Đang tải... (xem toàn văn)
CHỦ ĐỀ 1:TỪ TRƯỜNG CỦA DÂY DẪN CÓ HÌNH DẠNG ĐẶCBIỆT.NGUYÊN LÍ CHỒNG CHẤT TỪ TRƯỜNGA.LÍ THUYẾTA Tóm tắt lý thuyết .I Các định nghĩa1 Từ trường : ĐN: Từ trường là một dạng vật chất tồn tại trong không gian mà biểu hiện cụ thể là sự xuất hiện của lựctừ tác dụng lên nam châm hay một dòng điện đặt trong nó . Đặc trưng của từ trường là cảm ứng từ ký hiệu là B⃗ đơn vị của cảm ứng từ là T ( Tesla) Quy ước : Hướng của từ trường tại một điểm là hướng Nam Bắc của kim nam châm cân bằng tại điểmđó2 Đường sức từ : ĐN : đường sức từ là những đường vẽ trong không gian có từ trường sao cho tiếp tuyến tại mỗi điểm cóhướng trùng với hướng của của từ trường tại điểm đó. Tính chất : Qua mỗi điểm trong không gian chỉ vẽ được một đường sức từ Các đường sức từ là những đường cong khép kín hoặc vô hạn ở 2 đầu Chiều của đường sức từ tuân theo những quy tắc xác định ( quy tắc nắm tay phải , quy tắc đinhốc...) Quy ước : Vẽ các đường cảm ứng từ sao cho chỗ nào từ trường mạnh thì các đường sức dày vàchỗ nào từ trường yếu thì các đường sức từ thưa .II Từ trường tạo bởi các dây dẫn điện có hình dạng đặc biệt1 Từ trường của dòng điện thẳng dài vô hạn .Giả sử cần xác định từ trường BM⃗⃗⃗⃗⃗ tại M cách dây dẫn một đoạn r do dây dẫn điện có cường độ I (A) gâyra ta làm như sau : Điểm đặt : Tại M Phương : cùng với phương tiếp tuyến của đường tròn ( O,r) tại M Chiều : được xác định theo quy tắc nắm bàn tay phải họăc quy tắc đinh ốc 1 : Quy tắc nắm bàn tay phải : Để bàn tay phải sao cho ngón cái nằm dọc theo dây dẫn và chỉ theochiều dòng điện , khi đó các ngón kia khum lại cho ta chiều của cảm ứng từ . Quy tắc cái đinh ốc 1 : Quay cái đinh ốc để nó tiến theo chiều dòng điện thì chiều của nó tại điểmđó là chiều của cảm ứng từ
Website: https://hoc24h.vn/ Giáo Viên: Ngô Thái Ngọ SĐT: 01666782246 CHƯƠNG IV:TỪ TRƯỜNG CHỦ ĐỀ 1:TỪ TRƯỜNG CỦA DÂY DẪN CÓ HÌNH DẠNG ĐẶC BIỆT.NGUN LÍ CHỒNG CHẤT TỪ TRƯỜNG A.LÍ THUYẾT A- Tóm tắt lý thuyết - - I / Các định nghĩa - Từ trường : Đ/N: Từ trường dạng vật chất tồn không gian mà biểu cụ thể xuất lực từ tác dụng lên nam châm hay dịng điện đặt ⃗ đơn vị cảm ứng từ T ( Tesla) Đặc trưng từ trường cảm ứng từ ký hiệu 𝐵 Quy ước : Hướng từ trường điểm hướng Nam - Bắc kim nam châm cân điểm - Đường sức từ : Đ/N : đường sức từ đường vẽ khơng gian có từ trường cho tiếp tuyến điểm có hướng trùng với hướng của từ trường điểm Tính chất : Qua điểm không gian vẽ đường sức từ Các đường sức từ đường cong khép kín vơ hạn đầu Chiều đường sức từ tuân theo quy tắc xác định ( quy tắc nắm tay phải , quy tắc đinh ốc…) Quy ước : Vẽ đường cảm ứng từ cho chỗ từ trường mạnh đường sức dày chỗ từ trường yếu đường sức từ thưa II / Từ trường tạo dây dẫn điện có hình dạng đặc biệt - Từ trường dòng điện thẳng dài vô hạn Giả sử cần xác định từ trường ⃗⃗⃗⃗⃗ 𝐵𝑀 M cách dây dẫn đoạn r dây dẫn điện có cường độ I (A) gây ta làm sau : - Điểm đặt : Tại M - Phương : với phương tiếp tuyến