tom tat li thuyet cong thuc vat li 11

tom tat li thuyet cong thuc vat li 11 tom tat li thuyet cong thuc vat li 11 tom tat li thuyet cong thuc vat li 11 tom tat li thuyet cong thuc vat li 11 tom tat li thuyet cong thuc vat li 11 tom tat li thuyet cong thuc vat li 11 tom tat li thuyet cong thuc vat li 11 tom tat li thuyet cong thuc vat li 11

Giáo Viên: Nguyễn Thành Đạt – 0977032235 THPT Lê Xoay TĨM TẮT CƠNG THỨC VÀ LÍ THUYẾT VẬT LÝ 11 CHƯƠNG I ĐIỆN TÍCH – ĐIỆN TRƯỜNG I Cách nhiễm điện Có cách nhiễm điện vật: Cọ xát, tiếp xúc ,hưởng ứng II Định luật Cu lông: Lực tương tác điện tích điểm q 1; q2 đặt cách khoảng r mơi trường có r r số điện môi ε F12 ; F21 có: - Điểm đặt: điện tích - Phương: đường nối điện tích - Chiều: + Hướng xa q1.q2 > (q1; q2 dấu) + Hướng vào q1.q2 < (q1; q2 trái dấu)  N m  q1q  ÷ F = k 9 C  (ghi chú: F lực tĩnh điện) - Độ lớn: ε r ; k = 9.10 - Biểu  diễn: F21  F21 r  F12 q1.q2 >0  F21 r  F12 q1.q2 < Vật dẫn điện, điện mơi: + Vật (chất) có nhiều điện tích tự → dẫn điện + Vật (chất) có chứa điện tích tự → cách điện (điện mơi) Định luật bảo tồn điện tích: Trong hệ lập điện (hệ khơng trao đổi điện tích với hệ khác) tổng đại số điện tích hệ số III Điện trường + Khái niệm: Là môi trường tồn xung quanh điện tích tác dụng lực lên điện tích khác đặt + Cường độ điện trường:  Là đại lượng đặc trưng cho điện trường khả tác dụng lực  F   E = ⇒ F = q.E Đơn vị: E(V/m) q   q > : F phương, chiều với E   q < : F phương, ngược chiều với E + Đường sức điện trường: Là đường vẽ điện trường cho hướng tiếp tưyến điểm đường trùng với hướng véc tơ CĐĐT điểm Tính chất đường sức: - Qua điểm đ.trường ta vẽ đường sức điện trường - Các đường sức điện đường cong khơng kín, xuất phát từ điện tích dương, tận điện tích âm - Các đường sức điện không cắt - Nơi có CĐĐT lớn đường sức vẽ mau ngược lại + Điện trường đều: - Có véc tơ CĐĐT điểm - Các đường sức điện trường đường thẳng song song cách Trang Giáo Viên: Nguyễn Thành Đạt – 0977032235 THPT Leâ Xoay r + Véctơ cường độ điện trường E điện tích điểm Q gây điểm M cách Q đoạn r có: - Điểm đặt: Tại M - Phương: Đường nối M Q - Chiều: Hướng xa Q Q > Hướng vào Q Q 0 r r EM → r EM r q C1, C2, C3 Q.U C.U Q - Năng lượng tụ điện: W = = = 2 2C - Năng lượng điện trường: Năng lượng tụ điện lượng điện trường tụ điện Trang Giáo Viên: Nguyễn Thành Đạt – 0977032235 THPT Lê Xoay Tụ điện phẳng ε E V W= 9.109.8.π với V=S.d thể tích khoảng khơng gian tụ điện phẳng W ε E2 Mật độ lượng điện trường: w= = V k 8π CHƯƠNG II DỊNG ĐIỆN KHƠNG ĐỔI I DỊNG ĐIỆN • Dịng điện dịng điện tích (các hạt tải điện) di chuyển có hướng Chiều quy ước dòng điện chiều dịch chuyển có hướng điện tích dương • Dịng điện có: * tác dụng từ (đặc trưng) (Chiếu quy ước I) * tác dụng nhiệt, tác dụng hoá học tuỳ theo mơi trường • Cường độ dịng điện đại lượng cho biết độ mạnh dịng điện tính bởi: q: điện lượng di chuyển qua tiết diện thẳng vật dẫn Δq I= ∆t: thời gian di chuyển Δt (∆t→0: I cường độ tức thời) Dòng điện có chiều cường độ khơng thay đổi theo thời gian gọi dịng điện khơng đổi (cũng gọi dòng điệp chiều) Cường độ dòng điện tính bởi: I A q I= t q điện lượng dịch chuyển qua tiết diện thẳng vật dẫn thời gian t Ghi chú: a) Cường độ dịng điện khơng đổi đo ampe kế (hay miliampe kế, ) mắc xen vào mạch điện (mắc nối tiếp) b) Với chất dòng điện định nghĩa cường độ dòng điện ta suy ra: * cường độ dịng điện có giá trị điểm mạch không phân nhánh * cường độ mạch tổng cường độ mạch rẽ II ĐỊNH LUẬT ƠM ĐỐI VƠI ĐOẠN MẠCH CHỈ CĨ ĐIÊN TRỞ 1) Định luật: • Cường độ dịng điện chạy qua đoạn mạch có có điện trở R: - tỉ lệ thuận với hiệu điện hai đầu đoạn mạch - tỉ lệ nghịch với điện trở U R I = I (A) R A B U • Nếu có R I, tính hiệu điện sau : UAB = VA - VB = I.R ; I.R: gọi độ giảm (độ sụt hay sụt áp) điện trở • Cơng thức định luật ôm cho phép tính điện trở: I U R= (Ω) I 2) Đặc tuyến V - A (vôn - ampe) Đó đồ thị biểu diễn I theo U cịn gọi đường đặc trưng vơn - ampe O U Đối với vật dẫn kim loại (hay hợp kim) nhiệt độ định đặc tuyến V –A đoạn đường thẳng qua gốc trục: R có giá trị khơng phụ thuộc U Trang Giáo Viên: Nguyễn Thành Đạt – 0977032235 THPT Lê Xoay (vật dẫn tn theo định luật ôm) Ghi : Nhắc lại kết tìm hiểu lớp a) Điện trở mắc nối tiếp: điện trở tương đương tính bởi: Rm = Rl + R2+ R3+ … + Rn U Im = Il = I2 = I3 =… = In Im = m Um = Ul + U2+ U3+… + Un Rm b) Điện trở mắc song song: điện trở tương đương anh bởi: 1 1 = + + + ×××+ U Rm R1 R2 R3 Rn Im = m Im = I l + I + … + In Rm Um = Ul = U2 = U3 = … = Un c) Điện trở dây đồng chất tiết diện đều: ρ: điện trở suất (Ωm) l R =ρ l: chiều dài dây dẫn (m) S S: tiết diện dây dẫn (m2) R1 R2 R3 R1 R2 Rn R3 Rn III NGUỒN ĐIỆN: • Nguồn điện thiết bị tạo trì hiệu điện để trì dịng điện Mọi nguồn điện có hai cực, cực dương (+) cực âm (-) Để đơn giản hoá ta coi bên nguồn điện có lực lạ làm di chuyển hạt tải điện (êlectron; Ion) để giữ cho: * cực thừa êlectron (cực âm) * cực thiếu ẽlectron thừa êlectron bên (cực dương) • Khi nối hai cực nguồn điện vật dẫn kim loại êlectron từ cực (-) di chuyển qua vật dẫn cực (+) Bên nguồn, êlectron tác dụng lực lạ di chuyển từ cực (+) sang cực (-) Lực lạ thực công (chống lại công cản trường tĩnh điện) Công gọi cơng nguồn điện • Đại lượng đặc trưng cho khả thực công nguồn điện gọi suất điện động E tính bởi: ξ= A q (đơn vị E V) : A cơng lực lạ làm di chuyển điện tích từ cực sang cực nguồn điện |q| độ lớn điện tích di chuyển Ngoài ra, vật dẫn cấu tạo thành nguồn điện có điện trở gọi điện trở r nguồn điện IV PIN VÀ ACQUY Pin điện hố: • Khi nhúng kim loại vào chất điện phân kim loại chất điện phân hình thành hiệu điện điện hoá Khi hai kim loại nhúng vào chất điện phân hiệu điện điện hố chúng khác nên chúng tồn hiệu điện xác định Đó sở để chế tạo pìn điện hố • Pin điện hố chế tạo pin Vôn-ta (Volta) gồm Zn Cu nhúng vào dung dịch H2SO4 loãng Trang Giáo Viên: Nguyễn Thành Đạt – 0977032235 THPT Lê Xoay Chênh lệch hiệu điện điện hoá suất điện động pin: E = 1,2V Acquy • Acquy đơn giản chế tạo acquy chì (cịn gọi acquy axit để phân biệt với acquy kiềm chế tạo sau) gồm: * cực (+) PbO2 * cực (-) Pb nhúng vào dung dịch H2SO4 loãng Do tác dụng axit, hai cực acquy tích điện trái dấu hoạt động pin điện hố có suất điện động khoảng 2V • Khi hoạt động cực acquy bị biến đổi trở thành giống (có lớp PbSO4 Phủ bên ngồi) Acquy khơng cịn phát điện Lúc phải mắc acquy vào nguồn điện để phục hồi cực ban đầu (nạp điện) Do acquy sử dụng nhiều lần • Mỗi acquy cung cấp điện lượng lớn gọi dung lượng thường tính đơn vị ampe-giờ (Ah) 1Ah = 3600C ĐIỆN NĂNG VÀ CÔNG SUẤT ĐIỆN - ĐỊNH LUẬT JUN – LENXƠ I CƠNG VÀ CƠNG SUẤT CỦA DỊNG ĐIỆN CHẠY QUA MỘT ĐOẠN MẠCH Cơng: Cơng dịng điện công lực điện thực làm di chuyển điện tích tự đoạn mạch Cơng điện mà đoạn mạch tiêu thụ tính bởi: I A = U.q = U.I.t (J) A B U U : hiệu điện (V) I : cường độ dòng điện (A); q : điện lượng (C); t : thời gian (s) Công suất Công suất dòng điện đặc trưng cho tốc độ thực cơng Đây cơng suất điện tiêu thụ đoạn mạch A Ta có : P = = U I (W) t Định luật Jun - Len-xơ: Nếu đoạn mạch có điện trở R, công lực điện làm tăng nội vật dẫn Kết vật dẫn nóng lên toả nhiệt Kết hợp với định luật ôm ta có: U2 (J) A = Q = R.I t = ×t R Đo cơng suất điện điện tiêu thụ đoạn mạch Ta dùng ampe - kế để đo cường độ dòng điện vôn - kế để đo hiệu điện Cơng suất tiêu thụ tính hởi: P = U.I(W) - Người ta chế tạo oát-kế cho biết P nhờ độ lệch kim thị - Trong thực tế ta có cơng tơ điện (máy đếm điện năng) cho biết cơng dịng điện tức điện tiêu thụ tính kwh (1kwh = 3,6.106J) II CƠNG VÀ CƠNG SUẤT CỦA NGUỒN ĐIỆN Cơng Trang Giáo Viên: Nguyễn Thành Đạt – 0977032235 THPT Lê Xoay Cơng nguồn điện công lực lạ làm di chuyển điện tích hai cực để trì hiệu điện nguồn Đây điện sản tồn mạch Ta có : A = qξ = ξIt (J) ξ : suất điện động (V) I: cường độ dịng điện (A) q : điện tích (C) Cơng suất Ta có : P = A = ξ I (W) t III CÔNG VÀ CÔNG SUẤT CỦA CÁC DỤNG CỤ TIÊU THỤ ĐIỆN * dụng cụ toả nhiệt * máy thu điện Hai loại dụng cụ tiêu thụ điện: Công công