Trường THCS Lê Quý Đôn Lớp 9/7 ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP VẬT LÝ 9 Học kỳ I – Năm học: 2008 – 2009 A. LÝ THUYẾT I.Điện học 1. Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa 2 đầu dây dẫn − Cường độ dòng điện chạy qua một dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào 2 đầu dây dẫn đó 2. Điện trở của dây dẫn - Công thức tính điện trở − Điện trở của một dây dẫn là trị số I U R = không đổi đối với dây dẫn đó • A V 1 1 1 =Ω ; 1kΩ= 1 000Ω 1MΩ=1 000 000Ω • Điện trở biểu thị mức độ cản trở dòng điện nhiều hay ít của dây dẫn − Điện trở của dây dẫn tỉ lệ thuận với chiều dài l của dây dẫn, tỉ lệ nghịch với tiết diện S của dây dẫn và phụ thuộc vào vật liệu làm dây dẫn S R ρ = trong đó: ρ: điện trở suất (Ω.m) : chiều dài dây dẫn (m) S: tiết diện dây dẫn (m 2 ) • π 2 4 d S R = trong đó: ρ: điện trở suất (Ω.m) : chiều dài dây dẫn (m) d : đường kính tiết diện dây dẫn (m) 3. Định luật Ohm − Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây và tỉ lệ nghịch với điện trở của dây R U =Ι Ι =⇒ U R ; U = I.R . Nhưng R không tỉ lệ thuân với HĐT và không tỉ lệ nghịch với CĐDĐ 4. Đoạn mạch nối tiếp và đoạn mạch song song − Đoạn mạch gồm 2 điện trờ mắc nối tiếp: • I= I 1 = I 2 • U = U 1 + U 2 • 2 1 2 1 R R U U = • R tđ = R 1 + R 2 − Đoạn mạch gồm 2 điện trờ mắc song song: 1 A B R 2 R 1 A B R 2 R 1 Trường THCS Lê Quý Đôn Lớp 9/7 • I = I 1 + I 2 • U = U 1 = U 2 • 1 2 2 1 R R I I = • 21 111 RRR tđ += 5. Công suất điện - điện năng − Công suất tiêu thụ của một dụng cụ điện (hoặc của một đoạn mạch) bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu dụng cụ đó (hoặc đoạn mạch đó) và cường độ dòng điện chạy qua nó: P = U.I • P = I 2 .R = R U 2 − Công suất định mức của mỗi dụng cụ điện cho biết công suất mà dụng cụ đó tiêu thụ khi hoạt động bình thường (ở hiệu điện thế định mức) − Dòng điện có năng lượng vì nó có khả năng thực hiện công cũng như thể làm thay đổi nhiệt năng của các vật. Năng lượng của dòng điện được gọi là điện năng. − Công của dòng điện sản ra trong một đoạn mạch là số đó lượng điện năng mà đoạn mạch đó tiêu thụ để chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác: A = P t = UIt − Lượng điện năng sử dụng được đo bằng công tơ điện. • 1 số đếm = 1 kWh = 3 600 000J = 3 600kJ 6. Định luật Joule – Lenz − Nhiệt lượng toả ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện, với điện trở của dây dẫn cà thời gian dòng điện chạy qua: Q = I 2 Rt • Q = UIt = t R U tđ 2 = 0.24I 2 Rt Trong đó: U: hiệu điện thế (V) I: cường độ dòng điện (A) R: điện trở (Ω) t: thời gian (s) Q: nhiệt lượng toả ra (J) − Hiệu suất của dụng cụ điện: tp i A A H = 7. Biến trở − Biến trở là điện trở có thể thay đổi trị số và có thể được sử dụng để điều chỉnh cường độ dòng điện trong mạch − Một số loại biến trở: biến trở con chạy, biến trở tay quay, biến trở than,… II. Điện từ học 2 Trường THCS Lê Quý Đôn Lớp 9/7 1. Nam châm vĩnh cửu – Nam châm điện − Nam châm nào cũng có hai từ cực. Khi để tự do, cực luôn chỉ hướng Bắc gọi là cực Bắc, còn cực luôn chỉ hướng Nam gọi là cực Nam − Khi đặt hai nam châm gần nhau, các từ cực cùng tên đẩy nhau, các từ cực khác tên hút nhau. − Nam châm điện có cấu tạo gồm một ống dây dẫn trong có lõi sắt non. − Có thể làm tăng lực từ của nam châm điện tác dụng lên một vật bằng cách tăng cường độ dòng điện chạy qua các vòng dây hoặc tăng số vòng dây 2. Từ trường, từ phổ, đường sức từ − Không gian xung quanh nam châm, xung quanh dòng điện tồn tại một từ trường. Nam châm hoặc dòng điện đều có khả năng tác dụng lực từ lên kim nam châm đặt gần nó − Người ta dùng kim nam châm (nam châm thử) để nhận biết từ trường − Từ phổ là hình ảnh cụ thể về các đường sức từ. Có thể thu được từ phổ bằng cách rắc mạt sắt lên tấm nhựa đặt trong từ trường và gõ nhẹ − Các đường sức từ có chiều nhất định. Ở bên ngoài thanh nam châm, chúng là những đường cong đi ra từ cực Bắc, đi vào cực Nam của thanh nam châm. Nơi nào từ trường mạnh thì đường sức từ dày, nơi nào từ trường yếu thì đường sức từ thưa. 3. Từ trường của ống dây có dòng điện chạy qua − Phần từ phổ ở bên ngoài ống dây có dòng điện chạy qua rất giống từ phổ ở bên ngoài thanh nam châm − Chiều đường sức từ của ống dây phụ thuộc vào chiều dòng điện chạy qua các vòng dây − Xác định chiều đường sức từ của ống dây khi biết chiều dòng điện bằng quay tắc nắm tay phải − Quy tắc nắm tay phải: Nắm bàn tay phải, rồi đặt sao cho bốn ngón tay hướng theo chiều dòng điện chạy qua các vòng dây thì ngón tay cái choãi ra chỉ chiều của đường sức từ trong lòng ống dây 4. Lực điện từ – Chiều của lực điện từ − Từ trường tác dụng lực lên đoạn dây dẫn AB cò dòng điện chạy qua đặt trong từ trường. Lực đó được gọi là lực điện từ − Chiều của lực điện từ tác dụng lên dây dẫn AB phụ thuộc vào chiều dòng điện chạy trong dây dẫn và chiều của đường sức từ − Dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường và không song song với đường sức từ thì chịu tác dụng của lực điện từ − Quy tắc bàn tay trái: Đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay giữa hướng theo chiều dòng điện thì ngón tay cái choãi ra 90 o chỉ chiều của lực điện từ 5. Sự nhiễm từ của sắt, thép − Sắt, thép, niken, côban và các vật liệu từ khác đặt trong từ trường đều bị nhiễm từ − Sau khi đã bị nhiễm từ, sắt non không giữ được từ tính lâu dài, còn thép thì giữ được từ tính lâu dài 6. Ứng dụng của nam châm - Động cơ điện một chiều − Động cơ điện một chiều hoạt động dực trên tác dụng của từ trường lên khung dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường − Động cơ điện một chiều có hai bộ phận chính là nam châm tạo ra từ trường (bộ phận đứng yên – stato) và khung dây dẫn cho dòng điện chạy qua (bộ phận quay - rôto) − Khi động cơ điện một chiều hoạt động, điện năng được chuyển hoá thành cơ năng. B. BÀI TẬP I. Trắc nghiệm: 1. Điện trở tương đương của đoạn mạch gồm hai điện trở R1 = 3Ω và R2 = 12Ω mắc song song là bao nhiêu? 