Chuẩn kiến thức - kỹ năng Vật lý 11

l-Công suất điện của một đoạn mạch là công suất tiêu thụ điện năng của đoạn mạch đó và có trị số bằng điện năng mà đoạn mạch tiêu thụtrong một đơn vị thời gian, đợc tínhbằng tích của hiệ

bộ giáo dục và đào tạo

hớng dẫn thực hiện

chuẩn kiến thức, kĩ năng môn vật lí lớp 11

A chơng trình chuẩn

1 Chuẩn kiến thức, kĩ năng của chơng trình

CHỦ ĐỀ MỨC ĐỘ CẦN ĐẠT GHI CHÚa) Điện tích Định luật

bảo toàn điện tích Lực

tác dụng giữa các điện

tích Thuyết êlectron

b) Điện trờng Cờng độ

điện trờng Đờng sức

− Nêu đợc các cách l m nhiễm điện một vật (cọ xát, tiếp xúc và hà ởng ứng)

− Phát biểu đợc định luật bảo toàn điện tích

− Phát biểu đợc định luật Cu-lông và chỉ ra đặc điểm của lực điện giữa hai điện tích

điểm

− Nêu đợc các nội dung chính của thuyết êlectron

− Nêu đợc điện trờng tồn tại ở đâu, có tính chất gì

− Phát biểu đợc định nghĩa cờng độ điện trờng

− Nêu đợc trờng tĩnh điện là trờng thế

− Phát biểu đợc định nghĩa hiệu điện thế giữa hai điểm của điện trờng và nêu đợc đơn vị

đo hiệu điện thế

− Nêu đợc mối quan hệ giữa cờng độ điện trờng đều và hiệu điện thế giữa hai điểm của

điện trờng đó Nhận biết đợc đơn vị đo cờng độ điện trờng

− Nêu đợc nguyên tắc cấu tạo của tụ điện Nhận dạng đợc các tụ điện thờng dùng vànêu đợc ý nghĩa các số ghi trên mỗi tụ điện

− Phát biểu đợc định nghĩa điện dung của tụ điện và nhận biết đợc đơn vị đo điện dung

− Nêu đợc điện trờng trong tụ điện và mọi điện trờng đều mang năng lợng

Kĩ năng

− Vận dụng đợc thuyết êlectron để giải thích các hiện tợng nhiễm điện

− Vận dụng đợc định luật Cu-lông và khái niệm điện trờng để giải đợc các bài tập đốivới hai điện tích điểm

− Giải đợc bài tập về chuyển động của một điện tích dọc theo đờng sức của một điện ờng đều

tr-2 Hớng dẫn thực hiện

1 ĐIệN TíCH ĐịNH LUậT CU-LÔNG

trong chương trỡnh

1 Nêu đợc các cách nhiễm điện một

vật (cọ xát, tiếp xúc và hởng ứng) [Thông hiểu]

Có ba cách l m nhiễm điện cho vật :à

Nhiễm điện do cọ xát : Cọ xát hai vật, kết quả là hai vật bị

nhiễm điện

Nhiễm điện do tiếp xúc : Cho một vật nhiễm điện tiếp xúc

với vật dẫn khác không nhiễm điện, kết quả là vật dẫn bịnhiễm điện

Nhiễm điện do hởng ứng : Đa một vật nhiễm điện lại gần

nhng không chạm vào vật dẫn khác trung hoà về điện Kếtquả là hai đầu của vật dẫn bị nhiễm điện trái dấu Đầu củavật dẫn ở gần vật nhiễm điện mang điện tích trái dấu vớivật nhiễm điện

Ôn tập kiến thức ở chơngtrình vật lí cấp THCS

Cọ xát thuỷ tinh vào lụa, kếtquả là thuỷ tinh và lụa bịnhiễm điện

Vật dẫn A không nhiễm

điện Khi cho A tiếp xúc vớivật nhiễm điện B thì Anhiễm điện cùng dấu với B.Cho đầu A của thanh kimloại AB lại gần vật nhiễm

điện C, kết quả đầu A tích

điện trái dấu với C và đầu Btích điện cùng dấu với C

2 Phát biểu đợc định luật Cu-lông và

chỉ ra đặc điểm của lực điện giữa hai

F = 1 2

2

q qkrtrong đó, F là lực tác dụng đo bằng đơn vị niutơn (N), r làkhoảng cách giữa hai điện tích, đo bằng mét (m), q1, q2 làcác điện tích, đo bằng culông (C), k là hệ số tỉ lệ, phụthuộc vào hệ đơn vị đo Trong hệ SI, k = 9.109

2 2

N.m

C .Hai điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, hai điện tích trái dấuthì hút nhau

Khi hai điện tích đợc đặt trong điện môi đồng chất, chiếm

đầy không gian, có hằng số điện môi ε, thì :

Điện tích điểm là một vậttích điện có kích thớc rấtnhỏ so với khoảng cách tới

điểm mà ta xét

Điện môi là môi trờng cách

điện Khi các điện tích điểm

đợc đặt trong điện môi đồngtính chiếm đầy không gianxung quanh các điện tích,thì lực tơng tác giữa chúngyếu đi ε lần so với khi đặtchúng trong chân không ε

gọi là hằng số điện môi củamôi trờng (ε≥ 1)

Hai lực tác dụng vào hai

điện tích là hai lực trực đối:cùng phơng, ngợc chiều, độlớn bằng nhau và đặt vào hai

điện tích

Vận dụng đợc định luật Cu-lông giải

đợc các bài tập đối với hai điện tích

điểm

F = 1 2

2

q qkr

1 Nêu đợc các nội dung chính của

thuyết êlectron [Thông hiểu]

• Thuyết dựa trên sự c trú và di chuyển của các êlectron

để giải thích các hiện tợng điện và các tính chất điện củacác vật gọi là thuyết êlectron

• Thuyết êlectron gồm các nội dung chính sau đây :

− Êlectron có thể rời khỏi nguyên tử để di chuyển từ nơinày đến nơi khác Nguyên tử bị mất êlectron sẽ trở thànhmột hạt mang điện dơng gọi là ion dơng

− Một nguyên tử ở trạng thái trung hòa có thể nhận thêmêlectron để trở thành một hạt mang điện âm gọi là ion

âm

− Một vật nhiễm điện âm khi số êlectron mà nó chứa lớnhơn số điện tích nguyên tố dơng (prôtôn) Nếu sốêlectron ít hơn số prôtôn thì vật nhiễm điện dơng

Ôn tập một phần kiến thức củabài trong chơng trình Vật lícấp THCS và ở môn Hóa học.Theo thuyết êlectron, vật (haychất) dẫn điện là vật (hay chất)

có chứa điện tích tự do, là điệntích có thể dịch chuyển từ

điểm này đến điểm khác bêntrong vật (hay chất) dẫn điện.Kim loại, dung dịch axit, bazơ,muối là các chất dẫn điện.Còn vật (hay chất) cách điện

là vật (hay chất) không chứa

điện tích tự do, nh không khíkhô, thuỷ tinh, sứ, cao su

2 Phát biểu đợc định luật bảo toàn điện

Định luật :

Hệ cô lập về điện là hệ vậtkhông có trao đổi điện tích vớicác vật khác ngoài hệ

Trong một hệ cô lập về điện, tổng đại số của các điệntích là không đổi.

3 Vận dụng đợc thuyết êlectron để giải

thích các hiện tợng nhiễm điện [Vận dụng]

Giải thích các hiện tợng nhiễm điện :

Sự nhiễm điện do cọ xát : Khi hai vật cọ xát, êlectron

dịch chuyển từ vật này sang vật khác, dẫn tới một vậtthừa êlectron và nhiễm điện âm, còn một vật thiếuêlectron và nhiễm điện dơng

Sự nhiễm điện do tiếp xúc : Khi vật không mang điện

tiếp xúc với vật mang điện, thì êlectron có thể dịchchuyển từ vật này sang vật khác làm cho vật không mang

điện khi trớc cũng bị nhiễm điện theo

Sự nhiễm điện do hởng ứng : Khi một vật bằng kim loại

đợc đặt gần một vật đã nhiễm điện, các điện tích ở vậtnhiễm điện sẽ hút hoặc đẩy êlectron tự do trong vật bằngkim loại làm cho một đầu vật này thừa êlectron, một đầuthiếu êlectron Do vậy, hai đầu của vật bị nhiễm điện tráidấu

3 ĐIệN TRƯờNG Và CƯờNG Độ ĐIệN TRƯờNG ĐƯờNG SứC ĐIệN

Stt Chuẩn KT, KN quy định

1 Nêu đợc điện trờng tồn tại ở

đâu, có tính chất gì [Thông hiểu]

