Thông qua bài học các em sẽ nắm được các khái niệm mới về Điện thế và hiệu điện thế . Bài viết trình bày cụ thể về lý thuyết, phương pháp giải các dạng bài tập và hệ thống bài tập minh họa có hướng dẫn chi tiết sẽ giúp các em nắm vững và hiểu sâu hơn về nội dung bài.
Mời các em cùng tìm hiểu Bài 5: Điện thế và hiệu điện thế. Chúc các em học tốt!
Điện thế tại một điểm trong điện trường đặc trưng cho điện trường về phương diện tạo ra thế năng của điện tích.
Điện thế tại một điểm M trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho điện trường về phương diện tạo ra thế năng khi đặt tại đó một điện tích q. Nó được xác định bằng thương số của công của lực điện tác dụng lên điện tích q khi q di chuyển từ M ra xa vô cực và độ lớn của q
Công thức: \({V_M} = \frac{{{A_{M\infty }}}}{q}\)
Đơn vị điện thế là vôn (V).
\(1V = \frac{{1J}}{{1C}}\)
Điện thế là đại lượng đại số. Thường chọn điện thế ở mặt đất hoặc một điểm ở vô cực làm mốc (bằng 0).
Với q > 0, nếu \({A_{M\infty }} > 0\) thì \({V_M} > {\rm{ }}0\) ; nếu \({A_{M\infty }} < 0\) thì \({V_M} < {\rm{ }}0\).
Hiệu điện thế giữa hai điểm M, N trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường trong sự di chuyển của một điện tích từ M đến N. Nó được xác định bằng thương số giữa công của lực điện tác dụng lên điện tích q trong sự di chuyển của q từ M đến N và độ lớn của q.
\({U_{MN}} = {\rm{ }}{V_M}-{V_N} = \frac{{{A_{MN}}}}{q}\)
Đơn vị hiệu điện thế là V (Vôn)
Đo hiệu điện thế tĩnh điện bằng tĩnh điện kế.
Xét 2 điểm M, N trên một đường sức điện của một điện trường đều
Hiệu điện thế:
\({U_{MN}} = \frac{{{A_{MN}}}}{q} = Ed\)
Cường độ điện trường:
\(E = \frac{{{U_{MN}}}}{d} = \frac{U}{d}\)
Công thức này đúng cho trường hợp điện trường không đều, nếu trong khoảng d rất nhỏ dọc theo đường sức điện, cường độ điện trường thay đổi không đáng kể.
Điện thế, hiệu điện thế là một đại lượng vô hướng có giá trị dương hoặc âm;
Hiệu điện thế giữa hai điểm M, N trong điện trường có giá trị xác định còn điện thế tại một điểm trong điện trường có giá trị phụ thuộc vào vị trí ta chọn làm gốc điện thế.
Trong điện trường, véctơ cường độ điện trường có hướng từ nơi có điện thế cao sang nơi có điện thế thấp;
Khi một điện tích q = -2C di chuyển từ điểm M đến điểm N trong điện trường thì lực điện sinh công -6 J. Hỏi hiệu điện thế \(U_{{MN}}\) có giá trị nào sau đây ?
Áp dụng công thức tính hiệu điện thế của một điện tích q di chuyển từ điểm M đến điểm N trong điện trường.
Ta có: \({U_{MN}} = \frac{{{A_{MN}}}}{q} = - \frac{6}{{ - 2}} = 3V\)
Cho ABC là một tam giác vuông góc tại A được đặt trong điện trường đều \(\vec E\) .Biết \(\alpha = \widehat {ABC} = {60^0},BC = 6cm,\,{U_{BC}} = 120V\)
a). Tìm \({U_{AC,}}\,\,{U_{BA}}\) và độ lớn \(\vec E\) .
b). Đặt thêm ở C một điện tích \(q{\rm{ }} = {\rm{ }}{9.10^{ - 10}}C\) .Tính cường độ điện trường tổng hợp tại A.
a. là \(\frac{1}{2}\) tam giác đều, vậy nếu BC = 6cm.
