ôn tập hk1

21 F  21 F  12 F  q 1 .q 2 >0 r 21 F  12 F  r q 1 .q 2 < 0 ÔN TẬP HỌC KỲ I – VẬT LÝ 11(NC) A. Nhắc chương I : Điện tích – Điện trường : 1.NHIỄM ĐIỆN CHO VẬT : * Có 3 cách nhiễm điện một vật: cọ xát, tiếp xúc ,hưởng ứng . Nhiễm điện do cọ xát Nhiễm điện do tiếp xúc Nhiễm điện do hưởng ứng - Sau khi cọ xát thanh thuỷ tinh vào tấm lụa thì thanh thủy tinh có thể hút các mẫu giấy vụn. Giải thích : Khi thanh thuỷ tinh cọ xát với lụa thì có một số electron di chuyển từ thuỷ tinh sang lụa nên thanh thuỷ tinh nhiễm điện dương, mảnh lụa nhiễm điện âm. -Cho thanh kim loại không nhiễm điện tiếp xúc với quả cầu đã bị nhiễm điện thì thanh kim loại sẽ nhiễm điện cùng dấu với quả cầu . Giải thích : Khi thanh kim loại trung hoà điện tiếp xúc với quả cầu nhiễm điện thì có sự di chuyển điện tích từ quả cầu sang thanh kim loại nên thanh kim loại nhiễm điện cùng dấu với quả cầu. - Đưa thanh kim loại không nhiễm điện đến gần quả cầu đã bị nhiễm điện nhưng không chạm vào quả cầu, thì 2 đều của thanh kim loại bị nhiễm điện . Đầu gần quả cầu nhiễm điện trái dấu với quả cầu, đầu xa quả cầu nhiễm điện cùng dấu . Giải thích: Thanh kim loại trung hoà điện đặt gần quả cầu nhiễm điện thì các electron tự do trong thanh kim loại dịch chuyển. Đầu thanh kim loại xa quả cầu nhiễm điện cùng dấu với quả cầu, đầu thanh kim loại gần quả cầu nhiễm điện trái dấu với quả cầu. 2. ĐỊNH LUẬT CULONG: a) - Lực tương tác giữa 2 điện tích điểm q 1 ; q 2 đặt cách nhau một khoảng r trong môi trường có hằng số điện môi ε là 12 21 ;F F r r có: - Điểm đặt: trên 2 điện tích. - Phương: đường nối 2 điện tích. - Chiều: + Hướng ra xa nhau nếu q 1 .q 2 > 0 (q 1 ; q 2 cùng dấu) + Hướng vào nhau nếu q 1 .q 2 < 0 (q 1 ; q 2 trái dấu) a. - Độ lớn: 1 2 2 . . q q F k r ε = ; b. Với : + k = 9.10 9 Nm 2 /C 2 : hệ số tỉ lệ. + r : khoảng cách giữa hai điện tích điểm. + q 1 , q 2 : độ lớn của hai điện tích điểm. - Biểu diễn: b) ε được gọi là : hằng số điện môi, chỉ phụ thuộc vào bản chất điện môi mà không phụ thuộc vào độ lớn các điện tích và khoảng cách giữa các điện tích . + Lực tĩnh điện trong điện môi đồng chất giảm đi ε lần so với trong môi trường chân không. Ph¹m Lª Thanh ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------¤n tËp VËt Lý 11(NC) 2 21 . . r qq kF ε = 3. a) THUYẾT ELECTRON: - Nguyên tử gồm: + Hạt nhân: proton: mang điện dương. nơtron: không mang điện. + Electron: mang điện âm. - Bình thường nguyên tử trung hoà về điện. - Nguyên tử bị mất electron trở thành ion dương, nguyên tử nhận thêm electron trở thành ion âm. - Electron có thể di chuyển trong một vật hay từ vật này sang vật khác vì độ linh động lớn. b) ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH : Trong 1 hệ cô lập về điện (hệ không trao đổi điện tích với các hệ khác) thì tổng đại số các điện tích trong hệ là 1 hằng số 4. ĐIỆN TRƯỜNG: + Khái niệm: Là môi trường tồn tại xung quanh điện tích và tác dụng lực lên điện tích khác đặt trong nó. + Tính chất cơ bản của điện trường là tác dụng lực điện lên điện tích đặt trong nó . + Vecto cường độ điện trường: Là đại lượng đặc trưng cho điện trường về khả năng tác dụng lực. EqF q F E    . =⇒= Đơn vị: E(V/m) q > 0 : F  cùng phương, cùng chiều với E  . q < 0 : F  cùng phương, ngược chiều với E  . 