* Hoạt động: Khi NC hoặc cuộn dây quay thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây luân phiên tăng giảm Tạo ra được dòng điện xoay chiều trong cuộn dây * So sánh giữa máy phá[r]
(1)ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP - 2016 MÔN VẬT LÝ I/ LÝ THUYẾT: Dòng điện xoay chiều là gì? Cách tạo dòng điện xoay chiều? Tác dụng dòng điện xoay chiều? *Dòng điện xoay chiều là dòng điện có chiều luân phiên thay đổi *Cách tạo dòng điện xoay chiều: Khi cho cuộn dây dẫn kín quay từ trường NC hay cho NC quay trước cuộn dây dẫn kín thì cuộn dây có thể xuất dòng điện cảm ứng xoay chiều Cấu tạo và hoạt động máy phát điện xoay chiều? So sánh chổ giống và khác cấu tạo Đinamô xe đạp và và máy phát điện xoay chiều? *Cấu tạo: Một máy phát điện xoay chiều có hai phận chính là nam châm và cuộn dây dẫn Một hai phận đó đứng yên gọi là Stato, phận còn lại quay gọi là Roto * Hoạt động: Khi NC cuộn dây quay thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S cuộn dây luân phiên tăng giảm Tạo dòng điện xoay chiều cuộn dây * So sánh máy phát điện xoay chiều và đinamô: + Giống nhau: Đều có NC và cuộn dây dẫn, hai phận quay thì xuất dòng điện xoay chiều + Khác nhau: Điamo có kích thước nhỏ hơn, công suất phát điện nhỏ hơn, U và I đầu nhỏ Ở Điamo thì roto là NC vĩnh cửu, còn máy pháp điện thì Roto là NC điện Công thức tính điện hao phí trên đường dây tải điện? Dựa vào công thức nêu các cách làm giảm hao phí? Trong các cách trên cách nào có lợi ? * Các cách làm giảm hao phí: - Giảm điện trở trên đường dây truyền tải - Tăng hiệu điện đặt vào hai đầu * Truyền tải công suất P trên dây dẫn có R và đặt vào hai đầu dây HĐT U + Công suất truyền tải P=U.I + Công suất hao phí Php = I2 R=R.P2/U2 * Cách làm giảm hao phí: Để giảm hao phí điện tỏa nhiệt trên đường dây tải điện thì tốt là tăng HĐT đặt vào hai đầu dây dẫn Nêu cấu tạo, nguyên tắc hoạt động và tác dụng máy biến Giải thích máy biến không sử dụng cho dòng điện chiều ( Dòng điện có chiều không đổi ) mà sử dụng nguồn điện xoay chiều *Cấu tạo: Cấu tạo gồm hai cuộn dây: cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp có số vòng n1; n2 khác - Một lõi sắt pha Silic chung - Dây và lõi bọc cách điện *Nguyên tắc hoạt động: Khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp MBT HĐT xoay chiều thì hai đầu cuộn thứ cấp xuất HĐT xoay chiều *Tác dụng máy biến thế: Làm biến đổi hiệu điện đặt vào hai đầu dây cuộn thứ cấp HĐT hai đầu cuộn dây tỉ lệ với số vòng dây cuộn dây U1/U2 = n1/n2 + Nếu n1>n2 : Máy hạ + Nếu n1,<n2 : Máy tăng *Nếu đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp hđt xoay chiều: Khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp hđt xoay chiều thì lõi sắt trở thành NC điện có từ cực luân phiên thay đổi, đó số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn thứ cấp luân phiên tăng giảm Xuất dòng điện cảm ứng xoay chiều cuộn thứ cấp (2) Khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp hđt chiều thì lõi sắt trở thành NC điện có từ cực luôn không đổi số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn thứ cấp không đổi Trong cuộn thứ cấp không xuất dòng điện cảm ứng Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là gì ? Phân biệt