Tài liệu Vật lý cơ bản lớp 11 học kì I (năm 2010)

TÀI LIỆU VẬT LÝ CƠ BẢN LỚP 11 HK I (2010) * CHƯƠNG I: ĐIỆN TÍCH – ĐIỆN TRƯỜNG * BÀI 1: ĐIỆN TÍCH – ĐỊNH LUẬT CU LÔNG Câu 1: Sự nhiễm điện của các vật Ta có thể làm cho một vật nhiễm điện bằng cách cọ xát, hưởng ứng hay tiếp xúc với một vật đã nhiễm điện. Các vật sau khi cọ xát sẽ bị nhiễm điện. Nó có khả năng hút các vật nhẹ khác. Câu 2: Điện tích là gì ? Điện tích điểm là gì ? Điện là một thuộc tính của vật và điện tích là số đo độ lớn của thuộc tính đó. Điện tích điểm: là một vật tích điện có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách tới điểm mà ta xét. Câu 3: Hai loại điện tích – Tương tác điện Có 2 loại điện tích là điện tích dương (+) và điện tích âm (-). Sự đẩy hay hút nhau giữa các điện tích đó là sự tương tác điện. Các điện tích cùng loại (dấu) thì đẩy nhau, các điện tích khác loại (dấu) thì hút nhau. Câu 4: Định luật Cu-lông Lực hút hay đẩy giữa hai điện tích điểm đặt trong chân không có phương trùng với đường thẳng nối 2 điện tích điểm đó. Có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng. Trong đó: k: hệ số tỉ lệ k = 9.109 Nm2/c2 : hằng số điện môi của môi trường ( đối với chân không thì =1 ; đối với không khí thì 1 ; đối với các môi trường cách điện khác thì > 1). F: lực tương tác tĩnh điện (N) q1,q2: độ lớn các điện tích (C) r: khoảng cách giữa các điện tích (m) Chú ý: Hằng số điện môi cho biết khi đặt các điện tích trong chất đó thì lực tương tác giữa chúng sẽ nhỏ đi bao nhiêu lần so với khi đặt chúng trong chân không. Câu 5: Đặc điểm véc tơ lực tương tác tĩnh điện. Điểm đặt: ở mỗi điện tích. Phương: là phương của đường thẳng nối 2 điện tích. Chiều: Hướng ra xa các điện tích nếu q1.q2 > 0 Hướng về phía các điện tích nếu q1.q2 < 0 - Độ lớn: ( e là hằng số điện môi ) * BÀI 2: THUYẾT ELECTRON – ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH: Câu 6: Cấu tạo nguyên tử về phương diện điện – Điện tích nguyên tố a) Cấu tạo nguyên tử: Nguyên tử có cấu tạo gồm một hạt nhân mang điện dương nằm ở trung tâm và các electron mang điện âm chuyển động xung quanh. Hạt nhân có cấu tạo gồm hai loại hạt là nơtron không mang điện và prôton mang điện dương. Electron có: điện tích là qe = -1,6 . 10-19 C, khối lượng me = 9,1 . 10-31 kg. Prôton có: điện tích là qP = c1,6 . 10-19 C, khối lượng mp = 1,67 . 10-27 kg. Số prôton trong hạt nhân bằng số electron quay xung quanh hạt nhân nên bình thường thì nguyên tử ở trạng thái trung hoà về điện. b) Điện tích nguyên tố: Điện tích của electron và prôton là điện tích nhỏ nhất trong tự nhiên và được gọi là điện tích nguyên tố ( âm hoặc dương ). Câu 7: Thuyết electron a) Thuyết electron: Thuyết dựa vào sự cư trú và di chuyển của các electron để giải thích các hiện tượng điện và các tính chất chất điện của các vật. b) Nội dung thuyết electron: Bình thường, nguyên tử trung hoà về điện. Khi nguyên tử mất bớt một số electron sẽ trở thành ion dương, hoặc nhận thêm electron sẽ trở thành ion âm. Một vật nhiễm điện âm là vật thừa electron. Vật nhiễm điện dương là thiếu electron. Câu 8: Vật ( chất ) dẫn