“Cường độ dòng điện qua dây dẫn tỷ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vàohai đầu dây và tỷ lệ nghịch với điện trở của dây”* Ý nghĩa của điện trở: Điện trở của một dây dẫn là đại lượng đặc tr
Trang 1BÀI TẬP ÔN LUYÊN MÔN VẬT LÝ LỚP 9 (NC)
PHẦN ĐIỆN HỌC 1: Cho mạch điện như hình vẽ: UAB = 132 V không đổi, các điện trở có giá trị bằng
nhau Dùng một vôn kế đo hiệu điện thế giữa hai điểm A; C thì vôn kế chỉ 44V Nếu
dùng vôn kế ấy đo hiệu điện thế giữa hai điểm A; D thì vôn kế chỉ bao nhiêu vôn?
2: Cho mạch điện như hình vẽ Biết UAB = 10 V, R1 = 2, Ra = 0 , Rv vô cùng
lớn, RMN = 6 Con chạy đặt ở vị trí nào thì ampe kế chỉ 1A Lúc này vôn kế chỉ
bao nhiêu ?
B
Rb là biến trở, UAB = 10 V không đổi, RA = 0, khi K mở,
con chạy C ở M, điều chỉnh Rb ở vị trí mà công suất Rb
Khi đó phần biến trở tham gia vào mạch điện là Rx
Sau đó đóng K, di chuyển con chạy C thấy ampe kế
Xác định hiệu điện thế trên đèn Đ3,
điện trở R2 và điện trở tương đương của mạch điện
5: Trong hộp kín X có sáu dây điện trở như nhau, mỗi dây có điện trở R được mắc
thành mạch điện và nối ra ngoài bằng 4 đầu dây được đánh số: 1; 2; 3; 4 Biết rằng
R12 = R13 = R14 = R23 = R24 = R34 = 0,5R Xác định cấu trúc đơn giản của mạch điện
trong hộp
6: Cho mạch điện như hình vẽ:
Biết UMN = 12 V ; R1 = 18; R2 = 9
R là biến trở có tổng điện trở của đoạn CE và CF là 36 R1 E R2
Bỏ qua điện trở của Ampe kế và các dây nối
Xác định vị trí con chạy C của biến trở để :
N
b) Cường độ dòng điện chạy qua đoạn CE bằng R
cường độ dòng điện chạy qua đoạn CF của biến trở R?
7.
Để thắp sáng một bóng đèn Đ (6V – 3W) giữa hai điểm có một hiệu điện thế được
duy trì là 10V, người ta mắc một trong hai sơ đồ mạch điện như hình bên ( H.1a;
H.1b) Trong đó điện trở của toàn biến trở là R = 10
a Xác định điện trở của đoạn MC trong mỗi sơ đồ sao cho đèn sáng bình thường
Trang 2a Con chạy của biến trở ở vị trí ứng với Rx = 2
Tính số chỉ Ampekế Độ sáng của đèn nh thế nào?
Tìm công suất tiêu thụ của đèn khi đó.
b Muốn đèn sáng bình thờng cần di chuyển con chạy biến trở về phía nào?
Tính Rx để thoả mãn điều kiện đó
c Khi đèn sáng bình thờng Tính hiệu suất của mạch điện (coi điện năng làm
sáng đèn là có ích)
10: Cho mạch điện nh hình vẽ, UMN = 5V Công suất tiêu thụ trên
các đèn: P1=P4=4W, P2=P3=3W, P5=1W Bỏ qua điện trở của dây
nối Tính điện trở các bóng đèn và cờng độ dòng điện qua mỗi
đèn
11: Một bếp điện công suất P =1KW, đun lợng nớc có nhiệt độ ban
đầu là 200C Sau 5 phút thì nhiệt độ nớc lên đến 450C Ngay sau
đó bị mất điện trong 3 phút Vì vậy nhiệt độ nớc giảm xuống, khi còn 400C bếp lại tiếp
tục đun cho đến khi nớc sôi Xác định:
a Khối lợng nớc cần đun
b Thời gian cần thiết từ khi bắt đầu đun cho tới khi nớc sôi
Biết nhiệt lợng nớc toả ra môi trờng tỷ lệ thuận với thời gian; cho Cn = 4200J/kg.độ
U
MC
N
U
MC
N
Một đoạn mạch gồm 4 đoạn dõy đồng chất nối tiếp
nhau như hỡnh vẽ Cỏc đoạn dõy đồng cú cựng chiều dài
nhưng tiết diện lần lượt là 2mm2, 4mm2, 6mm2, 8mm2 Đặt
hiệu điện thế 100V vào hai đầu đoạn mạch AB Tớnh hiệu
Trang 312: Cho mạch điện nh hình vẽ UAB = 9V, R0 = 6 Đèn Đ
thuộc loại 6V-6W, Rx là biến trở Bỏ qua điện trở của Ampekế
và dây nối
a Con chạy của biến trở ở vị trí ứng với Rx = 2
Tính số chỉ Ampekế Độ sáng của đèn nh thế nào?
Tìm công suất tiêu thụ của đèn khi đó.
b Muốn đèn sáng bình thờng cần di chuyển con chạy biến trở về phía nào?
Tính Rx để thoả mãn điều kiện đó
c Khi đèn sáng bình thờng Tính hiệu suất của mạch điện (coi điện năng làm
sáng đèn là có ích)
13:
Cho mạch điện như hỡnh vẽ biến trở cú điện trở toàn phần
R0 = 24, búng đốn Đ loại 12V-6W, hiệu điện thế U = 30V Đặt x là
giỏ trị của phần biến trở MC.
1/Gớa trị x phải bằng bao nhiờu để đốn sỏng bỡnh thường Tỡm cường độ dũng điện qua phần biến trở MC.
2/ Từ trường hợp của cõu 1, nếu dịch chuyển con chạy C về phớa
M thỡ độ sỏng của đốn thay đổi như thế nào.
3/ Từ trường hợp của cõu 1, nếu dịch chuyển con chạy C về cả 2 phớa(hoặc phớa M, hoặc phớa N) thỡ cường độ dũng điện qua phần biến trở MC thay đổi như thế nào? Giải thớch.
14:
Cho mạch điện như hỡnh vẽ cho biết hiệu điện thế U = 24V cỏc điện trở R0 = 6, R1 = 18, Rx là gớa trị tức thời của 1 biến trở
đủ lớn, dõy nối cú điện trở khụng đỏng kể.
1/Tớnh Rx sao cho cụng suất tiờu hao trờn nú bằng 13.5W và tớnh hiệu suất của mạch điện Biết rằng tiờu hao năng lượng trờn R1, RX
là cú ớch, trờn R0 là vụ ớch.
2/Với gớa trị nào của RX thỡ cụng suất tiờu thụ trờn nú là cực đại? Tớnh cụng suất cực đại này
15:Một ấm điện bằng nhụm cú khối lượng 0,5kg chứa 2kg nước ở 25oC.
