ÔN TẬP VẬT LÝ 11 HỌC KÌ I
CHƯƠNG I: ĐIỆN TÍCH
**********
A. TÓM TẮT KIẾN THỨC
I. ĐIỆN TÍCH - THUYẾT ELCTRON- ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
1 : Các nội dung chính của thuyết elctron:
a) Ở điều kiện bình thường, tổng đại số các điện tích của nguyên tử bằng không, nghĩa là nguyên tử trung hoà
về điện.
b)Nguyên tử mất electron thì nguyên tử nhiễm điện dương gọi là ion dương và ngược lại nếu nguyên tử nhận
thêm electron thì nguyên tử nhiễm điện tích âm gọi là ion âm;
c) Sự nhiễm điện của các vật: các electron có thể dịch chuyển từ nguyên tử nay sang nguyên tử khác từ vật
này sang vật khác.
Vật nhiễm điện dương số proton lớn hơn số electron, vật nhiễm điện âm khi số proton nhỏ hơn số electron
- Nếu vật mang điện tích dương: q = ne
- Nếu vật mang điện tích âm :
q = - ne
-19
Với e = 1,6.10 C là điện tích nguyên tố
2 : Định luật bảo toàn điện tích: Trong một hệ vật cô lập về điện, tổng đại số các điện tích là không đổi.
3. Nêu các cáh nhiễm điện cho một vật :
a) Nhiễm điện do cọ xát
Cọ xát thủy tinh vào lụa , ột số êlectron từ thanh thuỷ tinh bật ra và di chuyển sang tấm lụa, làm cho thanh
thuỷ tinh nhiễm điện dương và tấm lụa nhiễm điện âm
b) Nhiễm điện do tiếp xúc
Khi thanh kim loại trung hoà điện tiếp xúc với quả cầu nhiễm điẹn dương, thì các (e) tự do từ thanh kim loại di
chuyển sang quả cầu. cả hai nhiễm điện cùng dấu
c) Nhiễm điện do hưởng ứng
Đặt một thanh kim loại không nhiễm điện gần quả cầu C mang điện dương ,các (e) tự do trong thanh kim loại
bị hút về phía quả cầu, làm cho đầu của A thanh gần quả cầu thừa (e) mang điện âm, đầu còn lại B thiếu (e)
mang điện tích dương bổ sung hình vẽ
4 : Định luật coulomb và chỉ ra đặc điểm của lực tương tác giữa các điện tích điểm:
Tính chất cơ bản của điện trường là tác dụng lực điện lên điện tích khác đặt trong nó.
2 . Nêu định nghĩa cường độ điện trường :
Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng đặc trưng cho tác dụng lực của điện trường của điện trường
tại điểm đó.
Nó được xác định bằng thương số của độ lớn lực điện F tác dụng lên điện tích thử q (dương) đặt tại điểm đó
và độ lớn của q.
F
E=
q
Đơn vị cường độ điện trường là V/m.
3. Nêu định nghĩa đường sức điện , đặc điểm của đường sức điện, nêu được điện trường đều là gì ?
a) Định nghĩa:
Đường sức điện trường là đương được vẽ trong điện trương sao cho hướng của tiếp tuyến tại bất kì điểm nào
cũng trùng với hướng của véc tơ cường độ điện trường tại điểm đó.
b) Tính chất của đường sức điện trường
+ Tại một điểm trong điện trường ta có thể vẽ được một đường sức điện trường đi qua và chỉ một mà thôi
+Các đường sức điện là các đường cong không kín, xuất phát từ các điện tích dương va kết thúc ở các điện tích
âm
+ Các đường sức không bao giờ cắt nhau
+ Nơi nào có cường độ điện trường mạnh ta vẽ đường sức dày và nơi nào có cường độ điện trường yếu các
đường sức thưa.
+ Đường sức của điện trường đều là những đường thẳng song song cách đều nhau
III. CÔNG LƯC ĐIÊN TRƯƠNG
1.Nêu đặc điểm công của lực điện :
Khi một điện tích q dịch chuyển trong điện trường đều có cường độ E (từ M đến N) thì công mà lực điện tác
dụng lên q có biểu thức:
AMN = q.E.dMN = qE M ' N '
Tụ điện phẵng gồm hai bản kim loại phẵng đặt song song với nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp điện môi.