điện và vật ( chất ) cách điện Vật dẫn điện là vật có chứa nhiều điện tích tự do như kim loại, dung dịch muối, axit, bazơ Vật cách điện là vật không chứa hoặc chứa ít điện tích tự do như không khí khô, dầu, thuỷ tinh, sứ, cao su, nhựa Câu 9: Giải thích hiện tượng nhiễm điện do cọ xát Khi cọ xát 2 vật khác loại nhau thì 2 vật đều nhiễm điện, điện tích của chúng trái dấu nhau. Đó là sự nhiễm điện do cọ xát. Ví dụ: Khi cọ xát thanh thuỷ tinh vào lụa thì có rất nhiều điểm tiếp xúc chặt chẽ nên có nhiều electron từ thuỷ tinh di chuyển sang lụa, kết quả là thanh thuỷ tinh mất bớt electron nên nhiễm điện dương, còn mảnh lụa thừa electron nên nhiễm điện âm. Câu 10: Giải thích hiện tượng nhiễm điện do tiếp xúc Nếu cho 1 vật chưa nhiễm điện tiếp xúc với 1 vật đã nhiễm điện thì nó sẽ nhiễm điện cùng dấu với vật đó. Đó là sự nhiễm điện do tiếp xúc. Ví dụ: Khi cho quả cầu kim loại trung hoà điện tiếp xúc với 1 vật nhiễm điện dương, thì vật nhiễm điện dương sẽ hút các electron tự do của quả cầu qua nó cho đến khi điện tích hai vật cân bằng. Kết quả sau khi tiếp xúc quả cầu kim loại bị mất bớt electron nên nhiễm điện dương. ( Tự giải thích đối với vật nhiễm điện âm ) Câu 11: Giải thích hiện tượng nhiễm điện do hưởng ứng Đưa một quả cầu nhiễm điện dương lại gần 1 đầu thanh kim loại trung hoà về điện. Ta thấy đầu thanh kim loại gần quả cầu nhiễm điện âm, còn đầu xa quả cầu nhiễm điện dương. Sự nhiễm điện của thanh kim loại là sự nhiễm điện do hưởng ứng ( hay hiện tượng cảm ứng tĩnh điện ). Giải thích: Điện tích dương ở quả cầu sẽ hút các electron tự do trong thanh kim loại về phía nó. Do đó đầu thanh kim loại gần quả cầu sẽ thừa electron nên nhiễm điện âm, còn đầu xa quả cầu thiếu electron nên nhiễm điện dương. Khi đưa quả cầu ra xa thì không có lực tương tác tĩnh điện nên thanh kim loại trở lại trạng thái trung hoà điện. ( Hiện tượng cũng tương tự xảy ra khi quả cầu nhiễm điện âm ) Câu 12: Định luật bảo toàn điện tích Trong một hệ cô lập về điện, tổng đại số của các điện tích là không đổi. * BÀI 3: ĐIỆN TRƯỜNG VÀ CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG – ĐƯỜNG SỨC ĐIỆN Câu 13: Điện trường là gì ? Điện trường là 1 dạng vật chất ( môi trường ) bao quanh điện tích và gắn liền với điện tích. Điện trường tác dụng lực điện lên các điện tích khác đặt trong nó. Câu 14: Cường độ điện trường là gì ? Đơn vị CĐĐT. Định nghĩa: Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng đặc trưng cho tác dụng lực của điện trường tại điểm đó. Nó được xác định bằng thương số của độ lớn lực điện F tác dụng lên một điện tích thử q ( dương ) đặt tại điểm đó và độ lớn của q. ( E là cường độ điện trường tại điểm đang xét ) Đơn vị : E: cường độ điện trường có đơn vị là vôn trên mét (V/m) F (N) ; q (C) Câu 15: Véc tơ cường độ điện trường là gì ? Véc tơ cường độ điện trường gây bởi 1 điện tích điểm. a) Véc tơ cường độ điện trường : Cường độ điện trường được biểu diễn bằng 1 véc tơ gọi là véc tơ cường độ điện trường. = b) Véc tơ cường độ điện trường gây bởi 1 điện tích điểm có: Điểm đặt: tại điểm ta đang xét (M). Phương: trùng với đường thẳng nối điện tích Q và điểm đang xét (M). Chiều: véc tơ E hướng ra xa Q nếu Q > 0, hướng vào Q nếu Q < 0. Độ lớn: Với k = 9. 