Giáo án Phụ đạo Vật lí 11

Chương I Điện tích điện trường Phân phối tiết học Tiết Nội dung Ghi chú 1,2 Điện tích. Định luật Culông. 3,4,5 Điện trường và cường độ điện trường. Đường sức điện. 6 Công của lực điện- điện thế. Hiệu điện thế Dạng 1: Định luật Cu lông. A) Lí thuyết cơ bản 1) Có 3 cách nhiễm điện một vật: Cọ xát, tiếp xúc ,hưởng ứng 2) Định luật Cu lông: ; Lực F có phương là đường thẳng nối 2 điện tích 3) Vật dẫn điện,điện môi: Là những vật có nhiều hạt mang điện(điện tích tự do) có thể di chuyển được trong những khoảng không gian lớn hơn nhiều lần kích thước phân tử của vật Những vật có chứa rất ít điện tích tự do là điện môi 4) Định luật bảo toàn điện tích: Trong 1 hệ cô lập về điện (hệ không trao đổi điện tích với các hệ khác) thì tổng đại số các điện tích trong hệ là 1 hằng số B) Bài tập Bài 1 Một quả cầu khối lượng 10 g,được treo vào một sợi chỉ cách điện. Quả cầu mang điện tích q1= 0,1 . Đưa quả cầu thứ 2 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 2 quả cầu nằm trên cùng một mặt phẳng nằm ngang và cách nhau 3 cm. Tìm độ lớn của q2 và lực căng của dây treo? g=10m/s2 HD: F=P.tan; P=T.cos; ĐS: Dộ lớn của q2=0,058 ; T=0,115 N Bài 2 Hai điện tích điểm q1=-9.10-5C và q2=4.10-5C nằm cố định tại hai điểm AB cách nhau 20 cm trong chân không. 1) Tính cường độ điện trường tai điểm M nằm trên đường trung trực của AB cách A 20 cm 2) Tìm vị trí tại đó CĐĐT bằng không . Hỏi phải đặt một điện tích q0 ở đâu để nó nằm cân bằng? ĐS: Cách q2 40 cm Nội dung phiếu học tập Câu 1 Chọn câu trả lời đúng Hai vật dẫn mang điện cách nhau một khoảng r. Dịch chuyển để khoảng cách giữa hai vật đó giảm đi hai lần đồng thời tăng độ lớn điện tích của cả hai vật lên gấp đôi. Khi đó độ lớn của lực tương tác giữa hai vật: A) Không đổi B) Tăng 4 lần C) Tăng 8 lần D) Tăng 16 lần Hướng dẫn: Căn cứ vào biểu thức của định luật Culông Câu 2 Hãy chọn câu đúng nhất Tại điểm P có điện trường. Đặt điện tích thử q1 tại P ta thấy có lực điện tác dụng lên q1 . Thay q1 bằng q2 thì có lực điện tác dụng lên q2. Lực khác lực về độ lớn và về hướng. Giải thích: A) Vì khi thay q1 bằng q2 thì điện trường tại P thay đổi B) Vì q1 và q2 ngược dấu nhau C) Vì hai điện tích thử q1,q2 có độ lớn và dấu khác nhau D) Vì độ lớn của q1 và q2 khác nhau Hướng dẫn Sử dụng công thức : Câu 3 Chọn câu trả lời đúng Tại A có điện tích điểm q1,tại B có điện tích điểm q2. Người ta tìm được điểm M tại đó điện trường bằng không, M nằm trên đoạn thẳng nối A,B và gần A hơn B. Ta có thể nói được gì về các điện tích q1,q2 ? A) q1 và q2 cùng dấu; B) q1 và q2 khác dấu; C) q1 và q2 cùng dấu; D) q1 và q2 khác dấu; Hướng dẫn Dùng nguyên lý chồng chất điện trường Dùng công thức tính E gây bởi điện tích điểm Câu 4 Chọn câu trả lời sai Có ba điện tích điểm nằm cố định trên ba đỉnh một hình vuông( mỗi điện tích ở một đỉnh) sao cho điện trường ở đỉnh thứ tư bằng không. Trong ba điện tích đó: A) Có hai điện tích dương, một điện tích âm B) Có hai điện tích âm , một điện tích dương C) Đều là các điện tích dương D) Có hai điện tích bằng nhau,độ lớn của hai điện