lớp dưới 10 học viên, giáo viên giỏi tận tâm. Bảo đảm học sinh tiến bộ sau 1 tháng học thêm

Được tạo bởi Blogger.
RSS

Chủ Đề 6: Lực ma sát

I/ Thế nào là lực ma sát
Các lực cản trở chuyển động của một vật tạo bởi những vật tiếp xúc với nó đc gọi là ma sát
II/ Một số loại lực ma sát
1/ Lực ma sát lăn trên bề mặt vật khác
-        Sinh ra khi một vật lăn trên bề mặt của vật khác
2/ Lực ma sát trượt
-        Sinh ra khi một vật trượt trên bề mặt của vật khác
3/Lực ma sát nghỉ
-        Giữ cho vật không bi trượt hoặc lăn khi chịu tác dụng của lực khác
Lưu ý:
Thông thường với cùng vật nặng và bề mặt tiếp xúc , độ lớn của lực ma sát lăn nhỏ hơn nhiều so với lực ma sát trước
III/ Tác dụng của lực ma sát trong cuộc sống
Lực ma sát vừa có lợi vừa có hại
1/Tác dụng có lợi của lực ma sát
Tăng lực ma sát = cách tăng độ nhám độ cứng của bề mặt tiếp xúc
2/ Có hại

Làm giảm lực ma sáttra dầu nhớt hoặc làm cho bề mặt tiếp xúc trơn lán nhẵn

  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS

Lực ma sát

A: BÀI HỌC

 I. Thế nào là lực ma sát :
 _ Các vật cản trở chuyển động của 1 vật tạo bởi những vật tiếp xúc vs nó đc gọi là lực ma sát.
II. Một số loại lực ma sát :
       1. Lực ma sát n : _ Sinh ra khi 1 vật lăn trên bề mặt của 1 vật khác.
       2. Lực ma sát trượt : _ Sinh ra khi 1 vật trượt trên bề mặt của 1 vật khác.
       3. Lực ma sát nghỉ : _ Giữ cho vật không bị trượt hoặc lăn khi chịu tác dụng của vật khác.
     *Lưu ý: Thông thường với cùng 1 vật nặng và bề mặt tiếp xúc, độ lớn của lực ma sát lăn nhỏ hơn nhiều so với lực ma sát trượt
III. Tác dụng của lực ma sát trong cuộc sống :
     _Lực ma sát vừa có lợi vừa có hại :
      + Có lợi :  tăng lực ma sát = cách tăng độ nhám, độ cứng của bề mặt tiếp xúc.
      + Có hại : Làm giảm lực ma sát tra dầu nhớt hoặc làm cho bề mặt tiếp xúc trơn láng nhẵn.
B: BÀI TẬP
1. _Lực ma sát là các vật cản trở chuyển động của 1 vật tạo bởi những vật tiếp xúc vs nó.
    _ Lực ma sát lăn : Xuật hiện khi 1 vật lăn trên bề mặt của 1 vật khác.
    _Lực ma sát trượt : Xuất hiện khi 1 vật trượt trên bề mặt của 1 vật khác.
    _ Lực ma sát nghỉ : Giữ cho vật không bị trượt hoặc lăn khi chịu tác dụng của vật khác
    _Ví dụ: Trái bóng nằm yên trên bề mặt đất nằm ngang, dùng chân đá nhẹ quả bóng để nó lăn trên bề mặt đất.
2. Có lợi :  tăng lực ma sát = cách tăng độ nhám, độ cứng của bề mặt tiếp xúc.
    Có hại : Làm giảm lực ma sát tra dầu nhớt hoặc làm cho bề mặt tiếp xúc trơn láng nhẵn.
3.A ; b
4. B
       

  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS

Bài tập định luật Cu-Lông


 ·         F = k. |q1.q2|/ r2
 ·         k: 9.109




1> Hai điện tích điểm q1 = 9.10-8c và q2 = -4.10-8c đặt cách nhau 1 đoạn 6cm trong không khí.
a. Độ lớn lực tương tác giữa 2 điện tích này có giá trị bao nhiêu ?
b. Khoảng cách giữa điện tích này phải bằng bao nhiêu để lực tương tác giữa chúng có độ lớn là 20,25.10-3 N

Tóm tắt:
q1 = 9.10-8c
q2 = -4.10-8c
r = 6cm = 0,06m
          a>   F = ? (N) 
          b>  F = 20,25.10-3 N thì r = ? (m)

Giải

a. Độ lớn lực tương tác giữa 2 điện tích:
F = k. |q1.q2|/ r2 = 9,10-9. |9.10-8.(-4.10-8)| /0,062
                      F = 9.10-3 (N).

