Giáo án dạy thêm lý 11 có lời giải chi tiết bài tập

Hiệu điện thế - Điện thế tại một điểm M trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho điện trường về phương diệntạo ra thế năng khi đặt tại đó một điện tích q.. Cơng thức: VM = A q M - H

Trang 1

a Điện tích âm (-) và điện tích dương (+)

b Điện tích q của một vật tích điện: q  n e

+ Vật thiếu electron (tích điện dương): q = + n.e

+ Vật thừa electron (tích điện âm): q = – n.e

Với: e 1 , 6 10  19 C

 : là điện tích nguyên tố

n : số hạt electron bị thừa hoặc thiếu

2 Tương tác tĩnh điện:

+ Hai điện tích cùng dấu: Đẩy nhau;

+ Hai điện tích trái dấu: Hút nhau;

3 Định luật Cu - lông:

Lực tương tác giữa 2 điện tích điểm q1; q2 đặt cách nhau một khoảng r trong môi trường có hằng số điện môi ε là F F12; 21 có:

- Điểm đặt: trên 2 điện tích

- Phương: đường nối 2 điện tích

- Chiều: + Hướng ra xa nhau nếu q1.q2 > 0 (q 1 ; q 2 cùng dấu)

+ Hướng vào nhau nếu q1.q2 < 0 (q 1 ; q 2 trái dấu)

- Độ lớn: 1 2

2

.

q > 0 : F cùng phương, cùng chiều với E

q < 0 : F cùng phương, ngược chiều vớiE

3 Đường sức điện - Điện trường đều.

a Khái niệm đường sức điện:

*Khái niệm đường sức điện: Là đường cong do ta vạch ra trongđiện

trường sao cho tại mọi điểm trên đường cong, vectơr cường độ điện

Trang 2

*Đường sức điện do điện tích điểm gây ra:

+ Xuất phát từ điện tích dương và kết thúc ở điện tích âm;

+ Điện tích dương ra xa vơ cực;

+ Từ vơ cực kết thúc ở điện tích âm

b Điện trường đều

Định nghĩa: Điện trường đều là điện trường cĩ vectơr

cường độ điện trường tại mọi điểm bằng nhau cả về

phương, chiều và độ lớn

* Đặc điểm: Các đường sức của điện trường đều là những

đường thẳng song song cách đều

4 Véctơ cường độ điện trường E do 1 điện tích điểm Q gây ra tại một điểm M cách Q một đoạn r cĩ:

- Điểm đặt: Tại M

- Phương: đường nối M và Q

- Chiều: Hướng ra xa Q nếu Q > 0

Hướng vào Q nếu Q <0

N m C

- Biểu diễn:

5 Nguyên lý chồng chất điện trường: Giả sử cĩ các điện tích q1, q2,… ,qn gây ra tại M các vectơr cường

độ điện trường E1, En, , En thì vectơr cường độ điện trường tổng hợp do các điện tích trên gây ra tuântheo nguyên lý chồng chất điện trường

CHỦ ĐỀ 3 : CƠNG CỦA LỰC ĐIỆN ĐIỆN THẾ HIỆU ĐIỆN THẾ.

1 Cơng của lực điện trường:

* Đặc điểm: Cơng của lực điện tác dụng lên tác dụng lên một điện tích khơng phụ thuộc vào dạng quỹ đạo mà chỉ phụ thuộc vào điểm đầu và điểm cuối của quỹ đạo (vì lực điện trường là lực thế).* Biểu thức:

A MN = qEd

Trong đĩ, d là hình chiếu của quỹ đạo lên phương của đường sức điện

d > 0 khi hình chiếu cùng chiều đường sức

d < 0 khi hình chiếu ngược chiều đường sức

2 Liên hệ giữa cơng của lực điện và hiệu thế năng của điện tích

A MN = W M - W N

3 Điện thế Hiệu điện thế

- Điện thế tại một điểm M trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho điện trường về phương diệntạo ra thế năng khi đặt tại đó một điện tích q

Cơng thức: VM = A q M

- Hiệu điện thế giữa 2 điểm trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện cơng củađiện trường khi cĩ 1 điện tích di chuyển giữa 2 điểm đĩ

UMN = VM – VN = A q MN

Chú ý: - Điện thế, hiệu điện thế là một đại lượng vơ hướng cĩ giá trị dương hoặc âm;

DẠY THÊM VẬT LÝ 11 Website: http://violet.vn/nguyenhinh01 2

q >0

0

q < 0

MM

Trang 3

- Trong điện trường, vectơr cường độ điện trường có hướng từ nơi có điện thế cao sang nơi cóđiện thế thấp;

4 Liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế

E =

d U

CHỦ ĐỀ 4: TỤ ĐIỆN GHÉP TỤ ĐIỆN 1.Tụ điện

-Định nghĩa : Hệ 2 vật dẫn đặt gần nhau, mỗi vật là 1 bản tụ Khoảng không gian giữa 2 bản là chân không

hay điện môi Tụ điện dùng để tích và phóng điện trong mạch điện

-Tụ điện phẳng có 2 bản tụ là 2 tấm kim loại phẳng có kích thước lớn ,đặt đối diện nhau, song song với

nhau

2 Điện dung của tụ điện

- Là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ

Q C U

 (Đơn vị là F, mF….)

- Công thức tính điện dung của tụ điện phẳng:

d

S C

.4.10.9

.9





 Với S là phần diện tích đối diện giữa 2 bản.

Ghi chú : Với mỗi một tụ điện có 1 hiệu điện thế giới hạn nhất định, nếu khi sử dụng mà đặt vào 2 bản tụ

hđt lớn hơn hđt giới hạn thì điện môi giữa 2 bản bị đánh thủng

3 Ghép tụ điện

Cách mắc : Bản thứ hai của tụ 1 nối với bản thứ

1

C

1C

II PHƯƠNG PHÁP GIẢI

CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH ĐỊNH LUẬT CU – LÔNG

Dạng 1: Xác định lực tương tác giữa 2 điện tích và các đại lượng trong công thức định luật Cu – lông Phương pháp : Áp dụng định luật Cu – lông.

