Chuyên đê điện học - toanhoclavotan chuong

Chuyên đê điện học - toanhoclavotan chuong tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất c...

Phân phối chơng trình bdhs giỏi lý Phần IV: ®iƯn häc D¹ng Néi dung - kiÕn thøc D¹ng §o¹n m¹ch nèi tiÕp - m¹ch song song - m¹ch hỗn hợp Dạng Bài toán hạ Dạng Bài toán chuyển mạch Dạng Mạch điện có vôn kế ampe kế Dạng Mạch cầu Dạng Dạng Công thức tính điện trở Biến trở Dạng Công công suất điện Dạng Định luật Jun - Len xơ Dạng 10 Dạng 11 Toán cực trị Truyền tải điện xa A ON MCH NỐI TIẾP Bài Một đoạn mạch AB gồm hai điện trở R1, R2 mắc nối tiếp với Hiệu điện hai đầu điện trở U1 U2 Biết R1=25  , R2 = 40  hiệu điện UAB hai đầu đoạn mạch 26V Tính U1 U2 Đs: 10V; 16V Bài Một đoạn mạch gồm điện trở mắc nối tiếp R1 =4  ;R2 =3  ;R3=5  Hiệu điện đầu R3 7,5V Tính hiệu điện đầu điện trở R1; R2 đầu đoạn mạch B ĐOẠN MẠCH SONG SONG II Bµi tËp Bài Cho R1= 12  ,R2= 18  mắc song song vào hai điểm A B, Ampe kế đo cường độ dòng điện mạch chính, Ampe kế Ampe kế đo cường độ dòng điện qua R1 ,R2 a) Hãy vẽ sơ đồ mạch điện -1- b) Ampe kế Ampe kế giá trị bao nhiêu? (theo cách) biết Ampe kế 0,9A c) Tính hiệu điện hai đầu A B Bài Cho R1 = 2R2 mắc song song vào hai đầu đoạn mạch AB có hiệu điện 30V Tính điện trở R1và R2 (theo cách) biết cường độ dòng điện qua đoạn mạch 1,2A B ĐOẠN MCH HN HP I Tính điện trở tơng đơng -phân tích mạch Bi Cú ba in tr R1= 2Ω; R2 = 4Ω; R3 = 12Ω; mắc vào hai điểm A B có hiệu điện 12V (hình 3.3) a) Tính điện trở tương đương mạch b) Tính cường độ dịng điện qua điên trở c) Tính hiệu điện hai u in tr R1 v R2 Bài Cho mạch ®iƯn nh h×nh vÏ Trong ®ã R1 = Ω, R2 = 10 Ω ,R3 = 15 Ω hiƯu ®iƯn UCB =5,4V a) Tính điện trở tơng đơng RAB đoạn mạch b) Tính cờng độ dòng điện qua điện trở số + ampe kế A c) Bi Cho mạch điện nh hình vẽ Cã UAB = 6V, R1 = 6, R3 = 4 Cờng độ dòng điện qua R3 I2 = 2/3 A -2- R2 R1 C R3 R3 A K R1 R3 R2 Bỏ qua điện trở dây nối TÝnh ®iƯn trë R2 Bài Cho mạch điện hình 4.4 Biết: R1 = 15, R2 = 3, R3 = 7, R4 = 10 Hiệu điện hai đầu đoạn mạch 35V a) Tính điện trở tương đương A toàn mạch R2 D R3 R1 C B R4 b) Tìm cường độ dịng điện qua Hình 4.4 điện trở Bµi 5( HSGH 2003 - 2004) Cho mạch điện nh hình vẽ + - R1= R2 = 20 R1 R3= R4 = 15 R2 I2 = 0,3A N R4 C M R3 a,Tính điện trở toàn mạch b, Tính cờng độ dòng điện qua điện trở c, Biết điện trở chịu đợc hiệu điện lớn 30V Tìm hiệu điện lớn mà điện trở mắc nh chịu đợc Ví dụ : ( CĐBD L9) Cho mạch nh hình R vẽ2 : R1 R3 R4 C M N R5 R6 R7 -3- A B BiÕt R1 = R3=10  ; R2 =  ; R = R6 =  ; R = R =  TÝnh RAB = ? VÝ dơ : ( C§BD L9) Cho mạch điện nh hình vẽ : R3 E Các điện trở có giá A C trị vµ + R6 R5 R1 R2 b»ng  HÃy tính điện trở tD B ơng đơng toàn mạch F R4 điện ? Ví dụ 5( CĐBD L9) Cho mạch điện nh hình vẽ biết : R1=R12=1 ; R2=R10=3  R3=R8=2  ; R4=R9=6  R5=R7=18  : R6=R11=4  TÝnh RMN=? R1 A R2 C R3 E R6 R7 R4 M+ R5 R8 N R9 B R10 D R11 F R12 Dạng 2: toán hạ thÕ II / Bµi tËp : R2 Bµi : Cho mạch điện nh hình vẽ: Cho mạch điện nh hình vẽ Trong R1 = , R2 = 10 Ω ,R3 = 15 Ω hiƯu ®iƯn thÕ UAB =5,4V -4- R1 C R3 A K A B + a,Tính điện trở tơng đơng RAB đoạn mạch b,Tính cờng độ dòng điện qua điện trở vµ sè chØ cđa ampe kÕ A c, TÝnh UAC , UBC Bài 2:Giữa hai điểm MN mạch điện có hiệu điện luôn không đổi 12V,người ta mắc R1 R2 P R3 M N V nối tiếp hai điện trở R1=10  R2=14  a)Tính điện trở tương đương đoạn mạch b)Tính cường độ dòng điện chính,cường độ dòng điện qua điện trở hiẹu điện hai đầu điện trở c)Mắc thêm điện trở R3 nối tiếp với hai điện trở trên.dùng vôn kế đo hiệu điện hai đầu R3 U3 = 4V.Tính điện trở R3 Bài Cho mạch điện hình 4.8 R1=15., R2 = R3 = 20, R4 =10 Ampe kế R2 5A R1 Tính điện trở tương đương tồn mạch C A Tìm hiệu điện UAB R4 R3 B A UAC Hình 4.8 D¹ng 3: toán chuyển mạch( vẽ lại mạch điện) Bài Trong sơ đồ sau đây, hÃy cho biết bóng đợc mắc nối tiếp với bóng song song với bóng nào? -5- Bài Tính điện trở tơng đơng đoạn mạch a b dới đây, biết điện trở có giá trị b»ng r 4 Hình a Hình b Bài 3: Cho mạch điện nh hình dới, có hai công tắc K1 K2, biết điện trở R1 = 12,5 ; R2 = 4, R3 = Hiệu điện hai đầu đoạn mạch UMN = 48,5(V) a) K1 đóng, K2 ngắt, tìm cờng độ dòng điện qua điện trở b) K1 ngắt, K2 đóng, cờng độ dòng điện mạch lúc nµy lµ 1A TÝnh R4 c) K1 vµ K2 cïng đóng Tính điện trở tơng đơng mạch cờng độ dòng điện mạch R1 R4 K1 M N Bi Cho mạch điện nh hình vẽ : R4 N + R2 R1 M R3 P K2 -6- B R3 K2 A K1 Víi R1=1  ;R2=2  ; R3=3  ; R4=6  ( §iƯn trë dây nối không đáng kể ) Tính Rtđ = ? trờng hợp sau : a) Nếu K1 K2 cïng më b) NÕu K1 më K2 ®ãng c) Nếu K1 đóng K2 mở d) Nếu K1 K2 đóng Bài : R1 Một đoạn mạch điện gồm R4 điện trở mắc nh sơ đồ h×nh vÏ C Cho biÕt R1 = 2,5Ω ; R2 = R2 6Ω ;R3 = 10Ω ; R4 = 1,25Ω ; R5 A D = Ω ë hai đầu đoạn mạch B AB có hiệu điện 6V Tính cờng độ dòng điện R3 qua điện trë R5 E VÝ dô 10: ( 121 BTVL9) Cho mạch điện nh hình vẽ Điện trở ampe kế dây nối không đáng kể R1= R2 = 20  ; R3 = R6 =  ; R5 =  A2 A1 A3 E R1 R2 F R3 A R6 B R4 =  TÝnh RAB = ? -7- R4 C R5 D Dạng : Mach điện có vai trò vôn kế ampe kế II Bài tập I/ Vôn kÕ vµ ampe kÕ lý tëng : Bµi 1: Cho sơ đồ mạch điện nh hình vẽ: (H.3.1a); (H 3.1b); (H3.1c); (H3.1d) biết vôn kế am pe kế lý tởng HÃy chuyển sơ đồ mạch điện thành sơ đồ mạch điện tơng đơng A R1 R2 A R1 R2 R3 A R4 R3 R4 (H 3.1a) (H 3.1b) R1 R2 R1 R2 R4 R3 R3 -8- R2 R4 / Bµi 2( HSGH 2003-2004) Cho mạch điện nh hình vẽ, R5 R1 C Biết giá trị điện trở nh sau: E R1= R4 = 1; R2= R3 =3 ; R5 = 0,5 A UAB =6 V R a, TÝnh cêng độ dòng điện qua điện3 trở b,xác định số chØ cđa anpe kÕ (A) biÕt ®iƯn trë cđa ampe kế không đáng kể? xác định chiều D dòng điện qua ampe kÕ / B (H.3.1d) A (H.3.1c)V R4 V F Bài :( Vòng loại 2009-2010) R1 C R2 Cho mạch điện nh hình vẽ A a, Cho R1 = R2 = 2 Cho R3 = R4 = 6 A R R3 Cho RA = 0 , UAB = 5V D T×m I 1, I2, I3, I4 vµ sè chØ cđa Ampe b, nÕu R1 = R2 = 1 Cho R3 = 3, R4 = 4, Cho RA = 0 , Ampe kÕ chØ 1A T×m I 1, I2, I3, I4 UAB Bài 5: Cho mạch ®iƯn nh h×nh vÏ.