Đề cương lý thuyết học kì 1 - Vật lí 9

CHƯƠNG I: ĐIỆN HỌC

ĐỊNH LUẬT ÔM – ĐIỆN TRỞ CỦA DÂY DẪN

1. Định luật Ôm

- Nội dung: “Cường độ dòng điện qua dây dẫn tỷ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây và tỷ lệ nghịch với điệnt rở của dây”.

- Biểu thức: \(I = \frac{U}{R}\)

Trong đó:

I: cường độ dòng điện (A)

U: hiệu điện thế (V)

R: điện trở \(\left( \Omega  \right)\)

2. Điện trở dây dẫn

Trị số \(R = \frac{U}{I}\) không đổi với một dây dẫn được gọi là điện trở của dây dẫn đó.

Chú ý:

- Điện trở của một dây dẫn là đại lượng đặc trưng cho tính cản trở dòng điện của dây dẫn đó.

- Điện trở của dây dẫn chỉ phụ thuộc vào bản thân dây dẫn.

ĐỊNH LUẬT ÔM CHO ĐOẠN MẠCH CÓ CÁC ĐIỆN TRỞ MẮC NỐI TIẾP

1. Cường độ dòng điện và hiệu điện thế trong đoạn mạch mắc nối tiếp

- Cường độ dòng điện có giá trị như nhau tại mọi điểm.

\(I = {I_1} = {I_2}\)

- Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng tổng hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở thành phần.

\(U = {U_1} + {U_2}\)

2. Điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp

\({R_{nt}} = {R_1} + {R_2}\)

ĐỊNH LUẬT ÔM CHO ĐOẠN MẠCH CÓ CÁC ĐIỆN TRỞ MẮC SONG SONG

1. Cường độ dòng điện và hiệu điện thế trong đoạn mạch mắc song song

- Cường độ dòng điện trong mạch chính bằng tổng cường độ dòng điện trong các mạch rẽ.

\(I = {I_1} + {I_2}\)

- Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch song song bằng hiệu điện thế hai đầu mỗi đoạn mạch rẽ.

\(U = {U_1} = {U_2}\)

2. Điện trở tương đương của đoạn mạch song song

Nghịch đảo điện trở tương đương của đoạn mạch song song bằng tổng các nghịch đảo điện trở các đoạn mạch rẽ.

\(\frac{1}{{{R_{t{\rm{d}}}}}} = \frac{1}{{{R_1}}} + \frac{1}{{{R_2}}}\)

ĐIỆN TRỞ DÂY DẪN PHỤ THUỘC VÀO CÁC YẾU TỐ CỦA DÂY

- Nội dung: “ Điện trở dây dẫn tỷ lệ thuận với chiều dài của dây, tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây và phụ thuộc vào vật liệu làm dây dẫn”

- Công thức:

\(R = \rho \frac{l}{S}\)

Trong đó:

R: điện trở  dây dẫn \(\left( \Omega  \right)\)

l: chiều dài dây dẫn (m)

\(\rho \): điện trở suất \(\left( {\Omega m} \right)\)

BIẾN TRỞ

1. Biến trở

- Biến trở là điện trở có thể thay đổi trị số và dùng để điều chỉnh cường độ dòng điện trong mạch.

- Được dùng để thay đổi cường độ dòng điện trong mạch.

- Các loại biến trở được sử dụng là: biến trở con chạy, biến trở tay quay, biến trở than.

2. Các kí hiệu của biến trở

 

3. Điện trở dùng trong kĩ thuật

- Điện trở dùng trong kĩ thuật có trị số rất lớn.

- Được chế tạo bằng lớp than hoặc lớp kim loại mỏng phủ ngoài một lớp cách điện

- Có hai cách ghi trị số điện trở dùng trong kĩ thuật là:

+ Trị số được ghi trên điện trở

+ Trị số được thể hiện bằng các vòng màu sơn trên điện trở (4 vòng màu)

CÔNG SUẤT ĐIỆN

1. Công suất điện

- Công suất điện trong một đoạn mạch bằng tích hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch với cường độ dòng điện qua nó.

- Công thức: \(P = UI\)

Trong đó:

P: công suất điện (W)

U: hiệu điện thế (V)

I: cường độ dòng điện (A)

2. Hệ quả

Nếu đoạn mạch cho điện trở R thì công suất điện cũng có thể tính bằng công thức:

\(P = {I^2}R\) hoặc \(P = \frac{{{U^2}}}{R}\) hoặc \(P = \frac{A}{t}\)

3. Chú ý:

- Số oát ghi trên mỗi dụng cụ điện cho biết công suất định mức của dụng cụ đó, nghĩa là công suất điện khi nó hoạt động bình thường.

- Số vôn ghi trên mỗi dụng cụ điện cho biết hiệu điện thế định mức của dụng cụ đó, nghĩa là hiệu điện thế của dụng cụ đó khi nó hoạt động bình thường.

- Trên mỗi dụng cụ điện thường có ghi giá trị hiệu điện thế định mức và công suất định mức.

Ví dụ: Trên một bóng đèn có ghi 220V – 75W nghĩa là: Bóng đèn sáng bình thường khi được sử dụng với nguồn điện có hiệu điện thế 220V thì công suất điện qua bóng đèn là 75W.

ĐIỆN NĂNG

1. Điện năng là gì?

Dòng điện có mang năng lượng vì nó có thể thực hiện công, cũng như có thể làm thay đổi nhiệt năng của một vật. Năng lượng dòng điện được gọi là điện năng.

2. Sự chuyển hóa điện năng thành các dạng năng lượng khác

Điện năng có thể chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác như: Nhiệt năng, quang năng, cơ năng, hóa năng,…

Ví dụ:

- Bóng đèn dây tóc: điện năng biến đổi thành nhiệt năng và quang năng.

- Quạt điện, máy bơm nước: điện năng biến đổi thành cơ năng và nhiệt năng.

3. Hiệu suất sử dụng điện

- Tỷ số giữa phần năng lượng có ích được chuyển hóa từ điện năng và toàn bộ điện năng tiêu thụ được gọi là hiệu suất sử dụng điện năng.

- Công thức: \(H = \frac{{{A_1}}}{A}.100\% \)

A1: năng lượng có ích được chuyển hóa từ điện năng (J)

A: điện năng tiêu thụ (J)

H: hiệu suất

Chú ý:

\(H = \frac{{{A_{ci}}}}{{{A_{tp}}}}.100\%  = \frac{{{P_{ci}}}}{{{P_{tp}}}}.100\%  = \frac{{{Q_{ci}}}}{{{Q_{tp}}}}.100\% \)

CÔNG DÒNG ĐIỆN (ĐIỆN NĂNG TIÊU THỤ)

1. Công dòng điện

- Công dòng điện sinh ra trong một đoạn mạch là số đo lượng điện năng chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác tại đoạn mạch đó.

- Công thức: \(A = P.t = UIt\)

Trong đó:

A: công dòng điện (J)

P: công suất điện (W)

U: hiệu điện thế (V)

t: thời gian (s)

2. Đo điện năng tiêu thụ

Lượng điện năng được sử dụng được đo bằng công tơ điện. Mỗi số đếm trên công tơ điện cho biết lượng điện năng sử dụng là 1 kWh. (1kWh = 3600000 J).

ĐỊNH LUẬT JUN – LENXƠ

1. Nội dung:

“ Nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn khi có dòng điện chạy qua tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện, tỉ lệ thuận với điện trở và thời gian dòng điện chạy qua”.

2. Biểu thức:

\(Q = {I^2}Rt\)

Trong đó:

Q: nhiệt lượng tỏa ra (J)

I: cường độ dòng điện (A)

R: điện trở \(\left( \Omega  \right)\)

t: thời gian (s)

* Chú ý:

Nếu nhiệt lượng Q tính bằng đơn vị calo (cal) thì ta có công thức: \(Q = 0,24{I^2}Rt\)

1J = 0,24 cal; 1 cal = 4,18 J

CHƯƠNG 2: ĐIỆN TỪ HỌC

NAM CHÂM VĨNH CỬU

1. Từ tính của nam châm

Nam châm nào cũng có hai từ cực, khi để tự do cực luôn luôn chỉ hướng bắc gọi là cực Bắc, kí hiệu là N (màu đậm). Còn cực luôn chỉ hướng nam gọi là cực Nam, kí hiệu là S (màu nhạt).

2. Tương tác giữa hai nam châm

Khi đưa từ cực của hai nam châm lại gần nhau thì chúng hút nhau nếu các cực khác tên và đẩy nhau nếu các cực cùng tên.

TÁC DỤNG TỪ CỦA DÒNG ĐIỆN – TỪ TRƯỜNG

1. Lực từ

Dòng điện chạy qua dây dẫn thẳng hay dây dẫn có hình dạng bất kì đều gây ra tác dụng lực (lực từ) lên kim nam châm đặt gần nó. Ta nói dòng điện có tác dụng từ.

2. Từ trường

Không gian xung quanh nam châm, xung quanh dòng điện có khả năng tác dụng lực từ lên kim nam châm đặt trong nó. Ta nói không gian đó có từ trường.

3. Cách nhận biết từ trường

Nơi nào trong không gian có lực từ tác dụng lên kim nam châm thì nơi đó có từ trường.

TỪ PHỔ - ĐƯỜNG SỨC TỪ

1. Từ phổ

Từ phổ là hình ảnh cụ thể về các đường sức từ, có thể thu được từ phổ bằng cách rắc mạt sắt lên tâm nhựa trong đặt trong từ trường và gõ nhẹ.

2. Đường sức từ

- Mỗi đường sức từ có một chiều xác định. Bên ngoài nam châm, các đường sức từ có chiều đi ra từ cực N, đi vào cực S của nam châm.

- Nơi nào từ trường càng mạnh thì đường sức từ dày, nơi nào từ trường càng yếu thì đường sức từ thưa.

TỪ TRƯỜNG CỦA ỐNG DÂY CÓ DÒNG ĐIỆN CHẠY QUA

1. Từ phổ. Đường sức từ của ống dây có dòng điện chạy qua

Từ phổ ở bên ngoài ống dây có dòng điện chạy qua và bên ngoài thanh nam châm là giống nhau - Trong lòng ống dây cũng có các đường mạt sắt được sắp xếp gần như song so.ng với nhau.

2. Quy tắc nắm tay phải: (Áp dụng tìm chiều dòng điện, chiều đường sức từ)

Nắm bàn tay phải, rồi đặt sao cho 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.