Ñieän trôû töông ñöông (R tñ ) cuûa moät ñoaïn maïch laø ñieän trôû coù theå thay theá cho caùc ñieän trôû trong maïch, sao cho giaù trò cuûa hieäu ñieän theá vaø cöôøng ñoä doøng ñieän [r]
(1)ÔN TẬP VẬT LÝ HỌC KỲ I
-Chương I: ĐIỆN HỌC
A- HỆ THỐNG KIẾN THỨC BÀI HỌC I- ĐỊNH LUẬT ƠM – ĐIỆN TRỞ CỦA DÂY
DẪN 1- Định luật Ôm:
“Cường độ dòng điện qua dây dẫn tỷ lệ thuận với hiệu điện đặt vào hai đầu dây tỷ lệ nghịch với điện trở dây”
Công thức: I=U R Chú ý:
Đồ thị biểu diễn phụ thuộc cường độ dòng điện vào hiệu điện hai dầu dây dẫn đường thẳng qua gốc tọa độ (U = 0; I = 0)
2- Điện trở dây dẫn: Trị số R=U
I không đổi với dây dẫn gọi điện trở dây dẫn
Chú ý:
- Điện trở dây dẫn đại lượng đặc trưng cho tính cản trở dịng điện dây dẫn
- Điện trở dây dẫn phụ thuộc vào thân dây dẫn
II- ĐỊNH LUẬT ƠM CHO ĐOẠN MẠCH CĨ CÁC ĐIỆN TRỞ MẮC NỐI TIẾP
1/ Cường độ dòng điện hiệu điện trong đoạn mạch mắc nối tiếp
Cường độ dịng điện có giá trị điểm
I=I1=I2=I3
Hiệu điện hai đầu đoạn mạch tổng hiệu điện hai đầu điện trở thành phần
U=U1+U2+U3
2/ Điện trở tương đương đoạn mạch nối tiếp
a- Điện trở tương đương gì?
Điện trở tương đương (Rtđ) đoạn mạch điện trở thay cho điện trở mạch, cho giá trị hiệu điện cường độ dòng điện mạch không thay đổi
b- Điện trở tương đương đoạn mạch nối tiếp bằng tổng điện trở hợp thành.
Rtđ=R1+R2+R3
3/ Hệ quả
Trong đoạn mạch mắc nối tiếp hiệu điện hai đầu điện trở tỷ lệ thuận với điện trở điện trở U1
U2 =R1
R2
III- ĐỊNH LUẬT ƠM CHO ĐOẠN MẠCH CĨ CÁC ĐIỆN TRỞ MẮC SONG SONG
1/ Cường độ dòng điện hiệu điện trong đoạn mạch mắc song song
Cường độ dịng điện mạch tổng cường độ dòng điện mạch rẽ
I=I1+I2+I3
Hiệu điện hai đầu đoạn mạch song song hiệu điện hai đầu đoạn mạch rẽ
U=U1=U2=U3
2/ Điện trở tương đương đoạn mạch song song
Nghịch đảo điện trở tương đương đoạn mạch song song tổng nghịch đảo điện trở đoạn mạch rẽ
1 Rtñ=
1 R1+
1 R2+
1 R3 3/ Hệ quả
Mạch điện gồm hai điện trở mắc song thì: Rtđ= R1.R2
R1+R2
R1 R2 R3
U
R1 R2 R3 U I: Cường độ dòng điện (A)
(2) Cường độ dòng điện chạy qua điện trở tỷ lệ nghịch với điện trở đó: I1
I2 =R2
R1
IV- ĐIỆN TRỞ DÂY DẪN PHỤ THUỘC VAØO CÁC YẾU TỐ CỦA DÂY
“Điện trở dây dẫn tỷ lệ thuận với chiều dài của dây, tỉ lệ nghcịh với tiết diện dây phụ thuộc vào vật liệu làm dây dẫn”
Công thức: R=ρ l S
với:
* Ýnghĩa điện trở suất
Điện trở suất vật liệu (hay chất liệu) có trị số điện trở đoạn dây dẫn hình trụ làm vật liệu có chiều dài 1m tiết diện 1m2.