(GVG-HSG_2010-2011) R1 = R3 = R4 = 4 R2 R2 = 2 U = 6V R3 a) Khi nối A D vôn kế  B kÕ R1 C A B v«n kÕ chØ bao nhiªu BiÕt RV = � R4 b) Khi nối A D ampe kế ampe kế bao nhiêu? /U / Tính điện trở tơng đơng mạch trờng hợp D Biết RA + Bài Mạch điện có sơ đồ nh hình vẽ Trong R1 = 12 , R2 = R3 = A R ; UAB =12 V ; RA  ; Rv rÊt lín a TÝnh số ampekế, vôn kế công suất thiêu thụ điện đoạn mạch AB b Đổi am pe kế, vôn kế cho am pe kế vôn kế giá trị Tính công suất đoạn mạch điện -9- R1 B A R3 A V = - Bài 19: Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ: Biết R1 =  ; R2 =  ; R5 =  ; 2 A R3 = R4 = R6 = 1Ω a/ Tính RAB b/ Cho UAB = 2V Xác định I4 R1 C R4 D R3 R5 M B R6 N Hướng dẫn giải: a/ Do dây dẫn có điện trở khơng đáng kể nên điểm M, N, B coi trùng nên ta vẽ lại mạch điện sau: R1 R2 R3 C D A B R6 R5 R4 Điện trở tương đương đoạn mạch: R36  R3 R6   R3  R6 R236 = R2 + R36 = Ω R2365  R236 R5   R236  R5 R12365 = R1 + R2365 = Ω R AB  R4 R12365   R4  R12365 b/ Cường độ dòng điện chạy mạch: U I  AB 4( A) R AB Mặt khác: R4 // R12365 nên ta có: I = I1 + I4 = 4(A)(1) I1 R   I I   I R12356 Kết hợp (1) (2):  I4 = 2A - 10 - Vậy vị trí mà RAC = () RAC = () vôn kế (V) c- Tìm số vôn kế, RAC = 10 ( ) Khi RAC = 10() => RCB = 18 - 10 = () => UAC = IAC RAC = 0,5 10 = (V) Suy số vôn kế là: UV = UAC - U1 = - = (V) Vâỵ RAC = 10 vôn kế 2(V) R1 R2 D Câu : Cho đoạn mạch điện nh h×nh vÏ BiÕt R1=  , R2= AB biến trở có điện trở M N V toàn phần phân bố C R0=18 , C chạy có Thể di động biến trở, A B UMN= V, Điện trở vôn kế v« cïng lín R0 1/ Hái v«n kÕ chØ : a- C vị trí trùng với A ? b- C ë vÞ trÝ cho AC có điện trở 10 ? 2/ Tìm vị trí chạy C để vôn kế V ? 3/ Khi chạy dịch chuyển từ A đến B số vôn kế thayđổi nh nào? III/ BÀI TẬP ÁP DỤNG: Bài 1: Cho mạch điện MN hình vẽ đây, hiệu điện hai đầu mạch điện không đổi UMN = 7V; điện trở R1 = 3 R2 = 6 AB dây dẫn điện có chiều dài 1,5m tiết diện không đổi S = 0,1mm2, điện trở suất  = 4.10-7 m ; điện trở ampe kế A dây nối không đáng kể : M UMN N a/ Tính điện trở dây dẫn AB ? R1 R2 b/ Dịch chuyển chạy c cho AC = 1/2 D BC Tính cường độ dịng điện qua ampe kế ? A c/ Xác định vị trí chạy C để I a = 1/3A ? A Hướng dẫn giải: C B - 34 - a/ Đổi 0,1mm2 = 10-7 m2 Áp dụng công thức tính điện trở R   l ; thay số tính S  RAB = 6 b/ Khi AC  BC  RAC = RAB  RAC = 2 có RCB = RAB - RAC = 4 R R Xét mạch cầu MN ta có R  R  nên mạch cầu cân Vậy IA = AC CB c/ Đặt RAC = x ( ĐK :  x  6 ) ta có RCB = ( - x ) 3.x 6.(6  x) * Điện trở mạch gồm ( R1 // RAC ) nối tiếp ( R2 // RCB ) R   x   (6  x) = ? * Cường độ dịng điện mạch : I  U ? R x I = ? 3 x 6.