Điện trờng là một dạng vật chất bao quanh điện tích và

tồn tại cùng với điện tích (trờng hợp điện trờng tĩnh,gắn với điện tích đứng yên)

Tính chất cơ bản của điện trờng là tác dụng lực điện lêncác điện tích đặt trong nó

Nơi nào có điện tích thì ở xung quanh

điện tích đó có điện trờng

2 Phát biểu đợc định nghĩa

c-ờng độ điện trc-ờng [Thông hiểu]

Cờng độ điện trờng tại một điểm là đại lợng đặc trngcho tác dụng lực của điện trờng tại điểm đó Nó đợcxác định bằng thơng số của độ lớn lực điện F tác dụnglên một điện tích thử q (dơng) đặt tại điểm đó và độ lớncủa q

Một vật có kích thớc nhỏ, mang một

điện tích nhỏ, đợc dùng để phát hiện lực

điện tác dụng lên nó gọi là điện tích thử.Thực nghiệm chứng tỏ rằng lần lợt đặtcác điện tích thử q1, q2, khác nhau tạimột điểm thì:

E =qtrong đó E là cờng độ điện trờng tại điểm ta xét

Cờng độ điện trờng là một đại lợng vectơ : E F

q

=

urur.Vectơ Er có điểm đặt tại điểm đang xét, có phơng chiềutrùng với phơng chiều của lực điện tác dụng lên điệntích thử q dơng đặt tại điểm đang xét và có độ dài (mô

đun) biểu diễn độ lớn của cờng độ điện trờng theo một

Cờng độ điện trờng tại một điểm M cách

điện tích điểm Q một khoảng r trongchân không đợc tính bằng công thức:

Nguyên lí chồng chất điện trờng: Khi

một điện tích chịu tác dụng đồng thờicủa điện trờng Er1

, Er2 thì nó chịu tácdụng của điện trờng tổng hợp Er đợc xác

có chiều thuận theo chiều của vectơ ờng độ điện trờng

c-Một điện trờng mà vectơ cờng độ điệntrờng tại mọi điểm đều nh nhau gọi là

điện trờng đều Đờng sức của nó là các

đờng thẳng song song cách đều

4 CÔNG CủA LựC ĐIệN HIệU ĐIệN THế Stt Chuẩn KT, KN quy định

1 Nêu đợc trờng tĩnh điện là trờng thế [Thông hiểu]

− Công của lực điện trờng khi điện tích điểm q di

chuyển trong điện trờng đều E từ điểm M đến

điểm N là AMN = qEd, không phụ thuộc vào hìnhdạng đờng đi mà chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu

M và điểm cuối N của đờng đi, với d là hình chiếucủa quãng đờng đi MN theo phơng vectơ Er (phơng

đờng sức)

− Công của lực điện trờng trong một trờng tĩnh

điện bất kì không phụ thuộc hình dạng đờng đi,chỉ phụ thuộc vị trí điểm đầu và điểm cuối của đ-ờng đi Điện trờng tĩnh là một trờng thế

2 Phát biểu đợc định nghĩa hiệu điện

thế giữa hai điểm của điện trờng và

nêu đợc đơn vị đo hiệu điện thế

[Thông hiểu]

• Hiệu điện thế giữa hai điểm M, N trong điện ờng đặc trng cho khả năng sinh công của điện tr-ờng trong sự di chuyển của một điện tích từ điểm

tr-M đến N Nó đợc xác định bằng thơng số của côngcủa lực điện tác dụng lên điện tích q trong sự dịchchuyển từ M đến N và độ lớn của q

điểm N thì lực điện sẽ thực hiện một công dơng là1J

Điện thế tại một điểm trong điện ờng là đại lợng đặc trng cho điện tr-ờng về mặt năng lợng Nó đợc xác

điện thế của mặt đất hoặc điện thếcủa một điểm ở vô cực

Ngời ta đo hiệu điện thế tĩnh điệnbằng tĩnh điện kế Trong kĩ thuật,hiệu điện thế gọi là điện áp

3 Nêu đợc mối quan hệ giữa cờng độ

điện trờng đều và hiệu điện thế giữa

hai điểm của điện trờng đó Nhận

biết đợc đơn vị đo cờng độ điện

tr-ờng

[Thông hiểu]

• Mối liên hệ giữa cờng độ điện trờng đều E vàhiệu điện thế U giữa hai điểm M và N cách nhaumột khoảng d dọc theo đờng sức điện của điện tr-ờng đợc xác định bởi công thức:

MN

E = =

• Trong hệ SI, hiệu điện thế U tính bằng vôn (V),

d tính bằng mét (m) nên cờng độ điện trờng có

đơn vị là vôn trên mét (V/m)

4 Giải đợc bài tập về chuyển động của

một điện tích dọc theo đờng sức của

một điện trờng đều

Lực điện F tác dụng lên điện tíchgây ra cho điện tích gia tốc a, đợcxác định bằng công thức :

1 Nêu đợc nguyên tắc cấu tạo của

tụ điện Nhận dạng đợc các tụ

điện thờng dùng

[Thông hiểu]

• Tụ điện là một hệ hai vật dẫn đặt gần nhau và ngăn cách nhau

bằng một lớp cách điện Hai vật dẫn đó gọi là hai bản của tụ

điện

Tụ điện dùng phổ biến là tụ điện phẳng, gồm hai bản cực kimloại phẳng đặt song song với nhau và ngăn cách nhau bằng chất

điện môi

Khi ta tích điện cho tụ điện, do có sự nhiễm điện do hởng ứng,

điện tích của hai bản bao giờ cũng có độ lớn bằng nhau, nhngtrái dấu Ta gọi điện tích của bản dơng là điện tích của tụ điện

• Các loại tụ điện thông dụng là tụ điện không khí, tụ điện giấy,

tụ điện mica, tụ điện sứ, tụ điện gốm, Tụ điện xoay có điệndung thay đổi đợc

2 Phát biểu định nghĩa điện dung

của tụ điện và nhận biết đợc đơn

vị đo điện dung

[Thông hiểu]

• Điện dung của tụ điện là đại lợng đặc trng cho khả năng tích

điện của tụ điện ở một hiệu điện thế nhất định Nó đợc xác địnhbằng thơng số của điện tích của tụ điện và hiệu điện thế giữa haibản của tụ điện : C = Q

U.Trong đó, C là điện dung của tụ điện, Q là điện tích của tụ điện,

Đối với một tụ điện đã chothì tỉ số Q

U= hằng số (vớihiệu điện thế U khácnhau)

Điện dung của tụ điện chỉphụ thuộc vào đặc tính của

Nêu đợc ý nghĩa các số ghi trên

mỗi tụ điện

U là hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện

• Đơn vị của điện dung là fara (F) Nếu Q = 1C, U = 1V thì C

= 1F Fara là điện dung của một tụ điện mà khi hiệu điện thếgiữa hai bản là 1V thì điện tích của tụ điện là 1C

Ta thờng dùng các ớc số của fara :

1 àF = 1.10−6 F ; 1 nF = 1.10−9 F ; 1 pF = 1.10−12 F

• Trên vỏ mỗi tụ điện thờng có ghi cặp số liệu, chẳng hạn nh 10

àF − 250 V Số liệu thứ nhất cho biết giá trị điện dung của tụ

điện Số liệu thứ hai chỉ giá trị giới hạn của hiệu điện thế đặt vàohai bản cực của tụ điện ; vợt quá giới hạn đó tụ điện có thể bịhỏng

tụ điện mà không phụthuộc vào hiệu điện thế đặtvào tụ điện

3 Nêu đợc điện trờng trong tụ điện

và mọi điện trờng đều mang năng

lợng

[Thông hiểu]

• Khi một hiệu điện thế U đợc đặt vào hai bản của tụ điện, thì tụ

điện đợc tích điện, khi đó tụ điện tích luỹ năng lợng dới dạngnăng lợng điện trờng trong tụ điện

• Điện trờng trong tụ điện và mọi điện trờng khác đều mang

năng lợng

Đơn vị của năng lợng đã

đợc học từ cấp THCS.Công thức tính năng lợng

điện trờng trong tụ điện

là :

2

Q

W = 2C

Đơn vị của năng lợng là jun (J)

Chơng II DòNG ĐIệN KHÔNG ĐổI

1 Chuẩn kiến thức, kĩ năng của chơng trình

trong chương trỡnh

Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT,

KN

a) Dòng điện không

đổi

b) Nguồn điện Suất

điện động của nguồn

điện Pin, acquy

c) Công suất của nguồn

− Nêu đợc dòng điện không đổi là gì

− Nêu đợc suất điện động của nguồn điện là gì

− Nêu đợc cấu tạo chung của các nguồn điện hoá học (pin, acquy)