Điện trở suất vật liệu nhỏ vật liệu dẫn điện tốt
V- BIẾN TRỞ – ĐIỆN TRỞ DÙNG TRONG KỸ THUẬT
1/ Biến trở
Biến trở điện trở thay đổi trị số dùng để thay đổi cường độ dòng điện mạch
Các loại biến trở sử dụng là: biến trở chạy, biến trở tay quay, biến trở than (chiết áp)
2/ Điện trở dùng kỹ thuật
Điện trở dùng kỹ thuật thường có trị số lớn
Có hai cách ghi trị số điện trở dùng kỹ thuật là:
- Trị số ghi điện trở
- Trị số thể vịng màu sơn điện trở
VI- CÔNG SUẤT ĐIỆN 1/ Công suất điện
Cơng suất điện đọan mạch tích hiệu điện hai đầu đoạn mạch với cường độ dịng điện qua
Cơng thức: P = U.I
2/ Hệ quả:
Nếu đoạn mạch cho điện trở R cơng suất điện tính cơng thức:
P = I2.R P = U2 R 3/ Chú ý
Số oát ghi dụng cụ điện cho biết công suất định mức dụng cụ đó, nghĩa cơng suất điện dụng cụ hoạt động bình thường
Trên dụng cụ điện thường có ghi: giá trị hiệu điện định mức công suất định mức
Ví dụ: Trên bịng đèn có ghi 220V – 75W nghĩa là: bóng đèn sáng bình thường đựơc sử dụng với nguồn điện có hiệu điện 220V cơng suất điện qua bóng đèn 75W
VII- ĐIỆN NĂNG – CÔNG DÒNG ĐIỆN I- Điện năng
1/ Điện gì?
Dịng điện có mang lượng thực cơng, làm thay đổi nhiệt vật Năng lượng dòng điện gọi điện
2/ Sự chuyển hóa điện thành dạng năng lượng khác
Điện chuyển hóa thành dạng lượng khác
Ví dụ:
- Bóng đèn dây tóc: điện biến đổi thành nhiệt quang
- Đèn LED: điện biến đổi thành quang nhiệt
- Nồi điện, bàn là: điện biến đổi thành nhiệt quang
- Quạt điện, máy bơn nước: điện biến đổi thành nhiệt
3/ Hiệu suất sử dụng điện
Tỷ số phần lượng có ích chuyển hóa từ điện tồn điện tiêu thụ gọi hiệu suất sử dụng điện
Công thức: H=A1
A 100 %
A1: lượng có ích chuyển hóa từ điện
A: điện tiêu thụ l: chiều dài dây dẫn (m)
S: tiết diện dây (m2) : điện trở suất (.m)
R: điện trở dây dẫn ()
P: coâng suất điện (W) U: hiệu điện (V)
(3)II- Công dòng điện (điện tiêu thụ) 1/ Công dòng điện
Cơng dịng điện sinh đoạn mạch số đo lượng điện chuyển hóa thành dạng lượng khác đoạn mạch
Cơng thức: A = P.t = U.I.t với: A: cơng dồng điện (J)
P: cơng suất điện (W) t: thời gian (s)
U: hiệu điện (V) I: cường độ dòng điện (A) 2/ Đo điện tiêu thụ
Lượng điện sử dụng đo công tơ điện Mỗi số đếm công tơ điện cho biết lượng điện sử dụng kilôoat (kW.h)
1 kW.h = 600 000J = 600kJ
VIII- ĐỊNH LUẬT JUN-LENXƠ (Tính nhiệt lượng tỏa dây dẫn có
dòng điện chạy qua)
“Nhiệt lượng tỏa dây dẫn có dịng điện chạy qua tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dịng điện, tỉ lệ thuận với điện trở thời gian dòng điện chạy qua”
Công thức: Q = I2.R.t với: Q: nhiệt lượng tỏa (J) I: cường độ dòng điện (A) R: điện trở ( Ω )
t: thời gian (s)
* Chú ý: nhiệt lượng Q tính đơn vị calo (cal) ta có cơng thức: Q=0,24 I2.R.t
B- MỘT SỐ CÂU HỎI GIÁO KHOA
Câu 1: Phát biểu định lt Ơm Viết công thức biểu diễn định luật
Bài làm
Câu 2:Điện trở dây dẫn gì? Nêu ý nghĩa của điện trở.
Bài làm
Câu : Điện trở dây dẫn phụ thuộc thế nào vào yếu tố dây dẫn? Viết biểu thức biểu diễn phụ thuộc Nêu ý nghĩa điện trở suất.
Bài làm
(4)
Câu 4: Biến trở gì? Có tác dụng thế nào? Hãy kể tên số biến trở thường sử dụng.
Bài làm
Câu 5: Định nghĩa cơng suất điện Viết cơng thức tính cơng suất điện.