3 Trường THCS Lê Quý Đôn Lớp 9/7 A.36Ω B.15Ω C.4Ω D.2,4Ω. 2. Mắc nối tiếp R1 = 40Ω và R2 = 80Ω vào hiệu điện thế không đổi U =12V. Cường độ dòng điện chạy qua điện trở R1 là bao nhiêu? A.0,1 A B.0,15 A C.0,45 A D.0,3 A 3. Trên dụng cụ điện thường ghi số 220V và số oát (W). Số oát (W) này cho biết điều nào dưới đây? A. Công suất tiêu thụ điện của dụng cụ khi nó được sử dụng với những hiệu điện thế nhỏ hơn 220V. B. Công suất tiêu thụ điện của dụng cụ khi nó được sử dụng với đúng hiệu điện thế 220V. C. Công mà dòng điện thực hiện trong 1 phút khi dụng cụ này được sử dụng với đúng hiệu điện thế 220V. D. Điện năng mà dụng cụ tiêu thụ trong 1 giờ khi nó được sử dụng với đúng hiệu điện thế 220V. 4. Trên bóng đèn có ghi 6V - 3W. Khi đèn sáng bình thường thì dòng điện chạy qua đèn có cường độ là bao nhiêu? A. 0,5A. B. 1,5A. C. 2A. D. 18A. 5. Nếu đồng thời giảm điện trở của đoạn mạch, cường độ dòng điện, thời gian dòng điện chạy qua đoạn mạch đi một nửa, thì nhiệt lượng toả ra trên dây sẽ giảm đi bao nhiêu lần? A. 2 lần. B. 6 lần. C. 8 lần. D. 16 lần. 6. Mắc biến trở vào một hiệu điện thế không đổi. Nhiệt lượng toả ra trên biến trở trong cùng một thời gian sẽ tăng bốn lần khi điện trở của biến trở A. tăng lên gấp đôi. B. giảm đi hai lần. C. giảm đi bốn lần. D. tăng lên bốn lần. 7. Mắc một bóng đèn có ghi 220V - 100W vào hiệu điện thế 220V. Biết đèn được sử dụng trung bình 4 giờ trong 1 ngày. Điện năng tiêu thụ của bóng đèn trong 1 tháng (30 ngày) là bao nhiêu? A. 12 kWh. B. 400 kWh. C. 1440 kWh. D. 43200 kWh. 8. Một dòng điện có cường độ I = 0,002 A chạy qua điện trở R = 3000Ω trong thời gian 600 giây. Nhiệt lượng toả ra (Q) là A. Q = 7,2 J. B. Q = 60 J. C. Q = 120 J. D. Q = 3600 J. 9. Một nam châm điện gồm A. cuộn dây không có lõi. B. cuộn dây có lõi là một thanh thép. C. cuộn dây có lõi là một thanh sắt non. D. cuộn dây có lõi là một thanh nam châm. 10. Vật nào dưới đây sẽ trở thành nam châm vĩnh cửu khi được đặt vào trong lòng một ống dây có dòng điện chạy qua? A. Thanh thép. B. Thanh đồng. C. Thanh sắt non. D. Thanh nhôm. 11. Dụng cụ nào dưới đây không có nam châm vĩnh cửu ? A. La bàn B. Loa điện C.Rơle điện từ D.Đinamô xe đạp 12. Theo quy tắc bàn tay trái thì ngón tay cái choãi ra chỉ chiều nào dưới đây? A. Chiều dòng điện chạy qua dây dẫn. B. Chiều từ cực Bắc đến cực Nam của nam châm. C. Chiều cực Nam đến cực Bắc của nam châm. D. Chiều của lực từ tác dụng lên dây dẫn có dòng điện chạy qua. 13. Động cơ điện một chiều hoạt động dựa trên tác dụng nào dưới đây? A. Sự nhiễm từ của sắt, thép. B. Tác dụng của từ trường lên khung dây dẫn có dòng điện chạy qua. C. Khả năng giữ được từ tính lâu dài của thép. D. Tác dụng của dòng điện lên dây dẫn thẳng có dòng điện chạy qua. 14. Khung dây của một động cơ điện một chiều quay được vì lí do nào dưới đây? 4 Trường THCS Lê Quý Đôn Lớp 9/7 A. Khung dây bị nam châm hút. B. Khung dây bị nam châm đẩy. C. Hai cạnh đối diện của khung dây bị hai lực từ ngược chiều tác dụng. D. Hai cạnh đối diện của khung dây bị hai lực từ cùng chiều tác dụng II. Tự luận 1) Hai bóng đèn lần lượt