Tải bản đầy đủ

on kien thuc

CHƢƠNG I:ĐIỆN TÍCH.ĐIỆN TRƢỜNG
CHỦ ĐỀ :LỰC TƢƠNG TÁC TĨNH ĐIỆN
DẠNG 1: TƢƠNG TÁC GIỮA HAI ĐIỆN TÍCH ĐIỂM ĐỨNG YÊN
A.LÍ THUYẾT
1.Lực tƣơng tác giữa 2 điện tích điểm.
Lực tƣơng tác giữa hai điện tích điểm ql và q2 (nằm yên, đặt trong chân không) cách nhau đoạn r có:
 phương là đƣờng thẳng nối hai điện tích.
 chiều là: chiều lực đẩy nếu qlq2 > 0 (cùng dấu).
chiều lực hút nếu qlq2 < 0 (trái dấu).
F=
 độ lớn: * tỉ lệ thuận với tích các độ lớn của hai điện tích,
* tỉ lệ nghịch với bình phƣơng khoảng cách giữa chúng.

Trong đó: k =
9.109N.m2/C2.
(C )
q 1 , q 2 : độ lớn hai điện tích
r: khoảng cách hai điện tích
(m)
chân không
 : hằng số điện môi . Trong

và không khí  =1
Chú ý:
a) Điện tích điểm : là vật mà kích thƣớc các vật chứa điện tích rất nhỏ so với khoảng cách giữa chúng.
-Công thức trên còn áp dụng đƣợc cho trƣờng hợp các quả cầu đồng chất , khi đó ta coi r là khoảng
cách giữa tâm hai quả cầu.
2. Điện tích q của một vật tích điện:

q  n.e

+ Vật thiếu electron (tích điện dƣơng): q = + n.e
+ Vật thừa electron (tích điện âm):
q = – n.e
19
Với: e  1,6.10 C : là điện tích nguyên tố.
n : số hạt electron bị thừa hoặc thiếu.
3.Môt số hiện tƣợng
 Khi cho 2 quả cầu nhỏ nhiễm điện tiếp xúc sau đó tách nhau ra thì tổng điện tích chia đều cho mỗi
quả cầu
 Hiện tƣợng xảy ra tƣơng tự khi nối hai quả cầu bằng dây dẫn mảnh rồi cắt bỏ dây nối
 Khi chạm tay vào quả cầu nhỏ dẫn điện đã tích điện thì quả cầu mất điện tích và trở về trung hòa
DẠNG 2: ĐỘ LỚN ĐIỆN TÍCH.
A.LÍ THUYẾT
Dạng 2: Xác định độ lớn và dấu các điện tích.
- Khi giải dạng BT này cần chú ý:
 Hai điện tích có độ lớn bằng nhau thì: q1  q 2



Hai điện tích có độ lớn bằng nhau nhƣng trái dấu thì: q1  q 2
Hai điện tích bằng nhau thì: q1  q 2 .



Hai điện tích cùng dấu: q1 .q 2  0  q1 .q 2  q1 .q 2 .



Hai điện tích trái dấu: q1 .q 2  0  q1 .q 2  q1 .q 2

-



Áp dụng hệ thức của định luật Coulomb để tìm ra q1 .q 2 sau đó tùy điều kiện bài toán chúng ra sẽ tìm
đƣợc q1 và q2.
Nếu đề bài chỉ yêu cầu tìm độ lớn thì chỉ cần tìm q1 ; q 2

-


DẠNG 3: TƢƠNG TÁC CỦA NHIỀU ĐIỆN TÍCH
A.LÍ THUYẾT
Dạng 3: Hợp lực do nhiều điện tích tác dụng lên một điện tích.

* Phƣơng pháp: Các bƣớc tìm hợp lực Fo do các điện tích q1; q2; ... tác dụng lên điện tích qo:
+ Các trƣờng hợp đặc biệt:
2 Lực:
Góc  bất kì:  là góc hợp bởi hai vectơ lực.
F02  F102  F202  2F10 F20 .cos 

DẠNG 4: CÂN BẰNG CỦA ĐIỆN TÍCH
A.LÍ THUYẾT
Dạng 4: Điện tích cân bằng.
* Phƣơng pháp:
Hai điện tích:
Hai điện tích q1 ; q2 đặt tại hai điểm A và B, hãy xác định điểm C đặt điện tích qo để qo cân bằng:
- Điều kiện cân bằng của điện tích qo :

Fo  F10  F20  0


 F10  F20
 
 F10  F20
+ Trƣờng hợp 1: q1 ; q2 cùng dấu:
Từ (1)  C thuộc đoạn thẳng AB:



F10   F20

(1)
( 2)

AC + BC = AB (*)


r1

q0

r2

q1

q2

A

Ta có:

q1
2
1



C

B

q2

r
r22
+ Trƣờng hợp 2: q1 ; q2 trái dấu:

AC  BC  AB (* ’)

Từ (1)  C thuộc đƣờng thẳng AB:

r2
q0

q2

C

Ta cũng vẫn có:

q1
r12

r1



q1

A

B

q2
r22

- Từ (2)  q2 . AC 2  q1 .BC 2  0 (**)
- Giải hệ hai pt (*) và (**) hoặc (* ’) và (**) để tìm AC và BC.
* Nhận xét:
- Biểu thức (**) không chứa qo nên vị trí của điểm C cần xác định không phụ thuộc vào dấu và độ lớn của
qo .
-Vị trí cân bằng nếu hai điện tích trái dấu thì điểm cân bằng nằm ngoài đoạn AB về phía điện tích có độ lớn
nhỏ hơn.còn nếu hai điện tích cùng dấu thì nằm giữa đoạn nối hai điện tích.
Ba điện tích:
- Điều kiện cân bằng của q0 khi chịu tác dụng bởi q1, q2, q3:

+ Gọi F0 là tổng hợp lực do q1, q2, q3 tác dụng lên q0:





F0  F10  F20  F30  0
 
+ Do q0 cân bằng: F0  0







 
F  F30
F10  F20  F30  0

  

  F  F30  0  

F  F10  F20
F  F30



CHỦ ĐỀ 2:BÀI TẬP VỀ ĐIỆN TRƢỜNG
DẠNG I:ĐIỆN TRƢỜNG DO MỘT ĐIỆN TÍCH ĐIỂM GÂY RA
A.LÍ THUYẾT
* Phƣơng pháp:
-Nắm rõ các yếu tố của Véctơ cƣờng độ điện trƣờng do một điện tích điểm q gây ra tại một điểm cách điện
tích khoảng r:

E:

+ điểm đặt: tại điểm ta xét
+ phƣơng: là đƣờng thẳng nối điểm ta xét với điện tích
+ Chiều: ra xa điện tích nếu q > 0, hƣớng vào nếu q < 0
+ Độ lớn: E  k

q

r 2

- Lực điện trƣờng: F  q E , độ lớn F  q E
Nếu q > 0 thì F  E ; Nếu q < 0 thì F  E
Chú ý: Kết quả trên vẫn đúng với điện trường ở một điểm bên ngoài hình cầu tích điện q, khi đó ta coi q là
một điện tích điểm đặt tại tâm cầu.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------DẠNG 2. CƢỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƢỜNG DO NHIỀU ĐIỆN TÍCH ĐIỂM GÂY RA
* Phƣơng pháp:
- Xác định Véctơ cƣờng độ điện trƣờng: E1 , E 2 ... của mỗi điện tích điểm gây ra tại điểm mà bài toán yêu
cầu. (Đặc biệt chú ý tới phƣơng, chiều)
- Điện trƣờng tổng hợp: E  E1  E 2  ...
- Dùng quy tắc hình bình hành để tìm cƣờng độ điện trƣờng tổng hợp ( phƣơng, chiều và độ lớn) hoặc dùng
phƣơng pháp chiếu lên hệ trục toạ độ vuông góc Oxy
Xét trƣờng hợp chỉ có hai Điện trƣờng

E  E1  E2
a. Khí E1 cùng hƣớng với E 2 :

E cùng hƣớng với E1 , E 2
E = E1 + E2
b. Khi E1 ngƣợc hƣớng với E 2 :

E  E1  E 2


 E1
E cùng hƣớng với 

E 2

c. Khi E1  E 2

E  E12  E 22

E hợp với E1 một góc  xác định bởi:

khi : E1  E 2
khi : E1  E 2


tan  

E2
E1

d. Khi E1 = E2 và E1 ,E 2  


E  2E1 cos  
2

E hợp với E1 một góc


2

e.Trƣờng hợp góc bất kì áp dụng định lý hàm cosin.
- Nếu đề bài đòi hỏi xác định lực điện trƣờng tác dụng lên điện tích thì áp dụng công thức: F  q E

DẠNG 3: CƢỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƢỜNG TỔNG HỢP TRIỆT TIÊU
Tổng quát: E=E1+E2+.......................+En= 0
Trƣờng hợp chỉ có haiđiện tích gây điện trƣờng:
1/ Tìm vị trí để cƣờng độ điện trƣờng tổng hợp triệt tiêu:
a/ Trường hợp 2 điện tích cùng dấu:( q 1 ,q 2 > 0 ) : q 1 đặt tại A, q 2 đặt tại B
Gọi M là điểm có cƣờng độ điện trƣờng tổng hợp triệt tiêu
E M = E 1 + E 2 = 0  M  đoạn AB (r 1 = r 2 )
 r 1 + r 2 = AB (1) và E 1 = E 2 

q2
r22
=
(2)
2
q1
r1

 Từ (1) và (2)  vị trí M.

b/ Trường hợp 2 điện tích trái dấu:( q 1 ,q 2 < 0 )
* q1 > q 2

 M đặt ngoài đoạn AB và gần B(r 1 > r 2 )

 r 1 - r 2 = AB (1) và E 1 = E 2 

q2
r22
=
(2)
2
q1
r1

 Từ (1) và (2)  vị trí M.
* q1 < q 2  M đặt ngoài đoạn AB và gần A(r 1 < r 2 )
 r 2 - r 1 = AB (1) và E 1 = E 2 

q2
r22
=
(2)
2
q1
r1

 Từ (1) và (2)  vị trí M.
2/ Tìm vị trí để 2 vectơ cƣờng độ điện trƣờng do q 1 ,q 2 gây ra tại đó bằng nhau, vuông góc nhau:
a/ Bằng nhau:
+ q 1 ,q 2 > 0:
* Nếu q1 > q 2  M đặt ngoài đoạn AB và gần B
 r 1 - r 2 = AB (1) và E 1 = E 2 

* Nếu q1 < q 2

q2
r22
=
(2)
2
q1
r1

 M đặt ngoài đoạn AB và gần A(r 1 < r 2 )

q2
r22
(2)
 r 2 - r 1 = AB (1) và E 1 = E 2  2 =
q1
r1
+ q 1 ,q 2 < 0 ( q 1 (-); q 2 ( +) M  đoạn AB ( nằm trong AB)


 r 1 + r 2 = AB (1) và E 1 = E 2 

q2
r22
=
(2)
2
q1
r1

 Từ (1) và (2)  vị trí M.

b/ Vng góc nhau:
r 12 + r 22 = AB 2
E
tan  = 1
E2
-

CHỦ ĐỀ 3: ĐIỆN THẾ. HIỆU ĐIỆN THẾ.