Kí hiệu tụ điện
4. Điện dung của tụ điện :
Điện dung C 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 đo bằng thương số của điện tích Q của tụ với hiệu điện thế U giữa hai bản của nó.
Q
C=
Đơn vị đo điện dung của tụ điện là fara (F)
U
1 mF = 10-3 F. 1 µF = 10-6 F.
1 nF = 10-9 F.
1 pF = 10-12 F.
- Điện dung của tụ điện phẳng: C =
***. Ghép tụ điện (xem kĩ): để làm bài tập)
Ghép nối tiếp:
C1
C2
Cn
ε .ε o .S
ε .S
=
d
9.10 9 .4.π .d
Ghép song song:
Cb = C1 + C2 + ... + Cn.
1
1
đo bằng thương số giữa công A của lực lạ thực hiện khi dịch chuyển một điện tích dương q ngược chiều điện
trường (trong vùng có lực lạ) và độ lớn của điện tích đó.
A
ξ=
q
Đơn vị của suất điện động là Vôn (V)
II. CÔNG CÔNG SUẤT:
1. Công của nguồn điện
3
Công của các lực lạ thực hiện làm dịch chuyển các điện tích qua nguồn được gọi là công của nguồn điện.
( bằng công của dòng điện chạy trong toàn mạch)
a. Công thức công của nguồn điện
Công của nguồn điện bằng điện năng tiêu thụ trong toàn mạch.
Ang = qE = E It
b. Công suất của nguồn điện
Công suất của nguồn điện bằng công suất tiêu thụ điện năng của toàn mạch.
A
P ng = ng = E I
t
2I. Điện năng ( công dòng điện ) tiêu thụ và công suất điện qua một đoạn mạch
1. Điện năng( công dòng điện ) tiêu thụ của đoạn mạchA = Uq = UIt
Điện năng tiêu thụ của một đoạn mạch bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch với cường độ
dòng điện và thời gian dòng điện chạy qua đoạn mạch đó.
2. Công suất điện trên một đoạn mạch
Công suất điện của một đoạn mạch bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện
chạy qua đoạn mạch đó.
A
P =
E = I(RN + r) = IRN + Ir (9.3)
A
B
Vậy: Suất điện động có giá trị bằng tổng các độ giảm điện thế ở mạch ngoài và mạch trong.
Hiệu điện thế giữa cực dương và cực âm của nguồn điện ( hiệu điện thế hai đầu mạch ngoài )
UN = IRN = E – Ir
3. Định luật Ôm cho một đoạn mạch chứa nguồn :
E,r
R
U +E
A
B
I
I = AB
Hay : UBA = ξ - I(r+R)
r+R
UAB: tính theo chiều dòng điện đi từ A đến B qua mạch (UAB = - UBA).
4
RAB = R + r : Điện trở mạch ngoài.
Lưu ý: Đối với nguồn điện E: dòng điện đi vào cực âm và đi ra từ cực dương
*Tính được hiệu suất của nguồn điện:
-Biết cách tính hiệu suất của nguồn điện theo công thức :
A
U It U
H = cã Ých = N = N
E It
E
A
c. Mắc song song ( các nguồn giống nhau).
E,r
Eb = E
rb =
r
n
d. Mắc hỗn hợp đối xứng (các nguồn giống nhau).
Gọi:
m: là số nguồn trong một dãy (hàng ngang).
n: là số dãy (hàng dọc).
Eb = mE
mr
rb =
n
Tổng số nguồn trong bộ nguồn:
N = n.m
E,r
E,r
E,r
E,r
E,r
+ Suất điện động nhiệt điện : E = αT(T1 – T2), với αT là hệ số nhiệt điện động.
+ Cặp nhiệt điện được dùng phổ biến để đo
II. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
1. Thuyết điện li:
Trong dung dịch, các hợp chất hoá học như axit, bazơ và muối bị phân li (một phần hoặc toàn bộ) thành các
nguyên tử (hoặc nhóm nguyên tử) tích điện gọi là ion. Các ion có thể chuyển động tự do trong dung dịch và trở
thành hạt tải điện.
