Phần một
VẬT LÍ PHÂN TỬ VÀ NHIỆT HỌC
Chương I : CHẤT RẮN
Chất rắn được chia làm hai loại: Chất kết tinh và chất vô định hình.
1. Chất kết tinh.
a) Tinh thể.
· Chất rắn có những kết cấu theo dạng hình học xác định gọi là tinh thể.
· Tinh thể của mỗi chất có hình dạng đặc trưng xác định.
Ví dụ: Tinh thể muối ăn (NaCl) có dạng khối lập phương.
Tinh thể thạch anh (SiO2) có dạng hình lăng trụ 6 mặt, hai đầu là hai hình chóp.
b) Chất đơn tinh thể và đa tinh thể.
· Chất đơn tinh thể:
+ Là chất cấu tạo từ một tinh thể
Ví dụ: Kim cương, muối ăn, thạch anh,
+ Có tính dị hướng (tính chất vật lí theo các phương khác nhau thì khác nhau) .
+ Ứng dụng nhiều trong công nghệ và kĩ thuật.
· Chất đa tinh thể.
+ Là chất được cấu tạo từ nhiều tinh thể nhỏ liên kết hổn độn với nhau.
+ Có tính đẳng hướng.
Ví dụ: kim loại là chất đa tinh thể
40 trang |
Chia sẻ: thanhthanh29 | Lượt xem: 566 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang mẫu tài liệu Ôn tập Vật lí 11 – Tập 1, để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Phần một
VẬT LÍ PHÂN TỬ VÀ NHIỆT HỌC
Bài 1 : CHẤT KẾT TINH VÀ
CHẤT VÔ ĐỊNH HÌNH
Chương I : CHẤT RẮN
Chất rắn được chia làm hai loại: Chất kết tinh và chất vô định hình.
Chất kết tinh.
Tinh thể.
· Chất rắn có những kết cấu theo dạng hình học xác định gọi là tinh thể.
· Tinh thể của mỗi chất có hình dạng đặc trưng xác định.
Ví dụ: Tinh thể muối ăn (NaCl) có dạng khối lập phương.
Tinh thể thạch anh (SiO2) có dạng hình lăng trụ 6 mặt, hai đầu là hai hình chóp.
Chất đơn tinh thể và đa tinh thể.
· Chất đơn tinh thể:
+ Là chất cấu tạo từ một tinh thể
Ví dụ: Kim cương, muối ăn, thạch anh,
+ Có tính dị hướng (tính chất vật lí theo các phương khác nhau thì khác nhau) .
+ Ứng dụng nhiều trong công nghệ và kĩ thuật.
· Chất đa tinh thể.
+ Là chất được cấu tạo từ nhiều tinh thể nhỏ liên kết hổn độn với nhau.
+ Có tính đẳng hướng.
Ví dụ: kim loại là chất đa tinh thể
Chất vô định hình.
+ là chất không có cấu tạo tinh thể.
+ Có tính đẳng hướng và không có nhiệt độ nóng chảy nhất định.
Ví dụ : Thuỷ tinh, nhựa thông, hắc ín
Bài 2 : MẠNG TINH THỂ
Mạng tinh thể.
· Tinh thể được cấu tạo từ các hạt (nguyên tử, phân tử, ion) được sắp xếp có trật tự trong không gian. Mỗi hạt ở mỗi vị trí xác định gọi là nút. Các nút sắp xếp theo một trật tự hợp thành mạng tinh thể.
· Các hạt luôn luôn dao động hổn độn xung quanh nút, đó là chuyển động nhiệt của chất kết tinh. Dao động xung quanh các nút càng mạnh thì nhiệt độ của chất kết tinh càng cao.
Mạng tinh thể và tính chất của chất kết tinh.
· Tinh thể có tính dị hướng là do cấu trúc của mạng tinh thể theo các phương khác nhau là không giống nhau.