− Viết đợc công thức tính công của nguồn điện :

Ang = Eq = EIt

− Viết đợc công thức tính công suất của nguồn điện :

Png = EI

− Phát biểu đợc định luật Ôm đối với toàn mạch

− Viết đợc công thức tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn mắc nối tiếp,

− Vận dụng đợc công thức Ang = EIt v àPng = EI

− Tính đợc hiệu suất của nguồn điện

− Nhận biết đợc, trên sơ đồ và trong thực tế, bộ nguồn mắc nối tiếp hoặc mắc songsong

− Tính đợc suất điện động và điện trở trong của các loại bộ nguồn mắc nối tiếp hoặcmắc song song

− Tiến hành đợc thí nghiệm đo suất điện động và xác định điện trở trong của một pin

2 Hớng dẫn thực hiện

1 DòNG ĐIệN KHÔNG ĐổI NGUồN ĐIệN

Stt Chuẩn KT, KN quy địnhtrong chơng trình Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT,KN Ghi chú

1 Nêu đợc dòng điện không đổi là

đổi theo thời gian Cờng độ dòng điện không đổi

đ-ợc tính bằng công thức :

qIt

Ôn tập kiến thức về dòng điện không

đổi đã học ở chơng trình vật lí cấpTHCS

Đơn vị của điện lợng là culông (C) đợc

định nghĩa theo đơn vị ampe:

1 C = 1 A s Culông là điện lợng dịch chuyển quatiết diện thẳng của dây dẫn trong thờigian 1 giây khi có dòng điện không đổicờng độ 1 ampe chạy qua dây dẫn này

2 Nêu đợc suất điện động của

nguồn điện là gì [Thông hiểu]

Suất điện động E của nguồn điện là đại lợng đặc

tr-ng cho khả nătr-ng thực hiện côtr-ng của tr-nguồn điện, cógiá trị bằng thơng số giữa công A của các lực lạ và

độ lớn của các điện tích q dịch chuyển trong nguồn:

E=Aq

Nguồn điện là thiết bị duy trì hiệu điệnthế giữa hai cực của nguồn điện Khi nguồn điện đợc mắc vào mạch

điện kín, thì trong mạch điện có dòng

điện Bên trong nguồn điện có các lựclạ có bản chất khác với lực điện (lựccủa điện trờng tĩnh nh đã nêu ở phầntrớc) Các lực lạ thực hiện công để làmdịch chuyển điện tích dơng ngợc chiều

điện trờng hoặc làm các điện tích âmdịch chuyển cùng chiều với điện trờng

Trong hệ SI, suất điện động có đơn vị là vôn (V) Công của các lực lạ thực hiện làm dịch

chuyển các điện tích trong nguồn điện

đợc gọi là công của nguồn điện

Số vôn ghi trên mỗi nguồn điện chobiết trị số của suất điện động củanguồn điện đó

Suất điện động của nguồn điện có giátrị bằng hiệu điện thế giữa hai cực của

nó khi mạch ngoài hở Mỗi nguồn điện

đợc đặc trng bởi suất điện động E và

điện trở trong r của nó

3 Nêu đợc cấu tạo chung của các

nguồn điện hoá học (pin, acquy) [Thông hiểu]

Pin điện hóa gồm hai cực có bản chất khác nhau

đ-ợc ngâm trong chất điện phân (dung dịch axit,bazơ, muối…)

Do tác dụng hoá học, các cực của pin điện hoá đợctích điện khác nhau và giữa chúng có một hiệu

điện thế bằng giá trị suất điện động của pin Khi đónăng lợng hoá học chuyển thành điện năng dự trữ

trong nguồn điện

Acquy là nguồn điện hoá học hoạt động dựa trênphản ứng hoá học thuận nghịch, nó tích trữ năng l-ợng lúc nạp điện và giải phóng năng lợng khi phát

điện

Nguồn điện hoạt động theo nguyên tắc trên còn gọi

là nguồn điện hoá học hay pin điện hoá (pin vàacquy) ở đây lực hoá học đóng vai trò lực lạ

Pin và acquy hoạt động dựa trên tácdụng hóa học của các dung dịch điệnphân lên các kim loại Thanh kim loại

đợc nhúng vào dung dịch điện phân,

do tác dụng hoá học, trên mặt thanhkim loại và ở dung dịch điện phân xuấthiện hai loại điện tích trái dấu Khi đó,giữa thanh kim loại và dung dịch điệnphân có một hiệu điện thế xác định gọi

là hiệu điện thế điện hoá

Pin Vôn-ta là nguồn điện hoá học gồmmột cực bằng kẽm (Zn) và một cựcbằng đồng (Cu) đợc ngâm trong dungdịch axit sufuric (H2SO4) loãng

Acquy chì gồm bản cực dơng là chì

điôxit (PbO2) và bản cực âm bằng chì(Pb), chất điện phân là dung dịch axitsunfuric (H2SO4) loãng

2 Công và CÔNG SUấT ĐIệN của nguồn điện

Stt Chuẩn KT, KN quy định

1 Viết đợc công thức tính công của [Thông hiểu] Ôn tập kiến thức ở chơng trình Vật

nguồn điện : Ang = Eq = EIt

Vận dụng đợc công thức

Ang = EIt trong các bài tập

Trong một mạch điện kín, nguồn điện thực hiện công,làm di chuyển các điện tích tự do có trong mạch, tạothành dòng điện Điện năng tiêu thụ trong toàn mạchbằng công của các lực lạ bên trong nguồn điện, tức làbằng công của nguồn điện :

Ang = Eq = EIttrong đó, E là suất điện động của nguồn điện (V), q là

điện lợng chuyển qua nguồn điện đo bằng culông (C),

I là cờng độ dòng điện chạy qua nguồn điện đo bằngampe (A) và t là thời gian dòng điện chạy qua nguồn

điện đo bằng giây (s)

A = Uq = UIttrong đó, U là hiệu điện thế giữahai đầu đoạn mạch, I là cờng độdòng điện chạy qua mạch và t làthời gian dòng điện chạy qua

• Đơn vị của công suất là oát (W)

[Vận dụng]

Biết cách tính công suất của nguồn điện và các đại ợng trong công thức

l-Công suất điện của một đoạn mạch

là công suất tiêu thụ điện năng của

đoạn mạch đó và có trị số bằng

điện năng mà đoạn mạch tiêu thụtrong một đơn vị thời gian, đợc tínhbằng tích của hiệu điện thế giữa hai

đầu đoạn mạch và cờng độ dòng

điện chạy qua đoạn mạch đó :

P = A

t = UI

3 ĐịNH LUậT ÔM ĐốI VớI TOàN MạCH

Stt Chuẩn KT, KN quy định

1 Phát biểu đợc định luật Ôm đối với

• Định luật Ôm đối với toàn mạch : Cờng độ dòng điện

I chạy trong mạch điện kín tỉ lệ thuận với suất điện

động E của nguồn điện và tỉ lệ nghịch với điện trở toàn

Tích của cờng độ dòng điện chạyqua một vật dẫn và điện trở củavật dẫn đó đợc gọi là độ giảm

điện thế Kết quả các thí nghiệmcho thấy, suất điện động của

hoặc U = E – Ir để giải các bài tập

đối với toàn mạch, trong đó mạch

ngoài gồm nhiều nhất là ba điện trở

trong đó, RN là điện trở tơng đơng của mạch ngoài và r

là điện trở trong của nguồn điện

• Cờng độ dòng điện đạt giá trị lớn nhất khi điện trởmạch ngoài không đáng kể (RN ≈ 0) và bằng

m

Ir

=E .Khi đó ta nói rằng nguồn điện bị đoản mạch

[Vận dụng]

• Biết cách tính điện trở tơng đơng của mạch ngoàitrong trờng hợp mạch ngoài mắc nhiều nhất ba điện trởnối tiếp, song song hoặc hỗn hợp

• Biết tính cờng độ dòng điện hoặc hiệu điện thế và các

đại lợng trong các công thức

nguồn điện có giá trị bằng tổngcác độ giảm điện thế ở mạchngoài và mạch trong :

E = I(RN + r) = IRN + Ir

Định luật Ôm đối với toàn mạchhoàn toàn phù hợp với định luậtbảo toàn và chuyển hoá năng l-ợng

2 Tính đợc hiệu suất của nguồn điện [Vận dụng]

• Biết cách tính hiệu suất của nguồn điện theo côngthức :

H = Acó ích

A = EN EN

U It U

=Ittrong đó, Acó ích là công của dòng điện sản ra ở mạchngoài

• Nếu mạch ngoài chỉ có điện trở RN thì công thức tínhhiệu suất của nguồn điện là :

