Giáo án môn Vật lý khối 11 - Trường THPT Lê Quý Đôn

Giáo án môn Vật lý khối 11 - Trường THPT Lê Quý Đôn

I. LÝ THUYẾT.

1. Điện tích.

*Điện tích là một vật mang điện (nhiễm điện).

*Điện tích điểm là một điện tích có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách tới điểm mà ta xét.

*Có hai loại điện tích: điện tích dương và điện tích âm. Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, các điện tích khác dấu thì hút nhau.

* Đơn vị của điện tích là Cu lông, kí hiệu là C.

* Điện tích của êlectron là điện tích âm và có độ lớn e = 1,6. 10-19C.

*Trong tự nhiên không có hạt nào có điện tích nhỏ hơn e. Độ lớn điện tích của một hạt bao giờ cũng bằng một số nguyên lần e.

2. Định luật Cu lông.

 

doc 16 trang Người đăng quocviet Lượt xem 4650Lượt tải 4 Download
Bạn đang xem tài liệu "Giáo án môn Vật lý khối 11 - Trường THPT Lê Quý Đôn", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Chương I: ĐIỆN TÍCH.ĐIỆN TRƯỜNG
Chủ đề 1: ĐIỆN TÍCH. ĐIỆN TRƯỜNG.
I. LÝ THUYẾT.
1. Điện tích.
*Điện tích là một vật mang điện (nhiễm điện).
*Điện tích điểm là một điện tích có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách tới điểm mà ta xét.
*Có hai loại điện tích: điện tích dương và điện tích âm. Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, các điện tích khác dấu thì hút nhau.
* Đơn vị của điện tích là Cu lông, kí hiệu là C.
* Điện tích của êlectron là điện tích âm và có độ lớn e = 1,6. 10-19C. 
*Trong tự nhiên không có hạt nào có điện tích nhỏ hơn e. Độ lớn điện tích của một hạt bao giờ cũng bằng một số nguyên lần e.
2. Định luật Cu lông.
* Phát biểu: Độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích điểm đứng yên trong chân không tỉ lệ thuận với tích các độ lớn của hai điện tích đó và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng. Phương của lực tương tác giữa hai điện tích điểm là đường thẳng nối hai điện tích điểm đó.
* Biểu thức: 
Trong đó: 	 r là khoảng cách giữa hai điện tích điểm
 k là hệ số tỉ lệ phụ thuộc vào hệ đơn vị đo. Trong hệ SI, k = 9.109 	
* Chú ý: Lực tương tác của các điện tích trong điện môi (chất cách điện) nhỏ hơn trong chân không lần ( được gọi là hằng số điện môi).
II. BÀI TẬP.
Bài 1. Tính lực tương tác điện giữa êlectron và hạt nhân trong nguyên tử hiđrô. Biết rằng điện tích của chúng có độ lớn 1,6.10-19C và khoảng cách giữa chúng là 5.10-9cm. So sánh với lực vạn vật hấp dẫn giữa chúng ?. 
Cho biết G = 6,672.10-11(), me= 9,11.10-31kg và mp= 1,67.10-27kg.
ĐS: Fđ = 0,92.10-7N và Fhd = 0,4.10-46N
Bài 2. Hai điện tích điểm bằng nhau, đặt trong chân không cách nhau một khoảng r1= 2cm thì lực đẩy giữa chúng là F1=1,6.10-4N.
Tìm độ lớn của các điện tích đó.
Tìm khoảng cách r2 giữa chúng để lực đẩy là F2 = 2,5.10-4N.
ĐS: a. 2,7.10-9C; b. 1,6cm.
Bài 3. Xác định lực tương tác điện giữa hai điện tích q1= +3.10-6C và q2= -3.10-6C cách nhau một khoảng r =3cm trong hai trường hợp:
Đặt trong chân không.
Đặt trong dầu hỏa ().
ĐS: a. 90N; b. 45N.
