Tóm tắt lí thuyết vật lí 11 cơ bản

Bài 1 Điện tích Tóm tắt lý thuyết môn Lý 11 1 | Page Luyện mãi thành tài, miệt mài tất giỏi! Chương I ĐIỆN TÍCH ĐIỆN TRƯỜNG 1 Các cách nhiễm điện cho vật Có 3 cách nhiễm điện cho vật là nhiễm điện do[.]

Tóm tắt lý thuyết mơn Lý 11 Chương I: ĐIỆN TÍCH ĐIỆN TRƯỜNG Các cách nhiễm điện cho vật: Có cách nhiễm điện cho vật nhiễm điện - Cọ xát - Tiếp xúc - Hưởng ứng Hai loại điện tích tương tác chúng: - Có hai loại điện tích điện tích dương điện tích âm - Các điện tích dấu đẩy nhau, trái dấu hút Định luật Cu – lông: Lực hút hay đẩy hai điện tích điểm có phương trùng với đường nối hai điện tích điểm, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn hai điện tích tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách chúng qq Fk r2 | Page k= 9.109 N.m2/C2; ε: số điện môi môi trường Thuyết electron: thuyết dựa vào cư trú di chuyển electron để giải thích tượng điện tính chất điện vật gọi thuyết electron Định luật bảo tồn điện tích: Trong hệ lập điện, tổng đại số điện tích không đổi Điện trường: a) Khái niệm điện trường: Điện trường môi trường (dạng vật chất) bao quanh điện tích gắn liền với điện tích Điện trường tác dụng lực điện lên điện tích khác đặt b) Cường độ điện trường: - Cường độ điện trường điểm đặc trưng cho tác dụng lực điện trường điểm Nó xác định thương số lực điện tác dụng F tác dụng lên điện tích thử q (dương) đặt điểm độ lớn q - Đặc điểm véc tơ cường độ điện trường E: + Điểm đặt: Tại điểm xét + Phương chiều: phương chiều với lực điện tác dụng lên điện tích thử dương đặt điểm xét + Độ lớn: E = F/q (q dương) - Đơn vị: V/m c) Cường độ điện trường gây điện tích điểm Q: kQ - Biểu thức: E  r - Chiều cường độ điện trường: hướng xa Q Q dương, hướng phía Q Q âm d) Nguyên lí chồng chất điện trường: Cường độ điện trường điểm tổng véc tơ cường độ điện trường thành phần điểm Đường sức điện: a) Khái niệm: Đường sức điện đường mà tiếp tuyến điểm giá véc tơ cường độ điện trường điểm b) Các đặc điểm đường sức điện - Qua điểm điện trường vẽ đường sức mà - Đường sức điện đường có hướng Hướng đường sức điện điểm hướng cường độ điện trường điểm - Đường sức điện trường tĩnh đường khơng khép kín - Quy ước: Vẽ số đường sức tỉ lệ với cường độ điện trường điểm Luyện thành tài, miệt mài tất giỏi! Tóm tắt lý thuyết môn Lý 11 Điện trường đều: - Là điện trường mà véc tơ cường độ điện trường có hướng độ lớn điểm - Đường sức điện trường đường song song cách Công lực điện: Công lực điện trường dịch chuyển điện tích điện trường khơng phụ thuộc vào hình dạng đường mà phụ thuộc điểm đầu, điểm cuối đường A = qEd = q.U 10 Thế điện tích điện trường - Thế điện tích q điện trường đặc trưng cho khả điện trường Nó tính cơng lực điện trường dịch chuyển điện tích đến điểm chọn làm mốc (thường chọn vị trí mà điện trường khả sinh công) - Biểu thức: WM = AM∞ = VM.q 11 Điện thế: - Điện điểm điện trường đại lượng đặc trưng riêng cho điện trường khả sinh cơng đặt điện tích q Nó xác định thương số cơng lực điện tác dụng lên q q dịch chuyển từ điểm vơ cực - Biểu thức: VM = AM∞/q - Đơn vị: V ( vôn) 12 Hiệu điện thế: - Hiệu điện hai điểm M, N điện trường đặc trưng cho khả sinh công lực điện trường di chuyển điện tích điểm từ M đến N Nó xác định thương số công lực điện tác dụng lên điện tích q di chuyển từ M đến N độ lớn điện tích q - Biểu thức: UMN = VM – VN = AMN/q - Đơn vị: V (vôn) 13 Liên hệ cường độ điện trường hiệu điện thế: U = E.d 14 Tụ điện: - Tụ điện hệ thống gồm hai vật dẫn đặt gần ngăn cách với lớp chất cách điện - Tụ điện phẳng cấu tạo từ kim loại phẳng song song với ngăn cách với điện môi - Điện dung đại lượng đặc trưng cho khả tích điện tụ điện Nó xác định thương số điện tích tụ hiệu điện hai Q - Biểu thức: C  U - Đơn vị điện dung Fara (F) Fara điện dung tụ điện mà đặt vào hai tụ điện hiệu điện V hiệu điện tích C - Khi tụ điện có điện dung C, tích điện lượng Q, mang lượng điện trường là: | Page W Q2 2C Luyện thành tài, miệt mài tất giỏi! Tóm tắt lý thuyết mơn Lý 11 Chương II:DỊNG ĐIỆN KHƠNG ĐỔI Dịng điện: dịng chuyển dời có hướng hạt mang điện Cường độ dòng điện: - Cường độ dòng điện đại lượng đặc trưng cho tác dụng mạnh hay yếu dịng điện Nó xác định thương số điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng vật dẫn khoảng thời gian khoảng thời gian q - Biểu thức: I  t - Đơn vị: A - Dụng cụ ampe kế mắc nối tiếp với cường độ dòng điện cần đo - Dịng điện khơng đổi có hướng độ lớn không đổi theo thời gian Nguồn điện: - Nguồn điện có chức tạo trì hiệu điện - Nguồn điện bao gồm cực âm cực dương Trong nguồn điện phải có loại lực tồn tách electron khỏi nguyên tử chuyển electron hay ion cực nguồn điện Lực gọi lực lạ Cực thừa electron cực âm Cực lại cực dương - Công lực lạ thực dịch chuyển điện tích qua nguồn gọi cơng nguồn điện - Suất điện động nguồn điện đại lượng đặc trưng cho khả thực công nguồn điện đo thương số công lực lạ thực dịch chuyển điện tích dương ngược chiều điện trường độ lớn điện tích A - Biểu thức suất điện động: E  q - Suất điện động có đơn vị V - Pin acquy nguồn điện điện hóa học Điện năng, cơng suất điện - Điện tiêu thụ đoạn mạch: A = Uq = UIt Trong U: hiệu điện hai đầu mạch; I: cường độ dòng điện mạch; t: thời gian dịng điện chạy qua - Cơng suất đoạn mạch: P = A/t = UI - Nội dung định luật Jun – Len xơ: Nhiệt lượng tỏa vật dẫn tỉ lệ thuận với điện trở vật dẫn, với bình phương cường độ dòng điện mạch với thời gian dòng điện chạy qua - Biểu thức: Q = RI2t Trong đó: R: điện trở vật dẫn; I dòng điện qua vật dẫn; t: thời gian dòng điện chạy qua - Công suất tỏa nhiệt: P = RI2 - Công nguồn điện: A = EIt - Công suất nguồn điện: P = EI Định luật Ơm cho tồn mạch: - Nội dung: Nội dung định luật Ôm: Cường độ dịng điện chạy mạch điện kín tỉ lệ thuận với suất điện động nguồn điện tỉ lệ nghịch với tổng điện trở mạch - Biểu thức: I  E RN  r | Page Luyện thành tài, miệt mài tất giỏi! Tóm tắt lý thuyết môn Lý 11 Hiệu suất nguồn điện: H = Acó ích/ A = UNIt/EIt = UN/E Định luật Ôm cho đoạn mạch chứa nguồn điện: I  U AB  E Rr Mắc nguồn thành bộ: - Mắc n nguồn nối tiếp: Eb = E1 + E1 + E2 + … + En