109 C. Câu 16: Phát biểu nguyên lý chồng chất điện trường Các điện trường đồng thời tác dụng lực điện lên điện tích q một cách độc lập với nhau và điện tích q chịu lực tác dụng của điện trường tổng hợp . ( Các véc tơ cường độ điện trường tại một điểm được tổng hợp theo quy tắc hình bình hành ). Câu 17: Định nghĩa đường sức điện Đường sức điện là đường mà tiếp tuyến tại mỗi điểm của nó là giá của véc tơ cường độ điện trường tại điểm đó. Nói cách khác, đường sức điện là đường mà lực điện tác dụng dọc theo nó. Câu 18: Các đặc điểm của đường sức điện Qua mỗi điểm trong điện trường có một đường sức điện và chỉ một mà thôi. Đường sức điện là những đường có hướng. Hướng của đường sức điện tại một điểm là hướng của véc tơ cường độ điện trườg tại điểm đó. Đường sức của điện trường tĩnh điện là đường không khép kín. Nó đi ra từ điện tích dương và kết thúc ở điện tích âm. Nơi nào có cường độ điện trường lớn thì các đường sức điện càng mau (dày) và ngược lại. Câu 19: Điện trường đều Điện trường đều là điện trường tại mọi điểm đều có cùng phương, cùng chiều và cùng độ lớn. Đường sức điện là những đường thẳng song song cách đều. Cầu 20: Đặc điểm của lực điện tác dụng lên 1 điện tích đặt trong điện trường đều: Đặt 1 điện tích q dương ( q > 0 ) tại điểm M trong điện trường đều, nó sẽ chịu tác dụng của 1 lực điện . là lực không đổi, có phương song song với các đường sức điện, có chiều hướng từ bản dương sang bản âm, có độ lớn F = q . E * BÀI 4: CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN Câu 21: Công của lực điện trong điện trường đều. Công của lực điện trong sự di chuyển của điện tích trong điện trường đều từ M đến N là AMN = q.E.d, không phụ thuộc vào hình dạng đường đi, mà chỉ phụ thuộc vào vị trí của điểm đầu M và điểm cuối N của đường đi. Biểu thức: AMN = q . E . d Trong đó: q: độ lớn điện tích (C) E: cường độ điện trường đều ( V/m ) d: hình chiếu đường đi trên một đường sức điện. - Trường tĩnh điện là 1 trường thế. Câu 22: Khái niệm về thế năng của một điện tích trong điện trường Thế năng của một điện tích q trong điện trường đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường khi đặt điện tích q tại điểm mà ta xét trong điện trường. Câu 23: Sự phục thuộc của thế năng WM vào điện tích q Thế năng của một điện tích q tại điểm M trong điện trường là WM = AM¥ = VM . q Thế năng tỉ lệ với q ; VM là hệ số tỉ lệ không phụ thuộc q mà chỉ phụ thuộc điểm M trong điện trường. Câu 24: Mối liên hệ công của lực điện và độ giảm thế năng của điện tích trong điện trường. Khi một điện tích q di chuyển từ điểm M đến điểm N trong một điện trường thì công mà lực điện tác dụng lên điện tích đó sinh ra sẽ bằng độ giảm thế năng của điện tích q trong điện trường. Biểu thức: AMN = WM - WN * Bài 5: ĐIỆN THẾ - HIỆU ĐIỆN THẾ Câu 25: Định nghĩa điện thế tại một điểm trong điện trường – Đơn vị điện thế Định nghĩa: Điện thế tại một điểm M trong điện trường là đại lượng đặc trưng riêng cho điện trường