Đề cương ôn tập HK1 môn Vật lí 10 năm 2018-2019 - Trường THPT Hai Bà Trưng (Lý thuyết)

Nguyên lý chồng chất lực điện: Giả sử có n điện tích điểm q1, q2,….,qn tác dụng lên điện tích điểm q những lực tương tác tĩnh điện ⃗F1,⃗ F n ,...,⃗ F n thì lực điện tổng hợp do các điện

⃗

F12

⃗

F21

⃗

F12

q 1 q 2 < 0

q 1 q 2 >0

Tổ Vật lý- KTCN MÔN VẬT LÝ KHỐI 11- Năm học 2018-2019

ÔN TẬP LÝ THUYẾT HỌC KỲ I LỚP 11

CHƯƠNG I: ĐIỆN TÍCH ĐIỆN TRƯỜNG

1 Có hai loại điện tích: Điện tích âm (-) và điện tích dương (+)

2 Tương tác tĩnh điện:

+ Hai điện tích cùng dấu: Đẩy nhau;

+ Hai điện tích trái dấu: Hút nhau;

3 Định luật Cu - lông:

Lực tương tác giữa 2 điện tích điểm q1; q2 đặt cách nhau một khoảng r trong môi trường có hằng số điện môi ε là F F⃗12; ⃗21 có:

- Điểm đặt: trên 2 điện tích

- Phương: đường nối 2 điện tích

- Chiều: + Hướng ra xa nhau nếu q1.q2 > 0 (q 1 ; q 2 cùng dấu)

+ Hướng vào nhau nếu q1.q2 < 0 (q 1 ; q 2 trái dấu)

- Độ lớn:

1 2 2

.

q q

F k

r





; Trong đó: k = 9.109Nm2C-2;  là hằng số điện môi của môi trường, trong chân không  = 1

- Biểu diễn:

4 Nguyên lý chồng chất lực điện: Giả sử có n điện tích điểm q1, q2,….,qn tác dụng lên điện tích điểm q những lực tương tác tĩnh điện ⃗F1,⃗ F n , ,⃗ F n thì lực điện tổng hợp do các

điện tích điểm trên tác dụng lên điện tích q tuân theo nguyên lý chồng chất lực điện

⃗ F=⃗ F1+⃗ Fn+ +⃗ Fn= ∑ ⃗ Fi

5 Khái niệm điện trường: Là môi trường tồn tại xung quanh điện tích và tác dụng lực

lên điện tích khác đặt trong nó

6 Cường độ điện trường: Là đại lượng đặc trưng cho điện trường về khả năng tác dụng

lực

⃗

E= ⃗ F

q ⇒ ⃗ F=q ⃗E Đơn vị: E (V/m)

q > 0 : ⃗F cùng phương, cùng chiều với ⃗E

q < 0 : ⃗F cùng phương, ngược chiều với ⃗E

7 Đường sức điện - Điện trường đều.

a Khái niệm đường sức điện:

*Khái niệm đường sức điện: Là đường cong do ta vạch ra

trongđiện trường sao cho tại mọi điểm trên đường cong, vector

cường độ điện trường có phương trùng với tiếp tuyến của đường cong tại điểm đó, chiều của đường sức là chiều của vector cường độ điện trường

*Đường sức điện do điện tích điểm gây ra:

+ Xuất phát từ điện tích dương và kết thúc ở điện tích âm;

+ Điện tích dương ra xa vô cực;

+ Từ vô cực kết thúc ở điện tích âm

b Điện trường đều

Định nghĩa: Điện trường đều là điện trường có vector

cường độ điện trường tại mọi điểm bằng nhau cả về

phương, chiều và độ lớn

* Đặc điểm: Các đường sức của điện trường đều là những

đường thẳng song song cách đều

M

E⃗

r

M

E⃗

8 Véctơ cường độ điện trường E⃗ do 1 điện tích điểm Q gây ra tại một điểm M cách Q

một đoạn r có: - Điểm đặt: Tại M

- Phương: đường nối M và Q

- Chiều: Hướng ra xa Q nếu Q > 0

Hướng vào Q nếu Q <0

- Độ lớn: . 2

Q

E k

r





k = 9.109

2 2

N m C

 

 

 

- Biểu diễn:

9 Nguyên lý chồng chất điện trường: Giả sử có các điện tích q1, q2,… ,qn gây ra tại M các vector cường độ điện trường ⃗E1,⃗ E n , ,⃗ E n thì vector cường độ điện trường tổng

hợp do các điện tích trên gây ra tuân theo nguyên lý chồng chất điện trường

10 Công của lực điện trường:

* Đặc điểm: Công của lực điện tác dụng lên tác dụng lên một điện tích không phụ thuộc

vào dạng quỹ đạo mà chỉ phụ thuộc vào điểm đầu và điểm cuối của quỹ đạo (vì lực điện trường là lực thế)

* Biểu thức: A MN = qEd

Trong đó, d là hình chiếu của quỹ đạo lên phương của đường sức điện

Chú ý:

- d > 0 khi hình chiếu cùng chiều đường sức

- d < 0 khi hình chiếu ngược chiều đường sức

11 Liên hệ giữa công của lực điện và hiệu thế năng của điện tích

A MN = W M - W N

12 Điện thế Hiệu điện thế

M

q < 0

q >0 0 M

- Điện thế tại một điểm M trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho

điện trường về phương diện tạo ra thế năng khi đặt tại đó một điện tích q

Cơng thức: VM =

A M ∞ q

- Hiệu điện thế giữa 2 điểm trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực

hiện cơng của điện trường khi cĩ 1 điện tích di chuyển giữa 2 điểm đĩ

UMN = VM – VN =

A MN q

13 Liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế

E =

U d

14.Tụ điện

-Định nghĩa : Hệ 2 vật dẫn đặt gần nhau, mỗi vật là 1 bản tụ Khoảng khơng gian giữa 2

bản là chân khơng hay điện mơi Tụ điện dùng để tích và phĩng điện trong mạch điện

-Tụ điện phẳng cĩ 2 bản tụ là 2 tấm kim loại phẳng cĩ kích thước lớn ,đặt đối diện nhau,

song song với nhau

15 Điện dung của tụ điện

- Là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ

Q C U



(Đơn vị là F, mF….)

- Cơng thức tính điện dung của tụ điện phẳng:

d

S C

4 10 9

9







Với S là phần diện tích đối diện giữa 2 bản.

Ghi chú : Với mỗi một tụ điện cĩ 1 hiệu điện thế giới hạn nhất định, nếu khi sử dụng mà

đặt vào 2 bản tụ hđt lớn hơn hđt giới hạn thì điện mơi giữa 2 bản bị đánh thủng

16 Ghép tụ điện

Cách mắc : Bản thứ hai của tụ 1 nối với bản thứ

nhất của tụ 2, cứ thế tiếp tục Bản thứ nhất của tụ 1 nối với bản thứ nhấtcủa tụ 2, 3, 4 … Điện tích QB = Q1 = Q2 = … = Qn QB = Q1 + Q2 + … + Qn

Hiệu điện thế UB = U1 + U2 + … + Un UB = U1 = U2 = … = Un

Điện dung

n 2

1

1

C

1 C

1 C

1







Ghi chú CB < C1, C2 … Cn CB > C1, C2, C3

17 Năng lượng của tụ điện

- Khi tụ điện được tích điện thì giữa hai bản tụ cĩ điện trường và trong tụ điện sẽ dự trữ một năng lượng Gọi là năng lượng điện trường trong tụ điện

- Cơng thức:

W

C

I : DỊNG ĐIỆN KHƠNG ĐỔI NGUỒN ĐIỆN

1 Dịng điện khơng đổi

a Dịng điện: Là dịng chuyển dời cĩ hướng của các hạt mang điện.

- Quy ước chiều dịng điện: Là chiều chuyển dời cĩ hướng của các hạt mang điện tích dương

Lưu ý: + Trong điện trường, các hạt mang điện chuyển động từ nơi cĩ điện thế cao sang

nơi cĩ điện thế thấp, nghĩa là chiều của dịng điện là chiều giảm của điện thế trong vật dẫn

+ Trong kim loại, hạt tham gia tải điện là electron mang điện tích âm nên chuyển động từ nơi cĩ điện thế thấp sang nơi cĩ điện thế cao, nghĩa là chuyển động ngược với chiều của dịng điện theo quy ước

b Cường độ dịng điện:

a Định nghĩa: I =

Δqq

Δqt , cường độ dịng điện I cĩ đơn vị là ampère (A)

Trong đĩ : q là điện lượng, t là thời gian

+ nếu Δq t là hữu hạn, thì I là cường độ dịng điện trung bình;

+ nếu Δq t là vơ cùng bé, thì i là cường độ dịng điện tức thời

c Dịng điện khơng đổi: {chiều của dòng điện không đổi cường độ dòng điện không đổi => I = q t ,

Chú ý : số electron chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn :

I t n e



2 Định luật Ôm đối với đoạn mạch chỉ có điện trở

a Định luật Ôm : I =

U R

b Điện trở của vật dẫn: R = ρ

ℓ

S

Trong đó,  là điện trở suất của vật dẫn Điện trở suất phụ thuộc vào nhiệt độ theo công thức:

 = o[1 + (t – to)]

o là điện trở suất của vật dẫn ở to (oC) thường lấy ở giá trị 20oC

 được gọi là hệ số nhiệt điện trở

c.Ghép điện trở

Hiệu điện thế U = U 1 + U 2 + …+ U n U = U 1 = U 2 = ….= U n

Cường độ dòng điện I = I 1 = I 2 = …= I n I = I 1 + I 2 +….+ I n

Điện trở tương đương R tđ = R 1 + R 2 +…+ R n ` R1

tñ

= 1

R1+

1

R2+ +

1

R n

3 Nguồn điện – suất điện động nguồn điện

a Nguồn điện

+ Cơ cấu để tạo ra và duy trì hiệu điện thế nhằm duy trì dòng điện gọi là nguồn điện + Hai cực nhiễm điện khác nhau là nhờ lực lạ tách electron ra khỏi nguyên tử trung hòa rồi chuyển electron hay Ion dương ra khỏi mỗi cực

b Suất điện động nguồn điện

- Là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công của nguồn điện

Công thức: E =

A q

- Điện trở của nguồn điện được gọi là điện trở trong cảu nó

- Mỗi nguồn điện được đặc trưng: (E , r)

II: ĐIỆN NĂNG CÔNG SUẤT ĐIỆN -ĐỊNH LUẬT JUN-LEN- XƠ

1 Công và công suất của dòng điện

a Công của dòng điện hay điện năng tiêu thụ của đoạn mạch được tính:

A = U.q = U.I.t

Trong đó: U (V) là hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch

I (A) cường độ dòng điện qua mạch

t (s) thời gian dòng điện chạy qua mạch

Chú ý: 1KWh = 3600.000 J.

b Công suất điện

- Công suất điện của một đoạn mạch là công suất tiêu thụ điện năng của đoạn mạch đó

P =

A

t = U.I (W)

c Định luật Jun-len-xơ (nhiệt lượng tỏa ra trên vật dẫn)

Q = R.I 2 t

2 Công và công suất của nguồn điện

a Công của nguồn điện

- Công của nguồn điện là công của dòng điện chạy trong toàn mạch

Biểu thức: A ng = q E = E.I.t.

b Công suất của nguồn điện

- Công suất của nguồn điện bằng công suất tiêu thụ của toàn mạch

P ng =

A

t = E.I

3 Công và công suất của các dụng cụ chỉ tỏa nhiệt

a Công: A = U.I.t = RI 2 t =

2

U t R

b Công suất : P = U.I = R.I 2 =

2

U

R .

4 Hiệu suất nguồn điện

H =

N

A E R r

III: ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI TOÀN MẠCH

1 Định luật Ôm đối với toàn mạch

a Toàn mạch: là mạch điện kín có sơ đồ như sau:

trong đó: nguồn có E và điện trở trong r, RN là điện

trở tương đương của mạch ngoài

b Định luật Ôm đối với toàn mạch

N

I

R r





E

- Độ giảm thế trên đoạn mạch: UN = I.RN = E - I.r

- Suất điện động của nguồn: E = I.(RN + r)

IV: ĐỊNH LUẬT OM ĐỐI VỚI CÁC LOẠI MẠCH ĐIỆN

MẮC NGUỒN ĐIỆN THÀNH BỘ

1 Định luật Ohm chứa nguồn

UAB = -E + I (R +r)

Đối với nguồn điện, dòng điện đi vào cực âm và đi ra từ cực dương.

2 Định luật Ohm cho đoạn mạch chứa máy thu điện

UAB = E + I (R +r)

Đối với máy thu, dòng điện đi vào cực dương và đi ra từ cực âm.

3 Công thức định luật Ôm tổng quát cho đoạn mạch chứa nguồn và mày thu.

UAB =  E I.(RAB+r).

Trong đó: + Lấy (+ I) khi dòng điện đi từ A đến B

+ Lấy (- I) khi dòng điện đi từ B đến A

+ Lấy (+ E) khi A nối với cực dương.

+ Lấy (- E) khi A nối với cực âm.