Bài 4. Hai điện tích điểm q1=q2=4.10-10C đặt tại hai điểm A và B cách nhau một khoảng a=10cm trong không khí. Xác định lực điện mà q1 và q2 tác dụng lên q3=3.10-12C đặt tại C cách A và B những khoảng bằng a.
ĐS: 1,87.10-9N.
Bài 5. Có hai điện tích q và –q đặt tại hai điểm A và B cách nhau một khoảng AB=2d. Một điện tích dương q1=q đặt trên đường trung trực của AB cách AB một khoảng x.
Xác định lực điện tác dụng lên q1
Áp dụng số q =2.10-6C; d=3cm; x=4cm.
ĐS: 17,28N.
Bài 6. Hai quả cầu kim loại nhỏ giống nhau tích điện q1=4.10-7C và q2 hút nhau một lực 0,5N trong chân không với khoảng cách giữa chúng là 3cm.
Tính điện tích q2.
Cho hai quả cầu tiếp xúc với nhau rồi lại đặt ra xa cách nhau 3cm. Tìm lực tương tác mới.
ĐS: a. q2=-1,25.10-7C; b. F=0,189N.
Bài 7. Hai quả cầu nhỏ giống nhau bằng kim loại, có khối lượng 5g, được treo vào cùng điểm O bằng hai sợi dây không dãn, dài 10cm. Hai quả cầu tiếp xúc với nhau. Tích điện cho một quả cầu một điện tích q thì thấy hai quả cầu đẩy nhau cho đến khi hai dây treo hợp với nhau một góc 600. Lấy g=10m/s2. Tính điện tích mà ta đã truyền cho các quả cầu?
ĐS: 
Bài 8. Hai quả cầu giống nhau tích điện như nhau q1=q2=10-6C được treo vào cùng điểm O bằng hai sợi dây, không dãn, dài 10cm. Khi hai điện tích cân bằng thì hai điện tích điểm và điểm treo tạo thành một tam giác đều. Tìm lực căng dây treo.
ĐS: 1,8N
Bài 9. Hai quả cầu nhỏ bằng kim loại được treo vào điểm O bằng hai sợi dây mảnh có chiều dài bằng nhau l=50cm. Mỗi quả cầu có khối lượng m=0,1g và được tích điện cùng dấu gấp đôi nhau q và 2q. Chúng đẩy nhau và nằm cân bằng cách nhau r =14cm.
Tính góc nghiêng của hai sợi dây so với đường thẳng đứng.
Tìm điện tích của mỗi quả cầu.
ĐS: a. 80; b. q=1,23.10-8C.
Bài 10 . Cho hai điện tích q và 4q đặt trên trục xx’ cách nhau một khoảng a.
Phải đặt điện tích q3 ở đâu để nó cân bằng. Tìm điều kiện để q3 cân bằng bền.
Muốn cả ba điện tích đó cân bằng thì q3 phải đặt ở đâu và bằng bao nhiêu?
ĐS: a. q3 đặt cách d một khoảng x=a/3. q3 cùng dấu với q.
b. q3 đặt cách d một khoảng x=a/3 và q3 = -4/9q. 
Bài 11. Hai quả cầu nhỏ như nhau, mang điện tích q1 và q2 đặt trong không khí, cách nhau 20cm thì hút nhau một lực F1= 5.10-7N. Nối hai quả cầu bằng một dây dẫn, sau đó bỏ dây nối đi. Với khoảng cách như cũ thì hai quả cầu đẩy nhau một lực F2=4.10-7N. Tính q1 và q2?
ĐS:và 
Bài 12. Hai quả cầu nhỏ có khối lượng bằng nhau m1=m2=0,01(g) treo vào hai sợi dây dài bằng nhau có chiều dài l =50cm (bỏ qua khối lượng của sợi dây) vào chung điểm treo O, tích điện bằng nhau, cùng dấu đẩy nhau và cách nhau 6cm.
Tìm độ lớn điện tích của mỗi quả cầu.
Nhúng cả hệ thống vào trong rượu Êtylic (). Tìm khoảng cách giữa hai quả cầu (Bỏ qua lực đẩy Ácsimét và có thể dùng công thức gần đúng).
Nhúng cả hệ thống vào trong dầu hỏa (). Tìm khối lượng riêng của quả cầu để góc lệch giữa hai sợi dây trong dầu hỏa bằng góc lệch giữa hai sọi dây trong không khí. Cho biết khối lượng riêng của dầu hỏa là 
ĐS: a. q=+1,55.10-10C; b. r2=2cm; c. 1,6.103kg/m3.
Bài 13. Một quả cầu có khối 10g được treo vào một sợi dây cách điện. Quả cầu mang điện tích q1=10-7C. Đưa một quả cầu mang điện tích q2 lại gần thì quả cầu thứ nhất lệch khỏi vị trí lúc đầu, dây treo hợp với đường thẳng đứng một góc 300. Khi đó hai quả cầu cùng nằm trên một mặ phẳng nằm ngang và cách nhau 3m. Lấy g=10m/s2. Xác định dấu, độ lớn của q2 và lực căng sợi dây? 
ĐS: q2=0,58.10-7C và T=0,115N
Bài 14. Hai quả cầu nhỏ mang điện tích cùng dấu q1 và q2 được treo vào điểm O chug bằng hai dây mảnh, không dãn, bằng nhau. Hai quả cầu đẩy nhau và góc giữa hai dây là . Cho hai quả tiếp xúc nhau rồi lại cô lập chúng thì chúng đẩy nhau mạnh hơn và góc giữa hai dây treo bây giờ là . Tìm tỉ số ĐS: x1= 11,76 và x2=0,085.
Bài 15. Hai quả cầu nhỏ như nhau, mang điện tích q1 và q2 đặt trong chân không, cách nhau r1=20cm thì hút nhau một lực F1= 5.10-7N. Nếu đặt một tấm thủy tinh dày d =5cm; vào giữa hai quả cầu thì lực hút F2 giữa chúng là bao nhiêu?
ĐS:
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 
Chủ đề 2: ĐIỆN TRƯỜNG.
I. LÝ THUYẾT.
1. Điện trường.
- Xung quanh điện tích có điện trường. Các điện tích tương tác với nhau là vì điện trường của điện tích này tác dụng lên điện tích kia.
- Tính chất cơ bản của điện trường là nó tác dụng lực điện lên điện tích đặt trong nó.
2. Cường độ điện trường.
- Giả sử ta có một số điện tích thử q1, q2, q3, . . .Đặt lần lượt các điện tích này tại một điểm nhất định trong điện trường thì các lực tác dụng lên chúng là là khác nhau nhưng thương số thì không đổi. Thương số đặt trưng cho điện trường ở điểm đang xét về mặt tác dụng lực và gọi là cường độ điện trường .
- Trong trường hợp ta đã biết véc tơ cường độ điện trường thì ta suy ra 
	+ Nếu q > 0 thì cùng chiều với .
	+ Nếu q > 0 thì ngược chiều với .
- Trong hệ SI, đơn vị của cường độ điện trường là vôn trên mét, kí hiệu V/m.
3. Đường sức điện.
a) Định nghĩa: Đường sức điện là đường được vẽ trong điện trường sao cho hướng của tiếp tuyến tại bất kì điểm nào trên đường cũng trùng với hướng của véc tơ cường độ điện trường tại điểm đó.
b) Quy tắc vẽ đường sức. 	
- Tại mỗi điểm trong điện trường ta có thể vẽ được một đường sức điện và chỉ một mà thôi.
- Các đường sức điện là các đường cong không kín. Nó xuất phát từ các điện tích dương và tận cùng ở điện tích âm.
- Các đường sức điện không bao giờ cắt nhau.