- Phương , chiều , điểm đặt của lực ( như hình vẽ)

- Độ lớn : F = 9 21 2

|

|.10.9

r

q q



dấu : lực đẩy ; hai điện tích trái dấu : lực hút

Dạng 2: Tìm lực tổng hợp tác dụng lên một điện tích.

Trang 4

ĐT 0988602081 - nguyenhinh01@gmail.com Phương pháp : Dùng nguyên lý chồng chất lực điện.

- Kiểm tra điề kiện thẳng hàng hay tam giác của ba điểm A,B,C khia đặt điện tích

- Lực tương tác của nhiều điện tích điểm lên một điện tích điểm lên một điện tích điểm khác :

- Tính độ lớn của lực tổng hợp dựa vào phương pháp hình học hoặc định lí hàm số cosin

*Các trường hợp đăc biệt:

Hai điện tích q q đặt tại hai điểm A và B, hãy xác định điểm C đặt điện tích 1; 2 q để o q cân bằng: o

- Điều kiện cân bằng của điện tích q : o

20 10

F F

F

((12)) + Trường hợp 1: q q cùng dấu: 1; 2

Từ (1)  C thuộc đoạn thẳng AB: AC + BC = AB (*)

Ta có: 12 22

r r

+ Trường hợp 2: q q trái dấu:1; 2

Từ (1)  C thuộc đường thẳng AB: AC BC AB(* ’)

Trang 5

20 10

30 20

F F F F F

F F

Cường độ điện trường do điện tích điểm Q gây ra có:

+ Điểm đặt: Tại điểm đang xét;

+ Phương: Trùng với đường thẳng nối điện tích Q và điểm đang xét;

+ Chiều: Hướng ra xa Q nếu Q > 0 và hướng về Q nếu Q < 0;

Lực tĩnh điện tác dụng lên điện tích q đặt trong điện trường: F  q E

Fcó: + Điểm đặt: tại điểm đặt điện tích q;

+ Phương: trùng phương với vector cường độ điện trường E;+Chiều: Cùng chiều với E nếu q > 0 và ngược chiều với Enếu q <0;

+ Độ lớn: F = q E

Dạng 3: Xác định cường độ điện trường tổng hợp do nhiều điện tích gây ra tại một điểm.

Phương pháp: sử dụng nguyên lý chồng chất điện trường.

- Áp dụng nguyên lí chồng chất điện trường : E E E En

- Vẽ vecto hợp lực E bằng theo quy tắc hình bình hành

- Tính độ lớn hợp lực dựa vào phương pháp hình học hoặc định lí hàm số cosin

Trường hợp chỉ có hai điện tích gây điện trường:

1/ Tìm vị trí để cường độ điện trường tổng hợp triệt tiêu:

Trang 6

ĐT 0988602081 - nguyenhinh01@gmail.com a/ Trường hợp 2 điện tích cùng dấu:( q1,q2 > 0 ) : q1đặt tại A, q2 đặt tại B

Gọi M là điểm có cường độ điện trường tổng hợp triệt tiêu

E M = E 1+ E 2= 0  M  đoạn AB (r1= r2 )

 r1+ r2 = AB (1) và E1 = E2  2

1

2 2

r

= 1

r

= 1

r

= 1

r

= 1

r

= 1

r

= 1

CHỦ ĐỀ 3 : CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN ĐIỆN THẾ HIỆU ĐIỆN THẾ.

Dạng 1: Tính công của các lực khi điện tích di chuyển

Phương pháp: sử dụng các công thức sau

1 A MN = qEd

Chú ý:

d > 0 khi hình chiếu cùng chiều đường sức

d < 0 khi hình chiếu ngược chiều đường sức

2 A MN = Wt M - Wt N = Wđ N - Wđ M

3 A MN = UMN q = (VM – VN ).q

Chú ý: Dấu của công phụ thuộc vào dấu của q và U và góc hợp bởi chiều chuyển dời và chiều đường sức.

Trang 7

ĐT 0988602081 - nguyenhinh01@gmail.com Dạng 2: Tìm điện thế và hiệu điện thế

Phương pháp: sử dụng các cơng thức sau

1 Cơng thức tính điện thế : M

M

A V

Chú ý: Trong điện trường, vector cường độ điện trường cĩ hướng từ nơi cĩ điện thế cao sang nơi cĩ điện

thế thấp;

CHỦ ĐỀ 4: TỤ ĐIỆN GHÉP TỤ ĐIỆN

Dạng 1: Tính điện dung, điện tích, hiệu điện thế và năng lượng của tụ điện

Phương pháp: sử dụng các cơng thức sau

- Cơng thức định nghĩa : C(F) =

U

Q => Q = CU

- Điện dung của tụ điện phẳng : C =

d k 4

1

C

1 C

2 1

CC



+ C1ntC2ntC3 => Cb =

3 1 3 2 2 1

3 2 1

CCCCCC

CCC



b Ghép song song: Cb > Ci

+ Nếu C1 = C2= …= Cn = C=> Cb = nC ; Q1 = Q2 = ….= Qn => Qb = nQi.Vận dụng công thức:

 Điện dung của tụ điện:

1 2

1

U C U C

S

4.10.9

Trang 8

ĐT 0988602081 - nguyenhinh01@gmail.com

Đối với tụ điện biến thiên thì phần đối diện của hai bản sẽ thay đổi

Công thức (2) chỉ áp dụng cho trường hợp chất điện môi lấp đầy khoảng không gian giữa haibản Nếu lớp điện môi chỉ chiếm một phần khoảng không gian giữa hai bản thì cần phải phân tích, lậpluận mới tính được điện dung C của tụ điện

- Lưu ý các điều kiện sau:

+ Nối tụ điện vào nguồn: U = const

+ Ngắt tụ điện khỏi nguồn: Q = const

Trang 9

2

Trang 10

Ví dụ: Mắt bạn trong không khí nhìn một viên sỏi hoặc một con cá ở đáy hồ, giữa mắt bạn và

chúng là không khí và nước vậy bạn chỉ nhìn được ảnh của chúng Tương tự khi cá nhìn bạn cũng chỉ nhìn được ảnh mà thôi.

c.Cách dựng ảnh của một vật

-Muốn vẽ ảnh của một điểm ta vẽ hai tia:

một tia tới vuông góc với mặt phân cách thì truyền thẳng và một tia tới có góc bất kì, giao của hai tia khúc xạ là ảnh của vật

Ảnh thật khi các tia khúc xạ trực tiếp cắt nhau, ảnh ảo khi các tia khúc xạ không trực tiếp cắt nhau,khi đó vẽ bằng nét đứt

DẠY THÊM VẬT LÝ 11-HỌC KỲ Website: http://violet.vn/nguyenhinh01 10

Trang 12

DẠNG 4:PHẢN XẠ TOÀN PHẦN A.LÍ THUYẾT

1 - Định nghĩa :

Phản xạ toàn phần là hiện tượng phản xạ toàn bộ tia tia sáng tới , xảy ra ở mặt phân cách giữa haimôi trường trong suốt

2 - Điều kiện để có phản xạ toàn phần

+Tia sáng chiếu tới phải truyền từ môi trường chiết quang hơn sang môi trường chiết quangkém

+Góc tới ( góc giới hạn toàn phần )

Trong đó : sin gh kx

toi

n i n



CHƯƠNG VII:MẮT VÀ CÁC DỤNG CỤ QUANG

CHỦ ĐỀ 1:LĂNG KÍNH

A TÓM TẮT LÝ THUYẾT.

I Cấu tạo lăng kính

Lăng kính là một khối chất trong suốt, đồng chất, giới hạn bởi hai mặt phẳng không song song, thường có dạng lăng trụ tam giác.

Một lăng kính được đặc trưng bởi:

-Trong phần này chúng ta chỉ xét ánh sáng đơn sắc.

2 Đường truyền của tia sáng qua lăng kính

Gọi n là chiết suất tỉ đối của lăng kính với môi trường chứa nó, langkinh

moitruong

n n n

 =n1/n2

Chiều lệch của tia sáng

 n > 1: Lệch về đáy lăng kính, trường hợp này thường diễn ra.

Trang 13

- Vẽ đường đi của tia sáng đơn sắc qua lăng kính:

- Khi tia sáng vuông góc với mặt lăng kính sẽ đi thẳng

- Nếu r2 < igh: tia sáng khúc xạ ra ngoài, với góc ló i2 (sini2 nsinr2 )

- Nếu r2 = igh => i2 = 900: tia ló đi sát mặt bên thứ 2 của lăng kính

- Nếu r2 > igh : tia sáng sẽ phản xạ toàn phần tại mặt bên này

( Giả sử tại J có góc i’ là góc khúc xạ và tính sini’ > 1 => phản xạ toàn phần tại J)

III Công thức của lăng kính:

- Công thức của lăng kính:

sini1 = nsinr1; sini2 = nsinr2;Góc chiết quang: A = r1 + r2

Dm = 2.im – A hay im = (Dm + A)/2

sin(Dm + A)/2 = n.sinA/2

V Điều kiện để có tia ló ra cạnh bên:

- Đối với góc chiết quang A: A ≤ 2.i gh

- Đối với góc tới i: i  i 0 với sini 0 = n.sin(A – i gh )

VI Ứng dụng:

Công dụng của lăng kính

Lăng kính có nhiều ứng dụng trong khoa học và kỉ thuật.

1 Máy quang phổ

Lăng kính là bộ phận chính của máy quang phổ.

Máy quang phổ phân tích ánh sáng từ nguồn phát ra thành các thành phần đơn sắc, nhờ đó xác định được cấu tạo của nguồn sáng.

2 Lăng kính phản xạ toàn phần

Lăng kính phản xạ toàn phần là lăng kính thủy tinh có tiết diện thẳng là một tam giác vuông cân.

Lăng kính phản xạ toàn phần được sử dụng để tạo ảnh thuận chiều (ống nhòm, máy ảnh, …)

VII.Chú ý :

-n là chiết suất tỉ đối của lăng kính với môi trường chứa nó, langkinh

moitruong

n n n

-Do chiết suất của chất làm lăng kính là khác nhau với các ánh sáng khác nhau nên phần này chúng ta chỉ xét các tia đơn sắc tức là có một màu xác định

-Nếu đề bài không nói lăng kính đặt trong môi trường nào thì ta hiểu lăng kính đặt trong không khí

A

B

J S

R

i1

r1 r

2 I2

Trang 14

-Hầu hết các lăng kính đều có n>1

CHỦ ĐỀ 2: THẤU KÍNH A.LÍ THUYẾT

1 Thấu kính:

1.Định nghĩa

Thấu kính là một khối chất trong suốt giới hạn bởi hai mặt cầu hoặc một mặt phẳng và một mặt cầu.

2.Phân loại thấu kính

Có hai cách phân loại:

Về phương diện quang học, thấu kính chia làm hai loại

Thấu kính hội tụ:Làm hội tụ chùm tia sáng tới Thấu kính phân kì:Làm phân kì chùm tia sáng



Nếu n>1,thấu kính mép mỏng là thấu kính hội tụ, thấu kính mép dày là thấu kính phân kỳ.