suất dụng cụ toả nhiệt: U2 - Công (điện tiêu thụ): A = R.I t = ×t (định luật Jun - Len-xơ) R U2 - Công suất : P = R.I = R Công công suất máy thu điện a) Suất phản điện - Máy thu điện có cơng dụng chuyển hố điện thành dạng lượng khác nội (cơ năng; hoá ; ) Lượng điện (A’) tỉ lệ với điện lượng truyền qua máy thu điện A′ = ξ p q = ξ p I t ξ p : đặc trưng cho khả biến đổi điện thành năng, hoá năng, máy thu điện gọi suất phản điện - Ngồi có phần điện mà máy thu điện nhận từ dòng điện chuyển thành nhiệt máy có điện trở rp Q′ = rp I t - Vậy cơng mà dịng điện thực cho máy thu điện tức điện tiêu thụ máy thu điện là: A = A′ + Q ′ = ξ p I t + rp I t - Suy công suất máy thu điện: P= A = ξ p I + rp I t ξ p I: cơng suất có ích; rp I2: cơng suất hao phí (toả nhiệt) b) Hiệu suất máy thu điện Tổng quát : H(%) = Điện có ích cơng suất có ích = Điện tiêu thụ công suất tiêu thụ Với máy thu điện ta có: H= ξ p I t U I t = ξp U = 1− r p I U Ghi : Trên dụng cụ tiêu thụ điện có ghi hai chi số: (Ví dụ: 100W-220V) * Pđ: cơng suất định mức * Uđ: hiệu điện định mức Trang Giáo Viên: Nguyễn Thành Đạt – 0977032235 THPT Lê Xoay ĐỊNH LUẬT ƠM TỒN MẠCH, CÁC LOẠI ĐOẠN MẠCH I ĐỊNH LUẬT ƠM TỒN MẠCH Cường độ dịng điện mạch kín: - tỉ lệ thuận với suất điện động nguồn điện - tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phần mạch ,r ξ I= r+R I Ghi chú: * Có thể viết : ξ = ( R + r ).I = U AB + Ir Nếu I = (mạch hở) r 0: Chiều dòng điện chiều chọn Trang Giáo Viên: Nguyễn Thành Đạt – 0977032235 THPT Lê Xoay I < 0: Chiều dòng điện ngược chiều chọn  R: Tổng điện trở mạch ∑r: Tổng điện trở nguồn máy phát ∑rp: Tổng điện trở nguồn máy thu Mắc nguồn điện thành bộ: a Mắc nối tiếp: ,r ξ = ξ1 + ξ + + ξ n rb = r1 + r2 + + ξ n ,r2 ,r3 ,rn ,rb ý: Nếu có n nguồn giống ,r1 rb = r1 + r2 c Mắc song song ( nguồn giống nhau) ξb = ξ rb = r / n d Mắc hỗn hợp đối xứng (các nguồn giống nhau) m: số nguồn dãy (hàng ngang) n: số dãy (hàng dọc) ξb = mξ mr rb = n ,r2 ξ b = ξ1 − ξ 2 ,r2 ,r1 b Mắc xung đối: ξ b = nξ rb = nr ,r ,r ,r ξ,r ξ,r ξ,r ξ,r Tổng số nguồn nguồn: N = n.m Chương III DỊNG ĐIỆN TRONG CÁC MƠI TRƯỜNG I Hệ thống kiến thức chương Dòng điện kim loại - Các tính chất điện kim loại giải thích dựa có mặt electron tự kim loại Dòng điện kim loại dịng dịch chuyển có hướng êlectron tự - Trong chuyển động, êlectron tự luôn va chạm với ion dao động quanh vị trí cân nút mạng truyền phần động cho chúng Sự va chạm nguyên nhân gây điện trở dây dânx kim loại tác dụng nhiệt Điện trở suất kim loại tăng theo nhiệt độ - Hiện tượng nhiệt độ hạ xuống nhiệt độ T c đó, điện trở kim loại (hay hợp kim) giảm đột ngột đến giá trị không, tượng siêu dẫn Dòng điện chất điện phân Trang Giáo Viên: Nguyễn Thành Đạt – 0977032235 THPT Lê Xoay - Dòng điện chất điện phân dòng chuyển dịch có hướng ion dương catơt ion âm anôt Các ion chất điện phân xuất phân li phân tử chất tan môi trường dung môi Khi đến điện cực ion trao đổi êlectron với điện cực giải phóng đó, tham gia phản ứng phụ Một phản ứng phụ phản ứng cực dương tan, phản ứng xảy bình điện phân có anơt kim loại mà muối cẩu có mặt dung dịch điện phân - Định luật Fa-ra-đây điện phân Khối lượng m chất giải phóng điện cực tỉ lệ với đương lượng gam A chất n với điện lượng q qua dung dịch điện phân ( q=It ) Biểu thức định luật Fa-ra-đây: m= A It với F ≈ 96500 (C/mol) F n Dòng điện chất khí - Dịng điện chất khí dịng chuyển dịch có hướng ion dương catôt, ion âm êlectron anôt Khi cường độ điện trường chất khí cịn yếu, muốn có ion êlectron dẫn điện chất khí cần phải có tác nhân ion hố (ngọn lửa, tia lửa điện ) Còn cường độ điện trường chất khí đủ mạnh có xảy ion hố va chạm làm cho số điện tích tự (ion êlectron) chất khí tăng vọt lên (sự phóng điện tự lực) Sự phụ thuộc cường độ dịng điện chất khí vào hiệu điện anơt catơt có dạng phức tạp, khơng tn theo định luật Ôm (trừ hiệu điện thấp) - Tia lửa điện hồ quang điện hai dạng phóng điện khơng khí điều kiện thường Cơ chế tia lửa điện ion hoá va chạm cường độ điện trường không