ôn HSG LÝ THCS PHẦN ĐIỆN, QUANG LÝ THUYẾT, BÀI TẬP CÓ GIẢI
NI DUNG KIN THC TRNG TM PHN IN ễN THI HC SINH GII CP THCS TNH IN TR TNG NG CA MCH: BI TON CHIA DềNG TNH CNG DềNG IN BI TON CHIA TH : +Phộp chia t l thun + Tớnh hiu in th gia hai im trờn mch in BI TON VI BIN TR: + nh v trớ chy trờn bin tr + Mch cú bin tr, toỏn bin lun VAI TRề CA AMPE K TRONG S : + Ampe k cú Ra = + Ampe k cú Ra VAI TRề CA VễN K TRONG S : + Vụn k lý tng + Vụn k cú RV xỏc nh CC QUY TC CHUYN MCH: a Quy tc chp cỏc im cú cựng in th b quy tc tỏch nỳt c Quy tc b in tr d Quy tc mch tun hon e Quy tc chuyn mch MCH CU: a Mch cu cõn bng b Mch cu khụng cõn bng c Mch cu khuyt: d Mch cu tng quỏt CễNG CễNG SUT TC DNG NHIT CA DềNG IN: a Tớnh cụng, cụng sut mch in b Tớnh cụng sut cc i: c Cỏch mc cỏc ốn ( toỏn nh mc ca b búng ốn) d nh lut Jun - len x PHN : DềNG IN, NGUN IN Kin thc c bn - Mun trỡ mt dũng in lõu di mt vt dn cn trỡ mt in trng vt dn ú Mun vy ch cn ni u vt dn vi cc ca ngun in thnh mch kớn - Cng gn cc dng ca ngun in th cng cao Quy c in th ti cc dng ca ngun in , in th l ln nht , in th ti cc õm ca ngun in bng Quy c chiu dũng in l chiu chuyn di cú hng ca cỏc ht mang in tớch dng, Theo quy c ú bờn ngoi ngun in dũng in cú chiu i t cc dng, qua vt dn n cc õm ca ngun in (chiu i t ni cú in th cao n ni cú din th thp) chờnh lch v in th gia im gi l hiu in th gia im ú : VA-VB= UAB Mun trỡ mt dũng in lõu di mt vt dn cn trỡ mt HT gia u vt dn ú ( U=0 I =0) PHN : MCH IN nh lut ụm: I= Mch in Giỏ tr Mch mc ni tip Mch mc song song I I = I1 = I2 = .= In I = I1 + I2 + + In U U = U1 + U2 +.+ Un U = U1 = U2 = .= Un Rt Rt = R1 + R2 + + Rn = + ++ c im, tớnh cht a on mch in mc ni tip: * c im:cỏc b phn (cỏc in tr) mc thnh dóy liờn tc gia cc ca ngun in ( cỏc b phn hot ng ph thuc nhau) * Tớnh cht: 1.I chung U=U1+U2+ +Un R=R1+R2+, Rn *T t/c v cụng thc ca nh lut ụm I=U/R U1/R1=U2/R2= Un/Rn (trong on mch ni tip, hiu in th gia u cỏc vt dn t l thun vi in tr ca chỳng) Ui=U Ri/R T t/c nu cú n in tr ging mc ni tip thỡ in tr ca on mch l R =nr Cng t tớnh cht in tr tng ng ca on mch mc ni tip luụn ln hn mi in tr thnh phn b on mch in mc song song: *c im: mch in b phõn nhỏnh, cỏc nhỏnh cú chung im u v im cui Cỏc nhỏnh hot ng c lp *Tớnh cht: U chung Cng dũng in mch chớnh bng trng cng dũng in cỏc mch r I=I1+I2+ +In 3.Nghch o ca in tr tng ng bng tng cỏc nghch o ca cỏc in tr thnh phn = + ++ -T t/c v cụng thc ca nh lut ụm I1R1=I2R2= =InRn=IR - T t/c on mch gm n in tr cú giỏ tr bng v bng r thỡ in tr ca on mch mc song song l R=r/n - T t/c in tr tng ng ca on mch mc song song luụn nh hn mi in tr thnh phn 3/ MT S QUY TC CHUYN MCH: a/ Chp cỏc im cựng in th: - "Ta cú th chp hay nhiu im cú cựng in th thnh mt im bin i mch in tng ng." (Do VA-Vb = UAB=I RAB Khi RAB=0;I hoc RAB 0,I=0 Va=VbTc A v B cựng in th) Cỏc trng hp c th: Cỏc im u dõy ni, khúa K úng, Am pe k cú in tr khụng ỏng k c coi l cú cựng in th Hai im nỳt u R5 mch cu cõn bng b/ B in tr: - Ta cú th b cỏc in tr khỏc s bin i mch in tng ng cng dũng in qua cỏc in tr ny bng Cỏc trng hp c th: cỏc vt dn nm mch h; mt in tr khỏc mc song song vi mt vt dn cú in tr bng 0( in tr ó b ni tt) ; vụn k cú in tr rt ln (lý tng) 4/ VAI TRề CA AM PE K TRONG S : * Nu am pe k lý tng ( Ra=0) , ngoi chc nng l dng c o nú cũn cú vai trũ nh dõy ni ú: Cú th chp cỏc im u am pe k thnh mt im biộn i mch in tng ng( ú am pe k ch l mt im trờn s ) - Nu am pe k mc ni tip vi vt no thỡ nú o cng d/ qua vtú - Khi am pe k mc song song vi vt no thỡ in tr ú b ni tt ( ó núi trờn) - Khi am pe k nm riờng mt mch thỡ dũng in qua nú c tớnh thụng qua cỏc dũng nỳt m ta mc am pe k ( d theo nh lý nỳt) * Nu am pe k cú in tr ỏng k, thỡ s ngoi chc nng l dng c o am pe k cũn cú chc nng nh mt in tr bỡnh thng Do ú s ch ca nú cũn c tớnh bng cụng thc: Ia=Ua/Ra 5/ VAI TRề CA VễN K TRONG S : a/ Trng hp vụn k cú in tr rt ln ( lý tng): *Vụn k mc song song vi on mch no thỡ s ch ca vụn k cho bit HT gia u on mch ú: UV=UAB=IAB RAB *Trong trng hp mch phc tp, Hiu in th gia im mc vụn k phi c tớnh bng cụng thc cng th: UAB=VA-VB=VA- VC + VC- VB=UAC+UCB *Cú th b vụn k v s mch in tng ng *Nhng in tr bt k mc ni tip vi vụn k c coi nh l dõy ni ca vụn k ( s tng ng ta cú th thay in tr y bng mt im trờn dõy ni), theo cụng thc ca nh lut ụm thỡ cng qua cỏc in tr ny coi nh bng ,( IR=IV=U/ =0) b/ Trng hp vụn k cú in tr hu hn: - Trong s ngoi chc nng l dng c o vụn k cũn cú chc nng nh mi in tr khỏc Do ú s ch ca vụn k cũn c tớnh bng cụng thc UV=Iv.Rv 6/.NH Lí NT : Tng cỏc dũng in i vo mt nỳt bng tng cỏc dũng in i nỳt ú BI TP PHN IN HC: Bi 1: Cho mch in sau Cho U = 6V , r = = R1 ; R2 = R3 = bit s ch trờn A K úng bng 9/5 s ch ca A K m Tớnh : a/ in tr R4 ? b/ Khi K úng, tớnh IK ? U R3 R1 R2 R4 K Bi : Cho mạch điện nh hình vẽ Khi khoá K vị trí am pe kế 4A Khi K vị trí am pe kế 6,4 Hiệu điện hai đầu đoạn mạch không đổi 24 V Hãy tính giá trị điện trở R1, R2 R3 Biết tổng giá trị điện trở R1 R3 20 r A R1 R3 A Bi Tính điện trở tơng đơng đoạn mạch a b dới đây, biết điện trở có giá trị r 4 Hình a Hình b Ta lu ý điện hai điểm 1,3 nhau; 2,4 nên ta chập chúng lại với nhau, ta có mạch sau: Bi 4: (7,0 im) R1 C Cho mch in cú s nh hỡnhAv bit: R1 = D R3 ; R2 = ; R5 = ; R3 = R4 = R6 = 2 R R a/ Tớnh RAB b/ Cho UAB = 2V Hóy xỏc nh I4 R6 M B N Bi : Cho mạch điện nh hình vẽ: Biết UAB Không đổi, RMN biến trở, Ampe kế có điện trở không đáng kể, điều chỉnh chạy C để: - Khi ampe kế I1=2A biế trở tiêu thụ công suất P = 45W - Khi ampe kế I2=5A biế trở tiêu thụ công suất P = 30W a/ Tính hiệu điện UAB điện trở r b/ Định vị trí chạy C để công suất tiêu thụ lớn A A B C r M HD: a/ Khi I1=2A, ta có P1 = I12.Rb1 48 = 22 Rb1 Rb1=11,25 Khi I2=5A ta có P = I22.Rb2 30 = 52 Rb2 Rb2=1,2 Mặt khác ta có: UAB = I1.( Rb1+r ) UAB = I2.( Rb2+r ) ta có hệ phơng trình N U AB = I ( Rb1 + r ) U = 2.(11,25 + r ) AB U AB = I ( Rb + r ) U AB = 5.(1,2 + r ) r = 5,5 , UAB = 33,5V b/ Công suất tiêu thụ biến trở U2 Rb PRb = I Rb = ( Rb + r ) 2 U2 r PRb Mắc Rb + Min R b PRb = ( R + r ) b Rb r 5,5 Theo bất đẳng thức côsi: Rb + Rb Rb + r Rb Min r Vậy Rb=5,5 = 5,5 Rb = Rb Bi 6: Cho mch in nh hỡnh v: Hiu in th hai u on mch UAB = 70V cỏc in tr R1 = 10 , R2 = 60 , R3 = 30 v bin tr Rx R1 C R2 iu chnh bin tr Rx = 20 Tớnh s ch ca vụn k v ampe k khi: a Khúa K m A b Khúa K úng A V B úng khúa K, Rx bng bao nhiờu K vụnk v ampe k u ch s khụng? úng khúa K, ampe k ch 0,5A R3 Rx Tớnh giỏ tr ca bin tr Rx ú D Cho rng in tr ca vụn k l vụ cựng ln v in tr ca ampe k l khụng ỏng k Bi 7: Cho mch in nh hỡnh v R1 = R3 = R4 = R2 = U = 6V a) Khi ni gia A v D mt vụn k thỡ vụn k ch bao nhiờu Bit RV rt ln b) Khi ni gia A v D ampe k thỡ ampe k ch bao nhiờu? Bit RA rt nh Tớnh in tr tng ng ca mch tng trng hp R1 C R2 R3 B A D R4 /U / - + Bi : Mc hai in tr R1,R2 vo hai im A,B cú hiu in th 90V.Nu mc R1 v R2 ni tip thỡ dũng in ca mch l 1A.Nu mc R1 v R2 song song thỡ dũng in ca mch