Đề cương ôn tập học kì I môn Vật lí lớp 9

ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP HK1
CHƯƠNG I. ĐIỆN HỌC
SỰ PHỤ THUỘC CỦA CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN
VÀO HIỆU ĐIỆN THẾ GIỮA HAI ĐẦU DÂY DẪN
1.      Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế
- Khi hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn tăng hay giảm bao nhiêu lần thì cường độ dòng điện qua nó cũng tăng hay giảm bấy nhiêu lần và ngược lại.
U2 = n.U1 thì I2 = n.I1. Hay I2 = n.I1 khi U2 = n.U1.
Trong đó n là một số dương.
- Vì cường độ dòng điện qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu nó nên:
I1I2=U1U2
2.      Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế là một đường thẳng đi qua gốc tọa độ.
ĐIỆN TRỞ CỦA DÂY DẪN – ĐỊNH LUẬT ÔM
1.      Định luật Ôm
- Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn và tỉ lệ nghịch với điện trở của mỗi dây.
- Biểu thức:            I=UR
- Trong đó:             I là cường độ dòng điện, đơn vị là Ampe (A).
                                    U là hiệu điện thế, đơn vị là Vôn (V).
                                    R là điện trở của dây dẫn, đơn vị là Ôm (Ω).
2.      Công thức xác định điện trở dây dẫn
R=UI
Ngoài ra đơn vị Ω, điện trở còn được tính: kΩ và MΩ
                        1 kΩ = 1000 Ω ; 1 MΩ = 1.000.000Ω
3.      Tính hiệu điện thế giữa hai đầu vật dẫn: U = I.R
ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP
1.      Tính điện trở tương đương của đoạn mạch
- Đoạn mạch có n điện trở mắc nối tiếp
RAB = R1 + R2 + R3 ++ Rn
Trong đó n là số điện trở, n = 1, 2, 3, 4
- Nếu n điện trở đều bằng nhau, giá trị mỗi điện trở bằng R0
RAB = n.R0
- Nếu biết hiệu điện thế và cường độ dòng điện qua đoạn mạch: RAB=UABIAB
2.      Tính cường độ dòng điện trong đoạn mạch
Áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch: IAB=UABRAB
Nếu biết Un và Rn là giá trị hiệu điện thế và điện trở thứ n
Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch: IAB=In= UnRn
3.      Tính hiệu điện thế giữa hai điểm bất kỳ trong mạch điện
- Tính hiệu điện thế giữa hai điểm M, N bất kỳ trên mạch điện
Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch đó:
IMN=UMNRMN=> UMN=IMN.RMN
Trong đoạn mạch MN có thể có một hay nhiều điện trở mắc nối tiếp.
- Tính hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch
I=UR ⇒ U=I.R hoặc U = U1 + U2 +  + Un
- Tính hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở mắc nối tiếp
UU'=RR' => U'=U.R'R.
ĐOẠN MẠCH SONG SONG
1.      Tính điện trở tương đương của đoạn mạch
- Đoạn mạch chỉ có hai điện trở mắc song song
1Rtđ=1R1+1R2=>Rtđ=R1.R2R1+R2
- Đoạn mạch có n điện trở mắc song song
+ Trường hợp n điện trở giống nhau:
Rtđ=R0n. Trong đó R0 là giá trị của mỗi điện trở.
+ Trường hợp n điện trở có giá trị khác nhau:
1Rtđ=1R1+1R2++1Rn
Nếu biết hiệu điện thế và cường độ dòng điện qua đoạn mạch AB:
Rtđ=RAB=UABIAB
2.      Tính cường độ dòng điện
- Tính cường độ dòng điện trong đoạn mạch chính:
IAB=UABRAB hoặc IAB = I1+ I2 ++ In
- Tính cường độ dòng điện trong đoạn mạch rẽ:
I'=UABR'.Trong đó UAB là hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và R’ là điện trở của đoạn mạch rẽ cần tìm cường độ dòng điện.
Hoặc  II'=R'R. Trong đó I’ và R’ là cường độ dòng điện và điện trở của đoạn mạch rẽ khác. R là điện trở của đoạn mạch rẽ cần tìm cường độ dòng điện.
3.      Tính hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch
- Tính hiệu điện thế giữa hai đầu một điện trở
I=UR ⇒U=I.R
- Tính hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch AB
UAB = U1 = U2 == Un hay UAB = IAB.RAB
Với U1, U2, Un là hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi đoạn mạch rẽ.
