CHUYÊN ĐỀ BỒI DƯỠNG HSG lí 89 HAY

CHUYÊ ĐỀ BỒI DƯỠNG VẬT LÍ THCS Phần I: NHIỆT HỌC I - CƠ SỞ LÝ THUYẾT: - Nhiệt lượng tỏa nhiên liệu bị đốt 1/ Nguyên lý truyền nhiệt: cháy: Nếu có hai vật trao đổi nhiệt thì: Q = mq (q suất tỏa nhiệt - Nhiệt tự truyền từ vật có nhiệt độ cao nhiên liệu) sang vật có nhiệt độ thấp - Nhiệt lượng tỏa dây dẫn có dòng - Sự truyền nhiệt xảy nhiệt độ điện chạy qua: hai vật dừng lại Q = I2Rt -Nhiệt lượng vật tỏa nhiệt 3/ Phương trình cân nhiệt: lượng vật thu vào Qtỏa = Qthu vào 2/ Công thức nhiệt lượng: 4/ Hiệu suất động nhiệt: Qích - Nhiệt lượng vật thu vào để nóng 100% H= lên: Q = mc∆t (với ∆t = t2 - t1 Nhiệt độ cuối Qtp trừ nhiệt độ đầu) 5/ Một số biểu thức liên quan: - Nhiệt lượng vật tỏa để lạnh đi: m - Khối lượng riêng: D = Q = mc∆t (với ∆t = t1 - t2 Nhiệt độ đầu trừ V nhiệt độ cuối) P - Nhiệt lượng tỏa thu chất - Trọng lượng riêng: d = V chuyển thể: - Biểu thức liên hệ khối lượng trọng + Sự nóng chảy - Đông đặc: Q = mλ lượng: P = 10m (λ nhiệt nóng chảy) - Biểu thức liên hệ khối lượng riêng + Sự hóa - Ngưng tụ: Q = mL (L trọng lượng riêng: d = 10D nhiệt hóa hơi) II - BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài 1: Người ta thả thỏi đồng 0,4kg nhiệt độ 80 0C vào 0,25kg nước nhiệt độ 180C Hãy xác định nhiệt độ cân nhiệt Cho biết nhiệt dung riêng đồng 380J/kg.k nước 4200J/Kg.K Hướng dẫn giải: - Nhiệt lượng miếng đồng tỏa để nguội từ 800C xuống t0C: Q1 = m1.C1.(t1 - t) = 0,4 380 (80 - t) (J) - Nhiệt lượng nước thu vào để nóng lên từ 180C đến t0C: Q2 = m2.C2.(t - t2) = 0,25 4200 (t - 18) (J) Theo phương trình cân nhiệt: Q1 = Q ⇔ 0,4 380 (80 - t) = 0,25 4200 (t - 18) ⇔ t ≈ 260C Vậy nhiệt độ xảy cân 260C Bài 2: Trộn lẫn rượu nước người ta thu hỗn hợp nặng 140g nhiệt độ 36 0C Tính khối lượng nước khối lượng rượu trộn Biết ban đầu rượu có nhiệt độ 19 0C nước có nhiệt độ 1000C, cho biết nhiệt dung riêng nước 4200J/Kg.K, rượu 2500J/Kg.k Hướng dẫn giải: - Theo ta biết tổng khối lượng nước rượu 140 m1 + m2 = m ⇔ m1 = m - m2 (1) - Nhiệt lượng nước tỏa ra: Q1 = m1 C1 (t1 - t) - Nhiệt lượng rượu thu vào: Q2 = m2 C2 (t - t2) - Theo PTCB nhiệt: Q1 = Q2 m1 C1 (t1 - t) = m2 C2 (t - t2) CHUYÊ ĐỀ BỒI DƯỠNG VẬT LÍ THCS ⇔ m14200(100 - 36) = m22500 (36 - 19) ⇔ 268800 m1 = 42500 m2 268800m1 m2 = (2) 42500 - Thay (1) vào (2) ta được: 268800 (m - m2) = 42500 m2 ⇔ 37632 - 268800 m2 = 42500 m2 ⇔ 311300 m2 = 37632 ⇔ m2 = 0,12 (Kg) - Thay m2 vào pt (1) ta được: (1) ⇔ m1 = 0,14 - 0,12 = 0,02 (Kg) Vậy ta phải pha trộn 0,02Kg nước vào 0,12Kg rượu để thu hỗn hợp nặng 0,14Kg 360C Bài 3: Người ta đổ m1(Kg) nước nhiệt độ 600C vào m2(Kg) nước đá nhiệt độ -50C Khi có cân nhiệt lượng nước thu 50Kg có nhiệt độ 25 0C Tính khối lượng nước đá nước ban đầu Cho nhiệt dung riêng nước đá 2100J/Kg.k (Giải tương tự số 2) Bài 4: Người ta dẫn 0,2 Kg nước nhiệt độ 100 0C vào bình chứa 1,5 Kg nước nhiệt độ 150C Tính nhiệt độ cuối hỗn hợp tổng khối lượng xảy cân nhiệt Hướng dẫn giải: Nhiệt lượng tỏa 0,2 Kg nước 1000C ngưng tụ thành nước 1000C Q1 = m1 L = 0,2 2,3.106 = 460000 (J) Nhiệt lượng tỏa 0,2Kg nước 1000C thành nước t0C Q2 = m1.C (t1 - t) = 0,2 4200 (100 - t) Nhiệt lượng thu vào 1,5Kg nước 150C thành nước t0C Q3 = m2.C (t - t2) = 1,5 4200 (t - 15) Áp dụng phương trình cân nhiệt: Q1 + Q = Q ⇔ 460000 + 0,2 4200 (100 - t) = 1,5 4200 (t - 15) ⇔ 6780t = 638500 ⇔ t ≈ 940C Tổng khối lượng xảy cân nhiệt m = m1 + m2 = 0,2 + 1,5 = 1,7(Kg) Bài 5: Có ba chất lỏng không tác dụng hóa học với trộn lẫn vào nhiệt lượng kế chúng có khối lượng m 1=1kg, m2= 10kg, m3=5kg, có nhiệt dung riêng C1 = 2000J/Kg.K, C2 = 4000J/Kg.K, C3 = 2000J/Kg.K có nhiệt độ t1 = 60C, t2 = -400C, t3 = 600C a/ Hãy xác định nhiệt độ hỗn hợp xãy cân b/ Tính nhiệt lượng cần thiết để hỗn hợp nóng lên thêm 0C Biết trao đổi nhiệt chất bị hóa hay đông đặc Hướng dẫn giải: a/ Giả sử rằng, đầu ta trộn hai chất có nhiệt độ thấp với ta thu hỗn hợp nhiệt độ t < t3 ta có pt cân nhiệt: m1C1(t1 - t) = m2C2(t - t2) t= m1C1t1 + m2 C t m1C1 + m2 C (1) CHUYÊ ĐỀ BỒI DƯỠNG VẬT LÍ THCS Sau ta đem hỗn hgợp trôn với chất thứ ta thu hỗn hợp chất nhiệt độ t' (t < t' < t3) ta có phương trình cân nhiệt: (m1C1 + m2C2)(t' - t) = m3C3(t3 - t') (2) Từ (1) (2) ta có: t' = m1C1t1 + m2 C t + m3C t m1C1 + m2 C + m3 C Thay số vào ta tính t' ≈ -190C b/ Nhiệt lượng cần thiết để nâng nhiệt độ hỗn hợp lên 60C: Q = (m1C1 + m2C2 + m3C3) (t4 - t') = 1300000(J) Bài 6: Một thỏi nước đá có khối lượng 200g -100C a/ Tính nhiệt lượng cần cung cấp để nước đá biến thành hoàn toàn 1000C b/ Nếu bỏ thỏi nước đá vào xô nước nhôm 20 0C Sau cân nhiệt ta thấy xô lại cục nước đá coa khối lượng 50g tính lượng nước có xô lúc đầu Biết xô có khối lượng 100g Hướng dẫn giải: a/ Nhiệt lượng nước đá thu vào để tăng nhiệt độ từ -100C đến 00C Q1 = m1C1(t2 - t1) = 3600(J) Nhiệt lượng nước đá thu vào để nóng chảy hoàn toàn 00C Q2 = m1.λ = 68000 (J) Nhiệt lượng nước thu vào để tăng nhiệt độ từ 00C đến 1000C Q3 = m3C2(t3 - t2) = 84000(J) Nhiệt lượng nước thu vào để hóa hoàn toàn 1000C Q4 = m1.L = 460000(J) Nhiệt lượng cần cung cấp suốt trình: Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 = 615600(J) b/ Gọi m' lượng nước đá tan: m' = 200 - 50 = 150g = 0,15Kg Do nước đá tan không hết nên nhiệt độ cuối hỗn hợp 00C Nhiệt lượng mà m' (Kg) nước đá thu vào để nóng chảy: Q' = m'λ = 51000 (J) Nhiệt lượng m'' Kg nước xô nhôm tỏa để giảm xuống từ 200C đến 00C Q" = (m"C2 + mnhCnh)(20 - 0) Áp dụng phương trình cân nhiệt: Q" = Q' + Q1 hay: (m"C2 + mnhCnh)(20 - 0) = 51000 + 3600 ⇔ m" = 0,629 (Kg) Bài 7: Khi thực hành phòng thí nghiệm, học sinh cho luồng nước 100 0C ngưng tụ nhiệt lượng kếchứa 0,35kg nước 10 0C Kết nhiệt độ nước tăng lên 420C khối lượng nước nhhiệt kế tăng thêm 0,020kg Hãy tính nhiệt hóa nước thí nghiệm này? Hướng dẫn giải: Nhiệt lượng mà 0,35kg nước thu vào: Q Thu vào = m.C.(t2 - t1) ≈ 46900(J) Nhiệt lượng mà 0,020Kg nước 1000C ngưng tụ thành nước Q1 = m.L = 0,020L Nhiệt lượng mà 0,020Kg nước 1000C tỏa hạ xuống 420C Q = m'.C.(t3 - t2) ≈ 4860(J) Theo phương trình cân nhiệt: CHUYÊ ĐỀ BỒI DƯỠNG VẬT LÍ THCS Q Thu vào = Q1 + Q hay: 46900 = 0,020L + 4860 ⇔ L = 21.105 (J/Kg) Bài 8: Có hai bình cách nhiệt, bình thứ chứa 2Kg nước 20 0C, bình thứ hai chứa 4Kg nước 600C Người ta rót ca nước từ bình vào bình Khi bình cân nhiệt người ta lại rót ca nước từ bình sang bình để lượng nước hai bình lúc đầu Nhiệt độ bình sau cân 21,950C a/ Xác định lượng nước rót lần nhiệt độ cân bình b/ Nếu tiếp tục thực lần thứ hai, tìm nhiệt độ cân bình Hướng dẫn giải: a/ Giả sử rót lượng nước m từ bình sang bình 2, nhiệt độ cân bình t nên ta có phương trình cân bằng: m.