dinh huong tra loi cau hoi va bai tap vat li 12

Tác dụng này của lực lạ tiếp tục đƣợc thực hiện cả khi có dòng điện chạy qua mạch điện kín gồm nguồn điện và các vật dẫn nối liền với hai cực của nó.. Đại lƣợng nào đặc trƣng cho khả năn[r]

TRẦN ANH TIẾN TÀI LIỆU HỖ TRỢ TỰ HỌC ĐỊNH HƯỚNG TRẢ LỜI CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP VẬT LÍ 11 Quảng ngãi, năm 2008 Tài liệu hỗ trợ tự học MỤC LỤC Trang CHƯƠNG I ĐIỆN TÍCH ĐIỆN TRƯỜNG - BÀI ĐIỆN TÍCH ĐỊNH LUẬT CU – LÔNG - BÀI THUYẾT ÊLECTRON ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH - BÀI ĐIỆN TRƢỜNG VÀ CƢỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƢỜNG ĐƢỜNG SỨC ĐIỆN - BÀI CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN - 12 BÀI ĐIỆN THẾ HIỆU ĐIỆN THẾ - 15 BÀI TỤ ĐIỆN - 18 CHƯƠNG II DÕNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI - 20 BÀI DÕNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI NGUỒN ĐIỆN - 20 BÀI ĐIỆN NĂNG CÔNG SUẤT ĐIỆN - 26 BÀI ĐỊNH LUẬT ÔM ĐÓI VỚI TOÀN MẠCH - 30 BÀI 10 GHÉP CÁC NGUỒN ĐIỆN THÀNH BỘ - 34 CHƯƠNG III DÕNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG - 37 BÀI 13 DÕNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI - 37 BÀI 14 DÕNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN - 39 BÀI 15 DÕNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ - 40 BÀI 16: DÕNG ĐIỆN TRONG CHÂN KHÔNG - 43 CHƯƠNG IV TỪ TRƯỜNG - 44 BÀI 19 TỪ TRƢỜNG - 44 BÀI 20 LỰC TỪ CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ - 46 BÀI 21 TỪ TRƢỜNG CỦA DÕNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN CÓ HÌNH DẠNG ĐẶC BIỆT - 49 BÀI 22 LỰC LO – REN – XƠ - 52 CHƯƠNG V CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ - 55 BÀI 23 TỪ THÔNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ - 55 BÀI 24 SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG - 58 BÀI 25 TỰ CẢM - 61 PHẦN II - QUANG HÌNH HỌC - 64 CHƯƠNG VI KHÖC XẠ ÁNH SÁNG - 64 BÀI 26 KHÖC XẠ ÁNH SÁNG - 64 BÀI 27 PHẢN XẠ TOÀN PHẦN - 67 CHƯƠNG VII MẮT CÁC DỤNG CỤ QUANG - 71 BÀI 28 LĂNG KÍNH - 71 BÀI 29 THẤU KÍNH MỎNG - 74 BÀI 30 GIẢI BÀI TOÁN VỀ HỆ THẤU KÍNH - 79 BÀI 31 MẮT - 82 BÀI 32 KÍNH LÚP - 88 BÀI 33 KÍNH HIỂM VI - 90 BÀI 34 KÍNH THIÊN VĂN - 94 - TAT -1- TQT Tài liệu hỗ trợ tự học CHƯƠNG I ĐIỆN TÍCH ĐIỆN TRƯỜNG BÀI ĐIỆN TÍCH ĐỊNH LUẬT CU – LÔNG C1:Vì lực tƣơng tác hai điện tích C1 Trên hình 1.2, AB và MN là hai đã đƣợc nhiễm điện Mũi A H 1.2 B điểm tỉ lệ nghịch với bình phƣơng khoảng M cách chúng nên lực tƣơng tác N tên chiều quay chúng giảm lần đầu B đƣa đầu M đến gần Hỏi đầu B và đầu M nhiễm điện cùng dấu hay trái dấu ? C2.Nếu tăng khoảng cách hai C2:Vì đầu M đẩy đầu B nên hai đầu M và cầu lên ba lần thì lực tƣơng tác chúng B nhiễm điện cùng dấu ( hai điện tích điểm ) tăng lên hay giảm bao nhiêu lần ? C3 Không thể nói số điện môi C3: vì số điện môi là đại lƣợng chất nào dƣới đây ? đặc trƣng cho tính chất điện chất cách điện nên chọn D A Không khí khô B Nƣớc tinh khiết C Thuỷ tinh D Đồng CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Điện tích điểm là gì ? Điện tích điểm là vật tích điện có kích thƣớc nhỏ so với khoảng cách tới điểm mà ta xét Phát biểu định luật Cu – lông Lực hút hay lực đẩy hai điện tích điểm đặt chân không có phƣơng trùng với đƣờng thẳng nối hai điện tích đó, có độ lớn hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phƣơng khoảng cách chúng Fk r2 ; k = 9.109 N m C2 Nhỏ  lần so với đặt chân Lực tƣơng tác các điện tích đặt TAT q1 q -2- TQT Tài liệu hỗ trợ tự học điện môi lớn hay nhỏ không đặt chân không ? Hằng số điện môi chất cho ta Nó cho ta biết, đặt các điện tích biết điều gì ? chất đó thì lực tác dụng chúng nhỏ bao nhiêu lần so với đặt chúng chân không  Chọn D Chọn câu đúng Khi tăng đồng thời độ lớn hai điện tích điểm và khoảng cách chúng lên gấp đôi thì lực tƣơng tác chúng A tăng gấp đôi B giảm C giảm bốn lần D.không thay đổi Chọn C Trong trƣờng hợp nào sau đây ta có thể coi các vật nhiễm điện là các điện tích điểm ? A Hai nhựa đặt gần B Một nhựa và cầu đặt gần C Hai cầu nhỏ đặt xa D Hai cầu lớn đặt gần Nêu điểm giống và khác Hai định luật này giống hình định luật Culông và định luật vạn vật thức phát biểu, nhƣng khác nội hấp dẫn dung ( định luật nói lực học, còn định luật nói lực điện ) Các đại lƣợng vật lí tham gia vào hai định luật có chất vật lí khác hẳn Hai cầu nhỏ mang hai điện tích có Với q1 = q2 = q độ lớn nhau, đặt cách 10 cm Áp dụng định luật Cu – lông ta có: TAT -3- TQT Tài liệu hỗ trợ tự học chân không thì tác dụng lên Fk lực là 9.10-3 N Xác định điện tích q2 q =  1.10-7C r2 hai cầu đó BÀI THUYẾT ÊLECTRON ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH C1: Hãy vận dụng thuyết êlectron để giải C1: Khi cọ xát vào thì thuỷ tinh nhiễm thích tƣợng nhiễm điện điện dƣơng.Vì cọ xát nhƣ thì thuỷ tinh cọ xát vào Cho chế nào đó mà ta chƣa rõ, số tƣợng này, thuỷ tinh bị nhiễm electron từ thuỷ tinh đã chuyển sang điện dƣơng và có các êlectron có thể Thuỷ tinh trạng thái không mang di chuyển từ vật sang vật điện bị êlectron trở thành nhiễm điện dƣơng C2: Hãy nêu định nghĩa khác vật C2: Vật dẫn điện là vật đó ta có thể dẫn điện và vật cách điện di chuyển từ điểm đến điểm các điện tích mà ta đƣa từ ngoài vào Vật cách điện là vật mà ta không thể di chuyển các điện tích mà ta đƣa vào từ điểm đến điểm C3: Chân không dẫn điện hay cách điện ? C3: Chân không là môi trƣờng cách Tại ? điện vì không chứa các điện tích tự C4: Hãy giải thích nhiễm điện C4: Một cầu kim loại trạng thái cầu kim loại cho nó tiếp xúc với trung hoà điện chứa các điện tích tự vật nhiễm điện dƣơng Khi cho cầu kim loại tiếp xúc với vật nhiễm điện dƣơng, thì số êlectron cầu bị hút sang vật nhiễm điện dƣơng làm cho cầu bị nhiễm điện dƣơng C5: Hãy vận dụng thuyết êlectron để giải + A M C5: Khi đƣa cầu A nhiễm điện dƣơng + N lại gần đầu M kim loại MN thích tƣợng nhiễm điện hƣởng thì cầu A hút các êlectron tự ứng Biết kim loại có êlectron MN phía mình làm cho êlectron TAT -4- TQT Tài liệu hỗ trợ tự học tự tập trung nhiều đầu M nên M nhiễm điện âm; còn đầu N thiếu êlectron nên nhiễm điện dƣơng Những điện tích tập trung M và N tác dụng lên các êlectron tự còn lại MN lực ngƣợc chiều với lực hút A Nếu các điện tích tập trung đủ lớn thì các lực tác dụng các điện tích A, M và N lên êlectron tự còn lại MN cân và không còn có thêm êlectron đến tập trung đầu M Đầu M thừa vào nhiêu êlectron thì đầu N thiếu nhiêu êlectron CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Trình bày nội dung thuyết êlectron – Electron có thể rời khỏi nguyên tử di chuyển từ nơi này đến nơi khác Nguyên tử bị êlectron trở thành hạt mang điện dƣơng gọi là ion dƣơng - Một nguyên tử trung hoà có thể nhận thêm eclectron để trở thành hạt mang điện âm và đƣợc gọi là ion âm - Một vật nhiễm điện âm số êlectron mà nó chứa lớn số điện tích nguyên tố dƣơng (prtôn ) Nếu số êlectron ít số prôton thì vật nhiễm điện dƣơng Giải thích tƣợng nhiễm điện dƣơng Giống câu C4 cầu kim loại tiếp xúc thuyết êlectron Trình bày tƣợng nhiễm điện Giống câu C5 hƣởng và vận dụng giải thích tƣợng đó thuyết electron TAT -5- TQT Tài liệu hỗ trợ tự học Phát biểu định luật bảo toàn điện tích và - Định luật bảo toàn điện tích: Trong vận dụng để giải thích tƣợng xảy hệ cô lập tổng đại số các điện tích là cho cầu nhiễm điện dƣơng không đổi tiếp xúc với cầu nhiễm điện âm - Khi cho qủa cầu nhiễm điện dƣơng tiếp xúc với cầu nhiễm điện âm thì số electron cầu nhiễm điện âm di chuyển sang B, đến lúc nào đó thì điện tích hai cầu này cân  Chọn D Chọn câu đúng Đƣa cầu tích điện Q lại gần cầu M nhỏ, nhẹ, bấc, treo đầu sợi thẳng đứng Quả cầu bấc M bị hút dính vào cầu Q Sau đó thì A M tiếp tục bị hút dính vào Q B M rời Q và bị hút lệch phía Q C M rời Q vị trí thẳng đứng D M bị đẩy lệch phía bên Chọn A Đƣa cầu Q tích điện dƣơng lại gần đầu M khối trụ kim loại MN ( H 2.4 ) + - + Q M N Tại M và N xuất các điện tích trái dấu Hiện tƣợng gì xảy chạm tay vào điểm I, trung điểm MN ? A Điện tích M và N không thay đổi B Điện tích M và N hết C Điện tích M còn, N TAT -6- TQT Tài liệu hỗ trợ tự học D Điện tích M mất, N còn Hãy giải thích tƣợng bụi bám chặt Các cánh quạt trần có phủ lớp sơn vào các cánh quạt trần, mặc dù cánh quạt Lớp sơn này là chất cách điện Khi quạt thƣờng xuyên quay nhanh quay thì lớn sơn này cọ xát với không khí nên bị nhiễm điện và hút các hạt bụi không khí Các hạt bụi này dính chặt vào cánh quạt, nên cánh quay, chúng không bị văng BÀI ĐIỆN TRƯỜNG VÀ CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG ĐƯỜNG SỨC ĐIỆN C1 Hãy chứng minh vectơ cƣờng độ điện C1: Nếu đặt điểm M điện trƣờng trƣờng tịa điện tích thử dƣơng q thì phƣơng và điểm M M H 3.3 Q +o  E -o  E M chiều lực điện tác dụng lên q cho biết phƣơng và chiều cƣờng độ điện điện tích điểm Q có phƣơng và chiều nhƣ trƣờng đó Vì vậy, vectơ cƣờng độ điện trên hình H.3.3 trƣờng điện tích điểm dƣơng hƣớng xa điện tích đó; điện tích âm hƣớng điện tích đó C2: vào Dựa hệ thống C2: Dựa vào quy ƣớc vẽ đƣờng sức điện + - Ta thấy gần điện tích Q, các đƣờng sức H3.6 H3.7 sít nhau, xa điện tích Q, các đƣờng sức đƣờng sức ( nằm xa Điều chứng tỏ, gần điện hình 3.6 và 3.7), hãy chứng minh rằng, tích Q thì cƣờng độ điện trƣờng lớn, xa cƣờng độ điện trƣờng điện tích điện tích Q cƣờng độ điện trƣờng nhỏ điểm càng gần điện tích điểm đó thì càng lớn CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Điện trƣờng là gì ? Điện trƣờng là dạng vật chất ( môi trƣờng ) bao quanh điện tích và gắn liền với điện tích Điện trƣờng tác dụng lực điện trƣờng lên các lực điện tích khác đặt nó TAT -7- TQT Tài liệu hỗ trợ tự học Cƣờng độ điện trƣờng là gì ? Nó đƣợc - Cƣờng độ điện trƣờng là đại lƣợng xác định nhƣ nào ? Đơn vị cƣờng độ đặc trƣng cho tác dụng mạnh yếu điện điện trƣờng là gì ? trƣờng điểm - Nó đƣợc xác định thƣơng số độ lớn lực điện F tác dụng lên điện tích thử q dƣơng đặt điểm đó và độ lớn   F q E  q - Đơn vị: V/m Vectơ cƣờng độ điện trƣờng là gì ? Nêu - Vectơ cƣờng độ điện trƣờng là đại đặc điểm vectơ cƣờng độ điện lƣợng biểu diẽn phƣơng chiều và độ lớn trƣờng điểm cƣờng độ điện trƣờng điểm  - Đặc điểm E : + Phƣơng và chiều trùng với phƣơng và chiều lực điện tác dụng lên điện tích thử q dƣơng + Chiều dài biểu diễn độ lớn cƣờng độ điện trƣờng theo xích nào đó Viết công thức tính và nêu đăc Công thức cƣờng độ điện trƣờng điểm cƣờng độ điện trƣòng một điện tích điểm chân không: điện tích điểm E Q F k q r Đặc điểm: độ lớn cƣờng độ điện trƣờng E không phụ thuộc vào độ lớn điện tích thử q Cƣờng độ điện trƣờng hệ điện Cƣờng độ điện trƣờng hệ điện tích điểm đƣợc xác định nhƣ nào ? tích điểm gây điểm đƣợc xác định tổng các vectơ điện trƣờng điểm đó TAT -8- TQT Tài liệu hỗ trợ tự học   Phát biểu nguyên lý chồng chất điện Các điện trƣờng E1 , E2 đồng thời tác trƣờng dụng lực điện lên điện tích q cách độc lập với và điện tích q chịu tác dụng     điện trƣờng tổng hợp E : E  E1  E2 Các vectơ cƣờng độ điện trƣờng điểm đƣợc tổng hợp theo quy tắc hình bình hành Nêu định nghĩa và đặc điểm đƣờng Định nghĩa: Đƣờng sức điện là đƣờng sức điện mà tiếp tuyết điểm nó là giá vectơ cƣờng độ điện trƣờng điểm đó Nói cách khác, đƣờng sức điện là đƣờng mà lực điện tác dụng dọc theo đó Đặc điểm: + Qua điểm điện trƣờng có đƣờng sức điện và mà thôi + Đƣờng sức điện là đƣờng có hƣớng Hƣớng đƣờng sức điện điểm là hƣớng vectơ cƣờng độ điện trƣờng điểm đó + Đƣờng sức điện trƣờng tĩnh điện là đƣờng không khép kín Nó từ điện tích dƣơng và kết thúc điện tích âm + Ở chỗ cƣờng độ điện trƣờng lớn thì các đƣờng sức điện đƣợc vẽ mau, còn chỗ cƣờng độ điện trƣờng nhỏ thì các đƣờng sức điện thƣa Điện trƣờng là gì ? Điện trƣờng là điện trƣờng mà vectơ cƣờng độ điện trƣờng điểm TAT -9- TQT Tài liệu hỗ trợ tự học có cùng phƣơng, chiều và độ lớn; đƣờng sức điện là đƣờng thẳng song song cách  Đại lƣợng nào dƣới đây không liên Chọn B quan đến cƣờng độ điện trƣờng điện tích điểm Q điểm ? A Điện tích Q B Điện tích thử q C Khoảng cách từ Q đến q D Hằng số điện môi môi trƣờng 10 Đơn vị nào sau đây là đơn vị cƣờng độ 10 Chọn D điện trƣờng ? A Nuitơn B Culông C Vôn nhân mét D Vôn trên mét 11 Tính cƣờng độ điện trƣòng và vẽ vectơ cƣờng độ điện trƣờng điện tích điểm +4.10-8C gây điểm cách 11 Ta có: E = k 72.103 V/m + nó cm môi trƣờng có số 4.10 8 Q = 9.10 = r2 2.5.10    E điện môi là 12 Hai điện tích điểm q1 = + 3.10-8 C và 12 q2 = - 4.10-8 C đƣợc đặt cách 10 cm C chân không Hãy tìm các điểm mà A + q2 B q1 đó cƣờng độ điện trƣờng không Tại các điểm đó có cƣờng độ điện trƣờng hay không ? TAT Gọi C là điểm mà đó cƣờng độ điện - 10 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học trƣờng tổng hợp không   + Gọi E1C , E2C là cƣờng độ điện trƣờng các điện tích q1, q2 gây C Ta có:        E1C  E2C   E1C   E2C  E1C , E2C là vectơ cùng phƣơng, nghĩa là C nằm trên đƣờng thẳng AB Hai vectơ này phải ngƣợc chiều, tức là C nằm ngoài đoạn AB Hai vectơ này phải có độ lớn nhau, nghĩa là điểm