về phương diện tạo ra thế năng khi đặt tại đó một điện tích q. Nó được xác định bằng thương số của công của lực điện tác dụng lên q khi q di chuyển từ M ra vô cực và độ lớn của q. Đơn vị: VM: điện thế có đơn vị là vôn (V) A (J) ; q (C) Câu 26: Đặc điểm của điện thế Điện thế là đại lượng đại số. Thường chọn điện thế của đất hoặc 1 điểm ở vô cực làm mốc ( bằng 0 ). Câu 27: Định nghĩa hiệu điện thế giữa 2 điểm trong điện trường – Đơn vị hiệu điện thế. Định nghĩa: Hiệu điện thế giữa 2 điểm M,N trong điện trường đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường trong sự di chuyển của một điện tích từ M đến N. Nó được xác định bằng thương số của công của lực điện tác dụng lên điện tích q trong sự di chuyển từ M đến N và độ lớn của q. b) Đơn vị: UMN: hiệu điện thế giữa 2 điểm M,N có đơn vị là vôn (V) AMN ( J ) ; q (C) - Người ta đo hiệu điện thế tĩnh điện bằng tĩnh điện kế. Câu 28: Hệ thức giữa hiệu điện thế và cường độ điện trường. U = E . d E: cường độ điện trường đều. d: khoảng cách giữa hình chiếu của 2 điểm trong điện trường trên đường sức. * BÀI 6: TỤ ĐIỆN Câu 29: Tụ điện là gì ? – Cấu tạo của tụ điện phẳng – Ký hiệu tụ điện trong mạch điện Tụ điện: Tụ điện là một hệ hai vật dẫn đặt gần nhau, ngăn cách nhau bằng một lớp cách điện. Nó dùng để tích và phóng điện trong mạch điện. C b) Cấu tạo tụ điện phẳng: gồm 2 bản kim loại phẳng đặt song song nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp điện môi. c) Kí hiệu tụ điện trong mạch điện: Câu 30: Cách tích điện cho tụ điện. Để tích điện cho tụ người ta nối 2 bản của tụ điện với 2 cực của nguồn điện. Bản nối với cực dương sẽ tích điện dương, bản nối với cực âm sẽ tích điện âm. Ta gọi điện tích của bản dương là điện tích của tụ điện. Câu 31: Định nghĩa điện dung của tụ điện – Đơn vị điện dung Định nghĩa: Điện dung của tụ điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện ở một hiệu điện thế nhất định. Nó được xác định bằng thương số của điện tích của tụ điện và hiệu điện thế giữa 2 bản của nó. b) Đơn vị: C: Điện dung có đơn vị là Fara (F) Q (C) ; U (V) + 1 mF ( micrôfara ) = 10-6 F + 1 nF ( nanôfara ) = 10-9 F + 1 pF ( picôfara ) = 10-12 F c) Điện dung của tụ điện phẳng: Câu 32: Năng lượng của điện trường trong tụ điện Khi tụ điện tích điện thì điện trường trong tụ điện sẽ dự trữ một năng lượng. Đó là năng lượng điện trường. Biểu thức: * CHƯƠNG II: DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI * BÀI 7: DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI – NGUỒN ĐIỆN. Câu 33: Dòng điện là gì ? Chiều quy ước của dòng điện. Dòng điện là dòng các điện tích dịch chuyển có hướng. Trong kim loại: dòng điện là dòng dịch chuyển có hướng của các electron tự do. Chiều quy ước của dòng điện là chiều dịch chuyển có hướng của các điện tích dương. Câu 34: Dòng điện chạy qua các vật dẫn gây ra những tác dụng: Tác dụng nhiệt ( bàn ủi, bếp điện ) Tác dụng quang ( đèn điện phát sáng ) Tác dụng hoá học ( điện phân) Tác dụng sinh lý ( máy đo điện tâm đồ, điện não đồ ) Tác dụng từ ( làm lệch kim nam châm ), đây là tác dụng cơ bản của dòng