5. ĐƯỜNG SỨC ĐIỆN TRƯỜNG : : Là đường được vẽ trong điện trường sao cho hướng của tiếp tưyến tại bất kỳ điểm nào trên đường cũng trùng với hướng của véc tơ CĐĐT tại điểm đó. * Tính chất của đường sức: - Qua mỗi điểm trong đ.trường ta chỉ có thể vẽ được 1 và chỉ 1 đường sức điện trường. - Các đường sức điện là các đường cong không kín,nó xuất phát từ các điện tích dương,tận cùng ở các điện tích âm. - Các đường sức điện không bao giờ cắt nhau. - Nơi nào có CĐĐT lớn hơn thì các đường sức ở đó vẽ mau và ngược lại. Ph¹m Lª Thanh ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------¤n tËp VËt Lý 11(NC) r r 6. Điện trường đều: - Có véc tơ CĐĐT tại mọi điểm đều bằng nhau. - Các đường sức của điện trường đều là các đường thẳng song song cách đều nhau. VD: Điện trường giữa 2 tấm kim loại phẳng, mỏng đặt song song tích điện đều, trái dấu. 7. Véctơ cường độ điện trường E r do 1 điện tích điểm Q gây ra tại một điểm M cách Q một đoạn r có: - Điểm đặt: Tại M. - Phương: đường nối M và Q - Chiều: Hướng ra xa Q nếu Q > 0 Hướng vào Q nếu Q <0 - Độ lớn: 2 . Q E k r ε = k = 9.10 9 2 2 .N m C    ÷   - Biểu diễn: 8. Nguyên lý chồng chất điện trường : Nguyên lí chồng chất điện trường: 1 2 . n E E E E → → → → = + + + Xét trường hợp tại điểm đang xét chỉ có 2 cường độ điện trường thành phần: 21 EEE  += · ( ) 1 2 1 2 1 2 1 2 2 2 1 2 1 2 2 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 + E . + . + + ; 2 .cos 2. .cos 2 E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E α α α ↑↑ ⇒ = + ↑↓ ⇒ = − ⊥ ⇒ = + = ⇒ = + + = ⇒ = r r r r r r r r 9. Công của lực điện trường: Công của lực điện tác dụng vào 1 điện tích không phụ thuộc vào dạng của đường đi của điện tích mà chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu,điểm cuối của đường đi trong điện trường A MN = q.E. '' NM = q.E.d MN (với d MN = '' NM là độ dài đại số của hình chiếu của đường đi MN lên trục toạ độ ox với chiều dương của trục ox là chiều của đường sức) => Vậy điện trường tĩnh là một trường thế. *Liên hệ giữa công của lực điện và hiệu thế năng của điện tích A MN = W M - W N = q V M - q.V N =q.U MN + Hiệu điện thế giữa 2 điểm trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công của điện trường khi có 1 điện tích di chuyển giữa 2 điểm đó . Liên hệ giữa E và U : Ph¹m Lª Thanh ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------¤n tËp VËt Lý 11(NC) M E r q > 0 q < 0 M E r '' NM U E MN = hay : d U E = : . MN MN M N MN A U V V E d q = = = Hiu in th gia 2 im trong in trng l i lng c trng cho kh nng thc hin cụng ca in trng khi cú mt in tớch di chuyn gia 2 im ú . Hiu in th, in th: q A VVU MN NMMN == 10. - Khi vt dn t trong in trng m khụng cú dũng in chy trong vt thỡ ta gi l vt dn cõn bng in . (vdcb) + Bờn trong vdcb cng in trng bng khụng. + Mt ngoi vdcb: cng in trng cú phng vuụng gúc vi mt ngoi + in th ti mi im trờn vdcb bng nhau + in tớch ch phõn b mt ngoi ca vt,s phõn b l khụng u (tp trung ch li nhn). 