khí lớn 3.105 (V/m) - Khi áp suất chất khí cịn vào khoảng từ đến 0,01mmHg, ống phóng điện có phóng điện thành miền: phần mặt catơt có miền tối catơt, phần cịn lại ống anơt cột sáng anốt Khi áp suất ống giảm 10 -3mmHg miền tối catơt chiếm tồn ống, lúc ta có tia catơt Tia catơt dịng êlectron phát từ catôt bay chân không tự Dịng điện chân khơng - Dịng điện chân khơng dịng chuyển dịch có hướng êlectron bứt từ catơt bị nung nóng tác dụng điện trường Đặc điểm dòng điện chân khơng chạy theo chiều định tư anơt sang catơt Dịng điện bán dẫn - Dòng điện bán dẫn tinh khiết dịng dịch chuyển có hướng êlectron tự lỗ trống Tuỳ theo loại tạp chất pha vào bán dẫn tinh khiết, mà bán dẫn thuộc hai loại bán dẫn loại n bán dẫn loại p Dòng điện bán dẫn loại n chủ yếu dòng êlectron, bán dẫn loại p chủ yếu dòng lỗ trống Lớp tiếp xúc hai loại bán dẫn p n (lớp tiếp xúc p – n) có tính dẫn điện chủ yếu theo chiều định từ p sang n Trang 10 Giáo Viên: Nguyễn Thành Đạt – 0977032235 THPT Lê Xoay Chương IV TỪ TRƯỜNG I TỪ TRƯỜNG Tương tác từ Tương tác nam châm với nam châm, dòng điện với nam châm dòng điện với dòng điện gọi tương tác từ Lực tương tác trường hợp gọi lực từ Từ trường - Khái niệm từ trường: Xung quanh nam châm hay xung quanh dịng điện có từ trường Tổng quát: Xung quanh điện tích chuyển động có từ trường - Tính chất từ trường: Gây lực từ tác dụng lên nam châm hay dịng điện đặt - Cảm ứng từ: Để đặc trưng cho từ trường mặt gây lực từ, người ta đưa vào đại lượng vectơ  gọi cảm ứng từ kí hiệu B Phương nam châm thử nằm cân điểm từ trường phương vectơ cảm ứng từ  từ trường điểm Ta quy ước lấy chiều từ cực Nam sang cực Bắc nam châm thử chiều B  B Đường sức từ Đường sức từ đường vẽ cho hướng tiếp tuyến điểm đường trùng với hướng vectơ cảm ứng từ điểm Các tính chất đường sức từ: - Tại điểm từ trường, vẽ đường sức từ qua mà - Các đường sức từ đường cong kín Trong trường hợp nam châm, nam châm đường sức từ từ cực Bắc, vào cực Nam nam châm - Các đường sức từ không cắt - Nơi cảm ứng từ lớn đường sức từ vẽ mau (dày hơn), nơi cảm ứng từ nhỏ đường sức từ vẽ thưa Từ trường Một từ trường mà cảm ứng từ điểm gọi từ trường II PHƯƠNG, CHIỀU VÀ ĐỘ LỚN CỦA LỰC TỪ TÁC DỤNG LÊN DÂY DẪN MANG DÒNG ĐIỆN Phương : Lực từ tác dụng lên đoạn dòng điện có phương vng góc với mặt phẳng chứa đoạn dòng điện cảm ứng điểm khảo sát Chiều lực từ : Quy tắc bàn tay trái Quy tắc bàn tay trái : Đặt bàn tay trái duỗi thẳng để đường cảm ứng từ xuyên vào lịng bàn tay chiều từ cổ tay đến ngón tay trùng với chiều dịng điện Khi ngón tay choãi 90o chiều lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn Độ lớn (Định luật Am-pe) Lực từ tác dụng lên đoạn dòng điện cường độ I, có chiều dài l hợp với từ F = BIsin α trường B góc α B Độ lớn cảm ứng từ Trong hệ SI, đơn vị cảm ứng từ tesla, kí hiệu T III NGUYÊN LÝ CHỒNG CHẤT TỪ TRƯỜNG Trang 11 Giáo Viên: Nguyễn Thành Đạt – 0977032235 THPT Lê Xoay Giả sử ta có hệ n nam châm( hay dòng điện ) Tại điểm M, Từ trường nam châm thứ B1 , nam châm thứ hai B2 , …, nam châm thứ n Bn Gọi B từ trường hệ M thì: B = B1 + B2 + + Bn TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN CÓ HIØNH DẠNG ĐẶC BIỆT Từ trường dòng điện chạy dây dẫn thẳng dài  Vectơ cảm ứng từ B điểm xác định: - Điểm đặt điểm xét - Phương tiếp tuyến với đường sức từ điểm xét - Chiều xác định theo quy tắc nắm tay phải −7 I - Độ lớn B = 2.10  r B Từ trường dòng điện chạy dây dẫn uốn thành vòng tròn Vectơ cảm ứng từ tâm vòng dây xác định: - Phương vng góc với mặt phẳng vịng dây - Chiều chiều đường sức từ: Khum bàn tay phải theo vòng dây khung dây cho chiều từ cổ tay đến ngón tay trùng với chiều dịng điện khung , ngón tay choảy chiều đương sức từ xuyên qua mặt phẳng dòng điện −7 NI - Độ lớn B = 2π 10 R R: Bán kính khung dây dẫn I: Cường độ dòng điện N: Số vòng dây Từ trường dòng điện chạy ống dây dẫn  Từ trường ống dây từ trường Vectơ cảm ứng từ B xác định - Phương song song với trục ống dây - Chiều chiều đường sức từ N - Độ lớn B = 4π 10−7 nI