C nằm gần A B vì q1  q2 + Đặt AB = l và AC = x, ta có: 9.10 q1 x q2  9.10 (l  x) q l  x     x = 64,6 cm q1  x  Ngoài còn phải kể tất các điểm nằm xa q1 và q2 Tại điểm C cƣờng độ điện trƣờng không nên đó không có điện trƣờng 13 Tại hai điểm A và B cách cm 13 chân không có hai điện tích q1 = + Gọi E1 , E2 là các vectơ cƣờng độ điện 16.10-8C và q2 = -9.10-8 C Tính cƣờng độ trƣờng các điện tích q1, q2 điện trƣờng tổng hợp và vẽ vectơ cƣờng gây ta C độ điện trƣờng điểm C nằm cách A   E1 , E có hƣớng nhƣ hình vẽ, và có độ lớn khoảng cm và cách B khoảng   lần lƣợt là: 3cm E1 = 9.109 E2 = 9.109 TAT - 11 - q1 AB  9.10 V/m  9.10 V/m q2 BC TQT Tài liệu hỗ trợ tự học    Cƣờng độ tổng hợp C: EC  E1  E2  E1 Ec = E1 = 12,7.10  EC C  E2 A q1 >0 B q2 <0 BÀI CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN C1 Hãy nêu tƣơng tự công C1 Công trọng lực vật có lực điện trƣờng hợp này với công khối lƣợng m di chuyển từ điểm M đến lực điện điểm N có hiệu độ cao là h, theo đƣờng cong bất kì, có độ lớn là: A = mgh Công này phụ thuộc vào h mà không phụ thuộc vào dạng đƣờng Nghĩa là phụ thuộc vào vị trí điểm đầu và điểm cuối đƣờng đi, điều này tƣơng tự nhƣ công lực điện C2 Cho điện tích điểm Q nằm tâm C2 Công lực điện trƣờng hợp vòng tròn Khi di chuyển này không vì lực điện F nằm trên điện tích thử q dọc theo cung MN đƣờng thẳng nối hai điện tích trƣờng vòng tròn đó thì công lực điện hợp này luôn vuông góc với quãng đƣờng bao nhiêu ? dịch chuyển C3 Thế điện tích thử q C3 Khi cho điện tích q dịch chuyển dọc điện trƣờng điện tích điểm Q nêu theo cung MN nhƣ C2 thì câu C2 thay đổi nào q di chuyển điện tích q điện trƣờng không dọc theo cung MN ? thay đổi vì lực điện không sinh công TAT  - 12 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học CÂU HỎI VÀ BÀI TÂP Viết công thức tính công lực điện Công lực điện dịch chuyển dịch chuyển điện tích địên tích q điện trƣờng từ M đến điện trƣờng N là: AMN = qEd Nêu đặc điểm công lực điện tác Công lực điện dịch chuyển dụng lên điện tích thử q cho q di điện tích q từ điểm M đến N chuyển điện trƣờng điện trƣờng bất kì không phụ thuộc vào dạng đƣờng di từ M đến N mà phụ thuộc vào vị trí M và N Thế nằng điện tích q điện Thế điện tích q điểm M trƣờng phụ thuộc vào q nhƣ nào ? điện trƣờng tỉ lệ thuận với q WM = AM = VM.q  Cho điện tích thử q di chuyển Chọn D điện trƣờng dọc theo hai đoạn thẳng MN và NP Biết lực điện sinh công dƣơng và MN dài NP Hỏi kết nào sau đây là đúng, so sánh các công AMN và ANP lực điện ? A AMN > ANP B AMN < ANP C AMN = ANP D Cả ba trƣờng hợp A,B,C có thể xảy Một êlectron di chuyển đƣợc đoạn Ta có: A = qEd với q = -1,6.10-19 C và đƣờng cm, dọc theo đƣờng sức d = -1 cm ( vì elẻcton mang điện âm nên điện, dƣới tác dụng lực điện di chuyển ngƣợc chiều điện trƣờng ) A TAT - 13 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học điện trƣờng có cƣờng độ điện trƣờng = 1,6.10-18 J 1000 V/m Hỏi công lực điện có giá trị nào sau đây ? A – 1,6.10-16 J B + 1,6.10-16 J C – 1,6.10-18 J D + 1,6.10-18 J Cho điện tích di chuyển điện A = vì A = AMN + ANM mà AMN = - trƣờng dọc theo đƣờng cong kín, xuất ANM phát từ điểm M trở lại điểm M Công lực điện bao nhiêu ? Một electron đƣợc thả không vận tốc Áp dụng định lí động ta có: ½ mv2 đầu sát âm, điện trƣờng – ½ mv02 = Anl hai kim loại phẳng, tích điện trái Với v0 = 0; Anl = qEd = (-1,6.10-19 dấu Cƣờng độ điện trƣờng hai là ).1000.( -0,01) = 1,6.10-18 J 1000 V/m Khoảng cách hai là Vậy động electron nó đến cm Tính động êlectron nó đập vào dƣơng là 1,6.10-18 J đến đập vào dƣơng Một điện tích dƣơng Q đặt điểm O Điện tích q bị điện tích Q hút Đặt điện tích âm q điểm M Chứng Thế q M có gía trị công minh q M có giá trị lực điện tác dụng lên q dịch âm chuyển q từ M vô cực Giả sử q di chuyển dọc theo đƣờng thẳng OM, từ M vô cực Trong di chuyển này lực điện luôn luôn cùng phƣơng, ngƣợc chiều với độ dịch chuyển đó lực điện sinh công âm: AM < Do đó: WM < TAT - 14 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học BÀI ĐIỆN THẾ HIỆU ĐIỆN THẾ C1 Chứng minh rằng, điện C1 Đặt điểm M mà ta xét điện điểm điện trƣờng điện tích tích thử q dƣơng Di chuyển q từ điểm đó điểm âm ( Q < ) có giá trị âm vô cực dọc theo đƣờng thẳng qua Q Trong dịch chuyển này, lực hút Q và q sinh công âm: AM < Điện M là VM = AM q CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Điện điểm điện trƣờng Điện điểm điện trƣờng là gì ? Nó đƣợc xác định nhƣ nào ? là đại lƣợng đặc trƣng cho điện trƣờng phƣơng diện tạo điện tích q Nó đƣợc xác định thƣơng số công lực điện tác dụng lên q q di chuyển từ M vô cực và độ lớn q VM = AM q Hiệu điện hai điểm điện Hiệu điện hai điểm M và N trƣờng là gì ? điện trƣờng đặc trƣng cho khả sinh công điện trƣờng di chuyển điện tích từ M đến N Nó đƣợc xác định thƣơng số công lực điện tác dụng lên điện tích q dịch chuyển từ M đến N và độ lớn q Viết hệ thức liên hệ hiệu điện gữa hai điểm với công lực điện sinh TAT UMN = - 15 - AMN q TQT Tài liệu hỗ trợ tự học có điện tích q di chuyển hai điểm đó Viết hệ thức hiệu điện và cƣờng độ điện trƣờng, nói rõ điều kiện áp E = U MN U  d d U là hiệu điện hai điểm M và N dụng hệ thức đó d là độ dài hình chiếu đƣờng dịch chuyển trên phƣơng đƣờng sức d có gía trị dƣơng chiều dịch chuyển cùng chiều với chiều dƣơng đƣờng sức, âm ngƣợc chiều đƣờng sức Hệ thức trên đƣợc xây dựng dựa vào việc tính hiệu điện hai điểm nằm trên cùng đƣờng sức điện trƣờng Tuy nhiên hệ thức này dùng cho điện trƣờng không điều trƣờng hợp cho điện tích q di chuyển đoạn đƣờng d ngắn dọc theo đƣờng sức, dọc theo đó E coi nhƣ không đổi  Biết hiệu điện UMN = 3V Hỏi đẳng Chọn C thức nào dƣới đây chắn đúng ? A VM = 3V B VN = 3V C VM – VN = 3V D VN – VM = 3V Khi điện tích q = -2C di chuyển từ điểm M đến điểm N điện trƣờng thì lực điện sinh công – 6J Hỏi hiệu điện Ta có: UMN = AMN 6 = = V q 2 Chọn C UMN có gía trị nào sau đây ? TAT - 16 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học A + 12V B – 12V C + 3V D – 3V Chọn câu đúng vì electron mang điện âm nên có chịu Thả êlectron không vận tốc ban đầu tác dụng lực F ngƣợc chiều điện điện trƣờng bất kì Êlectron đó trƣờng, nghĩa là chuyển động từ nơi có điện thấp sang nới có điện cao A chuyển động dọc theo đƣờng sức điện B chuyển động từ điểm có điện cao xuống điểm có hiệu điện thấp C chuyển động từ điểm có điện thấp lên điểm có điện cao D đứng yên Có hai kim loại phẳng đặt song song với và cách 1cm Hiệu điện dƣơng và âm là Ta có: U0 = E.d0 và U = E.d Tỉ 120V Hỏi điện điểm điểm M U d0 U  U d = d U = d0 0,6 120 =72V nằm khoảng hai bản, cách âm 0,6 cm là bao nhiêu ? Mốc điện số: Vây VM = 72V vì V âm = âm Tính công mà lực điện tác dụng lên Ta có: AMN = q.UMN = ( - 1,6.10-19 ).50 êlectron sinh nó chuyển động từ = - 8.10-18 J điểm M đến điểm N Biết hiệu điện UMN = 50 V TAT - 17 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học BÀI TỤ ĐIỆN C1 Sau tích điện cho tụ điện, nối C1 Sau tích điện cho tụ điện, nối hai dây dẫn thì xảy hai tụ điện với dây tƣợng gì ? dẫn thì xảy tƣợng phóng điện từ này sang qua dây dẫn, điện tích trên các tụ giảm dần Đó là vì điện trƣờng các điện tích tụ điện tạo dây dẫn làm cho các electron tự dây dẫn chạy theo chiều từ âm sang dƣơng, làm cho êlectron âm giảm dần và điện tích dƣơng bị trung hoà dần hết hẳn CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP: 1 Tụ điện là gì ? Tụ điện phẳng có cấu tạo - Tụ điện là hệ hai vật dẫn đặt gần và nhƣ nào ? ngăn cách lớp cách điện - Tụ điện phẳng có cấu tạo gồm hai kim loại phẳng đặt song song với và ngăn cách lớp điện môi Làm nào để tích điện cho tụ điện ? - Muốn tích điện cho tụ, ngƣời ta nối Ngƣời ta gọi điện tích tụ điện là điện hai tụ điện với hai cực nguồn tích nào ? điện Bản nối với cực dƣơng tích điện dƣơng, nối với cực âm tích điện âm - Ngƣời ta gọi điện tích dƣơng là điện tích tụ điện Điện dung tụ điện là gì ? Điện dung tụ điện là đại lƣợng đặc trƣng cho khả tích điện tụ điện TAT - 18 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học hiệu điện định Nó đƣợc xác định thƣơng số điện tích tụ điện và hiệu điện hai đó Năng lƣợng tụ điện tích điện là Khi tụ điện tích điện thì điện trƣờng dạng lƣợng gì ? tụ điện dự trữ lƣợng lƣợng đó gọi là lƣợng điện trƣờng  Gọi Q, C và U là điện tích, điện dung Chọn D và hiệu điện hai tụ điện Phát biểu nào dƣới đây là đúng ? A C tỉ lệ thuận với Q B C tỉ lệ nghịch với U C C phụ thuộc vào Q và U D C không phụ thuộc vào Q và U Trong trƣờng hợp nào dƣới đây ta Chọn C vì muối ăn dẫn điện không có tụ điện Giữa hai kim là lớp A mica B nhựa pôliêtilen C giấy tẩm dung dịch muối ăn D giấy tẩm parafin Trên vỏ tụ điện có ghi 20 F – a Điện tích tụ điện: Q = CU = 200V Nối hai tụ điện với 20.10-6.120 = 24.10-4 C hiệu điện 120V b Điện tích đối đa mà tụ điện tích đƣợc a Tính điện tích tụ điện Qmax = C.Umax = 20.10-6.200 = 4.10-3 C b Tính điện tích tối đa mà tụ điện tích TAT - 19 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học đƣợc 8.* Tích điện cho tụ điện có điện dung 20 F dƣới hiệu điện 60V Sau đó cắt tụ a Điện tích q tụ q = CU = 20.10-6.60 = 12.10-4 điện khỏi nguồn a Tính điện tích q tụ C b Tính công mà điện trƣờng tụ điện b Vì lƣợng điện tích q nhỏ, nên điện sinh phóng điện tích q = 0,001q tích và đó hiệu điện hai tụ từ dƣơng sang âm coi nhƣ không thay đổi Công lực điện c Xét lúc điện tích tụ điện còn là A = q U = 72.10-6 J q/2 Tính công mà điện trƣờng c tụ điện sinh phóng điện tích q nhƣ - Điện tích tụ giảm nửa thì hiệu trên từ dƣơng sang âm lúc đó điện hai giảm nữa: U’ = U = 30V - Công mà lực điện trƣờng sinh trƣờng hợp này: A’ = ’ q U = 0,001.12.10 30 = 36.10 J -4 -6 CHƯƠNG II DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI BÀI DÕNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI NGUỒN ĐIỆN C1 Nêu ví dụ mạch điện đó C1 Đó là mạch điện kín nối liền hai cực có dòng điện không đổi chạy qua các loại pin, acquy C2 Đo cƣòng độ dòng điện dụng cụ C2 Đo cƣờng độ dòng điện ampe gì ? Mắc dụng cụ đó nhƣ nào vào kế Mắc ampe kế nối tiếp vào mạch điện mạch ? chỗ cần đo cƣờng độ dòng điện chạy qua đó, cho dòng điện có chiều tới chốt dƣơng (+)và chốt âm ( - ) ampe kế C3 Trong thời gian 2s có điện lƣợng 1,50C dịch chuyển qua tiết diện thẳng TAT C3 Cƣờng độ dòng điện chạy qua đèn: I= - 20 - q 1,50   0,75 A t TQT Tài liệu hỗ trợ tự học dây tóc bóng đèn Tính cƣờng độ dòng điện chạy qua C4 Dòng điện chạy qua dây dẫn kim loại có cƣờng độ là 1A Tính số C4 Số electron đó: N = q It 18   6,25.10 e e êlectron dịch chuyển qua tiết diện thẳng dây dẫn này khoảng thời gian 1s C5 Các vật cho dòng điện chạy qua đƣợc C5 Các vật cho dòng điện chạy qua là các gọi là các vật gì ? Các hạt mang điện vật dẫn Các hạt mang điện tròn các vật các vật loại này có đặc điểm gì ? loại này có thể dịch chuyển tự C6 Giữa hai đầu đoạn mạch C6 Giữa chúng phải có hiệu điện hai đầu bóng đèn phải có điều kiện gì để có dòng điện chay qua chúng ? C7 Hãy kể tên số các nguồn điện C7 Pin, acquy, đinamô xe đạp… thƣờng dùng C8 Bộ phận nào C8 Nguồn điện mạch điện hình 7.2 tạo dòng điện + H.7.2 K x chạy mạch này đóng công tắc K C9 Nếu mắc mạch theo sơ C9 Số vôn kế số vôn ghi đồ hình 7.3 thì số + - trên nguồn điện ( nguồn là pin thì phải vôn kế và số vôn ghi trên + v- còn có thể xem nhƣ điện trở nguồn điện có mối liên hệ H 7.3 nhỏ không đáng kể ) Điều đó cho gì ? Điều đó cho biết có gì tồn hai biết có hiệu điện tồn hai cực nguồn điện ? cực nguồn điện C10 Hãy làm thí nghiệm với pin điện hoá C10 HS tự làm nhà theo sơ đồ TAT - 21 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học tự tạo: cắm hai mảnh kim loại khác loại ( chẳng hạn mảnh đồng và mảnh tôn ) vào quất hay + - chanh đã đƣợc bóp nhũn trƣớc đó và đo hiệu điện hai mảnh kim loại này ( Hình 7.5 ) CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP 1 Khi có dòng điện chạy qua vật dẫn thì - Nếu vật dẫn thuộc đoạn mạch nối các hạt mang điện tham gia vào chuyển hia cực nguồn điện thì các hạt mang động có hƣớng tác dụng lực nào ? điện tham gia vào chuyển động có hƣớng dƣới tác dụng lực điện trƣờng tĩnh - Nếu vật dẫn đó chính là nguồn điện thì các hạt mang điện tham gia vào chuyển động có hƣớng dƣới tác dụng lực lạ có chất không phải là lực tĩnh điện Bằng cách nào để biết có dòng điện Bằng cách quan sát các tác dụng chạy qua vật dẫn ? dòng điện nhƣ tác dụng cơ, tác dụng nhiệt, tác dụng phát sáng, tác dụng hoá hóc, … Cƣờng độ dòng điện đƣợc xác định công thức nào ? Ta có: I = q q I = t t Bằng cách nào mà các nguồn điện Các nguồn điện trì tích điện trì tích điện khác hai cực khác hai cực nguồn điện và nguồn điện và đó trì hiệu điện đó trì hiệu điện hai cực hai cực nó ? nó là vì bên các nguồn điện có tác dụng lực lạ làm tách các êlectron khỏi nguyên tử và chuyển các êlectron hay các ion dƣơng khỏi cực Khi đó cực thừa êlectron là cực âm, cực thiếu TAT - 22 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học êlectron thừa ít êlectron là cực dƣơng Tác dụng này lực lạ tiếp tục đƣợc thực có dòng điện chạy qua mạch điện kín gồm nguồn điện và các vật dẫn nối liền với hai cực nó Đại lƣợng nào đặc trƣng cho khả Suất điện động là đại lƣợng đặc trƣng thực công lực lạ bên nguồn cho khả thực công nguồn điện ? Đại lƣợng này đƣợc xác định nhƣ điện và đƣợc xác định bừng thƣơng số nào ? công A lực lạ thực di chuyển di chuyển điện tích dƣơng q ngƣợc chiều điện trƣờng và độ lớn điện tích đó E= A q  Cƣờng độ dòng điện đƣợc đo Ampe kế Chọn D dụng cụ nào sau đây ? A Lực kế B Công tơ điện C Nhiệt độ D Ampe kế Đo cƣờng độ dòng điện đơn vị Chọn B nào sau đây ? A Niutơn (N) B Ampe ( A ) C Jun (J ) D Oát ( W ) Chọn câu đúng TAT Chọn B - 23 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học Pin điện hoá có A hai cực là hai vật dẫn cùng chất B hai cực là hai vật dẫn khác chất C cực là vật dẫn và cực là vật cách điện D hai cực là các vật cách điện Hai cực pin điện hoá đƣợc ngâm Chọn D chất điện phân là dung dịch nào sau đây ? A Dung dịch muối B Dung dịch axit C Dung dịch bazơ D Một các dung dịch kể trên 10 Trong các pin điện hoá có sực dịch 10 Chọn C chuyển hoá từ lƣợng nào sau đây thành điện ? A Nhiệt B Thế đàn hồi C Hoá D Cơ 11 Suất điện động đƣợc đo đơn nị 11 Chọn B nào sau đây ? A Culông (C) B Vôn ( V ) C Héc ( z ) D Ampe ( A ) 12 Tại có thể nói acquy là pin TAT 12 Acquy là pin điện hoá vì sau - 24 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học điện hoá ? Acquy hoạt động nhƣ nào nạp, thì acquy có cấu tạo nhƣ pin để có thể sử dụng đƣợc nhiều lần ? điện hoá, tức là gồm hai cực có chất hoá học khác đƣợc nhúng chất điện phân Khi acquy phát điện, tác dụng các cực với dung dịch axit H2SO4, mặt ngoài các cực xuất lớp chì sunfat ( PbSO4 ) mỏng và xốp Vì suất điện động acquy giảm dần và acquy cần phải đƣợc nạp lại Khi nạp điện cho acquy, các lớp chì sunfat tác dụng với dung dịch điện phân và các cực trở lại tƣơng ứng là PbO2 và Pb nhƣ trƣớc Bây acquy lại có thể phát điện nhƣ pin điện hoá Nhƣ vậy, acquy là nguồn điện hoạt động dựa trên phản ứng hoá học thuận nghịch, nó tích trữ lƣợng đƣợc nạp điện và giải phóng lƣợng phát điện 13 Một điện lƣợng 6,0 mC dịch chuyển qua tiết diện thẳng dây dẫn 13 Ta có: I = 6.10 3 q -3 =  3.10 A t khoảng thời gian 2,0s Tính cƣờng độ dòng điện chạy qua dây dẫn này 14 Trong khoảng thời gian đóng công tắc 14 q  It = 6.0,50 = C để chạy tủ lạnh thì cƣờng độ dòng điện trung bình đo đƣợc là 6A Khoảng thời gian đóng công tắc là 0,50 s Tính điện lƣợng dịch chuyển qua tiết diện thẳng dây dẫn nối với động tủ lạnh TAT - 25 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học 15 Suất điện động pin là 1,5 V 15 Công lực lạ: A = E q = 1,5.2 = Tính công lực lạ dịch chuyển điện J tích + 2C từ cực âm tới cực dƣơng bên nguồn điên BÀI ĐIỆN NĂNG CÔNG SUẤT ĐIỆN C1 Hãy cho biết đơn vị các đại lƣợng C1 có mặt công thức 8.1 - Hiệu điện U có đơn vị là V A = U.q = UIt - Cƣờng độ dòng điện I có đơn vị là ampe (A) - Điện tích q có đơn vị là Cuông ( C ) - Thời gian t có đơn vị là giây (s ) - Công A có đơn vị là jun ( J ) C2 Hãy nêu các tác dụng mà dòng điện C2 có thể sinh Các tác dung mà dòng điện có thể sinh là: tác dụng từ, tác dụng , tác dụng hoá học,… C3 Dụng cụ dùng để đo điện tiêu C3 Công tơ điện là dụng cụ để đo công thụ ? Mỗi số đo dụng cụ đó có giá trị dòng điện hay điện tiêu thụ Mỗi là bao nhiêu jun ( J ) số đo dụng cụ này là kWh = 3600000 J C4 Hãy cho biết đơn vị các đại lƣợng có mặt công thức ( 8.2 )P = A  UI t C4 Đơn vị các đại lƣợng - Hiệu điện có đơn vị là vôn ( V ) - Cƣờng độ dòng điện I có đơn vị ampe ( A) - Thời gian có đơn vị giây ( s) - Công A có đơn vị jun ( J ) TAT - 26 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học - Công suất có đơn vị là oát ( W ) C5 Hãy chứng tỏ rằng, công suất toả C5 Nếu đoạn mạch có điện trở thì nhiệt vật dẫn có dòng điện chạy qua điện tiêu thụ đƣợc biến đổi hoàn đƣợc tính công thức: P = Q = RI2 t = U /R và hãy cho biết đơn vị các đại lƣợng có mặt công thức trên toàn thành nhiệt Q = A = UIt Định luật ôm cho đoạn mạch điện trở: I = U R  Q = UIt = I2R.t = Vây P = U2 t R Q = RI2 = U2/R t CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Điện mà đoạn mạch thực Điện mà đoạn mạch thực đƣợc đo công lực nào thực ? công lực điện trƣờng thực Viết công thức tính điện tiêu thụ và - Công thức tính điện tiêu thụ là: A = công suất điện đoạn mạch có UIt dòng điện chạy qua - Công suất điện đoạn mạch có dòng điện chạy qua: P = Q = RI2 = t U2/R Hãy nêu tên dụng cụ hay thiết Tên dụng cụ hay thiết bị bị điện cho trƣờng hợp dƣới đây : a) Biến đổi điện thành nhiệt và a) Khi hoạt động, biến đổi điện năng lƣợng ánh sáng nhƣ: bóng đèn dây thành nhiệt và lƣợng ánh sáng tóc nóng sáng, đèn nêon, đèn LED, b) Khi hoạt động, biến đổi toàn độ điện sấy tóc, là sƣởi điện,… thành nhiệt b) Biến đổi toàn điện thành nhiệt c) Khi hoạt động biến đổi toàn điện năng: bếp điện, bàn là, ấm điện, que xoắn thành và nhiệt đun nƣớc,… TAT - 27 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học d) Khi hoạt động, biến đổi điện c) Biến đổi điện thành và thành lƣợng hoá học và nhiệt nhiệt là: quạt điện, động điện, nam châm điện,… d) Biến đổi điện thành lƣợng hóa học và nhiệt năng: bình điện phân, bình mạ điện, acquy nạp điện,… Công suất toả nhiệt đoạn mạch là gì Công suất toả nhiệt đoạn mạch là và đƣợc tính công thức nào ? tốc độ toả nhiệt đoạn mạch đó có dòng điện chạy qua và đƣợc xác định nhiệt lƣợng toả đoạn mạch đó thời gian giây Công thức tính công suất toả nhiệt là: P nh = RI2 = U2 R Công nguồn điện có mối liên hệ gì Công nguồn điện công với điện tiêu thụ mạch kín ? dòng điện chạy mạch kín Viết công thức tính công và công suất - Công thức tính công nguồn điện: Ang nguồn điện = E It - Công thức tính công suất nguồn điện : P ng = E.I  Chọn câu đúng Chọn B Điện tiêu thụ đƣợc đo A Vôn kế B Công tơ điện C Ampe kế D Tĩnh điện kế TAT - 28 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học Công suất điện đƣợc đo đơn vị Chọn B nào sau đây ? A Jun ( J ) B Oát (W) C Niutơn ( N ) D Culông ( C ) Tính điện tiêu thụ và công suất Điện tiêu thụ toàn mạch: A = U.It điện dòng điện có cƣờng độ 1A chạy = 6.1.3600 = 21600 J qua dây dẫn giờ, biết hiệu điện Công suất điện đoạn mạch: P = hai đầu dây dẫn này là 6V A 21600   6W t 3600 Trên nhãn ấm điện có ghi 220V – 1000W a) Số vôn ( 220 ) có nghĩa là giá trị hiệu a) Cho biết ý nghĩa các số ghi trên điện lớn đƣợc phép đặt vào hai đây đầu dây dụng cụ là hay còn gọi là giá b) Sử dụng ấm điện với hiệu điện trị hiệu điện định mức 220V để đun sôi lít nƣớc từ nhiệt độ Số oát ( 1000 W )là công suất định mức 250C Tính thời gian đun nƣớc, biết hiệu dụng cụ, nghĩa là công suất tiêu thụ suất ấm là 90% và nhiệt dung riêng điện dụng cụ nó đƣợc sử nƣớc là 4190 J/( kg.K ) dụng đúng hiệu điện định mức b) Nhiệt lƣợng cần cung cấp để đun sôi lƣợng nƣớc đã cho là: Q = mc ( t2 – t1 ) Lƣợng điện tiêu thụ là: A = Q 100 = 90 Pt Thời gian đun nƣớc là: t = 10mc(t 9P Một nguồn điện có suất điện động 12V TAT t1 ) 10Q 9P = 698s = 11 phút 38 giây Công nguồn điện: - 29 - TQT = Tài liệu hỗ trợ tự học Khi mắc nguồn điện này với bóng đèn để thành mạch điện kín thì nó cung cấp dòng điện có cƣờng độ là 0,8A Tính công nguồn điện này sản Ang = E.It = 12.0,8.15.60 = 8640 J Công suất nguồn điện: P = E I = 12.0,8 = 9,6 W thời gian 15 phút và tính công suất nguồn điện đó BÀI ĐỊNH LUẬT ÔM ĐÓI VỚI TOÀN MẠCH C1 Trong thí nghiêm trên mạch điện C1 Để cƣờng độ dòng điện I = và tƣơng phải nhƣ nào để cƣờng độ dòng điện I ứng U = U0 thì mạch ngoài hở, tức là điện = và tƣơng ứng U = U0 trở mạch ngoài Rn =  Tại đó U0 có giá trị lớn và Khi đó U0 có gía trị lớn Umax = U0 = suất điện đông E nguồn điện : U0 E vì độ giảm điện mạch ( Ir ) =E không C2 Từ hệ thức ( 9.4 ) UN = IRN = E - Ir , C2 Trong trƣờng hợp hãy cho biết trƣờng hợp nào - Khi mạch ngoài hở I = điện trở thì hiệu điện UAB hai cực nguồn điện khác không ( r ≠ 0) nguồn điện suất điện động E nó - Trong trƣờng hợp điện trở ? nguồn điện không ( r = ) C3 Một pin có số vôn ghi trên vỏ là 1,5 V C3 Số vôn ghi trên vỏ pin là suất điện và có điện trở là 1,0 Ω Mắc động pin bóng đèn có điện trở R = 4Ω vào hai cực Định luật Ôm toàn mạch: I = pin này để thành mạch điện kín Tính E = 0.3A R+r cƣờng độ dòng điện chạy qua đèn đó Hiệu điện hai đầu nó: Un = IR và hiệu điện hai đầu nó = 0,3.4 = 1,2 V C4 Hãy cho biết vì nguy hiểm C4 Đối với mạng điện gia đình, hiệu điện tƣợng đoản mạch xảy đƣợc sử dụng là 220V điện này TAT - 30 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học mạng điện gia đình Biện pháp nào đƣợc tƣơng đƣơng nhƣ suất điện động sử dụng để tránh không xảy tƣợng nguồn điện Nguồn điện này có suất điện này ? động và điện trở khá nhỏ, khoảng vài ôm Vì tƣợng đoản mạch xảy thì dòng điện có cƣờng độ tới hàng trăm ampe làm nóng dây có thể gây cháy nổ nguy hiểm Để tránh xảy tƣợng đoản mạch, ngƣời ta sử dụng cầu chì attômát có tác dụng ngắt mạch tự động cƣờng độ dòng điện tăng lên tới giá trị xác định nào đó chƣa tới mức nguy hiểm C5 Từ công thức ( 9.9)H = C5 Ta có: H = ACoich U N It U N , hãy chứng tỏ rằng,   A EIt E UN IR N RN   E I ( RN  r ) RN  r trƣờng hợp mạch ngoài gồm điện trở RN thì hiệu suất nguồn điện có điện r đƣợc tính công thức: H= RN RN  r CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Định luật Ôm toàn mạch có thể đề cập tới loại mạch điện kín nào ? Phát - Định luật Ôm toàn mạch có thể biểu định luật và viết hệ thức biểu thị định đề cập đến loại mạch kín có: nguồn điện luật đó có suất điện động E, điện trở r, và RN là điện trở tƣơng đƣơng mạch ngoài bao gồm các vật dẫn nối liền hai cực nguồn điện - Nội dung: Cƣờng độ dòng điện chạy mạch điện kín tỉ lệ thuận với suất TAT - 31 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học điện động nguồn điện và tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phần mạch đó I= E RN + r Độ giảm điện trên đoạn mạch là Độ giảm điện trên đoạn mạch là gì ? Phát biểu mối quan hệ suất điện tích cƣờng độ dòng điện chạy qua động nguồn điện và các độ giảm điện đoạn mạch và điện trở đoạn mạch đó các đoạn mạch mạch điện - Đối với mạch điện kín đơn giản: Suất kín điện động nguồn điện có gía trị tổng độ giảm điện mạch ngoài và mạch Hiện tƣợng đoản mạch xảy nào Hiện tƣợng đoản mạch xảy nối và có thể gây tác hại gì ? Có cách nào hai cực nguồn điện dây dẫn có để tránh đƣợc tƣợng này ? điện trở nhỏ (điện trở mạch ngoài RN = ) - Khi tƣợng này xảy ra, dòng điện chạy mạch kín có cƣờng độ lớn làm hỏng nguồn điện, dây dẫn nóng mạnh có thể gây cháy… - Để tránh tƣợng này xảy ra, ta phải dùng cầu chì đúng định mức sử dụng công tắc hay cầu dao tự động ngắt mạch cƣờng độ dòng điện tăng tới giá trị xác định chƣa tới mức nguy hiểm ( aptômat )  Trong mạch điện kín, hiệu điện Vì UN = IRN Chọn A mạch ngoài UN phụ thuộc nhƣ nào vào điện trở RN mạch ngoài ? A UN tăng RN tăng B UN tăng RN giảm TAT - 32 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học C UN không phụ thuộc vào RN D UN lúc đầu giảm, sau đó tăng dần RN tăng dần từ tới vô cùng Mắc điện trở 14Ω vào hai cực a) Cƣờng độ dòng điện chạy nguồn điện có điện trở là 1Ω thì mạch: hiệu điện hai cực nguồn là I= 8,4V a) Tính cƣờng độ dòng điện chạy U N 8,4 = = 0,6A R 14 Suất điện động nguồn điện: E = I( R + r ) = 0,6( 14+1) = 9V mạch và suất điện động nguồn điện b) Tính công suất mạch ngoài và công b) Công suất mạch ngoài: suất nguồn điện đó P = UI = 8,4.0,6 = 5,04W Công suất nguồn điện: P ng = E I = 9.0,6 = 5,4W Điện trở acquy là 0,06Ω Điện trở và dòng điện định mức và trên vỏ nó ghi 12V Mắc vào hai bóng đèn là: cực acquy này bóng đèn có ghi R 12V - 5W a) Hãy chứng tỏ bóng đèn đó gần nhƣ sáng bình thƣờng và tính công suất = đ = U 2d Pd = 28,8 Ω và I đ Pd = = 0,4167A U d 12 Cƣờng độ dòng điện chạy qua đèn: tiêu thụ điện thực tế bóng đèn đó b) Tính hiệu suất nguồn điện I= trƣờng hợp này E 12 = = 0,4158A R + r 28,8 + 0,06 nhận xét:I đ ≈I nên đèn gần nhƣ sán bình thƣờng b) Hiệu suất nguồn trƣờng hợp này: H = UN E với UN = E – Ir = 12- 0,4158.0,06 = 11,97V  H = 99,79% TAT - 33 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học Nguồn điện có suất điện động là 3V và có điện trở là 2Ω Mắc song song a) Điện trở mạch ngoài là: Rn = hai bóng đèn nhƣ có cùng điện trở là 6Ω vào hai cực nguồn này Rd R  d  3Ω Rd a) Tính công suất tiêu thụ bóng Cƣờng độ dòng điện chạy mạch là: đèn I= b) Nếu tháo bỏ bóng đèn thì bóng còn E = = 0,6 A Rn + r + lại sáng mạnh hay yếu so với Vì điện trở bóng đèn giống nên trƣớc cƣờng độ dòng điện chạy qua bóng là: Id1 = I/2 = 0,3A Công suất tiêu thụ bóng đèn là: P X X đ = Id12.R đ = 0,32.6 = 0,54 W b) Khi tháo bóng đèn thì điện trở mạch ngoài là: Rn = 6Ω cƣờng độ dòng điện chạy qua đèn là: Id = I =  0,375 A > Id1 nên bóng đèn này 62 sáng mạnh trƣớc BÀI 10 GHÉP CÁC NGUỒN ĐIỆN THÀNH BỘ C1 Hãy viết hệ thức liên hệ suất điện động E với cƣờng độ dòng điện I C1 Ta có: I = +- R I E r + R + R1 R1 và các điện trở r, R, R1 mạch