chớnh l 4,5A.Tớnh R1 v R2 A Bi : Cho mch in nh hỡnh v R1 C Â Â x Trong ú vụn k cú in tr rt ln B V K X ốn : 120V - 60W; ốn : 120V - 45W a) Tớnh in tr v dũng in nh mc ca mi búng ốn b) Mc vo hai u A,B hiu in th 240V Tớnh in tr R hai ốn sỏng bỡnh thng Thay ốn v ốn ln lt bng cỏc in tr R v R3 cho R2 = 4R3 Khi m v úng khoỏ K vụn k ln lt ch hai giỏ tr U 1, U2 Tớnh hiu in th gia hai u A,B theo U1 v U2 Bi 10: Cho mch in nh hỡnh di, cú hai cụng tc K1 v K2, bit cỏc in tr R1 = 12,5 ; R2 = 4, R3 = Hiu in th hai u on mch UMN = 48,5(V) a) K1 úng, K2 ngt, tỡm cng dũng in qua cỏc in tr b) K1 ngt, K2 úng, cng dũng in mch lỳc ny l 1A Tớnh R4 c) K1 v K2 cựng úng Tớnh in tr tng ng ca c mch v cng dũng in ca mch chớnh R1 R4 K2 K1 M N R3 Bi 11 : Cho in tr R1 = 10 ; R2 = R5 = 10 ; R3 = R4 = 40 c mc vo ngun cú hiu in th U = 60 V v mc nh hỡnh v Ampe k cú in tr lớ tng bng a) Tớnh s ch ca ampe k b) Thay ampe k bng vụn k thỡ s ch ca vụn k l bao nhiờu ? c) Thay i vụn k bng mt in trR6 Bit cng dũng in qua R6 l I6 = 0,4 A Hóy tớnh giỏ tr in tr ca R6 Bi 12: R1 C R2 Cho mch in nh hỡnh v bờn, hiu in th U = 24V + U khụng i A B Mt hc sinh dựng mt Vụn k o hiu in th gia cỏc im A v C; B v C thỡ c cỏc kt qu ln lt l U1= V, U2= 12 V Hi hiu in th thc t (khi khụng mc Vụn k) gia cỏc im A v C; B v C Bi 13: Cho mch in nh hỡnh v: a/ hỡnh v(H1).Bit R1=15 ,R2=R3=R4=20 ,RA=0;Ampe k ch 2A.Tớnh cng dũng in ca cỏc in tr b/ hỡnh v (H2) Bit :R1=R2=2 ,R3=R4=R5=R6=4 ,UAB=12V,RA=0.Tớnh cng dũng in qua cỏc in tr , gim th trờn cỏc in tr v ch s ampe k (nu cú) H1 (H2) Bài 14 Có hai loại điện trở: R 1=20 , R2=30 Hỏi cần phải có điện trở loại để mắc chúng: a Nối tiếp đợc đoạn mạch có điện trở R=200 ? b Song song đợc đoạn mạch có điện trở R= Bài 15: Phải lấy điện trở r= để mắc thành đoạn mạch có điện trở R=0,6 Bài 16: Một dây dẫn có điện trở 200 ôm a, Phải cắt dây thành đoạn có điện trở R1 R2 nh để mắc chúng song song ta đợc điện trở tơng đơng lớn b, Phải cắt dây dẫn thành đoạn nh để mắc chúng song song ta đợc điện trở tơng đơng ôm c, Phải lấy điện trở có giá trị r = ôm để mắc thành đoạn mạch điện có điện trở tơng đơng R = 3/5 ôm? Vẽ sơ đồ cách mắc PHN : CễNG THC TNH IN TR 1-Công thức điện trở : - Mi quan h gia in tr ca dõy dn vi i lng : Chiu di, tit din v in tr sut - Xõy dng c cụng thc tớnh 2-Bi dng 1.1Một dây dẫn đồng tính có chiều dài l Nếu gấp lại làm đôi, gập lại làm bốn, điện trở sợi dây chập phần điện trở sợi dây ban đầu ( Đ/S:R1=1/16R) 1.2 Một đoạn dây chì có điện trở R Dùng máy kéo sợi kéo cho đờng kính dây giảm lần , điện trở dây tăng lên lần.(ĐS: 16 lần) 1.3 Điện trở suất đồng 1,7 10 -8 m, nhôm 2,8.10-8 m.Nếu thay dây tải điện đồng , tiết diện 2cm dây nhôm, dây nhôm phải có tiết diện bao nhiêu? khối lợng đờng dây giảm lần (D đồng=8900kg/m3, D nhôm= 2700kg/m3) 1.4 Một cuộn dây đồng đờng kính 0,5 mm,quấn quanh lõi hình trụ dài 10cm, đờng kính lõi 1cm đờng kính đĩa đầu lõi 5cm Biết vòng dây đợc quán sát Hãy tính điện trở dây 1.5 Một dây nhôm có khối lợng m=10kg, R=10,5 .Hãy tính độ dài đờng kính dây 1.6 Một bình điện phân đựng 400cm3 dung dịch Cu SO4 điện cực đồng đặt đối diện nhau, cách 4cm ,nhng sát đáy bình.