b. Khoảng cách giữa 2 điện tích khi F = 20,25.10-3
    F = k. |q1.q2|/ r2
 ó 20,25.10-3 = 9.10-9 . |9.10-8.(-4.10-8)| /r2
   ð  r = 0,04 (m)
                                                    


2> Cho 2 quả cầu nhỏ mang điện tích lần lượt là q1 = -2.10-9và q2 = -3.10-7c , đặt cách nhau 1 đoạn 2,5cm trong chân không.
a. Tính độ lớn lực tương tác điện giữa 2 quả cầu.
b. Tăng khoảng cách lên gấp đôi thì lực tương tác điện giữa 2 quả cầu tăng hay giảm 1 lượng bằng bao nhiêu ?

Tóm tắt:
q1 = -2.10-9c
q2 = -3.10-7c
r = 2,5cm = 0,025m
          a>   F ? (N)
          b>   r x 2 thì F giảm hay tăng 1 lượng bao nhiêu ? (N)`

Giải

a. Độ lớn lực tương tác điện giữa 2 quả cầu:
     F = k. |q1.q2|/ r2
 ó F = 9.109. |(-2.10-9).( -3.10-7)| /0,0252
   ð  F = 8,64.10-3 (N)

b. Tăng r lên 2 lần thì F :
     F1 = k. |q1.q2|/ r2
 ó F1 = 9.109. |(-2.10-9).( -3.10-7)| /(0,025x2)2
   ð  F1 = 2,10/10-3 (N)

F – F1 = 8,64.10-3 - 2,10/10-3
   ð  6,48.10-3 (N)



3> Hai điện tích điểm q1 = 3.10-8c và q2= -6.10-8c , đặt trong không khí tương tác với nhau bằng 1 lực có độ lớn là 18.10-3 N..
a. Hai điện tích này cách nhau 1 khoảng là bao nhiêu ?
b. Khi tăng khoảng cách giữa chúng lên thêm 1 nửa thì lực tương tác điện giữa chúng có độ lớn bằng bao nhiêu ?

Tóm tắt:
q1 = 3.10-8c
q2= -6.10-8c
F = 18.10-3 N
           a>   r = ? (m)
           b>  r x ½ thì F = ? N

Giải
a. Hai điện tích này cách nhau:
              F = k. |q1.q2|/ r2
ó 18.10-3 = 9.109 . |3.10-8. (-6.10-8)| /r2
               r = 0,03 (m).

b. Khi r tăng lên 1 nửa thì F :
     F = k. |q1.q2|/ r2
 ó F = 9.109 . |3.10-8. (-6.10-8)| /[(0,03x1/2).0,03]2
   ð  F = 8.10-3 N



4> Trong không khí, hai điện tích điểm q1 và qđặt cách nhau 3cm thì lực tương tác điện giữa chúng có giá trị là 3,6.10-4 N. Còn khi tăng khoảng cách lên đến 6cm thì lực tương tác điện bằng bao nhiêu ?

Tóm tắt:
q1 = q2
r = 0,03 m
F1 = 3,6.10-4 N
Khi tăng r lên 6cm = 0,06m thì F2 = ? N

Giải


F1 = k. |q1.q2|/ r12        (1)
F2 = k. |q1.q2|/ r22        (2)


(2) : (1)
F2/ F1 = k. |q1.q2|/ r2:  k. |q1.q2|/ r12
 ó F2/ F1 = k. |q1.q2|/ r2. k. r12/ |q1.q2|  (nhân nghịch đảo)

ó F2/ F1 = r12/ r22

ó F2 = r12/ r22 . F1

ó F2 = (0,03)2/ (0,06)2 . 3,6.10-4
   ð  F2 = 9.10-5 N



5> Hai điện tích điểm bằng nhau đặt trong không khí cách nhau 4cm thì lực tĩnh điện giữa chúng có độ lớn là 22,5.10-5 N . Để lực tương tác giữa chúng có giá trị là 10-4 N thì khoảng cách giữa chúng bằng bao nhiêu ?

Tóm tắt:
r1 = 0,04 m
F1 = 22,5.10-5 N
q1 = q2
F210-4 N
r2 = ? m

Giải
Khoảng cách:
F1 = k. |q1.q2|/ r12        (1)
F2 = k. |q1.q2|/ r22        (2)

              (1)  : (2)
F1/ F2 = k. |q1.q2|/ r1:  k. |q1.q2|/ r22

 ó F1/ F2 = k. |q1.q2|/ r1. k. r22/ |q1.q2|  (nhân nghịch đảo)

ó F1/ F2 = r22/ r12

ó r22 = F1/ F2 . r12

ó r22 = 22,5.10-5/ 10-4

ó r2 = 0,06 m

     r2 – r1
ó 0,06 – 0,04 = 0,02 (m)




6> Hai điện tích điểm q= 3q2 = -6.10-8c đặt trong chân không và cách nhau một đoạn 4 cm thì. Lực tương tác điện giữa 2 điện tích này có độ lớn là bao nhiêu ?