- Nơi nào có cường độ điện trường lớn thì các đường sức điện ở đó được vẽ mau hơn (dày hơn), nơi nào có cường độ điện trường nhỏ hơn thì các đường sức điện ở đó được vẽ thưa hơn.
c) Điện phổ: Dùng một loại bột cách điện rắc vào dầu rồi khuấy đều. Sau đó đặt một quả cầu nhiễm điện vào trong dầu. Gõ nhẹ vào khay dầu thì các hạt bột sẽ sắp xếp thành các “đường hạt bột”. Ta gọi hệ các đường hạt bột đó là điện phổ của quả cầu nhiễm điện. Điện phổ cho phép ta hình dung dạng và sự phân bố của các đường sức điện.
4. Điện trường đều.
- Một điện trường mà véctơ cường độ điện trường tại mọi điểm đều bằng nhau gọi là điện trường đều.
- Các đường sức của điện trường đều là các đường thẳng song song và cách đều nhau.
5. Điện trường của một điện tích điểm.
	Cường độ điện trường của điện tích điểm Q gây ra tại một điểm cách điện tích Q một khoảng r là: 
Nếu Q > 0 thì véc tơ cường độ điện trường hướng ra xa điện tích Q.
Nếu Q < 0 thì véc tơ cường độ điện trường hướng về phía điện tích Q.
6. Nguyên lí chồng chất điện trường.
	Giả sử ta có hệ n điện tích điểm Q1, Q2, , Qn. Gọi là cường độ điện trường của hệ tại một điểm nào đó. là cường độ điện trường của điện tích Q1, là cường độ điện trường của điện tích Q2, là cường độ điện trường của điện tích Qn. Khi đó ta có: 
II. BÀI TẬP.
Bài 1: Điện tích điểm q = - 3.10-6C được đặt tại một điểm trong điện trường mà tại đó véctơ cường độ điện trường có phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống dưới và có cường độ E =12000V/m. Xác định phương, chiều và độ lớn của lực điện tác dụng lên điện tích q ?
Hướng dẫn giải
Ta có: . Vì q < 0 nên có phương thẳng đứng, có chiều từ dưới lên trên và có độ lớn 
Bài tập tương tự: Một điện tích điểm q1 = 8.10-8C đặt tại điểm O Trong chân không.
	a. Xác định cường độ điện trường tại điểm M cách O một đoạn 30cm.
	b. Nếu đặt điện tích q2 = - q1 tại M thì q2 chịu lực tác dụng như thế nào?
Hướng dẫn giải:
	a. Cường độ điện trường tại M: 
	b. Lực điện tác dụng lên q2: . Vì q2 <0 nên ngược chiều với 
Bài 2: Hai điện tích điểm q1 = -4.10-6C và q2=10-6C đặt tại hai điểm A và B cách nhau 8cm. Xác định vị trí của M mà tại đó cường độ điện trường bằng 0 ?
Hướng dẫn giải
* Điện trường tổng hợp tại M: 
* Để thì (Hai véctơ trực đối).
	+Vì và cùng phương nên M phải nằm trên đường thẳng AB.
	+ Vì q1 và q2 trái dấu và nên M nằm ngoài AB và ở gần B.
* Đặt BM=x, ta có: Vậy: M cách B 8cm và cách A 16cm.
Bài 3: Hai điện tích +q và – q (q >0) đặt tại hai điểm A và B với AB = 2a. M là một điểm nằm trên đường trung trực của AB cách AB một đoạn x.
	a. Xác định vectơ cường độ điện trường tại M
	b. Xác định x để cường độ điện trường tại M cực đại, tính giá trị đó
Hướng dẫn giải:
 E1
 M E
 E2 
 x
 a a
 A H B 
a. Cường độ điện trường tại M:
ta có:
Hình bình hành xác định là hình thoi:
E = 2E1cos(1)
	b. Từ (1) Thấy để Emax thì x = 0:
Emax = 
Bài 4: Một quả cầu nhỏ khối lượng m=0,1g mang điện tích q = 10-8C được treo bằng sợi dây không giãn và đặt vào điện trường đều có đường sức nằm ngang. Khi quả cầu cân bằng, dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc . Lấy g = 10m/s2. Tính:
	a. Độ lớn của cường độ điện trường.
	b. Tính lực căng dây .