tích này nhỏ hơn độ lớn của điện tích thứ ba Câu 7 Hãy chọn đáp số đúng Cho hai quả cầu kim loại nhỏ,giống nhau nhiễm điện và cách nhau 20 cm. Lực hút của hai quả cầu là 1,2N. Cho hai quả cầu tiếp xúc với nhau rồi lại tách chúng ra đến khoảng cách như cũ thì hai quả cầu đẩy nhau với lực đẩy bằng lực hút. Điện tích lúc đầu của mỗi quả cầu là: A) B) C) D) Hướng dẫn Ta dùng định luật BTĐT Lưu ý rằng sau khi chạm vào nhau thì điện tích của chúng bằng nhau Câu 8 Biểu thức tính độ lớn cường độ điện trường tại một điểm gây bởi điện tích điểm: A) B) C) D) Biểu thức khác Câu 9 Hãy chọn đáp số đúng Cường độ điện trường của một điện tích điểm tại A bằng 36V/m; Tại B bằng 9V/m. Hỏi cường độ điện trường tại trung điểm của AB? Biết hai điểm A và B nằm trên cùng một đường sức A) 18 V B) 17 V C) 16 V D) 10 V Dạng 2: Điện trường. A) Lí thuyết cơ bản 5) Điện trường +) Khái niệm: Một điện tích tác dụng lực điện lên các điện tích khác ở gần nó vì xung quanh điện tích này có điện trường +) Tính chất cơ bản của điện trường: Tác dụng lực điện lên điện tích khác đặt trong nó +) Cường độ điện trường: (nếu q>0 thì cùng hướng với ); đơn vị V/m +) Đường sức điện trường: Là đường được vẽ trong điện trường sao cho hướng của tiếp tưyến tại bất kỳ điểm nào trên đường cũng trùng với hướng của véc tơ CĐĐT tại điểm đó. Tính chất của đường sức: Tại mỗi điểm trong điện trường ta có thể vẽ được 1 đường sức điện đi qua và chỉ một mà thôi. Các đường sức điện không bao giờ cắt nhau. Các đường sức điện là các đường cong không kín,nó xuất phát từ các điện tích dương,tận cùng ở các điện tích âm. Nơi nào có CĐĐT lớn hơn thì các đường sức ở đó vẽ mau và ngược lại +) Điện trường đều: Có véc tơ CĐĐT tại mọi điểm đều bằng nhau Các đường sức của điện trường đều là các đường thẳng song song cách đều nhau +) Điện trường của 1 điện tích điểm: ( hướng ra xa Q nếu Q>0 và ngược lại) +) Nguyên lí chồng chất điện trường: B) Bài tập Bài 3 Một e di chuyển một đoạn 0,6 cm từ điểm M đến điểm N dọc theo một đường sức điện của 1 điện trường đều thì lực điện sinh công 9,6.10-18J 1) Tính công mà lực điện sinh ra khi e di chuyển tiếp 0,4 cm từ điểm N đến điểm P theo phương và chiều nói trên? 2) Tính vận tốc của e khi nó tới P. Biết vận tốc của e tại M bằng không HD: Ta dùng công thức: AMN =q.E. vì AMN>0; q0 nên <0 tức là e đi ngược chiều đường sức.Với =- 0,006 m ta tính được E suy ra ANP= q.E.= 6,4.10-18 J Dùng ĐL động năng ta tính được vP= 5,93.106m/s Bài 4 Bắn một e với vận tốc ban đầu v0 vào điện trường đều giữa hai bản kim loại phẳng song song,nằm ngang theo phương vuông góc với đường sức của điện trường. Electrôn bay vào khoảng chính giữa 2 bản. Hiệu điện thế giữa 2 bản là U 1) Biết e bay ra khỏi điện trường tại điểm nằm sát mép một bản. Viết biểu thức tính công của lực điện trong sự dịch chuyển cuả e trong điện trường 2) Viết công thức tính động năng của e khi bắt đầu ra khỏi điện trường HD: 1) Ta nhận thấy e phải lệch về phía bản dương. Gọi d là khoảng cách giữa 2 bản A=q.E.(-d/2)=q.