Đặt một nam châm điện trước một cuộn dây dẫn kín , cách làm nào dưới đây có thể tạo ra dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn.. Cho dòng điện có cường độ nhỏ chạy qua nam châm điện.[r]
Trang 1Cờng độ dòng điện qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn và tỉ lệ nghịch với
điện trở của dây dẫn
R không đổi đối với một dây dẫn gọi là điện trở của dây dẫn đó:
-Điện trở của dây dẫn là đại lợng đặc trng cho tính cản trở dòng điện của dây dẫn đó; điện trở của dây dẫn chỉ phụ thuộc vào bản thân dây dẫn( l;s; vật liệu )
3.ứng dụng của định luật ôm:
- Đo điện trở bằng Vôn kế và Ampe kế
- Muốn đo điện trở R của vật dẫn lắp mạch điện gồm: Nguồn điện, điện trở R cần đo, biến trở Rb, ampe kế A, vôn kế V mắc theo sơ đồ sau:
Biến trở Rb dùng để điều chỉnh cuờng độ dòng điện trong mạch
Khi đóng khoá K và điều chỉnh biến trở để có dòng điện thích hợp
Đọc chỉ số trên ampe kế ta có cờng độ dòng điện I và số chỉ trên vôn kế ta có hiệu điện thế U giữa 2
a.Tính cờng độ dòng điện khi biết R và U
VD: Điện trở R = 5 đợc mắc vào hai điểm A và B có hiệu điện thế U = 60V Tính cờng độ dòng điện qua điện trở
b.Tính R khi biết U và I (Ta áp dụng công thức
I
U
c Tính U khi biết R và I ( Ta áp dụng công thức U = I.R)
II đoạn mạch có các điện trở mắc nối tiếp
A.Kiến thức cơ bản
1 Trờng hợp đoạn mạch có 2 điện trở mắc nối tiếp
a Cờng độ dòng điện trong đoạn mạch nối tiếp: I = I1 =I2 (1)
- Trong đoạn mạch nối tiếp cờng độ dòng điện có giá trị nh nhau tại mọi điểm:
Trang 2ÔN tập môn vật lý Thi vào lớp 10 thpt năm học 2010-2011
Đoạn mạch AB có 2 điện trở R1 và R2 mắc nối tiếp
b Hiệu điện thế trong đoạn mạch mắc nối tiếp:
- Hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp bằng tổng các hiệu điện thế của các điện trở thành phần
U = U1 + U2 (2)
Trong đó: U1 là hiệuđiện thế ở hai đầu điện trở R1
U2 là hiệuđiện thế ở hai đầu điện trở R2
U là hiệuđiện thế giữa hai điểm A và B
c Điện trở tơng đơng của đoạn mạch
- Điện trở tơng đơng của đoạn mạch mắc nối tiếp bằng tồng của các điện trở thành phần
1
R
R U
* Chú ý: Các thiết bị điện muốn mắc nối tiếp với nhau thì phải có cùng cờng độ dòng điện định mức: Iđm
B Phờng pháp giải bài tập
1
R
R U
1 2
2 1
1
R
R U
U R
U R
Trang 3- Hiệu điện thế 2 đầu đoạn mạch: U = I.R
- Hiệu điện thế ở 2 đầu các điện trở thành phần: U1 = I.R1; U2 = I.R2
d Tìm điện trở tơng đơng và các điện trở thành phần khi biết cờng độ dòng điện và hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch
Hai bóng đèn: Đ 1 :6V-6W; Đ 2 : 12V-9W; nguồn điện U=15V Phải mắc thêm điện trơ phụ nh’ thế nào
để các bóng đèn sáng bình thờng và tính điện trở đó khi:
1 Hai bóng đèn mắc nối tiếp
2 Hai bóng đèn mắc song song
III đoạn mạch có cácđiện trở mắc song song
c) Điện trở tơng đơng của đoạn mạch song song
- Nếu thay tất cả các điện trở mắc song song bằng một điện trở duy nhất sao cho hiệu điện thế U nh cũ thìcờng độ dòng điện trong mạch chính cũng có giá trị I nh cũ
Ta bảo R là điện trở tơng đơng với R1 và R2, tính Rtđ theo(R1 và R2)
- Công thức tính điện trở tơng đơng:
áp dụng định luật Ôm cho từng đoạn mạch ta có:
2 2 1
R
U I R
U Rtd
1 1 1
R R Rtd (3) => 1 2
2 1
R R
R R Rtd
1
R
R I
1 1 1
R R
1
Trang 4ÔN tập môn vật lý Thi vào lớp 10 thpt năm học 2010-2011
1.Tính điện trở tơng đơng R khi biết điện trở các mạch rẽ:
- Nếu điện trở các mạch rẽ khác nhau ta dùng công thức:
n
R R
R
R
1
1 1
1
2 1
R
R
1
1 1
1
2 1
2.Tính điện trở của một mạch rẽ khi biết hiệu điện thế ở 2 đầu mạch rẽ và cờng độ dòng điện chính.
