Ôn thi học sinh giỏi Vật lí THCS: Phần 3 - Điện học

Phần 3 "Điện học" thuộc tài liệu ôn thi học sinh giỏi vật lí trung học cơ sở cung cấp cho các bạn những kiến thức về mạch điện, một số quy tắc chuyển mạch, vai trò của am pe kế, vai trò của vôn kế,... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung tài liệu để có thêm tài liệu phục vụ nhu cầu học tập và ôn thi.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ôn thi học sinh giỏi Vật lí THCS: Phần 3 - Điện họcGi¸o ¸n båi dìng häc sinh giái VËt lý 9 Trang 1 PhÇn III: §iÖn häcA/. Tãm t¾t kiÕn thøc1/. Muèn duy tr× mét dßng ®iÖn l©u dµi trong mét vËt dÉn cÇn duy tr× mét®iÖn trêng trong vËt dÉn ®ã. Muèn vËy chØ cÇn nèi 2 ®Çu vËt dÉn víi 2cùc cña nguån ®iÖn thµnh m¹ch kÝn. Cµng gÇn cùc d¬ng cña nguån ®iÖn thÕ cµng cao. Quy ø¬c ®iÖn thÕ t¹icùc d¬ng cña nguån ®iÖn , ®iÖn thÕ lµ lín nhÊt , ®iÖn thÕ t¹i cùc ©m cñanguån ®iÖn b»ng 0.Quy íc chiÒu dßng ®iÖn lµ chiÒu chuyÓn dêi cã híng cña c¸c h¹t mang®iÖn tÝch d¬ng, Theo quy íc ®ã ë bªn ngoµi nguån ®iÖn dßng ®iÖn cãchiÒu ®i tõ cùc d¬ng, qua vËt dÉn ®Õn cùc ©m cña nguån ®iÖn (chiÒu ®itõ n¬i cã ®iÖn thÕ cao ®Õn n¬i cã diÖn thÕ thÊp). §é chªnh lÖch vÒ ®iÖn thÕ gi÷a 2 ®iÓm gäi lµ hiÖu ®iÖn thÕ gi÷a 2®iÓm ®ã : VA-VB= UAB. Muèn duy tr× mét dßng ®iÖn l©u dµi trong mét vËtdÉn cÇn duy tr× mét H§T gi÷a 2 ®Çu vËt dÉn ®ã ( U=0 I =0)2/. M¹ch ®iÖn: a. §o¹n m¹ch ®iÖn m¾c song song:*§Æc ®iÓm: m¹ch ®iÖn bÞ ph©n nh¸nh, c¸c nh¸nh cã chung ®iÓm ®Çu vµ®iÓm cuèi. C¸c nh¸nh ho¹t ®éng ®éc lËp.*TÝh chÊt: 1. Uchung 2. cêng ®é dßng ®iÖn trong m¹ch chÝnh b»ng træng cêng ®édßng ®iÖn trong c¸c m¹ch rÏ I=I1+I2+...+In 3.NghÞch ®¶o cña ®iÖn trë t¬ng ®¬ng b»ng tæng c¸c nghÞch®¶o cña c¸c ®iÖn trë thµnh phÇn R=R1+R2+...+Rn-Tõ t/c 1 vµ c«ng thøc cña ®Þnh luËt «m.I1R1=I2R2=....=InRn=IR- tõ t/c 3 §o¹n m¹ch gåm n ®iÖn trë cã gi¸ trÞ b»ng nhau vµ b»ng r th×®iÖn trë cña ®o¹n m¹ch m¾c song song lµ R=r/n.- tõ t/3 ®iÖn trë t¬ng ®¬ng cña ®o¹n m¹ch m¾c song song lu«n nhá h¬nmçi ®iÖn trë thµnh phÇn.b. §o¹n m¹ch ®iÖn m¾c nèi tiÕp:*§Æc ®iÓm:c¸c bé phËn (c¸c ®iÖn trë) m¾c thµnh d·y liªn tôc gi÷a 2 cùccña nguån ®iÖn ( c¸c bé phËn ho¹t ®éng phô thuéc nhau). *tÝnh chÊt: 1.I chung 2. U=U1+U2+....+Un. 3. R=R1+R2+,...Rn.*Tõ t/c 1 vµ c«ng thøc cña ®Þnh luËt «m I=U/R U1/R1=U2/R2=...Un/Rn.