· Các chất được cấu tạo từ cùng một loại hạt, nhưng có trúc mạng tinh thể khác nhau thì có tính chất khác nhau. Ví dụ: Kim cương và than chì cùng cấu tạo bởi hạt cacbon nhưng kim cương thì rất rắn không dẫn điện, còn than chì thì mềm dẫn điện.
Mạng tinh thể lí tưởng và chỗ hổng.
· Mạng tinh thể lí tưởng là mạng tinh thể có cấu trúc hoàn hảo như mô tả hình học.
· Thực tế, trong tinh thể đôi khi có những chỗ sai lệch gọi là những chỗ hổng của mạng tinh thể. Những chỗ hổng này làm cho tính chất của chất kết tinh thay đổi rất nhiều.
Ví dụ: Khi trong tinh thể Si có chừng 0, 1% tạp chất sẽ làm thay đổi điện trở suất của Si hàng ngàn lần.
Bài 3+4 : BIẾN DẠNG CỦA VẬT RẮN
Tính đàn hồi và tính dẻo.
· Vật rắn khi chịu tác dụng của ngoại lực, có thể bị biến dạng:
Nếu thôi tác dụng ngoại lực mà vật lấy lại hình dáng và kích thước ban đầu thì biến dạng của vật gọi là biến dạng đàn hồi và vật có tính đàn hồi.
Nếu thôi tác dụng ngoại lực mà vật không lấy lại hình dáng và kích thước ban đầu thì biến dạng của vật gọi là biến dạng dẻo (hay biến dạng còn dư) và vật có tính dẻo.
· Vật rắn có thể có cả tính đàn hồi và tính dẻo.
· Giới hạn trong đó vật còn có tính đàn hồi gọi là giới hạn đàn hồi.
Các loại biến dạng.
Biến dạng kéo và biến dang nén.
· Thí nghiệm: Lấy một thanh AB với đầu A cố định.
A
B
Hình 1: Lực tác dụng lên thanh AB tạo phản lực trực đối với , làm cho chiều dài tăng, chiều ngang giảm gọi là biến dạng kéo.
A
B
Ví dụ: Dây cáp, xích xe đạp,
Hình 2. Nếu lực tác dụng theo chiều ngược lại làm chiều dài giảm chiều ngang tăng gọi là biến dạng nén.
Ví dụ: Cột nhà, móng nhà,
· Định luật luật (Hooke) :
Trong giới hạn đàn hồi, lực đàn hồi tỉ lệ thuận với độ dãn hoặc độ nén (gọi chung là độ biến dạng) của vật.
F = k
· Suất đàn hồi (suất Iâng) :
Thí nghiệm cho biết hệ số đàn hồi k tỉ lệ thuận với tiết diện ngang S và tỉ lệ nghịch với chiều dài ban đầucủa vật.
k = E với S (m2) và (m)
E là hằng số đặc trưng cho tính đàn hồi của vật gọi là suất đàn hồi hay suất Iâng (Young) , có đơn vị là Pa (Pascal) hoặc (N/m2) .
b) B
A
A
B
Biến dạng cắt:
Đinh tán nối hai tấm kim loại với nhau sẽ chịu biến dạng cắt khi hai tấm kim loại chịu những lực kéo ngược chiều nhau.
Biến dạng uốn cong.
· Thanh AB bị biến dạng uốn cong dưới tác dụng của trọng vật P hay khi chịu tác dụng của lực (h. vẽ).
A
B
· Khi thanh bị uốn cong, vật chất ở phía lõm bị nén, còn ở phía lồi bị dãn. Giữa hai lớp ngoài có một lớp không đổi về chiều dài, chỉ thay đổi về hình dạng gọi là lớp trung hoà. Ở gần lớp trung hoà, vật chất chịu lực rất ít, do đó có thể thay đổi những thanh đặc bị biến dạng uốn cong bằng thanh rỗng hay thanh hình chữ T hay I.
Ví dụ: Khung xe đạp, dường ray xe lửa,
Giới hạn bền và hệ số an toàn của vật liệu.