11. - Khi t mt khi in mụi trong in trng thỡ nguyờn t ca cht in mụi c kộo dón ra mt chỳt v chia lm 2 u mang in tớch trỏi du (in mụi b phõn cc). Kt qu l trong khi in mụi hỡnh thnh nờn mt in trng ph ngc chiu vi in trng ngoi. 12. T in : - nh ngha: H 2 vt dn t gn nhau, mi vt l 1 bn t. Khong khụng gian gia 2 bn l chõn khụng hay in mụi . - T in phng cú 2 bn t l 2 tm kim loi phng cú kớch thc ln ,t i din nhau, song song vi nhau - in dung ca t : Thơng số Q/U đặc trng cho tụ điện về khả năng tích điện gọi là điện dung của tụ điện ,kí hiệu là C. Q C U = (n v l F, mF.) * Trong h SI n v ca in dung l fara(F) - Fara l in dung ca mt t in m khi hiu in th gia hai bn l 1V thỡ in tớch ca t in l 1C. - in dung ca t ph thuc vo : + Hỡnh dng, kớch thc ca hai bn t . + Khong cỏch gia 2 bn t + Cht in mụi gia 2 bn . -Các ớc số của F thờng dùng: Micro fara; nano fara; pico fara FpF FnF FF 12 9 6 101 101 101 = = = à Trờn t in thng ghi 2 i lng :Hiu in th gii hn v in dung ca t . - Cụng thc tớnh in dung ca t in phng: d S C .4.10.9 . 9 = . Vi S l phn din tớch i din gia 2 bn. Phạm Lê Thanh ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Ôn tập Vật Lý 11(NC) 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. - Hiệu điện thế giới hạn : là hiệu điện thế lớn nhất cho phép đặt vào hai bản tụ một U lớn nhất khi đó tụ không bị đánh thủng . - - Ghép tụ điện song song, nối tiếp : GHÉP NỐI TIẾP GHÉP SONG SONG Cách mắc : Bản thứ hai của tụ 1 nối với bản thứ nhất của tụ 2, cứ thế tiếp tục Bản thứ nhất của tụ 1 nối với bản thứ nhất của tụ 2, 3, 4 … Điện tích Q B = Q 1 = Q 2 = … = Q n Q B = Q 1 + Q 2 + … + Q n Hiệu điện thế U B = U 1 + U 2 + … + U n U B = U 1 = U 2 = … = U n Điện dung n21B C 1 . C 1 C 1 C 1 +++= C B = C 1 + C 2 + … + C n Ghi chú C B < C 1 , C 2 … C n C B > C 1 , C 2 , C 3 - Năng lượng của tụ điện: 2 2 . . 2 2 2 QU C U Q W C = = = - Năng lượng điện trường: Năng lượng của tụ điện chính là năng lượng của điện trường trong tụ điện. - Tụ điện phẳng 2 9 . . 9.10 .8. E V W ε π = với V=S.d là thể tích khoảng không gian giữa 2 bản tụ điện phẳng - Mật độ năng lượng điện trường: 2 8 W E w V k ε π = = B. Chương II: DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI : 13. Dòng điện: • Dòng điện là dòng các điện tích (các hạt tải điện) di chuyển có hướng Chiều quy ước của dòng điện là chiều dịch chuyển có hướng của các điện tích dương. • Dòng điện có: * tác dụng từ (đặc trưng) (Chiếu quy ước I) * tác dụng nhiệt, tác dụng hoá học tuỳ theo môi trường. • Cường độ dòng điện là đại lượng cho biết độ mạnh của dòng điện được tính bởi: • q: điện lượng di chuyển qua các tiết diện thẳng của vật dẫn ∆t: thời gian di chuyển (∆t→0: I là cường độ tức thời) Dòng điện có chiều và cường độ không thay đổi theo thời gian được gọi là dòng điện không đổi (cũng gọi là dòng điệp một chiều). - Cường độ của dòng điện này có thể tính bởi: Ph¹m Lª Thanh ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------¤n tËp VËt Lý 11(NC) C 1 C 2 C 1 C 2 Δq I = Δt q I = t * trong đó q là điện lượng dịch chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn trong thời gian t. Ghi chú: a) Cường độ dòng điện không đổi được đo bằng ampe kế (hay miliampe kế, . . . ) mắc xen vào mạch điện (mắc nối tiếp). b) Với bản chất dòng điện và định nghĩa của cường độ dòng điện như trên ta suy ra: * cường độ dòng điện có giá trị như nhau tại mọi điểm trên mạch không phân nhánh. * cường độ mạch chính bằng tổng cường độ các mạch rẽ. 14. NGUỒN ĐIỆN : Nguồn điện là thiết bị tạo ra và duy trì hiệu điện