(t - t1) = m2.(t2 - t) (1) Tương tự lần rót nhiệt độ cân bình t' = 21,95 0C lượng nước bình lúc (m1 - m) nên ta có phương trình cân bằng: m.(t - t') = (m1 - m).(t' - t1) (2) Từ (1) (2) ta có pt sau: m2.(t2 - t) = m1.(t' - t1) ⇒t = m2 t ( t '−t1 ) m2 (3) Thay (3) vào (2) tính toán ta rút phương trình sau: m= m1 m2 ( t '−t1 ) m2 ( t − t1 ) − m1 ( t '−t1 ) (4) Thay số vào (3) (4) ta tìm được: t = 590C m = 0,1 Kg b/ Lúc nhiệt độ bình bình 21,95 0C 590C ta thực rót 0,1Kg nước từ bình sang bình ta viết phương trình sau: m.(T2 - t') = m2.(t - T2) ⇒ T2 = m1t '+ m2 t = 58,12 C m + m2 Bây ta tiếp tục rơt từ bình sang bình ta dễ dàng viết phương trình sau: m.(T1 - T2) = (m1 - m).(t - T1) ⇒ T1 = mT2 + (m1 − m)t ' = 23,76 C m1 Bài 9: Bếp điện có ghi 220V-800W nối với hiệu điện 220V dùng để đun sôi 2lít nước 200C Biết hiệu suất bếp H = 80% nhiệt dung riêng nước 4200J/kg.K a/ Tính thời gian đun sôi nước điện tiêu thụ bếp Kwh b/ Biết cuộn dây có đường kính d = 0,2mm, điện trở suất ρ = 5.10 −7 Ωm quấn lõi sứ cách điện hình trụ tròn có đường kính D = 2cm Tính số vòng dây bếp điện Hướng dẫn giải: a/ Gọi Q nhiệt lượng mà nước thu vào để nóng lên từ 200C đến 1000: Q = m.C.∆t Gọi Q' nhiệt lượng dòng điện tỏa dây đốt nóng Q' = R.I2.t = P t Theo ta có: H= Q m.C.∆t m.C.∆t = ⇒t = = 1050( s ) Q' P.t P.H CHUYÊ ĐỀ BỒI DƯỠNG VẬT LÍ THCS Điện tiêu thụ bếp: A = P t = 233,33 (Wh) = 0,233 (Kwh) b/ Điện trở dây: l πDn ρDn R=ρ =ρ = S πd d (1) U2 Mặt khác: R = (2) P Từ (1) (2) ta có: ρDn U d2 = P U d2 ⇒n= = 60,5(Vòng ) ρDP Bài 10: Cầu chì mạch điện có tiết diện S = 0,1mm 2, nhiệt độ 270C Biết đoản mạch cường độ dòng điện qua dây chì I = 10A Hỏi sau dây chì đứt? Bỏ qua sụ tỏa nhiệt môi trường xung quanh thay đổi điện trở, kích thước dây chì theo nhiệt độ cho biết nhiệt dung riêng, điện trỏe suất, khối lượng riêng, nhiệt nóng chảy nhiệt độ nóng chảy chì là: C = 120J/kg.K; ρ = 0,22.10 −6 Ωm ; D = 11300kg/m3; λ = 25000 J / kg ; tc=3270C Hướng dẫn giải: Gọi Q nhiệt lượng dòng điện I tỏa thời gian t, ta có: Q = R.I2.t = ρ l I t ( Với l chiều dài dây chì) S Gọi Q' nhiệt lượng dây chì thu vào để tăng nhiệt độ từ 27 0C đến nhiệt độ nóng chảy tc = 3270C nóng chảy hoàn toàn nhiệt độ nóng chảy, ta có Q' = m.C.∆t + mλ = m(C.∆t + λ) = DlS(C.∆t + λ) với (m = D.V = DlS) Do mát nhiệt nên: Q = Q' hay: ρ ⇒t = l I t = DlS(C.∆t + λ) S DS ( C.∆t + λ ) = 0,31( s ) ρI III - BÀI TẬP TỰ GIẢI Bài 1: Một nhiệt lượng kế đồng có khối lượng 200g đựng 1,6 Kg nước 80 0C, người ta thả 1,6Kg nước đá -100C vào nhiệt lượng kế a/ Nước đá có tan hết không? b/ Nhiệt độ cuối nhiệt lượng kế bao nhiêu? Cho biết nhiệt dung riêng đồng 380J/kg.K; nước đá 2100J/kg.K; nước 4190J/kg.K; Nhiệt nóng chảy nước đá 336.103 J/Kg Bài 2: Phải trộn nước nhiệt độ 800C vào nước 200C để 90Kg nước 600C Cho biết nhiệt dung riêng nước 4200/kg.K Bài 3: Người ta bỏ cục nước đá có khối lượng 100g vào nhiệt lượng kế đồng có khối lượng 125g, nhiệt độ nhiệt lượng kế nước đá -20 0C Hỏi cần phải thêm vào nhiệt lượng kế nước 20 0C để làm tan nửa lượng nước đá trên? Cho biết nhiệt dung riêng đồng 380J/kg.K; nước đá 2100J/kg.K; nước 4200J/kg.K; Nhiệt nóng chảy nước đá 3,4.105 J/Kg Bài 4: Có hai bình cách nhiệt, bình thứ chứa 4lít nước 80 0C, bình thứ hai chứa 2lít nước 200C Người ta rót ca nước từ bình vào bình Khi bình cân nhiệt người ta CHUYÊ ĐỀ BỒI DƯỠNG VẬT LÍ THCS lại rót ca nước từ bình sang bình để lượng nước hai bình lúc đầu Nhiệt độ bình sau cân 740C Xác định lượng nước rót lần Bài 5: Có hai bình cách nhiệt, bình A chứa 4kg nước 20 0C, bình B chứa 8kg nước 40 0C Người ta rót lượng nước có khối lượng m từ bình B sang bình A Khi bình A cân nhiệt người ta lại rót lượng nước lúc đầu từ bình A sang bình B Nhiệt độ bình B sau cân 380C Xác định lượng nước m rót nhiệt độ cân bình A Bài 6: Bỏ 25g nước đá 00C vào cốc chứa 0,5kg nước 400C Hỏi nhiệt độ cuối cốc bao nhiêu? Biết nhiệt dung riêng nước C = 4190J/Kg.K; Nhiệt nóng chảy nước đá λ = 3,4.10 J / Kg Bài 7: Trộn lẫn ba phần nước có khối lượng m = 50kg, m2 = 30kg, m3 = 20kg có nhiệt độ t1 = 600C, t2 = 400C, t3 = 200C; Cho m1 truyền nhiệt cho m2 m3 Bỏ qua mát nhiệt, tín nhiệt độ hỗn hợp Biết nhiệt dung riêng nước 4200J/Kg.K ( Giải tương tự số 5) Bài 8: Một phích nước nóng có nhiệt độ không đổi, cốc nhiệt kế Ban đầu cốc nhiệt kế có nhiệt độ t = 25 0C Người ta rót nước từ phích vào đầy cốc thả nhiệt kế vào cốc, nhiệt kế t1 = 600C Đổ nước cũ nhiệt độ cốc nhiệt kế t' = 55 0C, lại rót từ phích vào đầy cốc, nhiệt kế t2 = 750C Cho thời gian từ lúc rót nước vào cốc đến lúc đọc nhiệt độ nhỏ Cho nhiệt dung riêng nước C, cốc nhiệt kế C hỏi nhiệt độ nước phích bao nhiêu? Bài 9: Rót nước nhiệt độ 200C vào nhiệt lượng kế Thả nước cục nước đá có khối lượng 0,5kg nhiệt độ -150C Hãy tính nhiệt độ hỗn hợp sau cân nhiệt Biết khối lượng nước rót vào khối lượng nước đá Bài 10: Để xác định nhiệt hóa nước người ta thực thí nghiệm sau: Lấy 0,02kg nước 1000C cho ngưng tụ ống nhiệt lượng kế chứa 0,35kg nước 10 0C Nhiệt độ cuối đo 420C Hãy dựa vào số liệu tính lại nhiệt hóa nước Bài 11: Người ta bỏ cục sắt khối lượng m = 100g có nhiệt độ t = 5270C vào bình chứa m2 = 1kg nước nhiệt độ t2 = 200C Hỏi có gam nước kịp hóa nhiệt độ 100 0C, biết nhiệt độ cuối hỗn hợp t = 24 0C Nhiệt dung riêng sắt 460J/kg.K, Nhiệt hóa sắt L = 2,3.106 J/Kg Bài 12: Một ôtô quãng đường 100km với lực kéo trung bình 700N Hiệu suất động ôtô 38% Tính lượng xăng ôtô tiêu thụ Biết suất tỏa nhiệt xăng 46.10 J/kg Bài 13: Một ô tô chuyển động với vận tốc 36Km/h động có công suất 3220W Hiệu suất động ôtô 40% Hỏi với lít xăng xe mét? Cho khối lượng riêng xăng 700kg/m3 suất tỏa nhiệt xăng 46.106 J/kg Bài 14: Một ô tô chuyển động với vận tốc 54Km/h động có công suất 4500W Hiệu suất động ôtô 30% Tính lượng xăng ôtô cần dùng để ô tô 100 km Biết suất tỏa nhiệt xăng 46.106 J/kg, khối lượng riêng xăng 700kg/m3 Bài 15: Một ấm nhôm có khối lượng 250g chứa 1,5 lít nước 200C a Tính nhiệt lượng cần thiết để đun sôi ấm nước b Người ta sử dung bếp dầu để đun ấm, biết hiệu suất bếp đun nước 30% Tính lượng dầu cần dùng để đun sôi ấm nước Biết nhiệt dung riêng nước 4200J/kg.K, nhôm 880J/kg.K suất tỏa nhiệt dầu 44.106 J/kg Bài 16: Bỏ cầu đồng thau có khối lượng 1kg đun nóng đến 100 0C vào thùng sắt có khối lượng 500g chứa lít nước nhiệt độ 