Giới hạn bền:
Gọi là lực tác dụng nhỏ nhất tác dụng làm dây đứt, thì thương số của Fb với tiết diện ngang S của dây là giới hạn bền của dây, kí hiệu
Hệ số an toàn.
Trong xây dựng, phải tính toán sao cho mỗi đơn vị tiết diện ngang của vật liệu chịu lực tác dụng nhỏ hơn giới hạn bền n lần thì n gọi là hệ số an toàn của vật liệu. Thường n = 1, 7 đến 10; n càng lớn công trình càng an toàn
&
Bài 5 : SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN
Sự nở dài.
Gọi là chiều dài của một thanh ở 00C.
Nếu thanh được làm nóng đến t0C thì chiều dài của thanh nở ra một đoạn và đạt giá trị :
= +
Các phép đo chính xác trong nhiều thí nghịêm cho thấy: = a t.
Do đó = (1 + a t)
với a là hệ số nở dài (độ - 1 hay k - 1)
Sự nở thể tích hay sự nở khối.
Gọi V0 thể tích của một vật ở 00C.
Nếu vật được làm nóng đến t0C thì thể tích của vật nở ra V và đạt giá trị V:
V = V0 + V
Các phép đo chính xác trong nhiều thí nghịêm cho thấy: V = V0b t.
Do đó V = V0 (1 + b t)
với b là hệ số nở khối, có giá trị bằng 3 lần hệ số nở dài a của chính vật ấy: b = 3a
Ứng dụng của hiện tượng nở vì nhiệt trong kĩ thuật.
· Trong ngành đường sắt: Chỗ nối hai thanh ray phải có khe hở để thanh ray dãn nở khi bị nóng.
· Các ống kim loại dẫn nước nóng hay hơi nóng phải có chỗ được uốn cong để ống dãn nở không bị gãy,
Chương II : CHẤT LỎNG
Bài 6 : ĐẶC ĐIỂM CỦA CHẤT LỎNG
Hình dạng của khối chất lỏng.
+ Chất lỏng có thể tích xác định nhưng không có hình dạng riêng.
+ Dưới tác dụng của trọng lực, khối chất lỏng có hình dạng của bình chứa,
+ Khối chất lỏng ở trạng thái không trọng lượng hoặc các lực tác dụng lên nó cân bằng nhau, đều có dạng hình cầu.
+ Ở những nơi chất lỏng không tiếp xúc với bình chứa, mặt giới hạn gọi là mặt thoáng.
Cấu trúc phân tử của chất lỏng.
Sự sắp xếp phân tử và chuyển động nhiệt.
· Mật độ phân tử chất lỏng lớn hơn mật độ phân tử chất khí và gần bằng mật độ phân tử chất rắn.
· Mỗi phân tử trong chất lỏng luôn luôn dao động hổn độn xung quanh một vị trí cân bằng xác định. Sau một khoảng thời gian ngắn, nó nhãy sang một vị trí xác định khác và lại dao động xung quanh vị trí mới này, Đó là chuyển động nhiệt của phân tử chất lỏng. Khi nhiệt độ của chất lỏng tăng thì chuyển động nhiệt tăng.
Thời gian cư trú là thời gian một phân tử dao động xung quanh vị trí xác định. Khi nhiệt độ càng cao thì thời gian cư trú giảm và có cấu trúc giống như chất khí.
Bài 7 : HIỆN TƯỢNG CĂNG MẶT NGOÀI
Hiện tượng căng mặt ngoài.
A
B
B’
A’
A
Thí nghiệm:
Nhúng một khung hình chữ nhật làm bằng dây thép mãnh có cạnh AB di chuyển dể dàng vào nước xà phòng, rồi lấy ra nhẹ nhàng. Đặt khung nằm ngang, thấy thanh AB di chuyển tới vị trí A’B’ do màng xà phòng co lại.
Lực căng mặt ngoài.
· Hiện tượng thanh AB di chuyển, chứng tỏ từ mặt thoáng của chất lỏng có những lực tác dụng lên thanh AB. Những lực này gọi là lực căng mặt ngoài.