n = : Số vòng dây 1m  N số vòng dây,  chiều dài ống dây TƯƠNG TÁC GIỮA HAI DÒNG ĐIỆN THẲNG SONG SONG LỰC LORENXƠ M Lực tương tác hai dây dẫn song song mang dịng điện có: P - Điểm đặt trung điểm đoạn dây xét I2 - Phương nằm mặt phẳng hình vẽ vng góc với dây dẫn I1 - Chiều hướng vào dòng điện chiều, hướng xa hai dòng C điện ngược chiều −7 I I - Độ lớn : F = 2.10  l: Chiều dài đoạn dây dẫn, r Khoảng cách hai dây dẫn r F D Lực Lorenxơ có: - Điểm đặt điện tích chuyển động N - Phương vng góc với mặt phẳng chứa vectơ vận tốc hạt mang điện vectơ cảm Q ứng từ điểm xét Trang 12 Giáo Viên: Nguyễn Thành Đạt – 0977032235 THPT Lê Xoay - Chiều tn theo quy tắc bàn tay trái: Đặt bàn tay trái duỗi thẳng để đường cảm ứng từ xuyên vào lịng bàn tay chiều từ cổ tay đến ngón tay trùng với chiều dịng điện Khi ngón tay choãi 90o chiều lực Lo-ren-xơ hạt mang điện dương hạt mang điện âm chiều ngược lại   - Độ lớn lực Lorenxơ f = q vBSinα α : Góc tạo v, B KHUNG DÂY MANG DÒNG ĐIỆN ĐẶT TRONG TỪ TRƯỜNG ĐỀU Trường hợp đường sức từ nằm mặt phẳng khung dây  A Xét khung dây mang dòng điện đặt từ trường B B nằm mặt phẳng khung dây - Cạnh AB, DC song song với đường sức từ nên lên lực từ tác dùng lên chúng không   - Gọi F1 , F2 lực từ tác dụng lên cạnh DA BC   Theo công thức Ampe ta thấy F1 , F2 có - điểm đặt trung điểm cạnh I - phương vng góc với mặt phẳng hình vẽ - chiều hình vẽ(Ngược chiều nhau)  D - Độ lớn F1 = F2 F1 CA Vậy: Khung dây chịu tác dụng ngẫu lực Ngẫu lực làm cho khung dây quay vị trí cân bền Trường hợp đường sức từ vng góc với mặt phẳng khung dây  Xét khung dây mang dòng điện đặt từ trường B vng góc với  + mặt phẳng khung dây F4     - Gọi F1 , F2 , F3 , F4 lực từ tác dụng lên cạnh AB, BC, CD, DA     D  Theo công thức Ampe ta thấy F = −F , F = − F Vậy: Khung dây chịu tác dụng cặp lực cân Các lực khung làm quay khung c Momen ngẫu lực từ tác dụng lên khung dây mang dòng điện  Xét khung dây mang dòng điện đặt từ trường B M : Momen ngẫu lực từ (N.m) nằm mặt phẳng khung dây I: Cường độ dòng điện (A) B: Từ trường (T) S: Diện tích khung dây(m2) Tổng quát   Với α = (B, n) α M = IBSsin F3 B  F2 C Chương V CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ Từ thơng qua diện tích S: Φ = BS.cosα ; φ = Li (Wb) Trang 13 Giáo Viên: Nguyễn Thành Đạt – 0977032235 THPT Lê Xoay Với L độ tự cảm cuộn dây L = 4π10 −7 n 2V (H) n= N : số vòng dây đơn vị chiều dài  Suất điện động cảm ứng mạch điện kín: ξc = − ∆Φ (V) ∆t - Độ lớn suất điện động cảm ứng đoạn dây chuyển động:  ξ c = Blv sin α (V) α = ( B, v) - Suất điện động tự cảm: ξ c = − L ∆i ∆t (V) (dấu trừ đặc trưng cho định luật Lenx) Năng lượng từ trường ống dây: Mật độ lượng từ trường: w= W= Li (J) 10 B (J/m3) 8π Chương VI KHÚC XẠ ÁNH SÁNG I Hiện tượng khúc xạ ánh sáng Hiện tượng khúc xạ ánh sáng tượng ánh sáng truyền qua mặt phân cách hai môi trường suốt, tia sáng bị bẻ gãy khúc (đổi hướng đột ngột) mặt phân cách Định luật khúc xạ ánh sáng + Tia khúc xạ nằm mặt phẳng tới bên pháp tuyến so với tia tới (Hình 33) + Đối với cặp môi trường suốt định tỉ số sin góc tới (sini) với sin góc khúc xạ (sinr) ln ln số không đổi Số không đổi phụ thuộc vào chất hai môi trường gọi chiết S N suất tỉ đối môi trường chứa tia khúc xạ (môi trường 2) mơi trường chứa tia tới (mơi trường 1); kí hiệu n21 i (1 I sin i ) = n21 Biểu thức: (2 sin r ) r + Nếu n21 > góc khúc xạ nhỏ góc tới Ta nói mơi trường (2) chiết quang mơi trường (1) K N / + Nếu n21 < góc khúc xạ lớn góc tới Ta nói mơi trường (2) chiết quang môi trường (1) + Nếu i = r = 0: tia sáng chiếu vng góc với mặt phân cách truyền thẳng + Nếu chiếu tia tới theo hướng KI tia khúc xạ theo hướng IS (theo nguyên lí tính thuận nghịch chiều truyền ánh sáng) Do đó, ta có n21 = n12 Chiết suất tuyệt đối – Chiết suất tuyệt đối môi trường chiết suất chân khơng Trang 14 Giáo Viên: Nguyễn Thành Đạt – 0977032235 THPT Lê Xoay – Vì chiết suất khơng khí xấp xỉ 1, nên khơng cần độ xác cao, ta coi chiết suất chất khơng khí chiết suất tuyệt đối – Giữa