(trong ®o¹n m¹ch nèi tiÕp, hiÖu ®iÖn thÕ gi÷a 2 ®Çu c¸c vËt dÉn tØ lÖthuËn víi ®iÖn trë cña chóng) Ui=U Ri/R... Tõ t/s 3 nÕu cã n ®iÖn trë gièng nhau m¾c nèi tiÕp th× ®iÖn trë cña®o¹n m¹ch lµ R =nr. Còng tõ tÝnh chÊt 3 ®iÖn trë t¬ng ®¬ng cña ®o¹nm¹ch m¾c nèi tiÕp lu«n lín h¬n mçi ®iÖn trë thµnh phÇn.NguyÔn V¨n Tó Trang1 Trêng THCS Thanh MüGi¸o ¸n båi dìng häc sinh giái VËt lý 9 Trang 2C.M¹ch cÇu :M¹ch cÇu c©n b»ng cã c¸c tÝnh chÊt sau: r1 . r 3- vÒ ®iÖn trë: ( R5 lµ ®êng chÐo cña cÇu) r 2 r 4-VÒ dßng: I5=0 -vÒ H§T : U5=0 I r I rsuy ra I 1 2 r 2 1 ; I 3 4 r 4 3 ; I1 I 3 ;I2 I 4M¹ch cÇu kh«ng c©n b»ng:r1 r 3 ; I5 kh¸c 0; U5kh¸c 0 r 2 r 4* Trêng hîp m¹ch cÇu cã 1 sè ®iÖn trë cã gi¸ trÞ b»ng 0; ®Ó gi¶i bµi to¸ncÇn ¸p dông c¸c quy t¾c biÕn ®æi m¹ch ®iÖn t¬ng ®¬ng ( ë phÇn díi )*Trêng hîp c¶ 5 ®iÖn trë ®Òu kh¸c 0 sÏ xÐt sau.3/. Mét sè quy t¾c chuyÓn m¹ch: a/. chËp c¸c ®iÓm cïng ®iÖn thÕ: Ta cã thÓ chËp 2 hay nhiÒu ®iÓm cãcïng ®iÖn thÕ thµnh mét ®iÓm khi biÕn ®æi m¹ch ®iÖn t¬ng ®¬ng.(Do VA-Vb = UAB=I RAB Khi RAB=0;I 0 hoÆc RAB 0,I=0 Va=VbTøc A vµB cïng ®iÖn thÕ)C¸c trêng hîp cô thÓ: C¸c ®iÓm ë 2 ®Çu d©y nèi, khãa K ®ãng, Am pe kÕcã ®iÖn trë kh«ng ®¸ng kÓ...§îc coi lµ cã cïng ®iÖn thÕ. Hai ®iÓm nót ë 2®Çu R5 trong m¹ch cÇu c©n b»ng...b/. Bá ®iÖn trë: ta cã thÓ bá c¸c ®iÖn trë kh¸c 0 ra khái s¬ ®å khi biÕn ®æim¹ch ®iÖn t¬ng ®¬ng khi cêng ®é dßng ®iÖn qua c¸c ®iÖn trë nµy b»ng0. C¸c trêng hîp cô thÓ: c¸c vËt dÉn n»m trong m¹ch hë; mét ®iÖn trë kh¸c 0m¾c song song víi mét vËt d·n cã ®iÖn trë b»ng 0( ®iÖn trë ®· bÞ nèit¾t) ; v«n kÕ cã ®iÖn trë rÊt lín (lý tëng).4/. Vai trß cña am pe kÕ trong s¬ ®å: * NÕu am pe kÕ lý tëng ( Ra=0) , ngoµi chøc n¨ng lµ dông cô ®o nã cßncã vai trß nh d©y nèi do ®ã:Cã thÓ chËp c¸c ®iÓm ë 2 ®Çu am pe kÕ thµnh mét ®iÓm khi biÐn ®æim¹ch ®iÖn t¬ng ®¬ng( khi ®ã am pe kÕ chØ lµ mét ®iÓm trªn s¬ ®å) NÕu am pe kÕ m¾c nèi tiÕp víi vËt nµo th× nã ®o cêng ®é d/® quavËt®ã. Khi am pe kÕ m¾c song song víi vËt nµo th× ®iÖn trë ®ã bÞ nèi t¾t ( ®·nãi ë trªn).Khi am pe kÕ n»m riªng mét m¹ch th× dßng ®iÖn qua nã ®îc tÝnh th«ngqua c¸c dßng ë 2 nót mµ ta m¾c am pe kÕ ( d¹ theo ®Þnh lý nót).* NÕu am pe kÕ cã ®iÖn trë ®¸ng kÓ, th× trong s¬ ®å ngoµi chøc n¨ng lµdông cô ®o ra am pe kÕ cßn cã chøc n¨ng nh mét ®iÖn trë b×nh thêng. Do®ã sè chØ cña nã cßn ®îc tÝnh b»ng c«ng thøc: Ia=Ua/Ra .5/. Vai trß cña v«n kÕ trong s¬ ®å:a/. trêng hîp v«n kÕ cã ®iÖn trá rÊt lín ( lý tëng):NguyÔn V¨n Tó Trang2 Trêng THCS Thanh MüGi¸o ¸n båi dìng häc sinh giái VËt lý 9 Trang 3*V«n kÕ m¾c song song víi ®o¹n m¹ch nµo th× sè chØ cña v«n kÕ chobiÕt H§T gi÷a 2 ®Çu ®o¹n m¹ch ®ã: UV=UAB=IAB. RAB*TRong trêng hîp m¹ch phøc t¹p, HiÖu ®iÖn thÕ gi÷a 2 ®iÓm m¾c v«n kÕph¶i ®îc tÝnh b»ng c«ng thøc céng thÕ: UAB=VA-VB=VA- VC + VC-VB=UAC+UCB....*cã thÓ bá v«n kÕ khi vÏ s¬ ®å m¹ch ®iÖn t¬ng ®¬n ...