· Lực căng mặt ngoài có các đặc điểm:
+ Phương tiếp tuyến với mặt thoáng chất lỏng và vuông góc với đường giới hạn của mặt thoáng.
+ Chiều sao cho lực tác dụng thu nhỏ diện tích mặt ngoài.
+ Độ lớn: F =
Sự dính ướt và không dính ướt.
Thí nghiệm:
· Nhỏ một giọt nước lên tấm thuỷ tinh sạch thì nước lan ra thành một lớp mỏng, ta nói nước làm dính ướt thuỷ tinh.
· Nhỏ giọt nước lên lá sen thì giọt nước có dạng hình cầu hơi bị bẹp, ta nói nước không dính ướt lá sen.
Hiện tượng dính ướt hay không dính ướt là do bản chất của chất lỏng và chất rắn.
Giải thích:
+ Khi lực hút giữa các phân tử chất rắn và các phân tử chất lỏng mạnh hơn lực hút giữa các phân tử chất lỏng với nhau thì có hiện tượng dính ướt.
+ Khi lực hút giữa các phân tử chất rắn và các phân tử chất lỏng yếu hơn lực hút giữa các phân tử chất lỏng với nhau thì có hiện tượng không dính ướt.
Ứng dụng:
· Mặt chất lỏng trong bình.
+ Khi chất lỏng dính ướt vào thành bình thì mặt thoáng ở gần thành bình là mặt lõm.
Chất lỏng dính ướt
vào thành ống
Chất lỏng không dính ướt
vào thành ống
+ Khi chất lỏng không dính ướt vào thành bình thì mặt thoáng ở gần thành bình là mặt lồi.
· Loại bẩn quặng: Nghiền quặng thành bột rồi đổ vào nước có pha dầu và quấy lên. Những hạt quặng dính ướt vào màng dầu nổi lên, còn bẩn quặng chìm xuống đáy.
¹
Chậu chứa thuỷ ngân
Chậu chứa nước
Bài 8 : HIỆN TƯỢNG MAO DẪN
Hiện tượng.
+ Lấy những ống thuỷ tinh, hở hai đầu, có tiết diện trong rất nhỏ nhúng thẳng đứng vào một chậu nước thì thấy mực nước trong ống cao hơn mực nước ở ngoài ống.
+ Nếu các ống trên được nhúng vào một chậu thuỷ ngân thì mực thuỷ ngân trong ống thấp hơn mực thuỷ ngân ở ngoài ống.
Tiết diện trong càng nhỏ, mực chất lỏng trong ống càng dâng cao hoặc càng hạ thấp.
Công thức tính độ dâng cao (hoặc hạ thấp) mặt thoáng chất lỏng trong ống mao dẫn.
+ Khi chất lỏng dính ướt vào thành ống thì mặt thoáng trong ống dâng cao.
+ Khi chất lỏng không dính ướt vào thành ống thì mặt thoáng trong ống hạ thấp.
+ Độ dâng cao hay hạ thấp mặt thoáng trong ống mao dẫn đều được tính theo công thức:
h
h
h =
&
Chương III :
HƠI KHÔ VÀ HƠI BẢO HOÀ
Bài 9 : SỰ BAY HƠI VÀ HƠI BẢO HÒA
1. Sự bay hơi.
Định nghĩa. Sự bay hơi là sự hóa hơi trên mặt thoáng chất lỏng ở mọi nhiệt độ.
Giải thích. Các phân tử trong chất lỏng chuyển động không ngừng, một số phân tử có vận tốc lớn hơn vận tốc trung bình và ở gần mặt thoáng có thể thoát ra khỏi chất lỏng, bay vào không gian gây nên hiện tượng bay hơi.
Một số phân tử hơi của chất ấy có thể quay trở lại chất lỏng tạo nên quá trình ngưng tụ.
h
A
B
2. Hơi bảo hoà.
a) Thí nghiệm. Dùng hai ống Torixenli A và B kín ở một đầu, nhúng vào chậu thuỷ ngân thì mực thuỷ trong hai ống ngang nhau.