(-U/2) với q<0 2) Dùng định lí động năng: W2-W1=A à W2= (m.v02- e.U)/2 Bài 5 Một hạt mang điện tích q=+1,6.10-19C ; khối lượng m=1,67.10-27kg chuyển động trong một điện trường. Lúc hạt ở điểm A nó có vận tốc là 2,5.104 m/s. Khi bay đến B thì nó dừng lại. Biết điện thế tại B là 503,3 V. Tính điện thế tại A ( ĐS: VA= 500 V) HD: Bài 6 Cho 2 bản kim loại phẳng có độ dài l=5 cm đặt nằm ngang song song với nhau,cách nhau d=2 cm. Hiệu điện thế giữa 2 bản là 910V. Một e bay theo phương ngang vào giữa 2 bản với vận tốc ban đầu v0=5.107 m/s. Biết e ra khỏi được điện trường. Bỏ qua tác dụng của trọng trường 1) Viết ptrình quĩ đạo của e trong điện trường 2) Tính thời gian e đi trong điện trường? Vận tốc của nó tại điểm bắt đầu ra khỏi điện trường? 3) Tính độ lệch của e khỏi phương ban đầu khi ra khỏi điện trường? ( ĐS: 0,4 cm) Nội dung phiếu học tập Bài 1Hai điện tích điểm q= -10-9 C và q'=2.10-9 C đặt lần lượt tại 2 điểm cố định M,N cách nhau 20 cm.Cần đặt điện tích +Q ở vị trí nào để nó đứng yên ? a Tại điểm P sao cho NP=683 mm b Tại điểm P sao cho NP=483 mm; MP=683 mm c Tại điểm P sao cho MP=483 mm d Tại điểm P sao cho MP=483 mm; NP=683 mm Hướng dẫn: Vị trí này nằm trên đường thẳng đi qua 2 điện tích, ở ngoài khoảng 2 điện tích Bài 2Cường độ điện trường tại 1 điểm A cách tâm 1 quả cầu kim loại mang điện tích Q một khoảng d trong dầu hoả (=2)sẽ tăng hay giảm mấy lần khi thay dầu hoả bằng không khí đồng thời đưa tâm quả cầu ra cách xa điểm A 1 đoạn 2d a Cường độ điện trường giảm 3 lần b Cường độ điện trường tăng 2 lần c Cường độ điện trường giảm 2 lần d Cường độ điện trường không đổi Hướng dẫn: Dùng định luật Culông Bài 3Có 4 quả cầu kim loại kích thước giống nhau. Các quả cầu mang các điện tích: 2,3.10-6 C; -264.10-7 C;-5,9.10-6 C; 36.10-6 C. Cho 4 điện tích đồng thời tiếp xúc nhau. Tính điện tích của mỗi quả cầu a 2,5.10-6 C b 1,5.10-6 C c -2,5.10-6 C d -1,5.10-6 C Hướng dẫn: Dùng định luật bảo toàn điện tích Bài 4 Một hệ cô lập gồm 3 điện tích điểm có khối lượng không đáng kể,nằm cân bằng trong chân không.Tình huống nào có thể xảy ra: a Ba điện tích cùng dấu nằm trên 3 đỉnh của 1 tam giác b Ba điện tích khác dấu nằm trên cùng đường thẳng c Ba điện tích cùng dấu nằm trên cùng đường thẳng d Ba điện tích khác dấu nằm trên 3 đỉnh của 1 tam giác Bài 5 Một hạt nhỏ mang điện tích q=6.10-6 C và một hạt khác mang điện tích q'=12.10-6 C . Khi đặt chúng trong dầu hoảcó hằng số điện môi bằng 2 thì lực điện tác dụng lên mỗi hạt là 2,6 N. Tìm khoảng cách giữa 2 hạt đó a 0,35 m b 0,7 m c 0,6 m d 0,5 m Bài 7 Hãy chọn câu phát biểu sai a Các đường sức của điện trường là các đường không cắt nhau b Đường sức của điện trường tĩnh luôn là các đường cong c Các đường sức của điện trường xuất phát từ điện tích dương d Đường sức của điện trường đều là các đường thẳng song song cách đều nhau Dạng 3:Công của lực điện. Điện thế. Hiệu điện thế A) Lí thuyết cơ bản 6) Công của lực điện trường +) Công của lực điện tác dụng vào 1 điện tích không phụ thuộc vào dạng của đường đi của điện tích mà chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu,điểm cuối của đường đi trong điện trường AMN = q.E. (với là độ dài đại số của hình chiếu của đường đi MN lên trục toạ độ ox với chiều dương của trục ox là chiều của đường sức) 7) Liên hệ giữa công của lực điện và hiệu thế năng của điện tích AMN = WM - WN = q VM - q.VN =q.UMN (UMN là hđt giữa điểm M và N) +) Hiệu điện thế giữa 2 điểm trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công của điện trường khi có 1 điện tích di chuyển giữa 2 điểm đó Dùng tĩnh điện kế để đo hđt và điện thế 8) Liên hệ giữa E và U Nếu chọn chiều dương của trục ox là chiều đường sức (E>0) thì: Biểu thức số học : B) Bài tập Bài 7 Ba điểm A,B,C tạo thành một tam giác vuông (vuông ở A); AC= 4 cm; AB=3 cm nằm trong một điện trường đều có song song với cạnh CA, chiều từ C đến A. Điểm D là trung điểm của AC. 1) Biết UCD=100 V. Tính E, UAB; UBC ( ĐS: 5000V/m; UBC=-200 V; UAB=0) 2) Tính công của lực điện khi một e di chuyển : a) Từ C đến D b) Từ C đến B c) Từ B đến A HD: Dùng các công thức: AMN=q.UMN; E= UMN/ ; UMN=VM-VN Bài 8 Một hạt bụi mang điện có khối lượng m=10-11g nằm cân bằng giữa 2 bản của 1 tụ điện phẳng. Khoảng cách giữa 2 bản là d=0,5 cm. Chiếu ánh sáng tử ngoại vào hạt bụi. Do mất một phần điện tích,hạt bụi sẽ mất cân bằng. Để thiết lập lại cân bằng người ta phải tăng hiệu điện thế giữa 2 bản lên một lượng =34V. Tính điện lượng đã mất đi biết ban đầu hđt giữa 2 bản là 306,3V HD: Lúc đầu: m.g=F=q.U/d (1); Sau đó (q-).(U+)/d = m.g (2). Từ (1) và (2) ta được Bài 9 Giữa 2 bản của tụ điện đặt nằm ngang cách nhau d=40 cm có một điện trường đều E=60V/m. Một hạt bụi có khối lượng m=3g và điện tích q=8.10-5C bắt đầu chuyển động từ trạng thái nghỉ từ bản tích điện dương về phía tấm tích điện âm. Bỏ qua ảnh hưởng của trọng trường. Xác định vận tốc của hạt tại điểm chính giữa của tụ điện ĐS: 0,8 m/s HD: Tính a theo ĐL 2 sau đó dùng công thức của chuyển động biến đổi đều Bài 10 Cho 3 bản kim loại phẳng A,B,C đặt song song với nhau,tích điện đều cách nhau các khoảng d1=2,5 cm; d2=4 cm.Biết CĐĐT giữa các bản là đều có độ lớn E1=8.104V/m; E2=105V/m có chiều như hình vẽ. Nối bản A với đất. Tính điện thế của bản B và C E1 E2 C B A HD: VA-VB=E1.d1 àVB; VC-VB=E2.d2 àVC=2000 V Chương II Dòng điện không đổi Phân phối tiết học Tiết Nội dung Ghi chú 7,8 Công,công suất của dòng điện. Định luật Ôm cho đoạnmạch thuần trở. Định luật Jun Lenxơ 9,10,11,12 Định luật Ôm đối với toàn mạch. Mắc nguồn thành bộ Chủ đề 1: Công,công suất của dòng điện. Định luật Ôm cho đoạn mạch thuần trở Định luật Jun Lenxơ A) Tóm tắt lý thuyết 1) Định nghĩa dòng điện: Là dòng các điện tích chuyển dịch có hướng 2) Dòng điện không đổi: Là dòng điện có chiều và cường độ không đổi theo thời gian Cường độ dòng điện: I = q / t ( q: Điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn trong khoảng thời gian t ) 3) Định luật Ôm cho đoạn mạch chỉ có R: I= U/R Dòng điện có chiều từ nơi có điện thế cao đến nơi có điện thế thấp Công thức tính điện trở của dây dẫn đồng tính,hình trụ: 4) Suất điện động của nguồn điện: e = A/ q ( e là công của lực lạ ) 5) Đơn vị của dung lượng của acqui là A.h (1Ah=3600C) 6) Công ,công suất của dòng điện: A=q.U=I.t.U; P=A/t=U.I (A là điện năng tiêu thụ) 7) Định luật Jun-Lenxơ: A=Q=U.I.t=R.I2.t 8) Công và công suất của nguồn điện: Là công của lực lạ (vì công của lực điện để dịch chuyển điện tích trong mạch kín bằng không) A= e.q=e.I.t; P=A/t=e.I 9) Có 2 loại dụng cụ tiêu thụ điện là : Dụng cụ toả nhiệt và máy thu điện a) Điện năng tiêu thụ ở dụng cụ toả nhiệt: A=U.I.t=R.I2.t=(U2/R).t; P=A/t=U.I=.. b) Điện năng tiêu thụ điện trong khoảng thời gian t là: A=A’+Q’=eP.I.t+rP.I2.t Công suất của máy thu: P=A/t=eP.I + rPI2 (eP là suất phản điện của máy thu) Mà P=U.I nên U=eP+rP.I (U là hđt ở 2 cực của máy thu) Với P’=eP.I là công suất có ích của máy thu điện c) Hiệu suất của máy thu điện: H= d) Lưu ý: +) Trên vỏ ngoài các dụng cụ tiêu thụ điện có ghi: Pđ; Uđ; Iđ với Iđ=Pđ/Uđ +) Trong kỹ thuật để đo điện năng tiêu thụ(A) ta dùng công tơ điện (1kw.h=3,6.106J) B) Bài tập Bài 1 Cường độ dòng điện không đổi chạy qua dây tóc của một bóng đèn là I=0,273A. Tính điện lượng và số e dịch qua tiết diện thẳng của dây tóc trong thời gian 1 phút. (1,02.1020 e) Bài 2 Pin Lơclăngsê có suất điện động là 1,5V. Hỏi khi nó sản ra một công là 270J thì nó dịch chuyển 1 lượng điện tích dương là bao nhiêu ở bên trong và giữa 2 cực của pin? ( 180 C) Bài 3 Một bộ acqui có thể cung cấp 1 dòng điện là 4A liên tục trong 1h thì phải nạp lại a) Tính cường độ dòng điện mà ác qui này có thể cung cấp nếu nó được sử dụng liên tục trong 20h thì phải nạp lại b) Tính SĐĐ của acqui này nếu trong thời gian hoạt động trên đây nó sản sinh ra 1 công 86,4 kJ HD: Dung lượng của acqui là Q=4.3600 (C) à I’= Q/20.3600=0,2A; e=86400/Q=6 V Bài 4 Có 2 bóng đèn trên vỏ ngoài có ghi: Đ1(220V-100W); Đ2(220V-25W) 1) Hai bóng sáng bình thường không khi mắc chúng song song vào mạng điện 220V. Sau đó tính cường độ dòng điện qua mỗi bóng. 2) Mắc chúng nối tiếp vào mạng điện 440 V thì 2 bóng sáng bình thường không? Nếu không hãy cho biết bóng nào sẽ cháy trước? Nếu có hãy tính cường độ dòng điện qua mỗi bóng? Bài 5 Một đèn ống loại 40W được chế tạo để có công suất chiếu sáng bằng đèn dây tóc loại 100W. Hỏi nếu sử dụng đèn ống này trung bình mỗi ngày 5h thì trong 30 ngày sẽ giảm được bao nhiêu tiền điện so với sử dụng đèn dây tóc cũng trong thời gian trên. Giá tiền điện 700 đ/kwh HD: Mỗi giây tiết kiệm được 100-40=60J. Dùng 30 ngày tiết kiệm được:30.5.3600.60 (J) Đổi về kwh bằng 30.5.3600.60/3 600 000 =9 kwhà tiết kiệm được: 700.9=6300 (đ) Bài 6 Một ấm điện được dùng với hđt 220 V thì đun sôi được 1,5 lít nước từ nhiệt độ 200C trong 10 phút. Biết nhiệt dung riêng của nước là: 4190 J/kg.K; D=1000 kg/m3; H=90% 1) Tính điện trở của ấm điện 2) Tính công suất điện của ấm HD: Tính nhiệt lượng thu vào của nước: Q=c.