H = N N

R

R +r

Hiệu suất tính ra phần trăm(%)

4 GHéP CáC NGUồN ĐIệN THàNH Bộ

Stt Chuẩn KT, KN quy định

1 Viết đợc công thức tính suất điện

động và điện trở trong của bộ nguồn

Tính đợc suất điện động và điện trở

trong của các loại bộ nguồn mắc nối

tiếp hoặc mắc song song

[Thông hiểu]

• Bộ nguồn mắc (ghép) nối tiếp gồm n nguồn, trong đótheo thứ tự liên tiếp, cực dơng của nguồn này nối với cực

âm của nguồn kia

Suất điện động của bộ nguồn điện ghép nối tiếp bằngtổng suất điện động của các nguồn có trong bộ :

Eb = E1 + E2 + … + En

Điện trở trong rb của bộ nguồn mắc nối tiếp bằng tổng

điện trở các nguồn có trong bộ :

rb = r1 + r2 + … + rn

Nếu có n nguồn điện giống nhau có suất điện động E và

điện trở trong r mắc nối tiếp thì suất điện động Eb và điệntrở rb của bộ :

Eb = nE và r = nrb

• Bộ nguồn mắc (ghép) song song gồm n nguồn, trong đócác cực cùng tên của các nguồn đợc nối với nhau

Nếu có n nguồn điện giống nhau có suất điện động E và

điện trở trong r mắc song song thì suất điện động Eb và

nh nhau

5 Thực hành: XÁC ĐỊNH SUẤT ĐIỆN ĐỘNG VÀ ĐIỆN TRỞ TRONG CỦA MỘT PIN ĐIỆN HểA

trong ch¬ng tr×nh

1 Nhận biết được, trên sơ đồ và

trong thực tế, bộ nguồn mắc nối

tiếp hoặc mắc song song đơn

giản

[Thông hiểu]

Hiểu được cơ sở lí thuyết:

Viết được biểu thức mối liên hệ giữa hiệu điện thế hai đầu đoạnmạch với suất điện động nguồn của nguồn điện và cường độ dòngđiện chạy qua đoạn mạch chứa nguồn

[Vận dụng]

• Biết cách sử dụng các dụng cụ đo và bố trí được thí nghiệm:

- Biết dùng đồng hồ đa năng hiện số với tính năng đo cường độdòng điện và hiệu điện thế một chiều

- Biết lắp ráp được mạch điện theo sơ đồ

- Đảm bảo được an toàn điện và an toàn cho các thiết bị đo

• Biết cách tiến hành thí nghiệm:

Tiến hành đo các cặp giá trị (U, I) nhiều lần ứng với các giá trị

Chơng III DòNG ĐIệN TRONG CáC MÔI TRƯờNG

1 Chuẩn kiến thức, kĩ năng của chơng trình

a) Dòng điện trong kim

loại Sự phụ thuộc của

điện trở vào nhiệt độ

Hiện tợng nhiệt điện

− Nêu đợc điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ

− Nêu đợc hiện tợng nhiệt điện là gì

− Nêu đợc hiện tợng siêu dẫn là gì

− Nêu đợc bản chất của dòng điện trong chất điện phân

− Mô tả đợc hiện tợng dơng cực tan

− Phát biểu đợc định luật Fa-ra-đây về điện phân và viết đợc hệ thức của định luật này

− Nêu đợc một số ứng dụng của hiện tợng điện phân

− Nêu đợc bản chất của dòng điện trong chất khí

− Nêu đợc điều kiện tạo ra tia lửa điện

− Nêu đợc điều kiện tạo ra hồ quang điện và ứng dụng của hồ quang điện

− Nêu đợc điều kiện để có dòng điện trong chân không và đặc điểm về chiều của dòng

điện này

− Nêu đợc dòng điện trong chân không đợc ứng dụng trong các ống phóng điện tử

− Nêu đợc bản chất của dòng điện trong bán dẫn loại p và bán dẫn loại n

− Nêu đợc cấu tạo của lớp chuyển tiếp p – n và tính chất chỉnh lu của nó

− Nêu đợc cấu tạo, công dụng của điôt bán dẫn và của tranzito

− Không yêu cầu HSgiải thích các dạngphóng điện trong chấtkhí

2 Hớng dẫn thực hiện

1 DòNG ĐIệN TRONG KIM LOạI

Stt Chuẩn KT, KN quy định

1 Nêu đợc điện trở suất của kim loại

tăng theo nhiệt độ [Thông hiểu]

Điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ :

ρ = ρ0[1 + α(t – t0)]

trong đó, α là hệ số nhiệt điện trở, có đơn vị là K−1

(α > 0),ρ là điện trở suất của vật liệu ở nhiệt độ t (oC), ρ0 là điện trở suất của vật liệu tại nhiệt độ t0 (thờnglấy t0 = 20oC)

Trong hệ SI, điện trở suất có đơn vị là ôm mét (Ω.m)

Dòng điện trong kim loại là dòngchuyển dời có hớng của cácêlectron tự do dới tác dụng của điệntrờng

Các tính chất điện của kim loại :

− Kim loại là chất dẫn điện rất tốt

− Dòng điện trong kim loại tuântheo định luật Ôm (nếu nhiệt độ giữkhông đổi)

− Dòng điện chạy qua dây dẫn kimloại gây ra tác dụng nhiệt

2 Nêu đợc hiện tợng nhiệt điện là gì [Thông hiểu]

Hiện tợng nhiệt điện là hiện tợng xuất hiện một suất

điện động trong mạch của một cặp nhiệt điện khi haimối hàn đợc giữ ở hai nhiệt độ khác nhau

Suất điện động này gọi là suất nhiệt điện động

Hai đoạn dây kim loại có bản chấtkhác nhau đuợc nối kín với nhaubởi hai mối hàn đợc gọi là một cặpnhiệt điện

Biểu thức tính suất nhiệt điện động

là :

E = αT(T1 −T )2trong đó (T1 − T2) là hiệu nhiệt độgiữa hai mối hàn, αT là hệ số nhiệt

điện động, phụ thuộc bản chất hailoại vật liệu dùng làm cặp nhiệt

điện, có đơn vị đo là V.K− 1 Cặpnhiệt điện đợc ứng dụng trong chếtạo dụng cụ đo nhiệt độ

3 Nêu đợc hiện tợng siêu dẫn là gì [Thông hiểu]

Hiện tợng siêu dẫn là hiện tợng điện trở suất của một

Nhiều tính chất khác của vật dẫn

nh từ tính, nhiệt dung cũng thay đổi

đột ngột ở nhiệt độ này Ta nói các

số vật liệu giảm đột ngột xuống bằng 0 khi nhiệt độcủa vật liệu giảm xuống thấp hơn một giá trị Tc nhất

định, gọi là nhiệt độ tới hạn Giá trị này phụ thuộcvào bản thân vật liệu

vật liệu ấy đã chuyển sang trạngthái siêu dẫn

Các vật liệu siêu dẫn có nhiều ứngdụng trong thực tế, chẳng hạn đểchế tạo nam châm điện tạo ra từ tr-ờng mạnh mà không hao phí năng l-ợng do toả nhiệt,

2 DòNG ĐIệN TRONG CHấT ĐIệN PHÂN

Stt Chuẩn KT, KN quy định

1 Nêu đợc bản chất của dòng

điện trong chất điện phân [Thông hiểu]

• Bản chất dòng điện trong chất điện phân là dòng ion dơng

và dòng ion âm chuyển động có hớng theo hai chiều ngợcnhau

• Khi hai cực của bình điện phân đợc nối với nguồn điện,trong chất điện phân có điện trờng tác dụng lực điện làm cácion dơng dịch chuyển theo chiều điện trờng về phía catôt(điện cực âm) và các ion âm dịch chuyển theo chiều ngợc lại

về phía anôt (điện cực dơng)

Thuyết điện li : Trong dung

dịch, các hợp chất hoá học nhaxit, bazơ và muối bị phân li(một phần hoặc toàn bộ) thànhcác nguyên tử (hoặc nhómnguyên tử) tích điện, gọi là ion.Các ion có thể chuyển động tự

do trong dung dịch và trở thànhhạt tải điện Các dung dịch này

và muối, bazơ nóng chảy gọi làchất điện phân

Cu2+ + 2e−) Khi ion âm (SO4)2 − chạy về anôt, nó kéo ion Cu2+

vào dung dịch Đồng ở anôt sẽ tan dần vào dung dịch, gây rahiện tợng dơng cực tan

Nh vậy, khi có dòng điện chạy qua bình điện phân, cực dơngbằng đồng bị hao dần đi, còn ở cực âm thì có đồng kim loại

bám vào Hiện tợng dơng cực tan xảy ra khi điện phân mộtdung dịch muối kim loại và anôt làm bằng chính kim loại ấy.