(6  x) I = ? Và UDB = RDB I = 12  x U AD U DB * Ta có cường độ dịng điện qua R1 ; R2 : I1 = R = ? I2 = R = ? * Áp dụng cơng thức tính HĐT mạch // có : UAD = RAD I = + Nếu cực dương ampe kế gắn vào D : I1 = Ia + I2  Ia = I1 - I2 = ? (1) Thay Ia = 1/3A vào (1)  Phương trình bậc theo x, giải PT x = 3 ( loại giá trị -18) + Nếu cực dương ampe kế gắn vào C : Ia = I2 - I1 = ? (2) Thay Ia = 1/3A vào (2)  Phương trình bậc khác theo x, giải PT x = 1,2 ( loại 25,8 > ) AC R AC * Để định vị trí điểm C ta lập tỉ số CB  R = ?  AC = 0,3m CB Chủ đề CƠNG VÀ CƠNG SUẤT CỦA DỊNG ĐIỆN - 35 - I Một số kiến thức * Cơng suất dịng điện: đại lượng đặc trưng cho tốc độ sinh cơng dịng điện Cơng thức: P= A/ t Vì ( A = U I t ) (Ta có P = U.I = I2.R =  P=UI U2 ) R * Số đo phần điện chuyển hoá thành dạng lượng khác mạch điện gọi cơng dịng điện sản mạch điện Cơng thức: A = UI t (Ta có A = P.t = U.I.t = I2.R.t = U2 t ) R * Ngoài đơn vị ( J ) ta dùng ( Wh ; kWh ) kWh = 000 Wh = 600 000 J * Lưu ý: Mạch điện gồm có vật tiêu thụ điện, nguồn điện dây dẫn Công thức A = UIt, cho biết điện A (công) mà đoạn mạch tiêu thụ chuyển hóa thành dạng lượng khác Nếu dây dẫn có điện trở nhỏ (coi 0) Khi điểm đoạn dây dân coi khơng có hiệu điện (hiệu điện 0) Chính mà đoạn dây dẫn có dịng điện lớn qua, mà khơng tiêu thụ điện năng, khơng bị nóng lên Nhưng mắc thẳng dây dẫn vào hai cực nguồn điện (trường hợp đoản mạch) Do nguồn điện có điện trở nhỏ nên điện trở mạch (cả dây dẫn) nhỏ Cường độ dòng điện mạch lớn, làm hỏng nguồn điện - 36 - II Bài tập Bài Cho hai bóng đèn Đ1, Đ2: Đ1 có ghi ( 6V – 1A), Đ2 có ghi Đ2 ( 6V0,5A) a, Tính điện trở đèn đèn b, Coi điện trở không đổi tính cờng độ dòng điện qua mạch c, Công suất thực tế hai đèn mắc hai bóng vào hiệu điện 12V ? d) Khi mắc hai bóng vào hiệu điện 12V đèn có sáng bình thường khơng? Tại sao? Bài Trên bóng đèn có ghi: 220V- 100W a) Tính điện trở đèn (giả sử điện trở đèn không phụ thuộc nhiệt độ) b) Khi sử dụng mạch điện có hiệu điện 200V độ sáng đèn nào? Khi cơng suất điện đèn bao nhiêu? c) Tính điện mà đèn sử dụng 10giờ GỢI Ý: a) Tính RĐ b) Tính PĐ dùng UAB=200V; so với Pđm=> độ sáng đèn c) Tính điện đèn sử dụng 10giờ Đs: a) 484 ; b) 82,6W; c) 2973600J Bài Có hai bóng đèn loại 12V- 0,6A 12V- 0,3A a) Có thể mắc hai bóng nối tiếp với mắc vào hai điểm có hiệu điện 24V khơng? Vì sao? GỢI Ý: a) Tính R1, R2 - 37 - U R U R 1 1 + Khi mắc hai bóng nối tiếp, ta có: U  R  U  U  R  R  U1 ,U ; 2 2 + So sánh U1 với Uđm1, U2 với Uđm2 để nhận xét độ sáng hai đèn b) Từ kết đưa cách mắc hai đèn Đs: a) Không vì: U1 < Uđm1 => Đèn sáng mờ; U2 > Uđm2 => Đèn cháy Bài2 Cho đoạn mạch mắc sơ đồ hình 7.1 Trên đèn Đ1 có ghi: 6V- 12W Điện trở R có giá trị 6 Khi mắc đoạn mạch vào nguồn điện hai đèn Đ1,Đ2 sáng bình thường vơn kế 12V a) Tính hiệu điện nguồn điện b) Tính cường độ dịng điện chạy qua R, Đ1, Đ2 c) Tính cơng suất Đ2 V Tính cơmg suất tiêu thụ tồn mạch A GỢI Ý: R B C a) Do đèn sáng bình thường nên xác Đ2 định U1, U2 Từ tính Đ1 UAB Hình 7.1 b) Tính I1 theo Pđm1, Uđm1 - Tính IR theo U1, R => Tính I2 theo I1 IR c) Tính P2 theo U2 I2 d) Tính P theo P1, P2, PR ( Hoặc tính P theo UAB I2 ) Đs: a) 16V; b) 2A; 1A; 3A; c) 36W; d) 54W Lun