Giáo án Bồi dưỡng Điện học Lớp 9 - Tiết 1 đến 24 - Trần Thanh Bình

của chúng (2) - Điện trở của hai dây dẫn đồng chiều dài, đồng tiết diện, tỉ lệ thuận với điện trở suất của chúng (3) - Từ (1,2,3) R=ρ - Công suất của đoạn mạch, của dụng cụ điện P =UI==RI2 - Công của dòng điện sinh ra trong một đoạn mạch là số đo lượng điện năng chuyển hoá thành dạng năng lượng khác trong đoạn mạch đó A=UIt=t=I2Rt=P t - Định luật Jun-Lenxơ Q=I2Rt B. Bài tập : á Bài 1. Cho mạch điện như hình vẽ R1 R2 A A Rb R3 B Với R1=10, R2=50, R3=40. Điện trở của ampe kế A là không đáng kể. Hiệu điện thế UAB luôn luôn không đổi. a)Diều chỉnh Rb=0, tính dòng điện qua mỗi điện trở, cho biết số chỉ của ampe kế là 1A và hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở. b) Điều chỉnh Rb sao cho ampe kế A chỉ 0,4A. Tính cường độ dòng điện qua mỗi điện trở. Giải a)Khi Rb=0 R1 nối tiếp R2 R12=R1+R2=10+50=60() R3 song song R12 R123==24() Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch : UAB=IR=1.24=24(V) Hiệu điện thế giữa hai đầu R3 U3=UAB=24v Cường độ dòng điện qua R3 I3==0,6(A) Cường độ dòng điện qua R1 và R2 I1=I2==0,4(A) Hiệu điện thế giữa hai đầu R1 U1=I1R1=0,4.10=4(V) Hiệu điện thế giữa hai đầu R2 U2=I2R2=0,4.50=20(V) b) Điện trở tương đương toàn mạch R==60() Giá trị biến trở Rb=R-R123=60-24=36() Cường độ dòng điện qua biến trở Ib=I=0,4A Hiệu điện thế giữa hai đầu biến trở Ub=IbRb=36.0,4=14,4(V) Hiệu điện thế giữa hai đầu R3 U3=U-Ub=24-14,4=9,6(V) Cường độ dòng điện qua R3 I3==0,24(A) Cường độ dòng điện qua mỗi điện trở R1, R2 I1=I2=I-I3=0,4-0,24=0,16(A) Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R1 U1=I1R1=0,16.10=1,6(V) Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R2 U2=I2R2=0,16.50=8(V) á Bài 2. Cho mạch điện : A R2 C R4 B A R3 R1 D Với UAb=10V, R1=R3=R4=10, R2=5, RA=0 Tính điện trở toàn mạch và số chỉ ampe kế A Giải RA=0 do đó DºB Mạch điện được vẽ lại như sau : A I4 R4 B I I2 R2 A I3 R3 I1 R1 R3//R4 R34==5() R2 nối tiếp R34 R234=R2+R34=5+5=10() R1//R234 R==5() Cường độ dòng điện qua mỗi điện trở I1==1(A) I2==1(A) Vì R3//R4 và R3=R4 Suy ra I3=I4==0,5(A) Số chỉ của ampe kế IA=I1+I3=1+0,5=1,5(A) á Bài 3. Cho hai bóng đèn Đ1(220V-100W), Đ2(220V-80W) a)So sánh điện trở và cường độ dòng điện định mức của hai đèn. b)Mắc nối tiếp hai đèn nói trên vào hai điểm có hiệu điện thế U=220V, so sánh độ sáng của hai đèn. c)Mắc song song hai đèn nói trên vào hai điểm có hiệu điện thế U=220V, so sánh độ sáng của hai đèn. d)Nếu mắc nối tiếp hai đèn nói trên vào mạng điện U=440V, độ sáng của hai đèn sẽ như thế nào ? Giải Điện trở mỗi đèn R1==484() R2==605() Cường độ định mức mỗi đèn Idm1=(A) Idm2=(A) Điện trở toàn mạch R=R1+R2=484+605=1089() Cường độ dòng điện qua mỗi bóng I=I1=I2==0,2(A) Công suất điện thực tế mỗi bóng P1=R1I2=484.0,04=19,3(W) P2=R2I2=605.0,04=24,2(W) Ta có P2>P1 Suy ra đèn Đ2 cháy sáng hơn đèn Đ1 c)Khi mắc song song, do U=Udm1=Udm2 nên cả hai đèn cùng cháy sáng bình thường nhưng do Pdm1>Pdm2 Suy ra đèn Đ1 cháy sáng hơn đèn Đ2 d)Cường độ dòng điện qua mỗi đèn I’=I’1=I’’2==0,404(A) Idm1>I suy ra đèn Đ1 cháy sáng hơn bình thường Idm2<I suy ra đèn Đ2 cháy sáng yếu hơn bình thường. Tiết 21, 22: Chương II. ĐIỆN TỪ HỌC. §9. NAM CHÂM – TỪ TRƯỜNG – ĐƯỜNG SỨC TỪ. A. Tóm tắt lý thuyết: - Nam châm là những vật có tính hút sắt (hay bị