Khi có hiện tợng dơng cực tan, dòng điện trong chất điệnphân tuân theo định luật Ôm, giống nh đoạn mạch chỉ có

điện trở thuần

3 Phát biểu đợc định luật

Fa-ra-đây về điện phân và viết đợc hệ

thức của định luật này

Vận dụng định luật Fa-ra-đây

để giải đợc các bài tập đơn giản

về hiện tợng điện phân

[Thông hiểu]

• Định luật Fa-ra-đây thứ nhất : Khối lợng vật chất m đợc

giải phóng ở điện cực của bình điện phân tỉ lệ thuận với điệnlợng q chạy qua bình đó :

m = kqtrong đó k đợc gọi là đơng lợng điện hoá của chất đợc giảiphóng ở điện cực

• Định luật Fa-ra-đây thứ hai : Đơng lợng điện hóa k của

một nguyên tố tỉ lệ với đơng lợng hoá học A

n của nguyên tố

đó Hệ số tỉ lệ là 1

F , trong đó F gọi là số Fa-ra-đây.

1 Ak

điện cực đo bằng gam (g)

4 Nêu đợc một số ứng dụng của

hiện tợng điện phân [Thông hiểu]

Một số ứng dụng của hiện tợng điện phân :

− Điều chế hoá chất : điều chế clo, hiđrô và xút trong côngnghiệp hoá chất.

− Luyện kim : ngời ta dựa vào hiện tợng dơng cực tan để tinhchế kim loại Các kim loại nh đồng, nhôm, magiê và nhiềuhoá chất đợc điều chế trực tiếp bằng phơng pháp điện phân

− Mạ điện : ngời ta dùng phơng pháp điện phân để phủ mộtlớp kim loại không gỉ nh crôm, niken, vàng, bạc lên những

đồ vật bằng kim loại khác

3 DòNG ĐIệN TRONG CHấT KHí

Stt Chuẩn KT, KN quy địnhtrong chơng trình Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT,KN Ghi chú

1 Nêu đợc bản chất của dòng

điện trong chất khí [Thông hiểu]

Dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có

h-ớng của các ion dơng theo chiều điện trờng, cácion âm, êlectron tự do ngợc chiều điện trờng Cáchạt tải điện này do chất khí bị ion hoá sinh ra

Chất khí bình thờng là môi trờng cách điện,trong chất khí không có hạt tải điện Khi cótác nhân ion hoá (ngọn lửa, tia tử ngoại, ),một số các phân tử khí trung hoà bị ion hóa,tách thành các ion dơng và êlectron tự do

Êlectron tự do lại có thể kết hợp với phân tửkhí trung hòa thành ion âm Các hạt điệntích này là hạt tải điện trong chất khí Đây

là sự dẫn điện không tự lực của chất khí.Khi mất tác nhân ion hóa, chất khí lại trởthành không dẫn điện

2 Nêu đợc điều kiện tạo ra tia

Tia lửa điện là quá trình phóng điện tự lực trong

chất khí giữa hai điện cực khi điện trờng đủ mạnh

để biến phân tử khí trung hòa thành các ion dơng

và các êlectron tự do

Tia lửa điện có thể xảy ra trong không khí ở điềukiện thờng, khi điện trờng đạt đến giá trị ngỡngvào khoảng 3.106 V/m

Tia lửa điện không có dạng nhất định, thờng

là một chùm tia ngoằn ngoèo, có nhiềunhánh, kèm theo tiếng nổ và sinh ra khí

ôzôn có mùi khét

3 Nêu đợc điều kiện tạo ra hồ

quang điện và ứng dụng của

hồ quang điện

[Thông hiểu]

• Điều kiện tạo ra hồ quang điện : Nối hai điện

cực bằng than vào nguồn điện có hiệu điện thế 40

V đến 50 V Thoạt đầu, hai điện cực đợc làm chochạm vào nhau, và đợc nung nóng bởi dòng điện,

Hồ quang điện là quá trình phóng điện tựlực xảy ra trong chất khí ở áp suất thờnghoặc áp suất thấp đặt giữa hai điện cực cóhiệu điện thế không lớn Hồ quang điện cóthể kèm theo tỏa nhiệt và tỏa sáng rất mạnh

để phát xạ nhiệt êlectron Sau đó, tách hai đầu của

điện cực ra một khoảng ngắn, ta thấy phát ra ánhsáng chói nh một ngọn lửa

•ứng dụng của hồ quang điện :

− Trong hàn điện : một cực là tấm kim loại cầnhàn, cực kia là que hàn Do nhiệt độ cao của hồquang xảy ra giữa que hàn và tấm kim loại, quehàn chảy ra lấp đầy chỗ cần hàn

− Trong luyện kim : ngời ta dùng hồ quang điện đểnấu chảy kim loại, điều chế các hợp kim

− Trong hoá học : nhờ nhiệt độ cao của hồ quang

điện, ngời ta thực hiện nhiều phản ứng hoá học

− Trong đời sống và kĩ thuật : hồ quang điện đợcdùng làm nguồn sáng mạnh, nh ở đèn biển Hồquang điện trong hơi natri, hơi thuỷ ngân đợcdùng làm nguồn chiếu sáng công cộng

4 DòNG ĐIệN TRONG CHÂN KHÔNG

Stt Chuẩn KT, KN quy địnhtrong chơng trình Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT,KN Ghi chú

1 Nêu đợc điều kiện để có dòng

• Đặc điểm của dòng điện trong chân không là chỉchạy theo một chiều từ anôt sang catôt Nếu mắcanôt vào cực âm của nguồn điện còn catôt vào cực d-

ơng, thì lực điện trờng có tác dụng đẩy êlectron lạicatôt, do đó trong mạch không có dòng điện

Dòng điện trong chân không là dòngchuyển dời có hớng của các êlectron đợc

đa vào khoảng chân không đó

Dòng điện trong chân không không tuântheo định luật Ôm Ban đầu hiệu điện thế

U đặt vào giữa hai cực tăng thì cờng độdòng điện I tăng Khi U tăng đến một giátrị nhất định nào đó Ub thì cờng độ dòng

điện I không tăng nữa đạt giá trị Ibh Tiếptục tăng hiệu điện thế (U ≥ Ub) thì Ivẫn đạt giá trị I = Ibh (cờng độ dòng điện

đạt giá trị lớn nhất) và Ibh gọi là cờng độdòng điện bão hoà

Do có tính dẫn điện chỉ theo một chiều từanôt đến catôt, nên điôt chân không đợc

dùng để chỉnh lu dòng điện xoay chiều.

2 Nêu đợc dòng điện trong chân

• Khi giữa anôt và catôt có một hiệu điện thế đủ lớn,

chùm êlectron phát ra từ dây đốt đợc tăng tốc và điqua các cực điều khiển, tới đập vào những vị trí xác

định trên màn huỳnh quang, tạo các điểm sáng trênmàn

ống phóng điện tử đợc dùng để sản xuất

đèn hình TV, dao động kí điện tử

5 DòNG ĐIệN TRONG CHấT BáN DẫN

Stt Chuẩn KT, KN quy địnhtrong chơng trình Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN Ghi chú

1 Nêu đợc bản chất của dòng

điện trong bán dẫn loại p và

bán dẫn loại n

[Thông hiểu]

Dòng điện trong chất bán dẫn là dòng các êlectron dẫnchuyển động ngợc chiều điện trờng và dòng các lỗ trốngchuyển động cùng chiều điện trờng

Bán dẫn trong đó hạt tải điện chủ yếu là êlectron dẫn gọi

là bán dẫn loại n Bán dẫn trong đó hạt tải điện chủ yếu

là lỗ trống gọi là bán dẫn loại p Chẳng hạn, pha tạp chất

P, As … vào trong silic, ta đợc bán dẫn loại n ; còn pha

B, Al … vào silic ta đợc bán dẫn loại p

Trong bán dẫn tinh khiết, khi mộtêlectron bị bứt ra khỏi mối liên kết,

nó trở nên tự do và trở thành hạt tải

điện, gọi là êlectron dẫn Chỗ liên kết

đứt sẽ thiếu một êlectron nên mang

điện dơng Nó đợc xem là hạt tải điệnmang điện dơng, và gọi là lỗ trống

2 Nêu đợc cấu tạo của lớp

chuyển tiếp p – n và tính chất

chỉnh lu của nó

[Thông hiểu]

Lớp chuyển tiếp p - n là chỗ tiếp xúc của miền mangtính dẫn p và miền mang tính dẫn n đợc tạo ra trên mộttinh thể bán dẫn

Lớp chuyển tiếp p - n có tính chất chỉnh lu, nghĩa là chỉcho dòng điện chạy theo một chiều từ p sang n màkhông cho dòng điện chạy theo chiều ngợc lại

3 Nêu đợc cấu tạo, công dụng

của điôt bán dẫn và của

tranzito

[Thông hiểu]

Điôt bán dẫn thực chất là một lớp chuyển tiếp p - n Khimột điện áp xoay chiều đợc đặt vào điôt, thì điôt chỉ cho

dòng điện chạy theo một chiều từ p sang n, gọi là chiềuthuận Điôt bán dẫn có tính chỉnh lu và đợc sử dụng trongmạch chinh lu dòng điện xoay chiều.