TËp Bài Một xã có 450 hộ Mỗi ngày hộ dùng điện giờ, với công suất thụ trung bình hộ 120W a) Tính tiền điện phải trả hộ xã tháng theo đơn giá 700đ/ kWh - 38 - b) Tính trung bình cơng suất điện mà xã nhận bao nhiêu? c) Điện truyền tải đến từ trạm điện cách 1km Cho biết hiệu suất truyền tải lượng 68% hiệu điện nơi sử dụng 150V Tìm hiệu điện phát từ trạm điện điện trở đường dây tải d) Dây tải đồng có điện trở suất  = 1,7.10-8m Tính tiết diện dây Đs: a) 21,6 kWh, thành tiền: 15120 đồng/mỗi hộ; 6804000 đồng/450 hộ b) 54 kW; c) 220V, Rdây = 0,194 ; d) 175mm2 GỢI Ý: (theo hình vẽ 7.2) A a) Tính điện tiêu thụ hộ ( A= P.t); tính thành tiền hộ; tính số tiền U0 xã (450 hộ) R Hình7.2 B Biết PTB hộ số hộ xã, tính cơng suất điện P xã nhận b) Mạng điện xã kí hiệu R, hai điểm A,B (như hình 7.2) + Dịng điện chạy dây tải dịng điện qua cơng tơ xã có giá trị là: I= P U Gọi U’ hiệu điện “sụt” dây tải; công suất mát dây là: P’= U’.I; Công suất sử dụng xã : P = U.I Theo đề hiệu xuất truyền tải lượng 68%, có nghĩa công suất mát 32% Chia P' 32 U '  => U’ P 68 150 + Hiệu điện phát từ trạm dây : U’+ U + Điện trở đường dây tải : Rd = U' I +) Tính tiết diện thẳng dây từ công thức: Rd =  - 39 - l S Chủ đề 4: ĐỊNH LUẬT JUN- LENXƠ I Một số kiến thức bản: Nhiệt lượng toả dây dẫn tỷ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện, tỷ lệ thuận với điện trở thời gian dịng điện chạy qua Cơng thức: Q = I2Rt Q = 0,24 I2Rt II Bài tập Bài : Dùng ca múc nước thùng chứa nước A có nhiệt độ t A = 20 0C thùng chứa nước B có nhiệt độ tB = 80 0C đổ vào thùng chứa nước C Biết trước đổ, thùng chứa nước C có sẵn lượng nước nhiệt độ t C = 40 C tổng số ca nước vừa đổ thêm vào Tính số ca nước phải múc thùng A B để có nhiệt độ nước thùng C 50 0C Bỏ qua trao đổi nhiệt với mơi trường, với bình chứa ca múc nước Híng dÉn gi¶i - Gọi : c nhiệt dung riêng nước ; m khối lượng nước chứa ca ; n1 n2 số ca nước múc thùng A thùng B ; (n1 + n2) số ca nước có sẵn thùng C - Nhiệt lượng n1 ca nước thùng A đổ vào thùng C hấp thụ : Q1 = n1.m.c(50 – 20) = 30cmn1 - Nhiệt lượng n2 ca nước thùng B đổ vào thùng C toả : Q2 = n2.m.c(80 – 50) = 30cmn2 - Nhiệt lượng (n1 + n2) ca nước thùng C hấp thụ : Q3 = (n1 + n2)m.c(50 – 40) = 10cm(n1 + n2) - Phương trình cân bằn nhiệt : Q1 + Q3 = Q2 - 40 - � 30cmn1 + 10cm(n1 + n2) = 30cmn2 � 2n1 = n2 - Vậy, múc n ca nước thùng A phải múc 2n ca nước thùng B số nước có sẵn thùng C trước đổ thêm 3n ca Bài2: Một thau nhôm khối lượng 0,5kg đựng 2kg nước 200C a) Thả vào thau nước thỏi đồng khối lượng 200g lấy bếp lò Nước nóng đến 21,20C Tìm nhiệt độ bếp lị Biết nhiệt dung riêng nhôm, nước, đồng là: c1 = 880J/kg.K, c2 = 4200J/kg.K, c3 = 380J/kg.K Bỏ qua trao đổi nhiệt với môi trường b) Thực ra, trường hợp nhiệt lượng toả môi trường 10% nhiệt lượng cung cấp cho thau nước Tìm nhiệt độ thực bếp lị c) Nếu tiếp tục bỏ vào thau nước thỏi nước đá có khối lượng 100g 0C Nước đá có tan hết khơng? Tìm