20 0C Tính nhiệt độ cuối nước Biết nhiệt dung riêng nước 4200J/kg.K, đồng thau 380J/kg.K sắt 460J/kg.K CHUYÊ ĐỀ BỒI DƯỠNG VẬT LÍ THCS Bài 17: Người ta vớt cục sắt ngâm nước sôi thả vào ly nước nhiệt độ 200C Biết khối lượng cục sắt ba lần khối lượng nước chứa ly Tính nhiệt độ nước sau cân Bỏ qua mát nhiệt ly hấp thụ tỏa môi trường xung quanh Bài 18: Đưa 5kg nước nhiệt độ 100 0C vào lò dùng nóng, Khi ngung tụ hoàn toàn thành nước lò nhận lượng nhiệt 12340kJ Tính nhiệt độ nước từ lò Biết nhiệt hóa nước 2,3.106J/Kg, nhiệt dung riêng nước 4200J/Kg.K Bài 19: Một ấm điện nhôm có khối lượng 0,4kg chứa 1,5kg nước 20 0C Muốn đun sôi nược nước 15 phút ấm phải có công suất bao nhiêu? Biết nhiệt dung riêng nước 4200J/kg.K Nhiệt dung riêng nhôm 880J/kg.K 20% nhiệt lượng tỏa môi trường xung quanh Bài 20: Một nhiệt lượng kế nhôm có khối lượng 200g chứa 400g nước nhiệt độ 200C a/ Đổ thêm vào bình lượng nước m nhiệt độ 0C Khi cân nhiệt nhiệt độ nước bình 100C Tính khối lượng m b/ Sau người ta thả vào bình khối nước đá có khối lượng m nhiệt độ -50C Khi cân nhiệt thấy bình lại 100g nước đá Tính khối lượng m3 nước đá Bài 21: Tính hiệu suất động ôtô, biết ô tô chuyển động với vận tốc 72Km/h động có công suất 30kW tiêu thụ 12lit xăng quãng đường 80km Cho khối lượng riêng xăng 0,7kg/dm3 suất tỏa nhiệt xăng 46.106 J/kg Bài 22: Một máy bơm tiêu thụ 9Kg dầu đưa 750m nước lên cao 10,5m Tính hiệu suất máy bơm Biết suất tỏa nhiệt dầu 44.106J/Kg Bài 23: Có số chai sữa hoàn toàn giống nhau, nhiệt độ t 0x C Người ta thả chai vào bình cách nhiệt chứa nước, sau cân nhiệt lấy thả chai khác vào Nhiệt độ nước ban đầu bình t = 360C, chai thứ lấy có nhiệt độ t = 330C, chai thứ hai lấy có nhiệt độ t2 = 30,50C Bỏ qua hao phí nhiệt a Tìm nhiệt độ tx b Đến chai thứ lấy nhiệt độ nước bình bắt đầu nhỏ 26 0C Bài 24: Dẫn m1= 0,4 kg nước nhiệt độ t 1= 1000C từ lò vào bình chứa m 2= 0,8 kg nước đá t0= 00C Hỏi có cân nhiệt, khối lượng nhiệt độ nước bình bao nhiêu? Cho biết nhiệt dung riêng nước C = 4200 J/kg.độ; nhiệt hoá nước L = 2,3.106 J/kg nhiệt nóng chảy nước đá λ = 3,4.105 J/kg; (Bỏ qua hấp thụ nhiệt bình chứa) Bài 25: Một bếp dầu đun sôi lít nước đựng ấm nhôm khối lượng m = 300g sau thời gian t1 = 10 phút nước sôi Nếu dùng bếp để đun lít nước điều kiện sau nước sôi ?(Biết nhiệt dung riêng nước nhôm c = 4200J/kg.K ; c2 = 880J/kg.K Biết nhiệt bếp dầu cung cấp cách đặn Bài 26: Một nhiệt lượng kế đựng 2kg nước nhiệt độ 15 0C Cho khối nước đá nhiệt độ -100C vào nhiệt lượng kế Sau đạt cân nhiệt người ta tiếp tục cung cấp cho nhiệt lượng kế nhiệt lượng Q= 158kJ nhiệt độ nhiệt lượng kế đạt 10 0C Cần cung cấp thêm nhiệt lượng để nước nhiệt lượng kế bắt đầu sôi? Bỏ qua truyền nhiệt cho nhiệt lượng kế môi trường Cho nhiệt dung riêng nước C n=4200J/kg.K, nhiệt dung riêng nước đá: Cnđ =1800J/kg.K;Nhiệt nóng chảy nước đá : λ nđ = 34.104 J/kg Bài 27: Người ta đổ lượng nước sôi (100 0C) vào thùng chứa nước nhiệt độ phòng 25oC thấy cân nhiệt, nhiệt độ nước thùng 70 oC Nếu đổ lượng nước sôi nói vào thùng ban đầu không chứa nhiệt độ nước cân bao nhiêu? Biết lượng nước sôi gấp hai lần lượng nước nguội Bỏ qua trao đổi nhiệt với môi trường CHUYÊ ĐỀ BỒI DƯỠNG VẬT LÍ THCS Bài 28: Có bình cách nhiệt Bình thứ chứa kg nước nhiệt độ ban đầu 50 0C Bình thứ hai chứa 1kg nước nhiệt độ ban đầu 30 0C Một người rót nước từ bình thứ vào bình thứ hai Sau bình hai cân nhiệt, người lại rót nước từ bình hai trở lại bình thứ cho lượng nước bình giống lúc đầu Sau cân nhiệt, nhiệt độ bình thứ 480C Tính nhiệt độ cân bình thứ hai lượng nước rót từ bình sang bình Bỏ qua trao đổi nhiệt với môi trường bên trình rót nước từ bình sang bình Bài 29: Một nhiệt lượng kế nhôm có khối lượng m (kg) nhiệt độ t = 230C, cho vào nhiệt lượng kế khối lượng m (kg) nước nhiệt độ t Sau hệ cân nhiệt, nhiệt độ nước giảm 0C Tiếp tục đổ thêm vào nhiệt lượng kế 2m (kg) chất lỏng khác (không tác dụng hóa học với nước) nhiệt độ t3 = 45 0C, có cân nhiệt lần hai, nhiệt độ hệ lại giảm 10 0C so với nhiệt độ cân nhiệt lần thứ Tìm nhiệt dung riêng chất lỏng đổ thêm vào nhiệt lượng kế, biết nhiệt dung riêng nhôm nước c1 = 900 J/kg.K c2 = 4200 J/kg.K Bỏ qua mát nhiệt khác Bài 30: Có ba chai sữa giống nhau, có nhiệt độ t 0= 200C Người ta thả chai sữa thứ vào phích đựng nước nhiệt độ t = 42 0C Khi đạt cân nhiệt, chai sữa thứ nóng tới nhiệt độ t1=380C, lấy chai sữa thả vào phích nước chai sữa thứ hai Đợi đến cân nhiệt xảy ra, người ta lấy chai sữa tiếp tục thả chai sữa thứ ba vào Hỏi trạng thái cân nhiệt chai sữa thứ ba có nhiệt độ bao nhiêu? Giả thiết mát lượng nhiệt môi trường xung quanh Bài 31: Một nhiệt lượng kế ban đầu không chứa gì, có nhiệt độ t Đổ vào nhiệt lượng kế ca nước nóng thấy nhiệt độ nhiệt lượng kế tăng thêm 0C Lần thứ hai, đổ thêm ca nước nóng vào thấy nhiệt độ nhiệt lượng kế tăng thêm 0C Hỏi lần thứ ba đổ thêm vào lúc ca nước nóng nói nhiệt độ nhiệt lượng kế tăng thêm độ nữa? Bài 32: Người ta đặt viên bi đặc sắt hình cầu bán kính R = 6cm nung nóng tới nhiệt độ t = 3250 C lên mặt khối nước đá lớn 00 C Hỏi viên bi chui vào khối nước đá đến độ sâu bao nhiêu? Bỏ qua dẫn nhiệt nước đá độ nóng lên đá tan Cho khối lượng riêng sắt D = 7800kg/m 3, khối lượng riêng nước đá D = 915kg/m3, nhiệt dung riêng sắt C = 460J/kg.K, nhiệt nóng chảy nước đá ( tức nhiệt lượng mà 1kg nước đá 00 C cần thu vào để nóng chảy hoàn toàn thành nước nhiệt độ ấy) λ = 3 3,4.105J/kg Thể tích hình cầu tính theo công thức V = π R với R bán kính Bài 33: Trong hai bình cách nhiệt có chứa hai chất lỏng khác hai nhiệt độ ban đầu khác Ngời ta dùng nhiệt kế lần lợt nhúng nhúng lại vào bình bình Chỉ số nhiệt kế lần lợt 400C; 80C; 390C; 9,50C a Xét lần nhúng thứ hai vào bình để lập biểu thức liên hệ nhiệt dung q nhiệt kế nhiệt dung q1 bình b Đến lần nhúng ( lần thứ vào bình 1) nhiệt kế ? c Sau số lớn lần nhúng nh vậy, nhiệt kế Bài 34: Một chậu nhôm khối lượng 0,5kg đựng 2kg nước 200C a) Thả vào chậu nhôm thỏi đồng có khối lượng 200g lấy lò Nước nóng đến 21,2 C Tìm nhiệt độ bếp lò? Biết nhiệt dung riêng nhôm, nước đồng là: c 1= 880J/kg.K , c2= 4200J/kg.K , c3= 380J/kg.K Bỏ qua toả nhiệt môi trường b) Thực trường hợp này, nhiệt lượng toả môi trường 10% nhiệt lượng cung cấp cho chậu nước Tìm nhiệt độ thực bếp lò CHUYÊ ĐỀ BỒI DƯỠNG VẬT LÍ THCS c) Nếu tiếp tục bỏ vào chậu nước thỏi nước đá có khối lượng 100g 0C Nước đá có tan hết không? Tìm nhiệt độ cuối hệ thống lượng nước đá sót lại tan không hết? Biết nhiệt nóng