tượng khúc xạ và tượng phản xạ ánh sáng? * Hiện tượng tia sáng truyền từ môi trường suốt này sang môi trường suốt khác bị gãy khúc phân cách hai môi trường => Hiện tượng khúc xạ ánh sáng * Phân biệt tượng khúc xạ và tượng phản xạ ánh sáng: - Hiện tượng phản xạ AS: +Tia tới gặp mặt phân cách hai môi trường suốt thì bị hắt trở lại môi trường suốt cũ +Góc phản xạ góc tới - Hiện tượng khúc xạ: + Tia tới gặp mặt phân cách hai môi trường suốt bị gãy khúc đó và tiếp tục vào môi trường suốt thứ hai + Góc khúc xạ không góc tới Quan hệ góc khúc xạ và góc tới ánh sáng truyền qua các môi trường khác ? * Ánh sáng truyền từ môi trường không khí sang nước (hoặc thạch anh, nước đá, dầu, rượu) : + i > r ( góc tới lớn góc khúc xạ) + i = 00 thì r = 00 Thấu kính hội tụ có đặc điểm và hình dạng nào? Ảnh tạo thấu kính hội tụ có Δ đặc điểm gì? Ba tia sáng đặc biệt qua TKHT? Cách dựng ảnh vật sáng AB (AB và A nằm trên Δ ) qua thấu kính hội tụ hai ba tia sáng đặc biệt? - Đặc điểm và hình dạng TKHT: TKHT làm các vật liệu suốt, có phần rìa mỏng phần - Đặc điểm ảnh vật tạo TKHT: Lần TN K.cách từ vật Đặc điểm ảnh đến TK (d) Thật hay ảo Cùng chiều hay ngược chiều với vậtLớn hay nhỏ vật d= ( vật Thật Ngược chiều Nhỏ vật xa) d>2f Thật Ngược chiều Nhỏ vật f<d<2f d<f Thật Ngược chiều Lớn vật ảo Cùng chiều Lớn vật - Ba tia sáng đặc biệt qua TKHT: + Tia tới // với trục chính cho tia ló qua tiêu điểm + Tia tới qua quang tâm cho tia ló truyền thẳng không đổi hướng + Tia tới qua tiêu điểm cho tia ló // với trục chính - Cách dựng ảnh vật qua thấu kính hội tụ: Δ thì ảnh Δ Vật Δ TK: Để dựng ảnh vật AB + Dựng ảnh B’ B qua TKHT: Từ B vẽ tia tới // Δ cho tia ló qua tiêu điểm F’ TK Từ B vẽ tia tới qua quang tâm O, cho tia ló truyền thẳng Hai tia ló trên cắt B’ là ảnh B qua THKT Δ A’, A’ là ảnh A A’B’là ảnh AB qua TK + Từ B’ hạ vuông góc với Δ TK, cắt Thấu kính phân kì có đặc điểm và hình dạng nào? Ảnh tạo thấu kính phân kì có đặc điểm gì? Cách dựng ảnh vật qua thấu kính phân kì hai tia sáng đặc biệt (3) - Đặc điểm và hình dạng TKPK: TKPK làm các vật liệu suốt, có phần rìa dày phần - Đặc điểm ảnh vật tạo TKPK: Ảnh của vật tạo TKPK: Là ảnh ảo cùng chiều với vật, nhỏ vật và nằm khoảng tiêu cự - Ba tia sáng đặc biệt qua TKPK: + Tia tới // Δ , cho tia ló kéo dài qua tiêu điểm F + Tia tới qua quang tâm cho tia ló truyền thẳng không đổi hướng + Tia tới có phương qua tiêu điểm, cho tia ló // Δ Phân biệt TKHT và TKPK: - TKHT: + Phần rìa mỏng phần + Chiếu chùm tia tới // với trục chính cho chùm tia ló là chùm tia hội tụ + Ảnh ảo quan sát qua thấu kính lớn vật - TKPK: + Phần rìa dày phần + Chiếu chùm tia tới // với trục chính cho chùm tia ló là chùm tia phân kì + Ảnh quan sát qua thấu kính nhỏ vật 10 Máy ảnh có cấu tạo nào? Ảnh tạo máy ảnh có đặc điểm gì? - Hai phận quan trọng máy ảnh là vật kính và buồng tối Vật kính là TKHT - Ảnh vật trên phim là ảnh thật, ngược chiều, nhỏ vật 11 Mắt có cấu tạo nào? Điểm cực cận và cực viễn mắt là gì? Khoảng nhìn rõ mắt là gì? - Cấu tạo: Hai phận quan trọng mắt là: Thể thủy tinh mà màng lưới + Thể thủy tinh đóng vai trò TKHT, nó phòng lên, dẹp xuống để thay đổi f + Màng lưới đáy mắt, đó ảnh lên rõ - Điểm cực viễn là điểm xa mà mắt còn nhìn thấy