Hướng dẫn giải:
a) Ta có: 
	b) Lực căng dây: 
Bài 5: Cho hai điểm A và B cùng nằm trên một đường sức của điện trường do một điện tích điểm q > 0 gây ra. Biết độ lớn của cường độ điện trường tạ ...  điện trường tĩnh là một trường thế (tương tự trường hấp dẫn).
2. Hiệu điện thế.
- Hiệu điện thế giữa hai điểm trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công của điện trường của điện trường giữa hai điểm đó.
- Công thức: (V)
- Hiệu điện thế không phụ thuộc vào cách chọn mốc để tính điện thế.
3. Liên hệ giữa điện trường và hiệu điện thế.
- Liên hệ điện trường và hiệu điện thế: 
- Trong trường hợp không chú ý đến dấu của các đại lượng thì ta có thể viết: 
(d là khoảng cách giữa hai điểm M’ và N’)
II. BÀI TẬP.
Bài 1. Hãy tính công của lực điện trường làm dịch chuyển điện tích q =10-8C theo các cạnh của tam giác đều ABC cạnh a=20cm trong một điện trường đều, có véc tơ cường độ điện trường và có cường độ E= 3000V/m ĐS: AAB= -3.10-6J, ABC= 6.10-6J. ACA= -3.10-6J.
Bài 2. Trong vật lý người ta thường dùng đơn vị năng lượng là electron vôn, kí hiệu là eV. Electron vôn là năng lượng mà một electron thu được khi nó đi qua một đoạn đường có một hiệu điện thế 1V.
Tính năng lượng eV ra J.
Tính vận tốc của electron có năng lượng 0,01MeV (1MeV=106eV)
ĐS: a. 1eV=1,6.10-19J; b.5,9.107m/s
Bài 3. Một Electron bay trong điện trường. Khi qua M có điện thế VM=240V thì có vận tốc vM=107(m/s). Khi qua điểm N nó có vận tốc vN=6.106(m/s). Tính điện thế ở điểm N.
ĐS: VM=422V
Bài 4. Một electron bay với vận tốc v =8.106m/s từ một điểm có điện thế V1=600V theo hướng của đường sức điện. Hãy xác định điện thế V2 của điểm mà tại đó electron dừng lại
ĐS: V2=418V
Bài 5. Một hạt bụi có khối lượng m=1mg tích điện dương q =5.10-8C đang lơ lửng ở chình giữa hai tấm kim loại phẳng nằm ngang, tích điện trái dấu và cách nhau một khoảng d = 20cm. Cho g=10m/s2.
Xác định hiệu điện thế U giữa hai tấm kim loại phẳng.
Hạt bụi sẽ chuyển động như thế nào nếu ta đổi dấu hai bản kim loại. Tìm thời gian để hạt bụi chạm vào một bản kim loại.
ĐS: U=40V, t =0,1s
Bài 6. Hai bản kim loại phẳng nằm ngang, song song và cách nhau d=10cm. Hiệu điện thế giãu hai bản là U=910V. Một electron có vận tốc ban đầu v0= 64.105m/s chuyển động dọc theo đường sức về phía bản tích điện âm.
Tính gia tốc của electron.
Electron chuyển động như thế nào. Biết rằng điện trường giữa hai bản là đều và bỏ qua tác dụng của trọng lực.
ĐS: a. a=16.1014m/s2; b. Chuyển động chậm dần, đi được 1,28cm thì dừng lại, dổi chiều và chuyển động NDĐ với cùng gia tốc
Bài 7. Hai bản kin loại phẳng cách nhau d=5cm được tích điện trái dấu cho đến khi hiệu điện thế giữa hai bản là U=157V. Ở giữa bản tụ tích điện dương có một lỗ nhỏ, ta bắn qua lỗ nhỏ đó một electron theo chiều của đường sức điện trường vào giữa hai bản.