- Biết I và U ta tính đợc điện trở tơng đơng của mạch
1 1 1
R R
R
U I R
U
I và I = I1 + I2 +
4 Tìm hiệu điện thế ở 2 đầu đoạn mạch mắc song song:
- Trờng hợp biết điện trở của các mạch rẽ và cờng độ dòng điện chính Ta tính điện trở tơng đơng R của mạch rẽ, rồi tính hiệu điện thế U = I.R
- Trờng hợp biết điện trở của mộ mạch rẽ và cờng độ dòng điện qua mạch rẽ đó: Ta có U = I1.R1
5 Tính cờng độ mạch rẽ khi biết cờng độ mạch chính và điện trở của các mạch rẽ
2 1
1 2
IR I
2 2
R
R I I R
R I
2./ Tính cờng độ dòng điện chạy qua các điện trở
3./ Tính hiệu điện thế giữa haiđiểm A và N
IV Điện trở dây dẫn phụ thuộc vào những yếu tố nào? – Biến trở:
A Kiến thức cơ bản
1 Công thức tính điện trở của dây dẫn.
- Điện trở R của dây dẫn đồng tính hình trụ tỉ lệ thuận với chiều dài l, tỉ lệ nghịch với tiết diện S của dây
và phụ thuộc vào điện trở suất của chất làm dây dẫn
S
l
+ R: Điện trở của dây dẫn tính bằng Ôm ( )
+ l: Chiều dài dây dẫn, tính bằng mét (m)
+ S: Tiết diện thẳng của dây dẫn, tính bằng mét vuông (m2)
GV Trần Chính Diện Trờng THCS Quảng Phơng 4
Trang 5ÔN tập môn vật lý Thi vào lớp 10 thpt năm học 2010-2011 + : Điện trở suất, phụ thuộc bản chất của chất làm dây dẫn, tính bằng Ôm mét ( m)
+ Điện trở suất của một vật liệu ( hay một chất ) có giá trị bằng điện trở của dây dẫn hình trụ có chiều dài1m, tiết diện 1m2
Bảng kê điện trở suất của một số chất thông thờng
l .
3) Tính diện S của dây dẫn khi biết R, , l
4) Tính điện trỏ suất của dây dẫn.
5) So sánh điện trở của hai dây dẫn.
- Trờng hợp hai dây dẫn có điện trở suất 1; 2chiều dài l1; l2 và tiết diện S1; S2
Ta có:
1
1 1 1
1 2
1 2
S
S l
l R
R
- Trờng hợp hai dây dẫn cùng bản chất 1 2
- Trờng hợp hai dây dẫn cùng bản chất, cùng tiết diện S1 = S2
- Trờng hợp hai dây dẫn cùng bản chất, cùng chiều dài l1 = l2
6) Tính điện trở khi biết đờng kính tiết diện tròn d của dây dẫn
7) So sánh điện trở của hai dây dẫn khi biết các đờng kính tiết diện tròn của chúng.
- Khi biết các dờng kính d1, d2 của tiết diện tròn của các dây dẫn thì tiết diện của chúng là:
2 1
2 1
d S
8/ Tìm vị trí con chạy và xác định trị số của biến trở trong mạch điện
Ví dụ: Cho mạch điện nh hình vẽ: Đ ghi 6V-12W
R2 = 6 RMN là biến trở, con chạy C ở vị trí K Đ
Mà RMC =18 Đặt một hiệu điện thế không
đổi ở hai đầu đoạn mạch AB với UAB=24V C
1 Tính hiệu điện thế giữa hai điểm AD và DB A M N D B
Khi K mở, K đóng?
2 K đóng: Vẫn giữ nguyên vị trí của con chạy R2
C nh trên, tính công suất tiêu thụ của đèn?
3 K đóng, dịch chuyễn con chạy C về phía M
Trang 6ÔN tập môn vật lý Thi vào lớp 10 thpt năm học 2010-2011 Thì độ sáng của đèn thay đổi thế nào? Tại sao?
Khi C đến vị trí C, Đèn sáng bình thờng Tính RMC ?
