bai tap on HSG dien lop 9

Bài 4 ( 2,5 điểm): Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ . Biết : R 1 = 8 Ω , R 2 = R 3 = 4 Ω , R 4 = 6 Ω , U AB = 6V không đổi. Điện trở của ămpe kế, công tắc K và các dây nối không đáng kể. Tính điện trở tương đương của mạch và số chỉ của ămpe kế khi công tắc K đóng. Bài 5 ( 2,5 điểm): Cho một mạch điện gồm một điện trở R mắc nối tiếp với hai ămpe kế vào nguồn. Nếu hai ămpe kế mắc song song thì số chỉ của chúng lần lượt là 2A và 3A. Nếu hai ămpe kế mắc nối tiếp thì chúng cùng chỉ 4A. Xác định cường độ dòng điện trong mạch khi không có ( Hình cho bài 4) ămpe kế. Bài 4( 2,5 điểm) I 3 I 2 I 4 I 1 R 1 R 4 R 3 A B R 2 A Điểm B và điểm C có thể chập lại nên R 1 //( R 4 nt (R 2 // R 3 ) ) . (Vẽ lại mạch điện) 0,25điểm => tính được R 23 = 2 Ω , R 234 = 8 Ω , R AB = 4 Ω 1điểm => I AB = U/R AB = 6/4 = 1,5A 0,25điểm R 1 // R 234 và R 1 = R 234 => I 1 = I 4 = I AB /2 = 1,5/ 2 = 0,75A 0,5điểm R 2 // R 3 và R 2 = R 3 => I 2 = I 3 = I 4 /2 = 0,75/ 2 = 0,375A Vậy I A = I 3 = 0,375A. 0,5điểm Bài 5 ( 2,5 điểm): I 1 = 2A, I 2 = 3A, I = 4A. Khi hai ămpe kế mắc song song R A1 /R A2 = I 2 /I 1 = 3/2 => R A1 = 1,5R A2 0,5điểm I R = I 1 + I 2 = 2+3 = 5A 0,25điểm Gọi U là hiệu diện thế của nguồn , U = I R .R + I 2 .R A2 = 5R + 3R A2 (1) 0,25điểm Khi hai ămpe kế mắc nối tiếp ta có : U = I.R + I.( R A1 + R A2 ) = 4R + 4.2,5R A2 = 4R + 10R A2 . (2) 0,5điểm (1) và (2) => 5R + 3R A2 = 4R + 10R A2 => R A2 = 1/7R (3) 0,5điểm (2_) và ( 3) => U = 4R + 10/7R = 38/7 R => U/R = 38/7. Vậy không có ămpe kế thì cường độ dòng điện trong mạch là 38/7A. Bài 5 ( 2 điểm): Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ. Các vôn kế có cùng điện trở là R V và có số chỉ là 8V và 2V. a) Xác định cố chỉ của từng vôn kế và tỉ số R/R V ? b) Xác định hiệu điện thế U MN của nguồn. 0,5điểm A R 4 R 1 R 2 D C R 3 K B A V 2 V 1 R R A B C D R U M N ( Hình cho bài 5) Bài 2: ( 4 điểm) Mạch điện như hình vẽ bên, U= 12V, R= 1  . Biến trở AB có tổng điện trở R AB = 8  , dài AB = 20cm, C là con chạy của biến trở. a. Khi con chạy C ở vị trí trung điểm của AB, hãy tính công suất tiêu thụ điện của biến trở. b. Xác định vị trí của con chạy C để công suất tiêu thụ điện của biến trở đạt giá trị cực đại. Tính giá trị cực đại ấy. Bài 2: (4 điểm) a/. - Khi C là trung điểm của AB: R CA = R CB = 4Ω. ⇒ R AB = . CA CB CA CB R R R R+ = 2Ω - Công suất của biến trở: ( ) 2 2 2 12 2 32( ) 1 2 AB AB U P R W R R   ⇒ = = =  ÷ +   + b/. - Công suất của biến trở: ( ) 2 2 AB AB U P R R R = + ( ) 2 2 2 2 0 AB AB PR U PR R PR⇔ − − + = Phương trình có nghiệm ( ) 2 2 2 2 2 4 0U PR P R⇒ ∆ = − − ≥ 2 4 U P R ⇔ ≤ Vậy: P max = U 2 /4R= 36W Lúc này R AB = R = 1Ω ( ) 8 1 8 CA CA R R− ⇔ = ⇒ R CA ≈ 6,828Ω hoặc R CA ≈ 1,172Ω ⇒ C cách A đoạn ≈ 17,07cm hoặc ≈ 2,93cm Câu3: (3,5 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ: Các ampe kế giống nhau và có điện trở R A , ampe kế A 3 chỉ giá trị I 3 = 4(A), ampe kế A 4 chỉ giá trị I 4 = 3(A). Tìm chỉ số của các ampe kế còn lại? Nếu biết U MN = 28 (V), hãy tìm R, R A ? R B A C + - U A 2 _ A 1 R M N D C + A 3 A 4 => 5R = 5,6 => R= 1,12 () Câu 3 (1,5 điểm) Cho sơ đồ mạch điện nh hình vẽ(Hình 1). U không đổi, Ampe kế A 1 có điện trở không đáng kể, đèn Đ ghi 20V- 10W. Ngời ta thấy để đèn sáng bình thờng thì con chạy C ở vị trí mà điện trở trên đoạn CM gấp hai lần điện trở trên đoạn CN và khi đó ampe kế A 1 chỉ 0,75A. a. Tìm giá trị của biến trở R MN . b. Thay đèn Đ bằng một ampe kế A 2 có điện trở 10 . Dịch chuyển vị trí con chạy C trên đoạn MN đến vị trí mà ampekế A 2 chỉ giá trị cực đại. Tính giá trị cực đại đó. Câu 4 (3,0 điểm) Cho mạch điện nh hình vẽ (Hình 2). R 1 =10 ; R 2 = 4 ; R 3 = R 4 =12 ; Ampekế có điện trở R a =1 , R x là một biến trở, U không đổi. Bỏ qua điện trở các dây nối và khóa K. a. K đóng, thay đổi giá trị của R x đến khi công suất tiêu thụ trên R x đạt cực đại thì ampekế chỉ 3A. Xác định hiệu điện thế U. b. K mở, giữ nguyên giá trị của R x ở câu a. Xác định số chỉ của ampekế khi đó. - Điện trở của đèn R Đ = 40( ), I Đ = 0,5(A) - Tính I MC = I c - I Đ = 0,25(A) - R MC = MC MC U I =80( ) - R MN = R MC + R CN = 3 2 R MC = 120( ) - Vì I a = a a U R I a lớn nhất khi U a lớn nhất và bằng U. - Từ câu a ta có: U = U MC + U CM = 20 + 30 = 50(V). - I a max = 5(A) Cau 4 : Gọi giá trị R x đạt giá trị cực đại khi đó là x( ) (x>0). *Tỡm I 1 v I 2: Ta cú dũng in i vo cht M v i ra cht N Do ú U 3 = 4R A U 4 = 3R A tc l :U CN >U DN hay V C > V D Nờn dũng in iqua A 2 cú chiu t C sang D U CN = U CD +U DN = 4R A =I 2 R A + 3R A =>I 2 = 1 (A ) Xột ti nỳt D ta cú : I 1 + I 2 = I 4 = I 1 + 1 = 3 (A) =>I 1 = 2 (A) *Tỡm R, R A : Ta vit phng trỡnh hiu in th. U MN = U MD + U DN = 28 = 2R A + 3R A R A = 5,6 () Tng t ta cng cú : U MN = U MC + U CN 28 = 5.R + 4.5,6 ( vỡ I R = I 2 + I 3 =1+4 = 5 A v R A = 5,6 ) M N A 4 A 2 A 1 D + _ Hình 1 U N M Đ C + - A 1 A R 3 R 2 R 4 K Hình 2 + - U R x R 1 A B - Mạch diện đợc mắc nh sau: [{( R 3 //R 4 ) nt R 2 }//R x ] R 1 - R 34 = 6 ; R 234 = 10( ) - Tính R m = 10(x 1) 10 11 x + + + = 20x 120 11 x + + -Tính U AB = I.R AB = AB m U R R Thay vào ta tính đợc: U AB = U(x 1) 2x 12 + + (1) - Tính I x = AB U x 1+ = U 2x 12+ (A) - Tính P x = I x 2 .R x = ( ) 2 2 2 2 U x U 2x 12 12 2 x x = + + ữ (2) - Để P x lớn nhất, theo (2) thì biểu thức: 2 x + 12 x phải nhỏ nhất. Vậy khi đó x = 6( ) - Tính U 5 = I 5 .R 5 = 6.3 = 18(V) - U AB = 21V Từ (1) tính U= 72V b) - Mạch điện đợc mắc nh sau: {(R x nt R 4 )//R 2 } nt R 3 nt R 1 - Giữ nguyên R x khi đó tính đợc R m = 25,3( ) - Cờng độ dòng điện trong mạch chính: I c = m U R = 2,84(A) - Ta có: 2 x a 4 a 2 2 a I R R R 19 I R 4 I I 2,84 + + = = + = - Giải hệ phơng trình này ta đợc I a = 0,49(A) B i 3 : (7 i m) Cho 2 búng ốn: 1 (12V - 9W) v 2 (6V - 3W). a) Cú th mc ni tip 2 búng ốn ny vo hiu in th U = 18V chỳng sỏng bỡnh thng c khụng? Vỡ sao? Bi 3: (7 im) a. Cng dũng in nh mc qua mi ốn: I m1 = 1 1 dm dm U P = 12 9 = 0,75(A) 0,25 I m2 = 2 2 dm dm U P = 6 3 = 0,5(A) 0,25 Ta thy I m1 I m2 nờn khụng th mc ni tip 2 ốn sỏng bỡnh thng. 0,5 b. 2 ốn sỏng bỡnh thng thỡ: U 1 = U m1 = 12V; I 1 = I m1 = 0,75A 0,5 v U 2 = U m2 = 6V; I 2 = I m2 = 0,5A 0,5 b) Mc 2 búng ốn ny cựng vi 1 bin tr cú con chy vo hiu in th c (U = 18V) nh hỡnh v (Hỡnh 1) thỡ phi iu chnh bin tr cú in tr l bao nhiờu 2 ốn sỏng bỡnh thng? c) Bõy gi thỏo bin tr ra v thay vo ú l 1 in tr R sao cho cụng sut tiờu th trờn ốn 1 gp 3 ln cụng sut tiờu th trờn ốn 2 .Tớnh R? (Bit hiu in th ngun vn khụng i) 1 2 U + - Hỡnh 1 R b Do đèn Đ 2 // R b  U 2 = U b = 6V 0,25đ Cường độ dòng điện qua biến trở: I b = I 1 – I 2 = 0,75 – 0,5 = 0,25(A). 0,5 đ Giá trị điện trở của biến trở lúc đó bằng: R b = b b I U = 25,0 6 = 24 ( Ω ) 0,25đ c. Theo bài ra ta có: P 1 = 3P 2  I 1 2 .R 1 = 3I 2 2 .R 2 1 đ  2 2 1         I I = 1 2 3 R R = 3. 2 1 2 1 2 2 . . dm dm dm dm PU PU = 3. 3.12 9.6 2 2 = 4 9  2 1 I I = 2 3  2I 1 = 3I 2 (1) 1 đ Mà I 1 = I 2 + I R nên (1)  2(I 2 + I R ) = 3I 2  2I 2 + 2I R = 3I 2 I 2 = 2I R (2) 1 đ Do đèn Đ 2 // R nên U 2 = U R  I 2 R 2 = I R R 0,5 đ Thay (2) vào ta được 2I R R 2 = I R R  R = 2R 2 = 2. 2 2 2 dm dm P U = 2. 3 6 2 = 24 ( Ω ) 0,5 đ . nguồn. Nếu hai ămpe kế mắc song song thì số chỉ của chúng lần lượt là 2A và 3A. Nếu hai ămpe kế mắc nối tiếp thì chúng cùng chỉ 4A. Xác định cường độ dòng điện trong mạch khi không có ( Hình.  , dài AB = 20cm, C là con chạy của biến trở. a. Khi con chạy C ở vị trí trung điểm của AB, hãy tính công suất tiêu thụ điện của biến trở. b. Xác định vị trí của con chạy C để công suất tiêu. Cờng độ dòng điện trong mạch chính: I c = m U R = 2,84(A) - Ta có: 2 x a 4 a 2 2 a I R R R 19 I R 4 I I 2,84 + + = = + = - Giải hệ phơng trình này ta đợc I a = 0, 49( A) B i 3 : (7 i m) Cho