Nếu n<1,thấu kính mép mỏng là thấu kính phân kì, thấu kính mép dày là thấu kính hội tụ

2 Đường đi của tia sáng qua thấu kính:

a/ Đường đi của tia sáng qua thấu kính:

a/ Các tia đặc biệt :

+ Tia qua quang tâm O thì truyền thẳng

Trang 15

- Vẽ tiêu diện vuông góc trục chính tại tiêu điểm chính ảnh F/

- Vẽ trục phụ song song với tia tới SI,cắt tiêu diện tại tiêu điểm phụ F1

- Vẽ tia ló đi qua tiêu điểm phụ F1 (hoặc đường kéo dài qua tiêu điểm phụ)

b Vẽ ảnh của vật cho bởi thấu kính:

a/ Vật là điểm sáng nằm ngoài trục chính: Vẽ hai trong ba tia đặc biệt

b/ Vật là điểm sáng nằm trên trục chính: Dùng một tia bất kỳ và tia đi theo trục chính

c/ Vật là đoạn thẳng AB vuông góc trục chính,A ở trên trục chính thì vẽ ảnh B/ của B sau đó hạđường vuông góc xuống trục chính ta có ảnh A/B/

S

OF

Trang 16

-Ảnh có kích thước thì cùng chiều vật, cùngbên thấu kính với vật.

Ảnh của điểm sáng thì cùng bên thấu kính, vàcùng bên trục chính với vật

d/ Vị trí vật và ảnh:

a/ Với thấu kính hội tụ: Xét vật sáng là đoạn thẳng nhỏ AB vuông góc trục chính

+ Vật thật ở ngoài khoảng tiêu cự cho ảnh thật ,ngược chiều với vật

+ Vật thật ở trong khoảng tiêu cự cho ảnh ảo ,cùng chiều với vật,lớn hơn

vật

+ Vật thật ở tiêu diện cho ảnh ở vô cực ,ta không hứng được ảnh

b/ Với thấu kính phân kỳ:

+ Vật thật là đoạn thẳng nhỏ AB vuông góc trục chính luôn cho ảnh ảo, cùng chiều, nhỏhơn vật

O

FA

B

B/

A/

OA

B

B/

A/

OA

Trang 17

1.Với thấu kính hội tụ

5 Vật thật từ F đến O Ảnh ảo trước thấu kính Ảnh lớn hơn, cùng chiều vật

2.Với thấu kính phân kì

-Vật thật luôn cho ảnh ảo cùng chiều và nhỏ hơn vật

Chú ý sự khác nhau để phân biệt thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì

-Làm hội tụ chùm tia sáng tới

-Độ tụ và tiêu cự dương

-Nếu vật thật cho ảnh thật(ảnh hứng được trên

màn, ngược chiều vật,khác bên thấu kính so với

vật)

-Nếu vật thật cho ảnh ảo lớn hơn vật

-Làm phân kì chùm tia sáng tới

-Độ tụ và tiêu cự âm-Nếu vật thật cho ảnh ảo nhỏ hơn vật

Trang 18

Mặt phẳng vuông góc với trục chính tại tiêu điểm vật thì gọi là tiêu diện vật.

Nhận xét: Tiêu diện vật và tiêu diện ảnh đối xứng nhau qua trục chính.

c.Tiêu điểm phụ

+Tiêu điểm vật phụ: Là giao của trục phụ và tiêu diện vật

+Tiêu điểm ảnh phụ: Là giao của trục phụ và tiêu diện ảnh

4 Các công thức về thấu kính:

a Tiêu cự - Độ tụ

- Tiêu cự là trị số đại số f của khoảng cách từ quang tâm O đến các tiêu điểm chính với quy ước:

f > 0 với thấu kính hội tụ

f < 0 với thấu kính phân kì (|f| = OF = OF’)

- Khả năng hội tụ hay phân kì chùm tia sáng của thấu kính được đặc trưng bởi độ tụ D xác định bởi:

)11)(

1(1

2

R n

n f

Trang 19

(k > 0: ảnh, vật cùng chiều; k < 0: ảnh, vật ngược chiều.)

( | k | > 1: ảnh cao hơn vật, | k | < 1: ảnh thấp hơn vật )

d Hệ quả:

.' d f

d d f

- Nếu vật AB tại hai vị trí cho hai ảnh khác nhau A1B1 và A2B2 thì: (AB) 2 = (A 1 B 1 ) 2 (A 2 B 2 ) 2

- Điều kiện để vật thật qua thấu kính cho ảnh thật là: L 4.f

- Vật AB đặt cách màn một khoảng L, có hai vị trí của thấu kính cách nhau l sao cho AB qua thấu

kính cho ảnh rõ nét trên màn thì tiêu cự thấu kính tính theo công thức:

- Nếu có các thấu kính ghép sát nhau thì công thức tính độ tụ tương đương là:

B.BÀI TẬP

DẠNG 1 TOÁN VẼ ĐỐI VỚI THẤU KÍNH Phương pháp:

- Cần 2 tia sáng để vẽ ảnh của một vật.

- Vật nằm trên tia tới, ảnh nằm trên tia ló ( hoặc đường kéo dài tia ló)

- Nhớ được 3 tia sáng đặc biệt

- Nhớ được tính chất ảnh của vật qua thấu kính

- Nếu đề bài cho S và S’, trục chính thì S và S’ cắt nhau tại quang tâm O

trên trục chính.

- Dựa vào vị trí của S,S’ so với trục chính ta kết luận được S’ là ảnh thật

hay ảo, thấu kính là hội tụ hay phân kì.

- Nếu đề bài cho vật AB và ảnh A’B’, tiến hành nối AB và A’B’ chúng cắt

nhau tại quang tâm O, Ox vuông góc với AB sẽ là trục chính của thấu kính.

- Xác định tiêu điểm F: Từ S hoặc AB vẽ tia SI song song trục chính, giao

trục chính với IS’ là F.