BÀI TẬP VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT ÔM
Ta chia đoạn mạch mắc hỗn hợp thành nhiều đoạn mạch nhỏ sao cho trong mỗi đoạn nhỏ đó chỉ có một cách mắc. Sau đó áp dụng định luật Ôm cho từng đoạn mạch để tìm hiệu điện thế, cường độ dòng điện, điện trở theo yêu cầu của bài toán.
CÔNG THỨC ĐIỆN TRỞ
1.      Tính điện trở của đoạn dây dẫn có dạng hình trụ
- Điện trở của dây dẫn tỉ lệ thuận với chiều dài của dây dẫn, tỉ lệ nghịch với tiết diện S của dây dẫn và phụ thuộc vào vật liệu làm dây dẫn.
- CT tính điện trở của dây dẫn: 
+ Trong đó: là điện trở suất (Ωm); là chiều dài dây dẫn (m);
S là tiết diện (m2); R là điện trở (Ω).
2.      Tính chiều dài dây dẫn, tiết diện và điện trở suất của dây dẫn
Từ công thức suy ra:
- Công thức tính chiều dài: ℓ = R.Sρ
- Công thức tính tiết diện: S = ρ.lR
- Công thức tính điện trở suất: ρ = R.Sl
3.      Chú ý
Tiết diện hình tròn S = π.r2 = π.d24 (r: bán kính, d: đường kính)
Đổi đơn vị: 1 mm2 = 10-6m2, 1 cm2 = 10-4m2, 1dm2 = 10-2m2.
Khối lượng của dây dẫn có tiết diện đều m = D.S. ℓ (D là khối lượng riêng của vật liệu làm dây dẫn).
BIẾN TRỞ - ĐIỆN TRỞ DÙNG TRONG KỸ THUẬT
1.      Biến trở
- Biến trở là điện trở có thể thay đổi trị số và có thể được sử dụng để điều chỉnh cường độ dòng điện trong mạch.
- Kí hiệu biến trở trong mạch điện thường dùng (xem sgk/trang 29)
2.      Điện trở dùng trong kỹ thuật
- Có hai cách ghi trị số các điện trở:
+ Trị số được ghi ngay trên điện trở
+ Trên điện trở có sơn các vòng màu sắc biểu thị giá trị của điện trở
3. Tính điện trở của biến trở
- Điện trở toàn phần của biến trở
Áp dụng công thức  . Trong đó ℓAB là toàn bộ chiều dài của dây làm biến trở.
- Điện trở của phần biến trở tham gia vào mạch điện
Áp dụng công thức 
Trong đó: ℓMN là chiều dài của phần biến trở tham gia vào mạch điện. Có thể tính ℓMN = n.ℓ1 với n là số vòng dây tham gia vào mạch điện, ℓ1 là chiều dài của 1 vòng (chu vi của 1 vòng dây).
CÔNG SUẤT ĐIỆN
Công thức tính công suất: = I2.R = U2R
Trong đó: đo bằng oat (W) hay kilôoát (kW) hay Mêgaoát (MW).
1kW = 1000W, 1MW = 1 000 000 W
U đo bằng vôn (V); I đo bằng ampe (A); R đo bằng Ôm (Ω) 
- Số vôn và số oát ghi trên một dụng cụ điện cho biết hiệu điện thế định mức và công suất định mức của dụng cụ đó, nghĩa là hiệu điện thế và công suất của dụng cụ này khi nó hoạt động bình thường.
- Tính công suất điện của 1 dụng cụ khi hoạt động ở hiệu điện thế khác với hiệu điện thế định mức
+ Tính điện trở theo công thức: R = Uđm2đm
+ Tính công suất: = U2R
ĐIỆN NĂNG – CÔNG CỦA DÒNG ĐIỆN
  1. Điện năng
Dòng điện có năng lượng vì nó có thể thực hiện công và cung cấp nhiệt lượng. Năng lượng của dòng điện được gọi là điện năng.
 2. Tính điện năng tiêu thụ của các dụng cụ dùng điện
- Công của dòng điện sản ra trong một đoạn mạch là số đo lượng điện năng chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác trong đoạn mạch đó. Công thức: A = .t = U.I.t= I2.R.t = U2R.t
Đơn vị của công là Jun (J) tức là oát.giây (W.s), kJ, Wh, kWh.
1kJ = 1000J, 1Wh = 3600J, 1kWh = 3600000J
- Chú ý: + Mỗi số đếm của công tơ điện cho biết lượng điện năng đã sử dụng là 1 kilôoát giờ (1 kWh).
+ Khi các dụng cụ dùng điện hoạt động bình thường, tức là sử dụng hiệu điện thế đúng bằng hiệu điện thế định mức thì công suất tiêu thụ thực tế mới đúng bằng công suất định mức của nó.