C Bài tập cơ bản và bài tập nâng cao:
V Điện năng – công và công suất của dòng điện một chiều
U: Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch (V)
q: Điện lợng chuyển qua mạch
thay q =I.t ta có: A = UIt
- Công của dòng điện sản ra trong một đoạn mạch bằng tích số giữa hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch với cờng độ dòng điện và với thời gian dòng điện chạy qua
- Để đo công của dòng điện ta đùng (Vôn kế Ampekế, đồng hồ thời gian), nhng trong thực tế ngời ta dùngCông tơ điện
- Đại lợng đặc trng cho tốc độ sinh công của dòng điện gọi là công suất của dòng điện
- Công suất có số đo bằng công thực hiện trong thời gian 1 giây
t
A
P
P là công suất của dòng điện, Thay A = UIt, ta có: P = U.I
- Vậy công suất của dòng điện trong một đoạn mạch bằng tích của hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch với cờng độ dòng điện trong mạch:
+ Đơn vị của công suất là (Oát) (W)
2
5) Định luật Jun – Len xơ:
- Nhiệt lợng toả ra trong một dây dẫn tỉ lệ thuận với bình phơng cờng độ dòng điện, tỉ lệ thuận với điện trở và thời gian dòng điện chạy qua
Q = I 2 Rt
Trong đó: + R: Điện trở ( )
+ I: Cờng độ dòng điện (A)
GV Trần Chính Diện Trờng THCS Quảng Phơng 6
Trang 7ÔN tập môn vật lý Thi vào lớp 10 thpt năm học 2010-2011 + t: Thời gian (s)
+ Q: Nhiệt lợng tính bằng Jun (J)
2) Mối quan hệ giữa Jun và Calo (Cal)
- Calo cũng là đơn vị thông dụng để đo nhiệt lợng
1J = 0,24Cal hay 1Cal = 4,18J
- Do đó nhiệt lợng Q tính bằng Cal thì công thức của định luật Jun – Lenxơ là
Q = 0,24I2Rt (Q tính bằng calo)
B phơng pháp giải Bài tập
1) Tìm công của dòng điện khi biết U, I, t, P
- Vận dụng công thức A = UIt hay A = P.t
7) Công suất của đoạn mạch mắc song song.
8) Giải thích ý nghĩa ghi chú trên các dụng cụ điện.
9) Tìm công suất tiêu thụ của dụng cụ điện khi hiệu điện thế đặt vào dụng cụ khác với hiệu điện thế
định mức.
10) So sánh độ sáng của 2 bóng đèn (khi mắc song song và mắc nối tiếp)
11) Tính nhiệt lợng toả ra trên điện trở R.
12) ứng dụng định luật bảo toàn nhiệt lợng.
C/ Bài tập cơ bản và bài tập nâng cao:
chơng II: Điện từ học.
I nam châm, từ trờng – đ ờng sức từ,Từ trờng của ống dây có dòng điện
A Kiến thức cơ bản:
1 Nam chõm :
+ Đặc tớnh của Nam chõm: Hút sắt (hay bị sắt hút)
+ Các dạng nam châm thờng gặp trong phòng thí nghiệm:
(Nam châm thẳng, nam châm chử U, kim nam châm)
+ Cỏc cực từ của Nam chõm, sự tương tỏc của 2 nam chõm : Kim nam châm để tự do trên một mũi nhọn bao giờ củng định hớng Bắc –Nam: đầu chỉ về hớng Bắc gọi là cực Bắc, đầu chỉ về hớng Nam gọi là cực nam
1) Mỗi nam châm có 2 cực:
2) Cực Bắc:Ký hiệu(N),sơn màu đỏ, khi vẽ tô đậm( gạch chéo)
3) Cực Nam: Ký hiệu(S),sơn màu xanh, khi vẽ để trống
4) Đa hai cực từ của nam châm lại gần nhau thì chúng đẩy nhau nếu hai cực cùng tên, hút nhau nếu hai cực khác tên
+ Nam chõm điện:
+ Sự khỏc biệt giữa nam chõm điện và nam chõm vĩnh cữu
+ Ứng dụng của nam chõm
2 Từ trường :
+ Từ trường tồn tại ở đõu?
Không gian xung quanh, xung quanh dòng điện tồn tại một từ trờng.Từ trờng tác dụng lực từ lên kim nam châm đặt gần nó
+ Cỏch nhận biết từ trường: Dùng nam châm thử (kim nam châm) Nơi nào có lực từ tác dụng lên kim
nam châm thì nơi đó có từ trờng
+ Cỏch biểu diễn từ trường: Đờng sức từ cho phép ta biểu diễn từ trờng.Chổ nào đờng sức từ dày thì từ trờng mạch, chổ nào đờng sức từ tha thì từ trờng yếu
Trang 8ÔN tập môn vật lý Thi vào lớp 10 thpt năm học 2010-2011+ Qui ước chiều của đường sức từ: Ngơi ta quy ớc chiều của đờng sức từ là chiều đi từ cực Nam đến cực Bắc xuyên dọc kim nam châm đợc đặt cân bằng trên đờng sức từ đó Nh vậy ở ngoài thanh nam châm đờng sức từ có chiều đi ra từ cực bắc, đi vào cực nam của nam châm.