4 Ghép nguồn điện thành bộ

a Mắc nối tiếp:

- Suất điện động bộ nguồn: Eb = E1 + E2 + E3 +… + En

- Điện trở trong bộ nguồn: rb = r1 + r2 + r3 +… + rn

chú ý: Nếu có n nguồn giống nhau.

E b = nE

r b = n.r

b Mắc xung đối:

Eb=| E1− E2|

rb= r1+ r2

- Nếu E1 > E2 thì E1 là nguồn phát và ngược lại

c Mắc song song ( các nguồn giống nhau)

- Suất điện động bộ nguồn: Eb = E

- Điện trở trong bộ nguồn: rb =

r

n.

CHƯƠNG III: DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG

1.Dòng điện trong kim loại

Eb,rb

- Bản chất dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các electron ngược chiều điện trường

- Điện trở suất của kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ: ρ = ρ0[1 + α(t – t0)]

α: hệ số nhiệt điện trở (K-1)

ρ0 : điện trở suất của vật liệu tại nhiệt độ t0

- Suất điện động của cặp nhiệt điện: E = αT(T1 – T2)

Trong đó T1 – T2 là hiệu nhiệt độ giữa đầu nóng và đầu lạnh; αT là hệ số nhiệt điện động

- Hiện tượng siêu dẫn: Là hiện tượng điện trở suất của vật liệu giảm đột ngột xuống bằng 0 khi khi nhiệt độ của vật liệu giảm xuống thấp hơn một giá trị Tc nhất định Giá trị này phụ thuộc vào bản thân vật liệu

2 Dòng điện trong chất điện phân

- Trong dung dịch, các axit, ba zơ, muối bị phân li thành ion

- Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của các ion trong điện trường theo hai hướng ngược nhau

- Hiện tượng gốc axit trong dung dịch điện phân tác dụng với cực dương tạo thành chất điện phân tan trong dung dịch và cực dương bị mòn đi gọi là hiện tượng dương cực tan

- Các định luật Faraday: (chỉ đúng trong trường hợp điện phân dương cực tan).

+ Định luật Faraday thứ nhất: Khối lượng vật chất được giải phóng ở điện cực

của bình điện phân tỉ lệ thuận với điện lượng chạy qua bình đó

m = kq

Trong đó, k là đương lượng điện hoá của chất giải phóng điện cực

+ Định luật Faraday thứ hai: Đương lượng điện hoá k của một nguyên tố tỉ lệ

với đương lượng gam

A

n của nguyên tố đó Hệ số tỉ lệ là

1

F , trong đó F được gọi là

số Faraday

k=

1

F

A n

Kết hợp hai định luật Faraday ta thiết lập được công thức tính khối lượng chất điện

phân giải phóng ở điện cực: m =

1

F

A

n It

1

9,65.107 .

A

n It

+ m(g) =

1

9,65.104 .

A

n It F = 96.500C/mol.

3 Dòng điện trong chất khí

- Trong điều kiện thường thì chất khí không dẫn điện Chất khí chỉ dẫn điện khi trong lòng nó có sự ion hóa các phân tử

- Dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương, ion

âm và các electron do chất khí bị ion hóa sinh ra

- Khi dùng nguồn điện gây hiệu điện thế lớn thì xuất hiện hiện tượng nhân hạt tải điện trong lòng chất khí

- Quá trình phóng điện vẫn tiếp tục được quy trì khi không còn tác nhân ion hóa chất khí từ bên ngoài gọi là quá trình phóng điện tự lực

- Hồ quang điện là quá trình phóng điện tự lực hình thành dòng điện qua chất khí có thể giữ được nhiệt độ cao của catod để nó phát được eletron bằng hiện tượng phát xạ nhiệt điện tử

4 Dòng điện trong chất bán dẫn

- Một số chất ở phân nhóm chính nhóm 4 như Si, Ge trong những điều kiện khác nhau có thể dẫn điện hoặc không dẫn điện, gọi là bán dẫn

- Bán dẫn dẫn điện hằng hai loại hạt tải là electron và lỗ trống

- Ở bán dẫn tinh khiết, mật độ electron bằng mật độ lỗ trống Ở bán dẫn loại p, mật độ lỗ trống rất lớn hơn mật độ electron Ở bán dẫn loại n, mật độ electron rất lớn hơn mật độ lỗ trống

- Lớp tiếp xúc n – p có đặc điểm cho dòng điện đi theo một chiều từ p sang n Đây gọi là đặc tính chỉnh lưu Đặc tính này được dùng để chế tạo diot bán dẫn Bán dẫn còn được dùng chế tạo transistor có đặc tính khuyếch đại dòng điện