chiết suất tỉ đối n 21 môi trường môi trường chiết suất tuyệt đối n n1 n2 chúng có hệ thức: n21 = n1 – Ngồi ra, người ta chứng minh rằng: Chiết suất tuyệt đối môi trường suốt tỉ lệ nghịch với vận tốc truyền ánh sáng môi trường đó: n2 v1 = n1 v2 Nếu mơi trường chân khơng ta có: n1 = v1 = c = 3.108 m/s Kết là: n = c c hay v2 = v2 n2 – Vì vận tốc truyền ánh sáng mơi trường nhỏ vận tốc truyền ánh sáng chân không, nên chiết suất tuyệt đối môi trường luôn lớn Ý nghĩa chiết suất tuyệt đối Chiết suất tuyệt đối môi trường suốt cho biết vận tốc truyền ánh sáng mơi trường nhỏ vận tốc truyền ánh sáng chân không lần HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN VÀ NHỮNG ĐIỀU KIỆN ĐỂ HIỆN TƯỢNG XẢY RA Hiện tượng phản xạ toàn phần Hiện tượng phản xạ tồn phần tượng mà tồn tia phản xạ mà khơng có tia khúc xạ Điều kiện để có tượng phản xạ toàn phần S K – Tia sáng truyền theo chiều từ mơi trường có chiết suất lớn sang mơi r H J trường có chiết suất nhỏ (Hình 34) – Góc tới lớn góc giới hạn phản xạ toàn phần (i gh) i i/ I Phân biệt phản xạ toàn phần phản xạ thơng thường R Giống G (Hình 34) – Cũng tượng phản xạ, (tia sáng bị hắt lại môi trường cũ) – Cũng tuân theo định luật phản xạ ánh sáng Khác – Hiện tượng phản xạ thông thường xảy tia sáng gặp mặt phân cách hai môi trường không cần thêm điều kiện Trong đó, tượng phản xạ toàn phần xảy thỏa mãn hai điều kiện – Trong phản xạ toàn phần, cường độ chùm tia phản xạ cường độ chùm tia tới Cịn phản xạ thơng thường, cường độ chùm tia phản xạ yếu chùm tia tới Lăng kính phản xạ tồn phần Lăng kính phản xạ tồn phần khối thủy tinh hình lăng trụ có tiết diện thẳng tam giác vuông cân Ứng dụng Trang 15 Giáo Viên: Nguyễn Thành Đạt – 0977032235 THPT Lê Xoay Lăng kính phản xạ tồn phần dùng thay gương phẳng số dụng cụ quang học (như ống nhịm, kính tiềm vọng …) Có hai ưu điểm tỉ lệ phần trăm ánh sáng phản xạ lớn khơng cần có lớp mạ gương phẳng Chương VII MẮT VÀ CÁC DỤNG CỤ QUANG Lăng kính Định nghĩa Lăng kính khối chất suốt hình lăng trụ đứng, có tiết diện thẳng hình tam giác Đường tia sáng đơn sắc qua lăng kính – Ta khảo sát đường tia sáng tiết diện thẳng ABC lăng kính – Nói chung, tia sáng qua lăng kính bị khúc xạ tia ló ln bị lệch phía đáy nhiều so với tia tới Góc lệch tia sáng đơn sắc qua lăng kính Góc lệch D tia ló tia tới góc hợp phương tia tới tia ló, (xác định theo góc nhỏ hai đường thẳng) A i1 I r1 Các công thức lăng kính: sini = nsinr sini' = nsinr' A = r + r'  D = i + i'− A  A ≤ 2igh  Điều kiện để có tia ló i ≥ i0 sin i = n sin( A − τ )  D i r2 J S B R C Khi tia sáng có góc lệch cực tiểu: r’ = r = A/2; i’ = i = (Dm + A)/2 Khi góc lệch đạt cực tiểu: Tia ló tia tới đối xứng qua mặt phẳng phân giác góc chiết quang A D +A A = n sin Khi góc lệch đạt cực tiểu Dmin : sin 2 THẤU KÍNH MỎNG Định nghĩa Trang 16 Giáo Viên: Nguyễn Thành Đạt – 0977032235 THPT Lê Xoay Thấu kính khối chất suốt giới hạn hai mặt cong, thường hai mặt cầu Một hai mặt mặt phẳng Thấu kính mỏng thấu kính có khoảng cách O1O2 hai chỏm cầu nhỏ so với bán kính R1 R2 mặt cầu (a) Phân loại (b) Có hai loại: – Thấu kính rìa mỏng gọi thấu kính hội tụ F O F/ – Thấu kính rìa dày gọi thấu kính phân kì (c) Đường thẳng nối tâm hai chỏm cầu gọi trục thấu kính (Hình 36) Coi O1 ≡ O2 ≡ O gọi quang tâm thấu kính Tiêu điểm – Với thấu kính hội tụ: Chùm tia ló hội tụ điểm F / trục F/ gọi tiêu điểm thấu kính hội tụ – Với thấu kính phân kì: Chùm tia ló khơng hội tụ thực mà có đường kéo dài chúng cắt điểm F/ trục F/ gọi tiêu điểm thấu kính phân kì Mỗi thấu kính mỏng có hai tiêu điểm nằm đối xứng qua quang tâm Một tiêu điểm gọi tiêu điểm vật (F), tiêu điểm lại gọi tiêu điểm ảnh (F/) Tiêu cự Khoảng cách f từ quang tâm đến tiêu điểm gọi tiêu cự thấu kính: f = OF = OF / Trục phụ, tiêu điểm phụ tiêu diện – Mọi đường thẳng qua quang tâm O khơng trùng với trục gọi trục phụ – Giao điểm trục phụ với tiêu diện gọi tiêu điểm phụ ứng với trục phụ – Có vơ số tiêu điểm phụ, chúng nằm mặt phẳng vng góc với trục chính, tiêu điểm