thế để duy trì dòng điện. Mọi nguồn điện đều có hai cực, cực dương (+) và cực âm (-). Để đơn giản hoá ta coi bên trong nguồn điện có lực lạ làm di chuyển các hạt tải điện (êlectron; Ion) để giữ cho: * một cực luôn thừa êlectron (cực âm). * một cực luôn thiếu ẽlectron hoặc thừa ít êlectron hơn bên kia (cực dương). * Khi nối hai cực của nguồn điện bằng vật dẫn kim loại thì các êlectron từ cực (-) di chuyển qua vật dẫn về cực (+). Bên trong nguồn, các êlectron do tác dụng của lực lạ di chuyển từ cực (+) sang cực (-). Bên ngoài nguồn điện, chiều dòng điện: cực dương → vật dẫn → cực âm. * Lực lạ thực hiện công (chống lại công cản của trường tĩnh điện). Công này được gọi là công của nguồn điện. * Đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công của nguồn điện gọi là suất điện động E được tính bởi: q A E = (đơn vị của E là V) trong đó : A là công của lực lạ làm di chuyển điện tích từ cực này sang cực kia. của nguồn điện. |q| là độ lớn của điện tích di chuyển. * Suất điện động của nguồn là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công của nguồn điện và đo bằng thương số giữa công A của lực lạ thực hiện khi làm dịch chuyển một điện tích dương q bên trong nguồn điện từ cực âm đến cực dương . E = q A - Nguồn điện gồm có : E, r (r: điện trở trong). E = U khi mạch hở. 15. PIN VÀ ACQUY : a) Hiệu điện thế điện hoá. - Khi nhúng thanh kim loại vào dung dịch điện phân giữa chúng có hai loại điện tích trái dấu tạo nên hiệu điện thế điện hoá. - Khi nhúng hai thanh kim loại vào dung dịch điện phân tạo nên giữa hai thanh một hiệu điện thế gọi là pin điện hoá. VD: pin và aquy là 2 nguồn điện hoạt động dựa vào hiệu điện thế điện hóa . b) Acquy chì : • Acquy đơn giản và cũng được chế tạo đầu tiên là acquy chì (còn gọi là acquy axit để phân biệt với acquy kiềm chế tạo ra về sau) Ph¹m Lª Thanh ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------¤n tËp VËt Lý 11(NC) A I gồm: * cực (+) bằng PbO 2 * cực (-) bằng Pb nhúng vào dung dịch H 2 SO 4 loãng. * Do tác dụng của axit, hai cực của acquy tích điện trái dấu và hoạt động như pin điện hoá có suất điện động khoảng 2V. * Khi hoạt động các bản cực của acquy bị biến đổi và trở thành giống nhau (có lớp PbSO 4 phủ bên ngoài). Acquy không còn phát điện được. Lúc đó phải mắc acquy vào một nguồn điện để phục hồi các bản cực ban đầu (nạp điện).Do đó acquy có thể sử dụng nhiều lần c) Định ngĩa dung lượng của acquy : - Mỗi acquy có thể cung cấp một điện lượng lớn nhất gọi là dung lượng và thường tính bằng đơn vị ampe- giờ (Ah). 1Ah = 3600C 16. ĐIỆN NĂNG VÀ CÔNG SUẤT ĐIỆN - ĐỊNH LUẬT JUN – LENXƠ: 1. Công: Công của dòng điện là công của lực điện thực hiện khi làm di chuyển các điện tích tự do trong đoạn mạch. Công này chính là điện năng mà đoạn mạch tiêu thụ và được tính bởi: A = U.q = U.I.t (J) U : hiệu điện thế (V) I : cường độ dòng điện (A) q : điện lượng (C) t : thời gian (s) 2. Công suất Công suất của dòng điện đặc trưng cho tốc độ thực hiện công của nó. Đây cũng chính là công suất điện tiêu thụ bởi đoạn mạch. Ta có : . A P U I t = = (W) 3. Định luật Jun - Len-xơ: Nhiệt lượng tỏa ra ở một vật dẫn tỉ lệ thuận với điện trở của vật dẫn, với bình phương cường độ dòng điện trong mạch và với thời gian dòng điện