Với m là khối lượng của vật mang điện tích q.
- Trong công thức A= q.E.d chỉ áp dụng được cho trường hợp điện tích di chuyển trong điện trường
đều.
m.v 2 N m.v 2 M
AMN  q.U MN 

2
2
: TÍNH CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN. HIỆU ĐIỆN THẾ.
PP Chung
- Công của lực điện tác dụng lên một điện tích không phụ thuộc vào hình dạng đường đi của điện
tích mà chỉ phụ thuộc vào vò trí của điểm đầu và điểm cuối của đường đi trong điện trường. Do đó, với một
đường cong kín thì điểm đầu và điểm cuối trùng nhau, nên công của lực điện trong trường hợp này bằng
không.
Công của lực điện: A = qEd = q.U
Công của lực ngoài A’ = A.
1
1 2
2
Đònh lý động năng: AMN  q.U MN  m.v N  v M
2
2
AMN
Biểu thức hiệu điện thế: U MN 
q
U
Hệ thức liên hệ giữa cường độ điện trường hiệu điện thế trong điện trường đều: E 
d

CHỦ ĐỀ 4: ĐỀ BÀI TẬP VỀ TỤ ĐIỆN
DẠNG I:TÍNH TỐN CÁC ĐẠI LƢỢNG
PP Chung:
Vận dụng công thức:
 Điện dung của tụ điện: C 

Q
U

(1)

 Điện dung của tụ điện phẳng: C 

Năng lượng của tụ điện: W 

 . o .S
 .S

d
9.10 9.4. .d

1 Q2 1
1
 Q.U  C.U 2
2 C 2
2

(2)

Trong đó S là diện tích của một bản (là phần đối diện với bản kia)
Đối với tụ điện biến thiên thì phần đối diện của hai bản sẽ thay đổi.
Công thức (2) chỉ áp dụng cho trường hợp chất điện môi lấp đầy khoảng không gian giữa hai bản.
Nếu lớp điện môi chỉ chiếm một phần khoảng không gian giữa hai bản thì cần phải phân tích, lập luận
mới tính được điện dung C của tụ điện.
- Lưu ý các điều kiện sau:
+ Nối tụ điện vào nguồn: U = const.
+ Ngắt tụ điện khỏi nguồn: Q = const.


CHƢƠNG IV:TỪ TRƢỜNG

CHỦ ĐỀ 1:TỪ TRƢỜNG CỦA DÂY DẪN CÓ HÌNH DẠNG ĐẶC
BIỆT.NGUYÊN LÍ CHỒNG CHẤT TỪ TRƢỜNG
A.LÍ THUYẾT
A- Tóm tắt lý thuyết .
I / Các định nghĩa
1 - Từ trường :
- Đ/N: Từ trƣờng là một dạng vật chất tồn tại trong không gian mà biểu hiện cụ thể là sự xuất hiện của lực
từ tác dụng lên nam châm hay một dòng điện đặt trong nó .
- Đặc trƣng của từ trƣờng là cảm ứng từ ký hiệu là ⃗ đơn vị của cảm ứng từ là T ( Tesla)
- Quy ƣớc : Hƣớng của từ trƣờng tại một điểm là hƣớng Nam - Bắc của kim nam châm cân bằng tại điểm
đó
2 - Đường sức từ :
- Đ/N : đƣờng sức từ là những đƣờng vẽ trong không gian có từ trƣờng sao cho tiếp tuyến tại mỗi điểm có
hƣớng trùng với hƣớng của của từ trƣờng tại điểm đó.
- Tính chất :
 Qua mỗi điểm trong không gian chỉ vẽ đƣợc một đƣờng sức từ
 Các đƣờng sức từ là những đƣờng cong khép kín hoặc vô hạn ở 2 đầu
 Chiều của đƣờng sức từ tuân theo những quy tắc xác định ( quy tắc nắm tay phải , quy tắc đinh
ốc…)
 Quy ƣớc : Vẽ các đƣờng cảm ứng từ sao cho chỗ nào từ trƣờng mạnh thì các đƣờng sức dày và
chỗ nào từ trƣờng yếu thì các đƣờng sức từ thƣa .
II / Từ trường tạo bởi các dây dẫn điện có hình dạng đặc biệt
1 - Từ trường của dòng điện thẳng dài vô hạn .
Giả sử cần xác định từ trƣờng ⃗⃗⃗⃗⃗ tại M cách dây dẫn một đoạn r do dây dẫn điện có cƣờng độ I (A) gây
ra ta làm nhƣ sau :
- Điểm đặt : Tại M
- Phƣơng : cùng với phƣơng tiếp tuyến của đƣờng tròn ( O,r) tại M
- Chiều : đƣợc xác định theo quy tắc nắm bàn tay phải họăc quy tắc đinh ốc 1 :
 Quy tắc nắm bàn tay phải : Để bàn tay phải sao cho ngón cái nằm dọc theo dây dẫn và chỉ theo
chiều dòng điện , khi đó các ngón kia khum lại cho ta chiều của cảm ứng từ .
 Quy tắc cái đinh ốc 1 : Quay cái đinh ốc để nó tiến theo chiều dòng điện thì chiều của nó tại điểm
đó là chiều của cảm ứng từ
- Độ lớn :
Trong đó : B (T) - I (A) - r (m)
I

BM
O

2 - Từ trường của dòng điện tròn .

r

M


-

Giả sử cần xác định từ trƣờng ⃗⃗⃗⃗ tại tâm O cách dây dẫn hìng tròn bán kính r do dây dẫn điện có cƣờng
độ I (A) gây ra ta làm nhƣ sau :
Điểm đặt : Tại O
Phƣơng : Vng góc với mặt phẳg vòng dây.
Chiều : đƣợc xác định theo quy tắc đinh ốc 2 : “Quay cái đinh ốc theo chiều dòng điện thì chiều tiến của
nó tại điểm đó là chiều của cảm ứng từ
Độ lớn :
Trong đó : B (T) - I (A) - r (m)
BM