Tóm tắt:
q1 =     -6.10-8c
q2 = 3.(-6.10-8c) = -1,8.10-7c
r = 0,04 m
F = ? N

Giải

Lực tương tác điện giữa 2 điện tích này có độ lớn:
     F = k. |q1.q2|/ r2
 ó F = 9.109. |(-6.10-8).( -1,8.10-7)|

   ð  F =0,6075 (N)

  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS

Lực từ.Cảm ứng từ

I> LỰC TỪ:
- Để dễ dàng khảo sát và đo đạc lực từ, trước hết ta khảo sát trong một từ trường đều.

1. Từ trường đều
- Từ trường đều là từ trường mà đặc tính của nó giống nhau tại mọi điểm; các đường sức từ là những đường thẳng song song, cùng chiều và cách đều nhau.

2. Xác định lực từ do từ trường đều tác dụng lên một đoạn dây dẫn có dòng điện
- Trong một từ trường đều có các đường sức từ thẳng đứng (tạo bởi một nam châm hình chữ U), ta đặt một đoạn dây dẫn M1M2 = l vuông góc với các đường sức từ. giả sử M1M2 được treo nằm ngang nhờ hai dây dẫn mảnh cùng độ dài O1M1 = O2M2, có hai đầu O1 và O2 được giữ cố định. Dòng điện đi vào O1 và ra O2 qua dây dẫn M1M2 theo chiều từ Mđến M2.
- Khi cho dòng điện có cường độ I chạy qua M1M2 thì xuất hiện lực từ F-> tác dụng lên M1M2. Thực nghiệm chứng tỏ rằng: F->  M1M2 và F-> vuông góc với đường sức từ.
- Kết quả F-> có phương nằm ngang và có chiều như hình 20.1.

Dưới tác dụng của trọng lực mg và lực từ F->, khi cân bằng mg-> + F->, tổng trực đối với lực căng F-> của hai dây treo. Hai dây O1Mvà O2M2 lệch góc α so với phương thẳng đứng. Lực F-> có cương độ được xác định bởi công thức:
F->= mgtanα.



II. CẢM ỨNG TỪ:

1.    Thí nghiệm:
- Mô tả ở mục trên cho phép xác định lực từ F-> do từ trường tác dụng lên đoạn dây dẫn M1M2 = l có dòng điện cường độ I chạy qua.
- Tiến hành thí nghiệm trong đó cho I và l thay đổi, kết quả cho thấy thương số F/I.L không thay đổi. thương số đó chỉ phụ thuộc vào tác dụng của từ trường tại vị trí đặt đoạn dây dẫn M1M2. Nói cách khác, có thể coi số đó đặc trưng cho tác dụng của từ trường tại vị trí khảo sát. Người ta định nghĩa thương số đó là cảm ứng từ tại vị trí khảo sát. Người ta định nghĩa thương số đó là cảm ứng từ tại vị trí đang xét, ký hiệu là B: 
B = F/I.L
         
2. Đơn vị cảm ứng từ
- Trong hệ SI, đơn vị cảm ứng từ B là tesla (T). Trong công thức F đo bằng niutơn (N), I đo bằng ampe (A) và l đo bằng mét (m).

3. Vectơ cảm ứng từ
- Người ta biểu diễn cảm ứng từ bằng một vectơ gọi là vectơ cảm ứng từ, ký hiệu là B->
- Vectơ cảm ứng từ B-> tại một điểm:
- Có hướng trùng với hướng của từ trường tại điểm đó;
- Có độ lớn bằng: B = F/I.L

4. Biểu thức tổng quát của lực từ

F = IlBsinα


5. Chú ý
- Tương tự điện trường từ trường cũng tuân theo nguyên lí chồng chất từ trường:
- Giả sử hệ có n nam châm (hay dòng điện). Tại điểm M, từ trường chỉ của nam châm thứ nhất là B2->, từ trường chỉ của nam châm thứ hai là B1->,…từ trường chỉ của nam châm thứ n là Bn->. Gọi B-> là từ trường của hệ tại M thì:

B-> = B1-> + B2-> +...+ Bn->.