(D.V)(100-20) (năng lượng có ích) H= Q/A=Q/P.t (t=20.60=1200 s) từ đó suy ra P. Mà P=U2/RàR=4,232 ôm; P=931 W Định luật Ôm đối với toàn mạch. Mắc nguồn thành bộ A) Tóm tắt lý thuyết A B I e,r 1) Giả sử dòng điện trong mạch có cường độ I thì trong thời gian t có điện lượng q=I.t chuyển qua mạch. Nguồn điện đã thực hiện công A: A=q.e=I.t.e Trong thời gian t nhiệt lượng toả ra ở toàn mạch là: Q=(R+r).I2.t Theo ĐLBTNL: Q=A. Vậy e=I.R+I.r R Nhận xét: Suất điện động của nguồn bằng tổng các độ giảm điện thế mạch ngoài và mạch trong (R+r là điện trở toàn phần của mạch) U=I.R= e-I.r (U là hiệu điện thế mạch ngoài cũng là hđt giữa 2 cực của nguồn) Lưu ý: +) Nếu r=0 hoặc mạch ngoài để hở(I=0) thì U=e +) Nếu R=0 thì I=Imax= e / R ta nói nguồn điện bị đoản mạch 2) Trường hợp mạch ngoài có máy thu điện thì: A=Q+A’=(R+r)I2.t+ eP.I.t+ rP.I2.t= e.I.t e,r I B A Vậy ta được: 3) Hiệu suất của nguồn: 4) Mắc nguồn thành bộ R eP,rP a) Mắc nối tiếp en,rn e2,r2 e1,r1 B A eb=e1+e2+.en rb=r1+r2+rn e1,r1 e2,r2 A B Trường hợp đặc biệt các nguồn giống nhau b) Mắc xung đối Nếu e1>e2 thì e1 là nguồn phát Khi đó eb=e1-e2; rb=r1+r2 Nếu e1<e2 thì e1 là máy thu 2) Mắc song song n B A e,r e,r e,r Nếu các nguồn giống hệt nhau thì eb=e; rb= r / n Lưu ý: Nếu mắc hỗn tạp: Mắc thành n hàng mỗi hàng m nguồn nối tiếp thì eb=m.e; rb=m.r/n B) Bài tập cơ bản Bài 1: Cho mạch điện như sơ đồ hình vẽ: e=12 V; r=0 R1=3 ; R2=4 ; R3=5 1) Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch (1A) 2) Tính hiệu điện thế giữa 2 cực của nguồn và 2 đầu điện trở R2 (U2=4V) 3) Tính công của nguồn điện sản ra trong 10 min và công suất toả nhiệt của R3 (A=7200J) R2 e R1 R3 4) Tính hiệu suất của nguồn và công do nguồn sản ra trong 1h Bài 2 Khi mắc điện trở R1=500 vào 2 cực của một pin mặt trời thì hđt mạch ngoài là U1=0,1 V.Thay điện trở R1 bằng R2=1000 thì hđt của mạch ngoài bây giờ là U2=0,15 V 1) Tính suất điện động và điện trở trong của pin này 2) Diện tích của pin này là S=5 cm2 và nó nhận được năng lượng ánh sáng với công suất là 2 mW/cm2. Tính hiệu suất H của pin khi chuyển từ năng lượng ánh sáng thành nhiệt năng ở điện trở ngoài R2 HD: Ta dùng công thức U=I.R suy ra I sau đó áp dụng e=U+I.r cho 2 trường hợp R1,R2 Năng lượng ánh sáng trong 1 s là P=10 mW=0,01 W; công suất toả nhiệt trên R2 là P2 =I22.R2 Vậy H= P2/ P ĐS: e=0,3 V; r=1000;H=0,225 % Bài 3: Có 36 nguồn giống nhau mỗi nguồn SĐĐ e=12 V và ĐTT r=2 ghép thành bộ nguồn hỗn hợp đối xứng gồm n dãy song song mỗi dãy gồm m nguồn nối tiếp. Mạch ngoài là 6 bóng đèn giống hệt nhau được mắc song2 .Khi đó hđt mạch ngoài là U=120 V và csuất mạch ngoài 360 W. 1) Tính điện trở mỗi bóng đèn (các đèn sáng bình thường) 2) Tính m,n 3) Tính công suất và hiệu suất của của bộ nguồn trong trường hợp này HD: 1) P1=P/6=60 W; R1=U2 /P1=240 2) Ta có I=6I1=3 A; R=R1/6=40 ; eb=12m; rb= 2m/n với m.n=36. Dùng ĐL Ôm àn=3;m=12; 3) Công suất của nguồn P=eb.I=432 W; H=U/eb= 83,3 % Bài 4 Cho mạch điện như hình vẽ. Bộ nguồn có SĐĐ eb=42,5V; ĐTT rb=1;R1=10;R2=15. Biết điện trở của các am pe kế và dây nối không đáng kể 1) Biết bộ nguồn gồm các pin giống nhau mắc theo kiểu hỗn hợp đối xứng,mỗi pin có SĐĐ e=1,7V và điện trở trong là r=0,2. Hỏi bộ nguồn này mắc thế nào? ( 5 dãy song song x 25 cái nối tiếp) A1 A2 eb,rb R1 R2 2) Biết ampekế 1 chỉ 1,5A. Xác định số chỉ A2 và trị số của R HD: 2) Tính UMN=I1R1àI2=UMN/R2—> I=I1+I2 à U=eb-I.rb à UR=U-UMNà R=10 R