điện kín C2 Hãy viết hệ thức liên C2 Ta có: UAB = IR1 A I R B hệ hiệu điện UAB, cƣờng độ dòng điện I và TAT - 34 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học điện trở R1 đoạn mạch hình 10.2b C3 Hãy viết hệ thức tính UAB C3 Ta có: UBA = - E + I( R + r) = -6 + 0,5 đoạn ( 0,3 + 5,7 ) = -3V mạch Hình 10.2a và tính hiệu điện này cho A +- R B E,r biết E = 6V; I = 0,5A; r = 0,3Ω và R = 5,7Ω CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Dòng điện chạy qua đoạn mạch chƣa Dòng điện chạy qua đoạn mạch chứa nguồn điện có chiều nhƣ nào ? nguồn điện có chiều tới cực âm và từ cực dƣơng nguồn điện Trình bày các mối quan hệ với đoạn Hiệu điện UAB hai đầu đoạn mạch chứa nguồn điện mạch chứa nguồn điện, đó đầu A nối với cực dƣơng nguồn điện, hiệu suất điện động nguồn và độ giảm điện tổng cộng trên đoạn mạch: UAB = E – I( R + r )I = E -U R+r Trình bày cách ghép các nguồn điện thành nguồn nối tiếp và thành a) Cách ghép các nguồn điện thành nguồn song song Trong trƣờng hợp, nguồn mắc nối tiếp: hãy viết công thức tính suất điện động Cực âm nguồn trƣớc đƣợc nối nguồn và điện trở nó dây dẫn ( tiếp xúc trực tiếp ) với cực dƣơng nguồn điện tiếp sau để thành dãy liên tiếp - Suất điện động và điện trở TAT - 35 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học nguồn nối tiếp E b = E1 + E2 + E3 + …+ En và rb = r1 + r2 +…+ rn  Một acquy có suất điện động và điện Điện trở bóng đèn là: R trở là E = 6V và r = 0,6Ω Sử dụng U 2d = 12Ω Pd acquy này để thắp sáng bóng đèn có ghi 6V - 3W Tính cƣờng độ dòng điện chạy = Áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch: mạch và hiệu điện hai cực acquy đó đ I= E = ≈0,476 A Rd + r 12 + 0,6 Hiệu điện hai cực acquy đó: U = E - I.r  5,714V Hai nguồn điện có suất điện động và Dòng điện chạy mạch có chiều điện trở lần lƣợt là E = 4,5V; r1 = 3Ω; E từ cực dƣơng nguồn = 3V; r2 = 2Ω Áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch: 1 , r1 Mắc hai nguồn điện thành mạch điện A kín nhƣ sơ đồ hình 10.6 Tính cƣờng I= +  , r2 B E + E2 r1 + r2 = 1,5A Hiệu điện UAB trƣờng hợp này - + là: độ dòng điện chạy mạch và hiệu UAB = E1 – Ir1 = - E2 + Ir2 = điện UAB Trong mạch điện có sơ đồ nhƣ hình 10.7, hai pin có cùng suất + - a) Ta có: I đ = điện động E = 1,5V và 32 U 2d = 12Ω Rđ = = 0,75 Pd X điện trở 1Ω Hai bóng đèn giống X cùng có ghi trên đèn là 3V – 0,75W Cho TAT P 0,75 = = 0,25A U Cƣờng độ dòng điện qua mạch chính: - 36 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học điện trở các đèn không thay đổi theo nhiệt độ I= Eb 2E 2.1,5 = = = 0,375A RN + rb RN + rb + < I nên đèn sáng yếu bình a) Các đèn có sáng bình thƣờng không ? Vì I Vì ? thƣờng b) Tính hiệu suất nguồn b) Hiệu suất nguồn c) Tính hiệu điện hai cực H= pin đ UN RN = 75% = Eb RN + Rb d) Nếu tháo bớt đèn thì đèn còn lại c) Hiệu điện hai cực pin sáng mạnh hay yếu so với trƣớc là: đó ? Tại ? U1 = U2 = E – I1r = 1,125 V d) Nếu tháo bớt bóng đèn thì điện trở mạch ngoài là: R = R đ = 12Ω Dòng điện chạy qua đèn là: I2 = E = ≈0,214A R d + rb 14 CHƯƠNG III DÕNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG BÀI 13 DÕNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI C1 Vì ngƣời ta chọn dây bạch kim để C1 Chủ yếu vì bạch kim có điện trở suất làm nhiệt kế điện trở công nghiệp ? tƣơng đối lớn, có nhiệt độ nóng chảy cao và không bị ôxi hoá nhiệt độ cao C2 Vì dòng điện chạy cuộn dây C2 Vì cuộn dây siêu dẫn có điện trở siêu dẫn không có nguồn điện lại có thể không, lƣợng không bị tiêu trì lâu dài ? Có thể dùng dòng điện hao làm cho đông chạy mãi đƣợc không ? Không thể dùng dòng điện làm cho động chạy mãi vì lƣợng điện bị biến thành công động CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Hại tải điện kim loại là loại Là các êlectron hoá trị, đã liên kết êlectron nào ? Mật độ chúng vào cỡ với ion kim loại Mật độ chúng vào cỡ nào ? 1028/m3 TAT - 37 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học Vì điện trở kim loại tăng Vì T tăng độ trật tự mạng nhiệt độ tăng ? tinh thể tăng Điện trở kim loại thƣờng và siêu Ở nhiệt độ thấp, điện trở kim loại dẫn khác nào ? thƣờng nhỏ nhƣng lớn Ở nhiệt độ thấp, dƣới nhiệt độ Tc điện trở chất siêu dẫn Do đâu mà cặp nhiệt điện có suất Do có chênh lệch nhiệt độ hai điện động ? đầu mối hàn cặp nhiệt điện Ở bài tập và dƣới đây, phát biểu nào là chính xác ? Các kim loại Chọn B A dẫn điện tốt, có điện trở suất không thay đổi B dẫn điện tốt, có điện trở suất thay đổi theo nhiệt độ C dẫn điện tốt nhƣ nhau, có điện trở suất thay đổi theo nhiệt độ D dẫn điện tốt, có điện trở suất thay đổi theo nhiệt độ giống Hạt tải điện kim loại là Chọn D A các êlectron nguyên tử B êlectron lớp cùng nguyên tử C các êlectron hoá trị đã bay tự khỏi tinh thể D các êlectron hoá trị chuyển động tự mạng tinh thể Một bóng đèn 220V - 100W sáng Điện trở đèn thắp sáng: bình thƣờng thì nhiệt độ dây tóc đèn U 220   484 Ω Rs = P 100 là 20000C Xác định điện trở đèn Điện trở đèn không thắp sáng: TAT - 38 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học thắp sáng và không thắp sáng, biết nhiệt độ môi trƣờng là 200C và dây R = R0 [1 +α(t – t0)]  R0  R    (t  t ) tóc làm vonfam (W) Khối lƣợng mol nguyên tử đồng là Thể tích 1mol đồng là: 64.10-3 kg/mol Khối lƣợng riêng V= đồng là 8,9.103 kg/m3 Biết 64.10 3 -6  7,19.10 m /mol 8,9.10 nguyên tử đồng góp êlectron dẫn Mật độ êlectron tự đồng là: a) Tính mật độ êlectron tự đồng N A 6,023.10 23 28 -3 n0 =   8,38.10 m 6 V 7,191.10 b) Một dây tải điện đồng, tiết diện 10mm2, mang dòng điện 10A Tính tốc độ b) Số electron tự qua tiết diện tích S trôi êlectron dẫn dây dẫn đó dây dẫn giây là: N = vSn0 Cƣờng độ dòng điện qua dây dẫn: I = eN = evSn0 v I 10   7,46.105 19 6 28 eSn 1,6.10 10.10 8,38.10 m/s Để mắc đƣờng dây tải điện từ địa điểm Điều kiện: R không đổi, suy ra: A đến địa điểm B, ta cần 1000 kg dây  * Cu l đồng Muốn thay dây đồng mà đảm S Cu bảo chất lƣợng truyền điện, ít phải Với l = AB,  * là điện trở suất vật liệu dùng bao nhiêu kilôgam dây nhôm ? Cho dùng làm dây dẫn biết khối lƣợng riêng đồng là 8900 Khối lƣợng dây: kg/m3, nhôm là 2700 kg/m3 mCu = ρCu,SCul; mAl = ρAlSAll (ρ là khối   * Al l S Cu lƣợng riêng vật liệu làm dây dẫn)  mAl = 490 kg BÀI 14 DÕNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN C1 Để phân biệt môi trƣờng dẫn điện có C1 Để phân biệt môi trƣờng dẫn điện có phải là chất điện phân hay không, ta có thể phải là chất điện phân hay không ta có thể làm cách nào ? quan sát xem dòng điện chạy qua có TAT - 39 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học tƣợng điện phân hay không C2 Vì các định luật Farađây có thể áp C2 Vì lƣợng chất phản ứng phụ sinh dụng với chất đƣợc giải phóng điện và lƣợng chất ban đầu sinh điện cực nhở phản ứng phụ ? cực tỉ lệ với C3 Có thể tính số nguyên tử C3 Đƣợc Số nguyên tử mol mol kim loại từ số Farađây đƣợc không ? kim loại số Fa – Ra – Đây chia cho điện tích nguyên tố: N= 96494 23 -1  6,023.10 mol 19 1,602.10 C4 Tại mạ điện, muốn lớp mạ C4 Vì vật cần mạ làm catốt nói chung đều, ta phải quay vật cần mạ lúc không phải là mặt phẳng, nên khoảng cách điện phân ? từ các điểm khác vật tới anốt không giống Điện lƣợng chạy đến các đơn vị diện tích bề mặt vật cần mạ không giống dẫn đến lớp mạ không Quay vật mạ là cách làm cho điện lƣợng đên đơn vị diện tích sau thời gian đủ dài trở nên không đồng đều, đó chiều dày lớp mạ không BÀI 15 DÕNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ C1 Nếu không khí dẫn điện thì: C1 Nếu chất dẫn điện thì tất hệ a) Mạng điện gia đình có an toàn thống điện tiết kế nhƣ không không ? thể hoạt động đƣợc, điện từ nguồn cung b) Ô tô, xe máy có chạy đƣợc không ? cấp luôn luôn chay khắp nơi Ta không c) Các nhà máy điện ? thể ngắt điện và không thể nối điện vào các thiết bị đƣợc Ô tô, xa máy không chạy đƣợc vì nguồn điện để đánh lửa bugi bị nối tắt; nhà máy phát điện bị chập mạch và cháy TAT - 40 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học C2 Vì từ lúc chƣa đốt đèn ga C2 Vì chất khí bị các tác nhân ion hoá chiếu đèn thuỷ ngân, chất khí nhƣ tia vũ trụ, tia tử ngoại xạ dẫn điện ít nhiều ? mặt trời chiếu vào C3 Trong quá trình dẫn điện không tự lực C3 Khi electron và ion tác nhân khí, nào dòng điện đạt gía trị bão ion hoá sinh đến đƣợc điện cƣcj, hoà ? không bị tái hợp với dọc đƣờng, và không có quá trình nhân số hạt tải điện C4 Khi có quá trình nhân số hạt tải điện C4 Không Vì mật độ hạt tải điện các thì cƣờng độ điện trƣờng các điểm điểm khác hai cực không khác hai cực có giống giống nhau không ? Vì ? C5 Vì trên đƣờng gặp mƣa giông, C5 Vì sét là tia lửa điện thƣờng hay đánh sấm sét dội ta không nên đứng trên vào các mũi nhọn gò đất cao trú dƣới gốc cây mà ta nên nằm dán ngƣời xuống đất ? CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Mô tả thí nghiệm phát hiện, đo dòng – Khi không đốt đèn ga kim điện kế hầu điện qua chất khí và cách tạo hạt tải nhƣ số Vậy bình thƣờng chất khí điện chất khí hầu nhƣ không dẫn điện, chất khí có sẵn ít hạt tải điện - Đốt đèn ga, kim điện kế lệch đáng kể R E khỏi vị trí số - Kéo đèn ga xa, dùng quạt thổi khí V G nóng qua hai cực, kim điện kế lệch K - Thay đèn ga đèn thuỷ ngân (tia tử Đ ngoại) và làm thí nghiệm tƣơng tự nhƣ trƣớc, ta thấy kết tƣơng tự => Ngọn lửa ga và xạ đèn thuỷ ngân đã làm tăng mật độ hạt tải điện chất khí TAT - 41 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học (Ở đây phải dùng đèn ga vì đèn phải đủ nóng thì tƣợng tăng dòng điện rõ) C2 Trình bày tƣợng nhân số hạt tải Những hạt tải điện đầu tiên có điện quá trình phóng điện qua chất chất khí là các êlectron và ion dƣơng khí tác nhân ion hoá sinh Êlectron kích thƣớc nhỏ ion dƣơng, nên đƣợc quãng đƣờng dài ion dƣơng trƣớc va chạm với phân tử khí Năng lƣợng mà êlectron nhận đƣợc từ điện trƣờng  ngoài E quãng đƣờng bay tự lớn lƣợng mà ion nhận đƣợc khoảng ÷ lần Khi điện trƣờng đủ lớn, động electron đủ lớn để va chạm với phân tử trung hoà thì ion hoá nó, biến nó thành êlectron tự và ion dƣơng Quá trình diễn theo kiểu thác lũ (“tuyết lở”) làm mật độ hạt tải điện tăng êlectron tới anốt Chất khí trở nên dẫn điện tốt và dòng điện chạy qua chất khí tăng Vì electron ban đầu sinh số hữu hạn hạt tải điện trên đƣơờng đến điện cực, nên dòng điện có tăng nhƣng phụ thuộc vào số hạt tải điện mà tác nhân ion hoá từ bên ngoài đã sinh chất khí (Trong phần này chúgn ta không nói quá trình ngƣợc lại là quá trình tái hợp ion dƣơng và êlectron làm biến cặp êlectron – ion dƣơng Trong thực tế quá trình tái hợp luôn tồn làm cho số TAT - 42 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học hạt tải không tăng nhanh theo cấp số nhân nhƣ ta dự đoán) BÀI 16: DÕNG ĐIỆN TRONG CHÂN KHÔNG C1 Trên đồ thị c) Hình 16.2 dòng bão hoà C1 20 mA vào khoảng bao nhiêu ? IA (mA) 20 10 -10 -5 O 10 15 (V) C2 Vì áp suất còn lớn ta không C2 Vì quãng đƣờng bay tự ion thấy quá trình phóng điện qua khí, và dƣơng nhỏ, lƣợng nó nhận áp suất đã đủ nhỏ lại có quá trình phóng quãng đƣờng này không đủ để nó đập điện tự lực ? vào catốt có thể làm bật êlectron C3 Vì rút khí để đƣợc chân không C3 Vì chân không cao, êlectron bay tốt thì tia catốt lại biến ? từ catốt đến anốt không va chạm với phân tử khí để ion hoá nó thành ion dƣơng và êlectron Không có ion dƣơng nên không thể làm ca tốt phát êlectron, đó không có quá trình phóng điện tự lực CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Vì chân không không dẫn điện ? Vì chân không không có hạt tải điện Bằng cách nào ta tạo đƣợc dòng điện Cho hạt tải điện vào đó, hạt tải điện chân không ? có thể chuyển động dƣới tác dụng điện trƣờng tạo dòng điện Điốt chân không có cấu tạo nhƣ nào TAT Điốt chân không cấu tạo bóng - 43 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học và có tính chất gì ? thuỷ tinh đã đƣợc hút chân không, bên có catốt K (dây tóc vonfam) đƣợc đốt nóng dòng điện và anốt là cực kim loại Điốt chân không có tính chỉnh lƣu Tia catốt là gì ? Có thể tạo nó Tia catốt là chùm êlectron chuyển cách nào ? động có hƣớng chân không CHƯƠNG IV TỪ TRƯỜNG BÀI 19: TỪ TRƯỜNG C1 Vật liệu nào sau đây không thể làm C1 Chọn B nam châm ? A Sắt non B Đồng ôxit C Sắt ôxit D Mangan ôxit C2 Một nam châm đƣợc giữ thằng C2 a) Thanh nam châm thứ hai đặt nằm ngang mặt phẳng thẳng đứng (đồng phẳng với sợi dây M): thẳng đứng qua - phía dƣới M, cực Bắc gần N hay trọng tâm nó S M gần cực S M N (hình 19.2) Nguời - phía trên M cực Nam gần quan sát cầm nam châm thứ hai cực N hay gần cực S M cho không đƣợc chạm vào nam b) Tƣơng tự a châm M Hỏi phải đặt nam châm c) Thanh nam châm thứ hai nằm thứ hai nhƣ nào cực Bắc cùng mặt phẳng nằm ngang chứa M, nam châm M: có cực gần N cực S M a) lên ? b) xuống ? c) chuyển động theo đƣờng tròn mặt phẳng nằm ngang ? TAT - 44 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học C3 Xác định chiều dòng điện chạy vòng tròn (C) hình 19.10 Cho biết đƣờng sức từ có chiều C3 Dòng điện ( C ) ngƣợc chiều kìm đồng hồ hƣớng phía