Độ rộng 2cm, độ dài phần nhúng dung dịch 6cm, điện trở bình 6,4 a tính điện trở suất dung dịch dẫn điện b Đổ thêm vào bình 100cm3 nớc cất, mực d/d cao them 2cm Tính điện trở bình c Để điện trở bình trở lại giá trị ban đầu,phải thay đổi khoảng cách 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 dây Theo đề bài, chiều dài giảm lần,làm điện trở giảm lần mặtkhác tiết diện lại giảm lần làm điện trở giảm thêm lần điện trở sợi dây chập giảm 16 lần so với dây ban đầu 1.4 Tính số vòng 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 vòng: d=(5+1):2=3cm Chiều dài củadây: l= dn=753,6m2 Tiết diện t/b dây: S = d Điện trở dây: l R= s PHN : BIN TR - BIN LUN Hiu c cu to v cụng dng ca bin tr - Nm c cỏch gii bi v mch in ( Mc ni tip, song song, hn hp) - Vn dng c kin thc toỏn hc tỡm Min, Max Bi 1: Cho mch in cú s nh hỡnh v V bờn in tr ton phn ca bin tr l Ro , in tr ca vụn k rt ln B qua in tr R A ca ampe k, cỏc dõy ni v s ph thuc ca in tr vo nhit Duy trỡ hai u mch mt hiu in th U khụng i Lỳc u M chy C ca bin tr t gn phớa M Hi s ch ca cỏc dng c o s thay i nh th no dch chuyn chy C v phớa N? Hóy gii thớch ti sao? Bi 2: Cho mạch điện nh hình vẽ: A Biết UAB = 16 V, RA 0, RV lớn Khi Rx = vôn kế 10V công suất tiêu thụ đoạn mạch AB 32W a) Tính điện trở R1 R2 b) Khi điện trở biến trở Rx giảm hiệu hai đầu biến trở tăng hay giảm? Giải thích C N R1 B A V R2 RX 10 a Dòng điện lớn có cờng đọ Im dòng điện làm cho kim điện kế lệch thang chia, Im=50i=50.2=100mA=0,1A b.Khi mắc sơn S1 // g ta có: Is/Ig=g/S1 Ic/Im=(g+S1)/g Ic = Im( g+s1)g= 5A c hệ số độ k2= Ic2/Im= 200 suy g/S12=199 S12=0,1 S12 < S1 phải mắc S2 //S1 cho 1/S12=1/S1+ 1/S2, S2 0,13 21.3 gọi R1 R2 lần lợt điện trở đoạn mạch a b Theo sơ đồ a ta có phơng trình: R1=RRv1/(R+Rv1) UCN=Ia1.R1 13,5=0,5 RRv1/ (R+Rv1) (1) Theo sơ đồ b ta có: R2 = R(Rv1+Rv2)/(R+Rv1+Rv2).và U'CN = Ia2 R2 8,1+ 5,4 =0,45 R(Rv1+Rv2)/(R+Rv1+Rv2) (2) Mặt khác sơ đồ b Rv1 nt Rv2 nên Rv1/ Rv2=8,4/5,4=3/2 (3) Từ (1) (2) Rv1 =3 Rv2 (4) Từ R=36 , Rv1 =108 , Rv2 =72 Để mở rộng thang đo lên 10 lần, cần mắc thêm cho vôn kế V V2 điện trở phụ là: Rp1=9 Rv1= = Rp2= 9Rv2= = PHN : CễNG SUT IN IN NNG CễNG CA DềNG IN Cụng sut P = = U.I on mch ch cú in tr : P = U.I = R.I2 = Cụng ca dũng in A = P.t = U.I.t = R.I2.t = t Phng phỏp gii: S dng bi toỏn mch in ( Mc ni tip, song song, hn hp) S dng cụng thc tớnh cụng sut S dng kin thc toỏn kho sỏt giỏ tr Max, Min Bi 1: Cho mạch điện có sơ đồ nh hình Trong đó: UAB = 12V, R1 = 12 Biết ampekế (RA = 0) 1,5A Nếu thay R1 C A ampekế vôn kế (RV = ) vôn kế 7,2 V A a) Tính điện trở R2và R3 b) So sánh công suất tiêu thụ đoạn mạch AB R3 R2 trờng hợp ( trờng hợp nh hình vẽ trờng hợp D thay ampe kế vôn kế) Bi 2: B Hình Cho sơ đồ (hình vẽ 3) R=4 ; R1 đèn 6V 3W; R2 biến trở; UMN không đổi 10V 15 a Xác định R2 để đèn sáng bình thờng.b Xác định R2 để công suất tiêu thụ R2 cực đại c Xác định R2 để công suất tiêu thụ mạch song song cực đại M N R R1 A B R2 (Hình vẽ 3) Bi 4: Cho mạch điện nh hình 2: UAB = 18V; UCB = 12V Biết công suất tiêu thụ R R2 P1 = P2 = 6W, công suất tiêu thụ R5 P5 = 1,5W tỉ số công suất tiêu thụ R R4 P3 = Hãy P4 xác định: Chiều cờng độ dòng điện qua điện trở Công suất tiêu thụ mạch Hình C R2 R1 + A R5 R3 I1 I2 R4 B D C + A I3 R1 I5 R2 R5 R3 R4 I4 B D Bi 5: Hai in tr R1 v R2 c mc thnh on mch vo mt ngun in cú hiu in th U khụng i Mt hc sinh tớnh cụng sut ca on mch hai in tr ghộp ni tip vi v hai in tr ghộp song song vi cú giỏ tr ln lt l 20W v 60W a-Hóy chng t cú ớt nht cú mt giỏ tr cụng sut hc sinh tớnh l khụng chớnh xỏc b-Gi s R1 = R2 v hc sinh tớnh ỳng giỏ tr cụng sut ca mt hai on mch thỡ cụng sut ca on mch cũn li s cú giỏ tr bao nhiờu? 