Trang 20

n f

f d d

- Khi thấu kính giữ cố định thì ảnh và vật luôn di chuyển cùng chiều

- Khi di chuyển vật hoặc ảnh thì d và d’ liên hệ với nhau bởi:

 d = d2 - d1 hoặc  d = d1 – d2

khi đó:

' ' 1 1

' 1 1

11

111

d d d d d d

f

d f d f

f d

d k

' 1 1

1

' 1 1

f d

d k

' 2 2

2

' 2 2

4) Sự điều tiết của mắt :

- Khi vật đặt tại Cc : Dmax    

min

f

1VO

1d

1

m c

1d

1

m v

Trang 21

2 1 2

1

f f

Đ G

1) Định nghĩa : Kính hiển vi là dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt làm tăng góc trông ảnh của những vật

rất nhỏ, với độ bội giác lớn hơn rất nhiều so với kính lúp

2) Cấu tạo : Hai bộ phận chính :

- Vật kính : là một TKHT có tiêu cự rất ngắn (vài mm)

- Thị kính : là một TKHT có tiêu cự ngắn (vài cm) dùng như một kính lúp

Hai kính này được gắn ở hai đầu của một ống hình trụ sao cho trục chính của chúng trùng nhau và khoảng cách giữa chúng không đổi.

Ngoài ra còn có bộ phận tụ sáng để chiếu sáng vật cần quan sát

Trang 22

AB A

1B

L1f

2 2 0

OA

Đ K OA

Đ AB

B A tg

2) Cấu tạo : Hai bộ phận chính :

- Vật kính : là một thấu kính hội tụ tiêu cự dài

- Thị kính : là một thấu kính hội tụ ngắn, dùng như một kính lúp

Hai kính được gắn đồng trục chính ở hai đầu của một ống hình trụ, khoảng cách giữa chúng có thể thay đổi được.

Ta phải điều chỉnh để A1B1 nằm trong O2F2 (Thị kính sử dụng như một kính lúp để quan sát A1B1)

Trong thực tế ta thay đổi khoảng cách giữa vật kính và thị kính bằng cách đưa thị kính lại gần hay ra xa thịkính

4) Độ bội giác :

Ta có : tg =

1

1 1 1 1

1 1

f

B A A O

B A

BUỔI 2: TIẾT 3,4,5 CHƯƠNG II: DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI

I LÝ THUYÊT

CHỦ ĐỀ 1: DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI NGUỒN ĐIỆN

1 Dòng điện không đổi

a Dòng điện: Là dòng chuyển dời có hướng của các hạt mang điện.

- Quy ước chiều dòng điện: Là chiều chuyển dời có hướng của các hạt mang điện tích dương

Lưu ý: + Trong điện trường, các hạt mang điện chuyển động từ nơi có điện thế cao sang nơi có điện thế

thấp, nghĩa là chiều của dòng điện là chiều giảm của điện thế trong vật dẫn

+ Trong kim loại, hạt tham gia tải điện là electron mang điện tích âm nên chuyển động từ nơi cóđiện thế thấp sang nơi có điện thế cao, nghĩa là chuyển động ngược với chiều của dòng điện theo quy ước

, cường độ dòng điện I có đơn vị là ampère (A)

Trong đó : q là điện lượng, t là thời gian

+ nếu  t là hữu hạn, thì I là cường độ dòng điện trung bình;

+ nếu  t là vô cùng bé, thì i là cường độ dòng điện tức thời

Trang 23

dòng độ cường

đổi không điện

dòng của chiều

=> I =

t

q

, Chú ý : số electron chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn : n I t

o là điện trở suất của vật dẫn ở to (oC) thường lấy ở giá trị 20oC

 được gọi là hệ số nhiệt điện trở

1

R

1 R

3 Nguồn điện – suất điện động nguồn điện

a Nguồn điện

+ Cơ cấu để tạo ra và duy trì hiệu điện thế nhằm duy trì dịng điện gọi là nguồn điện

+ Hai cực nhiễm điện khác nhau là nhờ lực lạ tách electron ra khỏi nguyên tử trung hịa rồi chuyểnelectron hay Ion dương ra khỏi mỗi cực

b Suất điện động nguồn điện

- Là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện cơng của nguồn điện

Cơng thức: E = A

q

- Điện trở của nguồn điện được gọi là điện trở trong cảu nĩ

- Mỗi nguồn điện được đặc trưng: (E , r)

CHỦ ĐỀ 2: ĐỊNH LUẬT ƠM ĐỐI VỚI TỒN MẠCH

Định luật Ơm đối với tồn mạch

a Tồn mạch: là mạch điện kín cĩ sơ đồ như sau:

trong đĩ: nguồn cĩ E và điện trở trong r, RN là điện

trở tương đương của mạch ngồi

b Định luật Ơm đối với tồn mạch

- Độ giảm thế trên đoạn mạch: UN = I.RN = E - I.r

- Suất điện động của nguồn: E = I.(RN + r)

CHỦ ĐỀ 3: ĐỊNH LUẬT OHM ĐỐI VỚI CÁC LOẠI MẠCH ĐIỆN

-RNI

Trang 24

Đối với máy thu, dòng điện đi vào cực dương và đi ra từ cực âm.

3 Công thức định luật Ôm tổng quát cho đoạn mạch chứa nguồn và mày thu.

AB AB

U I

+ Lấy (+  ) Đối với nguồn điện

+ Lấy (- ) Đối với máy thu

4 Ghép nguồn điện thành bộ

a Mắc nối tiếp:

- Suất điện động bộ nguồn: Eb = E1 + E2 + E3 +… + En

- Điện trở trong bộ nguồn: rb = r1 + r2 + r3 +… + rn

chú ý: Nếu có n nguồn giống nhau.