- Từ trờng của ống dây có dòng điện chạy qua: Từ trờng của ống dây có dòng điện chạy qua giống nh
từ trờng của nam châm thẳng, ở trong lòng ống dây các đờng sức từ sắp xếp gần nh song song với nhau, chiều của đờng sức từ đợc xác định theo quy tắc nắm tay phải:
- Qui tắc “Nắm bàn tay phải”: Nắm bàn tay phải rồi đặt sao cho bốn ngón tay chỉ theo chiều dòng
điện chạy qua các vòng dây thì ngón tay cái choãi ra chỉ chiều của đờng sức từ trong lòng ống dây
3 Sự nhiễm từ của sắt và thép : Nam châm điện- Nam châm vĩnh cửu:
- Sắt, thép và các vật liệu từ khác đặt trong từ trờng đều bị nhiễm từ: ( sắt nhiễm từ mạnh hơn thép), sau khi bị nhiễm từ sắt không giữ đợc từ tính còn thép giữ đợc từ tính lâu dài(sắt khử từ nhanh hơn thép)
Ngời ta sử dụng sự nhiễm từ của thép để chế tạo nam châm vĩnh cửu, Sự nhiễm từ của sắt để chế tạo nam châm điện
- Cấu tạo nam châm điện: Gồm một ống dây có dòng điện chạy qua, trong lòng ống dậy có đặt lỏi sắt non Muốn làm tăng lực từ của nam châm điện ta tăng cờng độ dòng điện chạy qua các vòng dây hoặc làm tăng số vòng dây của ống dây
B phơng pháp giải Bài tập
- Vận dụng kiến thức về quy ớc đờng cảm ứng từ để xác định các cực của nam châm và ngợc lại
- Vận dụng quy tắc nắm tay phải để xác định chiều đờng cảm ứng từ trong ống dây (hoặc xác định chiều dòng điện khi biết các cực của nam châm điện)
- Các loại bài tập:
+ Xác định chiều đờng cảm ứng từ trong ống dây
+ Xác định chiều dòng điện chạy qua ống dây khi có nam châm thử
+ Xác định các cực của nguồn điện
II lực điện từ quy tắc bàn tay trái–
A Kiến thức cơ bản:
1 Lực do từ trờng tác dụng lên dây dẫn có dòng điện gọi là lực điện từ
2- Điều kiện xuất hiện lực điện từ: Dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trờng và không song songvới đờng sức từ thì chịu tác dụng của lực điện từ Chiều của lực điện từ đợc xác định theo quy tắc bàn tay trái
3- Phát biểu quy tắc bàn tay trái: đặt bàn tay trái sao cho các đờng sức từ hớng vào lòng bàn tay, chiều từ
cổ tay đến ngón tay giữa hớng theo chiều dòng điện thì ngón tay cái choãi ra 900 chỉ chiều của lực điện từ 4.Một số ứng dụng: Dụng cụ đo điện: Ampekế; Vônkế; Động cơ điện một chiều
- Vận dụng quy tắc giải từng bài tập cụ thể
B phơng pháp giải Bài tập
Vân dụng quy tắc giải từng bài tập cụ thể:
+ Xác định chiều lực điện từ lên dây dẫn có dòng điện khi biết chiều dòng điện và chiều đờng cảm ứng từ.+ Xác định chiều chiều dòng điện chạy trong dây dẫn khi biết chiều lực từ và chiều đờng cảm ứng từ.+ Xác định chiều đờng cảm ứng khi biết chiều lực điện từ lên dây dẫn và chiều dòng điện
III điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng,máy phát điện
A Kiến thức cơ bản:
1 Hiện tượng cảm ứng điện từ:
Có nhiều cách dùng nam châm để tạo ra dòng điện trong một cuộn dây dẫn kín:
- Đa một cực của nam châm lại gần hay ra xa một đầu của cuộn dây đó hoặc ngợc lại
- Trong thời gian đóng và ngắt mạch của nam châm điện nghĩa là trong thời gian dòng điện biến thiên Dòng điện xuất hiện nh trên gọi là dòng điện cảm ứng Hiện tợng xuất hiện dòng điện cảm ứng gọi là hiện tợng cảm ứng điện từ
2 Điều kiện xuất hiện dũng điện cảm ứng:
Trong mọi trờng hợp khi số đờng sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn kín biến thiên thì trong cuộn dây dẫn kín xuất hiện dòng điện dòng điện cảm ứng
3 Khi nào chiều của dũng điện cảm ứng thay đổi:
Dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín đổi chiều khi số đờng sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn kín đang tăng mà chuyễn sang giảm hoặc ngợc lại đang giảm mà chuyễn sang tăng
4 Dòng điện xoay chiều: Dòng điện có chiều luân phiên thay đổi theo thời gian gọi là dòng điện xoay chiều
5.Ứng dụng:
+ Mỏy phỏt điện
GV Trần Chính Diện Trờng THCS Quảng Phơng 8
Trang 96 Các tác dụng của dòng điện xoay chiều:
-Dòng điện xoay chiều có tác dụng nhiệt, tác dụng quang và tác dụng từ
Khi dòng điện đổi chiều thì lực từ của dòng điện tác dụng lên nam châm cũng đổi chiều
7 Đo c ờng độ dòng điện và hiệu điện thế của mạch điện xoay chiều :
Dùng Ampe kế hoặc vôn kế xoay chiều có ký hiệu AC Hoặc (~) để đo các giá trị hiệu dụng của cờng độ
dòng điện và hiệu điện thế xoay chiều Khi mắc ampekế hoặc vôn kế xoay chiều vào mạch điện không cần
để ý đến núm của chúng
B phơng pháp giải Bài tập