Bài 5 Cho mạch điện sau:R1=4;R2=R3=6;UAB=33V 1) Mắc vào C,D một A có RA=0; lúc này R4=14. Tính số chỉ ampe kế và chiều dòng điện qua A (0,5 A) 2) Thay A bằng vôn kế có RV rất lớn a) Tìm số chỉ vôn kế. Cực + vôn kế mắc vào điểm nào? (3,3 V) C R3 R1 b) Điều chỉnh R4 đến khi vôn kế chỉ số không. Tìm R4 (9) 3) Nếu điều chỉnh cho R4=6 A B Tìm điện trở tương đương D của đoạn mạch AB R4 R2 HD: Dùng phương pháp điện thế nút R2 R1 R3 A1 A2 Bài 6. Cho mạch điện như hình vẽ, bỏ qua điện trở các đoạn giây nối và các ampe kế, biết R1=2,R2=3, R3=6, = 6V, r = 1. a. Tính cường độ dòng điện qua mạch chính và qua mỗi điện trở. b. Tính số chỉ của các ampe kế. Bài 7. Mắc một điện trở 10 vào hai cực của một nguồn điện có điện trở trong là 2 thì hiệu điện thế giữa 2 cực của nguồn là 10V. a.Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch và suất điện động của nguồn điện. b. Tính công suất mạch ngoài và công suất của nguồn điện khi đó. Bài 11. Khi mắc điện trở R1= 4 vào hai cực của một nguồn điện thì dòng điện trong mạch có cường độ I1= 0,5A. Khi mắc điện trở R2= 10 thì dòng điện trong mạch là I2= 0,25A. Tính suất điện động và điện trở trong của nguồn điện. Bài 8 Một điện trở R1 được mắc vào hai cực của một nguồn điện có điện trở trong r = 4 thì dòng điện chạy trong mạch có cường độ là I2=1,2A.Nếu mắc thêm 1điện trở R2=2 nối tiếp với điện trở R1 thì dòng điện chạy trong mạch có cường độ là 1A. Tính trị số của điện trở R1. Bài 9. Một điện trở R= 4 được mắc vào nguồn điện có suất điện động 1,5V để tạo thành mạch kín thì công suất toả nhiệt ở điện trở này là 0,36W. Tính hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R. Tính điện trở trong của nguồn điện. Chương III Dòng điện trong các môi trường Phân phối tiết học Tiết Nội dung Ghi chú 13,14 Dòng điện trong kim loại và trong chất điện phân. 15,16 Ôn tập Chủ đề 1: Dòng điện trong kim loại và trong chất điện phân A) Tóm tắt lý thuyết I. Sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ Điện trở suất r của kim loại tăng theo nhiệt độ gần đúng theo hàm bậc nhất : r = r0(1 + a(t - t0)) Hệ số nhiệt điện trở không những phụ thuộc vào nhiệt độ, mà vào cả độ sạch và chế độ gia công của vật liệu đó. II. Bản chất dòng điện trong chất điện phân Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của các ion trong điện trường. Chất điện phân không dẫn điện tốt bằng kim loại. Dòng điện trong chất điện phân không chỉ tải điện lượng mà còn tải cả vật chất đi theo. Tới điện cực chỉ có các electron có thể đi tiếp, còn lượng vật chất đọng lại ở điện cực, gây ra hiện tượng điện phân. III. Các định luật Fa-ra-đây * Định luật Fa-ra-đây 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 k gọi là đương lượng hoá học của chất được giải phóng ở điện cực. * Định luật Fa-ra-đây thứ hai: Đương lượng điện hoá k của một nguyên tố tỉ lệ với đương lượng gam của nguyên tố đó. Hệ số tỉ lệ , trong đó F gọi là số Fa-ra-đây. k = Thường lấy F = 96500 C/mol. * Kết hợp hai định luật Fa-ra-đây, ta được công thức Fa-ra-đây :m = It m là chất được giải phóng ở điện cực, tính bằng gam. B) Bài