E b = nE

r b = n.r

b Mắc xung đối:

2 1

r r r

E E E

- Nếu E1 > E2 thì E1 là nguồn phát và ngược lại

c Mắc song song ( các nguồn giống nhau)

- Suất điện động bộ nguồn: Eb = E

- Điện trở trong bộ nguồn: rb = r

- Suất điện động bộ nguồn : Eb =m.E

- Điện trở trong bộ nguồn : rb = m r

CHỦ ĐỀ 4: ĐIỆN NĂNG CÔNG SUẤT ĐIỆN.ĐỊNH LUẬT JUN-LEN- XƠ

1 Công và công suất của dòng điện

a Công của dòng điện hay điện năng tiêu thụ của đoạn mạch được tính:

A = U.q = U.I.t

Trong đó: U (V) là hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch

I (A) cường độ dòng điện qua mạch

t (s) thời gian dòng điện chạy qua mạch

Trang 25

b Công suất điện

- Công suất điện của một đoạn mạch là công suất tiêu thụ điện năng của đoạn mạch đó

P = A

t = U.I (W)

c Định luật Jun-len-xơ (nhiệt lượng tỏa ra trên vật dẫn)

Q = R.I 2 t

2 Công và công suất của nguồn điện

a Công của nguồn điện

- Công của nguồn điện là công của dòng điện chạy trong toàn mạch

Biểu thức: A ng = q E = E.I.t.

b Công suất của nguồn điện

- Công suất của nguồn điện bằng công suất tiêu thụ của toàn mạch

ρ0 : điện trở suất của vật liệu tại nhiệt độ t0

- Suất điện động của cặp nhiệt điện:  = αT(T1 – T2)

Trong đó T1 – T2 là hiệu nhiệt độ giữa đầu nóng và đầu lạnh; αT là hệ số nhiệt điện động

- Hiện tượng siêu dẫn: Là hiện tượng điện trở suất của vật liệu giảm đột ngột xuống bằng 0 khikhi nhiệt độ của vật liệu giảm xuống thấp hơn một giá trị Tc nhất định Giá trị này phụ thuộcvào bản thân vật liệu

2 Dòng điện trong chất điện phân

- Trong dung dịch, các axit, ba zơ, muối bị phân li thành ion

- Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của các ion trong điện trườngtheo hai hướng ngược nhau

- Hiện tượng gốc axit trong dung dịch điện phân tác dụng với cực dương tạo thành chất điện phântan trong dung dịch và cực dương bị mòn đi gọi là hiện tượng dương cực tan

- Các định luật Faraday: (chỉ đúng trong trường hợp điện phân dương cực tan).

+ Định luật Faraday thứ nhất: Khối lượng vật chất được giải phóng ở điện cực của bình điện

phân tỉ lệ thuận với điện lượng chạy qua bình đó

m = kq

Trong đó, k là đương lượng điện hoá của chất giải phóng điện cực

+ Định luật Faraday thứ hai: Đương lượng điện hoá k của một nguyên tố tỉ lệ với đương lượng

Trang 26

3 BÀI TOÁN VỀ HIỆN TƯỢNG ĐIỆN PHÂN

Phương pháp: sử dụng các định luật Farađây về hiện tượng điện phân

* Định luật Farađây I: m = kq = k.I.t

Trong đó, k (Kg/C) là đương lượng điện hoá của chất giải phóng điện cực

* Định luật Farađây II: m =

m (g) khối lượng giải phóng ở điện cực

I (A) cường độ dòng điện qua bình điện phân

t (s) thời g ian dòng điện qua bình điện phân

A: nguyên tử lượng ( khối lượng mol)

n: hóa trị của chất thoát ra ở điện cực

Chú ý: 1.Khi bài toán yêu cầu tìm cường độ dòng điện qua bình điện phân thì lưu ý:

+ Nếu bình điện phân có hiện tượng dương cực tan thì xem như điện trở thuần

+ Nếu bình điện phân không có hiện tượng dương cực tan thì xem như là may thu và áp dụngđịnh luật Ôm trong trường hợp có máy thu

2 Trong trường hợp chất giải phóng ở điện cực là chất khí thì ta vẫn áp dụng công thức trên để tìmkhối lượng của khí thoát ra và từ đó tìm thể tích ( ở điều kiện chuẩn 1mol khí chiếm thế tích 22400cm3)

CHƯƠNG I: ĐIỆN TÍCH ĐIỆN TRƯỜNG CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH ĐỊNH LUẬT CU – LÔNG

BÀI TẬP ÁP DỤNG

Bài 1: Hai điện tích điểm bằng nhau được đặt trong không khí cách nhau 10 cm, lực tương tác giữa hai

điện tích là 1N Đặt hai điện tích đó vào trong dầu có  = 2 cách nhau 10 cm hỏi lực tương tác giữa chúng

q q F

b) Khoảng cách r2 giữa chúng là bao nhiêu để lực tác dụng giữa chúng là 2,5.10-4 N?

PH¦¥NG PH¸P GI¶I bµi tËp

Vµ bµi tËp mÉu cã lêi gi¶I chi tiÕt

2

Trang 27

F r q

Bài 3 : Hai điện tích điểm q1 = -10-7 C và q2 = 5.10-8 C đặt tại hai điểm A và B trong chân không cách nhau

5 cm Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích q0 = 2.10-8 C đặt tại điểm C sao cho CA = 3 cm,

Trang 28

Bài 5 : Hai điện tích q1 = 8.10-8 C và q2 = -8.10-8 C đặt tại A và B trong không khí cách nhau một khoảng

AB = 6 cm Xác định lực điện tác dụng lên q3 = 8.10-8 Cđặt tại C nếu :

1 Tính lực tương tác giữa 2 điện tích

2 Tính cường độ điện trường tại:

a điểm M là trung điểm của AB

4.10 ( 4.10 )

2 Cường độ điện trường tại M:

a Vectơ cđđt E1M;E2Mdo điện tích q1; q2 gây ra tại M có:

Trang 29

Vectơ cường độ điện trường tổng hợp: E E1J E2J

Ta có: IH = 10 3 cm; AH = AB/2 = 10cm tanIAH IH 3 IAH 600

a) Tính cường độ điện trường tổng hợp tại trung điểm AB

b) Tìm vị trí cường độ điện trường gây bởi hai điện tích bằng 0 ?