- Giải thích một số trờng hợp xuất hiện dòng điện cảm ứng:
- Nêu cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy phát điện một chiều, xoay chiều
IV máy biến thế.Truyền tải điện năng đi xa
A Kiến thức cơ bản:
1 Cấu tạo và hoạt động của của mỏy biến thế:
a Cấu tạo: gồm 2 hai bộ phận chính
- 2 cuộn dõy L1 và L2 cú số vũng n1, n2 khỏc nhau, được quấn quanh 1 lừi sắt chung S
b Nguyên tắc hoạt động:
Đặt hiệu điện thế xoay chiều U1 Vào hai đầu cuộn dây L1 ( Sơ cấp), dòng điện xoay chiều trong cuộn
sơ cấp làm lỏi sắt nhiễm từ,ừt trờng lỏi sắt là từ trờng biến đổi.Từ trờng này xuyên qua cuộn L2( thứ cấp)
nếu 2 đầu của cuộn thứ cấp nối thành mạch kín thì trong cuộn thứ cấp xuất hiện dòng điện cảm ứng xoay chiều hay 2 đầu cuộ thứ cấp thu đợc hiệu điện thế xoay chiều U2 (U2 khác U1)
Ta chứng minh đợc công thức
2
1 2
1
n
n U
U
+ Khi : U2 > U1 (n2 > n1 ) Máy tăng thế
+ Khi :U2 <U1 (n2 <n1 ) Máy hạ thế
- Chú ý: Mỏy biến thế hoạt động được dới dũng điện xoay chiều mà khụng hoạt động được với dũng điện 1 chiều
2 Nguyên nhân hao phí trên đường dõy tải điện:
a Nguyên nhân hao phí Do toả nhiệt trên đờng dây
Gọi P là công suất của máy phát điện:P = UI (1)
Gọi Php là công suất toả nhiệt ( Hao phí) trên đờng dây: Php = I2R (2)
(3)
b Phơng án làm giảm hao phí:
Vì P là công suất của máy phát điện xác định nên muốn làm giảm Php ta có 2 phơng án
- Phơng án1: Làm giảm điện trở đờng dây ( Chọn dây có tiết diện lớn, phơng án này tốn vật liệu, giáthành cao không khả thi)
- Phơng án2: Làm tăng hiệu điện thế đặt vào 2 đầu đờng dây tải điện (Phơng án này dễ thực hiện dùng Máy biến thế :Giá thành thấp)
- Vai trũ của Mỏy biến thế trong việc truyền tải điện năng đi xa
B phơng pháp giải Bài tập:
- Trỡnh bày được cấu tạo và nguyờn tắc hoạt động của mỏy phỏt điện xoay chiều
- Nhận biết được cỏc tỏc dụng: Nhiệt, quang, từ của dũng điện xoay chiều
- Nờu được cấu tạo của của mỏy biến thế
- Vận dụng cụng dụng chung của mỏy biến thế là làm tăng hay giảm hiệu điện thế theo cụng thức
Trang 10ÔN tập môn vật lý Thi vào lớp 10 thpt năm học 2010-2011
- Vẽ được sơ đồ lắp đắt mỏy biến thế ở 2 đầu dõy tải điện
Lập được cụng thức tớnh năng lượng hao phớ do toả nhiệt trờn đường dõy tải điện
Nờu được 2 cỏch làm giảm hao phớ điện năng trờn đường dõy tải điện và lớ do chọn cỏch làm tăng hiệuđiện thế ở 2 đầu dõy dẫn
- Vai trũ của Mỏy biến thế trong việc truyền tải điện năng đi xa
2- Khi tia sáng truyền từ không khí sang nớc thì:
+ Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới
+ Góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới
3- Khi tia sáng truyền từ nớc sang không khí thì:
+ Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới
+ Góc khúc xạ lớn hơn góc tới
4- Khi tia sáng truyền từ không khí sang các môi trờng trong suốt rắn, lỏng khác nhau thì:
+ Góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới
+ Khi góc tới tăng (giảm) thì góc khúc xạ cũng tăng (giảm)
+ Khi góc tới bằng 0o thì góc khúc xạ bằng 0o, tia sáng không bị gãy khúc khi truyền qua hai môi ờng
tr-B phơng pháp giải Bài tập * M
- Nắm nguyên tắc truyền tia sáng trong các môi trờng làm bài tập
Ví dụ: - 1- Hãy vẽ đờng truyền tia sáng từ B đến mắt
Biết từ M chỉ nhìn thấy A mà không nhìn thấy B *A *B
1 Đặc điểm của thấu kính:
- Thấu kính hội tụ thờng dùng có phần rìa mỏng hơn phần giữa
- Một chùm tia tới song song với trục chính của thấu kính cho tia ló hội tụ tại tiêu điểm của thấu kính
2 Trục chính- Quang tâm:
- Đờng thẳng trùng với tia sáng đến vuông góc với trục chính và không bị đổi hớng khi qua thấu kính gọi là trục chính: Ký hiệu ( đen ta)
- Trục chính cắt quang tâm tại một điểm O gọi là quang tâm
3 Tiêu điểm - Tiêu cự
- Một chùm tia tới song song với trục chính của thấu kính hội tụ cho chùm tia ló hội tụ tại một điểm F nằm trên trục chính- Điểm F gọi là tiêu điểm.(nằm khác phía với chùm tia tới).Mỗi thấu kính có 2 tiêu
điểm F và F| đối xứng nhau qua quang tâm
- Khoảng cách từ quang tâm 0 đến mỗi tiêu điểm gọi là tiêu cự của thấu kính:
OF = OF’ = f
4- Đ ờng truyền của ba tia sáng đặc biệt qua thấu kính hội tụ :
- Tia tới đi qua quang tâm thì tia ló tiếp tục truyền thẳng theo phơng của tia tới
- Tia tới song song với trục chính cho tia ló qua tiêu điểm
- Tia tới đi qua tiêu điểm thì tia ló song song với trục chính
chú ý: có vẽ hình minh hoạ.