trƣớc mặt phẳng chứa vòng tròn (C) CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Phát biểu định nghĩa từ trƣờng Từ truờng là dạng vật chất tồn không gian mà biểu cụ thể là xuất lực từ tác dụng lên dòng điện hay nam châm đặt nó Phát biểu định nghĩa đƣờng sức từ Đƣờng sức từ là đƣòng đƣợc vẽ không gian có từ truờng, cho tiếp tuyến điểm có hƣớng trùng với hƣớng từ trƣờng điểm đó Qui ƣớc: chiều đƣờng sức từ điểm là chiều từ trƣờng điểm đó So sánh tính chất đƣờng sức sgk điện và đƣờng sức từ So sánh chất điện trƣờng và từ Điện trƣòng là môi trƣờng vật chất bao trƣờng quanh điện tích Từ trƣờng là môi vật chất bao quanh dòng điện nam châm Phát biều nào dƣới đây là sai ? Chọn B Lực từ là lực tƣơng tác A hai nam châm B hai điện tích đứng yên C hai dòng điện D nam châm và dòng điện Phát biểu nào sau đây là đúng ? Chọn B Từ trƣờng không tƣơng tác với TAT - 45 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học A các điện tích chuyển động B các điện tích đứng yên C nam châm đứng yên D nam châm chuyển động Đặt kim nam châm nhỏ trên mặt Kim nam châm nhỏ nằm dọc theo phẳng vuông góc với dòng điện hƣớng đƣòng sức từ dòng điện thẳng Khi cân bằng, kim nam châm đó thẳng nằm theo hƣớng nào ? Hai kim nam châm nhỏ đặt xa các dòng Hƣóng Nam - Bắc S điện và các nam châm khác; đƣờng nối hai trọng tâm chúng nằm theo hƣớng S Nam - Bắc Khi cân bằng, hƣớng hai N N (Khi từ trƣờng Trái Đất manh từ trƣờng kim nam châm) kim nam châm đó nhƣ nào ? N S S N (Khi từ trƣờng Trái Đất yếu từ trƣờng kim nam châm) BÀI 20: LỰC TỪ CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ     C1 Hãy thiết lập thệ thức (20.1): F = C1 Khi cân bằng: F  mg  T với T là mgtanθ lực căng tổng cộng hai sợi dây Gọi θ là góc hợp dây treo và phƣơng O1,2  T  Hƣớng từ trƣờng TAT Từ hình vẽ ta có:  F I x  mg thẳng đứng F  tan  =>F = mgtan  mg  - 46 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học C2 Nghiệm lại nhận xét hƣớng dòng C2 Dựa vào qui tắc bàn tay trái điện, từ trƣờng và lực từ tạo thành tam diện thuận CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Phát biểu các định nghĩa: Định nghĩa: a) Từ trƣờng đều; a) Từ trƣờng đều: b) Lực từ; Từ trƣờng là từ trƣờng mà đặc tính c) Cảm ứng từ nó giống điểm; các đƣờng sức từ là đƣờng thẳng song song, cùng chiều và cách  b) Lực từ: Lực từ F tác dụng lên phần tử  dòng điện I l đặt từ truờng đều,  đó cảm ứng từ là B : - có điểm đặt trung điểm M1M2   - có phuơng vuông góc với l và B - có chiều tuaâ theo quy tắc bàn tay trái; - có độ lớn: F = IlBsinα  c) Cảm ứng từ B điểm: - Có hƣớng trùng với hƣớng từ trƣờng điểm đó; - Có độ lớn là: B  Phát biểu định nghĩa đơn vị tesla F Il Tesla là đơn vị cảm ứng từ với lực từ F đo đơn vị N, cƣờng độ dòng điện đo ampe (A) và l đo mét (m) So sánh lực điện và lực từ Xung quanh điện tích có điện trƣờng Điện trƣờng tác dụng lực điện lên các điện tích đặt nó Biểu thức tính lực điện: TAT - 47 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học   F  qE Xung quanh điện tích chuyển động có từ trƣờng Từ trƣờng gây lực từ tác dụng lên nam châm hay dòng điện đặt nó Biểu thức xác định lực từ: F = IlBsinα Phát biểu nào dƣới đây là sai ? Chọn B Lực từ tác dụng lên phần tử dòng điện A vuông góc với phần tử dòng điện B cùng huớng với từ trƣờng C tỉ lệ với cƣờng độ dòng điện D tỉ lệ với cảm ứng từ Phát biểu nào dƣới đây là đúng ? Chọn B Cảm ứng từ điểm từ trƣờng A vuông góc với đƣờng sức từ B nằm theo hƣớng đƣờng sức từ C nằm theo hƣớng lực từ D không có hƣớng xác định   Phần tử dòng điện I l nằm từ a) I l phải đặt theo phƣơng không song trƣờng có các đƣờng sức từ thẳng với đƣờng sức từ  đứng Phải đặt I l nhƣ nào lực  b) I l song song với các đƣờng sức từ từ a) nằm ngang ? b) không ?     Phần tử dòng điện I l đƣợc treo nằm Ta có: F  mg  => ngang từ trƣờng Hƣớng và    B có phƣơng nằm ngang: ( Il , B ) = α   độ lớn cảm ứng từ B phải nhƣ nào  và 1800   để lực từ cân với trọng lực m g Có chiều cho chiều quay từ I l sang B phần tử dòng điện ? thuận chiều thẳng đứng lên; Có độ lớn thoả mãn hệ thức: IlBsinα = mg TAT - 48 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học BÀI 21: TỪ TRƯỜNG CỦA DÕNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN CÓ HÌNH DẠNG ĐẶC BIỆT C1 Hãy xác định chiều dòng điện trên C1 Dòng điện chạy từ phải sang trái hình 21.2b   B C2 Dựa vào qui tắc “vào Nam Bắc” C2 Ông dây dẫn hình trụ là ống dây đƣợc nghiệm lại rằng, chiều các đƣờng sức từ tạo thành dây dẫn quấn quanh ống dây điện hình trụ đƣợc xác lõi hình trụ (thƣờng có chiều dài lớn định theo qui tắc nắm tay phải nhiều so với đƣờng kính tiết diện) Dựa vào nam châm thử cho biết chiều các đƣờng sức từ Các đƣờng sức từ từ đầu và vào đầu ống giống nhƣ Nam châm thẳng Do đó có thể coi ống dây mang dòng điện có hai cực, đầu ống mà các đƣờng sức từ cực Bắc, đầu là cực Nam Vì các vòng dây ống dây đƣợc quấn theo cùng chiều nên dòng điện ống có thể coi nhƣ gồm nhiều dòng điện tròn hợp thành Vì có thể dùng qui tắc nắm tay phải để xác định chiều đƣờng sức dòng điện bên ống dây: Tƣởng tƣợng dùng bàn tay phải nắm lấy ống dây cho các ngón trỏ, ngón hƣớng theo chiều dòng điện; đó ngón cái choãi cho ta chiều đƣờng sức từ C3 Tìm điểm trên đoạn O1O2 TAT C3 Điểm phải tìm nằm trung điểm - 49 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học  đó cảm ứng từ tổng hợp O1 O2   B1 B O1 O2 M B2 CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Cảm ứng từ điểm từ - Tỉ lệ với cƣờng độ dòng điện I gây trƣờng dòng điện phụ thuộc vào từ trƣờng yếu tố nào ? - Phụ thuộc vào dạng hình học dây dẫn - Phụ thuộc vào vị trí điểm M - Phụ thuộc vào môi trƣờng xung quanh Độ lớn cảm ứng từ điểm a) không thay đổi từ trƣờng dòng điện thẳng dài b) tăng chúng dịch chuyển lại gần sợi thay đổi nào điểm dịch chuyển dây và giảm dịch chuyển xa sợi dây a) song song với dây ? c) Không thay đổi b) vuông góc với dây c) theo đƣờng sức từ xung quanh dây ? Phát biểu nào dƣới đây là đúng ? Chọn A Độ lớn cảm ứng từ tâm dòng điện tròn a tỉ lệ với cƣờng độ dòng điện b tỉ lệ với chiều dài đƣờng tròn c tỉ lệ với diện tích hình tròn d tỉ lệ nghịch với diện tích hình tròn Phát biều nào dƣới đây là đúng ? TAT Chọn C - 50 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học Cảm ứng từ lòng ống dây điện hình trụ a luôn không b tỉ lệ với chiều dài ống dây c là đồng d tỉ lệ với tiết diện ống dây So sánh cảm ứng từ bên hai ống N I l Ta có: B =  10-7 dây điện sau: Ống 5A 5000 vòng dài m Ống 2A 10000 vòng dài 1,5 m Nên: 5000 10000 5 2 1,5 Hai dòng điện đồng phẳng : dòng thứ Cảm ứng từ tâm O2 dòng I1 gây thẳng dài, I1 = 2A; dòng thứ hai hình là: tròn, tâm O2 cách dòng thứ 40cm, bán kính R2 = 20 cm, I2 = 2A Xác định B1 = 2.10-7 6 I1 = 2.10-7 0,4  10 T R Cảm ứng từ tâm O2 dòng I2 gây cảm ứng từ O2 là: B2 =  10-7 I2 R2 2.3,14.10 7 =  0,2 62,8.10-7 T Theo nguyên lí chồng chất từ trƣờng ta có    cảm ứng từ tâm O2 : B  B1  B2 Tuỳ theo chiều hai dòng điện: B =B1  B2   Hai dòng điện I1 = 3A và I2 = 2A chạy 7.Gọi B1 , B2 lần lƣợt là vectơ cảm ứng từ hai dây dẫn thẳng dài, song song I1, I2 gây M cách 50 cm theo cùng chiều Ta có: B1  B2   B1   B2   Xác định điểm đó B       Do đó điểm M nằm mặt phẳng chứa hai dòng điện, phải nằm trên đƣờng thẳng vuông góc với hai dòng điện và khoảng hai dòng điện TAT - 51 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học Ta  có: B1 = B2  I1 I  r1 r2 I r1   (1) I r2 Và r1 + r2 = 0,5 (2) Từ (1) và (2) ta suy ra: r1 = 0,3 m; r2 = 0,2 m BÀI 22 LỰC LO – REN – XƠ  C1 Lực Lorenxơ B = 0, v = C1 Khi nào lực Lorenxơ ?   hay B // v C2 Xác định lực lorenxơ trên hình 22.4  C2 Lực Lo – ren – xơ f vuông góc với   B , v và hƣớng phía trƣớc mặt giấy - Hình 22.4 C3 Hình 22.6 là quỹ đạo tròn - êlectron mặt phẳng  C3 B hƣớng phía sau mặt phẳng hình  B Hình 22.6 e- (Vì chuyển động tròn nên lực lorenxơ  v f hƣớng tâm Theo qui tắc bàn tay trái vuông góc với từ  vẽ  ta suy ra) trƣờng B Xác định chiều B TAT - 52 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học C4 Từ công thức (22.6): R  mv , hãy q0 B tính chu kì chuyển động tròn C4 Chu kì chuyển động tròn đều: T 2R 2m  v q0 B hạt Chứng tỏ rằng, chu kì đó không phụ thuộc vận tốc hạt (trong bán kính quỹ đạo tỉ lệ với vận tốc hạt) CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP 1.Lực lorenxơ là gì ? Viết công thức Lực mà từ trƣờng tác dụng lên hạt lực Lorenxơ mang điện chuyển động nó là lực Lorenxơ Công thức lực lorenxơ: f = q0 vBsinα Phát biểu qui tắc bàn tay trái cho lực Để bàn tay trái mở rộng cho từ lorenxơ trƣờng hƣớng vào lòng bàn tay, chiều từ  cổ tay đến ngón là chiều v q0  > và ngƣợc chiều v q0 < Lúc đó chiều lực Lorenxơ là chiều ngón cái choãi Phát biểu nào dƣới đây là sai ? Chọn C Lực lorenxơ A vuông góc với từ trƣờng B vuông góc với vận tốc C không phụ thuộc vào hƣớng từ trƣờng D phụ thuộc vào dấu điện tích Phát biểu nào dƣới đây là đúng ? Chọn D Hạt electron bay vào từ trƣờng  theo hƣớng từ trƣờng B thì A hƣớng chuyển động thay đổi B độ lớn vận tốc thay đổi C động thay đổi TAT - 53 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học D chuyển động không thay đổi Một ion bay theo quỹ đạo tròn bán kính Chọn C R mặt phẳng vuông góc với các đƣờng sức từ trƣờng Khi độ lớn vận tốc tăng gấp đôi thì bán kính quỹ đạo là bao nhiêu ? A R/2 B R C 2R D 4R  So sánh lực điện và lực lorenxơ cùng Lực điện cùng phƣơng E , còn lực tác dụng lên điện tích lorenxơ vuông góc với B Hạt prôtôn chuyển động theo quỹ đạo  tròn bán kính m dƣới tác dụng từ trƣờng B = 10-2T Xác định: a) Ta có: R = q0 BR mv v m q0 B a) Tốc độ prôtôn 4,784.106 m/s b) Chu kì chuyển động prôtôn b) Chu kì chuyển động prôtôn: Cho mP = 1,672.10-27 kg T=  = 2R = 6,6.10-6 s v 8* Trong từ trƣờng có B thẳng Khoảng cách AC là đƣờng kính quỹ đứng, cho dòng các ion bắt đầu vào đạo tròn 2R, tỉ lệ thuận với khối từ trƣờng từ điểm A và C, cho lƣợng ion, tỉ lệ với phân từ gam AC là ½ đƣờng tròn mặt ion phẳng ngang Các ion có cùng điện tích, cùng C2H5O C2H5OH C2H5 OH CH2OH CH3 vận tốc đầu cho biết khoảng cách AC + + + điểm vào và điểm ion + 45 + 46 29 17 + 31 C2H5O+ là 22,5 cm, xác định khoảng cách Biết khoảng cách AC C2H5O+ là AC các ion C2H5OH+; C2H5+; 22,5 cm, giá trị tƣơng ứng các ion OH+; CH2OH+; CH3+; CH2+ khác là: TAT - 54 - TQT 15 Tài liệu hỗ trợ tự học C2H5O C2H5OH C2H5 OH CH2OH CH3 + + + + 22,5 + 23 14,5 8,5 + 15,5 CHƯƠNG IV CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ BÀI 23: TỪ THÔNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ C1 Hãy giải thích biến thiên từ thông C1 Thí nghiệm 1: (Hình a) Từ thông qua qua mạch kín (C) thí nghiệm mạch kín (C) tăng Thí nghiệm (2) : (Hình b) Từ thông qua mạch kín (C) giảm Chuyển động Thí nghiệm: (3): Nếu cho nam châm đứng N S yên và mạch (C) dịch chuyển lại gần nam châm, thì từ thông qua mạch kín (C) tăng a) Nếu cho nam châm đứng yên và mạch (C) dịch chuyển xa nam châm, thì từ thông qua mạch kín giảm Chuyển động N S b) C2 Mô tả và giải thích thí nghiệm Fa – C2 Khi đóng khoá K(Hình 23.4a) từ – đây đƣợc vẽ trên hình 23.4 thông qua mạch (C) tăng đột ngột, làm xuất dòng điện cảm ứng mạch (C) Khi ngắt khoá K, từ thông qua mạch (C) giảm đột ngột, là xuất dòng điện cảm ứng mạch - Khi dòng điện tăng hoăc giảm (Hình 23.4b) thì từ thông qua mạch kín (C) TAT - 55 - TQT 7,5 Tài liệu hỗ trợ tự học tăng giảm, làm xuất dòng điện cảm ứng mạch (C) C3 Cho nam châm SN rơi thẳng đứng C3 Khi nam châm còn phía trên mặt chui qua mạch kín (C) cố định (Hình (C) thì từ thông qua mạch kín tăng, trên 23.5) Hãy xác định chiều dòng điện cảm mạch (C) xuất dòng điện cảm ứng có ứng xuất (C) chiều cho mặt trên mạch là mặt Bắc (từ trƣờng cảm ứng hƣớng ngƣợc chiều từ trƣờng nam châm), chống lại chuyển động nam châm Nếu nhìn từ trên xuống, dòng điện cảm ứng có chiều S ngƣợc chiều kim đồng hồ N - Khi nam châm đã chui qua mạch (C) Hình 23.5 xuống dƣới thì từ thông qua mạch kín (C) giảm, xuất dòng điện cảm ứng có chiều cho mặt dƣới mạch (C) là mặt Bắc(từ trƣờng cảm ứng cùng chiều với từ trƣờng ban đầu) chống lại chuyển động nam châm Nếu nhìn từ trên xuống dƣới dòng điện cảm ứng cùng chiều với chiều kim đồng hồ CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Phát biểu các định nghĩa: Dòng điện cảm ứng: là dòng điện xuất - Dòng điện cảm ứng; mạch kín mối có từ thông - Hiện tƣợng cảm ứng điện từ qua mạch kín biến thiên - Từ trƣờng cảm ứng - Hiện tƣợng xuất dòng điện cảm ứng mạch kín (C) gọi là tƣợng cảm ứng điện từ - Từ trƣờng cảm ứng là từ trƣờng dòng điện cảm ứng xuất mạch sinh Dòng điện Fu - cô là gì ? TAT Dòng điện Fu – cô là các dòng điện - 56 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học cảm ứng đƣợc sinh các khối kim loại các khối này chuyển động từ trƣờng đƣợc đặt môt từ trƣờng biến thiên theo thời gian Mạch kín (C) không biến dạng từ Chọn D  trƣờng B Hỏi trƣờng hợp nào dƣới đây, từ thông qua mạch biến thiên ? A (C) chuyển động tịnh tiến B (C) chuyển động quay quanh trục cố định vuông