chảy nước đá λ = 3,4.105J/kg Bài 35: Một học sinh dùng nhiệt lượng kế đồng có khối lượng M = 0,2 kg để pha m = 0,3 kg nước nhằm đạt nhiệt độ cuối t = 15 oC Học sinh rót vào nhiệt lượng kế m1 gam nước t1= 32oC thả vào m2 gam nước đá t2= - 6oC a Xác định m1, m2 b Khi tính toán học sinh không ý nước đá tan, mặt nhiệt lượng kế có nước bám vào, nhiệt độ cuối nước 17,2 oC Hãy giải thích xem sai lầm học sinh đâu tính khối lượng nước bám vào mặt nhiệt lượng kế Biết NDR đồng, nước nước đá tương ứng là: C = 400J/kgK; C 1= 4200J/kgK; C2= 2100J/kgK Nhiệt nóng chảy nước đá λ = 3,35.105J/kg Nhiệt hóa nước 17,2 oC L = 2,46.106J/kg Bài 36: Một nhiệt lượng kế khối lượng m = 100g, chứa m2 = 500g nước nhiệt độ t1= 150C Người ta thả vào m = 150g hỗn hợp bột nhôm thiếc nung nóng tới t = 1000C Nhiệt độ cân nhiệt t = 17 0C Tính khối lượng nhôm thiếc có hỗn hợp Nhiệt dung riêng chất làm nhiệt lượng kế, nước, nhôm, thiếc : C1 = 460J/kg.K ; C2 = 4200J/kg.K ; C3 = 900J/kg.K ; C4 =230J/kg.K Bài 37: Một thỏi kim loại có khối lượng 600g, chìm nước sôi người ta vớt lên thả vào bình chứa 0,33 lít nước nhiệt độ 30 0C Nhiệt độ cuối nước thỏi kim loại 400C Thỏi kim loại gì? Cho biết nhiệt dung riêng nước 4200J/kg.K nhiệt lượng bình thu không đáng kể Bài 38: Thả cục nước đá có mẩu thuỷ tinh bị đóng băng vào bình hình trụ chứa nước Khi mực nước bình dâng lên đoạn h = 11mm Cục nước đá ngập hoàn toàn nước Hỏi cục nước đá tan hết mực nước bình thay đổi nào? Cho khối lượng riêng nước Dn = 1g/cm3 Của nước đá Dđ = 0,9g/cm3 thuỷ tinh Dt = 2g/cm3 Bài 39: Một lò sưởi giữ cho phòng nhiệt độ 200C nhiệt độ trời 50C Nếu nhiệt độ trời hạ xuống tới – 0C phải dùng thêm lò sưởi có công suất 0,8KW trì nhiệt độ phòng Tìm công suất lò sưởi đặt phòng lúc đầu? Bài 40: Muốn có 100 lít nước nhiệt độ 350C phải đổ lít nước sôi vào lít nước nhiệt độ 150C Lấy nhiệt dung riêng nước 4190J/kg.K ? Bài 41: Một thỏi nhôm thỏi sắt có trọng lượng Treo thỏi nhôm sắt vào hai phía cân treo Để cân thăng nhúng ngập hai thỏi đồng thời vào hai bình đựng nước Cân thăng không ? Tại sao? Biết trọng lượng riêng nhôm 27 000N/m3 sắt 78 000N/m3 Bài 42: Một thác nước cao 100m chênh lệch nhiệt độ nước đỉnh thác chân thác 0,240C Giả thiết chạm vào chân thác, toàn động nước chuyển thành nhiệt lượng truyền cho nước Hãy tính nhiệt dung riêng nước Bài 43: ôtô có khối lượng 1200kg chạy đường nằm ngang với vận tốc v = 72Km/h tiêu hao 80g xăng cho S = 1Km Hiệu suất động H = 28% Hỏi với kiện ôtô đạt vận tốc leo lên dốc đoạn đường dài 100m lại cao thêm 3,5m Biết suất tỏa nhiệt xăng 45.106J/Kg Bài 44: Tìm lương xăng tiêu hao 1km ôtô chuyển động với vận tốc 60Km/h Cho biết công suất ôtô 17158W, hiệu suất động 30% suất tỏa nhiệt xăng 45.106J/Kg CHUYÊ ĐỀ BỒI DƯỠNG VẬT LÍ THCS Bài 45: Một nguồn nhiệt có công suất 500W cung cấp nhiệt lượng cho nồi áp suất đựng nước có van an toàn điều chỉnh cho nước thoát 10,4g/phút Nếu nhiệt lượng cung cấp với công suất 700W nước thoát 15,6g/phút Hãy giải thích tượng suy ra: a/ Nhiệt hóa nước nhiệt độ nồi b/ Công suất bị mát nguyên nhân khác nguyên nhân hóa Bài 46: Người ta dùng bếp điện có công suất không đổi để duun nước người ta nhận thấy phải 15phút nước từ 0C nóng lên tới điểm sôi, sau phải 1h20phút để biến điểm sôi thành nước Tìm nhiệt hóa nước biết nhiệt dung riêng nước 4200J/Kg.k PHẦN II: CHUYỂN ĐỘNG CƠ HỌC - VẬN TỐC A- CƠ SỞ LÝ THUYẾT VẬN TỐC LÀ MỘT ĐẠI LƯỢNG VÉC - TƠ: Thế đại lượng véc – tơ: - Một đại lượng vừa có độ lớn, vừa có phương chiều đại lượng vec tơ 2- Vận tốc có phải đại lượng véc – tơ không: - Vận tốc lầ đại lượng véc – tơ, vì: + Vận tốc có phương, chiều phương chiều chuyển động vật + Vận tốc có độ lớn, xác định công thức: v = s t 3- Ký hiệu véc – tơ vận tốc: v (đọc véc – tơ “vê” véc – tơ vận tốc ) II- MỘT SỐ ĐIỀU CẦN NHỚ TRONG CHUYỂN ĐỘNG TƯƠNG ĐỐI: Công thức tổng quát tính vận tốc chuyển động tương đối : v13 = v12 + v23 v = v1 + v2 Trong đó: + v13 (hoặc v ) véc tơ vận tốc vật thứ so với vật thứ + v13 (hoặc v) vận tốc vật thứ so với vật thứ + v12 (hoặc v1 ) véc tơ vận tốc vật thứ so với vật thứ + v12 (hoặc v1) vận tốc vật thứ so với vật thứ + v23 (hoặc v2 ) véc tơ vận tốc vật thứ so với vật thứ + v23 (hoặc v2) vận tốc vật thứ so với vật thứ Một số công thức tính vận tốc tương đối cụ thể: Chuyển động thuyền, canô, xuồng sông, hồ, biển: Bờ sông ( vật thứ 3) Nước (vật thứ 2) Thuyền, canô (vật thứ 1) * KHI THUYỀN, CA NÔ XUỒNG CHUYỂN ĐỘNG XUÔI DÒNG: Vận tốc thuyền, canô so với bờ tính cặp công thức sau: 10 CHUYÊ ĐỀ BỒI DƯỠNG VẬT LÍ THCS Mặt khác ta có: UMN = I2R2 + I3R3 = I2R2 + IđRđ + I5R5 I3R3 = IđRđ + I5R5 0,6.40 = 0,4Rđ + 1.20 => Rđ=10 Ω Bài 12: Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ bên Điện V trở toàn phần biến trở R o , điện trở vôn kế lớn Bỏ qua điện trở ampe kế, dây nối phụ R A thuộc điện trở vào nhiệt độ Duy trì hai đầu mạch hiệu điện U không đổi Lúc đầu chạy C C biến trở đặt gần phía M Hỏi số dụng cụ đo thay đổi dịch chuyển chạy C M N phía N? Hãy giải thích sao? Hướng dẫn giải: Khi dịch chuyển chạy C biến trở phía N số dụng cụ đo tăng (nếu không giải thích không cho điểm ý này) Giải thích: Gọi x phần điện trở đoạn MC biến trở; IA UV số ampe kế vôn kế Điện trở tương đương đoạn mạch: Rm = (Ro – x) + xR x + R1 x2 Rm = R − = R – R1 + x + R1 x x2 R ) tăng => Rm giảm Khi dịch chạy phía N x tăng => ( + 21 x x => cường độ dòng điện mạch chính: I = U/Rm tăng (do U không đổi) IA I − IA I = = x R R+x I.x I = R => IA = R + x 1+ x R Do đó, x tăng (1 + ) giảm I tăng (c/m trên) nên IA tăng x Mặt khác, ta lại có: Đồng thời UV = IA.R tăng (do IA tăng, R không đổi) Bài 13: Cho hai vôn kế V1, V2 giống hệt nhau, hai điện trở có giá trị R hai điện trở giá trị 3R (hình vẽ ) Số M máy đo mA, V V.Tính R ? *Hướng dẫn giải: * Hướng dẫn học sinh xác định cách mắc : * Hướng dẫn học sinh xác định số máy đo: V1 2V , V2chỉ 6V , A 6mA *Tìm điện trở vôn kế: RV= U v2 = 1000( Ω ) IV P V2 C A N Q R M V2 A C P 3R D V1 3R R Q 52 D V1 N CHUYÊ ĐỀ BỒI DƯỠNG VẬT LÍ THCS * Xác định IV1 = UV1 = 0,002(A) RV * Xác định chiều dòng điện từ P đến Q mạch đối xứng nên I2 = I4 ; I1 = I3 * I1= IV1+I2 ⇒ I1 - I2 = 0,002A, I1 + I2= 0,006 Tính I2, I1 * Ta có UPQ=UPC + UCQ=UV1 thay vào tính được: - I1R + I23R = ⇒ R *Mở rộng: - Nếu thay đổi số V1 1V toán đến điều vô lí + Bài 14: Có ampekế, hai vôn kế giống bốn điện trở gồm hai loại mà giá trị chúng gấp bốnlần mắc với V1 hình vẽ Sốchỉ máy đo 1V, 10V 20mA a) CMR cường độ dòng điện chạy qua bốn điện