5- ả nh của một vật tạo bởi thấu kính hội tụ :
- Vật đặt ngoài khoảng tiêu cự cho ảnh thật, ngợc chiều với vật
- Khi vật ở rất xa thấu kính thì ảnh có vị trí cách thấu kính một khoảng bằng tiêu cự
- Khi d > 2f ảnh thật ngợc chiều nhỏ hơn vật
- Khi d = 2f ảnh thật ngợc chiều bằng vật
GV Trần Chính Diện Trờng THCS Quảng Phơng 10
Trang 11ÔN tập môn vật lý Thi vào lớp 10 thpt năm học 2010-2011
- Khi d < 2f ảnh thật ngợc chiều lớn hơn vật
- Vật đặt trong khoảng tiêu cự cho ảnh ảo, cùng chiều và lớn hơn vật
(Yêu cầu học sinh vẽ ảnh của từng trờng hợp.)
* Cách dựng ảnh:
Muốn dựng ảnh A’B’ của AB qua thấu kính (AB vuông góc với trục chính của thấu kính, A nằm trên trục chính), chỉ cần dựng ảnh B’ của B bằng cách vẽ đờng truyền của hai tia sáng đặc biệt, sau đó từ B’ hạ đờngvuông góc xuống trục chính ta có ảnh A’ của A
B phơng pháp giải Bài tập
- Nắm cách vẽ ảnh tạo bởi thấu kính hội tụ bằng 2 trong ba tia đặc biệt,
- Sử dụng kiến thức về tam giác đồng dạng trong tính độ cao của ảnh, của vật, khoảng cách từ thấu kính đến ảnh, đến vật Tính tiêu cự…
Biết : là trục chính, O là quang tâm
hai tiêu điểm F, F’, hai tia ló cho ảnh S’
của điểm sáng S F’ O F
a) Vì sao biết thấu kính đã cho là thấu kính hội tụ?
b) Bằng cách vẽ hãy xác định điểm sáng S S’
c) Vận dụng kiến thức hình học, tính khoảng cách từ S đến trục chính
Biết: S’ cách trục chính h’= 6cm, OF = OF’= 5cm
S’ cách thấu kính một khoảng d’=12cm
III Thấu kính phân kì -ảnh của vật tạo bởi thấu kính phân kì
A Kiến thức cơ bản:
1- Đặc điểm của thấu kính:
- Thấu kính phân kì thờng dùng có phần rìa dày hơn phần giữa
- Một chùm tia tới song song với trục chính của thấu kính cho tia ló kéo dài cắt nhau tại tiêu điểm của thấu kính
2 Trục chính- Quang tâm:
- Đờng thẳng trùng với tia sáng đến vuông góc với trục chính và không bị đổi hớng khi qua thấu kính gọi là trục chính: Ký hiệu ( đen ta)
- Trục chính cắt quang tâm tại một điểm O gọi là quang tâm
3- Tiêu điểm - Tiêu cự
- Một chùm tia tới song song với trục chính của thấu kính cho tia ló kéo dài cắt nhau tại điềm F trên trụcchính: F gọi là tiêu điểm.(nằm cùng phía với chùm tia tới)
- Mỗi thấu kính có 2 tiêu điểm F và F| đối xứng nhau qua quang tâm
- Khoảng cách từ quang tâm 0 đến mỗi tiêu điểm gọi là tiêu cự của thấu kính:
OF = OF’ = f
4- Đờng truyền của ba tia sáng đặc biệt qua thấu kính phân kì:
- Tia tới đi qua quang tâm thì tia ló tiếp tục truyền thẳng theo phơng của tia tới
- Tia tới song song với trục chính cho tia ló kéo dài đi qua tiêu điểm
- Tia tới có phơng đi qua tiêu điểm thì tia ló song song với trục chính
chú ý: có vẽ hình minh hoạ.