3 - Từ trường của ống dây .
Giả sử cần xác định từ trƣờng ⃗⃗⃗⃗ tại tâm O của ống dây dẫn
điện có cƣờng độ I (A) gây ra ta làm nhƣ sau :
- Phƣơng : song song với trục ống dây.
- Chiều : đƣợc xác định theo quy tắc đinh ốc 2 : “Quay cái
đinh ốc theo chiều dòng điện thì chiều tiến của nó tại điểm
đó là chiều của cảm ứng từ
Hoặc
_Đường sức từ đi vào ở mặt Nam và đi ra ở mặt Bắc

l - N vòng

O

r

I

I

:
+Mặt Nam: nhìn vào ta thấy dòng điện chạy cùng chiều kim đồng hồ.

+Mặt Bắc: nhìn vào ta thấy dòng điện chạy ngược chiều kim đồng hồ
- Độ lớn :
Trong đó : B (T) - I (A) - l (m) – N số vòng dây.
III.Ngun lí chồng chất từ trƣờng
  

5/ Nguyên lí chồng chất từ trường: B  B1  B2  ...  Bn
Chú ý:Công thức chồng chất từ trường đang được thực hiện dưới dạng vec tơ.
*các trường hợp đặc biệt khi tiến hành tính độ lớn từ trường : B12 = B1 + B2
a) B1  B2  B12  B1  B2

c) B1  B2

 B12 

b) B1  B2  B12  B1  B2

 

d) B1.B2 =   B12  B12  B22  2.B1.B2 .cos 

B12  B22

Dạng :Ngun lý chồng chất từ trường
I/ Phương pháp .
1 - Để đơn giản trong q trình làm bài tập và biểu diễn từ trường người ta quy ước như sau :
: có phƣơng vng góc với mặt phẳng biểu diễn , chiều đi vào .
: có phƣơng vng góc với mặt phẳng biểu diễn , chiều đi ra .
- Ví dụ :
B
I
M

I

r

M
BM

2 – Phương pháp làm bài :

r

M

I


Giả sử bài tốn u cầu xác định từ trƣờng tổng hợp tại một điểm M do nhiều cảm ứng từ ta làm nhƣ sau :
B1 : xác định từ tại M do từng cảm ứng từ gây ra : ⃗⃗⃗⃗ , ⃗⃗⃗⃗ , ………
B2 : Áp dụng ngun lý chồng chất ta có : ⃗⃗⃗⃗⃗ = ⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗

CHỦ ĐỂ :LỰC TỪ
DẠNG 1:LỰC TỪ TÁC DỤNG LÊN ĐOẠN DÂY DẪN MANG DÕNG ĐIỆN
I.Lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn thẳng mang dòng điện đặt trong từ trường:
Lực từ F do từ trường đều tác dụng lên đoạn dây thẳng l có dòng điện I có đặt điểm:
-Điểm đặt: trung điểm đoạn dây.
-Phương : vuông góc với mặt phẳng B; l

 

-Chiều : xác đònh theo quy tắc bàn tay trái.
-Độ lớn : xác đònh theo công thức Ampère:
F  B.I .l.sin B; I (1)

 

Nhận xét:
_Trường hợp đường sức và dòng điện cùng phương(tức là   00    1800 )thì F=0
_Trường hợp đường sức và dòng điện vuông góc nhau(tức là   900 )thì F= Fmax  B.I .l

DẠNG 2:LỰC TỪ TÁC DỤNG LÊN HAI DÕNG ĐIỆN SONG SONG
II.Lực tương tác giữa hai dây dẫn thẳng song song mang dòng điện:
Độ lớn của lực tác dụng lên một đoạn dây dẫn có chiều dài l là:
F  2.107.

I1.I 2
.l (2)
r

-Trong đó:+r:khoảng cách giữa hai dòng điện.
+I1;I2 :cường độ dòng điện chạy trong hai dây dẫn
-Lực tương tác sẽ là:
+Lực hút nếu I1
I 2 cung chieu
+Lực đẩy nếu I1

I 2 nguoc chieu

CHƢƠNG V:CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

BÀI TẬP CHƢƠNG V:CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
DẠNG 1:XÁC ĐỊNH CHIỀU DÕNG ĐIỆN CẢM ỨNG
I.PHƢƠNG PHÁP


-Xác định chiều vectơ cảm ứng từ xun qua khung dây.
-Xét từ thơng qua khung dây:   BS cos  tăng hay giảm
+ Nếu ϕ tăng, Bc ngƣợc chiều B
+ Nếu ϕ giảm, Bc cùng chiều B
-Sau khi xác định chiều của Bc, dễ dàng xác định đƣợc chiều của ic theo quy tắc nắm bàn tay phải
hoặc quy tắc mặt nam , bắc.
DẠNG 2: TÍNH TỪ THƠNG, SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG VÀ CƢỜNG ĐỘ DÕNG ĐIỆN CẢM
ỨNG
I.PHƢƠNG PHÁP
Theo đònh luật Len-xơ thì trong hệ SI suất điện động cảm ứng được viết dưới dạng : ec  
Trường hợp trong mạch điện là một khung dây có N vòng dây thì ec   N