trở có A hai giá trị? b) Xác định giá trị điện trở mắc mạch? * Hướng dẫn giải: a) *Tương tự, hướng dẫn học sinh cách xác định cách mắc điện trở số đo dụng cụ đo, từ vẽ hình * Khi V1 10V, V2 1V A 20mA * Từ xác định RV = 500 Ω ⇒ I = U2 = (mA) RV V1 - A C B V2 D + A C I3 4R R A I1 * UAB = RI1 + 4RI3 = 4RI2 + RI4 * Từ hướng dẫn học sinh chứng minh : I1 = I4, I2 = I3 Vậy cường độ dòng điện chạy qua điện trở có hai giá I2 4R trị V2 D B I4 R b) * Vì I1 + I2 = Ia = 20mA Từ hướng dẫn học sinh tính I1 I2: I1 = 11mA I2 = 9mA * Xét mạch vòng ACD: UAD = UAC + UCD thay số vào tính được: R = 40 Ω 4R = 160 Ω Bài 15: Hai cụm dân cư dùng chung trạm điện, điện trở tải hai cụm R (như hình vẽ), công suất định mức cụm P0 48,4 KW, hiệu điện định mức cụm Uo , hiệu điện hai đầu trạm trì U Khi cụm I dùng điện (chỉ K1 đóng) công suất tiêu thụ cụm I P1 = 40 KW, cụm II dùng điện (chỉ K đóng) công suất tiêu thụ cụm II \là P2 = 36,6 KW 1) Hãy tìm biểu thức liên hệ r1, r2 R? 2) Khi hai cụm dùng điện tổng công suất tiêu thụ hai cụm bao nhiêu? r1 A 53 C K1 K2 R R B Hướng dẫn giải: * Khi cụm I dùng điện( K1 đóng): r2 D CHUYÊ ĐỀ BỒI DƯỠNG VẬT LÍ THCS U 02 + Công suất định mức cụm: P0= R U2 + Khi công suất tiêu thụ cụm I: P = R (1) (2)( U1là hiệu điện cụm I cụm I dùng điện) U1 P = = U0 P0 1,1 U0 U1 U R = ⇒ = = ⇒ r1 = 0,1R + Theo ta có: R R + r1 U R + r1 1,1 + Từ (1) (2) ta có: * Khi cụm II dùng điện( K2 đóng): U 22 + Khi công suất tiêu thụ cụm II: P2 = R (3) ( U2là hiệu điện cụm II cụm II dùng điện) U2 P = = U0 P0 1,15 R U = ⇒ r2 = 0, 05 R + Theo ta có: R + r1 + r2 U + Từ (1) (3) ta có: *Khi hai cụm dùng điện (K1 K2 đóng) ta có điện trở toàn mạch RM: + RM = r1+ + Ta có: R ( R + r2 ) R ( R + r2 ) ≈ 0, 6122 R Điện trở đoạn mạch AB: RAB = ≈ 0,5122 R R + r2 R + r2 U AB RAB 0,5122 = = U0 RM 0, 6122 * Gọi công suất tiêu thụ cụm I hai cụm dùng điện PI ta có: + + Ta có: PI U AB 0,51222 = = ⇒ PI = 33,88 (KW) P0 U 0, 61222 U CB U R 0,5122 = = ⇒ CB = ≈ 0, 7968 U AB R + r2 1, 05 U 0, 6122 1, 05 * Gọi công suất tiêu thụ cụm II hai cụm dùng điện PII ta có + PII U CB = = 0, 79682 ⇒ PII = 30, 73 (KW) P0 U * Vậy hai cụm dùng điện tổng công suất tiêu thụ hai cụm là: P = PI + PII ⇒ P = 64,61(KW) * Mở rộng Nếu không tính hai cụm dùng chung cụm dùng điện hai khoá đóng kết nào? Đây tập hay, sử dụng nhiều kiến thưc giúp học sinh tư cao từ rèn luyện khả tổng hợp kiến thức để làm tập học sinh Bài 16: Có hai loại bóng đèn dây tóc, loại D có ghi 110V – 100 W, loại đèn D có ghi 110V – 40W a/ So sánh điện trở cuả hai loại đèn chúng thắp sáng bình thường b/ Có thể mắc nối tiếp hai đèn mắc vào hiệu điện 220 V không? Nếu phải sử dụng hiệu điện 220V với hai loại đèn dây dẫn có cách mắc thích hợp(các đèn sáng bình thường) số đèn hai loại đưa vào mạch không 14 (giải thích có tính toán) Hướng dẫn giải: 54 CHUYÊ ĐỀ BỒI DƯỠNG VẬT LÍ THCS Có thể tính giá trị cuả R1, R2 so sánh - Từ công thức : P = U.I = U2/ R =>R = U2/p - Nên : R1 = U12/P1 = 1102/100 = 121 (Ω) - TTự : R2 = U22/P2 = 1102/40 = 302.5 (Ω) - Vậy ta có : R2 302.5 = = 2,5 (lần) R1 121 b) * Không nên mắc : - Mắc nối tiếp hiệu điện đặt vào đèn tỷ lệ với điện trở đèn nên U2 = I R2 = 220 220 R2 = 302.5 = 157(V) R1 + R2 302.5 + 121 U2 lớn Uđm2 nhiều nên đèn D2 cháy U1 = 220 -157 = 63(V) không đủ sáng bình * Tìm cách mắc thích hợp : Vì hiệu điện 220V nên mắc song song đèn mà phải mắc thành hai đoạn mạch nối tiếp, đoạn mạch gồm số đèn loại mắc song song cho hiệu điện chia cho đoạn mạch UAB = UBC = 110V Khi điện trở đoạn mạch nối tiếp có giá trị : RAB = RBC * Trước hết ta xét đoạn mạch nối tiếp loại đèn mắc song song: Hay R1 R2 = x, y số đèn D1 D2 Theo so sánh nên y = 2,5 x x y x, y số nguyên dương x + y ≤ 14 (đề bài) Vậy y nguyên nên x = 2,4,6, Vậy y = 5; 10 nên có cách sau : 0,50 x y 10 x+y 14 Bài 17: Một dây xoắn cuả ấm điện có tiết diện 0.20 mm 2, chiều dài 10 m Tính thời gian cần thiết để đun sôi lít nước từ 15 oC hiệu điện đặt vào hai đầu dây xoắn 220V Biết hiệu suất cuả ấm 80%, điện trở suất cuả chất làm dây xoắn 5,4 10 -5Ωm, nhiệt dung riêng cuả nước 4200 J/kg.K Hướng dẫn giải: Tính điện trở cuả dây xoắn là: R=ρ l 10 = 5, 4.10−5 = 27( Ω ) s 0, 2.10−6 - Cường độ dòng điện qua bếp : I = U 220 = = 8,14 (A) R 27 Tính nhiệt lượng cần cho nước sôi(Q hữu ích): Q = cm(t2 – t1) = 4200 J/kg.K.2kg.(100 -15) = 714000J Do bếp có hiệu suất nên nhiệt lượng bếp phải cấp : H= Qi Qi.100% 71400.100% 100% = 80% => Q = = = 892500 (J) Q H 80% Nhiệt lượng điện chuyển thành từ dây xoắn Vậy thời gian cần thiết cho nước sôi : Q = A = U.I.t = >t = Q 892500 = = 497,9(s) = 8,3(phút) UI 220.8,14 55 CHUYÊ ĐỀ BỒI DƯỠNG VẬT LÍ THCS Bài 18: Cho dụng cụ sau: nguồn điện có hiệu điện không đổi, vôn kế có điện trở Rv chưa biết, ampe kế có điện trở RA chưa biết, điện trở R cần xác định Dựa vào dụng cụ trên, vẽ sơ đồ mạch điện nêu cách tính xác giá trị điện trở R dựa số vôn kế ampe kế mạch điện Cho biết mắc trực tiếp ampe kế vào cực nguồn điện ampe kế bị hư Hướng dẫn giải: - Xác định điện trở RV vôn kế điện trở RA ampe kế hai sơ đồ : A V V R R U RV = V IA A U ' RA = V IA ' - Đo điện trở R : • Nếu R nhỏ : • Nếu R lớn : R A V A R V Bài 19: Cho mạch điện có sơ đồ hìnhAvẽ: Biết R1 = Ω ; R2 = Ω ; R5 = Ω ; 2 R1 C R2 D R3 B R5 R6 R4 R3 = R4 = R6 = 1Ω a/ Tính RAB b/ Cho UAB = 2V Xác định I4 M N Hướng dẫn giải: a/ Do dây dẫn có điện trở không đáng kể nên điểm M, N, B coi trùng nên ta vẽ lại mạch điện sau: R1 A C R2 D R3 R6 R5 R4 Điện trở tương đương đoạn mạch: R36 = R3 R6 = Ω R3 + R6 R236 = R2 + R36 = Ω R2365 = R236 R5 = Ω R236 + R5 56 B CHUYÊ ĐỀ BỒI DƯỠNG VẬT LÍ THCS R12365 = R1 + R2365 = Ω R AB = R4 R12365 = Ω R4 + R12365 b/ Cường độ dòng điện chạy mạch: I= U AB = 4( A) R AB Mặt khác: R4 // R12365 nên ta có: I = I1 + I4 = 4(A)(1) I1 R4 = ⇔ I1 = I ( ) I R12356 Kết hợp (1) (2): ⇒ I4 = 2A Bài 20: Nếu dùng hiệu điện U = 6V để nạp điện cho ắcquy có điện trở r = 0,5Ω Ampe kế 2A Acquy nạp 1h a/ Tính điện tiêu thụ ắcquy b/ Tính nhiệt lượng tỏa ắcquy c/ Tính phần nhiệt năgn chuyển hóa thành hóa ắcquy Hướng dẫn giải: a/ Điện tiêu thụ: A = UIt = 43200J b/ Nhiệt lượng mà ắcquy tỏa : Q = I2rt =7200J c/ Điện chuyển hóa thành hóa năng: A1 = A - Q =3600J IV- BÀI TẬP GIẢI: Bài 1: Cho mạch điện gồm điện trở giống hệt mắc nối tiếp với hình vẽ Hiệu điện hai đầu mạch U = 132V Khi nối vôn kế vào hai điểm Avà C vôn kế 44V Hỏi khiRnối vôn kế AD vôn kếRchỉ bao nhiêu? R2vào hai đầu R A D C B Bài 2: Điện trở suất đồng ρ1 = 1,7.10 −8 Ωm , nhôm 2,8.10-8Ωm Nếu thay dây dẫn điện điìng, tiết diện 2cm 2, dây nhôm dây nhôm phải có tiết diện bao nhiêu? Khối lượng đường dây ẽ giảm lần? Biết khối lượng riêng đồng nhôm 8,9.103Kg/m3 2,7.103Kg/m3 Bài 3: Giữa hai điểm mạch điện có hai điện trở R R2 mắc song song nối tiếp với điện trở R3 = 6Ω Điện trở R1 nhỏ điện trở R2 có giá trị R1 = 6Ω Biết công suất tiêu thụ R2 12W Tính R2, biết hiệu điện hai đầu đoạn mạch 30V Bài 4: Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ Đèn Đ1 ghi 6V-12W Điện trở R có giá trị 6Ω Khi mắc mạch điện vào nguồn Đ1Đ2 R hai đèn A C X B Đ2 sáng bình thường vôn kế 12V a/Tính hiệu điện nguồn điện Đ1 b/ Tính cường độ dòng điện chạy qua R, Đ1 Đ2 X V c/ Tính công suất đèn Đ2 d/ Tính công suất tiêu thụ toàn mạch Bài 5: Có bóng đèn loại 110V, công suất 25W, 40W, 60W, 75W a/ Tính điện trở đèn cường độ dòng điện qua nó mắc hiệu điện định mức b/ Có thể mắc bóng đèn vào lưới điện 220V để chúng sáng bình thường? 