Tranzito là một dụng cụ bán dẫn trong đó có hai lớpchuyển tiếp p - n, đợc tạo thành từ một mẫu bán dẫnbằng cách khuếch tán các tạp chất để tạo thành ba cực,theo thứ tự p - n - p hoặc n - p - n Khu vực ở giữa có bềdày rất nhỏ (vài micrômét) và có mật độ hạt tải điệnthấp Tranzito có tác dụng khuếch đại tín hiệu điện Nó

đóng vai trò quan trọng trong các mạch điện bán dẫn, đểlắp các mạch khuếch đại và khoá điện tử

6 Thực hành: KHẢO SÁT ĐẶC TÍNH CHỈNH LƯU CỦA ĐIễT BÁN DẪN VÀ ĐẶC TÍNH KHUYẾCH ĐẠI CỦA TRANZITO

Stt Chuẩn KT, KN quy địnhtrong chơng trình Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN Ghi chú

Hiểu được cơ sở lớ thuyết:

Hiểu được cấu tạo của điụt cú lớp bỏn dẫn tiếp xỳc n-p Lớp tiếpxỳc này cú tớnh năng hầu như chỉ cho dũng điện đi qua theo mộtchiều

[Vận dụng]

• Biết cỏch sử dụng cỏc dụng cụ và bố trớ được thớ nghiệm:

- Biết sử dụng được đồng hồ đa năng hiện số với tớnh năng đocường độ dũng điện và hiệu điện thế một chiều

- Biết sử dụng được biến thế

- Nhận biết được điụt bỏn dẫn và tranzito

- Mắc được mạch điện theo sơ đồ

• Biết cỏch tiến hành thớ nghiệm:

- Mắc điụt theo trường hợp phõn cực thuận và phõn cực ngược rồi

đo cỏc cặp số liệu (U, I) trong trường hợp khảo sỏt đặc tớnh chỉnh

- Từ đồ thị nhận xét được vai trò của điôt và tranzito.

− Nêu đợc từ trờng tồn tại ở đâu và có tính chất gì.

− Nêu đợc các đặc điểm của đờng sức từ của thanh nam châm thẳng, của nam châmchữ U, của dòng điện thẳng dài, của ống dây có dòng điện chạy qua

− Phát biểu đợc định nghĩa và nêu đợc phơng, chiều của cảm ứng từ tại một điểm của

từ trờng Nêu đợc đơn vị đo cảm ứng từ

− Viết đợc công thức tính cảm ứng từ tại một điểm trong từ trờng gây bởi dòng điệnthẳng dài vô hạn và tại một điểm trong lòng ống dây có dòng điện chạy qua

− Viết đợc công thức tính lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn có dòng điện chạy qua đặttrong từ trờng đều

− Nêu đợc lực Lo-ren-xơ là gì và viết đợc công thức tính lực này

Kĩ năng

− Vẽ đợc các đờng sức từ biểu diễn từ trờng của thanh nam châm thẳng, của dòng

điện thẳng dài, của ống dây có dòng điện chạy qua và của từ trờng đều

− Xác định đợc độ lớn, phơng, chiều của vectơ cảm ứng từ tại một điểm trong từ trờnggây bởi dòng điện thẳng dài và tại một điểm trong lòng ống dây có dòng điện chạyqua

− Xác định đợc vectơ lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn thẳng có dòng điện chạyqua đợc đặt trong từ trờng đều

− Xác định đợc cờng độ, phơng, chiều của lực Lo-ren−xơ tác dụng lên một điện tích qchuyển động với vận tốc vr trong mặt phẳng vuông góc với các đờng sức của từ trờng

đều

2 Hớng dẫn thực hiện

1 Từ TRƯờNG

Stt định trong chơngChuẩn KT, KN quy

1 Nêu đợc từ trờng tồn tại ở

đâu và có tính chất gì [Thông hiểu]

• Từ trờng là một dạng vật chất tồn tại trong không gian

có các điện tích chuyển động (xung quanh dòng điệnhoặc nam châm) Từ trờng có tính chất là nó tác dụng lực

từ lên một dòng điện hay một nam châm đặt trong đó

•Ngời ta quy ớc: Hớng của từ trờng tại một điểm là hớng

Nam-Bắc của kim nam châm nhỏ nằm cân bằng tại điểm

Kim nam châm nhỏ, dùng để pháthiện từ trờng, gọi là nam châm thử

2 Nêu đợc các đặc điểm của

đ-ờng sức từ của thanh nam

châm thẳng, của nam châm

chữ U

[Thông hiểu]

•Đặc điểm đờng sức từ của nam châm thẳng :

− Bên ngoài nam châm, đờng sức từ là những đờng cong,hình dạng đối xứng qua trục của thanh nam châm, cóchiều đi ra từ cực Bắc và đi vào ở cực Nam

− Càng gần đầu thanh nam châm, đờng sức càng mau hơn(từ trờng càng mạnh hơn)

•Đặc điểm đờng sức từ của nam châm chữ U :

− Bên ngoài nam châm, đờng sức từ là những đờng cong

có hình dạng đối xứng qua trục của thanh nam châm chữ

U, có chiều đi ra từ cực Bắc và đi vào ở cực Nam

− Càng gần đầu thanh nam châm, đờng sức càng mau hơn(từ trờng càng mạnh hơn)

− Đờng sức từ của từ trờng trong khoảng giữa hai cực củanam châm hình chữ U là những đờng thẳng song songcách đều nhau Từ trờng trong khu vực đó là từ trờng đều

Đờng sức từ là những đờng vẽ trongkhông gian có từ trờng, sao cho tiếptuyến tại mỗi điểm trùng với hớng của

từ trờng tại điểm đó Chiều của đờngsức từ tại một điểm là chiều của từ tr-ờng tại điểm đó

Các tính chất của đờng sức từ :

− Tại mỗi điểm trong từ trờng, có thể

vẽ đợc một đờng sức từ đi qua và chỉmột mà thôi

− Các đờng sức từ là những đờngcong kín

− Nơi nào từ trờng mạnh hơn thì các

đờng sức từ ở đó vẽ mau hơn (dàyhơn), nơi nào từ trờng yếu thì các đ-ờng sức từ ở đó vẽ tha hơn

Hình ảnh các mạt sắt sắp xếp có trật

tự trong từ trờng cho ta từ phổ

3 Vẽ đợc các đờng sức từ biểu

diễn và nêu các đặc điểm

của đờng sức từ của dòng

điện thẳng dài, của ống dây

có dòng điện chạy qua và

của từ trờng đều

[Thông hiểu]

•Dòng điện thẳng dài :

− Các đờng sức từ của dòng điện thẳng là các đờng tròn

đồng tâm nằm trong mặt phẳng vuông góc với dòng điện

Tâm của các đờng sức từ là giao điểm của mặt phẳng đó

và dây dẫn

Từ trờng của dòng điện tròn :

− Các đờng sức từ của dòng điện tròn

đều có chiều đi vào một mặt và đi ramặt kia của dòng điện tròn ấy

Đờng sức từ ở tâm dòng điện tròn làmột đờng thẳng vuông góc với mặt

− Chiều của các đờng sức từ đợc xác định theo quy tắcnắm tay phải : Giơ ngón cái của bàn tay phải hớng theochiều dòng điện, khum bốn ngón kia xung quanh dây dẫnthì chiều từ cổ tay đến các ngón là chiều của đờng sức từ.