2. Hiện tượng dương cực tan: Hiện tương anot bị ăn mòn khi điện phân dung dịch muối kim loại có anot làm
bằng chính kim loại muối đó. Khi có hiện tượng dương cực tan bình điện phan như một điện trở thuần và dòng
điện trong chất điên phân tuân theo định luat Ohm
3. Bản chất dòng điện trong chất điện phân
Dòng điện trong chất điện phân là dòng dịch chuyển có hướng của các ion dương theo chiều điện trường và
các ion âm ngược chiều điện trường.
4.Định luật Fa-ra-đây về điện phân
Định luật I : Phát biểu – Biểu thức
Khối lượng chất giải phóng ra ở điện cực tỉ lệ với điện lượng q di chuyển qua bình điện phân
m = Kq
K (g/C) đương lượng điện hóa của chất giải phóng
m ( g) là khôi lượng chất giải phóng ở các điện cực
q (C) Điện lượng di chuyển qua bình điện phân
Định luật II:
A
Khối lượng m của chất được giải phóng ra ở các điện cực tỉ lệ với đương lượng gam
của chất đó và với điện
n
lượng q đi qua dung dịch điện phân.
1 A
Biểu thức của định luật Fa-ra-đây:
m = . It
F n
- Điện cực dương bị ăn mòn và hơi lõm vào.
Điều kiện tạo ra hồ quang điện
Dòng điện qua chất khí giữ được nhiệt độ cao của catôt để catôt phát được electron bằng hiện tượng phát
xạ nhiệt electron.
Ứng dụng
Hồ quang diện có nhiều ứng dụng như hàn điện, làm đèn chiếu sáng, đun chảy vật liệu, …
B. TRẮC NGHIỆM:
Câu 1: Có hai điện tích điểm q1 và q2, chúng đẩy nhau. Khẳng định nào sau đây là đúng?
A. q1> 0 và q2 < 0.
B. q1< 0 và q2 > 0.
C. q1.q2 > 0.
D. q1.q2 < 0.
Câu 2: Phát biểu nào sau đây là đúng?
A. Khi nhiễm điện do tiếp xúc, electron luôn dịch chuyển từ vật nhiễm điện sang vật không nhiễm điện.
B. Khi nhiễm điện do tiếp xúc, electron luôn dịch chuyển từ vật không nhiễm điện sang vật nhiễm điện.
C. Khi nhiễm điện do hưởng ứng, electron chỉ dịch chuyển từ đầu này sang đầu kia của vật bị nhiễm điện.
D. Sau khi nhiễm điện do hưởng ứng, sự phân bố điện tích trên vật bị nhiễm điện vẫn không thay đổi.
Câu 3: Hai điện tích điểm q1 = +3 (μC) và q2 = -3 (μC),đặt trong dầu (ε = 2) cách nhau một khoảng r = 3 (cm).
Lực tương tác giữa hai điện tích đó là:
7
A. lực hút với độ lớn F = 45 (N).
B. lực đẩy với độ lớn F = 45 (N).
Câu 7: Đặt một điện tích dương, khối lượng nhỏ vào một điện trường đều rồi thả nhẹ. Điện tích sẽ chuyển
động:
A. dọc theo chiều của đường sức điện trường.
B. ngược chiều đường sức điện trường.
C. vuông góc với đường sức điện trường.
D. theo một quỹ đạo bất kỳ.
Câu 8: Một điện tích đặt tại điểm có cường độ điện trường 0,16 (V/m). Lực tác dụng lên điện tích đó bằng
2.10-4 (N). Độ lớn điện tích đó là:
A. q = 8.10-6 (μC).
B. q = 12,5.10-6 (μC).
C. q = 1,25.10-3 (C).
D. q = 12,5 (μC).
Câu 9: Cường độ điện trường gây ra bởi điện tích Q = 5.10 -9 (C), tại một điểm trong chân không cách điện tích
một khoảng 10 (cm) có độ lớn là:
A. E = 0,450 (V/m). B. E = 0,225 (V/m).
C. E = 4500 (V/m).
D. E = 2250 (V/m).
Câu 10: Vecto cường độ điện trường do điện tích Q gây ra tại điểm M có chiều như hình vẽ. Xác định dấu của
điện tích Q.