Mặt phẳng gọi tiêu diện thấu kính Mỗi thấu kính có hai tiêu diện nằm hai bên quang tâm Đường tia sáng qua thấu kính hội tụ Các tia sáng qua thấu kính hội tụ bị khúc xạ ló khỏi thấu kính Có tia sáng thường gặp (Hình 36): – Tia tới (a) song song với trục chính, cho tia ló qua tiêu điểm ảnh – Tia tới (b) qua tiêu điểm vật, cho tia ló song song với trục – Tia tới (c) qua quang tâm cho tia ló truyền thẳng Đường tia sáng qua thấu kính phân kì Các tia sáng qua thấu kính phân kì bị khúc xạ ló khỏi thấu kính Có tia sáng thường gặp (Hình 37): – Tia tới (a) song song với trục chính, cho tia ló có đường kéo dài qua tiêu điểm ảnh (a) – Tia tới (b) hướng tới tiêu điểm vật, cho tia ló song song với trục O F F/ – Tia tới (c) qua quang tâm cho tia ló truyền thẳng (c) (b) Trang 17 (Hình 37) Giáo Viên: Nguyễn Thành Đạt – 0977032235 THPT Lê Xoay Q trình tạo ảnh qua thấu kính hội tụ Vật thật ảo thường cho ảnh thật, có trường hợp vật thật nằm khoảng từ O đến F cho ảnh ảo Quá trình tạo ảnh qua thấu kính phân kì Vật thật ảo thường cho ảnh ảo, có trường hợp vật ảo nằm khoảng từ O đến F cho ảnh thật 1 = + f d d/ 10 Cơng thức thấu kính Cơng thức dùng cho thấu kính hội tụ thấu kính phân kì 11 Độ phóng đại ảnh Độ phóng đại ảnh tỉ số chiều cao ảnh chiều cao vật: k = A' B ' d′ =− d AB * k > : Ảnh chiều với vật * k < : Ảnh ngược chiều với vật Giá trị tuyệt đối k cho biết độ lớn tỉ đối ảnh so với vật – Cơng thức tính độ tụ thấu kính theo bán kính cong mặt chiết suất thấu kính: D= 1 1  = (n − 1) +  f  R1 R2  Trong đó, n chiết suất tỉ đối chất làm thấu kính mơi trường đặt thấu kính R R2 bán kính hai mặt thấu kính với qui ước: Mặt lõm: R > ; Mặt lồi: R < ; Mặt phẳng: R = ∞ MẮT_CÁC TẬT CỦA MẮT a/ Định nghĩa phương diện quang hình học, mắt giống máy ảnh, cho ảnh thật nhỏ vật võng mạc b/ cấu tạo • thủy tinh thể: Bộ phận chính: thấu kính hội tụ có tiêu cự f thay đổi • võng mạc:  ảnh, sát dáy mắt nơi tập trung tế bào nhạy sáng dầu dây thần kinh thị giác Trên võng mạc có điển vàng V nhạy sáng • Đặc điểm: d’ = OV = khơng đổi: để nhìn vật khoảng cách khác (d thay đổi) => f thay đổi (mắt phải điều tiết ) d/ Sự điều tiết mắt – điểm cực viễn Cv- điểm cực cận Cc • Sự điều tiết Sự thay đổi độ cong thủy tinh thể (và thay đổi độ tụ hay tiêu cự nó) để làm cho ảnh vật cần quan sát lên võng mạc gọi điều tiết • Điểm cực viễn Cv Trang 18 Giáo Viên: Nguyễn Thành Đạt – 0977032235 THPT Lê Xoay Điểm xa trục mắt mà đặt vật mắt thấy rõ mà khơng cần điều tiết ( f = fmax) • Điểm cực cận Cc Điểm gần trục mắt mà đặt vật mắt thấy rõ điều tiết tối đa ( f = fmin) Khoảng cách từ điểm cực cận Cc đến cực viễn Cv : Gọi giới hạn thấy rõ mắt - Mắt thường : fmax = OV, OCc = Đ = 25 cm; OCv = ∞ e/ Góc vật suất phân ly mắt α= Góc trơng vật : tg AB l α = góc trơng vật ; AB: kích thườc vật ; l = AO = khỏang cách từ vật tới quang tâm O mắt - Năng suất phân ly mắt Là góc trơng vật nhỏ α hai điểm A B mà mắt cịn phân biệt hai điểm α ≈ 1' ≈ rad 3500 - lưu ảnh võng mạc thời gian ≈ 0,1s để võng mạc hồi phục lại sau tắt ánh sáng kích thích Các tật mắt – Cách sửa a Cận thị mắt không điều tiết có tiêu điểm nằm trước võng mạc fmax < OC; OCc< Đ ; OCv < ∞ => Dcận > Dthường - Sửa tật : nhìn xa mắt thường : phải đeo thấu kính phân kỳ cho ảnh vật ∞ qua kính lên điểm cực viễn mắt AB kính → A′B′ 1 1 = + = − f d d ′ ∞ OCV −  l = OO’= khỏang cách từ kính đến mắt, đeo sát mắt l =0 fk = -OV b Viễn thị Là mắt khơng điề tiết có tiêu điểm nằm sau võng mạc fmax >OV; OCc > Đ ; OCv : ảo sau mắt => Dviễn < Dthường Sửa tật : cách : + Đeo thấu kính hội tụ để nhìn xa vơ cực mắt thương mà khơng cần điều tiết(khó thực hiện) + Đeo thấu kính hội tụ để nhìn gần mắt thường cách mắt 25cm (đây cách thương dùng ) AB kính → A′B′ 1 1 DC = = + = − d = 0,25 d ′ = −(OCC − ) f d d ′ ∞ OCC −  d =∞ d ′ = −(OCV − ) DV = KÍNH LÚP a/ Định nhgĩa: Là dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt trông việc quang sát vật nhỏ Nó có tác dụng làm tăng góc trơng ảnh cách tạo ảnh ảo, lớn vật nằm trơng