đường tròn ( O,r) M - Chiều : xác định theo quy tắc nắm bàn tay phải họăc quy tắc đinh ốc : Quy tắc nắm bàn tay phải : Để bàn tay phải cho ngón nằm dọc theo dây dẫn theo chiều dịng điện , ngón khum lại cho ta chiều cảm ứng từ Quy tắc đinh ốc : Quay đinh ốc để tiến theo chiều dịng điện chiều điểm chiều cảm ứng từ - 𝐼 Độ lớn : 𝐵𝑀 = 10−7 𝑟 Trong : B (T) - I (A) - r (m) I BM O r M - Từ trường dòng điện tròn Giả sử cần xác định từ trường ⃗⃗⃗⃗ 𝐵𝑜 tâm O cách dây dẫn hìng trịn bán kính r dây dẫn điện có cường độ I (A) gây ta làm sau : Chuyên gia luyện thi đại học offline số – ngõ 17 – Tạ Quang Bửu Trang Website: https://hoc24h.vn/ - SĐT: 01666782246 Giáo Viên: Ngô Thái Ngọ Điểm đặt : Tại O Phương : Vng góc với mặt phẳg vịng dây Chiều : xác định theo quy tắc đinh ốc : “Quay đinh ốc theo chiều dịng điện chiều tiến điểm chiều cảm ứng từ 𝐼 Độ lớn : 𝐵𝑀 = 2𝜋 10−7 𝑟 Trong : B (T) - I (A) - r (m) BM O r I - Từ trường ống dây Giả sử cần xác định từ trường ⃗⃗⃗⃗ 𝐵𝑜 tâm O ống dây dẫn điện có cường độ I (A) gây ta làm sau : - Phương : song song với trục ống dây - Chiều : xác định theo quy tắc đinh ốc : “Quay đinh ốc theo chiều dịng điện chiều tiến điểm chiều cảm ứng từ l - N vịng I I _Đường sức từ vào mặt Nam mặt Bắc : +Mặt Nam: nhìn vào ta thấy dòng điện chạy chiều kim đồng hồ Hoặc +Mặt Bắc: nhìn vào ta thấy dòng điện chạy ngược chiều kim đồng hồ 𝑁𝐼 Độ lớn : 𝐵𝑂 = 4𝜋 10−7 𝑙 Trong : B (T) - I (A) - l (m) – N số vịng dây III.Ngun lí chồng chất từ trường 5/ Nguyên lí chồng chất từ trường: B B1 B2 Bn - Chuù ý:Công thức chồng chất từ trường thực dạng vec tơ *các trường hợp đặc biệt tiến hành tính độ lớn từ trường : B12 = B1 + B2 a) B1 B2 B12 B1 B2 b) B1 B2 B12 B1 B2 c) B1 B2 d) B1.B2 = B12 B12 B12 B22 Chuyên gia luyện thi đại học offline số – ngõ 17 – Tạ Quang Bửu B12 B22 2.B1.B2 cos Trang Website: https://hoc24h.vn/ Giáo Viên: Ngô Thái Ngọ SĐT: 01666782246 CHỦ ĐỀ 2: LỰC TỪ DẠNG 1:LỰC TỪ TÁC DỤNG LÊN ĐOẠN DÂY DẪN MANG DỊNG ĐIỆN I.Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn thẳng mang dòng điện đặt từ trường: Lực từ F từ trường tác dụng lên đoạn dây thẳng l có dòng điện I có đặt điểm: -Điểm đặt: trung điểm đoạn dây -Phương : vuông góc với mặt phẳng B; l -Chiều : xác định theo quy tắc bàn tay trái -Độ lớn : xác định theo công thức Ampère: F B.I l.sin B; I (1) Nhận xét: _Trường hợp đường sức dòng điện phương(tức 00 1800 )thì F=0 _Trường hợp đường sức dòng điện vuông góc nhau(tức 900 )thì F= Fmax B.I l DẠNG 2:LỰC TỪ TÁC DỤNG LÊN HAI DỊNG ĐIỆN SONG SONG II.Lực tương tác hai dây dẫn thẳng song song mang dòng điện: Độ lớn lực tác dụng lên đoạn dây dẫn có chiều dài l là: F 2.10 7 I1.I l (2) r -Trong đó:+r:khoảng cách hai dòng điện +I1;I2 :cường độ dòng điện chạy hai dây dẫn -Lực tương tác là:+Lực hút I1 I2 +Lực đẩy I1 I2 DẠNG 3:LỰC TỪ TÁC DỤNG LÊN KHUNG DÂY ` IV.Mômen ngẫu lực từ tác dụng lên khung dây mang dòng điện: M BIS sin Với B, n (4) M: mômen ngẫu lực từ (N.m) B: cảm ứng từ (T) I: cường độ dòng điện qua khung (A) S: diện tích khung dây (m2) n : vectơ pháp tuyến khung dây Chiều vectơ pháp tuyến: n hướng khỏi mặt Bắc khung Mặt Bắc mặt mà nhìn vào ta thấy dòng điện chạy ngược chiều kim đồng hồ Nhận xét: _Trường hợp đường sức vuông góc với mặt phẳng khung lực từ không làm cho khung quay mà có tác dụng làm biến dạng khung _Trường hợp đường sức từ nằm mặt phẳng khung M=Mmax= I.B.S Chun gia luyện thi đại học offline số – ngõ 17 – Tạ Quang Bửu Trang Website: https://hoc24h.vn/ Giáo Viên: Ngô Thái Ngọ SĐT: 01666782246 DẠNG 4: LỰC LORENXƠ Lí thuyết Lực từ tác dụng lên điện tích chuyển động từ trường-lực Lorentz: Lực từ F từ trường tác dụng lên điện tích chuyển động từ trường có đặt điểm -Điểm đặt:điện tích -Phương : vuông góc với mặt phẳng B; v -Chiều : xác định theo quy tắc bàn tay trái* -Độ lớn : xác định theo công thức Lorentz: F q B.v.sin B; v (3) Nhận xét: - Lực Loren không làm thay đổi độ lớn vận tốc hạt mang điện, mà làm thay đổi hướng vận tốc - Khi = hạt mang điện chuyển động tròn từ trường BÀI TẬP CHƯƠNG V:CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ DẠNG 1:XÁC ĐỊNH CHIỀU DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG I PHƯƠNG PHÁP -Xác định chiều vectơ cảm ứng từ xuyên qua khung dây -Xét từ thông qua khung dây: BS cos tăng hay giảm + Nếu ϕ tăng, Bc ngược chiều B + Nếu ϕ giảm, Bc chiều B -Sau xác định chiều Bc, dễ dàng xác định chiều ic theo quy tắc nắm bàn tay phải quy tắc mặt nam , bắc DẠNG 2: TÍNH TỪ THƠNG, SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG VÀ CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG I PHƯƠNG PHÁP Theo định luật Len-xơ hệ SI suất điện động cảm ứng viết dạng : ec t Trường hợp mạch điện khung dây có N vòng dây ec N t Nếu B biến thiên Scos( B) Nếu S biến thiên Bcos(S ) Nếu α biến thiên BS (cos ) Nếu đề bắt tính dịng cảm ứng ic=ec/R DẠNG 3: SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG TRONG MỘT ĐOẠN DÂY DẪN CHUYỂN ĐỘNG Suất điện động cảm ứng đoạn dây dẫn chuyển động từ trường Khi đoạn dây dẫn chuyển động cắt đường sức từ đoạn dây xuất suất điện động Chun gia luyện thi đại học offline số – ngõ 17 – Tạ Quang Bửu Trang Website: https://hoc24h.vn/ Giáo Viên: Ngô Thái Ngọ SĐT: 01666782246 (đóng vai trò nguồn điện) Suất điện động trường hợp gọi suất điện động cảm ứng Qui tắc bàn tay phải Đặt bàn tay phải hứng đường sức từ, ngón choãi 900 hướng theo chiều chuyển động đoạn dây, đoan dây dẫn đóng vai trò nguồn điện, chiều từ cổ tay đến bốn ngón tay chiều từ cực âm sang cực dương nguồn điện Biểu thức suất điện động cảm ứng đoạn dây: Khi đoạn dây dẫn chuyển động cắt đường sức từ độ lớn suất điện động đoạn dây là: = Blv Nếu v B vuông góc với đoạn dây, đồng thời v hợp với B góc độ lớn suất điện động suất đoạn dây là: = Blvsin DẠNG 4:HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM DÒNG ĐIỆN FU-CO HIỆN TƯNG TỰ CẢM I DÒNG ĐIỆN FU-CO Định nghóa: Dòng điện cảm ứng sinh khối vật