Nếu B biến thiên thì   Scos( B)
Nếu S biến thiên thì   Bcos(S )
Nếu α biến thiên thì   BS (cos )
Nếu đề bài bắt tính dòng cảm ứng thì ic=ec/R


t

DẠNG 3HIỆN TƢỢNG TỰ CẢM

DÒNG ĐIỆN FU-CO. HIỆN TƯNG TỰ CẢM
I. Dòng điện FU-CO.
1. Đònh nghóa:
Dòng điện cảm ứng được sinh ra trong khối vật dẫn khi vật dẫn chuyển động trong
từ trường (hay được đặt trong từ trường) biến đổi theo thời gian là dòng điện FU-CO.
2. Tác dụng của dòng điện FU-CO.
a. Một vài ứng dụng dòng điện FU-CO.
- Gây ra lực để hãm chuyển động trong thiết bi máy móc hay dụng cụ.
- Dùng trong phanh điện từ của xe có tải trọng lớn.
- Nhiều ứng dụng trong Công tơ điện.
b. Một vài ví dụ về trường hợp dòng điện FU-CO có hại.
- Làm nóng máy móc, thiết bò.
- Làm giảm công suất của động cơ.
II. Hiện tượng tự cảm:
1. Đònh nghóa
Hiện tượng cảm ứng điện từ trong một mạch điện do
chính sự biến đổi của dòng điện trong mạch đó gây ra
2. Suất điện động tự cảm:
a. Hệ số tự cảm:
L = 4π.10-7n2.V
L: Hệ số tự cảm (Henry: H)
V: Thể tích của ống dây (m3).
i
b. Suất điện động tự cảm: e tc  L
t


t


CHƢƠNG VI: KHÖC XẠ ÁNH SÁNG
DẠNG :ÁP DỤNG ĐỊNH LUẬT KHÖC XẠ ÁNH SÁNG
A.LÍ THUYẾT
1.Chiết suất
a.Định nghĩa
+

n

c
v

c:tốc độ ánh sáng trong không khí

v:tốc độ ánh sáng trong môi trƣờng đang xét
n:Chiết suất của môi trƣờng đó
Hệ quả: -n không khí và chân không =1 và là nhỏ nhất
-n của các môi trường khác đều lớn hơn 1
b.Chiết suất tỉ đối
n21 

n2 v1

n1 v2

c.Chiết suất tuyệt đối

2 - Khúc xạ ánh sáng
1 - Hiện tượng
Khúc xạ ánh sáng là hiện tƣợng lệch phƣơng của của các tia sáng khi truyền xiên góc qua mặt phân
cách của hai môi trƣờng trong suốt khác nhau .
2 - Định luật
-Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở bên kia pháp tuyến so với tia tới.
-Biểu thức
Sini. ntới= sinr nkx=const

Chú ý: -n tới là
suất của
-Dễ
môi

chiết suất của môi trường chứa tia tới và nkx là chiết
môi trường chứa tia khúc xạ
dàng nhận ra cách nhớ để vẽ một cách định tính góc là
trường nào có chiết suất càng lớn thì góc càng nhỏ

S

i
1

I

S

2
r
R

i
1

I


Hình 1
(n1
Hình 2
(n1>n2)

3.Một số khái niệm và lƣu ý cần thiết khi làm bài
a.Nguồn sáng(vật sáng)
-Là vật phát ra ánh sáng chia làm hai loại
+Nguồn trực tiếp: đèn, mặt trời…
+Nguồn gián tiếp: nhận ánh sáng và phản lại vào mắt ta.
b.Khi nào mắt ta nhìn thấy vật?
+Khi có tia sáng từ vật trực tiếp đến mắt hoặc tia khúc xạ đi vào mắt ta.
c.Khi nào mắt nhìn vật, khi nào mắt nhìn ảnh?
+Nếu giữa mắt và vật chung một môi trƣờng, có tia sáng trực tiếp từ vật đến mắt thì mắt nhìn vật
+Nếu giữa mắt và vật tồn tại hơn một môi trƣờng không phải thì khi đó mắt chỉ nhìn ảnh của
vật
Ví dụ: Mắt bạn trong không khí nhìn một viên sỏi hoặc một con cá ở đáy hồ, giữa mắt bạn và
chúng là không khí và nước vậy bạn chỉ nhìn được ảnh của chúng. Tương tự khi cá nhìn bạn cũng
chỉ nhìn được ảnh mà thôi.
c.Cách dựng ảnh của một vật
-Muốn vẽ ảnh của một điểm ta vẽ hai tia:
một tia tới vuông góc với mặt phân cách thì truyền thẳng và một tia tới có góc bất kì, giao của
hai tia khúc xạ là ảnh của vật.
Ảnh thật khi các tia khúc xạ trực tiếp cắt nhau, ảnh ảo khi các tia khúc xạ không trực tiếp cắt nhau,
khi đó vẽ bằng nét đứt.
d.Góc lệch D
-Là góc tạo bởi phƣơng tia tới và tia khúc xạ
D=|i-r|
-Nếu mặt phân cách hai môi trƣờng là hình cầu thì pháp tuyến là đƣờng thẳng nối điểm tới và tâm
cầu.
e.Công thức gần đúng
Với góc nhỏ (<100) có thể lấy gần đúng:
tan i  sin i  i
Với i là giá trị tính theo rad.

DẠNG :PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
A.LÍ THUYẾT


1 - Định nghĩa :
Phản xạ toàn phần là hiện tƣợng phản xạ toàn bộ tia tia sáng tới , xảy ra ở mặt phân cách giữa hai
môi trƣờng trong suốt
2 - Điều kiện để có phản xạ toàn phần
+Tia sáng chiếu tới phải truyền từ môi trƣờng chiết quang hơn sang môi trƣờng chiết quang kém
.
+Góc tới
(
góc giới hạn toàn phần )
Trong đó : sin igh 

nkx
ntoi

CHỦ ĐỀ : THẤU KÍNH
A.LÍ THUYẾT
1. Thấu kính:
1.Định nghĩa
Thấu kính là một khối chất trong suốt giới hạn bởi hai mặt cầu hoặc một mặt phẳng và một mặt cầu.