16 Bi 6: Bn búng ốn cú cựng in tr R c mc trang trớ mt ca hiu vi yờu cu sỏng khỏc nhau, ngi ta mc búng ốn trờn vi mt in tr R ( Hỡnh 2) bit P1 = P2 16 hiu in th U khụng i, tng cụng sut trờn bn búng ốn l 102W v Hóy xỏc nh cụng sut tiờu th trờn mi búng ốn v tng cụng sut trờn ton mch A + - U R B D C Bi 7: Cho mch in nh hỡnh 2; ú U = 36 V luụn khụng i , r = 1,5 , in tr ton phn ca bin tr R = 10 ốn cú in tr R1 = , ốn cú in tr R2 = 1,5 , hai ốn cú hiu in th nh mc khỏ ln Xỏc nh v trớ ca chy C trờn bin tr : a) Cụng sut tiờu th trờn ốn l W C +U - r N AR B C (hỡnh 2) b) Cụng sut tiờu th trờn ốn l W c) Cụng sut tiờu th trờn ốn l nh nht Tớnh cụng sut ú Xem in tr ca cỏc ốn khụng ph thuc nhit 3-Tính công suất cực đại: 3.1 Ngời ta lấy điện từ nguồn MN có hiệu điện U chốt A,B qua điện trở r đặt hộp nh hình vẽ 1.1.Mạch điện trở R thay đổi đợc, mắc vào A B a Xác định giá trị R để mạch có công suất cực đại Tính giá trị cực đại đó? b Chứng tỏ rằng, công suất mạch nhỏ công suất cực đại(Pcđ) điện trở R ứng với giá trị R1 R2 R1.R2 =r2 Phơng pháp: Thiết lập phơng trình tính công suất mạch theo r R : P= u U R 2 P= ( R +r ) 2 r ( R+ ) R P măc R=r giá trị Pmăc Từ (1) suy PR2 -(U2-2rP)2 +r2P=0 tính =4r2Pcđ( Pcđ P) tìm điều kiện củađể phơng trình bậc có2 nghiệm phân biệt kết luận Các tập khác: Bài 82, 84(S121 / NC8) Cách mắc đèn ( toán định mức) 17 3.2 (bài77/121):Cho mạch Nh hình vẽ bên:UMN=24v, r=1,5 a.Hỏi điểm AB mắc tối đa bóng đèn loại 6V-6w để chúng sáng bình thờng b.Nếu có 12 bóng đèn loại 6V-6w phải mắc để chúng sáng bình thờng? Phơng pháp giải a Tính công suất cực đại mạch số bóng tối đa b.- (Xét cách mắc đối xứng M dãy, dãy có n điện trở mắc nối tiếp có phơng pháp) -Lập phơng trình dòng:I=U/(r+R) Theo ẩn số m n,Trong m+n=12 -đặt phơng trình công suất:P=PAB+PBN Theo biến số m n m+n=12 -Đặt phơng trình thế: U=UMB+Ir theo biến số m,n m+n=12 3.3:Cho nguồn điện có suất điện động E không đổi , r=1,5 Có cách mắc đèn 6V-6W vào điểm A B để chúng sáng bình thờng? Cách A Er B mắc có lợi hơn? sao? Phơng pháp: a.cách mắc số bóng đèn Cách2: Từ phơng trình thế:E=UAB+I r Theo biến m n, phơng trình m.n=N( N số bóng đợc mắc, số dãy, n số bóng dãy) phP m =H ơng trình: m=16-n ( *), biện P luận *nh) Nu ngi ú i u vi tc v Hóy xỏc nh chuyn ng ca búng ca nh u in trờn mt t Phn II: Bi v Gng phng Bi Hai ngi M v N ng trc mt gng phng nh hỡnh v a) Bng hỡnh v hóy xỏc nh vựng 1m 1m quan sỏt c nh ca tng ngi Q P T ú cho bit hai ngi cú nhỡn 0,5m thy gng khụng? 1m b) Nu hai ngi cựng tin n gng vi cựng tc theo phng vuụng gúc thỡ h cú nhỡn thy M N gng khụng? c) Mt hai ngi di chuyn theo phng vuụng gúc vi gng nhỡn thy Hi h phi di chuyn v phớa no ? Cỏch gng bao nhiờu? Bi Chiu mt chựm sỏng SI vo gng phng G Tia phn x IR Gi tia ti c nh, quay gng mt gúc quang mt trc vi mt phng ti Tớnh gúc quay ca tia phn x to bi tia IR v IR Vy gng quay i mt gúc thỡ tia phn x quay i cựng chiu mt gúc 23 Bi Cho gng phng hỡnh vuụng cnh a t thng ng trờn nn nh, mt hng vo tng v song song vi tng Trờn sn nh sỏt chõn tng, trc gng cú im sỏng im S a) Xỏc nh kớch thc ca vt sỏng trờn tng chựm tia phn x t gng to nờn b) Khi gng dch chuyn vi tc v vuụng gúc vi tng (Sao cho gng luụn v trớ thng ng v song song vi tng) thỡ kớch thc ca vt sỏng trờn tng thay i nh th no ? gii thớch Tỡm tc ca nh S Bi Mt im sỏng S t trc mt gng phng G c nh v chuyn ng vi tc v i vi gng Xỏc nh tc ca nh S i vi gng v i vi S trng hp a) S chuyn ng song song vi gng b) S chuyn ng vuụng gúc vi gng c) S chuyn ng theo