điện. Câu 35: Định nghĩa cường độ dòng điện – Đơn vị CĐDĐ và điện lượng Định nghĩa: CĐDĐ là đại lượng đặc trưng cho tác dụng mạnh hay yếu của dòng điện. Nó được xác định bằng thương số của điện lượng Δq dịch chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn trong khoảng thời gian Δt và khoảng thời gian đó. b) Đơn vị: + Đơn vị của CĐDĐ là Ampe (A) 1 mA ( miliampe ) = 10-3 A 1 mA ( micrôampe) = 10-6 A ( Người ta dùng Ampe kế để đo CĐDĐ ) + Đơn vị của điện lượng là cu lông (C) Câu 36: Dòng điện không đổi Dòng điện không đổi là dòng điện có chiều và cường độ không thay đổi theo thời gian. CĐDĐ không đổi được tính bằng công thức: ( q (C) ; t (s) ; I (A) ) Câu 37: Điều kiện để có dòng điện – Vì sao nguồn điện có thể duy trì HĐT giữa 2 cực của nó ? Điều kiện để có dòng điện: + Phải có hạt mang điện tự do. + Phải có 1 HĐT đặt vào 2 đầu vật dẫn. b) Nguồn điện: Tạo ra và duy trì HĐT giữa 2 cực của nguồn điện. Các lực lạ bên trong nguồn điện có tác dụng làm cho 2 cực của nguồn điện được tích điện khác nhau và do đó duy trì HĐT giữa 2 cực của nó. Câu 38: Suất điện động của nguồn điện: Công của nguồn điện: Công của các lực lạ thực hiện làm dịch chuyển cac điện tích qua nguồn được gọi là công của nguồn điện. Định nghĩa: Suất điện động E của một nguồn điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công của nguồn điện và được đo bằng thương số giữa công A của lực lạ thực hiện khi di chuyển một điện tích dương q ngược chiều điện trường bên trong nguồn điện và độ lớn của điện tích q đó. E = Đơn vị: E: Suất điện động có đơn vị là vôn (V) A (J) ; q (C) - Số vôn ghi trên mỗi nguồn điện cho biết trị số của suất điện động của nguồn điện đó. Câu 39: Cấu tạo chung của các pin điện hoá: ( Pin Vônta, pin lơ-clan-sê ) Gồm 2 cực có bản chất hoá học khác nhau được ngâm trong chất điện phân ( dung dịch axit, bazơ, muối ) Do tác dụng hoá học các cực của pin điện hoá được tích điện khác nhau và giữa chúng có một HĐT bằng giá trị của suất điện động của pin. Khi đó năng lượng hoá học chuyển thành điện năng dự trữ trong nguồn điện. Câu 40: Ắc quy. Ắc quy là nguồn điện hoá học, hoạt động dựa trên phản ứng hoá học thuận nghịch: nó tích trữ năng lượng lúc nạp điện và giải phóng năng lượng khi phát điện. * BÀI 8: ĐIỆN NĂNG – CÔNG SUẤT ĐIỆN: Câu 41: Điện năng tiêu thụ của đoạn mạch – Đơn vị. Điện năng tiêu thụ của một đoạn mạch bằng tích của HĐT giữa 2 đầu đoạn mạch với cường độ dòng điện và thời gian dòng điện chạy qua đoạn mạch đó. A = U . q = U . I . t - Đơn vị: A: Điện năng tiêu thụ có đơn vị là Jun (J) U (V) ; I (A) ; t (s) Câu 42: Công suất điện – Đơn vị. Công suất điện của một đoạn mạch là công suất tiêu thụ điện năng của đoạn mạch đó và có trị số bằng điện năng mà đoạn mạch tiêu thụ trong một đơn vị thời gian, hoặc bằng tích của HĐT giữa 2 đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch đó. P Đơn vị: P : Công suất điện của đoạn mạch có đơn vị là oát (W) A (J) ; t (s) ; U (V) ; I (A) Câu 43: Định luật Jun Len-xơ: Định luật: Nhiệt lượng toả ra ở một dây dẫn tỉ lệ thuận với điện trở của vật dẫn, với bình phương cường độ dòng điện và thời gian dòng điện chạy qua vật dẫn đó. Q = R . I2 . t b) Đơn vị: Q: Nhiệt lượng toả ra trên dây dẫn có đơn vị là Jun (J). R (W) ; I (A) ; t (s) Câu 44: Công suất toả nhiệt của vật dẫn khi có dòng điện chạy qua. Công suất toả nhiệt P ở vật dẫn khi có dòng điện chạy qua đặc trưng cho tốc độ toả nhiệt của vật dẫn đó và được xác định bằng nhiệt lượng toả ra ở vật dẫn trong một đơn vị thời gian. P Đơn vị: P : công suất toả nhiệt có đơn vị là oát (W) Q (J) ; R (W) ; I (A) ; U (V) Câu 45: Công của nguồn điện – Công suất của nguồn điện. Công của nguồn điện: Bằng điện năng tiêu thụ trong toàn mạch. Ang = q .E = E . I . t Công suất của nguồn điện: Bằng công suất tiêu thụ điện năng của toàn mạch. Png E . I * BÀI 9: ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI TOÀN MẠCH Câu 46: Định luật Ôm đối với toàn mạch. Cường độ dòng điện chạy trong mạch điện kín tỉ lệ thuận với suất điện động của nguồn điện và tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phần của mạch đó. E Trong đó : RN là điện trở tương đương mạch ngoài ; r là điện trở trong. (RN + r ): là điện trở toàn phần của mạch. Câu 47: Độ giảm thế trên một đoạn mạch là gì ? Mối quan hệ giữa suất điện động của nguồn điện và các độ giảm thế. - Độ giảm thế trên một đoạn mạch là tích của cường độ dòng điện chạy trong mạch với điện trở của mạch. Suất điện động của nguồn điện có giá trị bằng tổng các độ giảm thế ở mạch ngoài và mạch trong. E = I . (RN + r) = I . RN + I . r Trong đó: I . RN : là độ giảm thế mạch ngoài. I . r : là độ giảm thế mạch trong. Câu 48: Hiện tượng đoản mạch xảy ra khi nào ? CĐDĐ trong mạch kín đạt giá trị lớn nhất khi điện trở của mạch ngoài không đáng kể ( RN = 0 ). Nghĩa là khi nối 2 cực của nguồn điện bằng một dây dẫn rất nhỏ, thì cường độ dòng điện chạy trong mạch lúc này là ,khi đó ta nói nguồn điện bị đoản mạch. Câu 49: Hiệu suất của nguồn điện: E E ( % ) * BÀI 10: GHÉP CÁC NGUỒN ĐIỆN THÀNH BỘ: R A B E,r + - Câu 50: Đoạn mạch chứa nguồn điện ( nguồn phát ). Đối với đoạn mạch có chứa nguồn điện ( nguồn phát ), dòng điện có chiều đi ra từ cực dương và đi tới cực âm. UAB = E - I (R + r) E Hay Trong đó: ( RAB = R + r) Chú ý: Chiều tính hiệu điện thế UAB là từ A tới B. + Nếu đi theo chiều này mà gặp cực dương của nguồn điện trước thì suất điện động E được lấy với giá trị dương. + Nếu dòng điện có chiều từ B tới A ngược với chiều tính hiệu điện thế thì tổng độ giảm điện thế I (R+r) được lấy với giá trị âm. Câu 51: Bộ nguồn nối tiếp. Bộ nguồn nối tiếp là bộ nguồn gồm các nguồn điện (E1 , r1 ) , (E2 , r2 ) , (En , rn ) được ghép nối tiếp với nhau. Trong đó cực âm của nguồn điện trước được nối bằng dây dẫn với cực dương của nguồn điện sau. E1, r1 E2, r2 E3, r3 + + + - - - A B b) Suất điện động Eb của bộ nguồn nối tiếp bằng tổng các suất điện động các nguồn điện có trong bộ: Eb = E1 + E2 + + En c) Điện trở trong rb của bộ nguồn nối tiếp bằng tổng các điện trở trong của các nguồn có trong bộ. rb = r1 + r2 + + rn Nếu có n nguồn giống nhau (E , r ) ghép nối tiếp. E, r E, r E, r A + + + - - - B Eb = n . E và rb = n . r