rb = r1 + r2 + …+rn - Mắc song song n nguồn giống nhau: E b = E - Mắc n dãy song song, dãy m nguồn mắc nguồn giống nối tiếp: Eb = m E rb = mr/n | Page Luyện thành tài, miệt mài tất giỏi! rb = r/n Tóm tắt lý thuyết mơn Lý 11 Chương III: DỊNG ĐIỆN TRONG CÁC MƠI TRƯỜNG Dịng điện kim loại: - Bản chất dòng điện kim loại dòng chuyển dời có hướng electron ngược chiều điện trường - Điện trở suất kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ: ρ = ρ0[1 + α(t – t0)] α: hệ số nhiệt điện trở (K-1) ρ0 : điện trở suất vật liệu nhiệt độ t0 - Suất điện động cặp nhiệt điện: E = αT(T1 – T2) Trong T1 – T2 hiệu nhiệt độ đầu nóng đầu lạnh; αT hệ số nhiệt điện động - Hiện tượng siêu dẫn: Là tượng điện trở suất vật liệu giảm đột ngột xuống khi nhiệt độ vật liệu giảm xuống thấp giá trị Tc định Giá trị phụ thuộc vào thân vật liệu Dòng điện chất điện phân: - Trong dung dịch, axit, ba zơ, muối bị phân li thành ion - Dòng điện chất điện phân dịng chuyển dời có hướng ion điện trường theo hai hướng ngược - Hiện tượng gốc axit dung dịch điện phân tác dụng với cực dương tạo thành chất điện phân tan dung dịch cực dương bị mòn gọi tượng dương cực tan - Nội dung định luật Faraday: + Định luật 1: Khơi lượng chất giải phóng điện cực bình điện phân tỉ lệ thuận với điện lượng chạy qua bình đó: m = kq A + Định luật 2: Đương lượng hóa học nguyên tố tỉ lệ với đương lượng gam n nguyên tố Hệ số tỉ lệ , F gọi số Faraday Với F ≈ 96500 (C/mol) F A k F n Biểu thức kết hợp nội dung hai định luật: A m It F n Dịng điện chất khí: - Trong điều kiện thường chất khí khơng dẫn điện Chất khí dẫn điện lịng có ion hóa phân tử - Dịng điện chất khí dịng chuyển dời có hướng ion dương, ion âm electron chất khí bị ion hóa sinh - Khi dùng nguồn điện gây hiệu điện lớn xuất hiện tượng nhân hạt tải điện lịng chất khí - Q trình phóng điện tiếp tục quy trì khơng cịn tác nhân ion hóa chất khí từ bên ngồi gọi q trình phóng điện tự lực - Hồ quang điện q trình phóng điện tự lực hình thành dịng điện qua chất khí giữ nhiệt độ cao catod để phát eletron tượng phát xạ nhiệt điện tử Dịng điện chân khơng: - Là dịng chuyển động ngược chiều điện trường electron bứt từ điện cực - Diot chân khơng cho dịng điện qua theo chiều, gọi đặc tính chỉnh lưu - Dòng electron tăng tốc đổi hướng điện trường từ trường ứng dụng đèn hình tia catot (CRT) Dịng điện chất bán dẫn: - Một số chất phân nhóm nhóm Si, Ge điều kiện khác dẫn điện khơng dẫn điện, gọi bán dẫn - Bán dẫn dẫn điện hai loại hạt tải electron lỗ trống - Ở bán dẫn tinh khiết, mật độ electron mật độ lỗ trống Ở bán dẫn loại p, mật độ lỗ trống lớn mật độ electron Ở bán dẫn loại n, mật độ electron lớn mật độ lỗ trống - Lớp tiếp xúc n – p có đặc điểm cho dịng điện theo chiều từ p sang n Đây gọi đặc tính chỉnh lưu Đặc tính dùng để chế tạo diot bán dẫn - Bán dẫn dùng chế tạo transistor có đặc tính khuyếch đại dịng điện | Page Luyện thành tài, miệt mài tất giỏi! Tóm tắt lý thuyết mơn Lý 11 Chương VI:TỪ TRƯỜNG Từ trường: - Xung quanh nam châm vĩnh cửu dịng điện có từ trường, từ trường tác dụng