Muốn đun sụi lượng nước đú trong 20 phỳt thỡ ấm phải cú cụng suất là bao
nhiờu? Biết rằng nhiệt dung riờng của nước là C = 4200J/kg.K Nhiệt dung
riờng của nhụm là C1 = 880J/kg.K và 30% nhiệt lượng toả ra mụi trường xung
R0
R1
C Rx
Trang 4HƯỚNG DẪN GIẢI
1 : Gọi điện trở của vôn kế là RV giá trị mỗi điện trở là r
khi mắc vôn kế vào A;C ta có: RAC = r rRv Rv
2
2
và UAC = U
CB CB
AC
R R
R
U V
r R
R
V
V 44 2
thay số và giải được RV = 2r
khi mắc vôn kế vào A; D thì RAD = r
r R
r R
AD
R R
x = 2, con chạy phải đặt ở vị trí chia MN thành 2 phần MD có giá trị 2
và DN có giá trị 4 , lúc này vôn kế chỉ 8V( đo UDN)
2 2
2
) (
) (
X X
X X
R
R R
U R
R R
U
Lập luận được PRb lớn nhất khi RX =R
Khi K mở: cường độ dòng điện trong mạch chính: I =
4: Vì các đèn sáng bình thường nên IĐ1= 0,5A; IĐ2= 1A
Vậy chiều dòng điện từ N tới M IĐ3 = IĐ1 - IĐ2 = 0,5A
Tính được RĐ3 = 12
Tính được UNM = 6V; UAN = UAM - UNM = 6V
Trang 56 5
Tính được RĐ = 28,8
5: - Lập luận được mạch điện có tính đối xứng
- Vẽ được mạch điện đơn giản nhất là hình tứ diện đều
1818
b) Dòng qua các đoạn mạch CE và CF có độ lớn như nhau: Ix = IR – x
5
U
Trang 6Cường độ dòng điện qua đoạn NC:
610
b Hiệu suất của mạch điện
Trong sơ đồ hình H.1a
N
U
MC
N
Trang 78:- Gọi điện trở các đoạn giây có tiết diện S1, S2, S3, S4 tương ứng là: R1, R2, R3, R4
Ta có:
R 1 = 4 4 4.8 4 4
21
R R
18
18
) 5 , 4 ( 24
18
x Rx =
2
5 , 4
Hiệu suất của mạch điện H =
R
R R I
R I P
t
2 1 2
7
Trang 8R R
Để Px cực đại thì mẫu số phải cực tiểu, nhưng tích của 2 số không âm:
Trang 9“Cường độ dòng điện qua dây dẫn tỷ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vàohai đầu dây và tỷ lệ nghịch với điện trở của dây”
* Ý nghĩa của điện trở:
Điện trở của một dây dẫn là đại lượng đặc trưng cho tính cản trở dòngđiện của dây dẫn đó
Câu 3 : Điện trở của dây dẫn phụ thuộc như thế nào vào những yếu tố của dây
dẫn? Viết biểu thức biểu diễn sự phụ thuộc ấy Nêu ý nghĩa của điện trở suất.
Hướng dẫn
“Điện trở dây dẫn tỷ lệ thuận với chiều dài của dây, tỉ lệ nghịch với tiếtdiện của dây và phụ thuộc vào vật liệu làm dây dẫn”
Công thức: R Sl với:
* Ýnghĩa của điện trở suất
- Điện trở suất của một vật liệu (hay một chất liệu) có trị số bằng điện trởcủa một đoạn dây dẫn hình trụ được làm bằng vật liệu đó có chiều dài là 1m vàtiết diện là 1m2
- Điện trở suất của vật liệu càng nhỏ thì vật liệu đó dẫn điện càng tốt
Câu 4: Biến trở là gì? Có tác dụng như thế nào? Nêu cấu tạo của biến trở con
chạy Hãy kể tên một số biến trở thường sử dụng.
Các loại biến trở được sử dụng là: biến trở con chạy, biến trở tay quay,biến trở than (chiết áp)
Câu 5: Định nghĩa công suất điện Viết công thức tính công suất điện.
9
I: Cường độ dòng điện (A)U: Hiệu điện thế (V)R: Điện trở ()
l: chiều dài dây dẫn (m)S: tiết diện của dây (m2): điện trở suất (.m)R: điện trở dây dẫn ()
Trang 10Số oát ghi trên dụng cụ điện cho biết gì? Một bóng đèn điện có ghi 220V – 100W, hãy cho biết ý nghĩa của số ghi đó.
Hướng dẫn
Công suất điện trong một đọan mạch bằng tích hiệu điện thế giữa hai đầuđoạn mạch với cường độ dòng điện qua nó
Công thức: P = U.I với:
Số oát ghi trên mỗi dụng cụ điện cho biết công suất định mức của dụng cụđó, nghĩa là công suất điện của dụng cụ khi nó hoạt động bình thường
Trên một bóng đènø có ghi 220V – 100W nghĩa là:
220V: Cho biết hiệu điện thế định mức của đèn là 220V Nếu sử dụng đèn
ở mạng điện có hiệu điện thế :
- Lớn hơn 220V thì đèn sẽ hỏng
- Nhỏ hơn 220V thì đèn sáng yếu hơn bình thường
- Bằng 220v thì đèn sáng bình thường
100W: Cho biết công suất định mức của đèn là 100W Nếu công suất củađèn mà :
-Lớn hơn 100W thì đèn sẽ hỏng
-Nhỏ hơn 100W thì đèn sáng yếu hơn bình thường
-Bằng 100W thì đèn sáng bình thường
Đèn hoạt động bình thường khi đựơc sử dụng với nguồn điện có hiệu điệnthế 220V thì công suất điện qua đèn là 100W
Câu 6: Điện năng là gì? Hãy nêu một số ví dụ điện năng chuyển hóa thành các
dạng năng lượng khác.
Hướng dẫn
Dòng điện có mang năng lượng vì nó có thể thực hiện công, cũng như cóthể làm thay đổi nhiệt năng của một vật Năng lượng dòng điện được gọi làđiện năng
Ví dụ điện năng có thể chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác
- Bóng đèn dây tóc: điện năng biến đổi thành nhiệt năng và quangnăng
- Đèn LED: điện năng biến đổi thành quang năng và nhiệt năng
- Nồi cơn điện, bàn là: điện năng biến đổi thành nhiệt năng và quangnăng
P: công suất điện (W)
U: hiệu điện thế (V)I: cường độ dòng điện (A)
Trang 11- Quạt điện, máy bơn nước: điện năng biến đổi thành cơ năng và nhiệtnăng.
Câu 7: Định nghĩa công dòng điện Viết công thức tính công dòng điện.
Hãy nêu ý nghĩa số đếm trên công tơ điện
Hướng dẫn
Công dòng điện sinh ra trong một đoạn mạch là số đo lượng điện năngchuyển hóa thành các dạng năng lượng khác tại đoạn mạch đó
Công thức: A = P.t = U.I.t với:
Số đếm trên công tơ điện cho biết lượng điện năng đã sử dụng Mỗi sốđếm trên công tơ điện cho biết lượng điện năng sử dụng là 1 kilôoat giờ(kW.h)
- Chỉ làm thí nghiệm với hiệu điện thế dưới 40V
- Sử dụng các day dẫn có vỏ bọc cách điện đúng tiêu chuan
- Phải mắc cầu chì cho mỗi dụng cụ điện đẻ ngắt mạch tự động khi đoản mạch
- Khi tiếp xúc với mạng điện gia đình can lưu ý can thận
- Ngắt điện trước khi sửa chữa
11
A: công dòng điện (J)
P: công suất điện (W)
t: thời gian (s)U: hiệu điện thế (V)I: cường độ dòng điện (A)
Q: nhiệt lượng tỏa ra (J)I: cường độ dòng điện (A)R: điện trở ()
t: thời gian (s)
Trang 12- Đảm bảo cách điện giữa người và nền nhà trong khi sửa chữa.
- Nối đất cho vỏ kim loại của các dụng cụ điện
Câu 10: Vì sao can phải sử dụng tiết kiệm điện năng? Hãy nêu các biện pháp sử dụng tiết kiệm điện năng?
Hướng dẫn
Cần phải tiết kiệm điện năng vì:
- Giảm chi tiêu cho gia đình.
- Các dụng cụ và thiết bị điện được sử dụng lâu bền hơn.
- Giảm bớt các sự cố gây tổn hại chung do hệ thống cung cấp điện
bị quá tải, đặc biệt trong những giờ cao điểm.
- Dành phần điện năng tiết kiệm cho sản xuất.
Các biện pháp tiết kiệm điện năng:
- Cần phải lựa chọn, sử dụng các dụng cụ thiết bị điện có công suất phù hợp.
- Chỉ sử dụng các dụng cụ hay thiết bị điện trong thời gian can
thiết
Câu11: Nam châm là gì? Kể tên các dạng thường gặp Nêu các đặc tính của
nam châm.
Hướng dẫn
- Nam châm là những vật có đặc tính hút sắt (hay bị sắt hút)
- Các dạng nam châm thường gặp: kim nam châm, nam châm thẳng, namchâm hình chữ U
- Đặc tính của nam châm:
+ Nam châm có hai cực: một cực là cực Bắc (kí hiệu N, sơn màu đỏ), mộtcực là cực Nam (kí hiệu S, sơn màu xanh hoặc trắng )
+ Hai nam châm đặt gần nhau thì tương tác với nhau: Các cực cùng tên thìđẩy nhau, các cực khác tên thì hút nhau
Câu 12: Lực từ là gì? Từ trường là gì? Cách nhận biết từ trường?
Hướng dẫn
- Lực tác dụng lên kim nam châm gọi là lực từ
- Từ trường: Môi trường xung quanh nam châm, xung quanh dòng điện tồn
tại từ trường có khả năng tác dụng lực từ lên kim nam châm đặt gần đó
- Cách nhận biết từ trường: Người ta dùng kim nam châm (nam châm thử)
để nhận biết từ trường Nếu nơi nào gây ra lực từ lên kim nam châm thì nơi đócó từ trường
Câu 12: Trình bày thí nghiệm Ơc-xtet Qua thí nghiệm cho ta rút ra kết luận gì ?
Trang 13Hướng dẫn
Thí nghiệm Ơc-xtet: Dây dẫn AB nối với nguồn điện, sao cho khi khóa K mở thì
dây AB được đặt song song với kim nam châm đang đứng yên Đóng khóa K thìkim nam châm không còn song song với day AB ( bị lệch đi )
Kết luận: Dòng điện chạy qua day dẫn thẳng hay day dẫn có hình dạng bất kì
đều gay ra tác dụng lực lean kim nam châm đặt gần nó Ta nói dòng điện cótác dụng từ
Câu 13: Từ phổ là gì? Đường sức từ là gì?
Câu 14: Nêu từ trường của ống dây có dòng điện chạy qua Phát biểu quy tắc nắm tay phải.
Hướng dẫn
+ Phần từ phổ ở bên ngoài ống dây có dòng điện chạy qua giống như từ phổbên ngoài của 1 thanh nam châm Đường sức từ của ống day có dòng điện chạyqua là những đường cong khép kín, bean trong lòng ống day đường sức từ lànhững đường thẳng song song nhau
+ 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 ống dây.
Câu 15 : So sánh sự nhiễm từ của sắt và thép? Nam châm điện là gì? Cách làm
tăng lực từ của nam châm điện? Nêu ứng dụng của nam châm điện
Hướng dẫn
So sánh: Khi đặt trong từ trường sắt và thép đều bị nhiễm từ, nhưng sắt nhiễm
từ mạnh hơn thép và sắt lại bị khử từ nhanh hơn thép, cho nên thép có thể duytrì từ tính được lâu hơn
Nam châm điện: Khi có dòng điện chạy qua ống day có lõi sắt, lõi sắt trở thành
một nam châm
Cách làm tăng lực từ của nam châm điện: Tăng cường độ dòng điện qua ống
day hoặc tăng số vong day của ống day
Ứng dụng: Chế tạo loa điện, chuông điện, Rơ le điện từ.
Câu 16 : Nêu điều kiện sinh ra lực điện từ? Chiều của lực điện từ phụ thuộc yếu
tố nào? Phát biểu qui tắc bàn tay trái.
13
Trang 14Hửụựng daón
- ẹieàu kieọn sinh ra lửùc ủieọn tửứ: Moọt daõy daón coự doứng ủieọn chaùy qua ủaởt
trong tửứ trửụứng vaứ khoõng song song vụựi ủửụứng sửực tửứ thỡ chũu taực duùng cuỷa lửùcủieọn tửứ
Chieàu cuaỷ lửùc ủieọn tửứ phuù thuoọc : Chieàu doứng ủieọn chaùy trong day daón vaứ
chieàu cuỷa ủửụứng sửực tửứ - Qui taộc baứn tay traựi: ẹaởt baứn tay traựi sao cho caực
ủửụứng sửực tửứ hửụựng vaứo loứng baứn tay, chieàu tửứ coồ tay ủeàn ngoựn tay giửừa hửụựng theo chieàu doứng ủieọn thỡ ngoựn tay caựi choaừi ra 90 o chổ chieàu cuỷa lửùc ủieọn tửứ.
Caõu 17 : Haừy neõu nguyeõn taộc, caỏu taùo vaứ hoaùt ủoọng, sửù bieỏn ủoồi naờng lửụùng cuỷa ủoọng cụ ủieọn moọt chieàu.
Hửụựng daón
- Nguyeõn taộc: ẹoọng cụ ủieọn moọt chieàu hoaùt ủoọng dửùa treõn nguyeõn taộc taực
duùng cuỷa tửứ trửụứng leõn khung daõy daón coự doứng ủieọn chaùy qua
- Caỏu taùo: ẹoọng cụ ủieọn moọt chieàu coự hai boọ phaọn chớnh laứ nam chaõm taùo ra
tửứ trửụứng vaứ khung daõy daón coự doứng ủieọn chaùy qua
- Hoaùt ủoọng: Khi khung day daón ủaởt trong tửứ trửụứng vaứ cho doứng ủieọn chaùy
qua thỡ dửụựi taực duùng cuỷa lửùc ủieọn tửứ khung day seừ quay
- Sửù bieỏn ủoồi naờng lửụùng: Khi ủoọng cụ ủieọn moọt chieàu hoaùt ủoọng, ủieọn naờng
ủửụùc chuyeồn hoựa thaứnh cụ naờng
Caõu 18: Doứng ủieọn caỷm ửựng laứ gỡ? Neõu ủieàu kieọn xuaỏt hieọn doứng ủieọn caỷm ửựng?
Hieọn tửụùng caỷm ửựng ủieọn tửứ laứ gỡ?