57 CHUYÊ ĐỀ BỒI DƯỠNG VẬT LÍ THCS c/ Các bóng đèn mắc câu b Bóng đèn loại 110V- 25W bị cháy Các bóng khác sáng nào? Bài 6: Một ấm đun nước điện, đun nhiệt lượng toả môi trường tỉ lệ với thời gian đun Nếu dùng hiệu điện U = 200V sau t1 = 5phút nước sôi Nếu dùng hiệu điện U = 100V sau t1 = 25phút nước sôi Hỏi dùng hiệu điện U = 150V sau (t3) nước sôi Bài 7: Cho mạch điện hình vẽ H.2 R = R3 = 2Ω; R2 = 3Ω, R4 = 6Ω RA ≈ Ampe kế 1A Tính cường độ dòng điện qua điện trở UAB Bài 8: Cho mạch điện hình vẽ H.3 UAB không đổi; R1 = 10Ω; R2 = 50Ω, R3 = 20Ω RV = ∞ Đoạn DB gồm hai điện trở giống Khi R nt R số vôn kế U 1, R//R số vôn kế U2 = 3U1 a/ Xác định R U1 b/ Nếu đoạn DB có điện trở R số vôn kế ? c/ Nếu đoạn DB bị hở mạch hay nối tắt vôn kế ? Bài 9: Nguồn hiệu điện U không đổi, vôn kế hai điện trở R = 300Ω, R2 = 225Ω mắc vào nguồn a/ R1 nối tiếp R2, vôn kế mắc vào hai đầu R1 9,5V Tìm số vôn kế mắc vào hai đầu R2 b/ R1 song song R2, hai mắc nối tiếp với vôn kế Tìm số vôn kế c/ R1, R2, vôn kế mắc nối tiếp với vôn kế 12V Tìm số vôn kế R 1, R2, vôn kế mắc song song Bài 10: Cho mạch điện hình vẽ H.2 Các ampe kế giống có R A A1 1,5A, A2 2A a/ Tìm số ampe kế A3 A4, cường độ dòng điện I qua R b/ Biết R = 1,5Ω, tính RA Bài 11: Cho mạch điện hình vẽ H.3 UMN = 28V không đổi; R1 = 6Ω; R2 = 12Ω AB dây dẫn có l = 3m, S = 0,1mm2 ρ = 0,4.10-6Ωm Ampe kế dây nối có điện trở không đáng kể a/ Tính điện trở RAB dây AB b/ Đặt C vị trí AC = CB/2 Tìm số ampe kế c/ Xác định RAC để ampe kế 1/3A Bài 12: a/Hai bóng đèn có hiệu điện định mức có công suất định mức khác nhau:P1=40W P2=60W.Nếu mắc nối tiếp hai bong đèn mắc vào nguồn có hiệu điện hiệu điện định mức bong đènđó bao nhiêu?Coi điện trở đèn không thay đổi ;bỏ qua điện trở dây nối b/ Hai điện trở R1=5k R2=10k mắc nối tiếp mắc vào nguồn có hiệu điện không đổi.Dùng vôn kế đo hiệu điện hai đầu R Điện trở vôn kế phải thoả mãn điều kiện đểsai số phép đo không vượt 2%?Bỏ qua điện trở dây nối Bài 13: Cho mạch ện hình vẽ:UAB=4,2V;R1=1 ; R2=2 ;R3=3 ;R4 biến trở.Vôn kế có điện 58 CHUYÊ ĐỀ BỒI DƯỠNG VẬT LÍ THCS trở vô lớn a/ Tìm giá trị R4 để cường độ dòng qua 0,4A Tìm số vônkế b/ Thay vôn kế ampe kế có điện trở kông đáng kể Điều chỉnh R4 để công suất toả nhiệt đật giá trị cực đại.Tìm R số ampe kế Bài 14: Hai dây dẫn hình trụ, đồng chất có khối lượng Biết đường kính dây thứ hai hai lần đường kính dây thứ tổng điện trở hai dây 68 Ω Hãy xác định điện trở tương đương hai dây dẫn chúng mắc song song với Bài 15: Cho mạch điện hình vẽ Cho biết U = 24V; R = 12 Ω ; R2 = 15 Ω ; R3 = Ω R4 R1 R3 biến trở Bỏ qua điện trở ampe kế dây nối C Tính cường độ dòng điện qua ampe kế A Khi điều chỉnh R4 = 10 Ω R2 Điều chỉnh R4 cho dòng điện qua ampe kế có A B D R4 chiều từ C đến D có cường độ 0,15A Tính U giá trị R4 tham gia vào mạch điện lúc + Bài 16: Cho mạch điện hình vẽ Hiệu điện M N R mạch điện U = 24V (không đổi) Điện trở hai vôn A B V1 kế V1 V2 giống RV Cho biết R điện trở R vôn kế V1 12V R Xác định số vôn kế V2 C V2 D Bài 17: Một “hộp đen” có ba đầu ra, bên chứa R mạch điện gồm nguồn điện lý tưởng ( điện trở R trong) R điện trở R chưa biết giá trị, mắc điện trở R biết giưa hai đầu dòng điện qua điện trở I12≠0 Nếu mắc R0 vào hai đầu dòng điện qua I 13≠0 I12≠I13 Còn mắc R0 vào hai đầu dòng điện qua Hãy vẽ sơ đồ mạch điện “Hộp đen” xác định hiệu điện nguồn điện, giá trị điện trở R hộp theo giá trị I 12, I13, R0 A R3 R4 Bài 18: Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ: C D R1 = R4 = 1Ω; R2 = R3 = 3Ω; R5 = 0,5Ω; UAB = 6V B Hãy xác định số ampe kế, biết ampe kế có điện A + trở không đáng kể R5 R2 R1 Bài 19: Cho mạch điện hình vẽ: Biết R1 = R3 = R5 = 1Ω; R4 = 2Ω; R2= 3Ω a/ Tính điện trở tương đương đoạn mạch K đóng K mở b/ Biết dòng điện qua R3 R4 1A K đóng Hãy tìm hiệu hhiện hai đầu đoạn mạch cường độ dòng điện qua điện trở R1 R3 R4 K R2 R5 + - A B 59 CHUYÊ ĐỀ BỒI DƯỠNG VẬT LÍ THCS Bài 20: Một cuộn dây dẫn đồng có khối lượng 1,068Kg, tiết diện ngang dây dẫn 1mm2 có điện trở suất 1,7.10-8 Ωm, khối lượng riêng đồng 8,9.103Kg/m3 a/ Tính điện trở cuộn dây b/ Người ta dùng dây để thành biến trở Biết lõi biến trở hình trụ tròn đường kính 4cm Tính số vòng dây thành biến trở Bài 21: Điện tải từ máy phát điện đến nơi tiêu thụ Tổng điện trở đường dây tải điện đến nơi tiêu thụ r = Ω Đầu đường dây đặt máy tăng có hệ số biến đổi 0,05 Cuối đường dây đặt máy hạ có hệ số biến đổi 10 Hiệu suất máy hạ 88% Nơi tiêu thụ điện khu nhà sử dụng 88 bóng đèn loại 220V-60W mắc song song đèn sáng bình thường Bỏ qua điện trở dây dẫn từ máy hạ đến nơi tiêu thụ điện trở dây nối khu nhà a/ Tại truyền tải điện xa dây dẫn người ta phải dùng hai máy biến đặt hai đầu đường dây tải điện b/ Tính hiệu điện hai đầu vào máy hạ c/ Tính hiệu điện hai đầu vào máy tăng d/ Nếu khu nhà dùng 112 bóng đèn gồm loại 40 W ; 60W ; 150W có hiệu điện định mức 220 V mà đèn sáng bình thường cần đèn loại ? Bài 22: Có hai loại bóng đèn dây tóc, loại Đ1 có ghi 110V – 100 W, loại đèn Đ2 có ghi 110V – 40W a/ So sánh điện trở cuả hai loại đèn chúng thắp sáng bình thường b/ Có thể mắc nối tiếp hai đèn mắc vào hiệu điện 220 V không? Nếu phải sử dụng hiệu điện 220V với hai loại đèn dây dẫn có cách mắc thích hợp(các đèn sáng bình thường) số đèn hai loại đưa vào mạch không 14 (giải thích có tính toán) Bài 23: Cho mạch điện hình vẽ: Đèn Đ ghi 12V - 12W; Đèn Đ2 ghi 3V - l,5W; UAB = 19,2V giữ không đổi; Rx biến trở; bỏ qua điện trở dây nối Chỉnh Rx đến giá trị thích hợp để đèn sáng bình Đ thường Rx M Đ2 N R a Tìm giá trị thích hợp Rx b Tính nhiệt lượng tỏa điện trở R 10 phút theo đơn vị Calo Chỉnh Rx = Ro để công suất tiêu thụ đoạn mạch MN công suất tiêu thụ R a Tìm R0 b Bình luận độ sáng đèn đèn Bài 24: Cho đèn Đ giống mắc theo sơ đồ hình bên, thành đoạn mạch AB Lập đầu AB hiệu điện U Nhận thấy vôn kế 12v; ampekế 1A Cho biết điện trở vôn kế vô lớn; ampekế dây nối không đáng kể a/ Tìm điện trở tương đương đoạn mạch AB từ suy điện trở đèn b/ Tìm công suất tiêu thụ đèn c/ Có thể tìm điện trở đèn mà không qua diện trở tương đương không Nếu có , làm phép tính để tìm công suất đèn So sánh với kết câu a câu b 60 CHUYÊ ĐỀ BỒI DƯỠNG VẬT LÍ THCS Bài 25: Tính điện trở tương đương đoạn mạch sau: Biết điện trở giống r r r r A C r r r r r B r D Bài 26: Tính cường độ dòng điện chạy qua điện trở hiệu điện hai đầu điện trở R1 mạch điện sau biết: R1 = 6Ω; R2 = 4Ω R2 R3 = 24Ω; R4 = 24Ω R5 = 2Ω; R6 = 1Ω R3 U = 6V R4 A B R5 + U - R6 Bài 27: Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ biết: R1 = 6Ω; R2 = 4Ω R3 = 12Ω; R4 = 7Ω R5 = 5Ω; U = 12V R5 K3 R4 D Bỏ qua điện trở khóa K.K2 Tính cường độ dòng diện qua R R2 R3 K4 E điện trở khi: B a/ K1, K2 mở; K3, K4 đóng A K1 b/ K1, K3 mở; K2, K4 đóng c/ K1, K4 mở; K3, K2 đóng d/ K3, K2 mở; K1, K4 đóng U + e/ K4, K2 mở; K3, K1 đóng f/ K1 mở; K2, K3, K4 đóng g/ K2 mở; K1, K3, K4 đóng h/ K3 mở; K2, K1, K4 đóng k/ K4 mở; K2, K3, K1 đóng R C Bài 28: Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ biết: R1 = R2 = 10Ω R2 R4 R3 = R4 = 20Ω R5 = R6 = 12Ω R4 = 4Ω; U = 12V A + U Tính cường độ dòng diện qua R5 điện trở R7 61 D R6 C R3 B CHUYÊ ĐỀ BỒI DƯỠNG VẬT LÍ THCS Bài 29: Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ biết: R1 R2 B A R4 R3 + U - R5 C K1 A R6 R7 R9 D K2 R8 R1 = R2 = R3 = 5Ω; R5 = 10Ω; R6 = 12Ω; R7 = R8 = R9 = 8Ω; U = 12V Bỏ qua điện trở khóa k điện trở ampe kế a/ Khi K1, K2 mở, ampe kế A Tính điện trở R4 b/ Khi K1 đóng, K2 mở ampe kế bao nhiêu? c/ Khi K1 mở, K2 đóng ampe kế bao nhiêu? d/ Khi K1, K2 đóng ampe kế bao nhiêu? Bài 30: Giữa hai điểm A, B có hiệu điện U = 24V người ta mắc nối tiếp biến trở với nguồn gồm bóng đèn giống hệt loại 6V-3W Khi điều chỉnh biến trở tham gia vào mạch R0 = 6Ω, người ta thấy bóng đèn sáng bình thường Hỏi bóng phải mắc cách mắc cách lợi vẽ sơ đồ cách mắc Bài 31: Có đèn gồm: đèn Đ loại 120V-40W; đèn Đ2 loại 120V-60W; đèn Đ3 loại 120V-50W a/ Cần mắc chúng vào mạng điện có hiệu điện 240V để chúng sáng bình thường? Vẽ sơ đồ mạch điện b/ Nếu đèn bị đứt dây tốc, độ sáng đèn lại thay đổi nào? Bài 32: Một đèn có ghi 24V - 12W Để sử dụng vào hiệu điện 120V người ta mắc đèn với biến trở R theo hai sơ đồ sau Biết biến trở Rcó giá trị tối đa 200Ω a/ Tìm vị trí chạy C sơ đồ b/ Hiệu suất cách sử dụng trên? 120V 120V + X Đ B A C A M B X ĐC R2 Cách R1 Cách 62 N A R0 B C Đ X U CHUYÊ ĐỀ BỒI DƯỠNG VẬT LÍ THCS Bài 33: Cho mạch điện hình vẽ: U = 18V; R2 = 10Ω; Bóng đèn Đ có ghi: 5V - 2,5W a/ Khi điều chỉnh chạy C để biến trở tham gia vào mạch R = 8,4Ω Thì đèn Đ sáng bình thường Tìm giá trị điện trở R1 b/ Dịch chuyển chạy C từ vị trí câu phía B đèn Đ sáng mạnh hay yếu hơn? Tại sao? Bài 34: Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ: R4 R3 C A B A K R1 R2 D + U - R1 = 8Ω; R2 = 4Ω; R3 = 2Ω; U =12V Bỏ qua điện trở ampe kế khóa K Khi K đóng ampe kế Tính điện trở R4 cường độ dòng điện qua điện trở Bài 35: Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ: R1 R3 C R1 = 15Ω; R2 = 10Ω; R3 = 12Ω; U =12V Bỏ qua điện trở ampe kế a/ Cho R4 = 12Ω Tính cường độ dòng điện B A A rỏ chiều dòng điện qua ampe kế b/ Cho R4 = 8Ω Tính cường độ dòng điện R4 rỏ chiều dòng điện qua ampe kế R2 c/ Tính R4 cho dòng điện qua ampe kế có D chiều từ C đến D có cường độ 0,2A + R1 Bài 36: Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ: U - R2 C A B V R3 R4 D 63 + U - K CHUYÊ ĐỀ BỒI DƯỠNG VẬT LÍ THCS R1 = 8Ω; R2 = 4Ω; R3 = 6Ω; U =12V Vôn kế có điện trở lớn, điện trở khóa K không đáng kể a/ Khi K mở, vôn kế bao nhiêu? b/ Cho R4 = 4Ω Khi K đóng vôn kế bao nhiêu? c/ K đóng, vôn kế 2V tính R4 Bài 37: cầu chì mạch điện có tiết diện S = 0,1mm 2, nhiệt độ 270C Biết đoản mạch cường độ dòng điện qua dây chì I = 10A Hỏi sau dây chì đứt? Bỏ qua tỏa nhiệt môi trường xung quanh thay đổi điện trở, kích thước dây chì theo nhiệt độ Cho biết nhiệt dung riêng, điện trở suất, khối lượng riêng, nhiệt nóng chảy nhiệt độ nóng chảy chì là: C = 120J/Kg.K; ρ = 0,22.10-6Ωm; D = 11300kg/m3; λ = 25000J/Kg; tc = 3270C Bài 38: Một bàn có ghi 120V - 1000W mắc bàn vào mạch điện hiệu điện ổ cắm điện giảm từ U1 = 125V xuống U2 = 100V a/ Xác định điện trở dây nối (Coi điện trở bàn không thay đổi theo nhiệt độ) b/ Thực tế, điện trở bàn bị thay đổi theo nhiệt độ công suất tiêu thụ thực tế bàn là P' = 650W Tính hiệu điện hai đầu ổ cắm điện lúc điện trở R' bàn Bài 39: Giữa hai điểm A B có hiệu điện 120V, người ta mắc song song hai dây kim loại Cường độ dòng điện qua dây thứ 4A, qua dây thứ hai 2A a/ Tính cường độ dòng điện mạch b/ Tính điện trở dây điện trở tương đương mạch c/ tính công suất điện mạch điện sử dụng d/ Để có công suất đoạn 800W người ta phải cắt bớt đoạn dây thứ hai mắc song song lại dây thứ vào hiệu điện nói Hãy tính điện trở đoạn dây bị cắt Bài 40: Khi hoạt động bình thường bếp điện có điện trở R= 90Ω cường độ dòng điện qua bếp lúc 2,9A a/ Nhiệt lượng mà bép tỏa 1phút bao nhiêu? b/ Nếu dùng bếp để đun sôi 0,5 lít nước có nhiệt độ ban đầu 25 0C thời gian 5phút coi nhiệt lượng cần thiết để đun sôi nước có ích Tính hiệu suất bếp Biết nhiệt R2 dung riêng nước 4200J/Kg.K A Bài 41: Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ: Biết: R1 = 15Ω, R2 = 8Ω R1 A B R4 R3 = 5Ω, R4 = 200Ω U = 24V, vốn kế 8V R3 ampe kế 1A Tính RV vôn kế RA V ampe kế Bài 42: Ba điện trở có giá trị R, 2R, 3R mắc nối tiếp vào hiệu điện U không đổi Dùng vôn kế đo hiệu điện hai Uđầu R, 2R vôn kế U =40,6V, U2 =72,5V vôn kế có điện trở Rv ta chuyển vôn kế sang đo hiệu điện hai đầu đỉện trở 3R vôn kế bao nhiêu? PHẦN VI: QUANG HÌNH HỌC I - CƠ SỞ LÝ THUYẾT: Định luật truyền thẳng ánh sáng: 64 CHUYÊ ĐỀ BỒI DƯỠNG VẬT LÍ THCS S ∆ Trong môi trường suốt đồng tính ánh sáng truyền theo đường thằng Phản xạ ánh sáng: - Tia phản xạ nằm mặt phẳng chứa tia tới N đường pháp tuyến gương điểm tới S S' - Góc phản xạ góc tới Trên hình vẽ: SI: Tia tới; IS': Tia phản xạ IN: Đường pháp tuyến gương i i' I: Điểm tới I SIN = i: Góc tới INS' = i' Góc phản xạ Ảnh vật tạo gương phẳng: - Ảnh ảnh ảo - Khoảng cách