giới hạn nhìn thấy rõ mắt b/ cấu tạo Gồm thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn(cỡ vài cm) c/ cách ngắm chừng → A2 B2 AB → A1B1  kínhOk matO Trang 19 Giáo Viên: Nguyễn Thành Đạt – 0977032235 THPT Leâ Xoay d1 d1’ d2 d2’ d1 < O’F ; d1’ nằm giới hạn nhìn rõ mắt: d1 + d1’ = OKO ; d2’ = OV 1 = + ' f K d1 d1 • Ngắm chừng cực cận Điều chỉnh để ảnh A1B1 ảnh ảo hiệm CC : d1’ = - (OCC - l) (l khoảng cách vị trí đặt kính mắt) AB kính → A′B′ d d ′ = −(OCC − ) DC = 1 1 = + = − f d d ′ d OCC −  • Ngắm chừng CV Điều chỉnh để ảnh A1B1 ảnh ảo hiệm CV : d1’ = - (OCV - l) AB kính → A′B′ 1 1 DV = = + = − d ′ = −(OCV − ) d ′ f d d d OCV −  d/ Độ bội giác kính lúp * Định nghĩa: Độ bội giác G dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt tỉ số góc trơng ảnh α vật qua dụng cụ quang học với góc trơng trực tiếp α vật đặt vật điểm cực cận mắt α tan α G= ≈ (vì góc α α nhỏ) α tan α Với: tgα = AB Đ * Độ bội giác kính lúp: Gọi l khoảng cách từ mắt đến kính d’ khoảng cách từ ảnh A’B’ đến kính (d’ < 0), ta có : tgα = A 'B' A 'B' = OA d' + l tgα A 'B' Ñ suy ra: G = tgα = AB d' + l G =k Hay: Ñ d' +l (1) k độ phóng đại ảnh - Khi ngắm chừng cực cận: d' + l = Đ đó: GC = kC = − d′ d - Khi ngắm chừng cực viễn: d ′ +  = OCV đó: GV = − d′ Đ × d OCV Trang 20 Giáo Viên: Nguyễn Thành Đạt – 0977032235 THPT Lê Xoay - Khi ngắm chừng vơ cực: ảnh A’B’ vơ cực, AB CC nên: tgα = AB AB = OF f G∞ = Đ f Suy ra: G∞ có giá trị từ 2,5 đến 25 • ngắm chừng vơ cực + Mắt điều tiết + Độ bội giác kính lúp khơng phụ thuộc vào vị trí đặt mắt Giá trị G∞ ghi vành kính: X2,5 ; X5 Lưu ý: - Với l khoảng cách từ mắt tới kính lúp khi: ≤ l < f ⇒ GC > GV l=f ⇒ GC = GV l>f ⇒ GC < GV 25 - Trên vành kính thường ghi giá trị G¥ = f (cm) 25 = 10 Þ f = 2,5cm Ví dụ: Ghi X10 G¥ = f (cm) KÍNH HIỂN VI a) Định nghĩa: Kính hiển vi dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt làm tăng góc trơng ảnh vật nhỏ, với độ bội giác lớn lơn nhiều so với độ bội giác kính lúp b) Cấu tạo: Có hai phận chính: - Vật kính O1 thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn (vài mm), dùng để tạo ảnh thật lớn vật cần quan sát - Thị kính O2 thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn (vài cm), dùng kính lúp để quan sát ảnh thật nói Hai kính có trục trùng khoảng cách chúng không đổi Bộ phận tụ sáng dùng để chiếu sáng vật cần quan sát d) Độ bội giác kính ngắm chừng vơ cực: - Ta có: tgα = Do đó: G∞ = Hay A 1B1 A 1B1 AB = tgα = O2F2 f2 Ñ tgα A 1B1 Ñ = x tgα AB f2 (1) G∞ = k1 × G2 Độ bội giác G∞ kính hiển vi trường hợp ngắm chừng vô cực tích độ phóng đại k ảnh A1B1 qua vật kính với độ bội giác G2 thị kính Hay G∞ = δ.Đ f1.f2 Với: δ = F1/ F2 gọi độ dài quang học kính hiển vi Người ta thường lấy Đ = 25cm Trang 21 Giáo Viên: Nguyễn Thành Đạt – 0977032235 THPT Lê Xoay KÍNH THIÊN VĂN a) Định nghĩa: Kính thiên văn dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt làm tăng góc trơng ảnh vật xa (các thiên thể) b) Cấu tạo: Có hai phận chính: - Vật kính O1: thấu kính hội tụ có tiêu cự dài (vài m) - Thị kính O2: thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn (vài cm) Hai kính lắp trục, khoảng cách chúng thay đổi c) Độ bội giác kính ngắm chừng vơ cực: - Trong cách ngắm chừng vô cực, người quan sát điều chỉnh để ảnh A1B2 vô cực Lúc tgα = A 1B1 A 1B1 tgα = f2 f1 Do đó, độ bội giác kính thiên văn ngắm chừng vô cực : G∞ = tgα f1 = tgα0 f2 Trang 22 ... dài đại số hình chiếu đường MN lên trục toạ độ ox với chiều dương trục ox chiều đường sức) ( ) Li? ?n hệ công lực điện hiệu điện tích AMN = WM - WN = q VM - q.VN =q(VM-VN)=q.UMN Thế điện trường-... điện tích di chuyển điểm Điện : VM = Trang Giáo Viên: Nguyễn Thành Đạt – 0977032235 THPT Leâ Xoay Li? ?n hệ E U E= U MN ' M N ' hay : E= U d * Ghi chú: công thức chung cho phần 6, 7, 8: A U MN = VM... tiết diện thẳng vật dẫn thời gian t Ghi chú: a) Cường độ dịng điện khơng đổi đo ampe kế (hay miliampe kế, ) mắc xen vào mạch điện (mắc nối tiếp) b) Với chất dòng điện định nghĩa cường độ dòng