Hửụựng daón
- Duứng nam chaõm ủeồ taùo ra doứng ủieọn trong cuoọn daõy daón kớn Doứng ủieọn taùo
ra theo caựch ủoự goùi laứ doứng ủieọn caỷm ửựng
- ẹieàu kieọn xuaỏt hieọn doứng ủieọn caỷm ửựng: Doứng ủieọn caỷm ửựng xuaỏt hieọn
trong cuoọn daõy daón kớn khi soỏ ủửụứng sửực tửứ xuyeõn qua tieỏt dieọn S cuỷa cuoọn daõybieỏn thieõn
- Hieọn tửụùng caỷm ửựng ủieọn tửứ : laứ hieọn tửụùng xuaỏt hieọn doứng ủieọn caỷm ửựng
Phần III: Điện học A/ Tóm tắt kiến thức
1/ Muốn duy trì một dòng điện lâu dài trong một vật dẫn cần duy trì một điện ờng trong vật dẫn đó Muốn vậy chỉ cần nối 2 đầu vật dẫn với 2 cực của nguồn điện
tr-thành mạch kín
Càng gần cực dơng của nguồn điện thế càng cao Quy ứơc điện thế tại cực dơng
của nguồn điện , điện thế là lớn nhất , điện thế tại cực âm của nguồn điện bằng 0.Quy ớc chiều dòng điện là chiều chuyển dời có hớng của các hạt mang điện tích d-
ơng, Theo quy ớc đó ở bên ngoài nguồn điện dòng điện có chiều đi từ cực d ơng,
qua vật dẫn đến cực âm của nguồn điện (chiều đi từ nơi có điện thế cao đến nơi có diện thế thấp)
Trang 15r
r r 4
3 2
1
I I I
I r
r I
I r
r
3
4 4
3 1
2 2
1 ; ; ;
;
4
3 2
1
r r
r r
Độ chênh lệch về điện thế giữa 2 điểm gọi là hiệu điện thế giữa 2 điểm đó : V A
-V B = U AB Muốn duy trì một dòng điện lâu dài trong một vật dẫn cần duy trì mộtHĐT giữa 2 đầu vật dẫn đó ( U=0 I =0)
2/ Mạch điện:
a Đoạn mạch điện mắc song song:
*Đặc điểm: mạch điện bị phân nhánh, các nhánh có chung điểm đầu và điểm cuối Các nhánh hoạt động độc lập.
b Đoạn mạch điện mắc nối tiếp:
*Đặc điểm:các bộ phận (các điện trở) mắc thành dãy liên tục giữa 2 cực của nguồn
điện ( các bộ phận hoạt động phụ thuộc nhau).
*tính chất: 1.I chung
2 U=U1+U2+ +Un
3 R=R1+R2+, Rn
*Từ t/c 1 và công thức của định luật ôm I=U/R U1/R1=U2/R2= Un/Rn (trong
đoạn mạch nối tiếp, hiệu điện thế giữa 2 đầu các vật dẫn tỉ lệ thuận với điện trở của chúng) Ui=U Ri/R
Từ t/s 3 nếu có n điện trở giống nhau mắc nối tiếp thì điện trở của đoạn mạch
là R =nr Cũng từ tính chất 3 điện trở tơng đơng của đoạn mạch mắc nối tiếp luôn lớn hơn mỗi điện trở thành phần.
C.Mạch cầu :
Mạch cầu cân bằng có các tính chất sau:
- về điện trở: ( R5 là đờng chéo của cầu)
15
Trang 16l
R.
b/ Bỏ điện trở: ta có thể bỏ các điện trở khác 0 ra khỏi sơ đồ khi biến đổi mạch
điện tơng đơng khi cờng độ dòng điện qua các điện trở này bằng 0.
Các trờng hợp cụ thể: các vật dẫn nằm trong mạch hở; một điện trở khác 0 mắc song song với một vật dãn có điện trở bằng 0( điện trở đã bị nối tắt) ; vôn kế có
điện trở rất lớn (lý tởng).
4/ Vai trò của am pe kế trong sơ đồ:
* Nếu am pe kế lý tởng ( Ra=0) , ngoài chức năng là dụng cụ đo nó còn có vai trò
nh dây nối do đó:
Có thể chập các điểm ở 2 đầu am pe kế thành một điểm khi bién đổi mạch điện
t-ơng đt-ơng( khi đó am pe kế chỉ là một điểm trên sơ đồ)
Nếu am pe kế mắc nối tiếp với vật nào thì nó đo cờng độ d/đ qua vậtđó.
Khi am pe kế mắc song song với vật nào thì điện trở đó bị nối tắt ( đã nói ở trên) Khi am pe kế nằm riêng một mạch thì dòng điện qua nó đợc tính thông qua các dòng ở 2 nút mà ta mắc am pe kế ( dạ theo định lý nút).
* Nếu am pe kế có điện trở đáng kể, thì trong sơ đồ ngoài chức năng là dụng cụ đo
ra am pe kế còn có chức năng nh một điện trở bình thờng Do đó số chỉ của nó còn
đợc tính bằng công thức: Ia=Ua/Ra
5/ Vai trò của vôn kế trong sơ đồ:
a/ trờng hợp vôn kế có điện trỏ rất lớn ( lý tởng):
*Vôn kế mắc song song với đoạn mạch nào thì số chỉ của vôn kế cho biết HĐT
giữa 2 đầu đoạn mạch đó:
UV=UAB=IAB RAB
*TRong trờng hợp mạch phức tạp, Hiệu điện thế giữa 2 điểm mắc vôn kế phải đợc
tính bằng công thức cộng thế: UAB=VA-VB=VA- VC + VC- VB=UAC+UCB
*có thể bỏ vôn kế khi vẽ sơ đồ mạch điện tơng đơng
*Những điện trở bất kỳ mắc nối tiếp với vôn kế đợc coi nh là dây nối của vôn kế
( trong sơ đồ tơng đơng ta có thể thay điện trở ấy bằng một điểm trên dây nối),theo công thức của định luật ôm thì cờng độ qua các điện trở này coi nh bằng 0 ,( IR=IV=U/=0)
b/ Trờng hợp vôn kế có điện trở hữu hạn ,thì trong sơ đồ ngoài chức năng là dụng
cụ đo vôn kế còn có chức năng nh mọi điện trở khác Do đó số chỉ của vôn kế còn
1.4 Một cuộn dây đồng đờng kính 0,5 mm,quấn quanh một cái lõi hình trụ dài10cm, đờng kính của lõi là 1cm và đờng kính của 2 đĩa ở 2 đầu lõi là 5cm Biếtrằng các vòng dây đợc quán đều và sát nhau Hãy tính điện trở của dây
1.5 Một dây nhôm có khối lợng m=10kg, R=10,5 .Hãy tính độ dài và đờng kínhcủa dây
Trang 171.6 Một bình điện phân đựng 400cm dung dịch Cu SO4 2 điện cực là 2 tấm
đồng đặt đối diện nhau, cách nhau 4cm ,nhng sát đáy bình.Độ rộng mỗi tấm là
2cm, độ dài của phần nhúng trong dung dịch là 6cm, khi đó điện trở của bình là
6,4
a tính điện trở suất của dung dịch dẫn điện
b Đổ thêm vào bình 100cm3 nớc cất, thì mực d/d cao them 2cm Tính điện trở của
bình
c Để điện trở của bình trở lại giá trị ban đầu,phải thay đổi khoảng cách giữa 2 tấm
là bao nhiêu, theo hớng nào?
Gợi ý cách giải
1.1 Điện trở dây dẫn tỉ lệ thuận với chiêù dài, tỉ lệ nhịch với tiết điện của dây.