dẫn vật dẫn chuyển động từ trường (hay đặt từ trường) biến đổi theo thời gian dòng điện FU-CO Tác dụng dòng điện FU-CO a Một vài ứng dụng dòng điện FU-CO - Gây lực để hãm chuyển động thiết bi máy móc hay dụng cụ - Dùng phanh điện từ xe có tải trọng lớn - Nhiều ứng dụng Công tơ điện b Một vài ví dụ trường hợp dòng điện FU-CO có hại - Làm nóng máy móc, thiết bị - Làm giảm công suất động II Hiện tượng tự cảm: Định nghóa Hiện tượng cảm ứng điện từ mạch điện biến đổi dòng điện mạch gây Suất điện động tự cảm: a Hệ số tự cảm: L = 4π.10-7n2.V L: Hệ số tự cảm (Henry: H) V: Thể tích ống dây (m3) i b Suất điện động tự cảm: e tc L t Chuyên gia luyện thi đại học offline số – ngõ 17 – Tạ Quang Bửu Trang Website: https://hoc24h.vn/ SĐT: 01666782246 Giáo Viên: Ngô Thái Ngọ CHƯƠNG VI: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG DẠNG I:ÁP DỤNG ĐỊNH LUẬT KHÚC XẠ ÁNH SÁNG A.LÍ THUYẾT 1.Chiết suất a.Định nghĩa + n c v c:tốc độ ánh sáng không khí v: tốc độ ánh sáng mơi trường xét n:Chiết suất mơi trường Hệ quả: -n khơng khí chân khơng =1 nhỏ -n môi trường khác lớn b.Chiết suất tỉ đối n21 n2 v1 n1 v2 - Khúc xạ ánh sáng - Hiện tượng Khúc xạ ánh sáng tượng lệch phương của tia sáng truyền xiên góc qua mặt phân cách hai môi trường suốt khác - Định luật -Tia khúc xạ nằm mặt phẳng tới bên pháp tuyến so với tia tới -Biểu thức Sini ntới= sinr nkx=const Chú ý: -n tới chiết suất môi trường chứa tia tới nkx chiết suất môi trường chứa tia khúc xạ -Dễ dàng nhận cách nhớ để vẽ cách định tính góc mơi trường có chiết suất lớn góc nhỏ S S i i 1 I I 2 r r R R Hình (n1n2) 3.Một số khái niệm lưu ý cần thiết làm a.Nguồn sáng(vật sáng) Chuyên gia luyện thi đại học offline số – ngõ 17 – Tạ Quang Bửu Trang Website: https://hoc24h.vn/ Giáo Viên: Ngô Thái Ngọ SĐT: 01666782246 -Là vật phát ánh sáng chia làm hai loại +Nguồn trực tiếp: đèn, mặt trời… +Nguồn gián tiếp: nhận ánh sáng phản lại vào mắt ta b.Khi mắt ta nhìn thấy vật? +Khi có tia sáng từ vật trực tiếp đến mắt tia khúc xạ vào mắt ta c.Khi mắt nhìn vật, mắt nhìn ảnh? +Nếu mắt vật chung mơi trường, có tia sáng trực tiếp từ vật đến mắt mắt nhìn vật +Nếu mắt vật tồn môi trường khơng phải mắt nhìn ảnh vật Ví dụ: Mắt bạn khơng khí nhìn viên sỏi cá đáy hồ, mắt bạn chúng khơng khí nước bạn nhìn ảnh chúng Tương tự cá nhìn bạn nhìn ảnh mà thơi c.Cách dựng ảnh vật -Muốn vẽ ảnh điểm ta vẽ hai tia: tia tới vuông góc với mặt phân cách truyền thẳng tia tới có góc bất kì, giao hai tia khúc xạ ảnh vật Ảnh thật tia khúc xạ trực tiếp cắt nhau, ảnh ảo tia khúc xạ không trực tiếp cắt nhau, vẽ nét đứt d.Góc lệch D -Là góc tạo phương tia tới tia khúc xạ D=|i-r| -Nếu mặt phân cách hai mơi trường hình cầu pháp tuyến đường thẳng nối điểm tới tâm cầu e.Cơng thức gần Với góc nhỏ ( vật thật d < vật ảo d’ > ảnh thật d' < ảnh ảo c Cơng thức hệ số phóng đại ảnh: k d' ; d k A' B ' AB (k > 0: ảnh, vật chiều; k < 0: ảnh, vật ngược chiều.) ( | k | > 1: ảnh cao vật, | k | < 1: ảnh thấp vật ) d Hệ quả: Chuyên gia luyện thi đại học offline số – ngõ 17 – Tạ Quang Bửu Trang 17 Website: https://hoc24h.vn/ d' d f ; d f d d ' f d ' f Giáo Viên: Ngô Thái Ngọ f d d ' ; d d' k SĐT: 01666782246 f f d ' f d f 5.Chú ý - Tỉ lệ diện tích vật ảnh: - Nếu vật AB hai vị trí cho hai ảnh khác A1B1 A2B2 thì: (AB)2 = (A1B1)2.