2.Phân loại thấu kính
Có hai cách phân loại:
Về phƣơng diện quang học, thấu kính chia làm hai loại
Thấu kính hội tụ:Làm hội tụ chùm tia sáng tới Thấu kính phân kì:Làm phân kì chùm tia sáng
tới

Về phƣơng diện hình học :
Thấu kính mép mỏng:Phần rìa mỏng hơn phần Thấu kính mép dày:Phần giữa mỏng hơn phần
giữa
rìa


Chú ý: Gọi chiết suất tỉ đổi của chất làm thấu kính với môi trƣờng chứa nó là n, n 

ntk
nmoitruong

Nếu n>1,thấu kính mép mỏng là thấu kính hội tụ, thấu kính mép dày là thấu kính phân kỳ.
Nếu n<1,thấu kính mép mỏng là thấu kính phân kì, thấu kính mép dày là thấu kính hội tụ
d/ Vị trí vật và ảnh:
a/ Với thấu kính hội tụ: Xét vật sáng là đoạn thẳng nhỏ AB vuông góc trục chính
+ Vật thật ở ngoài khoảng tiêu cự cho ảnh thật ,ngƣợc chiều với vật .
B/
A

F
A/

O
B

+ Vật thật ở trong khoảng tiêu cự cho ảnh ảo ,cùng chiều với vật,lớn hơn
vật.
B/
B

F/
A/

A

O

+ Vật thật ở tiêu diện cho ảnh ở vô cực ,ta không hứng đƣợc ảnh.
B
F/
A

O

b/ Với thấu kính phân kỳ:
+ Vật thật là đoạn thẳng nhỏ AB vuông góc trục chính luôn cho ảnh ảo, cùng chiều, nhỏ hơn
vật.
A/

A

O

F/

B/
B

Lƣu ý: Vật thật ,ảnh thật vẽ bằng nét liền, ảnh ảo vẽ bằng nét đứt. Tia sáng vẽ bằng nét liền, có
dấu mũi tên chỉ chiều truyền của tia sáng.
Bảng tổng kết bằng hình vẽ:

Bảng tổng kết tính chất vật và ảnh qua thấu kính
I.Bảng tổng kết chi tiết (CO=C’O=2OF)
1.Với thấu kính hội tụ
STT
Vị trí vật
Vị trí ảnh

Tính chất ảnh


1
Vật thật ở C
2
Vật thật từ ∞ đến C
3
Vật thật từ C đến F
4
Vật thật ở F
5
Vật thật từ F đến O
2.Với thấu kính phân kì

Ảnh thật ở C’
Ảnh thật ở F’C’
Ảnh thật từ C’ đến ∞
Ảnh thật ở ∞
Ảnh ảo trƣớc thấu kính

Ảnh bằng vật, ngƣợc chiều vật
Ảnh nhỏ hơn, ngƣợc chiều vật
Ảnh lớn hơn, ngƣợc chiều vật

STT
Vị trí vật
1
Vật thật từ ∞ đến O
II. Bảng tổng kết bằng hình vẽ
1. Thấu kính hội tụ

Vị trí ảnh
Ảnh ảo ở F’O’

Tính chất ảnh
Ảnh nhỏ hơn, cùng chiều vật

Ảnh lớn hơn, cùng chiều vật

Cách nhớ:
-Với thấu kính hội tụ, vật thật chỉ cho ảnh ảo nếu trong khoảng OF, còn lại cho ảnh thật, ảnh thật thì ngƣợc
chiều, còn ảo thì cùng chiều.
-Về độ lớn của ảnh:dễ dàng thấy đƣợc độ lớn ảnh tăng dần đến ∞ rồi giảm.
2.Thấu kính phân kì
-Vật thật luôn cho ảnh ảo cùng chiều và nhỏ hơn vật.
Chú ý sự khác nhau để phân biệt thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì.
Thấu kính hội tụ
-Làm hội tụ chùm tia sáng tới.
-Độ tụ và tiêu cự dƣơng.
-Nếu vật thật cho ảnh thật(ảnh hứng đƣợc trên
màn, ngƣợc chiều vật,khác bên thấu kính so với
vật)
-Nếu vật thật cho ảnh ảo lớn hơn vật.

Thấu kính phân kì
-Làm phân kì chùm tia sáng tới.
-Độ tụ và tiêu cự âm
-Nếu vật thật cho ảnh ảo nhỏ hơn vật.

4. Các công thức về thấu kính:
a. Tiêu cự - Độ tụ
- Tiêu cự là trị số đại số f của khoảng cách từ quang tâm O đến các tiêu điểm chính với quy ƣớc:
f > 0 với thấu kính hội tụ.
f < 0 với thấu kính phân kì.
(|f| = OF = OF’)
- Khả năng hội tụ hay phân kì chùm tia sáng của thấu kính đƣợc đặc trƣng bởi độ tụ D xác định bởi :
D

n
1
1
1
 ( tk  1)(  )
f
nmt
R1 R2

(f : mét (m); D: điốp (dp))
(R > 0 : mặt lồi./ R < 0 : mặt lõm. /R = : mặt phẳng ) f : mét (m); D: điốp (dp))


b. Công thức thấu kính
* Công thức về vị trí ảnh - vật:
1 1 1
  d > 0 nếu vật thật
d d' f