Tìm điều kiện của vận tốc ban đầu v0 của electron bắn vào để nó có thể tới được bản âm. Bỏ qua tác dụng của trọng lực.
Giả sử có một electron được bắn như thế và vừa dừng lại khi đến sát bản âm rồi quay trở lại. Tìm động năng của electron lúc ra khỏi hai bản kim loại và thời gian chuyển động của electron ở giữa hai bản kim loại.
ĐS:a. v07,43.106m/s; b.Wđ=2,512.10-17J, t=2,7.10-8s
Bài 8. Cho hai bản kim loại phẳng có độ dài l=5cm đặt nằm ngang, song song, cách nhau một khoảng 
d =2cm. Giữa hai bản kim loại có một hiệu điện thế U=910V. Một electron bay theo phương nằm ngang vào giữa hai bản với vận tốc ban đầu v0= 5.104km/s. Tính độ lệch của electron khỏi phương ban đầu khi nó vừa ra khỏi hai bản kim loại. Coi điện trường giữa hai bản kim loại là đều và bỏ qua tác dụng của trọng lực.
ĐS: h = 0,4cm
Bài 9. Hai bản kim loại phẳng có chiều dài l =16cm, đặt song song cách nhau một khoảng d=10cm, được tích điện cho đến khi hiệu điện thế giữa chúng là U=9kV. Một electron bay vào điểm cách đều hai tấm kim loại và theo phương vuông góc với đường sức điện trường với động năng là W0đ = 18keV. Khối lượng của êlectron là m = 9.1.10-31kg. Bỏ qua tác dụng của trọng lực.
Viết phương trình quỹ đạo của electron theo m, d, U và v0.
Tìm độ lệch ngang h của êlectron khi ra khỏi hai tấm kim loại.
Xác định véctơ vận tốc của êlectron khi ra khỏi hai tấm kim loại (độ lớn và góc lệch)
Tìm điều kiện của hiệu điện thế U để êlectron thoát ra khỏi tụ.
ĐS: a. ; b. h=0,032m, t=2.10-9s; c. 85,67.106m/s, ; d. U<14kV.
Bài 10. Một êlectron được bắn vào điện trường đều trong lòng giữa hai bản kim loại phẳng với vận tốc ban đầu v0=4.106m/s, hợp góc so với trục song song với hai bản kim loại. Biết chiều dài của các bản kim loại là 50cm, đặt cách nhau 30cm. Tìm hiệu điện thế U giữa hai bản kim loại để êlectron bay ra khỏi hai bản kim loại theo phương song song với các bản. Bỏ qua tác dụng của trọng lực.
ĐS: U=23,7V
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
CHỦ ĐỀ 4: TỤ ĐIỆN
I . LÝ THUYẾT.
1. Định nghĩa.
- Tụ điện là hệ thống gồm hai vật dẫn đặt gần nhau. Mỗi vật dẫn là một bản tụ.
- Tụ điện phẳng: Hai bản tụ là hai tấm kim loại phẳng có kích thước rất lớn, đặt đối diện nhau và song song với nhau.
- Độ lớn của điện tích trên mỗi bản tụ gọi là điện tích của tụ điện.
2. Điện dung của tụ điện.
- Điện dung của tụ điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện cho tụ điện.
- Công thức tính điện dung của tụ điện: 
- Đơn vị điện dung : Fara, kí hiệu F.
	Người ta còn dùng các đơn vị khác: milifara (mF), micrôfara(), nanôfara (nF) picôfara (pF)
- Điện dung của tụ điện phẳng: 
	Trong đó S là phần diện tích đối diện của hai bản, d là khoảng cách giữa hai bản và là hẳng số điện môi của chất điện môi chiếm đầy hai bản.
3. Ghép tụ điện.
- Ghép song song:
- Ghép nối tiếp:
II. BÀI TẬP.
Bài 1. Hai bản của tụ điện phẳng có dạng hình tròn bán kính R = 60cm, khoảng cách giữa hai bản là d=2mm. Giữa hai bản là không khí.