  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS

Từ trường

I> NAM CHÂM:

1. Trên một nam châm, có những miền hút sắt vụn mạnh nhất: đó là các cực của nam châm. Mỗi nam châm bao giờ cũng có hai loại cực phân biệt. Một kim nam châm nhỏ được đặt tự do và có thể quay xung quanh một trục thẳng đứng đi qua trọng tâm của kim nam châm luôn nằm định hướng theo hướng Nam - Bắc.

2. Thực hiện chứng tỏ rằng, giữa các nam châm có tương tác với nhau thông qua các lực đặt vào các cực. Cụ thể là hai cực của hai nam châm đạt gần nhau sẽ đẩy nhau khi chúng cùng tên và hút nhau khi chúng khác tên. Lực tương tác đó được gọi là lực từ và các nam châm được gọi là có từ tính.


II> TỪ TÍNH CỦA DÂY DẪN CÓ DÒNG ĐIỆN:

1. Thực nghiệm chứng tỏ rằng, dây dẫn có dòng điện (gọi tắt là dòng điện) cũng có từ tính như nam châm. Cụ thể là:
a) Dòng điện có thể tác dụng lên nam châm;
b) Nam châm có thể tác dụng lực lên dòng điện;
c) Hai dòng điện có thể tương tác với nhau.

2. Kết luận
- Giữa hai dây dẫn có dòng điện (gọi tắt là dòng điện), giữa hai nam châm, giữa một dòng điện và một nam châm đều có lực tương tác; những lực tương tác ấy gọi là lực từ. Ta cũng nói dòng điện, nam châm, .. có từ tính.



III> TỪ TRƯỜNG:
- Là 1 dạng vật chất tồn tại trong không gian mà biểu hiện cụ thể là sự xuất hiện của lực từ tác dụng lên 1 dòng điện hay 1 nam châm đặt trong đó
- Người ta quy ước: Hướng của từ trường tại 1 điểm là hướng Nam – Bắc của kim nam châm nhỏ nằm cân = tại điểm đó.



IV> ĐƯỜNG SỨC TỪ:
- Là những đường vẽ ở trong không gian có từ trường sao cho tiếp tuyến tại mỗi điểm có phương trùng với phương của từ trường tại điểm đó



2. Các ví dụ về đường sức từ

2.1. Đặc điểm đường sức từ của nam châm thẳng:
- Bên ngoài nam châm, đường sức từ là những đường cong, hình dạng đối xứng qua trục của thanh nam châm, có chiều đi ra từ cực bắc và đi vào cực Nam.

- Càng gần đầu thanh nam châm, đường sức càng mau hơn (từ trường càng mạnh hơn).

2.2. Đặc điểm đường sức từ của nam châm chữ U:
- Bên ngoài nam châm, đường sức từ là những đường cong có hình dạng đối xứng qua trục của thanh nam châm chữ U, có chiều đi ra từ cực Bắc và đi vào cực Nam.

- Càng gần đầu thanh nam, đường sức càng mau hơn (từ trường càng mạnh hơn).

- Đường sức từ của từ trường trong khoảng thời gian giữa hai cực của nam châm hình chữ U là những đường thẳng song song cách đều nhau. Từ trường trong khu vực đó là từ trường đều.

2.3. Từ trường của dòng điện thẳng rất dài
a) Các đường sức từ của dòng điện thẳng là những tròn nằm trong những mặt phẳng vuông góc với dòng điện và có tâm nằm trên dòng điện.

b) Có chiều được xác định bởi quy tắc nắm tay phải sau đây:
- Để bàn tay phải sao cho ngón cái nằm dọc theo dây dẫn và chỉ theo chiều dòng điện, khi đó các ngón kia khụm lại cho người ta chiếu các đường sức từ.


2.4. Từ trường của dòng điện tròn.
- Các đường sức từ của dòng điện tròn đều có chiều đi vào một mặt và đi ra mặt kia của dòng điện tròn ấy.

- Đường sức từ ở tâm dòng điện là một đường thẳng vuông góc với mặt dòng điện tròn. Quy ước: mặt Nam của dòng điện tròn là mặt khi nhìn vào ta thấy dòng điện chạy theo chiều kim đồng hồ, còn mặt Bắc thì ngược lại.

- Các đường sức từ của dòng điện tròn có chiều đi vào mặt Nam và đi ra từ mặt Bắc của dòng điện tròn ấy.

- Ta có thể dùng quy tắc nắm tay phải để xác định chiều của đường sức từ tại tâm của dòng điện tròn: khum bàn tay phải sao cho chiều cổ tay đến ngón tay chỉ chiều dòng điện tròn, thì ngón tay cái choãi ra chỉ chiều của đường sức từ đi qua tâm của dòng điện tròn.