ghi (120V- 60W) và (120V – 45W) a) Tính cường độ dòng điện định mức của mỗi đèn b) Mắc hai bóng đèn trên theo sơ đồ h1, h2. Đặt vào 2 đầu mạch hiệu điện thế 240V. Hai đèn sáng bình thường. Tính R 1 và R 2 c) Tính điện năng hai bóng đèn tiêu thụ trong 4h và hiệu suất của mạch điện. 2) Một bếp điện khi hoạt động bình thường có R=44Ω và cường độ dòng điện qua bếp là 5A a) Tính nhiệt lượng mà bếp toả ra trong 1s b) Dùng bếp trên để đun sôi 2l nước có nhiệt độ ban đầu 25 o C thì thời gian đun nước là 12 ph. Coi rằng nhiệt lượng cung cấp để đun nước là có ích, tính hiệu suất của bếp. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kgK c) Trong mỗi ngày bếp sử dụng 2h. Tính tiền điện phải trả cho việc sử dụng bếp điện đó trong 30 ngày, giá 1kWh là 900đ 3) Một bếp điện được đặt vào đúng hiệu điện thế định mức là 220V trong 672s thì đun sôi được 2l nước có nhiệt độ ban đầu là 20 o C. Tính điện trở của bếp, biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kgK 4) Một bếp điện 220V – 1000W được nối vào lưới điện 220V qua một dây dẫn bằng đồng (ρ = 1,7.10 -8 Ωm). Tiết điện dây dẫn là 1mm 2 , chiều dài dây dẫn là 10m. Tính nhiệt lượng do bếp điện và dây dẫn toả ra trong 1 phút. 5) Cho mạch điện (h 3 ). Biết: R 1 = 20Ω, R 2 = R 3 = 40 Ω, R A = 0 Ω; Ampe kế chỉ 1A. Tính cường độ dòng điện đi qua mỗi điện trở và hiệu điện thế 2 đầu mỗi điện trở 6) C h o mạch điện (h 4 ). Biết U MN = 24V, cường độ dòng điện qua R 2 là I 2 = 2A, R 2 = 6Ω, R 3 = 3Ω. Tìm điện trở R 1 . 7) Một ấm điện chứa 1kg nước ở 20 o C khi mắc vào mạng điện thành phố thì dòng điện đi qua dây xoắn trong ấm điện là 5A và công suất tiêu thụ là 1000W. a) Tính hiệu điện thế giữa 2 đầu dây xoắn của ấm điện b) Tính điện trở dây xoắn c) Trong bao lâu nước sôi (100 o C)? Biết hiệu suất của bếp là 40% và c = 4200J/kgK 8) Xác định cực của nam châm: 5 Đ 1 Đ 2 R 1 A B H 1 Đ 1 Đ 2 R 1 A B H 2 A A B R 2R 1 R 3 H 3 N R 2 R 1 R 3 H 4 a) b) c) Trường THCS Lê Quý Đôn Lớp 9/7 9) Xác định chiều đường sức từ của ống đi qua kim nam châm: 10) Xác định cực của nguồn điện 11) Xác định cực của ống dây và cực của kim nam châm 12) Tìm chiều của lực điện từ td dây dẫn có dòng điện chạy qua trong các trường hợp sau 13) Xác định cực của nam châm 14) Xác định chiều dòng điện chạy trong dây dẫn 6 a) b) c) c) a) b) a) b) c) S N I SN + N S . a) b) c) S N I SN + N S . a) b) c) S N I a) b) SN c) N S . a) b) S N F S N F c) S N F a) b) F F c) F . biến trở vào một hiệu i n thế không đ i. Nhiệt lượng toả ra trên biến trở trong cùng một th i gian sẽ tăng bốn lần khi i n trở của biến trở A. tăng lên gấp đ i. B. giảm i hai lần. C. giảm. suất tiêu thụ i n của dụng cụ khi nó được sử dụng v i đúng hiệu i n thế 220V. C. Công mà dòng i n thực hiện trong 1 phút khi dụng cụ này được sử dụng v i đúng hiệu i n thế 220V. D. i n. lệ thuận v i bình phương cường độ dòng i n, v i i n trở của dây dẫn cà th i gian dòng i n chạy qua: Q = I 2 Rt • Q = UIt = t R U tđ 2 = 0.2 4I 2 Rt Trong đó: U: hiệu i n thế (V) I: cường