Tính điện dung của tụ điện.
Có thể tích điện cho tụ điện một điện tích lớn nhất bằng bao nhiêu để tụ điện không bị đánh thủng. Cho biết điện trường đánh thủng đối với không khí là 106V/m. Hiệu điện thế lớn nhất giữa hai bản là bao nhiêu?
ĐS: a. 5.10-9F; b. 2000V, 10-5C
Bài 2. Một tụ điện không khí có điện dung C=2000pF được mắc vào hai cực của một nguồn điện có hiệu điện thế U=5000V.
Tính điện tích của tụ điện.
Người ta ngắt tụ ra khỏi nguồn rồi nhúng nó chìm hẳn vào một điện môi lỏng có hằng số điện môi . Tìm điện dung của tụ điện và hiệu điện thế của tụ điện khi đó.
ĐS:a. 10-5C; b.2.10-5C, 2500V
CHỦ ĐỀ 5:
ĐIỆN NĂNG VÀ CÔNG SUẤT ĐIỆN - ĐỊNH LUẬT JUN – LENXƠ
I. CÔNG VÀ CÔNG SUẤT CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY QUA MỘT ĐOẠN MẠCH
1. Công:
Công của dòng điện là công của lực điện thực hiện khi làm di chuyển các điện tích tự do trong đoạn mạch.
Công này chính là điện năng mà đoạn mạch tiêu thụ và được tính bởi:
	A = U.q = U.I.t	(J)
I
U
A
B
U : hiệu điện thế (V)
I : cường độ dòng điện (A)
q : điện lượng (C)
t : thời gian (s) 
2 .Công suất 
Công suất của dòng điện đặc trưng cho tốc độ thực hiện công của nó. Đây cũng chính là công suất điện tiêu thụ bởi đoạn mạch.
Ta có : 	(W)
3. Định luật Jun - Len-xơ:
Nếu đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R, công của lực điện chỉ làm tăng nội năng của vật dẫn. Kết quả là vật dẫn nóng lên và toả nhiệt.
Kết hợp với định luật ôm ta có:
	(J)
4. Đo công suất điện và điện năng tiêu thụ bởi một đoạn mạch
Ta dùng một ampe - kế để đo cường độ dòng điện và một vôn - kế để đo hiệu điện thế. Công suất tiêu thụ được tính hởi:
	P = U.I	(W)
- Người ta chế tạo ra oát-kế cho biết P nhờ độ lệch của kim chỉ thị.
- Trong thực tế ta có công tơ điện (máy đếm điện năng) cho biết công dòng điện tức điện năng tiêu thụ tính ra kwh. (1kwh = 3,6.106J)
II CÔNG VÀ CÔNG SUẤT CỦA NGUỒN ĐIỆN
1. Công
Công của nguồn điện là công của lực lạ khi làm di chuyển các điện tích giữa hai cực để duy trì hiệu điện thế nguồn. Đây cũng là điện năng sản ra trong toàn mạch.
Ta có :	 A = q.E = E .I.t	(J)
E: suất điện động (V)
I: cường độ dòng điện (A)
q : điện tích (C)
2. Công suất
Ta có : = E..I
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: 
1. Công và công suất của dụng cụ toả nhiệt:
- Công (điện năng tiêu thụ):	 (định luật Jun - Len-xơ)
- Công suất :	
2. Công và công suất của máy thu điện
a) Suất phản điện
- Máy thu điện có công dụng chuyển hoá điện năng thành các dạng năng lượng khác không phải là nội năng (cơ năng; hoá năng ; . . ).
Lượng điện năng này (A’) tỉ lệ với điện lượng truyền qua máy thu điện.
	A’ = Ep.q = Ep.I.t 
Ep: đặc trưng cho khả năng biến đổi điện năng thành cơ năng, hoá năng, .. . của máy thu điện và gọi là suất phản điện.