phng hp vi mt phng gng mt gúc * Bi 6: Chiu mt tia sỏng hp vo mt gng phng Nu cho gng quay i mt gúc quanh mt trc bt kỡ nm trờn mt gng v vuụng gúc vi tia ti thỡ tia phn x s quay i mt gúc bao nhiờu? Theo chiu no? * Bi 8: Mt ngi cao 1,65m ng i din vi mt gng phng hỡnh ch nht c treo thng ng Mt ngi ú cỏch nh u 15cm a) Mộp di ca gng cỏch mt t ớt nht l bao nhiờu ngi ú nhỡn thy nh ca chõn gng? b) Mộp trờn ca gng cỏch mt t nhiu nht bao nhiờu ngi ú thy nh ca nh u gng? c) Tỡm chiu cao ti thiu ca gng ngi ú nhỡn thy ton th nh ca mỡnh gng d) Cỏc kt qu trờn cú ph thuc vo khng cỏch t ngi ú ti gng khụng? vỡ sao? * Bi 9:Ngi ta d nh t bn búng in trũn bn gúc ca mt trn nh hỡnh vuụng mi cnh 4m v mt qut trn chớnh gia trn nh Qut trn cú si cỏnh (Khong cỏch t trc quay n u cỏnh) l 0,8m Bit trn nh cao 3,2m tớnh t mt sn Em hóy tớnh toỏn thit k cỏch treo qut cho qut quay Khụng cú im no trờn mt sn b sỏng loang loỏng * Bi 10: 24 Ba gng phng (G1), (G21), (G3) c lp thnh mt lng tr ỏy tam giỏc cõn nh hỡnh v Trờn gng (G1) cú mt l nh S Ngi ta chiu mt chựm tia sỏng hp qua l S vo bờn theo phng vuụng gúc vi (G1) Tia sỏng sau phn x ln lt trờn cỏc gng li i ngoi qua l S v khụng b lch so vi phng ca tia chiu i vo Hóy xỏc nh gúc hp bi gia cỏc cp gng vi 25 PHN II : THU KNH CC DNG C QUANG HC A, Túm tt lý thuyt c bn 1.Thu kớnh hi t c im: Phn rỡa mng hn phn gia - Chựm tia ti song song vi trc chớnh thỡ chựm tia lú hi t ti mt im ng truyn ca cỏc tia sỏng c bit - Tia ti i qua quang tõm thỡ tia lú tip tc truyn thng - Tia ti song song vi trc chớnh thỡ tia lú i qua tiờu im ca thu kớnh - Tia ti i qua tiờu im thỡ tia lú song song vi trc chớnh ca thu kớnh 2.Thu kớnh phõn kỡ c im: Phn rỡa dy hn phn gia - Chựm tia ti song song vi trc chớnh thỡ chựm tia lú hi t ti mt im ng truyn ca cỏc tia sỏng c bit - Tia ti i qua quang tõm thỡ tia lú tip tc truyn thng - Tia ti song song vi trc chớnh thỡ ng kộo di ca tia lú i qua tiờu im ca thu kớnh Phng phỏp gii bi chung Bc 1: Vit túm tt cỏc d kin V hỡnh - c k bi (khỏc vi thuc bi), tỡm hiu ý ngha ca thut ng, cú th phỏt biu túm tt ngn gn chớnh xỏc - Dựng ký hiu túm tt bi cho gỡ ? hi gỡ ? thng nht n v Dựng hỡnh v mụ t li tỡnh hung, minh nu cn - Dựng ng truyn ca cỏc tia sỏng c bit qua thu kớnh v hỡnh Bc 2: Phõn tớch ni dung lm sỏng t bn cht vt lý, xỏc lp mi liờn h ca cỏc d kin cú liờn quan ti cụng thc no ca cỏc d kin xut phỏt v rỳt cỏi cn tỡm xỏc nh phng hng v vch k hoch gii Bc 3: Chn cụng thc thớch hp, k hoch gii: thnh lp cỏc phng trỡnh nu cn, chỳ ý cú bao nhiờu n s thỡ cú by nhiờu phng trỡnh + Dựng cụng thc vt lớ 1 = + , mi quan h gia d v d (nu bi f d d cho cụng thc hoc quỏ trỡnh gii chng minh c) + Dựng kin thc hỡnh hc tớnh (chỳ ý dựng cỏc trng hp ng dng ca tam giỏc ) Bc 4: La chn cỏch gii cho phự hp, tụn trng trỡnh t, phi theo thc hin cỏc chi tit ca d kin, nht l gp nhng bi phc Thc hin cn thn cỏc phộp tớnh trỏnh sai s (nu cú) nờn thay bng ch n biu thc cui cựng mi thay bng s Bc 5: Kim tra, xỏc nhn kt qu v bin lun: - Kim tra li xem tr s ca kt qu cú ỳng khụng, cú phự hp vi thc t khụng ? Kim tra li cỏc phộp tớnh 26 - Nu cú iu kin, xem th cũn cú cỏch gii no khỏc ngn gon hn, hay hn khụng ? B.Cỏc dng c quang hc Mỏy nh, mt, kớnh lỳp : Nm chc v cu to Bi : Vn dng gii bi v thu kớnh nh trờn Bi ỏp dng: I.Thu kớnh hi t Bi S/ Cho hỡnh v nh hỡnh Bit: PQ l trc chớnh ca h/ S / thu kớnh, S l ngun sỏng im, S l nh ca S to bi l h / H P H thu kớnh Hỡnh a Xỏc nh loi thu kớnh, quang tõm