lực từ lên nam châm thử điện tích chuyển động - Tương tác nam châm với nam châm, nam châm với dòng điện dòng điện với dòng điện gọi tương tác từ - Từ trường từ trường mà đường sức chiều, song song cách - Trái Đất có từ trường, hai cực từ Trái Đất gần địa cực Đường sức từ: - Đường sức từ đường cong vẽ không gian có từ trường, cho tiếp điểm có hướng trùng với hướng từ trường điểm - Qua điểm vẽ đường sức từ, đường sức từ đường cong khép kín vơ hạn hai đầu Cảm ứng từ: - Đặc trưng cho từ trường phương diện tác dụng lực F - Biểu thức: B  Il - Điểm đặt: điểm xét - Hướng: trùng với hướng từ trường điểm - Đơn vị Tesla (T) Lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện: - Điểm đặt: đặt trung điểm đoạn dây - Phương: vng góc với mặt phẳng chứa dây dẫn đường cảm ứng từ Chiều: xác định theo quy tắc bàn tay trái: “ Xoè bàn tay trái hứng đường cảm ứng từ cho chiều dòng điện từ cổ tay đến ngón tay Ngón tay choải chiều lực từ ” Độ lớn: F = BIl.sinα α góc tạo hướng véc tơ cảm ứng từ hướng dòng điện Từ trường dòng điện chạy dây dẫn có hình dạng đặc biệt: Đặc điểm đường sức Chiều Độ lớn Là đường tròn Tuân theo quy tắc nắm tay I Dòng điện đồng tâm nằm phải: đặt tay phải cho B  2.107 chạy mặt phẳng vng góc nằm dọc theo dây dẫn r với dây dẫn có tâm theo chiều dịng điện, đó, dây dẫn thẳng dài giao điểm mặt ngón khụm lại cho ta phẳng dây dẫn chiều đường sức Là đường có Nắm tay phải theo chiều dịng Dịng điện I trục đối xứng điện khung, B  107.2N chạy R đường thẳng qua tâm ngón hướng dây dân vịng dây vuông đường cảm ứng từ qua qua dẫn hình góc với mặt phẳng phần mặt phẳng giới vịng trịn chứa vịng dây dây Phía lịng ống, Nắm tay phải theo chiều dòng đường thẳng điện ống, ngón N Dịng điện song song cách đều, hướng đường B  4 107 I l chạy phía ngồi ống cảm ứng từ nằm lòng đường giống ống dây ống dây  4 107 nI phần ngồi trịn đường sức nam châm thẳng - | Page Luyện thành tài, miệt mài tất giỏi! Tóm tắt lý thuyết mơn Lý 11 Lực Lo – ren – xơ: - Điểm đặt: đặt lên điện tích xét - Phương: vng góc với mặt phẳng chứa véc tơ vận tốc véc tơ cảm ứng từ - Chiều: xác định theo quy tắc bàn tay trái: Để bàn tay trái mở rộng cho từ trường hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay chiều vận tốc q > ngược chiều vận q < Lúc đó, chiều lực Laurentz chiều ngón choãi - Độ lớn: f  q vB sin  - Khi điện tích q0 chuyển động vng góc với đường sức từ từ trường chuyển động trịn với bán kính quỹ đạo là: R  m.v q0 B Lực từ tác dụng lên dây dẫn thẳng dài song song có dịng điện chạy qua Nếu dịng điện chạy chiều dây hút Nếu dòng điện chạy ngược chiều dây đẩy Lực tác dụng có độ lớn : Trong : cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn l chiều dài dây d khoảng cách dây Lực từ tác dụng lên khung dây có dịng điện - Nếu mặt phẳng khung dây vng góc với đường cảm ứng từ lực tác dụng lên khung không làm quay khung ( làm cho khung giãn co lại ) - Nếu mặt phẳng khung dây song song với đường cảm ứng từ xuất ngẫu lực làm khung ⃗̂ ⃗ : ⃗ pháp tuyến mặt quay với momen : M = B.I.S sin với : S : diện