+ Bơm ête vào ống B thì ête nổi lên trên mặt thuỷ ngân trong ống B và bay hơi, tạo áp suất làm cho mực thuỷ ngân trong ống hạ xuống một khoảng h, áp suất ấy là h (mmHg) .
+ Tới một lúc nào đó, h không tăng lên nữa (h = 437 mm ở 200C) mặc dù ta tiếp tục bơm ête lỏng vào ống B. Lúc này có ête lỏng trên mặt thuỷ ngân trong ống B và hơi ête lúc này gọi là hơi bảo hòa.
Áp suất hơi ête lúc này là áp suất hơi bảo hòa và có giá trị cực đại.
b) Giải thích. Do mật độ phân tử hơi ête trong khoảng chân không tăng lên nên tốc độ ngưng tụ của hơi ête cũng tăng. Đến một lúc nào đó, lượng ête ngưng tụ bằng lượng ête bay hơi trong cùng một khoảng thời gian , tức là có sự cân bằng động giữa hơi ête và ête lỏng.
Vậy, hơi bảo hòa là hơi ở trạng thái cân bằng động với chất lỏng của nó.
Bài 10 : ÁP SUẤT HƠI BẢO HÒA
Tính chất của áp suất hơi bảo hòa
· Áp suất hơi bảo hòa không phụ thuộc vào thể tích của hơi. Hơi bảo hòa không tuân theo định luật Bôi – Mariốt.
· Ở cùng một nhiệt độ, áp suất hơi bảo hoà phụ thuộc vào bản chất của chất lỏng. Ví dụ: Ở 200C, áp suất hơi bảo hòa của nước là 17, 5mmHg; của thuỷ ngân là 437mmHg.
· Áp suất hơi bảo hòa của cùng một chất phụ thuộc vào nhiệt độ. Nhiệt độ càng cao thì áp suất hơi bảo hòa càng lớn.
Hơi bảo hòa và hơi khô.
Áp suất hơi bảo hòa có giá trị cực đại.
+ Nếu áp suất hơi nhỏ hơn áp suất cực đại thì hơi đó gọi là hơi khô. Hơi khô tuân theo định luật Bôi - Mariốt.
+ Nếu áp của hơi cực đại thì hơi gọi là hơi bảo hòa.
· Có thể làm hơi khô biến thành hơi bảo hòa theo 2 cách sau:
Nén khối khí đẳng nhiệt để áp suất hơi tăng tới giá trị của áp suất hơi bảo hòa ở nhiệt độ đó.
Làm lạnh khối khí đẳng tích đến khi áp suất hơi bằng áp suất hơi bảo hòa ở nhiệt độ này.
· Có thể làm hơi bảo hòa thành hơi khô bằng cách:
Cho khối khí dãn nở đẳng nhiệt.
Tăng nhiệt độ đẳng tích.
Vừa nung nóng vừa dãn nở.
Bài 11 : ĐỘ ẨM KHÔNG KHÍ
1. Độ ẩm của không khí.
Độ ẩm tuyệt đối:
Độ tuyệt đối a của không khí là đại lượng đo bằng khối lượng hơi nước (tính ra gam) chứa trong 1m3 không khí.
Độ ẩm cực đại:
Độ ẩm cực đại A của không khí ở một nhiệt độ đã cho là đại lượng đo bằng khối lượng hơi nước bảo hòa (tính ra gam) chứa trong 1m3 không khí ở nhiệt độ đó.
Độ ẩm tương đối:
Ở một nhiệt độ xác định, độ tương đối f của không khí bằng thương số của độ ẩm tuyệt đối a và độ ẩm cực đại A.
f = f tính ra phần trăm %
Điểm sương.
· Điểm sương là nhiệt độ mà lúc đó hơi nước trong không khí trở thành hơi bảo hòa.
· Nếu nhiệt độ thấp hơn điểm sương thì hơi nước ngưng tụ thành những giọt sương.