Trang 30

Bài 3 : Hai điện tích điểm q1 = 1.10-8 C và q2 = -1.10-8 C đặt tại hai điểm A và B cách nhau một khoảng 2d

= 6cm Điểm M nằm trên đường trung trực AB, cách AB một khoảng 3 cm

a) Tính cường độ điện trường tổng hợp tại M

b) Tính lực điện trường tác dụng lên điện tích q = 2.10-9 C đặt tại M

Bài 4: Tại 3 đỉnh hình vuông cạnh a = 30cm, ta đặt 3 điện tích dương q1 = q2 = q3 = 5.10-9 C.Hãy xác định:



E

/ 2

Trang 31

a) Cường độ điện trường tại đỉnh thứ tư của hình vuông?

b) Lực tác dụng lên điện tích q = 2.10-6 C đặt tại đỉnh thứ tư này?

Hướng dẫn:

a) Gọi E E E 1, 2, 3 là vecto cường độ điện trường do

b) q1, q2, q3 gây ra tại đỉnh thứ tư hình vuông

Và E là vecto cường độ điện trường tại đó

Bài 5: Hai điện tích +q và – q (q >0) đặt tại hai điểm A và B với AB = 2a M là một điểm nằm trên đường

trung trực của AB cách AB một đoạn x

a Xác định vectơ cường độ điện trường tại M

b Xác định x để cường độ điện trường tại M cực đại, tính giá trị đó

E = 2E1cos

 

2kqa3/2

Trang 32

 

b) Định h để EM đạt cực đại:

EM đạt cực đại khi: h2 a22  h a2  EMmax 3 3a4kq2

Bài 7 : Tại 3 đỉnh hình vuông cạnh a = 20 cm, ta đặt 3 điện tích cùng độ lớn q1 = q2 = q3 = 3.10 -6 C Tínhcường độ điện trường tổng hợp tại tâm hình vuông ?

Bài 9 : Một điện tích điểm q = 2.106 C đặt cố định trong chân không

a) Xác định cường độ điện trường tại điểm cách nó 30 cm ?

b) Tính độ lớn lực điện tác dụng lên điện tích 1C đặt tại điểm đó ?

c) Trong điện trường gây bởi q, tại một điểm nếu đặt điện tích q1 = 10-4 C thì chịu tác dụng lực là 0,1 N.Hỏi nếu đặt điện tích q2 = 4.10-5 C thì lực điện tác dụng là bao nhiêu ?

ĐS : a) 2.105 V/m, b) 0,2 N, c) 0,25 N

Trang 33

DẠNG 4: CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG TỔNG HỢP TRIỆT TIÊU

Tổng quát: E E1E2E3 = 0

Trường hợp chỉ có hai điện tích gây điện trường:

1/ Tìm vị trí để cường độ điện trường tổng hợp triệt tiêu:

a/ Trường hợp 2 điện tích cùng dấu:( q1,q2 > 0 ) : q1đặt tại A, q2 đặt tại B

Gọi M là điểm có cường độ điện trường tổng hợp triệt tiêu

E M = E 1+ E 2= 0  M  đoạn AB (r1= r2 )

 r1+ r2 = AB (1) và E1 = E2  2

1

2 2

r

= 1

r

= 1

r

= 1

Trang 34

CẨM NANG VẬT LÝ 11-HỌC KỲ 1 Website: http://violet.vn/nguyenhinh01

Trang 35

Công của lực điện trường khi di chuyển e- theo đường ACB.

AACB = AAC + ACB = AAC = -1,6.10-19.200 = -3,2.10-17 J  công không phụ thuộc đường đi

Bài 4: Một electron bay với vận tốc v = 1,5.107m/s từ một điểm có điện thế V1 = 800V theo hướng củađường sức điện trường đều Hãy xác định điện thế V2 của điểm mà tại đó electron dừng lại Biết me =9,1.10-31 kg,

Hướng dẫn:

Áp dụng định lý động năng

0 – ½.m.v2 = e.(V1 – V2)Nên : V2 = V1 -

2 0

Bài 6: Hai bản kim loại phẳng song song mang điện tích trái dấu đặt cách nhau 2cm Cường độ điện

trường giữa hai bản là E = 3000V/m Sát bản mang điện dương, ta đặt một hạt mang điện dương có khốilượng m = 4,5.10-6 g và có điện tích q = 1,5.10-2 C.tính

a) Công của lực điện trường khi hạt mang điện chuyển động từ bản dương sang bản âm

b) Vận tốc của hạt mang điện khi nó đập vào bản âm

Bài 7: Một điện tích có khối lượng m = 6,4.10-15 kg nằm lơ lửng giữa hai tấm kim loại song song nằmngang và nhiễm điện trái dấu Điện tích của quả cầu là 1,6.10-17C Hai tấm cách nhau 3cm Hãy tính hiệuđiện thế đặt vào hai tấm đó Lấy g = 10m/s2

Trang 36

BÀI TẬP ÁP DỤNG

Bài 1: Một tụ điện phẳng có điện môi không khí; khoảng cách giữa 2 bản là d = 0,5 cm; diện tích một bản

là 36 cm2 Mắc tụ vào nguồn điện có hiệu điện thế U=100 V

1 Tính điện dung của tụ điện và điện tích tích trên tụ

2 Tính năng lượng điện trường trong tụ điện

3 Nếu người ta ngắt tụ điện ra khỏi nguồn rồi nhúng nó chìm hẳn vào một điện môi lỏng có hằng số điện môi ε = 2 Tìm điện dung của tụ và hiệu điện thế của tụ

4 Nếu người ta không ngắt tụ khỏi nguồn và đưa tụ vào điện môi lỏng như ở phần 3 Tính điện tích vàhđt giữa 2 bản tụ

1 Tính điện dung của bộ tụ và điện tích của mỗi tụ

2 Nếu hiệu điện thế giới hạn của bộ tụ C1,2,3 (CAM) là 40V; hiệu điện thế giới hạn của tụ C4 là 60V Thìhiệu điện thế tối đa đặt vào 2 đầu mạch điện là bao nhiêu để các tụ không bị đánh thủng?