tích khung phẳng khung dây | Page Luyện thành tài, miệt mài tất giỏi! Tóm tắt lý thuyết mơn Lý 11 Chương V: CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ   Từ thông: Xét diện tích S nằm từ trường B có véc tơ pháp tuyến n tạo với từ trường góc α đại lượng Φ = Bscosα Gọi từ thơng qua diện tích S cho Đơn vị từ thông vêbe (Wb) Hiện tượng cảm ứng điện từ: - Khi từ thông biến thiên qua mạch điện kín mạch xuất dịng điện cảm ứng - Chiều dòng điện cảm ứng tuân theo định luật Len – xơ: Dòng điện cảm ứng xuất mạch kín có chiều cho từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại biến thiên từ thơng ban đầu qua mạch - Dịng Faucault dòng điện xuất vật dẫn chuyển động từ trường nằm từ trường biến thiên Suất điện động cảm ứng: - Suất điện động cảm ứng suất điện động sinh dịng điện cảm ứng mạch kín - Độ lớn suất điện động cảm ứng suất mạch kính tỉ lệ với tốc độ biến thiên từ thông qua mạch kín  - Biểu thức: ec   t Tự cảm: - Từ thông riêng ống dây tỉ lệ thuận với dòng điện chạy ống: Φ = Li - Hệ số tự cảm L đặc trưng cho khả cảm ứng điện từ ống dây với biến thiên từ thơng thay đổi dòng điện qua mạch Đơn vị L là: H (henry) N2 S l - Biểu thức: L  107.4 - Suất điện động tự cảm : e tc  L - i t Năng lượng từ trường : W | Page L.i Luyện thành tài, miệt mài tất giỏi! Tóm tắt lý thuyết môn Lý 11 Chương VI: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG Sự khúc xạ ánh sáng: Là tượng lệch phương tia sáng truyền xiên góc qua mặt phân cách hai môi trường suốt khác Định luật khúc xạ ánh sáng: - Tia khúc xạ nằm mặt phẳng tới phía bên pháp tuyến so với tia tới - Với môi trường suốt xác định, tỉ số sin góc tới sin góc khúc xạ ln khơng đổi: n v sin i = n21   n1 v sin r Tỉ số sini/sinr gọi chiết suất tỉ đối hai môi trường Chiết suất tuyệt đối chiết suất tỉ đối môi trường so với chân khơng: n = c/v (với c = 3.108m/s) Hiện tượng phản xạ toàn phần: - Phản xạ toàn phần tượng phản xạ toàn ánh sáng tới mặt phân cách hai môi trường suốt - Điều kiện xảy tượng phản xạ toàn phần + Ánh sáng truyền từ môi trường chiết quang sang môi trường chiết quang ( n1 > n2 ) n + Góc tới i  i gh : sin i gh  n1 - | Page Luyện thành tài, miệt mài tất giỏi! Tóm tắt lý thuyết môn Lý 11 Chương VII: MẮT CÁC DỤNG CỤ QUANG HỌC Lăng kính: - Tia sáng đơn sắc truyền qua lăng kính đặt mơi A trường chiết quang lệch phía đáy - Các cơng thức lăng kính: Góc lệch sini1 = n sinr1 (1) D J I sini2 = n sinr2 (2) i1 i r1 r2 A = r1 + r2 (3) H D = i1 + i2 – A (4) n - A  100 : D  (n -1) A - Lăng kính phân tích chùm sáng phức tạp thành thành phần đơn sắc - Lăng kính thành phần quan trọng máy quang phổ Thấu kính mỏng : TKHT-TKPK + Cơng thức thấu kính : d' 1 A' B'  k AB   ; k  f d d d' d  OA : d > : vật thật ; d< : vật ảo d '  OA ' : d’> : ảnh thật ; d’< : ảnh ảo f < : TKPK f  OF : f > : TKHT ; k > 0: ảnh vật chiều k < 0: ảnh vật ngược chiều +Độ tụ thấu kính : D > 0:TKHT ; D < : TKPK Với n: chiết suất tỉ đối chất làm thấu kính với mơi trường ngồi D  1  ( n  1)   R f R      Quy ước: R > 0: mặt lồi ; R< 0: mặt lõm ; R=  : mặt phẳng + Đường tia sáng: - Tia tới song song trục cho tia ló có phương qua tiêu điểm ảnh F’ - Tia tới qua quang tâm O truyền thẳng - Tia tới có phương qua tiêu điểm vật F cho tia ló song song trục - Tia tới song song vơí trục phụ cho tia ló có phương qua tiêu điểm ảnh phụ + Sự tương quan ảnh vật: (vật ảnh chuyển động chiều) VẬT Thấu kính phân kỳ Thấu kính hội tụ Với vật thật d > Với vật thật: d= > < d< f > d = f > f < d < 2f > d = f -> d > f -> ẢNH ảnh ảo, chiều với vật nhỏ vật < d’ < f d’ = : ảnh ảo chiều, vật ảnh ảo, chiều, lớn vật d’ =  : ảnh ảo vô cực d’> f: ảnh thật, ngược chiều, lớn vật d’ = f : ảnh thật, ngược chiều, vật f < d’ < f: ảnh thật, ngược chiều, nhỏ vật ảnh thật, chiều với vật nhỏ vật * Khoảng cách vật ảnh: D  d  d ' 10 | Page Luyện thành tài, miệt mài tất giỏi! Tóm tắt lý thuyết mơn Lý 11 Mắt: - Sự điều tiết mắt hoạt động mắt làm thay đổi tiêu cự thủy tinh thể để ảnh vật cận quan sát rõ nét màng lưới - Điểm cực viễn mắt (CV) điểm xa trục thủy tinh thể mà mắt quan sát rõ nét Khi quan sát ( ngắm chừng) cực viễn mắt điều tiết - Điểm cực cận mắt (Cc) vị trí gần trục thủy tinh thể mà mắt cịn quan sát rõ nét Khi ngắm chừng cực cận mắt phải điều tiết cực đại - Khoảng cách từ điểm cực cận đến điểm cực viễn gọi giới hạn nhìn rõ mắt - Mắt cận thị có đặc điểm: + Khi khơng điều tiết tiêu điểm nằm trước võng mạc ( fmax OV) + Thủy tinh thể dẹt + Điểm cực cận xa mắt + Cách khắc phục : Đeo thấu kính hội tụ để nhìn vật gần mắt thường, ảnh vật tạo kính ảnh ảo nằm CC mắt viễn Kính lúp: - Kính lúp hỗ trợ cho mắt để quan sát vật nhỏ - Cấu tạo thấu kính hội tụ (hay hệ kính có độ tụ dương tương đương với thấu kính hội tụ) có tiêu cự ngắn Đ - Độ bội giác qua kính lúp: G  k d'  l - Ngắm chừng cực cận: d '  l  OCc = Đ  Gc  kc - Độ bội giác kính lúp kính ngắm chừng ∞: G  Đ f Kính hiển vi: - Kính hiển vi dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt để quan sát vật nhỏ cách tạo ảnh có gốc trơng lớn - Cấu tạo kính hiển vi: + Vật kính thấu kính hội tụ (hệ kính có độ tụ dương) có tiêu cự ngắn (cỡ mm) có tác dụng tạo thành ảnh thật lớn vật + Thị kính kính lúp dùng để quan sát ảnh thật tạo vật kính + Hệ kính lắp đồng trục cho khoảng cách kính khơng đổi + Ngồi cịn có phận tụ sáng để chiếu sáng cho vật cần quan sát (thường gương cầu lõm) - Độ bội giác qua kính hiển vi: G  k1 OCc  k1 G2 d2 '  l Độ bội giác kính hiển vi ngắm chừng ∞: G  Với   F '1 F '2  O1O2  ( f1  f ) độ dài quang học 11 | Page Luyện thành tài, miệt mài tất giỏi!  OCc f1 f Tóm tắt lý thuyết mơn Lý 11 Kính thiên văn: - Cơng dụng kính thiên văn là: hỗ trợ cho mắt để quan sát vật xa cách tăng góc trơng - Cấu tạo chức phận kính thiên văn: + Vật kính thấu kính hội tụ có tiêu cự dài Nó có tác dụng tạo ảnh thật vật tiêu điểm vật kính + Thị kính kính lúp, có tác dụng quan sát ảnh tạo vật kính với vai trị kính lúp + Khoảng cách thị kính vật kính thay đổi Đ - Độ bội giác qua kính thiên văn: G  k d '2  l - 12 | Page Độ bội giác kính thiên văn ngắm chừng vơ cực: G  Luyện thành tài, miệt mài tất giỏi! f1 f2