sắt hút). - Các loại nam châm thường gặp: kim nam châm (nam châm thử), thanh nam châm thẳng, nam châm hình chữ U (hình móng ngựa). - Bất kì nam châm nào cũng có hai cực là cực Bắc (N) và cức nam (S). hai thanh nam châm đặt gần nhau thì chúng tương tác lẫn nhau (hút hoặc đẩy nhau): các cực từ cùng tên thì đẩy nhau và các cực khác tên thì hút nhau. - Xung quanh một nam châm có từ trường. Một nam châm thử (kim nam châm) đặt trong từ trường, thì có lực từ tác dụng lên nó. Ngược lại, tại vùng nào có lực từ tác dụng lên nam châm (làm kim nam châm quay) thì nơi đó có từ trường. - Khi đặt kim nam châm gần dây dẫn thẳng có dòng điện chạy qua (thí nghiệm Oersted), ta thấy kim nam châm quay. Điều này chứng tỏ dòng điện cũng sinh ra từ trường. Từ trường của dòng điện có rất nhiều ứng dụng quan trọng. - Sở dĩ kim nam châm luôn chỉ hướng Bắc – Nam là do Trái Đất cũng có từ trường. Trái Đất cũng có hai cực từ: cực từ Bắc và cực từ Nam. - Cực từ của Trái Đất không trùng với cực địa lý của nó mà nó chỉ nằm gần cực địa lý. Cực từ Nam gần cực Bắc địa lý và ngược lại cực từ Bắc gần cực Nam địa lý của Trái Đất. Vì vậy kim nam châm không định hướng mà bị lệch so với phương Bắc – Nam địa lý một chút. - Đường sức từ là những đường cong khép kín nối liền cực Bắc với cực Nam của nam châm. - Người ta quy ước chiều của đường sức từ như sau: vào Nam, ra Bắc (đi vào cực Nam và đi ra ở cực Bắc của nam châm). N S B. Bài tập: á Bài 1. Quan sát hình vẽ. a/ Hãy giải thích tại sao nam châm thứ hai lại lơ lửng ở trên nam châm thứ nhất? b/ Nếu đổi đầu của một trong hai thanh nam châm nói trên, hiện tượng “lơ lửng” trên có diễn ra không? Tại sao? c/ Nếu cùng lúc đổi đầu cả hai thanh nam châm, hiện tượng “lơ lửng” còn diễn ra không? II I Giải a/ Quan sát hình vẽ ta thấy hai thanh nam châm đặt gần nhau và hai cực gần nhau cùng là cực Nam, nên chúng đẩy nhau. Vì cả hai cùng được đặt trong ống nghiệm nên ta thấy nam châm thứ hai lơ lửng trên nam châm thứ nhất. b/ Nếu đổi đầu một trong hai thanh nam châm, hai cực gần nhau khác tên nê chúng sẽ hút nhau, hiện tượng “lơ lửng” không còn nữa. c/ Nếu đổi cùng lúc cả hai đầu của hai thanh nam châm, hiện tượng cùng cực đặt gần nhau không thay đổi, nên nam châm thứ hai vẫn “lơ lửng” trên đầu nam châm thứ nhất. á Bài 2. Tại sao ở bất kỳ nơi nào trên Trái Đất, kim nam châm luôn luôn chỉ theo phương xác định. Đó là những phương nào? Tại sao? Giải - Trái Đất cũng phát sinh ra từ trường. Từ trường của Trái Đất rất lớn nên nó làm thanh nam châm luôn luôn chỉ theo một phương xác định. Đó là phương Bắc – Nam, theo cực địa lý của Trái Đất. - Ngoài cực địa lý, Trái Đất còn có cực từ. Cực địa lý và cực từ nằm trái ngược nhau. Cực từ Nam thì nằm gần cực Bắc địa lý và cực từ Bắc thì nằm gần cực Nam địa lý của Trái Đất. Chính vì vậy mà cực từ Nam của Trái Đất đã hút cực Bắc của thanh nam châm về hướng mình, làm thanh nam châm luôn luôn chỉ theo phương Bắc – Nam địa lý của Trái Đất. á Bài 3. Hình dưới đây là hình ảnh của một số đường sức từ của hai thanh nam châm đặt gần nhau. Xác định chiều của các đường sức từ này. S N N S Giải Hai cực Bắc của hai thanh nam châm châu đầu vào nhau, nên chiều của các đường sức từ đều có khuynh hướng “đi ra” trên đầu cực Bắc của mỗi nam châm. S N N S á Bài 4. Căn cứ vào hình vẽ sau, xác định đường sức từ, chiều