nhiệt độ cuối hệ thống Biết để 1kg nước đá 00C nóng chảy hồn tồn cần cung cấp nhiệt lượng 3,4.10 5J Bỏ qua trao đổi nhiệt với môi trường Híng dÉn gi¶i a) Nhiệt độ bếp lị: ( t0C nhiệt độ ban đầu thỏi đồng) Nhiệt lượng thau nhôm nhận để tăng nhiệt độ từ t1= 200C lên t2 = 21,20C: Q1 = m1.c1(t2 - t1) Nhiệt lượng nước nhận để tăng nhiệt độ từ t1= 200C lên t2 = 21,20C: Q2 = m2.c2(t2 - t1) Nhiệt lượng thỏi đồng toả để hạ nhiệt độ từ t0C xuống t2 = 21,20C: Q3 = m3.c3(t – t2) Vì khơng có toả nhiệt mơi trường nên theo phương trình cân nhiệt ta có: Q3 = Q1 + Q2 => m3.c3(t - t2) = m1.c1(t2 - t1) + m2.c2(t2 - t1) => t = [(m1.c1+ m2.c2) (t2 - t1) / m3.c3] + t2 số ta tính t = 160,780C b) Nhiệt độ thực bếp lò(t’): Theo giả thiết ta có: Q’3 - 10% ( Q1+ Q2 ) = ( Q1+ Q2 ) Q’3 = 1,1 ( Q1+ Q2 )  m3.c3(t’ - t2) = 1,1 (m1.c1+ m2.c2) (t2 - t1)  t’ = [ 1,1 (m1.c1+ m2.c2) (t2 - t1) ] / m3.c3 }+ t2  Thay số ta tính t’ = 174,740C c) Nhiệt độ cuối hệ thống: + Nhiệt lượng thỏi nước đá thu vào để nóng chảy hồn tồn 00C: Q = 3,4.105.0,1 = 34000(J) + Nhiệt lượng hệ thống (thau, nước, thỏi đồng) toả hạ 21,20C xuống 00C: - 41 - Q’ = (m1.c1+ m2.c2 + m3.c3 ) (21,20C - 00C) = 189019,2(J) + So sánh ta có: Q’ > Q nên nhiệt lượng toả Q’ phần làm cho thỏi nước đá tan hồn tồn 00 C phần lại (Q’-Q) làm cho hệ thống ( bao gồm nước đá tan) tăng nhiệt độ từ 00C lên nhiệt độ t”0C + (Q’-Q) = [m1.c1+ (m2 + m)c2 + m3.c3 ] (t”- 0) => t” = (Q’-Q) / [m1.c1+ (m2 + m)c2 + m3.c3 ] thay số tính t” = 16,60C Bài Một bàn có khối lượng 0,8kg tiêu thụ cơng suất 1000W hiệu điện 220V Tính: a) Cường độ dịng điện qua bàn b) Điện trở bàn c) Tính thời gian để nhiệt độ bàn tăng từ 20 0C đến 900C Cho biết hiệu suất bàn H= 80% Cho nhiệt dung riêng sắt 460J/kg.K GỢI Ý: c) Tính nhiệt lượng Q1 để nâng nhiệt độ bàn lên 700C + Tính nhiệt lượng cần cung cấp Q theo Q1 H + Từ Q= I2.R.t=> tính t Đs : a) 4,54A ; b) 84,4 ; c) 32s Bài Một bếp điện hoạt động hiệu điện 220V a) Tính nhiệt lượng tỏa dây dẫn thời gian 25phút theo đơn vị Jun đơn vị calo Biết điện trở 50 b) Nếu dùng nhiệt lượng đun sơi lít nước từ 20 0C.Biết nhiệt dung riêng khối lượng riêng nước 4200J/kg.K 1000kg/m3 Bỏ qua mát nhiệt - 42 - GỢI Ý: a) Tính nhiệt lượng Q tỏa dây dẫn theo U,R,t b) Tính lượng nước đun sơi nhiệt lượng nói + Tính m từ Q= C.m. t + Biết m, D tính V Đs: a) 1452000 J = 348480 Cal; b) 4,32 lít Bài Người ta đun sôi 5l nước từ 200C ấm điện nhơm có khối lượng 250g 40phút Tính hiệu suất ấm Biết ấm có ghi 220V- 1000W, hiệu điện nguồn 220V cho nhiệt dung riêng nước nhôm 4200J/kg.K 880J/kg.K GỢI Ý: + Tính nhiệt lượng ấm nhơm nước thu vào: Qthu (theo C1,C2, m1, m2  t) + Tính nhiệt lượng dây điện trở ấm tỏa 40phút: Qtỏa theo P,t + Tính hiệu suất ấm Đs: 71% Bài Người ta mắc hai điện trở R 1= R2=50 hai cách nối tiếp song song nối vào mạch điện có hiệu điện U= 100V a) Tính cường độ dòng điện qua điện trở trường hợp b) Xác định nhiệt lượng tỏa điện trở hai