Bảng độ ẩm cực đại của không khí.
t0C
A (g/m3)
t0C
A (g/m3)
- 23
5 5
0
5
10
15
0,66
3,24
4,84
6,80
9,4
12,8
20
23
25
27
28
30
17,3
20,6
23,0
25,8
27,2
30,3
Phần hai
ĐIỆN HỌC
Bài 12 : ĐIỆN TÍCH.
ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
Chương IV : TĨNH ĐIỆN HỌC
Sự nhiễm điện của các vật.
+ Cọ sát thuỷ tinh, hổ phách, nhựa,vào len dạ thì chúng hút được các vật nhẹ như giấy vụn, sợi tóc. Ta bảo chúng bị nhiễm điện.
+ Hiện tượng trên được giải thích là hổ phách và giấy đã nhiễm điện tích và gây nên sự tương tác điện giữa chúng.
+ Ngoài sự nhiễm điện do cọ sát cón có sự nhiễm điện do tiếp xúc và nhiễm điện do hưởng ứng.
Hai loại điện tích
+ Có hai loại là điện tích dương và điện tích âm.
+ Các vật chỉ có thể nhiễm một trong hai loại điện tích khác nhau.
+ Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, các địên tích trái dấu thì hút nhau.
Chất dẫn điện và chất cách điện
· Chất dẫn điện là chất mà điện tích có thể tự do di chuyển đến khắp mọi điểm của vật làm bằng chất đó.
Ví dụ: Kim loại, than chì, các dung dịch axít, badơ, muối,
· Chất cách điện hay điện môi là những chất mà điện tích không di chuyển được từ nơi này sang nơi khác bên trong vật làm bằng chất đó.
Ví dụ: Thuỷ tinh, sứ, êbônít, cao su, hổ phách,
Định luật bảo toàn điện tích
Trong một hệ cô lập (hay hệ kín) về điện, tổng đại số các điện tích luôn luôn là một hằng số.
Ví dụ: Hai quả cầu nhỏ giống nhau mang điện tích q1 và q2. Sau khi cho tiếp xúc, rồi tách chúng ra thì điện tích mỗi quả cầu là: q = q = ½ (q1 + q2)
Bài 13: ĐỊNH LUẬT CULÔNG (COULOMB)
Định luật culông.
· Phát biểu: Lực tương tác giữa hai điện tích điểm đứng yên trong chân không tỉ lệ với tích độ lớn các điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng. Lực tương tác có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích.
· Công thức: Gọi q1 và q2 là độ lớn hai điện tích điểm, r là khoảng cách giữa chúng (với hai quả cầu nhỏ mang điện tích thì r là khoảng cách hai tâm các hình cầu).
F = k
Trong đó k là hệ số, phụ thuộc vào cách chọn đơn vị.
+
-
+
-
+
-
r
r
r
q2
q2
q2
q1
q1
q1
trong hệ SI: điện tích có đơn vị culông (C) và r (m) thì
k = 9.109 (, công thức được viết là:
F = 9.109
Lực tương tác của hai điện tích đứng yên trong điện môi.
Thí nghiệm chứng tỏ, ở một khoảng cách nhất định, lực tương tác giữa hai điện tích đặt trong điện môi nhỏ hơn lực tác dụng giữa chúng trong chân không lần:
F = k
với là hằng số điện môi của môi trường (không có đơn vị)
Chân không = 1; nước nguyên chất = 81,
Bài 14 : THUYẾT ĐIỆN TỬ
1. Nội dung thuyết điện tử.
Vật chất được cấu tạo từ những hạt rất nhỏ gọi là hạt sơ cấp, trong đó có nhiều hạt sơ cấp mang điện. Điện tích của các hạt sơ cấp là nhỏ nhất tồn tại trong tự nhiên được gọi là điện tích nguyên tố. Điện tích mang bởi một vật bao giờ cũng là một số nguyên lần điện tích nguyên tố.
Êlectrôn là hạt sơ cấp mang điện tích nguyên tố âm:
-e = - 1,6.10-19(C) và có khối lượng m = 9,1.10-31 (kg), cấu tạo nên võ nguyên tử.