•ống dây có dòng điện chạy qua :

− Bên trong ống dây, các đờng sức từ song song với trụcống dây và cách đều nhau Nếu ống dây đủ dài (chiều dàirất lớn so với đờng kính của ống) thì từ trờng bên trongống dây là từ trờng đều Bên ngoài ống, đờng sức từ códạng giống đờng sức từ của nam châm thẳng

− Chiều các đờng sức từ trong lòng ống dây đợc xác địnhtheo quy tắc nắm tay phải: Khum bàn tay phải sao chochiều từ cổ tay đến ngón tay chỉ chiều dòng điện chạyqua ống dây, thì ngón tay cái choãi ra chỉ chiều của đờngsức từ trong lòng ống dây

Quy ớc : Khi nhìn theo phơng trục ống dây, thấy dòng

điện chạy theo chiều kim đồng hồ, thì đầu ống dây đó gọi

là mặt Nam của ống dây, còn đầu kia gọi là mặt Bắc củaống dây Khi đó, đờng sức từ trong lòng ống dây đi ra từmặt Bắc và đi vào mặt Nam

•Từ trờng đều:

Đờng sức của từ trờng đều là những đờng thẳng songsong cách đều nhau Chiều của đờng sức trùng với hớngNam - Bắc của kim nam châm thử đặt trong từ trờng

[Vận dụng]

Biết cách vẽ các đờng sức từ của dòng điện thẳng dài, củaống dây có dòng điện chạy qua và của từ trờng đều theomô tả ở trên

dòng điện tròn Quy ớc : Mặt Namcủa dòng điện tròn là mặt khi nhìnvào ta thấy dòng điện chạy theo chiềukim đồng hồ, còn mặt Bắc thì ngợclại

− Các đờng sức từ của dòng điện tròn

có chiều đi vào mặt Nam và đi ra từmặt Bắc của dòng điện tròn ấy

Ta có thể dùng quy tắc nắm tay phải

để xác định chiều của đờng sức từ tạitâm của dòng điện tròn: Khum bàntay phải sao cho chiều từ cổ tay đếnngón tay chỉ chiều dòng điện tròn, thìngón tay cái choãi ra chỉ chiều của đ-ờng sức từ đi qua tâm của dòng điệntròn

Ngời ta có thể dùng quy tắc cái đinh

ốc hoặc quy tắc vặn nút chai để xác

định chiều đờng sức từ của từ trờngcủa một số dòng điện có dạng đơngiản

2 LựC Từ CảM ứNG Từ

Stt Chuẩn KT, KN quy địnhtrong chơng trình Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN Ghi chú

1 Phát biểu đợc định nghĩa và

nêu đợc phơng, chiều của

cảm ứng từ tại một điểm của

[Thông hiểu]

• Đặt một đoạn dây dẫn đủ ngắn (có chiều dài l và cờng

Nguyên lí chồng chất từ trờng :Giả sử hệ có n nam châm (hay dòng

điện) Tại điểm M, từ trờng chỉ của

từ trờng Nêu đợc đơn vị đo

cảm ứng từ độ dòng điện I) vuông góc với đờng sức từ tại một điểmtrong từ trờng thì lực từ Fur tác dụng lên dây có độ lớn là

F = BIl (B là hệ số tỉ lệ phụ thuộc vào vị trí đặt đoạn dây).

Thực nghiệm cho thấy F

Il không đổi, nên thơng số này

đặc trng cho từ trờng và gọi là cảm ứng từ

Ta gọi vectơ cảm ứng từ Bur tại một điểm trong từ trờng

đặc trng cho từ trờng về phơng diện tác dụng lực, là mộtvectơ :

− Có hớng trùng với hớng của đờng sức từ trờng tại điểm

đó ;

− Có độ lớn là B F

I

=

l , trong đó l là chiều dài của đoạn

dây dẫn ngắn có cờng độ dòng điện I, đặt tại điểm xác

định trong từ trờng và vuông góc với các đờng sức từ tại

, từtrờng chỉ của nam châm thứ n là Burn

.Gọi Bur là từ trờng của hệ tại M thì :

B = B + B + + B

2 Viết đợc công thức tính lực

từ tác dụng lên đoạn dây dẫn

có dòng điện chạy qua đặt

trong từ trờng đều

[Thông hiểu]

• Một đoạn dây dẫn có chiều dài l và dòng điện I chạy

qua, đợc đặt trong từ trờng đều cảm ứng từ là Bur thì chịutác dụng của lực từ Fur có điểm đặt tại trung điểm đoạndây, có phơng vuông góc với đoạn dây và vectơ Bur, cóchiều tuân theo quy tắc bàn tay trái, và có độ lớn tínhbằng công thức:

F = BIlsinα

trong đó, α là góc tạo bởi đoạn dây dẫn và vectơ Bur, I làcờng độ dòng điện chạy trong đoạn dây

• Quy tắc bàn tay trái: Để bàn tay trái sao cho vectơ Bur

hớng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón giữa là

Ir

l gọi là vectơ phần tử dòng điện, có

độ lớn là Il, và có hớng của dòng

điện

Xác định đợc vectơ lực từ tác

dụng lên một đoạn dây dẫn

thẳng có dòng điện chạy qua

đợc đặt trong từ trờng đều

chiều của dòng điện trong dây dẫn, khi đó chiều ngón cáichoãi ra chỉ chiều của lực từ Fur

[Vận dụng]

Biết cách xác định vectơ lực từ tác dụng lên một đoạn dâydẫn thẳng có dòng điện chạy qua đợc đặt trong từ trờng

đều

3 Từ TRƯờNG CủA DòNG ĐIệN chạy TRONG CáC DÂY DẫN Có HìNH DạNG ĐặC BIệT

Stt Chuẩn KT, KN quy địnhtrong chơng trình Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN Ghi chú

1 Viết đợc công thức tính cảm ứng

từ tại một điểm trong từ trờng

gây bởi dòng điện thẳng dài vô

hạn

Xác định đợc độ lớn, phơng,

chiều của vectơ cảm ứng từ tại

một điểm trong từ trờng gây bởi

dòng điện thẳng dài

[Thông hiểu]

Độ lớn cảm ứng từ tại một điểm cách dây dẫn thẳng dài mangdòng điện I một khoảng r trong chân không đợc tính bằngcông thức :

Tại một điểm khảo sát cách dòng điện thẳng dài một khoảng

r, vectơ cảm ứng từ có phơng vuông góc với bán kính nối

điểm khảo sát với tâm O (giao của dòng điện với mặt phẳngchứa vuông góc với dòng điện chứa điểm khảo sát), có chiềutuân theo quy tắc nắm tay phải

Dòng điện thẳng rất dài và

điểm khảo sát ở xa đầu dây(l>>r)

2 Viết đợc công thức tính cảm ứng

từ tại một điểm trong lòng ống

dây có dòng điện chạy qua

[Thông hiểu]

Độ lớn cảm ứng từ B trong lòng ống dây dài l, có N vòng dây

và có dòng điện I chạy qua, đợc tính bằng công thức :

Xác định đợc độ lớn, phơng,

chiều của vectơ cảm ứng từ tại

một điểm trong lòng ống dây có

dòng điện chạy qua

Vectơ cảm ứng từ Bur có hớng trùng với hớng của đờng sứctrong lòng ống dây

Lực từ tác dụng lên hạt mang điện tích chuyển động trong từ trờng

gọi là lực Lo-ren-xơ Lực Lo-ren-xơ do từ trờng có cảm ứng từ Burtác dụng lên một hạt có điện tích q0 chuyển động với vận tốc vr:

− Có phơng vuông góc với vr và Bur;

− Có chiều tuân theo quy tắc bàn tay trái: Để bàn tay trái mở rộngsao cho từ trờng hớng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngóngiữa là chiều của vr khi q0 > 0 và ngợc chiều vr khi q0 < 0, khi đóchiều của lực Lo-ren-xơ là chiều ngón cái choãi ra;

− Có độ lớn : f = q vB sin0 α, trong đó α là góc hợp bởi vr và B.ur

2 Xác định đợc cờng độ, phơng,

chiều của lực Lo-ren-xơ tác

dụng lên một điện tích q

[Thông hiểu]

• Một điện tích q chuyển động trong một từ trờng đều Bur Trong

Quỹ đạo của một hạt tích

điện q trong một từ trờng

đều, với điều kiện vận tốcban đầu vr vuông góc với

trong đó R là bán kính của quỹ đạo tròn.

• Chiều của lực Lo-ren-xơ tuân theo quy tắc bàn tay trái.

vectơ cảm ứng từ Bur, là một

đờng tròn nằm trong mặtphẳng vuông góc với từ tr-ờng, có bán kính R là:

mvR

q B

=

trong đó, m là khối lợngcủa điện tích chuyển động

− Mô tả đợc thí nghiệm về hiện tợng cảm ứng điện từ.