trường hợp thời gian 30phút Có nhận xét kết tìm GỢI Ý: a) Khi (R1 nt R2): tính I1, I2 +) Khi (R1// R2): tính I1’, I2’ - 43 - b) Tính nhiệt lượng tỏa điện trở (R1 nt R2); (R1// R2) Lưu ý: R1= R2 Q1?Q2 Q '1 Q2 ' Lập tỉ số:  tính kết đưa nhận xét Q1 Q2 Đs: a) + Khi (R1 nt R2 ) I1 = I2 = 1A + Khi (R1// R2) I1’= I2’ = 2A b) 9000J Bài Giữa hai điểm A B có hiệu điện 120V, người ta mắc song song hai dây kim lọai Cường độ dòng điện qua dây thứ 4A, qua dây thứ hai 2A a) Tính cường độ dịng điện mạch b) Tính điện trở dây điện trở tương đương mạch c) Tính cơng suất điện mạch điện sử dụng 5giờ d) Để có cơng suất đoạn 800W người ta phải cắt bớt đoạn đoạn dây thứ hai mắc song song lại với dây thứ vào hiệu điện nói Hãy tính điện trở đoạn dây bị cắt GỢI Ý: a) Tính IAB theo dịng mạch rẽ b) + Dựa vào cơng thức R= U để tính R1 , R2 I + Tính RAB c) +Tính P theo U, I + Tính A theo P,t d) Gọi R'2 điện trở đoạn dây bị cắt - 44 - + Tính I’ qua đoạn mạch (R1//R2) theo P’,U + Tính R’ABtheo U,I’ + Tính R’2 Từ R’AB= R1.R2' R1  R2' + Tính điện trở đoạn dây cắt : RC= R2 - R’2 Đs: a) 6A; b) 30 ; 60 ; 20 ; c) 720W; 12 960 000J = 12 960 kJ; d) 15 Bài Đường dây dẫn từ mạng điện chung tới gia đình có chiều dài tổng cộng 40m có lõi đồng tiết diện 0,5mm 2.Hiệu điện cuối đường dây(tại nhà) 220V Gia đình sử dụng dụng cụ điện có tổng cơng suất 165W trung bình ngày Biết điện trở suất đồng 1,7.10-8m a) Tính điện trở tồn dây dẫn từ mạng điện chung tới gia đình b) Tính nhiệt lượng tỏa dây dẫn 30 ngày đơn vị kW.h GỢI Ý: a) Tính điện trở R tồn đường dây theo ,l,S b) Tính cường độ dịng điện I qua dây dẫn theo P,U + Tính nhiệt lượng Q tỏa đường dây theo I,R,t đơn vị kW.h Đs: a) 1,36 ; b) 247 860J = 0,069kWh Bài 5: Một ấm điện có điện trở R R2 Nếu R1 R2 mắc nối tiếp với thời gian đun sơi nước đựng ấm 50 phút Nếu R R2 mắc song song với thời gian đun sôi nước ấm lúc 12 phút Bỏ qua nhiệt với môi trường điều kiện đun nước nhau, hỏi dùng riêng điện trở thời gian đun sơi nước tương ứng ? Cho hiệu điện U không đổi Hướng dẫn giải: * Gọi Q (J) nhiệt lượng mà bếp cần cung cấp cho ấm để đun sơi nước Q ln khơng đổi trường hợp Nếu ta gọi t ; t2 ; t3 t4 theo thứ tự thời gian bếp đun sôi nước tương ứng với dùng R 1, R2 nối tiếp; R1, R2 song song ; dùng R1 dùng R2 theo định luật Jun-lenxơ ta có : - 45 - U t U t U t1 U t U t Q     R1 R2 R R1  R2 R1 R2 (1) R1  R2 * Ta tính R1 R2 theo Q; U ; t1 t2 : U t1 Q U t U t1 t ( R1  R2 )  + Cũng từ (1)  R1 R2 = Q Q2 + Từ (1)  R1 + R2 = U t1 * Theo định lí Vi-et R1 R2 phải nghiệm số phương trình : R R + Q U t1.t = 0(1) Q2 U4 Thay t1 = 50 phút ; t2 = 12 phút vào PT (1) giải ta có  = 10  Q 10.U  = Q U t1 10.U  U2 U2 ( t  10 ) U Q Q  R1 = 30 R2 = 20   Q Q 2.Q Q.R Q.R2 * Ta có t3 = = 30 phút t4 = = 20 phút Vậy dùng riêng điện U U2 trở thời gian đun sơi nước ấm tương ứng 30ph 20 ph Bài 7: Một ấm đun nước điện có dây lị xo, có điện trở R=120  , mắc song song với Ấm mắc nối tiếp