góc với mặt phẳng chứa mạch C (C) chuyển động mặt phẳng  vuông góc với B D (C) quay xung quanh trục cố định nằm mặt phẳng chứa mạch và trục này không song song với đƣờng sức từ Mạch kín tròn (C) nằm cùng mặt Chọn A Vì lúc đó từ thông qua (C) phẳng P với dòng điện thẳng tăng giảm I (Hình 23.8) Hỏi trƣờng hợp nào dƣới đây, từ thông (C) I qua (C) biến thiên ? H23.8 A (C) dịch chuyển mặt phẳng P lại gần I xa I B (C) dịch chuyển mặt phẳng P với vận tốc song song với dòng I C (C) cố định, dây dẫn thẳng mang dòng I chuyển động tính tiến dọc theo chính nó D (C) quay xung quanh dòng điện thẳng I Xác định chiều dòng điện cảm ứng các thí nghiệm dƣới đây: TAT - 57 - Tịnh tiến (C) N H23.9a S TQT Tài liệu hỗ trợ tự học a) Nam châm chuyển động tịnh tiến (H23.9a) Tịnh tiến (C) N S H23.9a b) Mạch (C) chuyển động tịnh tiến (C) (H23.9b) N (C) Tịnh tiến N S S i Tịnh tiến H23.9b H23.9b (C) c) Mạch (C) quay (H23.9c) N (C) N S H23.9c S Φ không đổi nên i =0 H23.9c d) Nam châm quay liên tục (h23.9c) d) Từ thông qua khung biến thiên tuần hoàn khung dây xuất dòng điện cảm ứng xoay chiều (C) S N S N H23.9d Quay liên tục BÀI 24: SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG C1.a) Nhắc lại định nghĩa suất điện động C1 a) Suất điện động nguồn điện là nguồn điện đại lƣợng đặc trƣng cho khả thực TAT - 58 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học b) Trong các sơ đồ mạch điện, nguồn điện công nguồn điện và đƣợc đo lí tƣởng chiều đƣợc kí hiệu nhƣ hình công lực lạ dịch chuyển 24.1a Ngoài ra, nguồn điện còn đƣợc kí đơn vị điện tích dƣơng ngƣợc chiều điện hiệu nhƣ hình 24.1b, đó, điểm trƣờng bên nguồn điện mũi tên vào cực dƣơng nguồn; b) uAB = E chiều mũi tên đƣợc gọi là chiều suất điện động Tính uAB theo sơ đồ hình 24.1c c) uCD = - E d) uAB = E – r.i c) Tính uCD theo sơ đồ hình 24.1d d) Tính uAB theo sơ đồ hình 24.1e với e) A  Eit nguồn có r  e) Nhắc lại biểu thức điện nguồn điện sản khoảng thời gian t + E r =0 a) b) E c) E d) E e) E C2 Nghiệm lại rằng, công thức (24.4): ec  C2 Đơn vị vế thứ hai:  , hai vế có cùng đơn t Wb T m N m2 J J     V s s A.m s As C vị TAT - 59 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học C3 Xác định chiều C3 a) Chiều âm suất điện động N cảm ứng xuất S mạch kín (C) trên hình 24.3 b) Chiều dƣơng  n (C) + nam châm: a) xuống b) lên CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Phát biểu các định nghĩa: - Suất điện động cảm ứng là suất điện - Suất điện động cảm ứng động sinh dòng điện cảm ứng - Tốc độ biến thiên từ thông mạch kín - Thƣơng số  biểu thị độ biến thiên từ t thông qua mạch (C) đơn vị thời gian, thƣơng số này đƣợc gọi là tốc độ biến thiên từ thông qua mạch Nếu ít ba ứng dụng tƣợng – Máy phát điện xoay chiều cảm ứng điện từ - Máy phát điện chiều - Đàn ghi ta điện Phát biểu nào dƣới đây là đúng ? Chọn C Khi mạch kín phẳng quay xung quanh trục nằm mặt phẳng chứa mạch từ trƣờng, thì suất điện động cảm ứng đổi chiều lần A vòng quay B vòng quay C ½ vòng quay D ¼ vòng quay Một mạch kín hình vuông, cạnh 10 cm, TAT Suất điện động cảm ứng: ec = r.i = 5.2 = - 60 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học đặt vuông góc với từ trƣờng có độ lớn thay đổi theo thời gian Tính tốc độ biến thiên từ trƣờng, biết cƣờng độ dòng điện cảm ứng i = 2A và điện trở 10 V Mặt khác: ec  Suy ra: mạch r = 5Ω Một khung dây dẫn hình vuông, cạnh a = 10 cm, đặt cố định từ trƣờng  có vectơ cảm ứng từ B vuông góc với  B.S  t t B ec 10    10 T/s t S 0,1 Ta có:   B.S  B.a  ec   B.a 0,5.0,12    0,1V t t 0,05 mặt khung Trong khoảng thời gian t =  0,05s, cho độ lớn B tăng từ đến 0,5 T Xác định độ lớn suất điện động cảm ứng suất khung * Một mạch kín tròn (C) bán kính R, Φ đầu =  Φ = B.S.cosα = B.S.sinωt (α = đặt từ trƣờng  B đều, đó vectơ ec   cảm ứng từ B lúc đầu (C)  B.S  sin t  = B.S.cosωt  t t (Khi cho t  , có hƣớng song song  -t) (sin t ) tiến tới đạo t với mặt phẳng chứa (C) (H24.4) Cho (C) hàm theo t sinωt quay xung quanh trục  cố định  ecmax = B.S.ω qua tâm (C) và nằm mặt phẳng chứa (C); tốc độ quay là ω không đổi Xác định suất điện động cảm ứng cực đại xuất (C) Bài 25: TỰ CẢM C1 Hãy thiết lập công thức (25.2) L =  10 7 N2 S l C1 Cảm ứng từ lòng ống dây cho bởi: B  4 10 7 N i l Từ thông qua ống dây (qua N vòng dây, tiết diện S) TAT - 61 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học Φ = N.B.S =N.( 4 10 7 N i )S l mặt khác : Φ = L.i => L =  10 7 N2 S l C2 Trong mạch điện vẽ trên hình 25.4, C2 Khi khoá K chuyển sang b thì từ khoá K đóng vị trí a Nếu chuyển thông ống dây biến thiên nên K sang vị trí b thì điện trở R nóng lên ống dây suất dòng điện cảm ứng Hãy giải thích cùng chiều với dòng điện iL ban đầu và chạy qua R, vì chuyển khoá k đột ngột nên + L iL R dòng điện cảm ứng này khá lớn làm điện a b trở R nóng lên Năng lƣợng nhiệt toả R chính là Hình 25.4 phần lƣợng đã tích luỹ ống dây tự cảm khoá K còn vị trí a C3 Chứng tỏ hai vế (25.4) W = C3 Vế phải ½ Li2 có cùng đơn vị là jun (J) Wb A  Wb.A  J A (25.4): CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Trong tƣợng nào có Hiện tƣọng tự cảm luôn xảy đổi với tƣợng tự cảm? các mạch điện chiều biến thiên (khi đóng, ngắt mạch điện) và các mạch điện xoay chiều Phát biểu định nghĩa từ thông riêng, độ Nếu mạch kín (C), đó có tự cảm mạch kín dòng điện cƣờng độ i, dòng điện i gây từ trƣờng, từ trƣờng này gây từ thông qua (C) đƣợc gọi là từ thông riêng mạch Độ tự cảm L mạch kín là hệ số dƣơng, phụ thuộc vào cấu tạo và kích thƣớc mạch kín (C) TAT - 62 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học Độ lớn suất điện động tự cảm phụ thuộc vào đại lƣợng nào ? etc  L i t Suất điện động tự cảm có độ lớn tỉ lệ với tốc độ biến thiên cƣờng độ dòng điện mạch Chọn câu đúng Chọn B Một ống dây có độ tự cảm L, ống dây thứ N L1 =  10 μ S1 l hai có số vòng dây tăng gấp đôi và diện tích vòng dây giảm so với -7 L2 =  10-7.μ ống dây thứ Nếu hai ống dây có chiều dài nhƣ thì độ tự cảm ống N2 S2 l Gt: N2 = 2N1 và S2 = ½ S1 => L2 = 2L1 dây thứ hai là A L B 2L C L/2 D 4L Phát biểu nào dƣới đây là sai ? Chọn C Suất điện động tự cảm có gía trị lớn A dòng điện tăng nhanh B dòng điện giảm nhanh C dòng điện có giá trị lớn D dòng điện biến thiên nhanh Tính độ tự cảm ống dây hình trụ có chiều dài 0,5m gồm 1000 vòng dây, Ta có: L =  10-7 vòng dây có đƣờng kính 20 cm = N2 S l 4.3,14.10-7 1000 (  0,12) 0,5 = 0,079 H Suất điện động tự cảm 0,75V xuất cuộn cảm có L = 25mH; đó cƣờng độ dòng điện giảm từ giá trị ia Ta có: etc  L xuống 0,01s Tính ia i t => 0,75 = 25.10- ia 0,01 =>ia = 0,3A TAT - 63 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học Một mạch điện nhƣ hình 25.5, cuôn Nhiệt lƣợng toả trên R chính là phần cảm L có điện trở không Dòng điện lƣọng đã tích luỹ ống dây tự qua L 1,2A; độ tự cảm L = 0,2H cảm khoá K còn vị trí a Chuyển K sang vị trí b, tính nhiệt luợng Ta có: Q = ½ Li2 = ½ 0,2.1,22 = 0,144J toả R PHẦN II - QUANG HÌNH HỌC CHƯƠNG VI KHÖC XẠ ÁNH SÁNG BÀI 26: KHÖC XẠ ÁNH SÁNG C1 Viết công thức định luật khúc xạ C1 Ta có: i, r < 100 nên sini  i và sinr  với các góc nhỏ (<100) r Do đó công thức: sin i n2 i n    sin r n1 r n1 C2 Áp dụng định luật khúc xạ cho trƣờng C2 i = 00  r = 00 Tia sáng truyền hợp i = 00 Kết luận thẳng C3 Hãy áp dụng công thức định luật C3 Khi có khúc xạ xảy liên tiếp khúc xạ cho khúc xạ liên tiếp vào nhiều các mặt phẳng phân cách song song, ta có: môi trƣờng có chiết suất lần lƣợt là n1, n2, n1sini1 = n2sini2 = = nnsinin .nn và có các mặt phân cách song song với Nhận xét CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Thế nào là tƣợng khúc xạ ánh sáng Khúc xạ ánh sáng là tuợng lệch ? Phát biểu định luật khúc xạ ánh sáng phƣơng (gãy) tia sáng truyền xiên góc qua mặt phân cách hai môi trƣờng suốt khác Định luật khúc xạ ánh sáng: - Tia khúc xạ nằm mặt phẳng tới(tạo tia tới và pháp tuyến) và phía bên TAT - 64 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học pháp tuyến so với tia tới - Với hai môi trƣờng suốt định, tỉ số sin góc tới (sini) và sin góc khúc xạ (sinr) luôn không đổi: sin i  số sin r Chiết suất tỉ đối n21 môi trƣờng (2) Chiết suất tỉ đối n21 môi trƣờng (2) môi trƣờng (1) là gì ? môi trƣờng (1) là tỉ số không đổi sin i tƣợng khúc xạ ánh sin r sáng Chiết suất (tuyệt đối) n môi Chiết suất tuyệt đối (thƣờng gọi tắt là trƣờng là gì ? Viết hệ thức liên hệ chiết suất) môi trƣờng là chiết chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối suất tỉ đối môi trƣờng đó chân không Theo công thức định luật khúc xạ Khi tia tới vuông góc với mặt phân ánh sáng, trƣờng hợp nào không có cách hai môi trƣờng tƣợng khúc xạ ? Thế nào là tính thuận nghịch – Tính thuận nghịch truyền ánh truyền ánh sáng ? sáng: ánh sáng truyền theo đƣờng nào Chứng tỏ: n12 = thì truyền ngƣợc lại theo đƣờng đó n21 Nƣớc có chiết suất là 4/3 Chiết suất - Ta có: n12 = không khí nƣớc là bao nhiêu ? sin r 1   sin i  sin i  n21    sin r  - Chiết suất không khí nƣớc: nkk-n = ¾ = 0,75 Một tia sáng truyền đến mặt thoáng Chọn B S2 S1 Không khí I nƣớc Tia này cho tia S3 H26.7 Nƣớc phản xạ mặt thoáng và tia khúc xạ Ngƣời vẽ các tia này quên ghi lại chiều TAT - 65 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học truyền hình 26.7 Tia nào dƣới đây là tia tới ? A Tia S1I B Tia S2I C Tia S3I D S1I ; S2I; S3I có thể là tia tới Tia sáng truyền từ nƣớc và khúc xạ không khí Tia khúc xạ và tia phản xạ sin i n2  sin r n1 mặt nƣớc vuông góc với Nƣớc có chiết suất là 4/3 Góc tới tia sáng là bao nhiêu (tính tròn số) ? Ta R r I = A 370 => B 420 sin i  C 530 có: i i’ S S’ sin(90  i) => sin i = 0,75cosi => i = 370 D Một giá trị khác A, B, C Chọn A Có ba môi trƣờng suốt (1), (2), Chọn D (3) Với cùng góc tới i, tia sáng khúc xạ nhƣ hình 26.8 truyền từ (1) vào (2) và từ (1) vào (3) (1) (2) i (1) (3) 450 i 300 Hình 26.8 Vẫn với góc tới i, tia sáng truyền từ (2) vào (3) thì góc khúc xạ là bao nhiêu (tính tròn số) A 220 B 310 C 380 TAT - 66 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học D Không tính đƣợc Một cái thƣớc đƣợc cắm thẳng đứng Ta có: i = 450 => sinr = vào bình có đáy phẳng, ngang Phần thƣớc  32 nhô khỏi mặt nƣớc là cm Chếch trên có đèn Bóng thƣớc trên mặt sin450 => r xtan320 = => x = 6,4 cm nƣớc dài cm và đáy dài cm Tính chiều sâu nƣớc bình Chiết i I suất nƣớc là 4/3 H r n x J 10 Một tia sáng đƣợc chiếu đến điểm 10 Góc khúc xạ lớn tia khúc xạ mặt trên khối lập phƣơng qua đỉnh mặt đáy: suốt, chiết suất n = 1,50 (Hình 26.9) Tìm góc tới i lớn để tia khúc xạ vào a Sin rm = a2  khối còn gặp mặt đáy khối i a2 = Suy ra: sin im = nsinrm = im = 600 Hình 26.9 i Hình 26.9 BÀI 27: PHẢN XẠ TOÀN PHẦN C1 Tại mặt cong bán trụ, chùm C1 Tia sáng có i =00 tia tới hẹp truyền theo phƣơng bán kính lại truyền thẳng ? C2 Vận dụng tính thuận nghịch C2 Có thể có các kết sau đây: truyền ánh sáng, hãy nêu các kết + luôn có tia khúc xạ ánh sáng truyền vào môi trƣờng chiết + r < i tia khúc xạ nằm gần pháp tuyến quang hơn so với tia tới + i = 900 : r = rgh (góc giới hạn khúc xạ) TAT - 67 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học Sinrgh = n1 n2 CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Thế nào là phản xạ toàn phần ? Nêu Phản xạ toàn phần là tƣợng phản điều kiện để có phản xạ toàn phần xạ toàn tia sáng tới, xảy mặt phân cách hai môi trƣờng suốt - Điều kiện để có phản xạ toàn phần: + Ánh sáng truyền từ môi trƣờng chiết quang hơn(có chiết suất lớn hơn) sang môi chiết quang kém(có chiết suất nhỏ hơn) n2 < n1 + Góc tới lớn góc giới hạn phản xạ toàn phần: i  igh với sinigh = n1 n2 So sánh phản xạ toàn phần với phản xạ Phản xạ thông thƣờng (phản xạ thông thƣờng phần luôn) có kèm tuợng khúc xạ) còn phản xạ toàn phần là phản xạ toàn tia sáng tới Cáp quang là gì ? Hãy cho biết cấu tạo + Cáp quang là bó sợi quang Mỗi cáp quang Nêu vài ứng dụng sợi quang là dây suốt có tính dẫn sáng nhờ phản xạ toàn phần + Cấu tạo sợi quang: gồm hai phần chính - Phần lõi suốt thuỷ tinh siêu có chiết suất lớn (n1) - Phần vỏ bọc suốt, thuỷ tinh có chiết suất n2 nhỏ phần lõi + Một vài ứng dụng: Cáp quang dùng lĩnh vƣc truyền thông tin liên lạc, nội soi y học, TAT - 68 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học Giải thích kim cƣơng và pha lê Do phản xạ toàn phần xảy liên tiếp sáng lóng lánh Ngƣòi ta tạo nhiều mặt bên cho viên kim cƣơng hay các vật pha Bản chất kim cƣơng là cacbon kết lê để làm gì ? tinh Chiết suất kim cƣơng lớn (n  2,42) Khi kim cƣơng không khí, góc giới hạn igh tia sáng tới mặt kim cƣơng có giá trị khá nhỏ (igh  24 ) Kim cƣơng thƣờng đƣợc khai thác từ các mỏ Để có các viên kim cƣơng đẹp nhƣ ta thấy, ngƣời ta cắt gọt viên kim cƣơng thành các khối có nhiều mặt Khi tia sáng rọi tới mặt, nó bị khúc xạ, vào kim cƣơng và bị phả xạ toàn phần nhiều lần các mặt viên kim cƣơng trƣớc ló ta tới mắt ta, nên ta tháy ánh sáng từ viên kim cƣơng loé sáng Ánh sáng tới kim cƣoơg là ánh trắng Mặt Trời gồm vô số ánh sáng màu từ đỏ đến tím qua kim cƣơng ánh