của đường sức từ, các cực từ của thanh nam châm. Giải Đối với kim nam châm, đầu để trống là cực nam, và đầu đen là cực Bắc. Như vậy, theo tính chất của nam châm, ta dễ dàng nhận biết được đầu bên trái là cực Nam và đầu bên phải là cực Bắc. Như vậy chiều của đường cảm ứng từ được vẽ như sau: S N Tiết 23, 24: §10. TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN. A.Tóm tắt lý thuyết: I.Từ trường của dòng điện trong dây dẫn thẳng: -Đường sức từ của dòng điện trong dây dẫn thẳng là các đường tròn đồng tâm nằm trong mặt phẳng vuông góc với dòng điện và có tâm là điểm cắt nhau của dòng điện với mặt phẳng đang xét vuông góc với dây dẫn. -Chiều của đường sức từ trong trường hợp này được xác định theo quy tắc vặn nút chai hay quy tắc nắm tay phải. * Quy tắc vặn nút chai: Đặt nút chai dọc theo dây dẫn, vặn nút chai cho nút tiến theo chiều dòng điện, chiều vặn nút chai chính là chiều của đường sức từ. II.Từ trường của dòng điện trong khung dây tròn: -Đường sức từ là những đường đi xuyên qua mặt phẳng khung dây. -Chiều của đường sức từ cũng được xác định theo quy tắc vặn nút chai. * Vặn nút chai theo chiều của dòng điện trong khung dây. Chiều tiến của nút chai là chiều của đường sức từ. III.Từ trường của dòng điện trong ống dây: -Một ống dây khi có dòng điện chạy qua có thể được xem như một thanh nam châm thẳng. Một đầu của ống dây là cực Bắc và đầu còn lại là cực Nam. -Chiều của đường sức từ của ống dây khi có dòng điện chạy qua cũng đi vào cực Nam và đi ra ở cực Bắc của ống dây. -Chiều của đường sức từ trong ống dây còn phụ thuộc chiều của dòng điện chạy trong ống dây đó. Vì vậy để thuận tiện người ta có thể dùng một trong hai quy tắc vặn nút chai hay quy tắc nắm tay phải để xác định chiều của đường sức từ trong ống dây. * Quy tắc vặn nút chai: Vặn nút chai theo chiều của dòng điện, chiều tiến của nút chai là chiều của đường sức từ. * Quy tắc nắm tay phải: Nắm bàn tay phải, đặt bốn ngón tay hướng theo chiều dòng điện chạy qua các vòng dây thì ngón tay cái choãi ra chỉ chiều của đường sức từ trong lòng ống dây. B.Bài tập: Bài tập 1. Quan sát hình vẽ:  Å Hình a Hình b Đường tròn lớn bên ngoài biểu diễn một đường sức từ của dòng điện. Biểu tượng  và Å cho ta biết chiều dòng điện trong dây dẫn (vuông góc với mặt phẳng tờ giấy) đi ra hay đi vào. Dựa vào các quy tắc đã học, hãy biểu diễn chiều của những đường sức từ này. Giải Trong hình a, ta thấy chiều dòng điện đi từ bên trong mặt phẳng tờ giấy ra ngoài. Như vậy, áp dụng quy tắc vặn đinh ốc, ta vẽ được chiều của đường sức từ như hình vẽ.  Tương tự ở hình b, ta thấy chiều dòng điện đi từ ngoài vào bên trong mặt phẳng tờ giấy. Do vậy, áp dụng quy tắc vặn đinh ốc, ta có chiều của đường sức từ như hình vẽ. Å Bài tập 2. Cho cuộn dây và một kim nam châm thử có chiều như hình vẽ: Dựa vào chiều của nam châm thử hãy xác định hai cực Bắc và Nam của cuộn dây. Từ đó hãy chỉ rõ chiều của dòng điện chạy trong cuộn dây đó. Giải ống dây khi có dòng điện chạy qua thì tương đương với thanh nam châm thẳng. Theo tính chất của nam châm và chiều của nam châm thử, ta kết luận đầu bên phải của ống dây là cực Nam và đầu bên trái là cực Bắc. Do vậy, các đường sức từ có chiều như hình vẽ. Từ đó áp dụng quy tắc vặn nút chai hay quy tắc nắm tay phải, ta có chiều dòng điện chạy trong ống dây như hình vẽ.