với điện trở r=50  mắc vào nguồn điện Hỏi thời gian cần thiết để đun ấm đựng đầy nước đến sôi thay đổi ba lò xo bị đứt? Hướng dẫn giải: *Lúc lò xo mắc song song: Điện trở tương đương ấm: R1 = R  40() Dòng điện chạy mạch: U I1 = R  r Thời gian t1 cần thiết để đun ấm nước đến sôi: Q = R1.I2.t1  t1  Q  R1I Q  U   R1   R1  r  hay t1 = *Lúc lò xo mắc song song: (Tương tự ta có ) R2 = - 46 - R 60() Q( R1  r ) (1) U R1 U I2 = R  r Q( R2  r ) t2 = (2) U  R2 t1 t1 R2 ( R1  r ) 60( 40  50) 243   1 *Vậy t1  t2 Lập tỉ số t ta được:  t R1 ( R2  r ) 40(60  50) 242 Toán cực trị Bi Trờn điện trở R1 có ghi 0,1k  – 2A, điện trở R2 có ghi 0,12k  – 1,5A a) Giải thích số ghi hai điện trở b) Mắc R1 nối tiếp R2 vào hai điểm A, B UAB tối đa để hoạt động hai điện trở không bị hỏng Đs: 330V GỢI Ý: + Dựa vào Iđm1, Iđm2 xác định cường độ dòng điện Imax qua điện trở ; + Tính Umax dựa vào giá trị IAB, R1, R2 Bài Có hai điện trở có ghi: R1(20  -1,5A) R2 (30  -2A) a) Hãy nêu ý nghĩa số ghi R1, R2 b) Khi Mắc R1//R2 vào mạch hiệu điện thế, cường độ dòng điện mạch tối đa phải để hai điện trở không bị hỏng ? GỢI Ý: Dựa vào giá trị ghi điện trở để tính U đm1,Uđm2 sở xác định UAB tối đa Tính RAB => Tính Imax Đs: a) R1 = 20; Cường độ dòng điện lớn phép qua R1 1,5A: b) Umax = 30V; Imax = 2,5A Bµi 3( HSGH 20032004) Cho mạch điện nh hình vẽ + - R1= R2 = 20 R1 R3= R4 = 15 R2 I2 = 0,3A N R4 C M a,TÝnh ®iƯn trë toàn mạch R3 b, Tính cờng độ dòng điện qua điện trở - 47 - c, Biết điện trở chịu đợc hiệu điện lớn 30V Tìm hiệu điện lớn mà điện trở mắc nh chịu đợc GI Ý: (theo hình vẽ 4.4) a)Tính R123 Tính điện trở tương đương Rtd=R123+R4 b)Tính I theo U, Rtd=>I4 = I Tính UMN ADĐL Ôm tính I1, I2 , I3 c) Dựa vào Iđm1, Iđm2, Iđm3 Iđm4 xác định cường độ dòng điện I max qua điện trở ; + Tính Umax dựa vào giá trị IAB, Rtd Bài 4: Cho mạch điện nh hình vẽ: Biết R = , bóng đèn Đ: 6V 3W, Đ R2 biến trở Hiệu điện UMN = 10 V M R a Xác định R2 để đèn sáng N bình thờng b Xác định R2 để công suất tiêu thụ R2 cực đại Tìm giá trị R2 c Xác định R2 để công suất tiêu thụ đoạn mạch mắc song song cực đại Tìm giá trị Sơ đồ mạch R nt (R® // R2) Tõ CT: P = u2 u2 62  R® = = = 12(  ) R P  I® = P = = 0,5 (A) u a Để đèn sáng bình thờng uđ = 6v, Iđ = 0,5(A) 12.R2 Vì Rđ // R2  RAB = 12  R ; uAB = u® = 6v  uMA = uMN – uAN = 10 – = 4v - 48 - ... cường độ dòng điện chính,cường độ dòng điện qua điện trở hiẹu điện hai đầu điện trở c)Mắc thêm điện trở R3 nối tiếp với hai điện trở trên.dùng vôn kế đo hiệu điện hai đầu R3 U3 = 4V.Tính điện trở... Cho mạch điện nh hình vẽ + - R1= R2 = 20 R1 R3= R4 = 15 R2 I2 = 0,3A N R4 C M a,Tính điện trở toàn mạch R3 b, Tính cờng độ dòng điện qua điện trở - 47 - c, Biết điện trở chịu đợc hiệu điện lớn... HSG 200 5-2 006 , 200 7-2 008 200 8-2 009) Một quận dây gồm nhiều vòng có điện trở suất chất làm dây =1,6.1 0-6 m Tiết diện sợi dây S=0,24mm2 , cuận - 20 - dây đợc mắc vào điểm A,B có hiệu điện 6V,