sáng bị tán sắc, đó ta thấy kim cƣơng lấp lánh nhiều màu rực rỡ Một chùm tia sáng hẹp truyền từ môi Chọn D Vì n1 < n2 nên không thoả mãn trƣờng (1) chiết suất n1 tới mặt phẳng điều kiện xảy phản xạ toàn phần phân cách với môi trƣờng (2) chiết suất n2 Cho biết n1 < n2 và i có giá trị thay đổi Trƣờng hợp nào sau đây có tƣơng phản xạ toàn phần ? A Chùm tia sáng gần nhƣ sát mặt phẳng phân cách B Góc tới i thoả mãn điều kiện sini > TAT n1 n2 - 69 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học C Góc tới i thoả mãn điều kiện sini < n1 n2 D Không trƣờng hợp nào đã nêu Một chùm tia sáng hẹp SI truyền Chọn A mặt phẳng tiết diện vuông góc khối suốt nhƣ hình 27.10 Tia sáng phản xạ toàn phần mặt AC Trong điều kiện đó, chiết suất n khối suốt có giá trị nào ? A n  B n < C < n < D Không xác định đƣợc Có ba môi trƣờng suốt Với cùng Chọn C góc tới i: - Nếu tia sáng truyền từ (1) vào (2) thì góc khúc xạ là 300 - Nếu tia sáng truyền từ (1) vào (3) thì góc khúc xạ là 450 Góc giới hạn phản xạ toàn phần mặt phân cách (2) và (3) có gía trị nhƣ (tính tròn số) A 300 C 450 B 420 D Không tính đƣợc Một khối bán trụ có chiết suất n = 1,41 = a) α = 600; i = 300 Một chùm tia sáng hẹp nằm Sinigh = mặt phẳng tiết diện vuông góc, n2 = n1 => igh chiếu tới khối bán trụ nhƣ hình 27.11 Xác = 450 định đƣờng chùm tia sáng với các Vì i < igh nên mặt phân cách không có giá trị nào sau đây góc α tƣợng phản xạ toàn phần Phần lớn TAT - 70 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học a) α = 600; tia sáng bị khúc xạ không khí với góc b) α = 450; khúc xạ r = 450 c) α = 300; b) α = 450; i = 45o Tại mặt phân cách bắt đầu có tuợng phản xạ toàn phần Góc khúc xạ lúc này r = 900 c) α = 300; i = 60 > igh mặt phân cách có tƣợng phản xạ toàn phần với i’ = 600 CHƯƠNG VII MẮT CÁC DỤNG CỤ QUANG BÀI 28: LĂNG KÍNH C1 Tại ánh sáng truyền từ không C1 Ánh áng truyền từ môi trƣờng khí vào lăng kính, luôn có khúc xạ và vào môi trƣờng chiết quang tia khúc xạ lệch gần pháp tuyến so A với tia tới ? D K i1 S r1 n r2 i2 R H Tại I: tia khúc xạ lệch gần pháp tuyến, nghĩa là lệch phía đáy lăng kính Tại J: tia khúc xạ lệch xa pháp tuyến, tức là lệch phía đáy lăng kính Vậy, có tia ló khỏi đáy lăng kính thì tia ló lệch phía đáy lăng kính so với tia tới C2 Hãy thiết lập các công thức lăng kính sini1 = nsinr1 ; A = r1 + r2; sini2 = nsinr2; D = i1 + i2 – A C2 – Áp dụng định luật khúc xạ điểm tới I, J ta có sini1 = n sinr và sini2 = nsinr2; Xét tứ giác AIHJ: A + H = 1800 Xét  IJH: r1 + r2 + H = 1800 TAT - 71 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học => A = r1 + r2 Xét  KIJ: góc D là góc ngoài tam giác nên:   D = KIJ  KJI   với KIJ = i1 – r1 và KJI = i2 – r2 Vậy D = i1 + i2 – A C3 Giải thích phản xạ toàn phần hai C3 Góc tới các mặt là i = 450 > igh  mặt bên lăng kính hình 28.7 420 Tia phản xạ toàn phần vuông góc với tia tới Hình 28.7 CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Lăng kính là gì ? Nêu cấu tạo và các - Lăng kính là khối chất suốt, đặc trƣng quang học lăng kính đồng chất (thuỷ tinh, nhựa ), thƣờng có dạng lăng trụ tam giác - Lăng kính đƣợc biểu diễn tam giác tiết diện thẳng Các phần tử lăng kính gồm: cạnh, đáy, hai mặt bên - Đặc trƣng quang học lăng kính: góc chiết quang A, chiết suất n Trình bày tác dụng lăng kính đối - Ánh sáng đơn sắc qua lăng kính nó với truyền ánh sáng qua nó Xét hai không bị tán sắc trƣờng hợp: - Ánh sáng trắng qua lăng kính bị - Ánh sáng đơn sắc phân tích thành nhiều chùm sáng có màu - Ánh sáng trắng sắc khác (hiện tƣợng tán sắc ánh sáng) Nêu các công dụng lăng kính – Tác dụng tán sắc ánh sáng trắng: Lăng kính có tác dụng phân tích ánh sáng trắng truyền qua nó thành nhiều chùm TAT - 72 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học sáng màu khác Có ba trƣờng hợp truyền tia sáng qua D lăng kính nhƣ Hình 28.9 J I I (1) J I (2) (3) Ở các trƣờng hợp nào sau đây, lăng kính không làm lệch tia ló phía đáy ? A Trƣờng hợp (1) B Hai trƣờng hợp (2) và (3) C Ba trƣờng hợp (1), (2) và (3) D Không trƣờng hợp nào Cho tia sáng truyền qua lăng kính nhƣ Chọn C hình 28.10 Tia ló truyền sát mặt BC B Góc lệch tạo lăng kính có giá trị nào I B sau đây ? A 00 A B 22,5 n A C 45 H n C Hình 28.10a C Hình 28.10 D 90  Góc lệch lăng kính là: H I C = 1800 – 1350 = 450 Tiếp theo bài tập Tại I: nsin450 = sin 90 => n = 1,4 Chiết suất n lăng kính có giá trị nào Chọn A sau đây ? (Tính tròn với chữ số thập phân) A 1,4 B 1,5 C 1,7 C Khác A, B, C Lăng kính thuỷ tinh có tiết diện thẳng là TAT - 73 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học tam giác cân ABC đỉnh A Một tia sáng A đơn sắc đƣợc chiếu vuông góc tới mặt bên AB Sau hai lần phản xạ toàn phần trên I hai mặt AC và AB, tia sáng ló khỏi đáy J B BC theo phƣơng vuông góc với BC a) Vẽ đƣờng truyền tia sáng và tính C góc chiết quang A b) Tìm điều kiên mà chiết suất n lăng kính phải thoả mãn Ta có:     B  J1  J  A     ABC : A B C  1800 => A = 180 =>  A = 36 b) Vì góc tới J lớn góc tới I nên có tƣợng phản xạ toàn phần I hiển có tƣợng phản xạ toàn phần J Để có tƣợng phản xạ toàn phần I: I1 > igh => sin I1 > sinigh = => sin A > n ( vì A = I1) n => n >  1,7 sin A BÀI 29: THẤU KÍNH MỎNG C1 Hãy gọi tên phân biệt ba loại thấu C1 + Ba loại thấu kính lồi: kính lồi và ba loại thấu kính lõm hình - Hai mặt lồi 29.1 - Phẳng - lồi - Lồi – lõm bờ mỏng (rìa mỏng) + Ba loại thấu kính lõm: - Hai mặt lõm a) Hình bổ dọc thấu kính lồi TAT - Phẳng – lõm - Lồi – lõm bở dày (rìa dày) - 74 - TQT F’ o  F Tài liệu hỗ trợ tự học b) Hình bổ dọc thấu kính lõm C2 Coi chùm tia song song nhƣ xuất phát C2 hay hội tụ điểm xa (vô cực), hãy - Tiêu điểm ảnh: ảnh vật điểm vô nêu mối quan hệ điểm này với : cực - tiêu điểm ảnh - Tiêu điểm vật: vị trí vật điểm có ảnh - tiêu điểm vật thấu kính hội tụ vô cực C4 Khi tạo ảnh ảo, thấu kính hội tụ cho C4 Không chùm tia ló phân kì Kết này có mâu - Tính chất thấu kính hội tụ là thuẫn với tính chất thấu kính không ? làm lệch tia ló phía trục chính so với tia Giải thích tới Tính chất này đúng thấu hội tụ tạo ảnh ảo - Tính chất thấu kính phân kì là làm lệch tia ló xa trục chính so với tia tới Tính chất này đúng thấu kính phân kì tạo ảnh thật C5 Dùng công thức xác đinh vị trí ảnh, C5 Ta có: d '  hãy chứng tỏ rằng, giữ thấu kính cố định và dời vật dọc theo trục chính thì ảnh theo d và vật luôn di chuyển cùng chiều (d ' ) '  Suy ra: df Lấy đạo hàm d’ d f f (d  f )  df d  f 2  f d  f 2 0 d '  , nghĩa là: d ' , d luôn d trái dấu Vậy ảnh và vật di chuyển cùng chiều CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP TAT - 75 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học Thấu kính là gì ? Kể các loại thấu kính Thấu kính là khối chất suốt (thuỷ tinh, nhựa ) giới hạn hai mặt cong mặt cong và mặt phẳng - Các loại thấu kính: Trong không khí Thấu kính lồi (thấu kính hội tụ) Thấu kính lõm (thấu kính phân kì) Nếu tính chất quang học quang tâm, Đối với quang tâm O: Mọi tia sáng tới tiêu điểm ảnh, tiêu điểm vật Minh hoạ qua quang tâm O thấu kính truyền đƣờng truyền tia sáng cho thẳng trƣờng hợp Tiêu điểm ảnh: Chùm tia tới song song, chùm tia ló( hay đƣờng kéo dài tia ló) qua tiêu điểm ảnh trên trục tƣơng ứng với chùm tia tới Tiêu điểm vật: Chùm tia tới ( hay đƣờng kéo dài nó) qua tiêu điểm vật trên trục cho chùm tia ló song song với trục đó Tiêu cự, độ tụ thấu kính là gì ? Đơn Tiêu cự: Khoảng cách f từ quang tâm vị tiêu cự và độ tụ ? đến các tiêu điểm chính gọi là tiêu điểm chính gọi là tiêu cự thấu kính f  OF ' - Thấu kính hội tụ <=> f >0 - Thấu kính phân kì <=> f < Độ tụ thấu kính là đại lƣợng đo nghịch đảo tiêu cự Kí hiệu D D = 1/f Đơn vị: Tiêu cự: m; Độ tụ: điôp (dp) Chọn phát biểu đúng với vật thật đặt Chọn B trƣớc thấu kính A Thấu kính hội tụ luôn tạo chùm tia ló hội tụ TAT - 76 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học B Thấu kính phân kì luôn tạo chùm tia ló phân kì C Ảnh vật tạo thấu kính không thể vật D Cả ba phát biểu A, B, C sai Một vật sáng đặt trƣớc thấu kính, Chọn A trên trục chính Ảnh vật tạo thấu kính ba lần vật Dời vật lại gần thấu kính đoạn Ảnh vật vị trí ba lần vật Có thể kết luận gì loại thấu kính ? A Thấu kính là hội tụ B Thấu kính là phân kì C Hai loại thấu kính phù hợp D Không thể kết luận đƣợc, vì giả thiết hai ảnh là vô lí Tiếp theo bài Ta có: k  Cho biết đoạn dời vật là 12 cm A' B ' d'  d AB Tiêu cự thấu kính là bao nhiêu ? A – 8cm B 18 cm C – 20 cm D Một giá trị khác A, B, C Xét thấu kính hội tụ Lấy trên trục - Vật thật ngoài đoạn OI : ảnh thật, chính các điểm I và I’ cho OI = 2OF, ngƣợc chiều, nhỏ vật OI’ = 2OF’ (Hình 29.17) Vẽ ảnh vật - Vật thật I: Ảnh thật, ngƣợc chiều, AB và nhận xét đặc điểm vật vật trƣờng hợp sau: - Vật thật đoạn FI: Ảnh thật, ngƣợc - Vật thật ngoài đoạn OI chiều, vật - Vật thật I - Vật thật OF: ảnh ảo, cùng chiều, - Vật thật đoạn FI lớn vật - Vật thật đoạn OF TAT - 77 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học  I  F O  ’ F ’ I Hình 29.17 Ngƣời ta dùng thấu kính hội tụ có độ tụ 1dp để thu ảnh Mặt Trăng a) a) Vẽ ảnh b) Tính đƣờng kính ảnh Cho góc B () trông Mặt Trăng là 33’ Lấy 1’ = 3.10-4 rad α A’ F’ O B’ A () b) Ta có đƣờng kính ảnh: A’B’  f.α  100.33.3.10-4  0,99 cm  cm 10 Một thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 20 10 Ta có khoảng cách vật - ảnh: AA’ = cm Vật sáng AB đƣợc đặt trƣớc thấu kính d d' và có ảnh A’B’ Tìm vị trí vật, cho biết khoảng cách vật - ảnh là: a) 125 cm a) d + d’ =  125 và 1 1  '  = d d f 20 b) d + d’ =  45 b) 45 cm 11 Một thấu kính phân kì có độ tụ -5dp 11 a) Ta có: f  a) Tính tiêu cự kính b) Nếu vật đặt cách kính 30 cm thì ảnh b) Ta có d’ = đâu và có số phóng đại bao  0,20m  20cm D d f 30.(20)   12cm d  f 30  (20) d  d' nhiêu ? Số phóng đại ảnh: k =  12 Trong hình 29.18, xy là trục chính 12 thấu kính L, A là vật điểm thật, A’ là ảnh a) (1), (2) là ảnh ảo A tạo thấu kính b) (1) : thấu kính hội tụ, (2) thấu kính TAT - 78 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học Với trƣờng hợp, hãy xác định: phân kì a) A’ là ảnh thật hay ảo c) (1) và (2): + Nối AA’ để tìm O b) Loại thấu kính + Vẽ thấu kính Dùng tia AI c) Các tiêu điểm chính (bằng phép vẽ) ’ x A song song với xy để tìm A’ A  A  F A’  x y ’ O A  ’ x y (1) (1) A  A  x y y O F’ (2) (2) BÀI 30: GIẢI BÀI TOÁN VỀ HỆ THẤU KÍNH C1 Chứng tỏ răng, với hệ hai thấu kính C1 đồng trục ghép sát ta luôn có: d2 = - L1 d’1 O1 L2 B A A’ O1 O2 B’ AB L1 d1; d’1 A’1B’1 L2 d2; d’2 A’2B’2 Vì O1  O2 nên O1A’1 = A’1O2 hay TAT - 79 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học d '1  d Nhƣng, A’1B’1 là ảnh thật L1 thì nó là vật L2; ngƣợc lại A’1B’1 là ảnh ảo L1 thì nó là vật thật L2, đó: d2 = - d’1 C2 Hãy xét các trƣờng hợp khác C2 + Trƣờng hợp1: và thiết lập hệ thức : d2 = l – d’1 Xét trƣờng hợp l = B’ l B A’ A O1 O2 ' d1 d2 Ta có: A’1B’1: ảnh ảo => d’1 < 0; A’1B’1 là vật thật L2 nên: d2 > Do đó: d2 = l + d '1 + Trƣờng hợp 2: l B A d2 O2 A’1 O1 B’1 d’1 Ta có: A’1B’1 là ảnh thật => d’1 > 0; A’1B’1 là vật ảo thấu kính L2 => d2 < Do đó: d2 = - (d’1 – l) = l – d’1 Chú ý: TAT - 80 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học +Với qui ƣớc dấu trị đại số theo nguyên tắc: THẬT < -> trị số DƢƠNG ẢO < > trị số ÂM Thì thệ thức trên luôn luôn nghiệm đúng (ngay ánh sáng đảo chiều truyền phản xạ) + Trong hệ thức trên thì:  d2 và d1 là các trị số đại số;  l là trị số số học (khoảng cách) BÀI TẬP Một học sinh bố trí thí nghiệm theo sơ đồ hình 30.5 L1 Ta có : d1   nên: d1’ = f1 = - 10 cm Màn Vậy khoảng cách từ ảnh S1’ tạo L1 O1 H Hình 30.5 Chọn B đến màn là: l = 70cm a = d1' + l = 10 + 70 = 80 cm Thấu kính phân kì L1 có tiêu cự f1 = -10 cm Khoảng cách từ ảnh S’1 tạo L1 đến màn có giá trị nào ? A 60 cm B 80cm C Một giá trị khác A, B D Không xác định đƣợc vì không có vật nên L1 không tạo đƣợc ảnh Tiếp theo các giả thiết cho bài tập Chọn C Đặt L1 và H thấu kính hội tụ L2 '  S d,  S1 Sơ đồ tạo ảnh: S1 d ,d d TAT - 81 - ' ' 2 TQT Tài liệu hỗ trợ tự học Khi xê dịch L2, học sinh này nhận thấy d’1 = f1 = -10 cm có vị trí L2 tạo đƣợc d2 = a – d’1 = l – d’2 – d’1 (1) (a là khoảng điểm sáng H cách hai thấu kính) Tiêu cự L2 là bao nhiêu ? A 10cm C 20 cm 1   ' f2 d2 d B 15 cm D Một giá trị khác Vì d2 = d2’ nên (1): d2 = 40 cm A,B,C => f2 = 20 cm Hai thấu kính, hội tụ (f1 = 20 cm), a) phân kì (f2 = - 10 cm), có cùng trục chính Khoảng cách hai quang tâm là l = 30 cm Vật AB vuông góc với trục chính B đƣợc đặt bên trái L1 và cách L1 đoạn F’2 d1 F’1 O1 A F1 O2 a) Cho d1 = 20 cm, hãy xác định vị trí và tính số phóng đại ảnh cuối cùng cho hệ hai thấu kính Vẽ ảnh Sơ đồ tạo ảnh: b) Tính d1 để ảnh sau cùng là ảnh ảo và hai lần vật L1 L2 AB d   A1 B1 d,  A' B ' d '2 ,d ' ' ' Ta có: d1 = 20 cm; d’1 = d1 f1 20.20   d1  f1 20  20 => d’2 = f2 = -10 cm Số phóng đại ảnh sau cùng cho hệ: k=  d '2  d ' d '1  d '  d '1       d d1  d  l  d1  d  l  d '1 vì d’1   : k =  d '2  d1 BÀI 31: MẮT C1 Góc trông vật là gì và phụ thuộc C1 vào