5- ảnh của một vật tạo bởi thấu kính phân kì:
- Vật sáng đặt ở mọi vị trí trớc thấu kính phân kì luôn cho ảnh ảo, cùng chiều, nhỏ hơn vật và luôn nằm trong khoảng tiêu cự của thấu kính
- Vật đặt rất xa thấu kính, ảnh ảo của vật có vị trí cách thấu kính một khoảng bằng tiêu cự
Trang 12ÔN tập môn vật lý Thi vào lớp 10 thpt năm học 2010-2011
(Yêu cầu học sinh vẽ ảnh của từng trờng hợp.)
* Cách dựng ảnh:
Muốn dựng ảnh A’B’ của AB qua thấu kính (AB vuông góc với trục chính của thấu kính, A nằm trên trục chính), chỉ cần dựng ảnh B’ của B bằng cách vẽ đờng truyền của hai tia sáng đặc biệt, sau đó kéo dài các tia ló cắt nhau tại B’ hạ đờng vuông góc xuống
trục chính ta có ảnh A’ của A
B phơng pháp giải Bài tập
- Nắm cách vẽ ảnh tạo bởi thấu kính phân kì bằng 2 trong ba tia đặc biệt,
- Sử dụng kiến thức về tam giác đồng dạng trong tính độ cao của ảnh, của vật, khoảng các từ thấu kính đến ảnh, đến vật Tính tiêu cự…
Ví dụ:
S*
1- Hãy vẽ tia ló của các tia tới hình bên
- Nhận xét về các tia ló này?
F O F’
2- Có một thấu kính, hãy trình bày cách nhận biết đó là thấu kính phân kì? 3- Cho hình vẽ nh bên:
S*
Biết S’ là ảnh của S
a)S’ là ảnh thật hay là ảnh ảo? S’*
b)Vì sao biết thấu kính đã cho là thấu kính phân kì
c)Bằng cách vẽ, hãy xác định quang tâm O, hai tiêu điểm của thấu kính đã cho
C một số bài tập quang hình:
1- Vỡ sao khi caộm moọt chieỏc ủuừa vaứo coỏc nửụực, Ta thaỏy chieỏc ủuừa dửụứng nhử bũ gaừy khuực taùi ủieồm chieỏc ủuừa giao vụựi maởt nửụực ?
2- Trình bày cách nhận biết thấu kính hội tụ và thấu kính phân kỉ?
3- Cho Thaỏu kớnh hoọi tuù coự tieõu cửù 20cm, vaọt AB ủaởt caựch thaỏu kớnh 60cm vaứ coự chieàu cao h= 2cm
a Veừ aỷnh qua thaỏu kớnh
b Vaọn duùng kieỏn thửực hỡnh hoùc haừy tớnh khoaỷng caựch tửứ aỷnh ủeỏn thaỏu kớnh vaứ chieàu cao cuỷa aỷnh 4- ẹaởt moọt vaọt AB trửụực moọt thaỏu kớnh phaõn kyứ coự tieõu cửù f=12cm vaứ caựch thaỏu kớnh 18cm sao cho
AB vuoõng goực vụựi truùc chớnh A naốm treõn truùc chớnh
a Haừy dửùng aỷnh A’B’ cuỷa AB qua TKPK
b Xaực ủũnh vũ trớ vaứ tớnh chaỏt cuỷa aỷnh A’B’
c Bieỏt vaọt cao 6cm Tỡm ủoọ cao cuỷa aỷnh
5- Vaọt saựng AB ủaởt trửụực moọt thaỏu kớnh phaõn kyứ coự tieõu cửù 20cm cho aỷnh aỷo baống nửừa vaọt Tớnh khoaỷng caựch tửứ vaọt vaứ aỷnh ủeỏn thaỏu kớnh
IV máy ảnh - mắt
A Kiến thức cơ bản:
1- Mỗi máy ảnh đều có vật kính, buồng tối và chỗ đặt phim
- Vật kính của máy ảnh là một thấu kính hội tụ
- ảnh trên phim là ảnh thật, nhỏ hơn vật và ngợc chiều với vật
2- Hai bộ phận quan trọng của mắt là thể thuỷ tinh và màng lới
- Thể thuỷ tinh đóng vai trò nh vật kính trong máy ảnh, còn màng lới nh phim ảnh của vật mà ta nhìn hiện trên màng lới là ảnh thật ngợc chiều nhỏ hơn vật
- Trong quá trình điều tiết thì thể thuỷ tinh bị co giãn, phồng lên hoặc dẹt xuống, để cho ảnh hiện trên màng lới rõ nét
- Điểm xa nhất mà ta có thể nhìn rõ đợc khi không điều tiết gọi là điểm cực viễn Cv
- Điểm gần mắt nhất mà ta có thể nhìn rõ đợc là điểm cực cận Cc
- Khoảng cách từ điểm (cực cận Cc đến điểm cực viễn Cv) gọi là khoảng nhìn rõ của mắt
B Phơng pháp giảI bài tập:
- Nắm cách vẽ ảnh tạo bởi thấu kính hội tụ bằng 2 trong ba tia đặc biệt,
GV Trần Chính Diện Trờng THCS Quảng Phơng 12
Trang 13+ Chỉ nhìn rõ những vật ở gần, nhng không nhìn rõ những vật ở xa.