- Người ta có thể dùng quy tắc cái đinh ốc hoặc quy tắc vặn nút chai phải để xác định chiều đường sức từ của từ trường của một số dòng điện dạng đơn giản.



3. Các tính chất của đường sức từ

- Các đường sức từ có những tính chất sau:

a) Qua mỗi điểm trong không gian chỉ vẽ được một đường sức từ.

b) Các đường sức từ là những đường cong khép kín hoặc vô hạn ở hai đầu.

c) Chiều của các đường sức từ tuân theo những quy tắc xác định (quy tắc nắm tay phải, quy tắc vào Nam ra Bắc)

d) Người ta quy ước vẽ các đường sức từ sao cho chỗ nào từ trường mạnh thì các đường sức từ mau và chỗ nào yếu thì các đường sức từ thưa.



  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS

Dòng điện trong chất bán dẫn

I> CHẤT BÁN DẪN VÀ TÍNH CHẤT

- Có những loại vật liệu không thể xem là kim loại hoặc chất điện môi, đó là chất bán dẫn.

1. Điện trở suất của chất bán dẫn có giá trị nằm trong khoảng trung gian giữa điện trở suất của kim loại và điện trở suất của điện môi. Ở nhiệt độ thấp, điện trở suất của chất bán dẫn siêu tinh khiết rất lớn. Khi nhiệt độ tăng, điện trở suất giảm nhanh, hệ số nhiệt điện trở có giá trị âm. Ta gọi đó là sự dẫn nhiệt riêng của chất bán dẫn. Điều này ngược lại với sự phụ thuộc của điện trở suất của các kim loại vào nhiệt độ.

2. Điện trở suất của chất bán dẫn rất nhạy cảm với tạp chất. Chỉ cần một lượng tạp chất nhỏ (khoảng 10-6% đến 10-3%) cũng đủ làm điện trở suất của nó ở lân cận nhiệt độ phòng giảm rất nhiều lần. Lúc này, ta nói sự dẫn điện cuẩ chất bán dẫn là dẫn điện tạp chất.

3. Điện trở suất của chất bán dẫn cũng giảm đáng kể khi nó bị chiếu sáng hoặc bị tác dụng của các tác nhân ion hoá khác.



II> HẠT TẢI ĐIỆN TRONG CHẤT BÁN DÃN. BÁN DẪN LOẠI N VÀ P

- Chất bán dẫn có 2 loại hạt tải điện là electron và lỗ trống.

- Dòng điện trong chất bán dẫn là dòng chuyển dời có hướng của các electron tự và lỗ trống dưới  t/dụng của điện trường

- Bán dẫn chứa đôno (tạp chất cho) là loại n, có mật độ electron rất lớn so với mặt mật độ lỗ trống. Bán dẫn chứa axepo (tạp chất nhận) là loại p, có mật độ lỗ trống rất lớn so với mật độ electron.



III> LỚP CHUYỂN TIẾP p – n:

- Lớp chuyển tiếp p – n là chỗ tiếp xúc giữa 2 miền mang tính dẫn điện p và n trên 1 tinh thể bán dẫn. Dòng điện chỉ chạy qua được lớp chuyển tiếp p – n theo chiều từ p sang n, nên lớp chuyển tiếp p – n được dùng làm điôt bán dẫn để chỉnh lưu dòng điện xoay chiều.


- 1 lớp bán dẫn loại p rất mỏng kẹp giữa 2 lớp bán dẫn loại n thức hiện trên một tinh thể bán dẫn (Ge,Si,…) là 1 tranzito n – p – n. Tranzito có khả năng khuếch đại tín hiệu điện và dùng để lắp bộ khuếch đại, các khóa điện tử.

  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS

Dòng điện trong chân không

I> CÁCH TẠO RA DÒNG ĐIỆN TRONG CHÂN KHÔNG:

- Chân không chỉ dẫn điện nếu ta đưa electron vào trong đó
- Dòng điện trong chân không là dòng điện chuyển dời có hướng của các electron
- Điôt chân không với catôt nóng đỏ có tính chỉnh lưu



II> TIA CATÔT
- Tia catôt là một dòng các êlectron phát ra từ catôt, có năng lượng lớn và bay tự do trong không gian, được sinh ra khi phóng điện qua chất khí ở áp suất thấp. Nó cũng có thể được tạo ra bằng một súng êlectron
- Tia catôt có khả năng làm huỳnh quang các chất và bị làm lệch bằng điện trường và từ trường. Nó được dùng làm đen hình và ống phóng điện



  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS