Title CHỦ ĐỀ ĐIỆN-GV.pdf ✅

HỌC SINH GIỎI KHOA HỌC TỰ NHIÊN 8 – VẬT LÍ Trang | 1 Chủ đề: ĐIỆN A. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM 1. Hiện tượng nhiễm điện do cọ xát. - Có thể làm nhiễm điện một vật bằng cách cọ xát. - Vật nhiễm điện có khả năng hút các vật khác (đặc biệt là các vật nhỏ, nhẹ) - Có hai loại điện tích: điện tích dương (+) và điện tích âm (-). - Một vật nhiễm điện âm nếu nhận thêm e, nhiễm điện dương nếu mất bớt e. 2. Dòng điện và nguồn điện. - Dòng điện là dòng chuyển dời có hướng của các hạt mang điện. - Dòng điện trong dây dẫn kim loại là dòng các electron tự do chuyển dời có hướng. - Nguồn điện có khả năng cung cấp năng lượng điện cho các dụng cụ điện hoạt động. 3. Vật dẫn điện và vật không dẫn điện. - Vật dẫn điện là vật cho dòng điện chạy qua. - Vật không dẫn điện (vật cách điện) là vật không cho dòng điện chạy qua. 4. Mạch điện và các bộ phận của mạch điện. - Mạch điện đơn giản gồm: nguồn điện, dây nối, công tắc và các thiết bị tiêu thụ năng lượng điện. - Dòng điện cung cấp bởi pin hoặc acquy có chiều không đổi gọi là dòng điện một chiều. - Người ta quy ước chiều dòng điện trong mạch điện là chiều từ cực dương của nguồn điện qua dây nối và các dụng cụ tiêu thụ điện tới cực âm của nguồn điện. 5. Tác dụng của dòng điện. a) Tác dụng nhiệt: Vật dẫn điện nóng lên khi có dòng điện chạy qua, đó là tác dụng nhiệt của dòng điện. b) Tác dụng phát sáng: Dòng điện có thể làm đèn điện phát sáng, đó là tác dụng phát sáng của dòng điện c) Tác dụng hóa học: Dòng điện chạy qua dung dịch điện phân có thể làm tách các chất khỏi dung dịch, đó là tác dụng hóa học của dòng điện. d) Tác dụng sinh lí: Dòng điện có tác dụng sinh lí khi đi qua cơ thể người và động vật. 6. Cường độ dòng điện. - Cường độ dòng điện (I) đặc trưng cho tác dụng mạnh, yếu của dòng điện. - Đơn vị đo cường độ dòng điện là A, mA: 1A = 1000mA
HỌC SINH GIỎI KHOA HỌC TỰ NHIÊN 8 – VẬT LÍ Trang | 2 7. Hiệu điện thế. - Khả năng sinh ra dòng điện của pin (acquy) được đo bằng hiệu điện thế (điện áp) giữa hai cực của nó. - Đơn vị đo hiệu điện thế là V, mV, kV: 1V = 1000mV; 1kV = 1000V 8. Đoạn mạch nối tiếp. - Dòng điện có cường độ bằng nhau tại các vị trí khác nhau của mạch: I1 = I2 = I3 - Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng tổng các hiệu điện thế trên mỗi đèn: U13 = U12 + U23 9. Đoạn mạch song song. - Cường độ dòng điện trong mạch chính bằng tổng các cường độ dòng điện mạch rẽ: I = I1 + I2 - Hiệu điện thế giữa hai đầu các đèn mắc song song là bằng nhau và bằng hiệu điện thế giữa hai điểm nối chung: U12 = U34 = UAB B. BÀI TẬP Dạng 1. Giải thích các hiện tượng nhiễm điện do cọ xát. Câu 1. Giải thích tại sao vào những ngày hanh khô, khi chải tóc bằng lược nhựa thì nhiều sợi tóc bị lược nhựa hút kéo thẳng ra? Hướng dẫn giải Giải thích: Khi chải thì lược cọ xát với tóc, lược nhựa bị nhiễm điện nên hút và kéo làm cho sợi tóc thẳng ra. Câu 2. Trong các phân xưởng dệt, may người ta thường treo những tấm kim loại đã nhiễm điện ở trên cao. Việc làm này có tác dụng gì và hãy giải thích? Hướng dẫn giải - Tác dụng: hút các bụi bông, làm cho không khí trong xưởng ít bụi hơn, đảm bảo sức khỏe cho công nhân. - Giải thích: Trong các phân xưởng dệt có nhiều bụi bông bay trong không khí, những bụi bông này có hại cho sức khỏe của công nhân khi hít thở. Bụi bông rất nhẹ nên có thể bị vật nhiễm điện hút. Nên treo tấm kim loại bị nhiễm điện trên cao để hút các bụi này.
HỌC SINH GIỎI KHOA HỌC TỰ NHIÊN 8 – VẬT LÍ Trang | 3 Câu 3. Vì sao vào mùa đông, khi cởi áo len trong bóng tối ta nghe tiếng nổ lách tách và thấy các đóm sáng? Hướng dẫn giải Do khi ta mặc áo len cơ thể cọ xát với áo, nên cả cơ thể và áo đều bị nhiễm điện. Khi ta cởi áo thì các phần trên áo sẽ phóng điện do tiếp xúc gần nhau, làm ta thấy các đốm sáng li ti, kèm theo việc phóng điện là sự nóng lên của phần không khí nhỏ ở đó, làm không khí dãn nở nhanh gây ra tiếng nổ lách tách. Câu 4. Một học sinh có ý kiến: “Vật nhiễm điện có khả năng hút các vật khác. Vậy nam châm hút được sắt thì nam châm cũng là vật bị nhiễm điện.” Ý kiến của học sinh có đúng không? Vì sao? Hướng dẫn giải Ý kiến của bạn học sinh không đúng vì nam châm hút được sắt là do từ trường của nam châm, nó khác hoàn toàn với sự nhiễm điện. Câu 5. Khi có dòng điện trong dây dẫn kim loại các electron tự do dịch chuyển có hướng với vân tốc khoảng 0,1mm/s tới 1mm/s. Nhưng khi đóng công tắc điện thì bóng đèn sáng hầu như tức thì mặc dù dây dẫn rất dài. Giải thích tại sao? Hướng dẫn giải Khi đóng công tắc, các electron tự do có sẵn ở mọi chỗ trong dây dẫn nhận được tín hiệu gần như cùng một lúc và hầu như đồng loạt chuyển động có hướng. Do đó bóng đèn sáng hầu như tức thì khi ta đóng công tắc. Câu 6. Tại sao khi máy bay hạ canh xuống sân bay cần phải được nối đất? Hướng dẫn giải Vì khi bay máy bay cọ xát với không khí nên bị nhiễm điện nên khi hạ cánh xuống cần nối thân máy bay với đất để tránh sự phóng điện gây nguy hiểm về cháy nổ. Câu 7. Ở các xe chở xăng có một đoạn dây xích bằng sắt, một đầu được nối với vỏ thùng chứa xăng, đầu kia kéo lê trên đường. Giải thích tại sao phải làm như vậy? Hướng dẫn giải Dùng dây xích sắt để tránh xảy ra cháy, nổ xăng. Vì khi xe chạy sẽ cọ xát mạnh với không khí, làm nhiễm điện những bộ phận của xe. Nếu bị nhiễm điện mạnh, giữa các phần phát sinh tia lửa điện gây cháy nổ xăng. Nhờ dây xích sắt là vật dẫn điện, các điện tích từ xe dịch chuyển qua nó xuống đất, loại trừ sự nhiễm điện mạnh.
HỌC SINH GIỎI KHOA HỌC TỰ NHIÊN 8 – VẬT LÍ Trang | 4 Câu 8. Không khí có phải là môi trường cách điện không, chứng minh điều đó? Tại sao đứng gần dây điện có thể nguy hiểm mặc dù ta chưa chạm vào dây? Hướng dẫn giải Ở điều kiện bình thường không khí là chất cách điện. Nếu không khí ở điều kiện thường là chất dẫn điện thì khi ta đứng gần những ổ cắm điện nhà, ta sẽ bị điện giật nhưng trên thực tế điều đó đã không xảy ra. Khi đứng ở gần các đường dây cao thế thì không khí trở nên nhiễm điện. Vì vậy ở gần các đường dây cao thế thì rất nguy hiểm vì dòng điện sẽ phóng qua không khí đi vào người. Câu 9. Khi cọ xát một thanh đồng hoặc một thanh sắt vào một miếng len rồi đưa lại gần các mẩu giấy vụn thì ta thấy các mẩu giấy vụn không bị hút. Như vậy có thể kết luận rằng kim loại không bị nhiễm điện do cọ xát không? Giả thích vì sao? Hướng dẫn giải Không thể kết luận rằng kim loại không bị nhiễm điện do cọ xát. Vì kim loại cũng như mọi chất liệu khác, khi bị cọ sát với len đều nhiễm điện. Tuy nhiên do kim loại dẫn điện rất tốt nên khi các điện tích khi xuất hiện lúc cọ xát sẽ nhanh chóng bị truyền đi tới tay người làm thí nghiệm, rồi truyền xuống đất nên ta không thấy chúng nhiễm điện. Câu 10. Trong hiện tượng nhiễm điện do cọ xát, khi hai vật cọ xát với nhau có thể nào chỉ có một vật bị nhiễm điện còn vật kia vẫn không bị nhiễm điện không? Tại sao? Hướng dẫn giải Khi hai vật cọ xát với nhau, không thể xảy ra trường hợp chỉ một vật bị nhiễm điện còn vật kia vẫn không bị nhiễm điện, vì trong quá trình cọ xát êlêctron đã dịch chuyển từ vật này sang vật kia. Như vậy vật nhận thêm êlêctron phải nhiễm điện âm còn vật kia mất bớt êlêctron phải nhiễm điện dương. Câu 11. ột ống nhôm nhẹ được treo bằng một sợi chỉ tơ, trong tay em chỉ có một thanh êbônit đã nhiễm điện âm và một đũa thủy tinh đã nhiễm điện dương. Trình bày một phương án để xác định xem ống nhôm đã nhiễm điện hay chưa và nhiễm điện gì? Hướng dẫn giải Đưa lần lượt thanh êbônit và đũa thủy tinh lại gần ống nhôm.