− Viết đợc công thức tính từ thông qua một diện tích và nêu đợc đơn vị đo từ thông

Nêu đợc các cách làm biến đổi từ thông

− Phát biểu đợc định luật Fa-ra-đây về cảm ứng điện từ, định luật Len-xơ về chiềudòng điện cảm ứng và viết đợc hệ thức : ec

− Làm đợc thí nghiệm về hiện tợng cảm ứng điện từ

− Tính đợc suất điện động cảm ứng trong trờng hợp từ thông qua một mạch kín biến

đổi đều theo thời gian

− Xác định đợc chiều của dòng điện cảm ứng theo định luật Len-xơ

− Tính đợc suất điện động tự cảm trong ống dây khi dòng điện chạy qua nó có cờng

độ biến đổi đều theo thời gian

gọi là từ thông qua diện tích S đã cho.

• Trong hệ SI, B đo bằng tesla (T), S đo bằng mét vuông(m2), từ thông đo bằng vêbe (Wb) 1 Wb = 1 T 1 m2

• Có ba cách làm biến đổi từ thông :

− Thay đổi độ lớn B của cảm ứng từ Br;

− Thay đổi độ lớn của diện tích S ;

− Thay đổi giá trị của góc α (góc hợp bởi vectơ nr

vớivectơ cảm ứng từ Br )

Từ thông là một đại lợng đại số,dấu của từ thông phụ thuộc vàoviệc chọn chiều củanr Thông th-ờng chọn nr sao cho α là góc nhọn,lúc đó Φ là một đại lợng dơng

2 Mô tả đợc thí nghiệm về hiện

tợng cảm ứng điện từ [Thông hiểu]

• Thí nghiệm 1 : Thí nghiệm gồm một nam châm và một

ống dây có mắc một điện kế nhạy để phát hiện dòng điệntrong ống dây

Khi ống dây và nam châm đứng yên thì trong ống dâykhông có dòng điện Khi ống dây và nam châm chuyển

động tơng đối với nhau thì trong thời gian chuyển động,trong ống dây có dòng điện

Thí nghiệm cho biết từ trờng không sinh ra dòng điện

Nh-ng khi số đờNh-ng sức từ qua ốNh-ng dây thay đổi thì có dòNh-ng

điện qua ống dây

Làm đợc thí nghiệm về hiện

t-ợng cảm ứng điện từ

•Thí nghiệm 2 : Thí nghiệm gồm mạch điện có một cuộn

dây đợc lồng trong vòng dây có kim điện kế Khi đónghoặc ngắt mạch điện hoặc dịch chuyển biến trở (dòng điệntrong mạch thay đổi) thì trong thời gian dòng điện trongmạch thay đổi, trong vòng dây có dòng điện chạy qua, tức

là khi số đờng sức từ xuyên qua ống dây biến đổi thì trongvòng dây xuất hiện dòng điện

Định luật Len-xơ: Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong

mạch kín có chiều sao cho từ trờng do nó sinh ra có tácdụng chống lại sự biến thiên từ thông đã sinh ra nó

Định luật Len-xơ có thể diễn đạt theo cách sau:

Khi từ thông qua mạch điện kín biến thiên do kết quả củamột chuyển động nào đó thì thì từ trờng sinh ra bởi dòng

điện cảm ứng có tác dụng chống lại chuyển động nói trên

4 Nêu đợc dòng điện Fu-cô là gì [Thông hiểu]

Dòng Fu-cô là dòng điện cảm ứng xuất hiện trong các vật

dẫn (chẳng hạn, một khối kim loại) khi chúng chuyển

động trong một từ trờng hoặc đợc đặt trong một từ trờngbiến thiên theo thời gian

Dòng Fu-cô có thể gây ra tác dụng

có hại (chẳng hạn, làm nóng máybiến áp) hoặc có lợi (chẳng hạn,ứng dụng trong bộ phận phanh điện

từ của một số ô tô, hoặc dùng để

đốt nóng kim loại trong một số lòtôi kim loại)

2 SUấT ĐIệN ĐộNG CảM ứNG

Stt Chuẩn KT, KN quy địnhtrong chơng trình Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN Ghi chú

1 Phát biểu đợc định luật Fa-ra-đây về

cảm ứng điện từ

Tính đợc suất điện động cảm ứng

trong trờng hợp từ thông qua một

mạch biến đổi đều theo thời gian

trong các bài toán

[Thông hiểu]

Định luật Fa-ra-đây về cảm ứng điện từ: Độ lớn suất điện

động cảm ứng xuất hiện trong mạch kín tỉ lệ với tốc độbiến thiên từ thông qua mạch kín đó

điện động cảm ứng là suất

điện động sinh ra dòng điệncảm ứng trong mạch kín Nếu mạch điện là khung dây

Φ đo bằng Wb, độ tự cảm đo bằng henri (H).

2 Nêu đợc hiện tợng tự cảm là gì

Tính đợc suất điện động tự cảm

trong ống dây khi dòng điện

chạy qua nó có cờng độ biến đổi

đều theo thời gian

∆

∆ không thay đổi theo thời gian (hay bằng hằng

số)

[Vận dụng]

Biết cách tính suất điện động tự cảm theo công thức

Khi có hiện tợng tự cảm, trongmạch xuất hiện suất điện động cảmứng có độ lớn tỉ lệ với tốc độ biếnthiên cờng độ dòng điện trongmạch

3 Nêu đợc từ trờng trong lòng ống

dây có dòng điện chạy qua và

mọi từ trờng đều mang năng

l-ợng

[Thông hiểu]

• Năng lợng đợc tích luỹ trong ống dây tự cảm khi códòng điện chạy qua chính là năng lợng của từ trờng tồntại trong ống dây

• Ngời ta đã chứng minh đợc rằng từ trờng trong lòngống dây có dòng điện chạy qua và mọi từ trờng đềumang năng lợng

ống dây có độ tự cảm L gọi là ốngdây tự cảm hay cuộn cảm

Năng lợng từ trờng W trong lòngống dây có hệ số tự cảm L và cờng

độ dòng điện i chạy qua là:

2

Li

2

Ch¬ng VI. KHóC X¹ ¸NH S¸NG

1 ChuÈn kiÕn thøc, kÜ n¨ng cña ch¬ng tr×nh

− Phát biểu đợc định luật khúc xạ ánh sáng và viết đợc hệ thức của định luật này

− Nêu đợc chiết suất tuyệt đối, chiết suất tỉ đối là gì

− Nêu đợc tính chất thuận nghịch của sự truyền ánh sáng và chỉ ra sự thể hiện tính chấtnày ở định luật khúc xạ ánh sáng

− Mô tả đợc hiện tợng phản xạ toàn phần và nêu đợc điều kiện xảy ra hiện tợng này

− Mô tả đợc sự truyền ánh sáng trong cáp quang và nêu đợc ví dụ về ứng dụng của cápquang

Kĩ năng

− Vận dụng đợc hệ thức của định luật khúc xạ ánh sáng

− Vận dụng đợc công thức tính góc giới hạn phản xạ toàn phần

Chấp nhận hiện tợngphản xạ toàn phầnxảy ra khi i ≥ igh

− Với hai môi trờng trong suốt nhất định, tỉ số giữa sin góctới (sin i) và sin góc khúc xạ (sin r) luôn không đổi :

sin isin r= hằng số

[Vận dụng]

Khúc xạ ánh sáng là hiện tợnglệch phơng (gãy) của các tia sángkhi truyền xiên góc qua mặt phâncách giữa hai môi trờng trong suốtkhác nhau

Chỉ xét bài toán có tối đa hai lầnkhúc xạ của tia sáng trên một đ-ờng truyền

Biết tính chiết suất, góc tới, góc khúc xạ trong các hệ thứccủa định luật khúc xạ

2 Nêu đợc chiết suất tuyệt đối,

chiết suất tỉ đối là gì [Thông hiểu]

Hệ thức giữa chiết suất tỉ đối vàchiết suất tuyệt đối : 21 2

1

nnn

• Theo định luật khúc xạ ánh sáng, nếu ánh sáng truyền từmôi trờng 1 sang môi trờng 2 với góc tới i và góc khúc xạ là rthì khi ánh sáng truyền từ môi trờng 2 sang môi trờng 1 vớigóc tới r thì góc khúc xạ sẽ bằng i

2 PHảN Xạ TOàN PHầN

Stt Chuẩn KT, KN quy địnhtrong chơng trình Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN Ghi chú

1 Mô tả đợc hiện tợng phản xạ

toàn phần và nêu đợc điều

kiện xảy ra hiện tợng này

[Thông hiểu]

• Mô tả thí nghiệm về hiện tợng phản xạ toàn phần :

− Cho một chùm sáng hẹp truyền từ khối nhựa trong suốt hình trụ vàokhông khí áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng suy ra r > i

Chùm tia khúc xạ lệch xa pháp tuyến hơn so với chùm tia tới Khi ităng thì r cũng tăng

Nếu r đạt giá trị cực đại 900 thì cờng độ tia khúc xạ bằng không, khi đó