Prôtôn mang điện tích nguyên tố dương và nơtrôn (không mang điện) cấu tạo nên hạt nhân nguyên tử. bình thường thì nguyên tử ở trạng thái trung hoà về điện.
Trong một số điều kiện, nguyên tử có thể mất một vài êlectrôn để trở thành ion dương (gọi là cation) hoặc nhận thêm êlectrôn ở ngoài để trở thành ion âm (gọi là anion).
Như vậy, êlectrôn có thể di chuyển từ nguyên tử này sang nguyên tử khác hay từ vật này sang vật kia để gây nhiều hiện tượng điện.
2. Giải thích hiện tượng nhiễm địên do hưởng ứng bằng thuyết điện tử.
· Thí nghiệm: Đặt thanh kim loại BC lên một giá đỡ cách điện. Đưa vật A tích điện dương lại gần đầu B thì thấy đầu B nhiễm điện âm, đầu C nhiễm điện dương.
+
-
+
A
B
C
· Giải thích: Trong thanh kim loại BC có các êlectrôn tự do. Khi đưa vật A lại gần đầu B thì điện tích dương của A hút êlectrôn lại gần nó nên đầu B nhiễm điện âm, đầu C thiếu êlectrôn nên nhiễm điện dương.
Nếu đưa vật A ra xa thì các êlectrôn tự do lại phân bố đều trong thanh BC nên mọi điểm của vật BC đều trung hoà về điện.
Bài 15 – 16 : ĐIỆN TRƯỜNG
1. Khái niệm điện trường
Điện trường là một dạng vật chất tồn tại chung quanh điện tích và tác dụng lực lên điện tích khác đặt trong nó.
2. Cường độ điện trường.
a) Cường độ điện trường:
Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng vật lí đặc trưng cho điện trường về phương diện tác dụng lực, được đo bằng thương số của lực điện trường tác dụng lên một điện tích thử đặt tại điểm đó và độ lớn của điện tích thử đó.
E =
Cường độ điện trường là đại lượng vectơ, gọi là vectơ cường độ điện trường: =
Lực tác dụng lên điện tích đặt trong điện trường
Lực điện tác dụng lên một điện tích q đặt tại một điểm trong điện trường là:
= q
Nếu q > 0 thì cùng chiều với
Nếu q < 0 thì ngược chiều với
Độ lớn F = E
Cường độ điện trường gây ra bởi một điện tích điểm.
Vectơ cường độ điện trường gây ra bởi một điện tích điểm Q tai điểm đang xét A cách nó một khoảng r có các đặc điểm:
+ Điểm đặt là điểm A ta xét
+ Phương là đường thẳng nối điện tích Q và A
+ Chiều: vectơ hướng ra xa Q nếu Q > 0
+
Q
Q
A
A
vectơ hướng về Q nếu Q < 0
+ Độ lớn: E = 9.109
Đơn vị : Q (C) và r (m) thì E (V)
+
1
2
A
Q1
Q2
Cường độ điện trường ở một điểm do nhiều điện tích điểm gây ra (nguyên lí chồng chất điện trường)
Giả sử có nhiều điện tích điểm Q1, Q2, Q3, cùng gây ra ở điểm A các vectơ cường độ điện trường , , , thì vectơ cường độ điện trường tổng hợp tại A là
= + + +
Đường sức của điện trường
Định nghĩa:
Đường sức của điện trường là đường mà tiếp tuyến với nó tại mỗi điểm trùng với phương vectơ cường độ điện trường tại điểm đó, chiều đường sức là chiều của vctơ cường độ điện trường tại điểm đó.
Ví dụ1: Đường sức điện trường gây ra bởi một điện tích điểm.
+
+
Ví dụ 2: Đường sức điện trường gây ra bởi hai điện tích điểm.
Tính chất của đường sức điện trường:
+ Điện trường lấp đầy không gian chung quanh điện tích nên qua bất li điểm nào chỉ vẽ được một đường sức.