- Tính điện năng có ích của động cơ: A có ích = H. Atoàn phần
Trong đó H là hiệu suất của động cơ, A là công do dòng điện sinh ra.
- Lưu ý: Khi tính tiền điện hay tính điện năng với đơn vị là kWh thì ta đổi đơn vị tính của theo kW của t theo h.
ĐỊNH LUẬT JUN – LENXƠ
VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT JUN – LENXƠ
1.      Định luật Jun – Lenxơ: Nhiệt lượng tỏa ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua thì tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện, tỉ lệ thuận với điện trở của dây dẫn và thời gian dòng điện chạy qua
Công thức: Q = I2.R.t Trong đó: I là cường độ dòng điện, đơn vị Ampe (A); R là điện trở, đơn vị Ôm (Ω)
t là t/g dòng điện chạy qua dây dẫn, đơn vị giây (s); Q là nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn, đơn vị Jun (J).
   Tính nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn
Áp dụng định luật Jun – Lenxơ: Q = I2.R.t
Hay Q = .t = U.I.t= I2.R.t = U2R.t
2.      Mối quan hệ giữa đơn vị Jun (J) và đơn vị calo (cal)
1 Jun = 0,24 cal và 1 cal = 4,18 Jun. 1 kcal = 1000 cal
Vậy, nếu Q tính bằng cal thì công thức của định luật là: Q = 0,24. I2.R.t 
3.      Ứng dụng định luật bảo toàn nhiệt lượng
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt : Qthu = Qtỏa
Trong đó Qtỏa là nhiệt lượng tỏa ra của dây dẫn.
Lưu ý: Trong trường hợp điện trở của dây dẫn là điện trở thuần thì điện năng biến đổi hoàn toàn thành nhiệt năng khi đó Q = A.
CHƯƠNG II. ĐIỆN TỪ HỌC
TÁC DỤNG TỪ CỦA DÒNG ĐIỆN
TỪ TRƯỜNG – TỪ PHỔ - ĐƯỜNG SỨC TỪ
1.      Tác dụng từ của dòng điện
Dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng hay dây dẫn có hình dạng bất kì đều gây ra tác dụng lực lên kim nam châm đặt gần nó (lực đó gọi là lực từ). Ta nói rằng 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. Người ta dùng nam châm thử để nhận biết từ trường.
3.      Từ phổ
Từ phổ là hình ảnh cụ thể của các đường sức từ. Có thể thu được từ phổ bằng cách rắc mạt sắt lên tấm bìa đặt trong từ trường rồi gõ nhẹ.
4.      Đường sức từ
Đường sức từ chính là hình ảnh cụ thể của từ trường. Các đường sức từ có chiều nhất định. Ở bên ngoài thanh nam châm, chúng là những đường cong đi ra từ cực Bắc, đi vào cực Nam của nam châm.
TỪ TRƯỜNG CỦA ỐNG DÂY CÓ DÒNG ĐIỆN CHẠY QUA
1.      Từ phổ, đường sức từ của ống dây có dòng điện chạy qua
Phần từ phổ ở bên ngoài ống dây có dòng điện chạy qua giống từ phổ bên ngoài của 1 thanh nam châm th.
2.      Quy tắc nắm tay phải
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.
Xác định chiều đường sức từ hay chiều dòng điện của ống dây
- Khi biết chiều dòng điện qua ống dây, ta suy ra được chiều đường sức từ trong lòng ống dây bằng cách áp dụng quy tắc nắm tay phải.
- Khi biết chiều đường sức từ trong lòng ống dây có dòng điện chạy qua thì ta cũng suy ra được chiều dòng điện trong ống dây, bằng cách áp dụng quy tắc nắm tay phải: “Nắm bàn tay phải, rồi đặt sao cho ngón tay cái choãi ra chỉ chiều của đường sức từ trong lòng ống dây thì bốn ngón tay hướng theo chiều dòng điện chạy qua các vòng dây”.
SỰ NHIỄM TỪ CỦA SẮT, THÉP
NAM CHÂM ĐIỆN - ỨNG DỤNG CỦA NAM CHÂM
1.      Sự nhiễm từ của sắt và thép
Sắt, thép, niken, côban và các vật liệu từ khác đặt trong từ trường đều bị nhiễm từ. Trong những điều kiện như nhau, sắt non nhiễm từ mạnh hơn thép, nhưng thép duy trì từ tính tốt hơn sắt. Căn cứ vào điều đó muốn chế tạo nam châm vĩnh cửu ta dùng thép và muốn chế tạo nam châm điện ta lại dùng sắt.
2.      Nam châm điện và nam châm vĩnh cửu
Nam châm điện gồm một ống dây dẫn trong có lõi sắt non có dòng điện chạy qua. Có thể làm tăng lực từ của nam châm điện tác dụng lên một vật bằng cách tăng cường độ dòng điện qua ống dây hoặc tăng số vòng của ống dây.
3.      Một số ứng dụng của nam châm
Nam châm điện và nam châm vĩnh cửu được ứng dụng rộng rãi  trong đời sống và kĩ thuật: như trong loa điện, rơle điện từ, chuông báo động, máy phát điện, la bàn, cần cẩu điện và nhiều thiết bị tự động khác 
LỰC ĐIỆN TỪ - ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU
1.      Lực điện từ tác dụng lên dây dẫn có dòng điện
Dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường và không song song với đường sức từ thì chịu tác dụng của lực điện từ.
2.      Chiều của lực điện từ. Quy tắc bàn tay trái
Quy tắc bàn tay trái: Đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay giữa hướng theo chiều dòng điện thì ngón tay cái choãi ra 900 chỉ chiều của lực điện từ.
Chú ý: Chiều của đường sức từ theo các quy ước đã biết, chiều của dòng điện trong dây dẫn là từ cực dương (+) đến cực âm (-) của nguồn điện.
Cách xác định chiều của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn hay chiều đường sức từ hay chiều dòng điện trong dây dẫn
Trước tiên ta xem thử đoạn dây dẫn đặt như thế nào. Nếu:
- Dây dẫn song song với đường sức từ thì không có lực từ tác dụng lên dây dẫn.
- Dây dẫn đặt không song song với đường sức từ thì ta áp dụng quy tắc bàn tay trái: Đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay giữa hướng theo chiều dòng điện thì ngón tay cái choãi ra 900 chỉ chiều của lực điện từ.
Khi biết chiều đường sức từ và chiều dòng điện thì ta có thể suy ra được chiều của lực điện từ.
Khi biết chiều lực điện từ và chiều dòng điện thì ta có thể suy ra được chiều của đường sức từ.
Khi biết chiều đường sức từ và chiều lực điện từ thì ta có thể suy ra được chiều của dòng điện.
3.      Lực điện từ tác dụng lên khung dây dẫn có dòng điện
Khung dây dẫn có dòng điện đặt trong từ trường thì có lực điện từ tác dụng lên nó, lực điện từ làm cho khung quay quanh trục của nó, trừ một vị trí duy nhất đó là khi mặt phẳng khung vuông góc với đường sức từ (tức là mặt phẳng khung nằm trong mặt phẳng trung hòa).
Cách xác định chiều quay của khung dây có dòng điện đặt trong từ trường
Trước tiên ta xem thử khung dây dẫn đặt như thế nào. Nếu:
- Mặt phẳng khung nằm trong mặt phẳng trung hòa (mặt phẳng khung vuông góc với đường sức từ) thì lực điện từ không làm cho khung quay mà chỉ làm cho nó hoặc giãn ra hoặc nén lại.
- Mặt phẳng khung không nằm trong mặt phẳng trung hòa thì áp dụng quy tắc bàn tay trái để tìm chiều của lực điện từ tác dụng lên mỗi đoạn của khung dây rồi suy ra chiều quay của nó.
4.      Động cơ điện một chiều
Cấu tạo, gồm 2 bộ phận chính: nam châm (vĩnh cửu hoặc điện) (đứng yên: tạo ra từ trường) và khung dây dẫn (quay: cho dòng điện chạy qua). Bộ phận đứng yên gọi là stato, bộ phận quay gọi là rôto.
Động cơ điện một chiều hoạt động dựa trên tác dụng của từ trường lên khung dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường. Khi hoạt động, động cơ điện một chiều biến điện năng của dòng điện một chiều thành cơ năng.
Tại sao động cơ điện một chiều có thể quay liên tục: Do cấu tạo của động cơ điện có bộ phận gọi là cổ góp điện. Bộ phận này có tác dụng làm cho chiều dòng điện trong khung được đổi chiều mỗi khi khung dây qua mặt phẳng trung hòa.
HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
ĐIỀU KIỆN XUẤT HIỆN DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG
1.      Hiện tượng cảm ứng điện từ
Có nhiều cách dùng nam châm để tạo ra dòng điện trong một cuộn dây dẫn kín. Dòng điện được tạo ra theo cách đó gọi là dòng điện cảm ứng.
Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ.
2.      Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng trong một dây dẫn kín là số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây đó biến thiên.