vật Khoảng cực viễn là khoảng cách từ điểm cực viễn tới mắt Đối với mắt tốt thì điểm cực viễn vô cực và nhìn vật vô cực thì mắt không phải điều tiết - Cực cận là điểm gần mà mắt còn nhìn rõ vật Khoảng cách từ điểm cực cận tới mắt gọi là khoảng cực cận Tại điểm cực cận mắt phải điều tiết tối đa - Khoảng nhìn rõ: Là khoảng cách từ cực cận đến cực viễn 12 So sánh giống và khác mắt và máy ảnh: * Giống nhau: - Thể thủy tinh đóng vai trò vật kính: Đều là thấu kính hội tụ - Màng lưới đóng vai trò phim máy ảnh: Là nơi ảnh vật lên rõ nét - Ảnh trên võng mạc và phim là ảnh thật, ngược chiều và nhỏ vật *Khác nhau: - Mắt điều tiết là thay đổi tiêu cự thể thủy tinh để ảnh rõ nét trên võng mạc, còn máy ảnh điều tiết là thay đổi khoảng cách từ vật kính đến phim 13 Những biễu mắt cận thị và mắt lão là gì ? Người ta khắc phục tật cận thị và mắt lão cách nào? - Những biễu mắt cận thị: + Mắt cận nhìn rõ vật gần, không nhìn rõ vật xa mắt Điểm cực viễn C v mắt cận gần mắt bình thường + Cách khắc phục: Kính cận là thấu kính phân kì Người cận thị phải đeo kính để có thể nhìn các vật xa mắt Kính cận thích hợp có tiêu điểm F trùng với điểm cực viễn Cv mắt - Những biểu tật mắt lão: (4) Mắt lão thường gặp người già Sự điều tiết mắt kém nên thấy vật xa mà không thấy vật gần Cc xa Cc người bình thường + Cách khắc phục: Kính lão là thấu kính hội tụ.Mắt lão phải đeo kính để nhìn rõ các vật gần mắt bình thường 14 Kính lúp là gì? Kính lúp dùng để làm gì? Quan sát vật nhỏ kính nào? Ảnh tạo kính có dặc điểm gì? Công thức tính độ bội giác kính lúp - Kính lúp là TKHT có tiêu cự ngắn - Kính lúp dùng để quan sát các vật nhỏ - Khi quan sát vật nhỏ qua kính lúp thì phải đặt vật khoảng tiêu cự kính để ảnh ảo lớn vật Mắt nhìn thấy ảnh ảo đó - Ảnh qua kính là ảnh ảo, cùng chiều và lớn vật - Mỗi kính lúp có số bội giác (G) khác nhau: 2X, 3X, 5X Hệ thức liên hệ số bội giác và tiêu 25 G= cự: f 15 Nguồn phát ánh sáng trắng và ánh sáng màu? Cách tạo ánh sáng màu lọc màu *Nguồn phát ánh sáng trắng : Mặt trời(Trừ hoàng hôn, bình minh ), các đèn dây tóc nóng sáng bình thường * Nguồn ánh sáng màu : Đèn laze, đèn led, đèn màu trang trí có số nguồn phát trực tiếp ánh sáng màu *Cách tạo ánh sáng màu lọc màu: Chiếu ánh sáng trắng hay ánh sáng màu qua lọc cùng màu, ta ánh sáng có màu đó - Tấm lọc màu nào thì hấp thụ ít ánh sáng có màu đó, hấp thụ nhiều ánh sáng có màu khác 16 Phân tích ánh sáng trắng lăng kính? + Khi chiếu chùm ánh sáng trắng hẹp qua lăng kính ta thu nhiều chùm sáng màu khác nằm sát cạnh nhau, biến thiên liên tục từ đỏ đến tím (trong đó chùm màu tím bị lệch nhiều nhất, chùm màu đỏ bị lệch ít nhất) + Lăng kính có tác dụng tách riêng các chùm sáng màu có sẵn chùm sáng trắng cho chùm theo phương khác 17 Thế nào là trộn các ánh sáng màu với nhau? Có thể trộn ánh sáng màu là chiếu nhiều chùm sáng màu cách chiếu đồng thời các chùm sáng màu đó vào cùng chổ trên màn ảnh màu trắng Màu màn ảnh chỗ đó là màu mà ta thu trộn các chùm sáng màu nói trên với 18 Trộn ánh sáng màu: - Trộn hai ánh sáng màu với nhau: + Trộn ánh sáng màu đỏ với màu lục ta thu ánh sáng màu vàng + Trộn ánh sáng màu đỏ với màu lam thu thu ánh sáng màu hồng + Trộn ánh sáng màu lục với màu lam thu ánh sáng màu