O v tiờu im chớnh ca thu kớnh bng cỏch v ng truyn ca cỏc tia sỏng b Bit S, S/ cỏch trc chớnh PQ nhng khong tng ng h = SH = 1cm; h / = S/H/ = 3cm v HH/ = l = 32cm Tớnh tiờu c f ca thu kớnh v khong cỏch t im sỏng S ti thu kớnh c t mt tm bỡa cng vuụng gúc vi trc chớnh phớa trc v che kớn na trờn ca thu kớnh Hi tm bỡa ny phi t cỏch thu kớnh mt khong nh nht l bao nhiờu khụng quan sỏt thy nh S/ ? Bit ng kớnh ng rỡa ca thu kớnh l D = 3cm Bài 2: Một thấu kính hội tụ L đặt không khí Một vật sáng AB đặt vuông góc trục trớc thấu kính, A trục ảnh AB AB qua thấu kính ảnh thật a Vẽ hình tạo ảnh thật AB qua thấu kính b Thấu kính có tiêu cự (Khoảng cách từ quang tâm đến điểm) 20 cm khoảng cách AA = 90cm Hãy tính khoảng cách OA Bi Mt vt sỏng AB t ti mt v trớ trc mt thu kớnh hi t, cho AB vuụng gúc vi trc chớnh ca thu kớnh v A nm trờn trc chớnh, ta thu c mt nh tht ln gp ln vt Sau ú, gi nguyờn v trớ vt AB v dch chuyn thu kớnh dc theo trc chớnh, theo chiu xa vt mt on 15cm, thỡ thy nh ca nú cng dch chuyn i mt on 15cm so vi v trớ nh ban u Tớnh tiờu c f ca thu kớnh (khụng s dng trc tip cụng thc ca thu kớnh) - Gi khong cỏch t vt n thu kớnh l d, khong cỏch t nh n thu kớnh l d Bi 4: Mt vt sỏng AB cỏch mn mt khong L, khong gia vt v mn t mt thu kớnh hi t cú tiờu c f v quang tõm O Bit AB v mn vuụng gúc vi trc 27 Q chớnh ca thu kớnh, A nm trờn trc chớnh ca thu kớnh vi OA > f, nh ABhin rừ trờn mn 1 a Chng minh : f = d + d ' vi d = OA, d = OA b Tỡm iu kin cú c nh rừ nột trờn mn c t l l khong cỏch gia hai v trớ ca thu kớnh cho nh rừ nột trờn mn Hóy chng minh cụng thc f = L2 l 4L Bi Thu kớnh hi t cú cỏc tiờu im F v F ó bit t mt vt phng nh AB vuụng gúc vi trc chớnh ca thu kớnh cho im A nm trờn trc chớnh v cỏch quang tõm thu kớnh mt khong OA= a, qua thu kớnh cho nh ca AB cao gp ba ln AB a) Dựng cỏch v ng i ca cỏc tia sỏng qua thu kớnh, hóy xỏc nh nhng v trớ cú th t vt AB tha iu kin ca bi toỏn, t ú hóy dng vt v dng nh tng ng vi nú b) Bng cỏc phộp tớnh hỡnh hc, hóy tớnh khong cỏch a, cho bit tiờu c ca thu kớnh f = 12cm Bi Cho vt sỏng AB cú cao h t vuụng gúc vi trc chớnh ca mt thu kớnh hi t quang tõm O, tiờu c f, A nm trờn trc chớnh Cho khong cỏch t vt n thu kớnh l AO = d, vi d > f Hóy dng nh AB ca AB qua thu kớnh 1 Vn dng kin thc hỡnh hc, chng minh cỏc cụng thc f = d + d ' v h' d ' = , ú d l khong cỏch t nh AB n thu kớnh, h l chiu cao h d ca nh AB Tỡm khong cỏch gia vt v nh theo d v f T ú tỡm d (theo f) khong cỏch gia vt v nh l nh nht Tỡm giỏ tr nh nht ú Bi 7: Mt vt sỏng AB t vuụng gúc vi trc chớnh ca thu kớnh hi t cú tiờu c f cho nh tht A'B' hng c trờn mt mn E song song vi thu kớnh Mn E cỏch vt AB mt khong L; khong cỏch t vt ti thu kớnh l d; t mn ti thu kớnh l d' 1 1, Chng minh cụng thc: f = d + d ; 2, Gi vt v mn c nh, cho thu kớnh di chuyn gia vt v mn cho thu kớnh luụn song song vi mn v v trớ trc chớnh khụng thay i a, Chng minh rng cú th cú hai v trớ ca thu kớnh cho nh A'B' rừ nột 1 trờn mn E Suy ý ngha hỡnh hc ca cụng thc f = d + d 28 b, Gi l l khong cỏch gia hai v trớ ca thu kớnh cho nh rừ nột trờn mn E Lp biu thc tớnh f theo L v l 2.Dng thu kớnh phõn kỡ Bi 1: Vt sỏng AB cú cao h c t B vuụng gúc vi trc chớnh ca thu A O kớnh phõn k cú tiờu c f, im A F F/ nm trờn trc chớnh v cú v trớ ti tiờu im F ca thu kớnh Hỡnh (Hỡnh v 1) / / Dng nh ca A B ca AB qua thu kớnh Nờu rừ chiu, ln, tớnh cht ca nh so vi vt Bng hỡnh hc, xỏc nh cao ca nh v khong cỏch t nh n thu kớnh Bit h = cm; f = 14 cm Bi 2: Vt sỏng AB cú cao h c t vuụng gúc vi trc chớnh ca thu kớnh phõn k cú tiờu c f, im A nm trờn trc chớnh v cú v trớ ti tiờu im F ca thu kớnh (Hỡnh v 1) Dng nh ca A/B/ ca AB qua thu kớnh Nờu rừ chiu, ln, tớnh cht ca nh so vi vt Bng hỡnh hc, xỏc nh cao ca nh v khong cỏch t nh n thu kớnh Bit h = cm; f = 14 cm Bi 4: Vt AB t vuụng gúc vi trc chớnh ca mt thu kớnh (A trờn trc chớnh), cỏch thu kớnh mt on x, cho nh ABnh hn vt ln Bit nh cỏch vt mt on 80cm a Cho bit loi ca thu kớnh? V hỡnh minh b Tỡm x v tớnh tiờu c ca thu kớnh? 29 [...]... 2.Một bếp điện hoạt động ở HĐT 220V, Sản ra công cơ học P c=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 2r+Pc 4r2-220+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=Pc /P ( chú ý rằng công suất... IAC=f1(x)(**) Biện luận * và ** Điện học: 21.1 Một điện kế có điện trở g=18 đo đợc dòng điện có cờng độ lớn nhất là Im=1mA a muốn biến điện kế trên thành một Ampekế có 2 thang đo 50mA và 1A thì phải mắc cho nó một sơn bằng bao nhiêu? b Muốn biến điện kế trên thành một vôn kế có 2 thang đo là 10V và 100V phải mắc cho nó một điện trở phụ bằng bao nhiêu 21.2 Một điện kế có điện trở g=19,6 thang chia của... ph thuc nhit 3-Tính công suất cực đại: 3.1 Ngời ta lấy điện từ nguồn MN có hiệu điện thế U ra ngoài ở 2 chốt A,B qua một điện trở r đặt trong hộp nh hình vẽ 1.1.Mạch ngoài là một điện trở R thay đổi đợc, mắc vào A và B 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 hơn công suất cực đại(Pcđ) thì điện trở R có thể ứng... cực đại c Xác định R2 để công suất tiêu thụ của mạch song song cực đại M N R R1 A B R2 (Hình vẽ 3) Bi 4: Cho mạch điện nh hình 2: UAB = 18V; UCB = 12V Biết công suất tiêu thụ trên R 1 và R2 là P1 = P2 = 6W, công suất tiêu thụ trên R5 là P5 = 1,5W và tỉ số công suất tiêu thụ trên R 3 và R4 là P3 3 = Hãy P4 5 xác định: 1 Chiều và cờng độ của các dòng điện qua mỗi điện trở 2 Công suất tiêu thụ của cả... chia ứng với 2mA 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) thì cờng 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 V 1 và một điện trở R, đợc mắc theo sơ đồ... 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) 3.7: 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... 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 V 1, 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 R 1=300 và R2=600 đợc dùng để đo một hiệu điện thế U=12V Nếu dùng điện trở phụ R 1 thì kim vôn...Bi 3: Cho mạch điện nh hình vẽ: Biết R = 4 , bóng đèn Đ: 6V 3W, R 2 là một biến trở Hiệu điện thế UMN = 10 V M (không đổi) N a Xác định R2 để đèn sáng bình thờng b Xác định R2 để công suất tiêu thụ trên R2 là cực đại Tìm giá trị đó c Xác định R2 để công suất tiêu thụ trên đoạn mạch mắc song song là cực đại Tìm giá trị đó Đ R R2 Bi 4: Cho mạch điện nh hình vẽ: U U = 24V và không đổi R1 là dây dẫn... trở C -8 a, Tính điện trở của dây dẫn Biết l = 2,8 x 10 b, Điều chỉnh để R2 = 9,2 Tính công suất tiêu thụ trên biến trở R2 c, Hỏi biến trở có giá trị là bao nhiêu để công suất tiêu thụ trên biến trở là lớn nhất? Bi 5: Cho mạch điện nh hình vẽ: R1 = 6, U = 15V R0 R1 R2 Bóng đèn có điện trở R2 = 12 + và hiệu điện thế định mức là 6V U a,Hỏi giá trị R0 của biến trở tham gia vào mạch điện phải bằng bao... (6.10) UMN=36V không đổi, r= R2 =1,5 , R0 =10 , R1 = 6 , Hiệu điện thế định mức của đèn đủ lớn(đẻ đèn không bị hỏng).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