Số oát ghi dụng cụ điện cho biết gì? Một bàn điện có ghi 220V – 700W, cho biết ý nghĩa số ghi đó.
Bài làm
Câu 6: Điện gì? Hãy nêu số ví dụ điện chuyển hóa thành dạng năng lượng khác.
Bài làm
Câu 7: Định nghĩa cơng dịng điện Viết cơng thức tính cơng dịng điện.
Hãy nêu ý nghĩa số đếm công tơ điện
Bài làm
(5)Câu 8: Phát biểu định luật Jun-Lenxơ Viết công thức biểu diễn định luật
Bài làm
C- BAØI TẬP I- HỆ THỐNG CƠNG THỨC
1- Định luật Ôm: I=U R
⇒ U=I.R vaø R=U I
2- Điện trở dây dẫn: R=ρ l S
⇒ l=R.S
ρ ; S=ρ l
R ; ρ= R.S
l
* Hệ thức so sánh điện trở hai dây dẫn: R1
R2 =ρ1
ρ2
.l1 l2
.S2 S1 * Lưu ý đơn vị: mm2=1 10−6m2
3- Định luật Ôm cho đoạn mạch có điện trở mắc nối tiếp
a Cường độ dịng điện: I=I1=I2=I3
b Hiệu điện thế: U=U1+U2+U3
c Điện trở tương đương: Rtđ=R1+R2+R3 * Hệ thức: U1
U2 =R1
R2
4- Định luật Ơm cho đoạn mạch có điện trở mắc song song
a Cường độ dòng điện: I=I1+I2+I3 b Hiệu điện thế: U=U1=U2=U3 c Điện trở tương đương: R1
tđ = R1 + R2 + R3 * Nếu hai điện trở mắc song song thì:
Rtđ= R1.R2 R1+R2 * Hệ thức: I1
I2 =R2
R1 5- Công suất điện
P = U.I vaø P = I2.R ; P = U2
R
6- Công dòng điện (điện tiêu thuï)
A = P.t hay A = U.I.t
7- Định luật Jun-Lenxơ
Q = I2.R.t
* nếu Q tính đơn vị calo (cal) thì:
Q = 0,24.I2.R.t
* Cơng thức tình nhiệt lượng vật thu vào khi nóng lên: Q = m.c (t2 – t1)
(t1: nhiệt độ ban đầu ; t2: nhiệt độ sau)
8- Những hệ quả:
+ Mạch điện gồm hai điện trở mắc nối tiếp: A1
A2 =P1
P2 =Q1
Q2 =U1
U2 =R1
R2
+ Mạch điện gồm hai điện trở mắc song song:
A1 A2
=P1
P2 =Q1
Q2 =I1
I2 =R2
R1
+ Hiệu suất: H=Aci
Atp
100 %=Pci Ptp
100 %=Qci Qtp
.100 % + Mạch điện gồm điện trở mắc nối tiếp hay song song:
P = P1 + P2 + + Pn
II- MỘT SỐ BÀI TẬP
(6)1/ Tính điện trở dây
2/ Tính cường độ dịng điện qua dây
Bài làm
Bài 2: Một đoạn mạch gồm ba điện trở R1 = Ω ; R2 = Ω ; R3 = Ω mắc nối tiếp với Hiệu điện hai đầu đoạn mạch U = 6V
1/ Tính điện trở tương đương đoạn mạch 2/ Tính hiệu điện hai đầu điện trở
Bài làm
Bài 3: Cho ba điện trở R1 = Ω ; R2 = 12 Ω ; R3 = 16 Ω mắc song song với vào hiệu điện U = 2,4V
1/ Tính điện trở tương đương đoạn mạch
2/ Tính cường độ dịng điện qua mạch qua điện trở Bài làm
(7)
Bài 4: Cho mạch điện hình vẽ:
Bài làm
Bài 5: Cho mạch điện hình vẽ:
Bài làm
R1 R2
R3
A B
R1
R2 R3
A B
Với: R1 = 30 Ω ; R2 = 15 Ω ; R3 = 10 Ω UAB = 24V
1/ Tính điện trở tương đương mạch 2/ Tính cường độ dịng điện qua điện trở
3/ Tính cơng dòng điện sinh đoạn mạch thời gian phút
Với R1 = Ω ; R2 = Ω ; R3 = Ω cường độ dịng điện qua
mạch I = 2A
1/ Tính điện trở tương đương mạch 2/ Tính hiệu điện mạch
(8)
Bài 6: Một bếp điện có ghi 220V – 1000W sử dụng với hiệu điện 220V để đun sơi 2,5lít nước nhiệt độ ban đầu 20oC thời gian 14phút 35 giây.