. d < 0 nếu vật ảo

d’ > 0 nếu ảnh thật d' < 0 nếu ảnh ảo

c. Công thức về hệ số phóng đại ảnh:
k 

d'
;
d

k 

A' B '
AB

(k > 0: ảnh, vật cùng chiều; k < 0: ảnh, vật ngƣợc chiều.)
( | k | > 1: ảnh cao hơn vật, | k | < 1: ảnh thấp hơn vật )
d. Hệ quả:
d'

d. f
;
d f

d

d '. f
d ' f

f 

d .d '
;
d d'

k

f
f d '

f d
f

5.Chú ý
- Tỉ lệ về diện tích của vật và ảnh:

- Nếu vật AB tại hai vị trí cho hai ảnh khác nhau A1B1 và A2B2 thì: (AB)2 = (A1B1)2.(A2B2)2
- Điều kiện để vật thật qua thấu kính cho ảnh thật là: L 4.f
- Vật AB đặt cách màn một khoảng L, có hai vị trí của thấu kính cách nhau l sao cho AB qua thấu
kính cho ảnh rõ nét trên màn thì tiêu cự thấu kính tính theo công thức:

- Nếu có các thấu kính ghép sát nhau thì công thức tính độ tụ tƣơng đƣơng là:

CHỦ ĐỀ 3: MẮT VỀ PHƢƠNG DIỆN QUANG HÌNH HỌC
MẮT
1. Trạng thái nghỉ :
* Là trạng thái cong tự nhiên bình thƣờng của thuỷ tinh thể nên trạng thái nghỉ của mắt còn gọi
là trạng thái chƣa điều tiết .
+ Thuỷ tinh thể của mắt bình thƣờng ở trạng thái nghỉ có tiêu cự là f  15mm có thể thấy đƣợc vật ở vô cực
. Vì vật này cho ảnh thật trên võng mạc .
2. Trạng thái điều tiết của mắt :
+ Do khoảng cách từ thuỷ tinh thể đến võng mạc không đổi , để mắt trông rõ đƣợc các vật ở những vị trí
khác nhau , phải thay đổi tiêu cự của thuỷ tinh thể .
Nghĩa là : Đƣa vật lại gần , độ cong thuỷ tinh thể phải tăng lên ,
Đƣa vật ra xa độ cong thuỷ tinh thể phải giảm xuống .
Nhƣ vậy : Sự thay đổi độ cong của thuỷ tinh thể để làm cho ảnh của vật cần quan sát hiện rõ trên võng mạc
gọi là sự điều tiết .
* Điểm cực cận Cc là vị trí của vật gần nhất trên trục chính của mắt mà mắt còn thấy đƣợc khi mắt đã điều
tiết tối đa . Lúc đó tiêu cự thuỷ tinh thể nhỏ nhất fmin = Om V (Chóng mỏi mắt )
- Khoảng cách từ quang tâm của mắt đến điểm cực cận Cc
Gọi là khoảng cách nhìn rõ ngắn nhất Đ = Om Cc


+ Đối với ngƣời mắt không có tật thì điểm Cc cách mắt từ 10cm  20 cm
+ Tuổi càng lớn thì Cc càng lùi xa mắt
+ Để quan sát lâu và rõ ngƣời ta thƣờng đặt vật cách mắt cỡ 25 cm
* Điểm cực viễn Cv là vị trí xa nhất của vật trên trục chính của mắt đƣợc mắt nhìn thấy ở trạng thái nghỉ , tức
là trạng thái bình thƣờng , chƣa điều tiết . Nên quan sát vật ở điểm cực viễn (nhìn lâu không thấy mỏi) . Lúc
đó tiêu cự thuỷ tinh thể lớn nhất fmax = Om V
- Mắt bình thƣờng , thấy đƣợc vật ở vô cực mà không cần điều tiết , nên điểm cự viễn Cv ở vô cực
OmCv = 
* Phạm vi thấy đƣợc của mắt là khoảng cách từ điểm cực cận đến điểm cực viễn
(còn gọi là giới hạn nhìn rõ của mắt ) .
3. Các tật về quang học của mắt và kính chữa .

a) Mắt cận thị :
* Ở trạng thái nghỉ có thuỷ tinh thể quá cong , độ tụ quá lớn , tiêu cự f < 15mm . nên khi không
điều tiết thì tiêu điểm F’ của thuỷ tinh thể nằm trƣớc võng mạc .
+ Mắt cận thị không thể thấy đƣợc vật ở xa vô cực .
+ Điểm cực viễn cách mắt chừng 1m  2m
+ Điểm cực cận rất gần mắt ( cách mắt chừng 10cm )
* Kính chữa : Mắt cận thị phải đeo thêm TKPK có độ tụ thích hợp để giảm bớt độ tụ .
- Muốn thấy rõ vật vô cực mà không điều tiết mắt cận thị phải đeo TKPK có tiêu cự xác định
với : fK = -0 mCv = -(OmCv – OmOk )
- Vì vậy : Khi đeo kính thì điểm cực cận mới của mắt C’c khi mang kính là : OnC’c > OnCc nghĩa là điểm
cực cận đẩy lùi xa mắt
- Sửa tật cận thị :
b) Mắt viễn thị :
* Ở trạng thái nghỉ thuỷ tinh thể ít cong , độ tụ nhỏ tiêu cự f > 15mm . Do đó mắt viễn thị thấy đƣơc vật ở
vô cực nhƣng phải điều tiết .
Vì vậy : Khi mắt không điều tiết thì tiêu điểm F mà thuỷ tinh thể nằm sau võng mạc .
+ Mắt viễn thị không có điểm cực viễn trƣớc mắt .
+ Điểm cực cận của mắt viễn thị xa hơn điểm cực cận của mắt bình thƣờng
(thƣờng cách mắt từ 0,5m trở lên ) .
* Kính chữa :
+ Để chữa mắt viễn thị thì cho mắt mang thêm TKHT có độ tụ thích hợp để mắt nhìn đƣợc vật ở gần (đọc
sách) hoặc nhìn rõ vật ở  mà không cần điều tiết
Khi nhìn xa khỏi cần mang kính . (nếu mắt điều tiết )
O
O
+ Dùng TKHT có tiêu cự sao cho Vật AB K  A1B1  C V m V
fK
c) Mắt về già :
Khi về già sự điều tiết sẽ kém .Nên điểm cực viễn không thay đổi , điểm cực cận rời xa mắt do đó :
+ Mắt thƣờng , lúc già phải mang thêm kính hội tụ để đọc sách
+ Mắt cận thị lúc già phải mang TKPK để nhìn xa và mang TKHT để đọc sách