+ Các đường sức không bao giờ cắt nhau.
+ Đường sức của điện trường (tĩnh) không khép kín.
+ Vẽ đường sức gần nhau ở nơi có điện trường mạnh, vẽ đường sức thưa ở nơi có điện trường yếu.
Điện trường đều
+ Điện trường đều là điện trường mà cường độ của nó có cùng độ lớn và cùng hướng ở mọi điểm.
+ + + +
- - - -
+ Đường sức của điện trường đều là các đường thẳng song song và cách đều nhau.
Ví dụ: Điện trường đều giữa hai bản phẳng kim loại tích điện bằng nhau và trái dấu, đặt song song.
Bài 17 : CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN TRƯỜNG.
ĐIỆN THẾ. HIỆU ĐIỆN THẾ.
Công của lực điện trường.
a 1
d
a
Điện tích dương q đặt trong điện trường đều , chịu tác dụng lực điện trường = q . Ta thử tính công của lực điện trường khi điện tích q di chuyển từ B tới C.
Nếu điện tích q di chuyển theo đường thẳng BC thì công của lực là:
ABC = F.BC.cosa = F.BH = qEd
Nếu điện tích q di chuyển theo đường gãy BDC:
ABC = ABD + ADC = F.BD + F.DC.cosa 1
= F.BD + F.DH = F (BD + DH) = qEd
Tổng quát, điện tích q di chuyển theo đường bất kì BMC thì coi đường BMC là tập hợp của nhiều đoạn thẳng nhỏ có hình chiếu là đoạn BH. Do đó công trên đường cong BMC bằng công trên đoạn BH là hình chiếu của BMC lên phương của lực.
ABMC = F.BH = q Ed
Vậy, công của lực điện trường làm di chuyển một điện tích từ điểm này đến điểm khác trong điện trường (tĩnh) tỉ lệ với độ lớn điện tích, không phụ thuộc vào hình dạng của đường đi, mà chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu và điểm cuối.
2. Điện thế. Hiệu điện thế
Điện thế:
· Điện thế ở một điểm B trong điện trường có giá trị bằng thương số của công AB của lực điện trường làm cho điện tích dương q đi từ B tới vô cực, với điện tích q.
VB =
· Điện thế tại một điểm ở vô cực thì bằng không (V= 0)
Hiệu điện thế:
Giả sử lực điện trường làm cho điện tích dương q đi từ B qua C và tới vô cực thì công của lực điện trường là:
A= ABC + A
ABC = A- A
Chia hai vế cho q thì được:
Do đó, hiệu điện thế giữa hai điểm B và C là:
VB – VC = UBC =
Vậy, Hiệu điện thế giữa hai điểm trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công của điện trường giữa hai điểm đó và đo bằng thương số công của lực điện trường làm dịch chuyển một điện tích dương từ điểm nọ đến điểm kia và độ lớn của điện tích dịch chuyển.
U = hay A = qU
Chú ý:
+ Nguời ta thường lấy điện thế của đất và của vật nối đất làm mốc
(V = 0)
+ Nếu một điện tích dương, ban đầu đứng yên, chỉ chịu tác dụng lực điện thì nó có xu hướng di chuyển về nơi có điện thế thấp.
B
A
Tĩnh điện kế
3. Đơn vị hiệu điện thế và đo hiệu điện thế.
Đơn vị hiệu điện thế.
Trong công thức U = nếu A = 1Jun và
q = 1C thì U = 1vôn
Đo hiệu điện thế:
+ Dùng tĩnh điện kế
+ Trong hình vẽ là đo hiệu điện thế giữa hai điểm A và B trên hai vật khác nhau.
Bài 19 : LIÊN HỆ GIỮA CƯỜNG ĐỘ
ĐIỆN TRƯỜNG VÀ HIỆU ĐIỆN THẾ
Liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế.
· Cường độ điện trường E đặc trưng cho điện trường về phương die
File đính kèm:
- Ca nam vat ly 11full.doc