các yếu tố nào ? Vẽ hình xác định góc – Góc trông vật: Giả sử xét vật AB Góc trông Mặt Trăng hoăc Mặt Trời trông vật AB là góc  tạo hai tia sáng xuất phát từ hai điểm AB đến mắt TAT - 82 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học - Góc trông vật phụ thuộc vào: + Kích thƣớc vật (khoảng cách hai điểm A,B) + Khoảng cách từ vật đến mắt Vẽ hình góc trông Mặt Trăng Mặt Trời   O C2 Hãy chứng tỏ rằng, hệ ghép (mắt cận C2 Xét trƣờng hợp hệ ghép sát + thấu kính phân kì) có độ tụ nhỏ độ Công thức tính độ tụ hệ thấu kính tụ mắt cận ghép sát: D hệ = D mắt + D kính Vì Dkính < nên: D hệ < D mắt CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Trình bày cấu tạo mắt phƣơng Mắt là hệ gồm nhiều môi trƣờng diện quang học suốt tiếp giáp các mặt cầu Chiết suất các môi trƣờng này có giá trị khoảng 1,336 – 1,437 Từ ngoài vào mắt gồm các phận sau: a) Giác mạc (màng giác): Lớp màng cứng suốt có tác dụng bảo vệ cho các phần tử phía và làm khúc xạ các tia sáng truyền vào mắt b) Thuỷ dịch: chất lỏng suốt có chiết TAT - 83 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học suất xấp xỉ chiết suất nƣớc c) Lòng đen: màn chắn, có lỗ trống để điều chỉnh chùm sáng vào mắt Lỗ trống này còn gọi là nguơi Con nguời có đƣờng kính thay đổi tự động tuỳ theo cƣờng độ sáng d) Thể thuỷ tinh: khối đặc suốt (giống nhƣ thạch) có hình dạng thấu kính hai mặt lồi e) Dịch thủy tinh: chất lỏng giống chất keo loãng, lấp đầy nhãn cầu phía sau thể thuỷ tinh f) Màng lưới (võng mạc): lớp mỏng đó tập trung đầu các sợi thần kinh thị giác Trình bày các hoạt động và đặc điểm Điều tiết là hoạt động mắt làm thay sau mắt: đổi tiêu cự mắt ảnh các vật - Điều tiết; - Điểm cực viễn cách mắt khoảng cách khác - Điểm cực cân; - Khoảng nhìn rõ đƣợc tạo màng lƣới - Điểm cực viễn CV : Khi mắt không điều tiết, điểm xa trên trục mắt mà ảnh đƣợc tạo màng lƣới Đối với mắt không có tật, điểm cực viễn xa vô cùng - Điểm cực cận Cc : Khi mắt điều tiết tối đa, điểm gần trên trục mắt mà ảnh còn đƣợc tạo màng lƣới - Khoảng nhìn rõ: Khoảng cách điểm cực viễn và điểm cực cận (Cv – Cc) Nêu các đặc điểm và cách khắc phục a)Mắt cận: đối với: Đặc điểm: - Mắt cận; - Mắt lão - Mắt cận có độ tụ lớn độ tụ mắt Có phải ngƣời lớn tuổi thì bị viễn thị bình thƣờng Một chùm tia sáng song TAT - Mắt viễn; - 84 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học không ? song truyền đến mắt cận cho chùm tia Giải thích ló hội tụ điểm trƣớc màng lƣới fmax < OV - Điểm cực cận Cc gần mắt so với mắt bình thƣờng - Điểm cực viễn Cv mắt cận cách mắt khoảng không lớn (cỡ 2m trở lại, khoảng cách này phụ thuộc vào mắt cận nặng hay nhẹ) Cách khắc phục: ’ Cv  F O V - Đeo thấu kính phân kì có độ tụ thích hợp để mắt có thể nhìn rõ vật vô cực mà không phải điều tiết (cách này phổ biến) - Phẫu thuật giác mạc làm thay đổi độ cong bề mặt giác mạc b) Mắt viễn: Đặc điểm: B’ - Mắt viễn có độ tụ nhỏ độ tụ mắt B ’’ O ’ A A A B’’ bình thƣờng Một chùm tia sáng song song truyền đến mắt viễn cho chùm tia ló hội tụ điểm sau màng lƣới fmax > OV - Điểm cực cận Cc xa mắt bình thƣờng - Ngƣời viễn thị điều tiết mắt (giảm tiêu cự) có thể nhìn thấy đƣợc các vật xa Cách khắc phục: - Đeo thấu kính hội tụ có độ tụ thích hợp để có thể nhìn rõ các vật gần mắt nhƣ mắt bình thƣờng Điều đó có nghĩa là ảnh ảo vật tạo kính nằm điểm cực cận mắt viễn Ảnh này là ảnh ảo đối TAT - 85 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học với kính, nằm xa mắt so với vật - Đeo kính nhƣ mắt nhìn các vật xa vô cực đỡ điều tiết (so với không đeo) Năng suất phân li mắt là gì ? Năng suất phân li mắt là góc trông bé mà mắt còn phân biệt đƣợc hai điểm Trình bày lƣu ảnh mắt và các Hiện tuợng lƣu ảnh mắt: ứng dụng Tác động ánh sáng lên màng lƣới còn tồn khoảng 1/10 giây sau ánh sáng tắt Ứng dụng: Nhờ tƣợng lƣu ảnh mà mắt nhìn thấy các ảnh trên màn ảnh chiếu phim, trên màn hình tivi chuyển động ▼ Cấu tạo thu gọn mắt phƣơng diện quang học đƣợc biểu diễn nhƣ sơ đồ Hình 31.11: O : quang tâm mắt; V : điểm vàng trên màn lƣới; f : tiêu cự mắt O V Hình 31.11 Qui ƣớc đặt: (1) : Mắt bình thƣờng già; (2): Mắt cận; TAT (3) : Mắt viễn - 86 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học Hãy chọn đáp án đúng cho các bài tập từ số đến số Mắt loại nào có điểm cực viễn Cv vô Chọn A cực ? A (1) B.(2) C (3) D (1) và (3) Mắt loại nào có fmax > OV ? A (1) B (2) C (3) D Không loại nào Chọn C Mắt loại nào phải đeo kính hội tụ ? A (1) B (2) C (3) D (1) và (3) Chọn D Mắt ngƣời có điểm cực viễn Cv a) Ta có Cv thật, cách mắt hữu hạn nên cách mắt 50 cm nguời này bị tật cận thị a) Mắt ngƣời này bị tật gì ? b) Muốn nhìn đƣợc các vật xa vô cực b) Muốn nhìn thấy vật vô cực không mà không điều tiết, ngƣời này phải đeo điều tiết ngƣời đó phải đeo kính có độ tụ thấu kính phân kì có độ tụ là: fk = - OCv = bao nhiêu? (kính đeo sát mắt) - 50cm => Dk = -2 dp c) Điểm Cc cách mắt 10 cm Khi đeo kính, c) Ta có: mắt nhìn thấy điểm gần cách mắt bao d’ = - OCcc = - 10cm nhiêu? (Kính đeo sát mắt) => d '  Ccm d  Ccc ,d ' d f (10).(50) = 12,5 cm  d f (40) 10 Một mắt bình thƣờng già, điều 10 Mắt bình thƣờng già (mắt lão) có tiết tối đa thì tăng độ tụ mắt thêm điểm cực viễn vô cực Cv :  dp Ta có: a) Xác định điểm cực cận và cực viễn 1   OCc  f  100cm OCc f b) Tính độ tụ thấu kính phải đeo (cách b) Khi đeo kính mắt nhìn thấy ảnh mắt cm) để mắt nhìn thấy vật cách vật cách mắt 25cm không cần phải mắt 25 cm không điều tiết điều tiết nên ảnh vật qua kính phải TAT - 87 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học vô cực d’ ->  1 1     f k  23cm d fk 25  f k Ta có: => D = 1/fk = 1/43 dp BÀI 32: KÍNH LÚP C1 Số bội giác phụ thuộc yếu tố C1 Số phụ thuộc yếu tố: nào ? - Yếu tố thuộc vật: độ lớn, vị trí; - Yếu tố thuộc kính: tiêu cự - Yếu tố thuộc mắt: các điểm cực cận Cc; cực viễn Cv C2 Hãy thiết lập công thức số bội C2 giác ngắm chừng điểm cực cận A’ B A ’ B  O A’’ B’’ Nếu gọi l lag khoảng cách từ mắt đến thấu kính và d’ là khoảng cách từ ảnh đến kính (d’ < 0) Ta có: tan  = A' B ' d' l G = tan  A' B ' D A' B ' D D  '  ' k ' tan  AB d  l d  l AB d l Khi ngƣời quan sát ngắm chừng điểm cực cận thì : d ' +l = Đ Do đó: G = k TAT - 88 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Các dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt Các dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt có tác dụng tạo ảnh ? Định nghĩa số có tác dụng tạo ảnh với góc trông lớn giác góc trông vật nhiều lần Đại lƣợng đặc trƣng cho tác dụng này gọi là số giác - Định nghĩa số bội giác: Tỉ số góc trông ảnh qua dụng cụ quang (α) với góc trông trục tiếp vật (α0) α0 là góc trông vật có giá trị lớn đƣợc xác định trƣờng hợp -Đối với kính lúp, kính hiển vi α0 là góc trông trực tiếp vật đặt vật điểm cực cận mắt Kính lúp có cấu tạo nhƣ nào ? Kính lúp đƣợc cấu tạo thấu kính hội tụ (hay hệ ghép tƣơng đƣơng với thấu kính hội tụ) có tiêu cự nhỏ (vài xentimet) Vẽ đƣờng truyền chùm tia sáng ứng với mắt ngắm chừng kính lúp vô cực G  OCc f Viết công thức số bội giác kính lúp trƣờng hợp này B’  B F A ▼ O Chọn A Vẽ sơ đồ tia sáng trƣờng hợp mắt ngắm chừng kính lúp vô cực để trả lời câu hỏi bài tập và dƣới đây Yếu tố nào kể sau không ảnh hƣởng đến TAT - 89 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học giá trị số bội giác ? A Kích thƣớc vật B Đặc điểm mắt C Đặc điểm kính lúp D Không có (các yếu tố A, B, C, ảnh hƣởng) Tiếp theo bài tập Chọn C Cách thực nào sau đây cho phép tiếp tục ngắm chừng vô cực ? A Dời vật B Dời thấu kính C Dời mắt D Không có cách nào Một học sinh cận thị có các điểm Cc, Cv a) Khoảng đặt vật cách mắt lần lƣợt 10cm và 90 cm Học - Ngắm chừng cực cận: sinh này dùng kính lúp có độ tụ +10 dp để quan sát vật nhỏ Mắt đặt sát sau Ta có: d’Cc = -10cm => dCc = d ' f  5cm d'  f kính - Ngắm chừng cực viễn: d’Cv = -90cm a) Vật phải đặt khoảng nào trƣớc => dCv = cm kính ? Vậy khoảng phải đặt vật là khoảng: cm b) Một học sinh khác, có mắt không bị tật,  d  cm ngắm chừng kính lúp nói trên vô cực Cho OCc = 25 cm Tính số bội giác b) Số bội giác: G  OCc  2,5 f BÀI 33: KÍNH HIỂM VI C1 Tại phải kẹp vật hai thuỷ C1 Phải kẹp vật hai thuỷ tinh tinh mỏng quan sát vật kính hiển mỏng quan sát vật kính hiển vi vi ? là để vật nằm mặt phẳng Mỗi chi tiết vật điều lọt vào khoảng d1 ,do đó có ảnh thấy đƣợc mắt C2 Dựa vào hình 33.5, hãy thiết lập hệ C2 thức: l TAT - 90 -  B  F1 O1 F’1  TQT F2 O2 A’1  Tài liệu hỗ trợ tự học G  k1 G2 Ta có: G  tan  = A '1 B '1 AB và tan  = f2 OCc Vậy: G  Nhƣng: tan  tan  A'1 B '1 OCc  k1 G2 AB f2 A '1 B '1 A '1 B '1    AB OI f1 Vậy: G   OCc f1 f CÂU HỞI VÀ BÀI TẬP Nêu công dụng và cấu tạo kính hiển Công dụng: Kính hiển vi là dụng cụ vi quang học bổ trợ cho mắt để quan sát vật nhỏ, cách tạo ảnh có góc trông lớn Cấu tạo: gồm hai phận chính: Vật kính L1: là thấu kính hội tụ có tiêu cự nhỏ (cỡ milimét) Thị kính L2 là kính lúp dùng để quan sát ảnh vật tạo vật kính Hai phận chính này đƣợc gắn hai đầu ống hình trụ cho trục chính chúng trùng và khoảng cách TAT - 91 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học chúng O1O2 = l không đổi Nêu đặc điểm tiêu cự vật kính và Vật kính có tiêu cự thị kính kính hiển vi milimét) nhỏ (cỡ Thị kính có tiêu cự nhỏ (vài xentimét) Muốn điều chỉnh kính hiển vi, ta thực Muốn điều chỉnh kính ngƣời ta thay đổi ? Khoảng xê dịch điều khoảng cách d1 vật và vật kính chỉnh kính hiển vi có giá trị nhƣ nào ? cách đƣa toàn ống kính lên xuống - Khoảng xe dịch thƣờng nhỏ, khoảng vài chục micromét Vẽ đƣờng truyền chùm tia sáng ứng với mắt ngắm chừng kính hiển vi vô l cực B  F1 O1 F’1  H 33.5 Viết công thức số bội giác kính hiển vi mắt ngắm chừng vô cực G  k1 G2  F2 O2 A’1 B’2  D f1 f k1 số phóng đại ảnh tạo vật kính G2 số bội giác thị kính ngắm chừng vô cực ▼ Xét các tính chất kể sau ảnh tạo thấu kính: (1): Thật (2): Ảo (3) Cùng chiều với vật (4) Ngƣợc chiều với vật; (5): Lớn vật Hãy chọn đáp án đúng các bài tập 6, TAT - 92 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học và dƣới đây Vật kính kính hiển vi tạo ảnh có các Chọn C tính chất nào ? A (1) + (3) B (2) + (4) C (1) + (4) + (5) D (2) + (4) + (5) Thị kính kính hiển vi tạo ảnh có các Chọn D tính chất nào ? A (1) + (4) B (2) + (4) C (1) + (3) + (5) D (2) + (3) + (5) Khi quan sát vật nhỏ thì ảnh Chọn D vật tạo kính hiển vi có các tính chất nào ? A (1) + (5) B (2) + (4) C (1) + (3) + (5) D (2) + (4) + (5) 9.Một kính hiển vi có các tiêu cự vật kính và thị kính là f1 = cm, f2 = cm Độ dài quang học kính là 16 cm Ngƣời quan G  a)  D f1 f Số  bội giác ảnh: 16.20  80cm 1.4 sát có mắt không bị tật và có khoảng cực b) Khoảng cách ngắn hai điểm cận OCc = 20 cm Ngƣời này ngắm chừng vật mà mắt ngƣời còn phân biệt đƣợc vô cực ảnh a) Tính số bội giác ảnh - Để mắt phân biệt đƣợc hai điểm A, B b) Năng suất phân li mắt ngƣời quan qua kính thì mắt phải phan biệt đƣợc hai sát là 2’ Tính khoảng cách ngắn ảnh A’2, B’2 Muốn vậy:    =>tanα hai điểm vật mà mắt ngƣời quan sát  tan    còn phân biệt đƣợc ảnh Với tanα = Mặt khác: => tanα = TAT - 93 - A '1 B '1 f2 A'1 B '1     A '1 B '1  AB AB f1 f1  AB f1 f TQT Tài liệu hỗ trợ tự học Vậy:  AB f1 f    AB   f1 f =  l  B  F1 O1 F’1  H 33.5 F2 O2 A’1  B’2  BÀI 34: KÍNH THIÊN VĂN C1 Tại điều chỉnh kính thiên văn, C1 Vật là thiên thể vô cực nên ảnh ta không phải dời toàn kính nhƣ với trung gian luôn đƣợc tạo tiêu diện ảnh kính hiển vi ? cố định so với vật nên ta cần di chuyển thị kính CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Nêu công dụng và cấu tạo kính Kính thiên văn là dụng cụ quang học bổ thiên văn trợ cho mắt, có tác dụng tạo ảnh có góc trông lớn vật xa (các thiên thể) - Kính thiên văn gồm hai phận chính: + Vật kính L1 là thấu kính hội tụ có tiêu cự lớn (có thể đến hàng chục mét) + Thị kính L2 là kính lúp để quan sát ảnh tạo vật kính Vẽ đƣờng truyền chùm tia sáng qua kính thiên văn ngắm chừng vô cực f2 f1 B  A  F2 F’1 O2 O1 B ’1 L1 B'2 TAT - 94 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học Viết công thức số bội giác kính thiên văn ngắm chừng vô cực G  f1 f2 Giải thích tiêu cự vật kính Khi nhìn các thiên thể xa, muốn tăng kính thiên văn phải lớn góc trông thì trƣớc hết phải tạo đƣợc ảnh thật nó vị trí gần nhờ vật kính vì vật kính phải có tiêu cự lớn ▼ Đặt f1 và f2 lần lƣợt là tiêu cự vật kính và thị kính kính thiên văn Xét các biểu thức: (1) f1 + f2 (2) f1 f2 (3) f2 f1 Hãy chọn đáp án đúng các bài tập và dƣới đây Số bội giác kính thiên văn ngắm Chọn B chừng vô cực có biểu thức nào ? A (1) B (2) C (3) D Biểu thức khác Khoảng cách vật kính và thị kính Chọn A kính thiên văn ngắm chừng vô cực có biểu thức nào ? A (1) B (2) C (3) D Biểu thức khác Vật kính kính thiên văn dùng Khoảng cách hai kính: O1O2 = f1 + trƣờng học có tiêu cự f1 = 1,2 m Thị kính f2 = 1,24 m là thấu kính hội tụ có tiêu cự f2 = G  cm f1 1,2   30 f 0,04 Tính khoảng cách hai kính và số bội giác kính thiên văn ngắm chừng TAT - 95 - TQT Tài liệu hỗ trợ tự học vô cực TAT - 96 - TQT