Suy ra: BA = 3cm và \(AC = \frac{{6\sqrt 3 }}{2} = 3\sqrt 3 \)
\({U_{BA}} = {\rm{ }}{U_{BC}} = {\rm{ }}120V,{\rm{ }}{U_{AC}} = {\rm{ }}0\)
\(E = \frac{U}{d} = \frac{{{U_{BA}}}}{{BA}} = 4000V/m\) .
b. \(\overrightarrow {{E_A}} = \overrightarrow {{E_C}} + \vec E \Rightarrow {E_A} = \sqrt {{E_C}^2 + {E^2}} = 5000V/m\)
Qua bài giảng Điện thế và hiệu điện thế này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như :
Trình bày được ý nghĩa, định nghĩa, đơn vị, đặc điểm của điện thế và hiệu điện thế.
Nêu được mối liên hệ giữa hiệu điện thể và cường độ điện trường, giải bài tập tính điện thế và hiệu điện thế.
Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lý 11 Bài 5 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết.
Biết hiệu điện thế \(U_{{MN}} = 3 V\). Hỏi đẳng thức nào sau đây chắc chắn đúng ?
Khi một điện tích q = -2C di chuyển từ điểm M đến điểm N trong điện trường thì lực điện sinh công -6 J. Hỏi hiệu điện thế \(U_{{MN}}\) có giá trị nào sau đây ?
Thả một êlectron không vận tốc ban đầu trong một điện trường bất kì, êlectron sẽ :
Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!
Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật lý 11 Bài 5để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.
Bài tập 1 trang 28 SGK Vật lý 11
Bài tập 2 trang 28 SGK Vật lý 11
Bài tập 3 trang 28 SGK Vật lý 11
Bài tập 4 trang 28 SGK Vật lý 11
Bài tập 5 trang 28 SGK Vật lý 11
Bài tập 6 trang 29 SGK Vật lý 11
Bài tập 7 trang 29 SGK Vật lý 11
Bài tập 8 trang 29 SGK Vật lý 11
Bài tập 9 trang 29 SGK Vật lý 11
Bài tập 1 trang 39 SGK Vật lý 11 nâng cao
Bài tập 2 trang 40 SGK Vật lý 11 nâng cao
Bài tập 3 trang 40 SGK Vật lý 11 nâng cao
Bài tập 4 trang 40 SGK Vật lý 11 nâng cao
Bài tập 5.1 trang 11 SBT Vật lý 11
Bài tập 5.2 trang 11 SBT Vật lý 11
Bài tập 5.3 trang 12 SBT Vật lý 11
Bài tập 5.4 trang 12 SBT Vật lý 11
Bài tập 5.5 trang 12 SBT Vật lý 11
Bài tập 5.6 trang 12 SBT Vật lý 11
Bài tập 5.7 trang 12 SBT Vật lý 11
Bài tập 5.8 trang 13 SBT Vật lý 11
Bài tập 5.9 trang 13 SBT Vật lý 11
Bài tập 5.10 trang 13 SBT Vật lý 11
Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý DapAnHay sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!
Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!
-- Mod Vật Lý 11 DapAnHay
Biết hiệu điện thế \(U_{{MN}} = 3 V\). Hỏi đẳng thức nào sau đây chắc chắn đúng ?
Khi một điện tích q = -2C di chuyển từ điểm M đến điểm N trong điện trường thì lực điện sinh công -6 J. Hỏi hiệu điện thế \(U_{{MN}}\) có giá trị nào sau đây ?
Thả một êlectron không vận tốc ban đầu trong một điện trường bất kì, êlectron sẽ :
Có hai bản kim loại phẳng song song với nhau và cách nhau 1 cm. Hiệu điện thế giữa hai bản dương và bản âm là 120 V. Hỏi điện thế tại điểm M nằm trong khoảng giữa hai bản, cách bản âm 0,6 cm sẽ là bao nhiêu ? Mốc điện thế ở bản âm.
Tính công mà lực điện tác dụng lên một êlectron sinh ra khi nó chuyển động từ điểm M đến điểm N. Biết hiệu điện thế \(U_{MN} = 50 V\).