Theo đề bài, chiều dài giảm 4 lần,làm điện trở giảm 4 lần mặtkhác tiết diện lại
giảm 4 lần làm điện trở giảm thêm 4 lần nữa thành thử điện trở của sợi dây chập 4
giảm 16 lần so với dây ban đầu
1.4 Tính số vòng trong mỗi lớp: n=100/0,5=200
Tính độ dày phần quấn dây: (5-1): 2.10=20m
Số lớp p=20: 0,5=40( lớp)
Tổng số vòng dây: N=n.p=8000 vòng
Đờng kính t/b của mỗi vòng: d=(5+1):2=3cm
Chiều dài củadây: l= dn=753,6m
Tiết diện t/b của dây: S =
Điện trở của dây: R =
1.6 a.diện tích miếng đồng ngập trong d/d:S1=a.h điện trở suất của dây ban đầu
Nếu 3 điện trở có giá trị khác nhau R1, R2, R3 thì tạo đợc bao nhiêu?
2.2 Có hai loại điện trở: R1=20 , R2=30 Hỏi cần phải có bao nhiêu điện trở
mỗi loại để khi mắc chúng:
a Nối tiếp thì đợc đoạn mạch có điện trở R=200 ?
b Song song thì đợc đoạn mạch có điện trở R= 5
(S 121/nc9)
2.3 ** Có các điện trở cùng loại r=5 Cần ít nhất bao nhiêu cái , và phải mắc
chúng nh thế nào, để đợc một điện trở cá giá trị nguyên cho trớc? Xét các trờng
2 2
1
v v
k k
Trang 18Am pe kế chỉ 1A R là một bộ gồm 70 chiếc điện trở nhỏ mắc nối tiếp, thuộc 3 loại khác nhau: 1,8 , 2 , 0,2 .Hỏi mỗi loại có bao nhiêu chiếc?
2.6 *Một cái hộp kín (gọi là hộp đen) chỉ chứa toàn điện trở, các điện trở này đ ợcnối với 3 chốt A,B,C nhô ra ngoài Đo điện trở giữa từng cặp điểm một ta đ-ợc:RAB=12 , RBC=16,5
RAC= 28,5 Hỏi hộp chứa tối thiểu mấy điện trở, tính các điện trở ấy và vẽ sơ đồcách mắc chúng vào 3 điểm A,B,C?
đoạn mạchđiện hình tam giác,hình sao (quy về đoạn mạch song và nối tiếp) 2.7 ** Ba điện trở x,y,z làm thành 3 cạnh của một tam giác ABC hình vẽ
Điển trở của mạng đo theo ba cạnh AB, BC, CA lần lợt là a,b,c Tính
x,y,z Xét các trờng hợp
1/ a=5 , b= 8 , c= 9 1/ x=6, y=
12,
ĐS z=18
2/ a=8 , b= 18 , c= 20 2/ x=9, y=27,
z=
45
2.8 ** Một hộp đen ( tơng tự nh ở bài 1.6) Có RAB= 20 , RBC==45 , RAC=50
.Xác định các điện trở và vẽ sơ đồ cách mắc chúng vào 3 điểm A,B,C
mạch điện vô hạn tuần hoàn về một phía, về 2 phía.
II 2.Đo điện trở: ( Bài tập thực hành)
2.9 Dùng 1 am pe kế có điện trở rất nhỏ, một cái điện trở đã biết tr ớc trị số r, một
bộ ắc quy và một số dây nối Hãy xác định điện trở của một vật dẫn X.( cho rằng
bộ ắc quy nối với mạch ngoài hiệu điện thế tại 2 cực của nó vẫn không thay đổi);(S/121/nc9)
2.10 Cho một am pe kế, một vôn kế, một bộ ắc quy và một số dây nối.Hãy xác
định điện trở của một vật dẫn x Xét 2 trờng hợp
a Am pe kế có điện trỏ rất nhỏ, vôn kế có điện trỏ rất lớn ( Am pe kế và vôn kế lítởng)
b Am pe kế có điện trở đáng kể,vôn kế có điện trở hữu hạn
2.11.Dùng một vôn kế có điện trở rất lớn,một cái điện trở đã biết trớc điện trở của
nó là r,một bộ ắc quy và một số dây nối Hãy xác định điện trở của vật dẫn x(S/121/nc9)
2.12:Xác định điện trở xuất của chất làm dây dẩn với các dụng cụ: am pe kế, vôn
kế, bộ ắc quy,thớc đo chiều dài, thớc kẹp và một số dây nối khác(S/121)
2.12.Ba cái điện trở mắc với nhau trong hộp kín nh hình vẽ Hãy tìm các điện trở
R1,R2,R3 Dụng cụ gồm có: một vôn kế, một am pe kế, một bộ ắc quy và một sốdây nối (S/121/nc9)
2.13 Nêu phơng án xác định giá trị của một điện trở Rx với các dụng cụ sau đây:Một Am pe kế,một điện trở r1 đã biết trớc giá trị, Một đoạn dây dẫn có suất điệntrở khá lớn, một số dây nối(có suất điện trở bé) bộ pin, thớc thẳng có thang đo
2.14 Cho 2 vôn kế , một vôn kế có điện trở R0 đã biết, còn một vôn kế có điện trở
Rx cha biết, nguồn điện một chiều, điện trở R Hãy xác định Rx của vôn kế củavôn kế
Trang 192.15 Cho 2 điện trở R1và R2 , am pe kế , nguồn điện không đổi.Tinh giá trị của 2
điện trở đó
2.16 Làm thế nào đo đợc HĐT của mạng điện cao hơn 220 v , nếu có những vôn
kế với thang đo chỉ đến 150V? ( điện trở các vôn kế nh nhau)
2.17.Cho một hộp đen (hình 2.10) có 3 cực ra, vôn kế, am pe kế, nguồn điện các
dây nối Biết rằng trong hộp có 3 điện trở mắc hình sao Hãy xác định đọ lớn củacác điện trở đó
2.18 Trong hộp kín A có một bóng đèn pin, trong hộp kín B có một điện trở Làm
( xem bài 117 /S121/nc9)
2.19 Bằng cách nào, khi nhúng 2 dây dẩn nối với 2 cực của một nguồn điẹn vào
một cốc nớc, có thểnhận biết đợc là có tồn tại hay không giữa chúng một hiệu điệnthế?
2.20 Để xác định xem cực nào của nguồn điện là cực dơng còn cực nào là cực âm,
trên thực tế ngời ta thờng đặt vào trong cốc nớc các đầu dây dẫn nối với 2 cực vàquan sát thấy ở gần một trong 2 dâỷ dẩn nào đó tỏa ra nhiều khí hơn Theo số liệu
đó làm thế nào xác định đợc cực nào là cực âm?