nõn chuối - Trộn ba ánh sáng màu với để ánh sáng trắng : + Khi trộn chùm sáng màu đỏ, lục, lam cách thích hợp với thì thu ánh sáng màu trắng + Trộn chùm sáng màu đỏ cánh sen, vàng, lam cách thích hợp với thì thu ánh sáng màu trắng + Trộn các ánh sáng có màu từ đỏ đến tím lăng kính phân tích ta thu ánh sáng trắng Tuy nhiên ánh sáng trắng này có khác chút ít với ánh sáng trắng bóng đèn dây tóc phát 19 Màu sắc vật ánh sáng trắng và ánh sáng màu? - Dưới ánh sáng trắng, vật có màu nào thì có ánh sáng màu đó truyền tới mắt ta ( Trừ vật màu đen) Gọi là màu vật - Khả tán xạ ánh sáng màu các vật: + Vật màu nào thì tán xạ tốt ánh sáng màu đó và tán xạ kém ánh sáng màu khác + Vật màu trắng tán xạ tốt tất các ánh sáng màu + Vật màu đen không có khả tán xạ ánh sáng màu (5) II/ BÀI TẬP: II.1> PHẦN BÀI TẬP QUANG HỌC ( THẤU KÍNH): Bài 1: Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính TKHT có f = 12cm, cách TK 16cm, A nằm trên trục chính a Xác định khoảng cách từ ảnh AB tới TK b Tính tỉ số A’B’/AB Giải: OAB OA' B ' AB OA (1) A' B ' OA' F 'OI F ' A' B ' OI F 'O OI F 'O ' ' ' ' ' ' ' (2) AB F A A B OA OF ' Mà OI = AB nên (1) = (2): OA F 'O OA' OA' OF ' OA' 48cm A' B ' 48 3 AB 16 Bài 2: Một vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính TKHT có f = 12cm, A nằm trên trục chính, cách TK 8cm Biết AB cao cm a Tính khoảng cách từ ảnh đến TK b Tính chiều cao ảnh Giải: AB OA OAB OA' B ' ' ' ' (1) A B OA ' ' ' ' F OI F A B OI F 'O OI F 'O (2) A' B ' F ' A' A' B ' OA' OF ' Mà OI = AB nên (1) = (2): OA F 'O OA' OA' OF ' 12 ' ' OA OA 12 OA' 24cm A' B ' OA' 24 3 AB OA AB 3 A' B ' 3.2 6cm Ảnh là ảnh ảo, cùng chiều, lớn vật và cách TK 24cm Bài 3: Vật sáng AB cao 2cm đặt vuông góc với trục chính TKPK có tiêu cự 12cm Điểm A nằm trên trục chính và cách TK khoảng 24cm (6) a Vẽ ảnh A’B’ tạo TK b Tính khoảng cách từ ảnh đến TK c Tính chiều cao ảnh Giải: a Dựng ảnh: - Từ B vẽ tia tới // với trục chính, cho tia ló kéo dài qua K I tiêu điểm B B’ - Từ B vẽ tia tới qua quang tâm cho tia ló truyền O thẳng không đổi hướng A F’ Giao điểm tia ló là ảnh B là B' F A’ ' - Từ B dựng đường thẳng vuông góc với trục chính, cắt trục chính A' A'B' là ảnh AB qua TK b Ta có: OAB OA' B ' AB OA (1) A' B ' OA' FOI FA' B ' OI FO OI FO ' ' ' (2) ' ' A B FA A B OF OA' OI AB : (1) (2) OA FO 24 12 ' ' ' OA OF OA OA 12 OA' OA' 8cm c Ta có: AB OA 24 ' ' ' A' B ' cm ' ' A B OA AB Bài 4: Một người đứng chụp ảnh cao 1,6 m cách máy ảnh 2m Biết khoảng cách từ vật kính đến phim cm a Tính chiều cao ảnh người đó trên phim b Tính tiêu cự vật kính Giải: a Chiều cao ảnh: AB OA OAB OA' B ' ' ' ' (1) B A B OA I ' OA ' ' A B AB 160 1, 6cm F' A’ OA 200 b Tiêu cự vật kính: O A B’ ' ' ' ' F OI F A B OI F 'O OI F 'O (2) A' B ' F ' A' A' B ' OA' OF ' Mà OI = AB nên (1) = (2): OA F 'O 200 F 'O OA' OA' OF ' 2 OF ' OF ' 1,98cm Vậy vật kính máy ảnh có tiêu cự là 1,98cm (7) Bài 5: Dùng kính lúp để quan sát vật nhỏ có dạng mũi tên, đặt vuông góc với trục chính kính Ảnh quan sát qua kính lớn gấp lần vật và 9cm Biết khoảng cách từ kính đến vật là 8cm a Tính chiều cao vật b Tính khoảng cách từ ảnh đến kính c Tính tiêu cự kính Giải: a Chiều cao ảnh Vì ảnh quan sát qua kính nên ảnh là ảnh ảo và cao gấp