Trong một điện trường đều, nếu trên một đường sức, giữa hai điểm cách nhau 4 cm có hiệu điện thế 10 V, giữa hai điểm cách nhau 6 cm có hiệu điện thế là
Hai điểm trên một đường sức trong một điện trường đều cách nhau 2m. Độ lớn cường độ điện trường là 1000 V/m2. Hiệu điện thế giữa hai điểm đó là
Trong một điện trường đều, điểm A cách điểm B 1m, cách điểm C 2 m. Nếu UAB = 10 V thì UAC bằng
Một điện tích q = 10-6 C di chuyển từ điểm A đến điểm B trong một điện trường, thì được năng lượng 2.10-4 J. Hiệu điện thế giữa hai điểm A và B là
Ba điểm A, B, C tạo thành một tâm giác vuông tại C với AC = 3 cm, BC = 4 cm nằm trong một điện trường đều. Vec tơ cường độ điện trường E song song với AB, hướng từ A đến B và có độ lớn E = 5000 V/m. Hiệu điện thế giữa hai điểm A, C là:
Bắn một êlectron với vận tốc đầu rất nhỏ vào một điện trường đều giữa hai bản kim loại phẳng theo phương song song với các đường sức điện (Hình 5.1). Electron được tăng tốc trong điện trường. Ra khỏi điện trường, nó có vận tốc 1.107 m/s.
a) Hãy cho biết dấu điện tích của các bản A và B của tụ điện.
b) Tính hiệu điện thế UAB giữa hai bản. Điện tích của êlectron: -1,6.10 -19 C. Khối lượng của êlectron: 9,1.10 -31 kg.
Ở sát mặt Trái Đất, vectơ cường độ điện trường hướng thẳng đứng từ trên xuống dưới và có độ lớn vào khoảng 150 V/m.
a) Tính hiệu điện thế giữa một điểm ở độ cao 5 m và mặt đất.
b) Có thể dùng hiệu điện thế nói trên để thắp sáng đèn điện được không ?
Bắn một êlectron với vận tốc v0 vào điện trường đều giữa hai bản kim loai phẳng theo phương song song, cách đều hai bản kim loại (Hình 5.2). Hiệu điện thế giữa hai bản là U.
a) Electron sẽ bị lệch về phía bản dương hay bản âm ?
b) Biết rằng êlectron bay ra khỏi điện trường tại điểm nằm sát mép một bản. Viết biểu thức tính công của lực điện trong sự dịch chuyển của êlectron trong điện trường.
c) Viết công thức tính động năng củạ êlectron khi bắt đầu ra khỏi điện trường.
Họ và tên
Tiêu đề câu hỏi
Nội dung câu hỏi
Câu trả lời của bạn
\( + 1,5\mu C.\)
Câu trả lời của bạn
Vận tốc ban đầu của electron rất nhỏ, nên có thể viết \(eU = {{m{v^2}} \over 2}.\)
Vậy \(v = \sqrt {{{2eU} \over m}} = 9,{4.10^7}m/s.\)
Câu trả lời của bạn
\(A = qU = {35.10^8}J.\)
Khối lượng nước bốc thành hơi \(m = {A \over L} = 1522kg\) ( L là nhiệt hóa hơi của nước ).
Câu trả lời của bạn
Tóm tắt: U1 = 12V; I1 = 0,5V; U2 = 36 V => I2 = ?