Giải:

1 Cấu tạo của mạch điện: C nt C1 2C nt C3 4

Điện dung của bộ tụ:

 

1 2 12

4 4

6.4

2, 4

6 4

2, 4 3,6 66.6

3

6 6

AM

AM AB

Trang 37

4 4

3,6.10 50 1,8.10 ( ) 2, 4.10 50 1, 2.10 ( )

AM AM

Mà thực tế ta có vì CAM; C4 mắc nối tiếp nên để không có tụ nào bị đánh thủng thì:

QAM = Q4 min Q maxAM;Qmax4Điện tích tối đa của bộ:

Hiệu điện thế tối đa có thể đặt vào 2 đầu mạch điện là:

5 6

24.10

80( )3.10

AB AB AB

Bài 3: Cho bộ tụ như hình vẽ, biết C1 = 8F; C2 = 6F; C3 =3F

a) Tính điện dung tương đương của bộ tụ

b) Đặt vào hai đầu AB một hiệu điện thế U = 8V

Tính hiệu điện thế và điện tích của mỗi tụ

- Điện tích trên mỗi tụ C2 và C3: Q2 = Q3 = C23.U = 1,6.10-5 C

- Hiệu điện thế giữa hai bản tụ C2: 2 2

- Hiệu điện thế giữa hai bản tụ C3 là: U3 = U – U2 = 5,33 V

Bài 4: Một tụ điện phẳng có điện môi là không khí, điện dung C = 10Fgồm hai bản cách nhau 2 cm a) Để tụ tích một điện lượng 0,2 mC thì phải đặt vào hai đầu tụ điện một hiệu điện thế bao nhiêu?

b) Biết không khí chịu được cường độ điện trường tối đa là 20.105 V/m Tính điện lượng cực đại mà tụtích được

ĐS: a) 20 V; b) 0,4 C.

Bài 5: Cho mạch điện như hình vẽ với:

C1 = 12F; C2 = 4F; C3 = 3F; C4 = 6F;

C5 = 5F;UAB = 50 V Tính:

a) Điện dung của bộ tụ

b) Điện tích và hiệu điện thế mỗi tụ

Trang 38

6,25 18,75

q

C q

50 16,7 3

50 8,3 6

q

C q

CHƯƠNG II : DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI

CHỦ ĐỀ 1 : DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI NGUỒN ĐIỆN

Dạng 1: Xác định điện lượng, cường đồ dòng điện theo công thức định nghĩa và tính số elcetron chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn.

Phương pháp: sử dụng các công thức sau

Dạng 2 : Tính điện trở tương đương của đoạn mạch.

+ Nếu đoạn mạch đơn giản ( chỉ gồm các điện trở mắc nối tiếp, hoặc song song) thì áp dụng :

 Nếu các điện trở mắc nối tiếp: Rtđ = R1 + R2 +…+ Rn

Nếu có n điện trở giống nhau thì: Rtđ = n.Ri

 Nếu các điện trở mắc song song:

n 2

1

R

1 R

+ Nếu đoạn mạch phức tạp ta giải quyết như sau:

* Đồng nhất các điểm có cùng điện thế (chập mạch) các điểm có điện thế bằng nhau là những điểm nốivới nhau bằng dây dẫn có điện trở không đáng kể

Vậy:

UMN = UMA +UAN

= - U3 +U1

= - 16,7 + 6,25 = - 10,5V

Trang 39

*Vẽ lại sơ đồ mạch điện và tính toán theo sơ đồ

.BÀI TẬP ÁP DỤNG

Bài 1: Một đoạn dây dẫn có đường kính 0,4mm và điện trở 200

a) Tính chiều dài đoạn dây, biết dây có điện trở suất 1,1.106m

b) Trong thời gian 30 giây có một điện lượng 60C chuyển qua tiết diện của dây Tính cường độ dòng điệnqua dây và số electron chuyển qua tiết điện trong thời gian 2 giây

Vì Ra =0 nên hai điểm M và N có cùng điện thế

Vậy ta chập 2 điểm này thành một, sơ đồ được vễ lại như

Sau:

Dựa vào sơ đồ ta tính được: Rtđ = 4

Bài 4: Tính điện trở tương đương của mạch có sơ đồ sau:

Cho biết: : R1 =1,R2 = 2, R3 = 3,

R4 = 5, R5 =0,5 Rv = 

Hướng dẫn:

- Vì dòng điện không đổi không qua

tụ và Rv = nên dòng điện không qua

vôn kế Vậy mạch điện được vẽ lại

theo sơ đồ sau:

K

R

2

R1C

Trang 40

- Dựa vào sơ đồ mạch điện ta tính được : Rtđ = 4

Bài 5: Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ:

* Khi K đóng mạch điện có sơ đồ như hình sau:

Từ sơ đồ mạch điện ta tính được: Rtđ = 4

b.Khi K đóng dòng điện qua R2 là I2:

- Dòng điện qua R4 là:I 4

234

24 212

a Điện trở tương đương của đoạn mạch AC

b Cường độ dòng điện qua R3

c Hiệu điện thế giữa hai điếm A và C

d Cường độ dòng điện qua R1 và R2

Hướng dẫn:

ĐS: a) Rtđ = 8 b) I3 = 1,5A c) UAC = 12V d) I1 =

1A I2 = 0,5A

CHỦ ĐỀ 2: ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI TOÀN MẠCH

Bài toán: Tính toán các đại lượng của dòng điện trong mạch điện kín.

Phương pháp:

- Dựa vào chiều dòng điện đề cho (hay chọn) để phân biệt nguồn điện và máy thu điện

Angđrê Mari Ampe (1775 – 1836)

Niu – tơn của điện học

Định dạng
Số trang	119
Dung lượng	6,34 MB
File đính kèm	Giáo án dạy thêm lý 11.rar (2 MB)