Nếu tụ đó được nạp điện bởi hiệu điện thế 40 V thì điện tích của tụ điện là
A. 20 µC.
B. 40 µC.
C. 60 µC.
D. 80 µC.
Câu 14: Tụ điện phẳng không khí có điện dung là 5 nF. Cường độ điện trường lớn nhất mà tụ điện có thể chịu
được là 3.105 V/m, khoảng cách giữa hai bản tụ là 2 mm. Điện tích lớn nhất có thể tích được cho tụ là
A. 2.10-6 C.
B. 2,5.10-6 C.
C. 3. 10-6 C.
D. 4. 10-6 C.
Câu 15: Đoạn mạch gồm điện trở R1 = 100 ( Ω ) mắc nối tiếp với điện trở R2 = 300 ( Ω ), điện trở toàn mạch:
A. RTM = 200 ( Ω ).
B. RTM = 300 ( Ω ).
C. RTM = 400 ( Ω ).
D. RTM = 500 ( Ω ).
Câu 16: Cho đoạn mạch gồm điện trở R1 = 100 ( Ω ), mắc nối tiếp với điện trở R2 = 200 ( Ω ), hiệu điên thế giữa
hai đầu đoạn mạch là 12 (V). Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R1 là
A. U1 = 1 (V).
B. U1 = 4 (V).
C. U1 = 6 (V).
D. U1 = 8 (V).
A. P = Eit.
B. P = UIt.
C. P = Ei.
D. P = UI.
Câu 22: Một nguồn điện có điện trở trong 0,1 ( Ω ) được mắc với điện trở 4,8 ( Ω ) thành mạch kín. Khi đó hiệu
điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 12 (V). Cường độ dòng điện trong mạch là
A. I = 120 (A).
B. I = 12 (A).
C. I = 2,5 (A).
D. I = 25 (A).
Câu 23: Một nguồn điện có điện trở trong 0,1 ( Ω ) được mắc với điện trở 4,8 ( Ω ) thành mạch kín. Khi đó hiệu
điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 12 (V). Suất điện động của nguồn điện là:
A. E = 12,00 (V).
B. E = 12,25 (V).
C. E = 14,50 (V).
D. E = 11,75 (V).
Câu 24: Một nguồn điện có suất điện động E = 6 (V), điện trở trong r = 2 ( Ω ), mạch ngoài có điện trở R. Để
công suất tiêu thụ ở mạch ngoài đạt giá trị lớn nhất thì điện trở R phải có giá trị
Câu 27: Một nguồn điện có suất điện động 10 V. Khi mắc nguồn điện này với một bóng đèn để mắc thành
mạch điện kín thì nó cung cấp một dòng điện có cường độ 2A. Tính công của nguồn điện sinh ra trong thời gian
15 phút.
A. 20 J
B. 18000 J
C. 300 J
D. 150 J
Câu 28: Công thức nào sau đây là công thức đúng của định luật Fara-đây?
A. m = F
A
I .t
n
B. m = D.V
C. I =
m.F .n
t. A
D. t =
m.n
A.I .F
A. 3.104 V/m
B. 3.102 V/m
C. 3.106 V/m
D. 3.103 V/m
Câu 34: Bản chất của dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của
A. các electron ngược chiều điện trường.
B. các ion dương theo chiều điện trường, các ion âm và các electron ngược chiều điện trường.
C. các ion dương theo chiều điện trường, của các electron ngược chiều điện trường.
D. các ion dương theo chiều điện trường, các ion âm ngược chiều điện trường.
Câu 35: Các hạt tải điện của chất khí là
A. electron.
B. các ion dương.
C. các ion âm.
D. các ion dương, ion âm và các electron.
Câu 36: Ứng dụng nào sau đây không thuộc về hồ quang điện?
A. Hàn điện.
B. Làm đèn chiếu sáng.
10
C. Làm nóng chảy vật liệu.
D. Mạ điện.
C. TỰ LUẬN:
Bài 1. Hai quả cầu nhỏ giống nhau bằng kim loại A và B có điện tích lần lượt bằng q 1 = 8.10-8 C và q2 = -1,2.107
b. Nếu điện trở mạch ngoài là R1= 0,5Ω .Công suất của mạch ngoài sẽ không thay
đổi khi mắc thêm điện trở R2 nối tiếp với R1, hãy xác định giá trị có thể có của R2
để thỏa điều kiện trên?