2.21 * Cho một nguồn điện có hiệu điện thé U nhỏ và không đổi,một điện trở r cha
biết mắc một đầu vào một cực của nguồn, một ampekế có điện trở Ra khác 0 chabiết, một biến trở có giá trị biết trớc Làm thế nào để xác định đợc hiệu điện thế.( nc8)
2.22 ** Có 2 am pe kế lí tởng , với giới hạn đo khác nhau cha biết, nhng đủ đảmbảo không bị hỏng Trên mặt thang chia độ của chúng chỉ có các vạch chia, không
có chữ số Dùng 2 am pê kế trên cùng với nguồn có hiệu điện thế không đổi,chabiết, một điện trỏ mẫu R1 đã biết giá trị và các đây nối để xác định điện trở Rx chabiết.Hãy nêu phơng án thí nghiệm (có giải thích) Biết rằng độ lệch của kim am pe
kế tỉ lệ thuận với cờng độ dòng điện chạy qua nó (cn8)
( hãy giải lại bài toán khi chỉ có một ampekế)
III.Định luật ôm cho đoạn mạch- cho toàn mạch
Định luật ôm cho toàn mạch- mạch điện có
nhiều nguồn
Tóm tắt lí thuyết:
Cho mạch điện gồm một điện trở R mắc giữa 2
cực của nguồn điện một chiều có suất điện độngE,
điện trở trong r (h-A).gọi cờng độ dòng điện trong
mạch là I ta có
R r
E I
Từ công thức * của định luật ôm cho toàn mạch
E=I(.r+R)hay E=I.r+I.R (2)
Dấu của E và I trong mạch điện có nhiều nguồn
( hình B):Trongmạch điện có nhiều nguồn,để viết
dấu của nguồn và cờng độ dòng điện chạy qua các đoạn mạch ta làm nh sau:
- Chọn chiều của dòng điện trong các đoạn
mạch( chọn tùy ý)
-Chọn chiều xét của mạch kín đang quan tâm - lấy
dấu (+) cho nguồn E nếu chiều đang xét qua nó có
chiều từ cực âm (-) sang cực dơng (+ ) , lấy dấu (+)
cho cờng độ dòng điện I nếu chiều dòng điện chạy
qua điện trở ( hay đoạn mạch) cùng với chiều tính
mà ta đã chọn
Ví dụ:ở hình-B tạm quy ớc chiều dòng điện trong
mạch nh hình vẽ,xét mạch kín CABC( theochiều C
19
Trang 20R R
x
3 2 1
z
3 2 1
y
3 2 1
Trang 21*Cách 3: biến đổi mạch điện tơng đơng( tam giác thành sao hoặc ngợc lại), tính
điện trở tơng đơng của đoạn mạch, tính cờng độ dòng điện mạch chính tính I1 và
I3 từ hệ phơng trình I1+I3=I (1), và I1R1 +I5R5=I3R3
Bài 3.2.2: Chọn cách giải 1
Đặt ẩn là U1 và U4 ( hoặc U1 và U3 ) vận dụng công thức cộng thế, viết côngthức tính U2 và U3 theo U1 và U4, Lập tiếp phớng trình tính UAB theo nhánhACDB: UAB= U1 + I5 R5 + U4 =UAB. (1) Lập thêm 2 phơng trình về dòng tại các nút
2
1 5
1
1
R U
U U
4
4
R U
U U
l-bài 3.2.3: giải tơng tự nh l-bài 3.3.2 nhng vì cha cho biết chiều của dòng điện I5 do
đó cần phải xác định chiều của I5 trớc ( nếu chọn sai, có thể dẫn đến UAB <0 vôlí)
Mạch điện có am pe kế, vôn kế:
3.3.1 Cho mạch điện nh hình 3.1, các điện trở Giống nhau, có giá trị là r ; điện trở
của các am pe kế không đáng kể; UAB có giá trị U0 không đổi Xác định số chỉ củacác am pe kế khi
a.cả 2 khóa cùng đóng Chốt (+) của am pe kế mắc vào đâu?
b khi cả 2 khóa cùng mở?
3.3.2 Cho mạch điện nh hình 3.3.2 ; R1=R4= 1
; R2=R3=3 ; R5= 0,5 ; UAB= 6 v
a Xác định số chỉ của am pe kế? Biết Ra=0
b Chốt (+) của am pe kế mắc vào đâu.
3.3.3.Một ampekế có Ra 0 đợc mắc nối tiếpvới điện trở R0 =20 , vào 2 điểm M,N có
UMNkhông đổi thì số chỉ của nó làI1=0,6A.Mắc song song thêm vào ampekế một điện trởr=0,25 , thì số chỉ của am pekế là
I2=0,125A.Xác định Io khi bỏ ampekế đi?
3.3.4 ( 95NC9) Có 2 ampekế điện trở lầ lợt là
R1 , R2 , một điện trởR=3 , một nguồn
điện không đổiU.Nếu mắc nối tiépcả 2 ampekế và Rvào nguồn thì số chỉcủa mỗi ampekế là4,05A.Nếu mắc 2 ampekế song song với nhau rồi mới
mắc nối tiếp với R vào nguồn thì Ampekế thứ nhất chỉ
3A, Ampekế thứ 2 chỉ 2A
a.Tính R1 và R2 ?
b.Nếu mắc trực tiếp R vào nguồn thì cờng độ dòng điện
qua R là bao nhiêu?
3.3.5 Cho mạch điện nh ình vẽ 3.3 5 Trong đó R/=4R,
vôn kế có điện trở Rv, UMN không đổi Khi k đóng và khi K mở , số chỉ của vôn kế
Trang 223.3.7 (xem bài1- đề 9Trang 90 CC9)
3.3.8 ** Có k điện trở giống hệt nhau có giá trị là r, mắc nối tiếp với nhau vào một
mạnh điện có hiệu điện thế không đổi U mắc một vôn kế song song với một trongcác điện trở thì vôn kế chỉ U1
a.Chứng tỏ rằng khi mắc vôn kế song song với k-1 điện trở thì số chỉ của vôn kế là
lần so với khi mắc song song với p điện trở (vớik,p Z+; K > P )
3.3.9 Hai điện trở R1 , R2 đợc mắc nối tiếp với nhau vào 2 điểm A và B có hiệu
điện thế UAB không đổi Mắc một vôn kế song song với R1 , thì số chỉ của nó làU1 mắc vôn kế song song với R2 thì số chỉ của nó là U2
a Chứng minh : U1 /U2 =R1 /R2
b Biết U=24V, U1 =12V, U2 = 8V Tính các tỉ số Rv/
R1 ;Rv/R2 ;điện trở Rv của vôn kế,và hiệu điệnthế thực tế
giữa 2 đầu R1 và R2 ? (NC9/XBGD)
3.3.10 Để đo cờng độ dòng điện qua một điện trở R=250 , ngời ta đo gián tiếp
qua 2 vôn kế mắc nối tiếp( hình 3.3.10).Vôn kế V1 có R1 =5k, và số chỉ là U1
=20V, vôn kế V2 có số chỉ U2 =80V.Hãy xác định cờng độ dòng điện mạch chính.Cờng độ mạch chính tìm đợc chịu sai số do ảnh hởng của dụng cụ đo là bao nhiêu
%? ( trích đề thi HSG tỉnh năm 2002-2003)
Một số bài toán về đồ thị
3.4.1 Cho mạch điện nh hình vẽ 3.4.1.a: ampe kế lí tởng, U=12V Đồ thị biểu diễn
sự phụ thuộc của cờng độ dòng điện chạy qua ampekế(Ia) vào giá trị của biến trở
a Xác định giá trị của R để mạch ngoài có
công suất cực đại Tính giá trị cực đại đó?
b Chứng tỏ rằng, khi công suất mạch ngoài nhỏ hơncông suất cực đại(Pcđ) thì điện trở R có thể ứng với 2 giá trị
là R1 và R2 và R1.R2 =r2
Trang 23) (
2 2
R
r R
b.Nếu có 12 bóng đèn loại 6V-6w thì phải mắc thế nào đểchúng sáng bình thờng?
Phơng pháp giải
a Tính công suất cực đại của mạch ngoài số bóng tối đa
b.- (Xét cách mắc đối xứng M dãy, mỗi dãy có n điện trở mắc nối tiếp
-Đặt phơng trình thế: U=U MB +Ir theo 2 biến số m,n trong đó m+n=12
4.3:Cho một nguồn điện có suất điện động E không đổi , r=1,5 Có bao nhiêu
cách mắc các đèn 6V-6W vào 2 điểm A và B để chúng sáng bình thờng? Cách mắcnào có lợi hơn? tại sao?
Phơng pháp: a.cách mắc số bóng đèn.
Cách2: Từ phơng trình thế:E=U AB +I r Theo biến m và n, và phơng trình m.n=N( N là số bóng đợc mắc, m là số dãy, n là số bóng trong mỗi dãy) phơng trình: m=16-n ( *), biện luận *n<4 n= { }; m={ }.
b Cách nào lợi hơn? xét hiệu suất Trong đóP i =P đ mn, P tp =P i +I 2 r hay P tp =P I +(mI đ )2r So sánh hiệu suất của mạch điện trong các cách kết luận
4.4.( bài 4.23 nc9):Cho mạch điện nh hình vẽ,
dãy, mỗi dãy có n bóng mắc nói tiếp
*Đặt phơng trình thế:U MN =U MA +U AB 12=U AM +nU đ khoảng xác định của n={1,2,3} (1)
* Đặt phơng trình công suất: P AB =NP đ NP đ =15n-4,5n 2 khoảng xác định của N:
tìm số dãy m: m=N/n (3) Tìm
P đ = (4) lập bảng giá trị của N,m P đ Trong các trờng hợp n=1; n=2, n=3. đáp số
4.5:Có 5 bóng đèn cùng hiệu điện thế định mức 110v,công suất của chúng lần lợt
là 10,15,40, 60, 75 oát.Phải ghép chúng nh thế nào để khi mắc vào mạch điện 220vthì chúng đềi sáng bình thờng?
23
A E r B
)2(5,1
5,4153
15
Trang 24Q R
Q R
a phải mắc chúng nh thế nào vào hiệu điện thế 12V để chúng sáng bình thờng?
b Các đèn đang sáng bình thờng, nếu 1 đèn bị hỏng thì độ sáng của các đèn cònlại tăng hay giảm nh thế nào? ( xem bài 120 nc9)
Phơng pháp giải:
a.Không thể mắc nối tiếp 2 loại đèn với nhau( vì sao?) có thể mắc m bóngđèn loại 3w song song với nhau thành một cum và n bóng đèn 5 wsong song với nhau thành một cụm,rồi mắc 2 cụn đèn trên nối tiếp nhau sao cho hiệu điện thế ở 2 đầu các cụm đèn là 6V công suất tiêu thụ điện của các cụm đèn phải bằng nhau
phơng trình: 3m = 5n nghiệm củaphơng trình
(* phơng án 2:Mắc2 loại đèn thành 2 cụm , mỗi cụm có cả 2 loại đèn
*phơng án 3: mắc 2 loạiđèn thành m dãy, trong mỗi dãy có 2 đèn cùng loại mắc nối tiếp )
b giả thiết một đèn trong cụm đèn 3Wbị cháy điện trở củatoàn mạch bây giờ ?
cờng độ dòng điện mạch chính?hiệu điện thế ở 2 đầu các cụm đèn bây giờ thế nào? kết luận về độ sáng của các đèn?
(Chu ý: muốn biết các đèn sáng nh thế nào cần phải so sánh hiệuđiện thế thực tế ở
2 đầu bóng đèn với hiệu điện thế định mức)
4.7: để thắp sáng bình thờng cùnglúc 12 đèn 3V-3 và 6 đèn 6V- 6 ,ngời ta dùng
một nguồn điện có suất điện động không đổi E=24V.dây dẫn nối từ nguồn đếnnơitieu thụ có điện trở toàn phần r=1,5
a số bóng đèn ấy phải mắc nh thế nào?
b Tính công suất và hiệu suất của nguồn? ( xem bài 128 NC9)
Ph
ơng pháp giải :
a Từ giả thiết cờng độ dòng điện định mức của các đèn bằng nhau có thể mắc nối tiếp 2 bóng đèn khác loại đó với nhau , Có thể thay12 bóng đèn 3V-3W bằng 6 bóng đèn 6V-6W để tìm cách mắc các đèn theo dề bài ta tìm cách mắc 6+6=12bóng đèn 6V-6W(đã xét ở bài trớc) nghiệm m={12;4} dãy; n={ 1;3} bóng từ kết quả cách mắc 12 đền 6V-6W, tìm các cách thay 1 đèn 6V-6Wbằng
2 đèn 3V-3Wta có đáp số của bài toán.( có 6 cách mắc )
b Chú ý - công suất của nguồn(là công suất toàn phần): P tp =EI hayE=mI đ ; công suất có ích là tổng công suất tiêu thụ điện của các đèn:P i =mn.P đ ; H=P i /P tp cách nào cho hiệu suất bé hơn thì cách mắc đó lợi hơn( kinh tế hơn).
V.Định luật giun - len xơ
Trang 25 Với một dây điện trở xác định: nhiệt lợng tỏa ra trên dây tỉ lệ thuận với thờigian dòng điện chạy qua Q1/t1=Q2/t2= Qn/tn=P.
Bài tâp :
5.1 Một ấm đun nớc bằng điện loại(220V-1,1KW), có dung tích1,6lít Có nhiệt độ
ban đầu là t1=200C
a.Bỏ qua sự mất nhiệt và nhiệt dung của ấm Hãy tính thời gian cần để đun sôi ấm
nớc? điện trở dây nung và giá tiền phải trả cho 1lít nớc sôi ? (xem bài 109NC9)
b Giả sử ngời dùng ấm bỏ quên sau 2 phút mới tắt bếp hỏi lúc ấy còn lại baonhiêu nớc trong ấm?( C=4200j/kg.k; L=2,3.106j/kg)
5 2.Một bếp điện hoạt động ở HĐT 220V, Sản ra công cơ học Pc=321W Biết điện
trở trong của động cơ là r=4 .Tính công suất của động cơ.( xem 132NC9)
Phơng pháp:-Lập phơng trình công suất tiêu thụ điện của động cơ:UI=I 2 r+P c
4r 2 -220+321=0 (*) Giải(*)vaf loại nghiệm không phù hợp đợc T=1,5A công suất tiêu thụ điện của động cơ:P=UI( cũng chính là công suất toàn phần) Hiệu suấtH=P c /P
( chú ý rằng công suất nhịêt của động cơ là công sút hao phí).
5.3 Dùng một bếp điện loại (220V-1KW), Hoạt đọng ở HĐT U=150V, để đun sôi
ấm nớc Bếp cóH=80%, Sự tỏa nhiệt từ ấm ra không khí nh sau: Thử ngắt điện,một phút sau nớc hạ xuống 0,50C ấm có khối lợng m1=100g, C1=600j/kg.k,nớc có
m2=500g, C2=4200j/kg.k,t1=200c.tính thới gian để đun nớc sôi? (xem4.26 * NC9)
Bài tập ở nhà: 4.23; 4.24; 4 25; 4 27 (NC9)
145a(BTVLnc9)
VI Bién trở- Toán biện luận:
6.1 Một biến trở AB có điện trở toàn phần R1 đợc mắc vào đoạn mạch MN, lần lợttheo 4 sơ đồ( hình 6.1) Gọi R là điện trở của đoạn mạch CB (0 R R1 ).a.Tính điện trở của đoạn mạch MN trong mỗi sơ đồ
b.Với mỗi sơ đồ thì điện trở lớn nhất và nhỏ nhất là bao nhiêu? ứng với vị trí nàocủa C?
a Để số chỉ của 2 Am pe kế bằng nhau, phải đặt
con chạy C ở vị trí nào?
b Để số chỉ của V1,V2 , không thay đổi khi K
đóng cũng nh khi k mở, thì phải đặt C ở vị trí nào?
c Biết U=22V, tính CĐDĐ đi qua khóa K Khi K
đóng khi U1 = U2 và khi U1 =12V ( xem 82
Trang 266.5.Trong mạch điện 6.4, kể từ vị trí của C mà
đèn sáng bình thờng, ta từ từ dich chuyển con
chạy về phía A, thì độ sáng của đèn và cờng
độ dòng điện rẽ qua AC/ thay đổi nh thế nào?
đổi
a Xác định R2 để đèn sángbình thờng
b Xác định R2 để công suất tiêu thụ của R2 cực
đại
c.Xác định R2 để công suất tiêu thụ của mạch mắc
song song cực đại ( Xem 4.14 nc9/XBGD)
6.8.Cho mạch điện nh hình vẽ 6.8: U=16V, R0=4 ,
R1 =12 , Rx là một biến trở đủ lớn, Ampekế và dâynối có điện trở không đáng kể
A tính R1 sao cho Px=9 W , và tính hiệu suất củamạch điện Biết rằng tiêu hao năng lợng trên Rx, R1 là có ích, trên R0 là vô ích
b Với giá trị nào của Rxthì công suất tiêu thụ trên nó cực đại Tính công suất ấy?
(Xem 149 NC9/ XBGD).
6.9 ** Cho mạch điện nh hình 6.9 Biến trở có điện trở toàn phần R0 , Đ1 loại
3V-3W, Đ2 loại 6V-6Wa.Các đèn sáng bình thờng.Tìm R0 ?
b**.Từ vị trí dèn sáng bình thờng( ở câu a), ta dichuyển con chạy C về phía B Hỏi độ sáng của các
đèn thay đổi thế nào?
6.10: Cho mạch điện nh hình (6.10) UMN=36Vkhông đổi, r= R2 =1,5 , R0 =10 , R1 = 6 , Hiệu
điện thế định mức của đèn đủ lớn(đẻ đèn không bịhỏng).Xác định vị trí của con chạy để :
a Công suất tiêu thụ của đèn Đ2 là nhỏ nhất.Tìm P2
?
b Công suất của đoạn mạch MB là nhỏ nhất
6.11 ** Cho mạch điện h-6.11 Biến trở có điện trở
toàn phần R0 =10 , đèn đ loại (6V-3W),UMN = 15V không đổi, r=2
a.Tìm vị trí của con chạy C để đèn sáng bình thờng
b Nếu từ vị trí đèn sáng bình thờng, ta đẩy con chạy C về phía A thì độ sáng của
đèn thay đổi nh thế nào?
Các bài tập khác:Đề thi lam sơn (1998-1999); bài 3 đề thi lam sơn 2001).
-bài 4.18; 4.19( NC9/ ĐHQG).
Tài liệu cần có: Sách 121 NC9
Sách bài tập nâng cao vậtlí 9 nha xuất bản giáo dục (XBGD) Sách vật lí nâng cao (ĐH quốc gia Hà nội- ĐH khoa học tự nhiên khối PT
chuyên lí
Bộ đề thị học sinh giỏi tỉnh; lam sơn, ĐH tự nhiên Hànội
Trang 27 Làm lại hết các bài tập trong sách 121 NC9( tự tìm theo các chủ đề ở trên )
a Cờng độ dòng điện lớn nhất có thể cho qua điện kế là bao nhiêu?
b.nếu mắc cho điện kế một sơn S1=0,4 ( Sơn đợc mắc song song với điện kế) thìcờng độ dòng điện lớn nhất có thể đo đợc là bao nhiêu?
c Để cờng độ dòng điện lớn nhất có thể đo đợc là 20A, thì phải mắc thêm một sơn
S2 bằng bao nhiêu và mắc nh thế nào?
21.3 Một Ampekế A , một vôn kế V1 và một điện trở R, đợc mắc theo
sơ đồ 21.3 khi đó A chỉ 0,5A và V1 chỉ 13,5V Ngời ta mắc thêm vôn kế
V2 nối tiếp với V1( hình 21.3b), và điều chỉnh lại cờng độ dòng điện trên
mạch chính để cho A chỉ 0,45A Khi đó số chỉ của V1, V2 lần lợt là
8,1V và 5,4V
hỏi : để mở rộng thang đo của V1, V2 lên 10 lần thì phải mắc chúng với
điện trở phụ lần lợt là bao nhiêu?
21.4 Một vôn kế có hai điện trở phụ R1=300 và
R2=600 đợc dùng để đo một hiệu điện thế U=12V
Nếu dùng điện trở phụ R1 thì kim vôn kế lệch 48
độ chia, dùng R2 thì kim vôn kế lệch 30 độ chia
a.nếu dùng cả hai R1, và R2 nối tiếp và thang đo có
100 độ chia thì hiệu điện thế lớn nhất có thể đo
đợc là bao nhiêu?
b để với hiệu điện thế U nó trên, kim lệch
27
Trang 28100 độ chia, ngời ta phải mắc thêm cho R1 một điện trở R hỏi R bằng bao nhiêu
Tơng tự với thang đo 1A thì I=1A, và I g =0,001A nên g/s 1 =999 nên S 1 =2/111 .
b để khi mắc vào hiệu điện thế 10 V, độ lệch của kim điện kế cực đại ,tức là cờng
độ dòng điện qua điện kế I g =1mA= 0,001A, thì tổng trở của điện kế và điện trở phụ phải là:
S 12 < S 1 do đó phải mắc S 2 //S 1 sao cho 1/S 12 =1/S 1 + 1/S 2 , S 20,13 .
21.3 gọi R 1 và R 2 lần lợt là điện trở của đoạn mạch a và b.
1/ Muốn duy trỡ một dũng điện lõu dài trong một vật dẫn cần duy trỡ một điện
trường trong vật dẫn đú Muốn vậy chỉ cần nối 2 đầu vật dẫn với 2 cực của nguồn
điện thành mạch kớn
Càng gần cực dương của nguồn điện thế càng cao Quy ước trong mạch điện,
điện thế tại cực dương của nguồn điện là lớn nhất, điện thế tại cực õm của nguồnđiện = 0
Quy ước chiều dũng điện là chiều chuyển dời cú hướng của cỏc hạt mang điện tớchdương, Theo quy ước đú ở bờn ngoài nguồn điện dũng điện cú chiều đi từ cực
dương, qua vật dẫn đến cực õm của nguồn điện (chiều đi từ nơi cú điện thế cao đến nơi cú diện thế thấp)