từ vật đến gương phẳng khỏng cách từ gương đến ảnh - Độ lớn anh độ lớn vật Sự khúc xạ ánh sáng: N 4.1 Hiện tượng khúc xạ: Là tượng ánh sáng truyền từ môi S trường suốt sang môi trường suốt khác bị gẫy khúc mặt phân cách hai môi trường i I 4.2 Định luật khúc xạ: Q P - Tia khúc xạ nằm mặt phẳng chứa tia tới pháp tuyến r điểm tới Tia khúc xạ nằm bên pháp tuyến - Khi góc tới tăng góc khúc xạ tăng R Thấu kính hội tụ: 5.1 Cách nhận dạng: - Thấu kính làm vật liệu suốt có phần rìa mỏng phần Thấu kính hội tụ thường dùng có tiết diện hai mặt cầu, mặt cầu mặt phẳng kí hiệu: - Trục chính: Trong tia tới vuông góc với thấu kính có tia cho tia ló truyền thẳng không đổi hướng Tia trùng với đường thẳng gọi trục ∆ thấu kính - Quang tâm: Trục thấu kính hội tụ, cắt thâu kính điểm O Điểm O gọi quan tâm thgấu∆kính - Tiêu điểm: Một chùm tia tới song song với trục O F F' thấu kính hội tụ cho chùm tia ló hội tụ điểm F nằm trục Điểm tiêu điểm thấu kính hội tụ nằm khác phía với tia tới Mỗi thấu kính có hai tiêu điểm F,F' nằm hai phía thấu kính cách quang tâm O Chùm tia sắng đặt F, chiếu tới thấu kính cho chùm tia ló chùm tia song song - Tiêu cự: Khoảng cách từ quang tâm đến tiêu điểm OF = OF' =f gọi tiêu cự thâu kính 5.2 Đường truyền số tia sáng đặc biệt qua thấu kính hội tụ: - Tia tới đến quang tâm cho tia ló tiếp tục truyền thẳng theo phương tia tới - Tia tới song song trục cho tia ló qua tiêu điểm thấu kính - Tia tới qua tiêu điểm cho tia ló song song với trục 5.3 Ảnh vật tạo thấu kính hội tụ 5.3.1 Cách vẽ ảnh: -Muốn dựng ảnh điểm sáng S tạo thấu kính hội tụ ta dùng hai ba tia tới đặc biệt xuất phát từ S hai tia ló đường kéo dài hai tia ló cắt S', S' ảnh S S' (Hình vẽ) F O Ảnh thật S ∆ F' S' 65 F O F' Ảnh ảo CHUYÊ ĐỀ BỒI DƯỠNG VẬT LÍ THCS - Muốn dựng ảnh vật AB (AB vuông góc với trục chính, điểm A nằm trục chính) trước tiên ta dựng ảnh B' B từ B' hạ đường thẳng vuông góc với trục cắt trục A', A' ảnh điểm A A'B' ảnh AB qua thấu kính (Hình vẽ) B' B ∆ A F O F' A' ∆ B A' A F B' Ảnh ảo F' O 5.3.2 TínhẢnh chấtthật ảnh - Vật nằm khoảng tiêu cự thấu kính hội tụ cho ảnh thật ngược chiều với vật - Vật đặt khỏng tiêu cự thấu kính hội tụ cho ảnh ảo chiều lớn vật - Vật đặt tiru điểm thấu kính hội tụ cho ảnh xa ∞ - Vật đặt xa thấu kính hội tụ cho ảnh có vị trí cách thấu kính khoảng tiêu cự Thấu kính phân kì 66 [...]... sông Bài 19: Ba người đi xe đạp đều xuất phát từ A đi về B Người thứ nhất đi với vận tốc v 1 = 8km/h Sau 15phút thì người thứ hai xuất phát với vận tốc là v 2=12km/h Người thứ ba đi sau người thứ hai 30 phút Sau khi gặp người thứ nhất, người thứ ba đi thêm 30 phút nữa thì sẽ ở cách đều người thứ nhất và người thứ hai Tìm vận tốc của người thứ ba 19 CHUYÊ ĐỀ BỒI DƯỠNG VẬT LÍ THCS Bài 20: Một người đi xe... xuồng máy Hãy tính vận tốc và hướng chảy của dòng nước Giả thiết chế độ hoạt động của ca nô và xuồng máy là không đổi ; bỏ 20 CHUYÊ ĐỀ BỒI DƯỠNG VẬT LÍ THCS qua thời gian ca nô đổi hướng khi đến A và B; chuyển động của ca nô và xuồng máy đều là những chuyển động thẳng đều Bài 32: Có hai bố con bơi thi trên bể bơi hình chữ nhật chiều dài AB = 50m và chiều rộng BC = 30m Họ qui ước là chỉ được bơi theo... ra : D1l.MH = D2x.NK D l MH ⇒x = 1 (1) D2 NK Xét hai tam giác đồng dạng : ∆OMH : ∆ONK ta có 34 CHUYÊ ĐỀ BỒI DƯỠNG VẬT LÍ THCS MH OM = NK ON Với OM = MA – OA = 20 – 10 = 10cm x 60 − x ON = OB – NB = 30 − = 2 2 D1 20 l (2) Từ đó : x = D2 60 − x 1120 ⇒ x ( 60 − x ) = 40.20 = 896 1000 ⇔ x 2 − 60 x + 896 = 0  x = 32cm  x = 28cm  2 Loại nghiệm x1 = 32cm vì lớn hơn OB Phải đổ ngập nước một đoạn 28cm b... Dc Dc  mc md − 0,15   Dn biến đổi và thay số vào ta có hệ pt + D D d  c  => mc + md - 0,15 =  mc + md = 0,2 103 1 −0, 05 − md = giải hệ phương trình ta được m c 113 9 3 mc ≈ 5,5 g ; md ≈ 194,5g 35 CHUYÊ ĐỀ BỒI DƯỠNG VẬT LÍ THCS Bài 8: Trong bình hình trụ, tiết diện S chứa nước có chiều cao H = 15cm Người ta thả vào bình một thanh đồng chất, tiết diện đều sao cho nó nổi trong nước thì mực nước... có trọng lượng P = 5340N từ đáy hồ sâu H = 10m lên (hình vẽ) Hãy tính: Lực kéo khi: 24 CHUYÊ ĐỀ BỒI DƯỠNG VẬT LÍ THCS Tượng ở phía trên mặt nước Tượng chìm hoàn toàn dưới nước Tính công tổng cộng của lực kéo tượng từ đáy hồ lên phía trên mặt nước h = 4m Biết trọng lượng riêng của đồng và của nước lần lượt là 890 00N/m3, 10000N/m3 Bỏ qua trọng lượng của các ròng rọc Hướng dẫn giải: 1a/ Dùng ròng rọc động... mực nước thấp hơn đáy bể 8m 29 CHUYÊ ĐỀ BỒI DƯỠNG VẬT LÍ THCS a/ Tính công thực hiệnđể bơm nước đầy bbẻ vaói giả thiết ma sát giữa nước và ống dẫn không đáng kể b/ Tính công suất máy bơm biết rằng cần 20phút để bơm đầy bể Bài 18: Một trục kéo với tay quay dài 60cm và hình tru có bán kính 15cm, được dùng để lấy nướcở một giếng sau 10m Thùng chứa nước có dung tích 10lít a/ Tính lực tác dụng vào tay quay... người ta thực hiện thí nghiệm như sau:Đổ khối lượng nước mn vào một nhiệt lượng kế khối lượng mk.Cho dòng điện chạy qua nhiệt lượng kế 32 CHUYÊ ĐỀ BỒI DƯỠNG VẬT LÍ THCS để nung nóng nước.Sau thời gian T1 nhiệt độ của nhiệt lượng kế và nước tăng lên ∆t1 (0C).Thay nước bằng dầu với khối lượng m d và lặp lại các bước thí nghiệm như trên Sau thời gian nung T2 nhiệt độ của nhiệt lượng kế và dầu tăng lên... d1=8200N/m3, d2=7000N/m3, d3=10000N/m3 33 CHUYÊ ĐỀ BỒI DƯỠNG VẬT LÍ THCS b/Từ biểu thức: V3 = V1 (d1 − d 2 ) Ta thấy thể tích phần quả cầu ngập trong nước (V 3) chỉ phụ d3 − d2 thuộc vào V1, d1, d2, d3 không phụ thuộc vào độ sâu của quả cầu trong dầu, cũng như lượng dầu đổ thêm vào Do đó nếu tiếp tục đổ thêm dầu vào thì phần quả cầu ngập trong nước không thay đổi Bài 5: Một khối nước đá hình lập phương... S1 = S2 - Từ (1) và (2) ta có: 4t = 12(t - 2) ⇔ 4t = 12t - 24 ⇔ t = 3(h) - Thay t vào (1) hoặc (2) ta có: (1) ⇔ S1 = 4.3 =12 (Km) (2) ⇔ S2 = 12 (3 - 2) = 12 (Km) Vậy: Sau khi người đi bộ đi được 3h thì hai người gặp nhau và cách A một khoảng 12Km và cách B 12Km b/ Thời điểm hai người cách nhau 2Km 12 CHUYÊ ĐỀ BỒI DƯỠNG VẬT LÍ THCS - Nếu S1 > S2 thì: S1 - S2 = 2 ⇔ 4t - 12(t - 2) = 2 ⇔ 4t - 12t +24 =2... đến lúc hai người gặp nhau tại C 13 CHUYÊ ĐỀ BỒI DƯỠNG VẬT LÍ THCS - Quãng đường xe đi từ A đi được: S1 = v1t = 60t (1) - Quãng đường xe đi từ B đi được: S2 = v2t = 40t (2) - Vì sau khi đi được 1h xe thứ nhất tăng tốc nên có thể xem như cùng xuất một lúc và đến lúc gặp nhau tại C nên: S1 = 30 + 40 + S2 - Từ (1) và (2) ta có: 60t = 30 +40 +40t ⇔ t = 3,5 (h) - Thay t vào (1) hoặc (2) ta có: (1) ⇔ S1 =