(A2B2)2 - Điều kiện để vật thật qua thấu kính cho ảnh thật là: L 4.f - Vật AB đặt cách khoảng L, có hai vị trí thấu kính cách l cho AB qua thấu kính cho ảnh rõ nét tiêu cự thấu kính tính theo cơng thức: - Nếu có thấu kính ghép sát cơng thức tính độ tụ tương đương là: B.BÀI TẬP DẠNG TỐN VẼ ĐỐI VỚI THẤU KÍNH Phương pháp: - Cần tia sáng để vẽ ảnh vật Vật nằm tia tới, ảnh nằm tia ló ( đường kéo dài tia ló) Nhớ tia sáng đặc biệt Nhớ tính chất ảnh vật qua thấu kính Nếu đề cho S S’, trục S S’ cắt quang tâm O trục Dựa vào vị trí S,S’ so với trục ta kết luận S’ ảnh thật hay ảo, thấu kính hội tụ hay phân kì Nếu đề cho vật AB ảnh A’B’, tiến hành nối AB A’B’ chúng cắt quang tâm O, Ox vuông góc với AB trục thấu kính Xác định tiêu điểm F: Từ S AB vẽ tia SI song song trục chính, giao trục với IS’ F DẠNG TÍNH TIÊU CỰ VÀ ĐỘ TỤ Phương pháp: - Áp dụng công thức: D n 1 ( tk 1)( ) f nm t R1 R2 - Chú ý giá trị đại số bán kính mặt cầu: R > mặt cầu lồi; R < lõm, R = : mặt phẳng ) f : mét (m); D: điốp (dp) Chuyên gia luyện thi đại học offline số – ngõ 17 – Tạ Quang Bửu Trang 18 Website: https://hoc24h.vn/ Giáo Viên: Ngô Thái Ngọ SĐT: 01666782246 DẠNG XÁC ĐỊNH TÍNH CHẤT ẢNH - MỐI QUAN HỆ ẢNH VÀ VẬT I.BÀI TOÁN THUẬN: Xác định ảnh vật sáng cho bới thấu kính Xác định d / , k, chiều ảnh so với chiều vật + Dạng đề toán: Cho biết tiêu cự f thấu kính khoảng cách từ vật thật đến thấu kính d, xác định vị trí, tính chất ảnh số phóng đại ảnh k + Phân tích đề để xác định phương pháp giải tốn: - Xác định vị trí ảnh, tính chất ảnh số phóng đại ảnh xác định d / , k Từ giá trị d / , k để suy tính chất ảnh chiều ảnh - Giải hệ hai phương trình: d/ d f d f d/ k d Chú ý: -Thay số ý đơn vị, dấu f,d - Áp dụng công thức xác định vị trí ảnh, độ phóng đại d' f d' f f d' d ' ; k d f d f d f Chuyên gia luyện thi đại học offline số – ngõ 17 – Tạ Quang Bửu Trang 19 Website: https://hoc24h.vn/ Giáo Viên: Ngô Thái Ngọ Chuyên gia luyện thi đại học offline số – ngõ 17 – Tạ Quang Bửu SĐT: 01666782246 Trang 20 ... B 12 B1 B2 c) B1 B2 d) B1.B2 = B 12 B 12 B 12 B 22 Chuyên gia luyện thi đại học offline số – ngõ 17 – Tạ Quang Bửu B 12 B 22 2. B1.B2 cos Trang Website: https://hoc24h.vn/ Giáo... tổng kết chi tiết (CO=C’O=2OF) 1.Với thấu kính hội tụ STT Vị trí vật Vật thật C Vật thật từ ∞ đến C Vật thật từ C đến F Vật thật F Vật thật từ F đến O 2. Với thấu kính phân kì STT Vị trí vật Vật thật... Tính chất ảnh Ảnh vật, ngược chi? ??u vật Ảnh nhỏ hơn, ngược chi? ??u vật Ảnh lớn hơn, ngược chi? ??u vật Vị trí ảnh Ảnh ảo F’O’ Tính chất ảnh Ảnh nhỏ hơn, chi? ??u vật Ảnh lớn hơn, chi? ??u vật II Bảng tổng