( có thể ghép thành kính hai tròng )
+ Mắt viễn thị lúc già vẫn mang TKHT nhƣng phải tăng độ tụ .
+ Vị trí điểm Cv mới cách TK khoảng dv thì ảnh ảo qua kính hiện tại Cv cũ cách TK khoảng :
d’v = - (OmCv – OmOk )
d' v .f k
Nên : dv =
d' v f k
Vị trí C’v mới cách mắt : OmC’v = dv + OmOk
- Giới hạn nhìn rõ của mắt : Cc - Cv
- Vị trí Cc dịch ra xa và Cv dịch lại gần so với mắt bình thƣờng
- Khi đeo kính thì ảnh của vật hiện trong giới hạn nhìn rõ của mắt .

4) Sự điều tiết của mắt :
-

Khi vật đặt tại Cc : Dmax 

1
1
1


 Dmax
d c O m V f min

-

Khi vật đặt tại Cv : Dmin 

1
1
1
= Dmin


d v O m V f max

-

Biến thiên độ tụ của mắt : D = Dmax- Dmin =

1
1

dc dv
CHỦ ĐỀ 4:CÁC LOẠI KÍNH

III. KÍNH LÚP:
* Kính lúp:
“Kính lúp là dụng cụ quang học hỗ trợ cho mắt trông việc quan sát các vật nhỏ. Nó có tác dụng làm
tăng góc trông ảnh bằng cách tạo ra 1 ảnh ảo lớn hơn vật và nằm trong giới hạn nhìn rõ của mắt”.
+ Cấu tạo : Một thấu kính hội tụ có tiêu cự nhỏ ( vài cm)
+ Để tạo đƣợc ảnh quan sát qua kính kúp thì phải đặt vật từ O đến tiêu điêm F và ảnh nằm trong giới
hạn nhìn rõ của mắt.

Số bội giác khi ngắm chừng vô cực :


Đ: Khoảng nhìn rõ ngắn
nhất của mắt (Đ = OCc)
+Công dụng: quan sát những
vật nhỏ ( các linh kiên đồng hồ điện
tử....)
IV/ KÍNH HIỂN VI :
1) Định nghĩa : Kính hiển vi là dụng
cụ quang học bổ trợ cho mắt làm tăng
góc trông ảnh của những vật rất nhỏ,
với độ bội giác lớn hơn rất nhiều so
với kính lúp.
2) Cấu tạo : Hai bộ phận chính :
- Vật kính : là một TKHT có tiêu cự
rất ngắn (vài mm).
- Thị kính : là một TKHT có tiêu cự
ngắn (vài cm) dùng nhƣ một kính lúp.
Hai kính này đƣợc gắn ở hai đầu của
một ống hình trụ sao cho trục chính
của chúng trùng nhau và khoảng cách
giữa chúng không đổi.
Ngoài ra còn có bộ phận tụ sáng để
chiếu sáng vật cần quan sát.
3) Cách ngắm chừng : (Hình)
Trong thực tế ta thay đổi khoảng cách
từ vật đến vật kính bằng cách đƣa cả ống kính lại gần hay ra xa vật.
4) Độ bội giác :
AB
AB
tg0 =

OCC ĐC
Ngắm chừng ở vô cực (Hình) :

G  K1 .G2  

 ĐC

f1 f 2
Ngắm chừng ở vị trí bất kì :
AB
tg = 2 2
OA2
Đ
AB Đ
tg
 2 2 . C  K. C
G=
tg 0
AB OA2
OA2
 Khi ngắm chừng ở cực cận A2  CC thì GC = K
V.KÍNH THIÊN VĂN :
1) Định nghĩa : Kính thiên văn là dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt làm tăng góc trông ảnh của những vật ở
rất xa (các thiên thể).
2) Cấu tạo : Hai bộ phận chính :
- Vật kính : là một thấu kính hội tụ tiêu cự dài.
- Thị kính : là một thấu kính hội tụ ngắn, dùng nhƣ một kính lúp.
Hai kính đƣợc gắn đồng trục chính ở hai đầu của một ống hình trụ, khoảng cách giữa chúng có thể thay đổi
được.


3) Cách ngắm chừng :
L1
AB
d1

f1

L2
A1B1
d’1,d2

f2

A2B2
d’2

Trong đó ta luôn có : d1 =   d 1' = f1. (A1  F1' ).
Ta phải điều chỉnh để A1B1 nằm trong O2F2 (Thị kính sử dụng nhƣ một kính lúp để quan sát A1B1).
Trong thực tế ta thay đổi khoảng cách giữa vật kính và thị kính bằng cách đƣa thị kính lại gần hay ra xa thị
kính.
4) Độ bội giác :
AB
AB
Ta có : tg = 1 1  1 1
O1 A1
f1
f
Ngắm chừng ở vô cực (Hình): G  1
f2
Ngắm chừng ở một vị trí bất kì :
AB
AB
f
tg = 1 1  1 1 
G= 1 .
O2 A1
d2
d2
Khi ngắm chừng ở vô cực thì d2 = f2.



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×