+ Điểm cực viễn của mắt gần mắt hơn so với bình thờng
2- Cách khắc phục tật cận thị:
+ Ngời cận thị phải đeo kính cận - là thấu kính phân kì để nhìn rõ các vật ở xã mắt
+ Kính cận thích hợp có tiêu điểm F trùng với điểm cực viễn Cv của mắt
Chú ý: có vẽ hình minh hoạ
3- Đặc điểm của mắt lão:
+ Mắt lão là mắt của ngời già Lúc đó do cơ vòng đỡ thể thuỷ tinh đã yếu, nên khả năng điều tiết kém hẳn đi
+ Mắt lão nhìn rõ những vật ở xa, nhng không nhìn rõ những vật ở gần nh lúc còn trẻ
+ Điểm cực cận của mắt lão xa mắt hơn so với mắt bình thờng
4- Cách khắc phục tật mắt lão:
+ Mắt lão phải đeo kính để nhìn rõ các vật ở gần mắt hơn so với bình thờng
+ Kính lão là một thấu kính hội tụ Tiêu điểm của kính lão trùng với điểm cực cận (Cc) của mắt
Chú ý: có vẽ hình minh hoạ
B Phơng pháp giảI bài tập:
- Cách nhận biết kính cận hay kính lão
- So sánh khoảng cực cận của mắt bình thờng với khoảng cực cận của mắt ngời cận thị và khoảng cực cận của mắt một ngời già
- Tính khoảng cách nhình rõ của ngời cận thị, viễn thị
VD:
1- Trên tay em có một kính mắt, làm thế nào để nhận biết đó là kính cận hay là kính lão?
2- So sánh khoảng cực cận của mắt bình thờng với khoảng cực cận của mắt ngời cận thị và khoảng cực cận của mắt một ngời già?
3- Một ngời cận thị phải đeo kính có tiêu cự 100cm Hỏi kh không đeo kính ngời ấy nhìn rõ vật xa nhất cách mắt bao nhiêu?
( Gợi ý: Kính cận thích hợp có tiêu điểm F trùng với điểm cực viễn Cv của mắt)
4- Một ngời già phải đeo kính lão - là một thấu kính hội tụ có tiêu cự 70cm thì mới nhìn rõ vật gần nhất cách mắt 35cm Hỏi khi không đeo kính thì ngời ấy nhìn rõ đợc vật gần nhất cách mắt bao nhiêu?
( Gợi ý:muốn nhìn rõ vật thì ảnh phải hiện lên ở điểm cực cận của mắt)
C Một số bài tập máy ảnh – mắt
1- Một mỏy ảnh đang chụp ảnh một vật ở rất xa Khoảng cỏch từ vật kớnh đến phim lỳc đú là 5cm Tiờu
cự của vật kớnh cú thể là bao nhiêu? Giải thích
2- Một người chụp ảnh một pho tượng cỏch mỏy ảnh 5m Ảnh của pho tượng trờn phim cao 1cm Phim cỏch vật kớnh 5cm Tính chiều cao của pho tợng?
3- Ngửụứi ta chuùp aỷnh cuỷa moọt toaứ nhaứ cao 10m, ụỷ caựch maựy aỷnh 20m Vật kính của máy ảnh có tiêu cự
là 5cm Tớnh chieàu cao cuỷa aỷnh treõn phim
4- Moọt ngửụứi caọn thũ coự ủieồm cửùc vieón caựch maột 60cm Hoỷi ngửụứi aỏy phaỷi ủeo kớnh gỡ coự tieõu cửù bao nhieõu ủeồ nhỡn roừ vaọt ụỷ voõ cửùc maứ khoõng ủieàu tieỏt? Giaỷi thớch ?
5- Moọt ngửụứi giaứ phaỷi ủeo saựt maột moọt thaỏu kớnh hoọi tuù coự tieõu cửù 60cm thỡ mụựi nhỡn roừ ủửụùc nhửừng vaọt gaàn maột nhaỏt caựch maột 30cm Hoỷi khi khoõng ủeo kớnh thỡ ngửụứi aỏy nhỡn roừ ủửụùc nhửừng vaọt caựch maột bao nhieõu?
6- Khoảng cách từ thể thuỷ tinh đến màng lới là 2cm, không đổi Khi nhìn một vật ở rất xa thì mắt không phải điều tiết và tiêu điểm của thể thuỷ tinh nằm đúng trên màng lới Hãy tính độ thay đổi của tiêu cự của thể thuỷ tinh khi chuyển từ trạng thái nhìn một vật ở rất xa sang trạng thái nhìn một vật cách mắt 50cm