1/ Tính hiệu suất bếp Biết nhiệt dung riêng nước 4200J/kg.K
2/ Mỗi ngày đun sơi 5lít nước điều kiện 30 ngày phải trả tiền điện cho việc đun nước Cho biết giá 1kWh điện 1200đồng
Bài làm
Bài 7: Một hộ gia đình có dụng cụ điện sau đây: bếp điện 220V – 600W; quạt điện 220V – 110W; bóng đèn 220V – 100W Tất sử dụng hiệu điện 220V, trung bình ngày đèn dùng giờ, quạt dùng 10 bếp dùng
1/ Tính cường độ dịng điện qua dụng cụ
2/ Tính điện tiêu thụ tháng (30 ngày) tiền điện phải trả biết kWh điện giá 800 đồng
(9)
Baøi 8: Cho mạch điện hình vẽ:
Bài làm
R1
R2 R3
A
V – +
M N Ampe kế có điện trở khơng đáng kể, vơn kế có điện trở lớn.Biết R1 = 4 Ω ; R2 = 20 Ω ; R3 = 15 Ω Ampe kế 2A.
a/ Tính điện trở tương đương mạch
b/ Tính hiệu điện hai điểm MN số vơn kế c/ Tính cơng suất tỏa nhiệt điện trở
(10)Chương II:ĐIỆN TỪ HỌC
A- MỘT SỐ CÂU HỎI GIÁO KHOA
Câu 9:Nam châm gì? Kể tên dạng thường gặp Nêu đặc tính nam châm.
- Nam châm vật có đặc tính hút sắt (hay bị sắt hút)
- Các dạng nam châm thường gặp: kim nam châm, nam châm thẳng, nam châm hình chữ U - Đặc tính nam châm:
+ Nam châm có hai cực: cực cực Bắc (kí hiệu N), cực cực Nam (kí hiệu S) + Hai nam châm đặt gần tương tác với nhau: Các cực tên đẩy nhau, cực
khác tên hút
Câu 10:Lực từ gì? Từ trường gì? Cách nhận biết từ trường?
- Lực tác dụng lên kim nam châm gọi lực từ
- Từ trường: Môi trường xung quanh nam châm, xung quanh dịng điện tồn từ trường có khả tác dụng lực từ lên kim nam châm đặt gần
- Cách nhận biết từ trường: Người ta dùng kim nam châm (nam châm thử) để nhận biết từ trường Nếu nơi gây lực từ lên kim nam châm nơi có từ trường
Câu 11:Đường sức từ gì? Từ phổ gì?
- Đường sức từ đường có từ trường Ở bên nam châm đường sức từ đường cong có chiều xác định từ cực Bắc vào cực Nam nam châm
- Từ phổ hệ thống gồm nhiều đường sức từ nam châm
Câu 12:Nêu từ trường ống dây có dịng điện chạy qua Phát biểu qui tắc nắm tay phải.
- Từ trường ống ây có dịng điện chạy qua giống từ trường nam châm
- Qui tắc nắm tay phải: Nắm bàn tay phải, đặt cho bốn ngón tay hướng theo chiều dịng điện chạy qua vịng dây ngón tay chỗi chiều đường sức từ ống dây. Câu 13:Nêu điều kiện sinh lực điện từ Phát biểu qui tắc ban tay trái.
- Điều kiện sinh lực điện từ: Một dây dẫn có dịng điện chạy qua đặt từ trường không song song với đường sức từ chịu tác dụng lực điện từ
- Qui tắc bàn tay trái: Đặt bàn tay trái cho đường sức từ hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đền ngón tay hướng theo chiều dịng điện ngón tay choãi 90o chiều của
lực điện từ.
Câu 14:Hãy nêu nguyên tắc, cấu tạo biến đổi lượng động điện chiều.
- Nguyên tắc: Động điện chiều hoạt động dựa nguyên tắc tác dụng từ trường lên khung dây dẫn có dịng điện chạy qua
- Cấu tạo: Động điện chiều có hai phận nam châm tạo từ trường khung dây dẫn có dịng điện chạy qua
- Sự biến đổi lượng: Khi động điện chiều hoạt động, điện chuyển hóa thành
Câu 15: Dịng điện cảm ứng gì? Nêu điều kiện xuất dịng điện cảm ứng.