Câu 52: Bộ nguồn song song Bộ nguồn song song là bộ nguồn gồm n nguồn giống nhau (E , r ) ghép song song bằng cách nối cực dương của các nguồn vào cùng 1 điểm A, cực âm của các nguồn vào cùng 1 điểm B. b) Suất điện động Eb và điện trở trong rb của bộ nguồn song song: Eb = E Câu 53: Bộ nguồn hỗn hợp đối xứng. Bộ nguồn hỗn hợp đối xứng là bộ nguồn n dãy ghép song song với nhau, mỗi dãy gồm m nguồn điện giống nhau ghép nối tiếp. Eb = m .E A B + + + - - - + + + + + + - - - m n b) Suất điện động Eb và rb của bộ nguồn hỗn hợp đối xứng. * BÀI 11: PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ BÀI TOÁN VỀ TOÁN MẠCH Câu 54: Những lưu ý trong phương pháp giải. Nhận dạng mạch điện của bài toán: Mạch kín ( toàn mạch ) gồm: (E , r ) hay bộ nguồn (Eb , rb ) và mạch ngoài ( điện trở, bóng đèn ) + Nhận dạng bộ nguồn ( mắc nối tiếp hay song song hay hỗn hợp đối xứng ) để tính Eb, rb. + Nhận dạng mạch ngoài ( các điện trở, đèn mắc nối tiếp hay song song ) để tính điện trở tương đương RN. b) Giải quyết bài toán: Vận dụng định luật Ôm đối với toàn mạch để tính I , E hay Ungoài , A , P E c) Các công thức cần vận dụng: ; E = I . (RN + r) U = I . RN = E - I .r Ang = E . I . t ; P ng = E . I E A = U . I . t ; P = U . I ; (%) * CHƯƠNG III: DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG * BÀI 13: DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI Câu 55: Bản chất của dòng điện trong kim loại. Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển đời có hướng của các electron tự do dưới tác dụng của điện trường. Trong kim loại, các nguyên tử bị mất electron hoá trị trở thành ion dương, liên kết với nhau một cách trật tự tạo thành mạng tinh thể kim loại. Chuyển động nhiệt của các ion càng mạnh, mạng tinh thể càng mất trật tự. Các electron hoá trị tách khỏi nguyên tử, trở thành các electron tự do chuyển động hỗn loạn và không sinh ra dòng điện. Điện trường do dòng điện ngoài sinh ra đẩy khí electron trôi ngược chiều điện trường, tạo ra dòng điện. Sự mất trật tự của mạng tinh thể cản trở chuyển động của electron tự do, là nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại. Vậy: Thuyết electron cho thấy hạt tải điện trong kim loại là electron tự do. Mật độ của chúng rất cao nên kim loại dẫn điện rất tốt. Câu 56: Sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ. Khi nhiệt độ tăng, chuyển động của các ion trong mạng tinh thể tăng, làm cho điện trở suất của kim loại tăng theo hàm bậc nhất của nhiệt độ. ro : điện trở suất ở t o oC ( thường là 20oC ) a : là hệ số nhiệt điện trở ( K-1 ) Câu 57: Điện trở của kim loại ở nhiệt độ thấp – Hiện tượng siêu dẫn. Khi nhiệt độ càng giảm, điện trở suất của kim loại giảm liên tục. Đến gần 0oK điện trở của các kim loại sạch đều rất bé. Khi nhiệt độ thấp hơn một nhiệt độ tới hạn TC thì điện trở suất đột ngột giảm xuống bằng 0. Các vật liệu chuyển sang trạng thái siêu dẫn. Câu 58: Hiện tượng nhiệt điện. Cặp nhiệt điện là hai dây dẫn kim loại khác bản chất, hai đầu hàn vào nhau. Khi nhiệt độ hai mối hàn T1, T2 khác nhau trong mạch có suất điện động nhiệt điện E = aT – ( T1 – T2 ) aT là hệ số nhiệt điện động. * BÀI 14: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN Câu 59: Thuyết điện li. - Trong dung dịch, các hợp chất hoá học như axít, bazơ và muối bị phân li ( một phần hoặc toàn bộ ) thành các nguyên tử ( hoặc nhóm nguyên tử ) tích điện gọi là ion ; ion có thể chuyển động tự do trong dung dịch và trở thành hạt tải điện. - Các dung dịch muối, axit, bazơ, các muối nóng chảy được gọi là chất điện phân. Câu 60: 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. Câu 61: Các hiện tượng diễn ra ở điện cực – Hiện tượng dương cực tan. Dưới tác dụng của điện trường, các ion về các điện cực, trao đổi điện tích với các điện cực, trở thành các nguyên tử hay phân tử trung hoà bám vào điện cực hay bay lên khỏi dung dịch hoặc gây ra các phản ứng phụ. Trường hợp chất điện phân là dung dịch muối kim loại mà anốt được làm bằng chính kim loại đó thì có hiện tượng dương cực tan. Vậy hiện tượng dương cực tan xảy ra khi điện phân một dung dịch muối kim loại mà anốt làm bằng chính kim loại ấy. Câu 62: Các định luật Faraday. 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. ( k: là đương lượng điện hoá của chất được giải phóng ở điện cực ) Định luật Faraday 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 là , trong đó F gọi là hằng số Faraday. Với F = 96500 C/mol. Kết hợp 2 định luật ta được công thức Faraday. ( m là khối lượng chất được giải phóng ở điện cực – Tính bằng gam ) Câu 63: Ứng dụng của hiện tượng điện phân: Hiện tượng điện phân có nhiều ứng dụng trong thực tế, sản xuất và đời sống như luyện nhôm, tinh luyện đồng , điều chế clo xút, mạ điện, đúc điện Câu 64: Dòng điện trong chất điện phân khác dòng điện trong kim loại như thế nào ? Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương và ion âm trong điện trường. Dòng điện trong chất điện phân không chỉ tải điện lượng mà còn tải vật chất đi theo. Còn dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các electron tự do dưới tác dụng của điện trường. Câu 65: Chất điện phân thường dẫn điện tốt hơn hay kém hơn kim loại ? Tại sao ? Chất điện phân thường dẫn điện kém hơn kim loại. Tại vì: + Mật độ các electron trong chất điện phân nhỏ hơn mật độ các electron trong kim loại. + Khối lượng và kích thước của các ion trong chất điện phân lớn hơn khối lượng các electron, nên tốc độ di chuyển có hướng của chúng nhỏ hơn của electron. + Môi trường dung dịch điện phân mất trật tự, nên cản trở mạnh chuyển động có hướng của các ion. * BÀI 15: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ Câu 66: Chất khí là môi trường cách điện. Chất khí không dẫn điện vì các phân tử khí đều ở trạng thái trung hoà điện, do đó trong chất khí không có hạt tải điện. Câu 67: Sự dẫn điện của chất khí trong điều kiện thường. Thực ra chất khí không phải tuyệt đối không dẫn điện. Khi đốt nóng không khí bằng đèn ga, hoặc chiếu các bức xạ ( tia tử ngoại ) thì trong chất khí xuất hiện các hạt tải điện, nên chất khí có thể dẫn điện. Câu 68: Bản chất của dòng điện trong chất khí. Sự ion hoá chất khí và tác nhân ion hoá: + Dòng điện trong chất kh