Bài 7: Cho mạch điện như hình vẽ, trong đó nguồn điện có suất
điện động 6V và có điện trở trong không đáng kể.
Các điện trở R1 = R2 = 30 Ω ; R3 = 7,5 Ω .
R1
R2
R3
Tính điện trở tương đương của mạch ngoài;cường độdòng
điện chạy trong toàn mạch; cường độ dòng điện qua mỗi
E,r
điện trở.
11
Bài 8: Cho mạch điện như hình vẽ. Mỗi pin có suất điện động ξ = 1,5V.
điện trở trong của mỗi pin r = 1Ω . Điện trở mạch ngoài R = 3,5Ω .
a. Tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn?
b. Cường độ dòng điện ở mạch ngoài có giá trị bằng bao nhiêu?
c. Tìm UAB, UBC.
d. Xác định công suất tiêu thụ của điện trở R1 ?
Bài 9: Cho mạch điện như hình vẽ:
Biết ξ1 = ξ2 = 2,5V; ξ3 = 2,8V; r1 = r2 = 0,1Ω; r3 = 0,2Ω.
R1 = R2 = R3 = 3Ω; Bình điện phân chứa dung dịch AgNO3 với các điện cực
bằng bạc, điện trở của bình điện phân Rb = 6Ω.
a. Xác định suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn.
b. Xác định số chỉ của ampe kế và tính hiệu điện thế hai đầu bộ nguồn
c. Tính khối lượng bạc giải phóng ở âm cực trong thời gian 48phút
A. TRẮC NGHIỆM
CÂU
ĐÁP ÁN
CÂU
ĐÁP ÁN
CÂU
ĐÁP ÁN
CÂU
ĐÁP ÁN
1
C
10
B
19
C
28
30
B
4
D
13
A
22
C
31
A
5
D
14
C
2
25
C
34
A
8
C
17
A
26
D
35
D
9
C
18
1
1
1 1
= +
+
= ⇒ RN = 5(Ω)
RN R1 R2 R3 5
I=
E
= 1, 2( A)
RN + r
U N = I .RN = 6(V )
Vì mạch ngoài gồm 3 điện trở mắc song song với nhau nên: U1=U2=U3=UN=6(V)
I1 = I 2 =
U1
= 0, 2 A; I 3 = 0,8 A
R1
Bài 2: Cho mạch điện như hình vẽ:
Có bộ nguồn (ξ = 12V; r = 1Ω), R1 = 15Ω và Đèn Đ (5V- 5W)
và một bình điện phân đựng dung dịch CuSO4/Cu và điện trở của
bình điện phân Rp = 10Ω. Tính
a. Cường độ dòng điện qua bình điện phân?
E, r
RĐ
a. Tính điện trở tương đương mạch ngoài và cường độ dòng điện
chính.
b .Tính cường độ dòng điện qua bình điện phân và khối lượng đồng bám ở
trong thời gian 965 giây.
Giải:
a ) R3 P = 1 + 2 = 3Ω; R3 P 2 =
mạch
E, r
Rp
R3
Catôt
R1
R2
R2 .R3 P
= 2Ω; R N = 1 + 2 = 3Ω
R2 + R3 P
10,5
= 1,5 A
3+ 4
b)U N = 1,5.3 = 4,5V
I=
U 3 P 2 = I .R3 P 2 = 1,5.2 = 3V
U 2 = U 3 P = U 3 P 2 = 3V ⇒ I P = I 3 = I 3 P =
R2
B
Rb
a) ξb=7,8V; rb=0,4Ω
14
R12 = 6Ω; R3 P = 9Ω
RN =
b)
R12 .R3 P
= 3, 6Ω
R12 + R3 P
7,8
= 1.95 A
3, 6 + 0, 4
U N = 7, 02V
I=
U12 = U 3 P = U N = 7, 02V
7, 02
= 0, 78 A
9
m = 2,5 g