lần vật A'B' = 3AB = 9cm AB = 3cm b Khoảng cách từ ảnh đến kính: AB OA OAB OA' B ' ' ' ' (1) A B OA ' OA' 8.3 24cm OA c Tiêu cự kính: F 'OI F ' A' B ' OI F 'O OI F 'O ' ' ' ' ' ' ' (2) AB F A A B OA OF ' Mà OI = AB nên (1) = (2): AB F 'O F 'O A' B ' OA' OF ' 24 OF ' OF ' 12cm Vậy kính có tiêu cự là 12cm II.2 Bài tập máy biến Câu Một máy biến gồm cuộn sơ cấp có 500 vòng, cuộn thứ cấp 40 000 vòng, đựợc đặt nhà máy phát điện a/ Cuộn dây nào máy biến mắc vào cực máy phát ? vì sao? b/ Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp hiệu điện 400V.Tính HĐT hai đầu cuộn thứ cấp? c/ Dùng máy biến trên để tăng áp tải công suất điện 000 000 W đường dây truyền tải có điện trở là 40 Tính công suất hao phí toả nhiệt trên đường dây? GỢI Ý: a/ Cuộn 500 vòng mắc vào cực máy phát điện Vì n1 < n2 : máy biến là máy tăng Sử dụng máy tăng để tăng HĐT truyền tải trên đường dây làm giảm hao phí vì tỏa nhiệt trên đường dây b/ Hiệu điện hai đầu cuộn thứ cấp: U1/U2 = n1/n2 → U2 = n2 / n1 U1 = 40000 / 500 400 =32000(V) P2 1000000 =40 =39062 ,5 W U2 320002 Câu Cuộn sơ cấp máy biến có 500 vòng, cuộn thứ cấp có 225 vòng a) Máy biến trên là máy tăng hay hạ thế? Vì sao? c/ Công suất hao phí trên đường dây tải điện: Php=R (8) b) Nếu đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp hiệu điện xoay chiều 220V, thì hiệu điện hai đầu cuộn thứ cấp là bao nhiêu? Lời giải: a) Máy biến đó là máy hạ Vì số vòng dây cuộn sơ cấp nhiều số vòng dây cuộn thứ cấp b) Hiệu điện hai đầu cuộn thứ cấp là: U1 n1 U n2 U n 220.225 U2 11(V ) n1 4500 Câu 3: Một máy phát điện xoay chiều cho hiệu điện hai cực máy là 2500V Muốn tải điện xa người ta phải tăng hiệu điện lên 30000V cách sử dụng máy biến có số vòng dây cuộn sơ cấp là 2000 vòng a) Tính số vòng dây cuộn thứ cấp b) Khoảng cách từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ là 100km, công suất điện cần truyền là 300kW Tính công suất hao phí toả nhiệt trên đường dây, biết km dây dẫn có điện trở 0,2Ω Lời giải: a) Số vòng dây cuộn thứ cấp: n2 = = 24000 vòng b) Điện trở dây: R = 200.2.0,2 = 80Ω (0,5 đ) Công suất hao phí: Php = = =8000W Câu 4: Đầu đường dây tải điện đặt máy tăng với các cuộn dây có số vòng là 500 vòng và 11000 vòng Hiệu điện đặt vào cuộn sơ cấp máy là 1000V, công suất điện truyền tải là 110000W a Tìm hiệu điện hai đầu cuộn thứ cấp? b Tìm công suất hao phí trên đường dây tải điện, biết điện trở tổng cộng đường dây tải điện là 100Ω Lời giải: U1 n1 U n2 a) Vận dụng công thức: : n2 11000 U1 1000 Ta có: U2 = n1 = 500 = 22 000V b) Vận dụng đúng công thức tính công suất hao phí trên đường dây tải điện, tính kết là: 2500W Câu Một máy phát điện xoay chiều cho hiệu điện xoay chiều hai cực máy là 220V Muốn tải điện xa người ta phải tăng hiệu điện 15400V a Hỏi phải dùng loại máy biến với các cuộn dây có số vòng dây theo tỷ lệ nào? Cuộn dây nào mắc với hai đầu máy phát điện? (9) b Dùng máy biến có cuộn sơ cấp 500 vòng để tăng hiệu điện trên Hỏi số vòng dây cuộn thứ cấp? Lời giải: n U1 15400 70 n U 220 2 a Từ công thức: Cuộn dây có ít vòng dây mắc với hai đầu máy phát điện n1 =70 , vì là máy tăng n2 là cuộn sơ cấp và n1 là b Từ công thức n2 cấp Số vòng dây cuộn thứ cấp là: n1 = 70n2 = 35000 vòng cuộn thứ (10)