- Dùng nam châm để tạo dịng điện cuộn dây dẫn kín Dịng điện tạo theo cách gọi dịng điện cảm ứng
(11)B - MỘT SỐ BÀI TẬP VẬN DỤNG Câu 1: Hãy xác định cực nam châm trường hợp sau:
Câu 2: Hãy xác định đường sức từ từ trường ống dây qua kim nam chân trường hợp sau Biết AB nguồn điện:
Câu 3: Hãy xác định cực ống dây cực kim nam châm trường hợp sau:
Câu 4: Xác định cực nguồn điện AB trường hợp sau:
Câu 5: Với qui ước: Dịng điện có chiều từ sau trước trang giấy Dịng điện có chiều từ trước sau trang giấy
Tìm chiều lực điện từ tác dụng vào dây dẫn có dòng điện chạy qua trường hợp sau:
Câu 6: Xác định cực nam châm trường hợp sau Với F lực điện từ tác dụng vào dây dẫn:
Câu 7: Xác định chiều dòng điện chạy dây dẫn trường hợp sau:
A B A B A B
a) b) c)
+ – + – – +
a) b) c)
A B A B A B
a) b) c)
.
S I N N + S N . S
a) b) c)
. F
. F F
+
a) b) c)
a) b) c)
U
(12)BÀI TẬP TỰ LUẬN 1. Phát biểu quy tắc bàn tay trái, quy tắc nắm tay phải
2 Động điện chiều gì? Tại dòng điện khung dây phải đổi chiều liên tục?
3. Điều kiện xuất dòng điện cảm ứng gì?
4. Khi dịng điện cảm ứng đổi chiều? Nguyên tắc máy phát điện xoay chiều Roto gì, Stato gì?
5. Dịng điện xoay chiều có tần số 10Hz đổi chiều lần giây?
6. Khi dùng máy phát điện xoay chiều quay tay có tần số f = 5Hz để thắp sáng đèn LED, ta thây đèn bật-tắt liên tục, sao? Nếu thay đèn LED đèn dây tóc bình thường đèn sáng nào?
7*. Tại mạng điện dân dụng điện lưới quốc gia lại sử dụng dịng điện xoay chiều có tần số 50Hz 5Hz hay 500Hz?
8. Viết cơng thức tính cơng suất tiêu thụ dịng điện điện trở R? Từ tìm biếu thức cơng suất hao phí Php theo điện trở R dây dẫn, công suất truyền tải P hiệu điện U
hai đầu dây dẫn Biết cơng suất truyền tải tính theo cơng thức P = U.I
9. Từ biểu thức thành lập, muốn giảm cơng suất hao phí phài làm nào? Phân tích tính thực tế phương pháp?
10. Mạng điện lưới quốc gia truyền tải dòng điện 500kV Giả sử dòng điện truyền từ Bắc vào Nam (1700km), công suất truyền tải 5000MW Hỏi cơng suất hao phí bao nhiêu, biết km dây điện có điện trở 1Ω Tính tỉ số Php/P? Nhận xét
11. Máy biến gì? Viết biểu thức liên hệ hiệu điện hai cuộn dây với số vòng dây cuộn?
12. Trong thiết bị nắn dòng sạc điện (vd sạc pin điện thoại) máy biến nhỏ dùng điều chỉnh dòng điện 220V xuống 4,8V Nếu cuộn dây sơ cấp máy biến có 11000 vịng cuộn dây thứ cấp phải cần có vịng?
13. Vợt muỗi thiết bị làm tăng hiệu điện pin sạc (có điện áp 3V) lên đến 1200V đưa lưới vợt Trong cấu tạo vợt có máy biến nhỏ Nếu cuộn dây sơ cấp có 100 vịng số vịng dây thứ cấp phải quấn bao nhiêu?
14. Một máy biến áp có cuộn dây sơ cấp 1000 vòng, cuộn thứ cấp 200 vòng
a Đây máy tăng áp hay giảm áp? Nếu cho dòng điện 220V vào hai đầu cuộn dây sơ cấp điện áp đầu cuộn dây thứ cấp bao nhiêu?
b Nếu muốn điện áp đầu tăng thêm 6V số cuộn dây cuộn phải thay đổi nếu:
b1 Giữ nguyên cuộn dây sơ cấp, thay đổi số vòng dây cuộn thứ cấp? b2 Giữ nguyên cuộn dây thứ cấp, thay đổi số vòng dây cuộn sơ cấp?
S
N F S
N
F