- Ngoài ra cũng có một phần điện năng mà máy thu điện nhận từ dòng điện được chuyển thành nhiệt vì máy có điện trở trong rp.
	Q’ = rp.I2.t
- Vậy công mà dòng điện thực hiện cho máy thu điện tức là điện năng tiêu thụ bởi máy thu điện là:
A = A' + Q' = Ep.I.t + rp.I2.t
- Suy ra công suất của máy thu điện:
= Ep.I + rp.I2	 Ep.I: công suất có ích; 	rp.I2: công suất hao phí (toả nhiệt)
b) Hiệu suất của máy thu điện
Điện năng có ích
Điện năng tiêu thụ 
công suất có ích
công suất tiêu thụ 
Tổng quát : 	H(%) = 	 = 
Với máy thu điện ta có:
Ghi chú : Trên các dụng cụ tiêu thụ điện có ghi hai chi số: (Ví dụ: 100W-220V)
* Pđ: công suất định mức.
* Uđ: hiệu điện thế định mức.
ĐỊNH LUẬT ÔM TOÀN MẠCH, CÁC LOẠI ĐOẠN MẠCH
I. ĐỊNH LUẬT ÔM TOÀN MẠCH
A
B
E,r
R
I
1. Cường độ dòng điện trong mạch kín: 
- tỉ lệ thuận với suất điện động của nguồn điện 
- tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phần của mạch. 
Ghi chú:
* Có thể viết : E = (R + r).I = R.I + r.I = UAB + r.I 
Nếu I = 0 (mạch hở) hoặc r << R thì E = U
* Ngược lại nếu R = 0 thì : dòng điện có cường độ rất lớn; nguồn điện bị đoản mạch.
A
B
E,r
R
I
Ep,rp
* Nếu mạch ngoài có máy thu điện (Ep;rP) thì định luật ôm trở thành:
* Hiệu suất của nguồn điện:
II. ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VƠI CÁC LOẠI MẠCH ĐIỆN
A
B
E,r
R
I
Định luật Ohm chứa nguồn (máy phát):
Đối với nguồn điện E: dòng điện đi vào cực âm và đi ra từ cực dương.
 	 UAB: tính theo chiều dòng điện đi từ A đến B qua mạch (UAB = - UBA).
A
B
E p,rp
R
I
Định luật Ohm cho đoạn mạch chứa máy thu điện:
Đối với máy thu E p: dòng điện đi vào cực dương và đi ra từ cực âm.
	 UAB: tính theo chiều dòng điện đi từ A đến B qua mạch.
Công thức tổng quát của định luật Ohm cho đoạn mạch gồm máy phát và thu ghép nối tiếp:
A
B
E ,r
R
I
E p,rp
Chú ý: 
 UAB: Dòng điện đi từ A đến B (Nếu dòng điện đi ngược lại là: -UAB)
 E : nguồn điện (máy phát)
 E p: máy thu.
 I > 0: Chiều dòng điện cùng chiều đã chọn.
 I < 0: Chiều dòng điện ngược chiều đã chọn.
 R: Tổng điện trở ở các mạch ngoài.
 år: Tổng điện trở trong của các bộ nguồn máy phát.
 årp: Tổng điện trở trong của các bộ nguồn máy thu.
E1,r
E2,r
E3,r
En,r
Eb,rb
Mắc nguồn điện thành bộ:
Mắc nối tiếp:
chú ý: Nếu có n nguồn giống nhau.
E1,r1
E2,r2
E1,r1
E2,r2
Mắc xung đối:
E,r
E,r
E,r
Mắc song song ( các nguồn giống nhau). 
Mắc hỗn hợp đối xứng (các nguồn giống nhau).
E,r
E,r
E,r
E,r
E,r
E,r
Gọi: 
m: là số nguồn trong một dãy (hàng ngang).
n: là số dãy (hàng dọc).
Tổng số nguồn trong bộ nguồn:
N = n.m

Tài liệu đính kèm:

  • docgiáo án 11 co ban.doc