tập Câu 1. Ở nhiệt độ 1000C điện trở suất của một dây kim loại là 7,14.10-8 Wm. Ở nhiệt độ 12000C điện trở suất của nó là 3,31.10-7 Wm. Tính hệ số nhiệt điện trở, điện trở suất của kim loại này ở 200C. Câu 2. Một sợi dây nhôm có chiều dài 200m tiết diện ngang 1cm2, mang dòng điện có cường độ không đổi 4A, biết rằng mỗi nguyên tử nhôm đóng góp 3 e dẫn. điện trở suất là 2,75.10-8 Wm, khối lượng riêng 2700kg/m3 Tính mật độ e tự do trong dây nhôm. Tính tốc độ trôi có hướng của e tự do trong dây. Độ giảm thế trên đường dây, cường độ điện trường dọc trong dây và độ linh động của các electron tự do. Tính nhiệt lượng tạo ra khi có dòng điện chạy qua trong thời gian 15 giờ. Giả sử nhiệt lượng này không tỏa ra môi trường thì nó làm cho dây nhôm tăng thêm bao nhiêu độ cho nhiệt dung riêng của nhôm 900 J/kg.độ Câu 3 Cho một mạch điện kín gồm nguồn điện dây dẫn hai điện cực và bình điện phân. Hãy cho biết hạt tải điện tại các nơi sau: trong dây dẫn và điện cực kim loại, ở sát bề mặt điện cực, trong loàng chất điện phân. Câu 4. Hai bể điện phân: bể A để luyện nhôm, bể B mạ Niken. Hỏi bể nào có suất phản điện, bể nào có cực dương tan? giải thích? Câu 5 Hai bình điện phân bình A dd bạc nitrac cực dương bằng bạc và bình B dd đồng sunphat điện cực bằng đồng, hai bình nối tiếp nhau. Sau một thời gian t = 40 phút điện phân. Tính tỉ số khối lượng các kim loại bám vào Catot ở hai bình. Cho lượng đồng bám vào Catot ở bình B là 1,6gam. Tính cường độ qua bình A và lượng bạc giải phóng ở Anot. Câu 6. Điện phân dd Axít sunphurit loãng với các điện cực platin, ta thu được khí ở các điện cực. Mô tả hiện tượng, cho biết khí sinh ra là gì? Tính thể tích khí thu được ở điều kiện chuẩn khi điện phân I = 5A thời gian 32 phút 10 giây. Ôn tập Câu1. một nguồn điện có suất điện động x và điện trở trong r. Nối nguồn điện này với bình điện phân dd Bạc Nitrac có điện cực bằng bạc, điện trở của bình là 5W thành mạch kín. Sau một thời gian 16 phút 5 giây điện phân lượng bạc bám vào Catot là 3,24g. Thay bình điện phân trên bằng bình dùng dd Đồng Sunphat có điện cực bằng đồng, điện trở 7,75W cũng trong thời gian điện phân như trên khối lượng đồng bám vào Catot là 0,64g. Tính suất điện động và điện trở trong của nguồn. A C R R Câu2/ Cho mạch điện như hình vẽ. Hđt hai đầu đoạn mạch là UAB = 60V. Biết R1= 18Ω, R2= 30Ω, R3=20Ω. a) Tính điện trở tương đương của toàn mạch b) Tính cường độ dòng điện qua các điện trở. R R3333 R M N Câu 3Cho mạch điện như hình vẽ. HĐT hai đầu đoạn mạch là UMN = 84V. Biết R1 = 2R2 và R3 = 10Ω. Số chỉ của ampe kế A là 6A. Tính dòng điện qua các điện trở R1 và R2 và giá trị các điện trở R1 và R2. Câu 4 Cho mạch điện như hình vẽ. Trong đó R1= 40Ω, R2= 100Ω, R3= 150Ω, HDT UCB = 54V. a) Tính điện trở tương đương của toàn mạch. R R R A B b) Tính cđdđ qua mỗi điện trở và số chỉ của ampe kế A Câu 5/ Cho mạch điện như hình vẽ. Biết R1=14Ω, R2=16Ω, R3= 30Ω. R R A B K R HDT hai đầu đoạn mạch là 45V. a) Tính điện trở tương đương của mạch b) Khi K đóng tìm số chỉ của ampe kế A và tính HDT hai đầu các điện trở R1, R2. IV.