Ta có: \(\frac{U_{1}}{I_{1}}=\frac{U_{2}}{I_{2}}\)
=> I2 = \(\frac{U_{1}}{I_{1}}\) = \(\frac{36}{12}\).0,5 = 1,5 (A)
Câu trả lời của bạn
Ta có: \(\frac{U_{1}}{I_{1}}=\frac{U_{2}}{I_{2}}\)
Trong đó: \(\frac{I_{1}}{I_{2}}\) = 1,5
=> U2 = \(\frac{I_{1}}{I_{2}}\).U1 = 1,5.6 = 9(V)
Câu trả lời của bạn
Vì cường độ dòng điện tỉ lệ thuận với hiệu điện thế nên:
\(\frac{I_{1}}{I_{2}}=\frac{U_{1}}{U_{2}}\)
=>\(\frac{7,2}{10,8 +7,2}$ = $\frac{1}{25}\)
=> I2 = 2,5I1
Câu trả lời của bạn
Từ đồ thị ta có: U = 12V; I = 2,5A
IM = \(\frac{3}{5}\).2,5 = 1.5(A)
\(\frac{U_{M}}{I_{M}}\) = \(\frac{U}{I}\)
=> UM = \(\frac{U}{I}\).IM = \(\frac{12}{2,5}\).1,5 = 7,2V
Câu trả lời của bạn
+ Khi hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn \(U_1=12V\) thì \(I_1=1,5A\).
+ khi \(I_2 = I_1+0,5\) thì \(U_2=?\)
Vì cường độ dòng điện chạy qua một dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn đó.
Ta có:\(\dfrac{{U_1}}{{I_1}}=\dfrac{U_2}{I_2}\)
\(\dfrac{{12} }{ {1,5}} = \dfrac{U}{1,5+0,5}\)
Vậy hiệu điện thế là: \(U=\dfrac{{12.2} }{ {1,5}} = 16V\)
Đáp số : \(16 V\)
Câu trả lời của bạn
Vì cường độ dòng điện chạy qua một đoạn dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn.
Ta có:
\(\eqalign{
& \frac{{{U_1}}}{{{I_1}}} = \dfrac{{{U_2}}}{{{I_2}}} \Rightarrow \dfrac{{12}}{{0,5}} = \dfrac{{36}}{{{I_2}}} \cr
& \Rightarrow {I_2} = \dfrac{{36.0,5}}{{12}} = 1,5\,A \cr} \)
Đáp số : \(1,5 A\)
a, Viết phương trình biểu diễn đồ thị này dưới dạng I = aU, trong đó a là một hằng số cần xác định.
b, Xác định I ki U = 4,8V và xác định U khi I = 0,35A
Câu trả lời của bạn
Hàm số thể hiện mối quan hệ của U và I là: I = a.U (1)
Trên đồ thị hàm số ta thấy rằng khi U = 6V thì I = 0,3A. Ta thay vào (1) được phương trình 0,3 = a.6. Vậy a = 0,05.
Phương trình biểu diễn đồ thị là: I = 0,05.U
Khi U = 4,8V ta có: I = 0,05.4,8 = 0,24A
Khi I = 0,35A ta có : 0,35 = 0,05.U suy ra U = 7V.
U (V) | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 |
I (A) | 0 | 0,5 | 0,7 | 1,3 | 1,5 |
a, Hãy vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của I theo U. Cho biết do phép đo có sai số nên các điểm biểu diễn các cặp giá trị U, I trên hệ trục tọa độ không cùng nằm trên một đường thẳng. Đồ thị cần vẽ là một đường thẳng qua gốc tọa độ và nằm gần sát với các điểm biểu diễn trên.
b, Dùng đồ thị, hãy xác định I khi U = 5V
Câu trả lời của bạn
a, Đồ thị biểu diễn như sau
b) Dựa vào đồ thị ta thấy rằng khi U = 5V thì I = 1A.
Câu trả lời của bạn
+ Khi hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn \(U_1=6V\) thì \(I_1=0,3A\).
+ khi \(U_2 = U_1-2V\) thì \(I_2=?A\)
Vì cường độ dòng điện chạy qua một dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn.
\(\eqalign{
& \dfrac{{{U_1}}}{{{I_1}}} = \dfrac{{{U_2}}}{{{I_2}}} \Rightarrow \dfrac{{6}}{{0,3}} = \dfrac{{6-2}}{{{I_2}}} \cr
& \Rightarrow {I_2} = \dfrac{{4.0,3}}{{6}} = 0,2\,A \cr} \)
Vậy \(I_2\)= 0,2A.