chạy qua. Q = A= UIt = RI 2 t với R: điện trở của vật dẫn, I: dòng điện qua vật dẫn, t: thời gian dòng điện chạy qua. 4. Đo công suất điện và điện năng tiêu thụ bởi một đoạn mạch Ta dùng một ampe - kế để đo cường độ dòng điện và một vôn - kế để đo hiệu điện thế. Công suất tiêu thụ được tính hởi: P = U.I(W) - Người ta chế tạo ra oát-kế cho biết P nhờ độ lệch của kim chỉ thị. - Trong thực tế ta có công tơ điện (máy đếm điện năng) cho biết công dòng điện tức điện năng tiêu thụ tính ra kwh. (1kwh = 3,6.10 6 J) 17. CÔNG VÀ CÔNG SUẤT CỦA NGUỒN ĐIỆN 1. Công Công của nguồn điện là công của lực lạ khi làm di chuyển các điện tích giữa hai cực để duy trì hiệu điện thế nguồn. Đây cũng là điện năng sản ra trong toàn mạch. Ta có : A = q.E = E .I.t (J) E: suất điện động (V) I: cường độ dòng điện (A) q : điện tích (C) Ph¹m Lª Thanh ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------¤n tËp VËt Lý 11(NC) I U A B 2. Công suất Ta có : A P t = = E I 18. CÔNG VÀ CÔNG SUẤT CỦA CÁC DỤNG CỤ TIÊU THỤ ĐIỆN Hai loại dụng cụ tiêu thụ điện: 1. Công và công suất của dụng cụ toả nhiệt: - Định nghĩa dụng cụ tỏa nhiệt : - Dụng cụ tỏa nhiệt là loại dụng cụ điện biến đổi điện năng hoàn toàn thành nhiệt năng . VD: Nồi cơm điện, Bàn ủi, Bếp điện … - Công (điện năng tiêu thụ): 2 2 . . U A R I t t R = = × (định luật Jun - Len-xơ) - Công suất : 2 2 . U P R I R = = 2. Công và công suất của máy thu điện : - Định nghĩa máy thu điện : Là loại dụng cụ mà phần nhỏ điện năng chuyển thành nhiệt năng phần lớn chuyển thành các dạng năng lượng khác mà không là dạng nhiệt . a) Suất phản điện của máy thu: Bằng với lượng điện năng mà máy thu chuyển hóa thành dạng năng lượng khác không phải là nhiệt khi có một điện lượng 1C chạy qua . - Lượng điện năng này (A’) tỉ lệ với điện lượng truyền qua máy thu điện. A’ = E p .q = E p .I.t E p : đặc trưng cho khả năng biến đổi điện năng thành cơ năng, hoá năng, . của máy thu điện và gọi là suất phản điện. - Ngoài ra cũng có một phần điện năng mà máy thu điện nhận từ dòng điện được chuyển thành nhiệt vì máy có điện trở trong r p . Q’ = r p .I 2 .t - Vậy công mà dòng điện thực hiện cho máy thu điện tức là điện năng tiêu thụ bởi máy thu điện là: A = A' + Q' = E p .I.t + r p .I 2 .t - Suy ra công suất của máy thu điện: A P t = = E p .I + r p .I 2 E p .I: công suất có ích; r p .I 2 : công suất hao phí (toả nhiệt) b) Hiệu suất của máy thu điện Tổng quát : H(%) = = Với máy thu điện ta có: . . (%) 1 . . p p p I t r H I U I t U U = = = − × E E Ghi chú : Trên các dụng cụ tiêu thụ điện có ghi hai chi số: (Ví dụ: 100W-220V) * P đ : công suất định mức. * U đ : hiệu điện thế định mức. 19. ĐỊNH LUẬT ÔM TOÀN MẠCH: 1. Cường độ dòng điện trong mạch kín: Ph¹m Lª Thanh ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------¤n tËp VËt Lý 11(NC) * dụng cụ toả nhiệt * máy thu điện Điện năng có ích Điện năng tiêu thụ công suất có ích công suất tiêu thụ A B E,r R I . thực hiện công (chống lại công cản của trường tĩnh điện). Công này được gọi là công của nguồn điện. * Đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công của. U A B 2. Công suất Ta có : A P t = = E I 18. CÔNG VÀ CÔNG SUẤT CỦA CÁC DỤNG CỤ TIÊU THỤ ĐIỆN Hai loại dụng cụ tiêu thụ điện: 1. Công và công suất của