Nếu I = 0,15A là sai
Câu trả lời của bạn
Ta có:
+ Khi hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn \(U_1=12V\) thì \(I_1=6mA\)
+ Khi \(I_2=I_1-4mA\) thì \(U_2=?\)
Vì Cường độ dòng điện chạy qua một dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn nên ta có:
\(\dfrac{{{U_1}}}{{{I_1}}} = \dfrac{{{U_2}}}{{{I_2}}} \\\Rightarrow \dfrac{{12}}{6} = \dfrac{{{U_2}}}{{6 - 4}} \\\Rightarrow {U_2} = 4V\)
Câu trả lời của bạn
Vì cường độ dòng điện chạy qua hai đầu dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn đó.
=> U tăng bao nhiêu lần thì I tăng bấy nhiêu lần
Theo đề bài ta có: U tăng lên 4 lần
=> I tăng 4 lần
Câu trả lời của bạn
Ta có: U=I.R
=> Cường độ dòng điện chạy qua hai đầu dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn đó.
Câu trả lời của bạn
Ta có:
Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn là một đường thẳng đi qua gốc tọa độ.
Trong các đồ thị trên, ta thấy đồ thị hình B là đường thẳng đi qua gốc tọa độ
Câu trả lời của bạn
+ khi dòng điện đi qua dây dẫn \(I_1\) thì có hiệu điện thế \(U_1=12V\)
+ Khi \(I_2=I_1-0,6I_1\) thì \(U_2=?V\)
Ta có: Cường độ dòng điện chạy qua một dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn đó.
\(\eqalign{
& {{{U_1}} \over {{I_1}}} = {{{U_2}} \over {{I_2}}}\cr& \Rightarrow {{{U_1}} \over {{I_1}}} = {{{U_2}} \over {{I_1} - 0,6{I_1}}} \cr
& \Rightarrow {{{U_1}} \over {{I_1}}} = {{{U_2}} \over {0,4{I_1}}} \cr
& \Rightarrow {U_2} = {{0,4{I_1}} \over {{I_1}}} \cdot {U_1} = 0,4.{U_1} = 0,4.12 = 4,8V \cr} \)
Câu trả lời của bạn
+ khi cường độ dòng điện I1 = 1,25 A thì U1 = 10 V.
+ khi cường độ dòng điện I2 = 0,75A thì U2 = ?V.
Ta có: Cường độ dòng điện qua một dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn đó.
\( \dfrac{{U_1}}{{I_1}}=\dfrac{{U_2}}{{I_2}} \)
nên \( {U_2} = \dfrac{{U_1.I_2}}{{I_1}} \)
\(\Rightarrow {U_2} = \displaystyle{{0,75.10} \over {1,25}} = 6V\)
Vậy phải giảm hiệu điện thế một lượng là : \(10 – 6 = 4V\)
Câu trả lời của bạn
+ Khi hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn là \(U_1=7,2V\) thì cường độ dòng điện là \(I_1\)
+ Khi \(U_2=U_1+10,8V\) thì \(I_2 = ?I_1\)
Ta có : Cường độ dòng điện qua một dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn
\(\eqalign{
& \dfrac{{{U_1}}}{{{I_1}}}=\dfrac{{{U_2}}}{{{I_2}}} \Rightarrow \dfrac{{{I_1}}}{{{I_2}}}=\dfrac{{{U_1}}}{{{U_2}}}= \dfrac{{7,2}}{{10,8 + 7,2}} = \dfrac{{7,2}}{{18}} = \frac{2}{5} \cr
& \Rightarrow {I_2} = \dfrac{5}{2}{I_1} = 2,5{I_1} \cr} \)
Vậy \({I_2} = 2,5{I_1}\)
Câu trả lời của bạn
Vì cường độ dòng điện phụ thuộc vào hiệu điện thế. Cụ thể, Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn đó . Vì vậy, nếu tăng hiệu điện thế thì cường độ dòng điện tăng và bóng đèn sẽ sáng hơn. Hơn nữa, tăng hiệu điện thế cũng dễ dàng và ít tốn kém hơn so với tăng cường độ dòng điện.
0 Bình luận
Để lại bình luận
Địa chỉ email của hạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu *