ôn thi HSG lí 9

Tµi liÖu «n thi hsg lý 9 CHƯƠNG I. ĐIỆN HỌC Chủ đề 1 ĐỊNH LUẬT ÔM. ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP, ĐOẠN MẠCH SONG SONG, MẠCH HỖN HỢP I. Một số kiến thức cơ bản * Định luật Ôm: Cường độ dòng điện trong dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn và tỉ lệ nghịch với điện trở của dây. Công thức : I = R U * Trong đoạn mạch mắc nối tiếp I = I 1 = I 2 = = I n U = U 1 + U 2 + + U n R = R 1 + R 2 + + R n Lưu ý: - Xét nhiều điện trở R 1 , R 2 … R n mắc nối tiếp với nhau, với hiệu điện thế ở hai đầu các điện trở là U 1 , U 2 …, U n . Vì cường độ dòng điện đi qua các điện trở là như nhau, do vậy: 1 2 1 2 . n n U U U R R R = = = Nếu ta biết giá trị của tất cả các điện trở và của một hiệu điện thế, công thức trên cho phép tính ra các hiệu điện thế khác. Ngược lại, nếu ta biết giá trị của tất cả các hiệu điện thế và của một điện trở, công thức trên cho phép tính ra các điện còn lại. * Trong đoạn mạch mắc song song. U = U 1 = U 2 = . = U n I = I 1 + I 2 + + I n n RRRR 1 . 111 21 +++= Lưu ý: - Nếu có hai điện trở R 1 , R 2 mắc song song với nhau, cường độ các dòng điện đi qua các điện trở là I 1 , I 2 . Do I 1 R 1 =I 2 R 2 nên : 1 2 2 1 I R I R = Khi biết hai điện trở R 1 , R 2 và cường độ dòng điện đi qua một điện trở, công thức trên cho phép tính ra cường độ dòng điện đi qua điện trở kia và cường độ dòng điện đi trong mạch chính. II. Bài tập A. ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP Bài 1. Một đoạn mạch AB gồm hai điện trở R 1 , R 2 mắc nối tiếp với nhau. Hiệu điện thế ở hai đầu các điện trở là U 1 và U 2 . Biết R 1 =25 Ω , R 2 = 40 Ω và hiệu điện thế U AB ở hai đầu đoạn mạch là 26V. Tính U 1 và U 2 . Đs: 10V; 16V GỢI Ý: Cách 1: - Tính cường độ dòng điện qua các điện trở theo U AB và R AB . Từ đó tính được U 1 , U 2 . Cách 2 : - Áp dụng tính chất tỉ lệ thức : 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 26 0,4 25 40 65 U U U U U U R R R R + = = <=> = = = + Từ đó tính được U 1 , U 2 Bài 2. Một đoạn mạch gồm 3 điện trở mắc nối tiếp R 1 =4 Ω ;R 2 =3 Ω ;R 3 =5 Ω . Hiệu điện thế 2 đầu của R 3 là 7,5V. Tính hiệu điện thế ở 2 đầu các điện trở R 1 ; R 2 và ở 2 đầu đoạn mạch Đs: 6V; 4,5V; 18V. GỢI Ý : Cách 1: Tính cường độ dòng điện qua 3 điện trở theo U 3 , R 3 Từ đó tính được U 1 , U 2 ,U AB Cách 2 : Đối với đoạn mạch nối tiếp ta có : 3 1 2 1 2 1 2 3 7,5 1,5 4 3 5 U U U U U R R R = = <=> = = = từ đó tính U 1 , U 2 , U AB . Bài 3. Trên điện trở R 1 có ghi 0,1k Ω – 2A, điện trở R 2 có ghi 0,12k Ω – 1,5A. a) Giải thích các số ghi trên hai điện trở. b) Mắc R 1 nối tiếp R 2 vào hai điểm A, B thì U AB tối đa bằng bao nhiêu để khi hoạt động cả hai điện trở đều không bị hỏng. Đs: 330V GỢI Ý: + Dựa vào I đm1 , I đm2 xác định được cường độ dòng điện I max qua 2 điện trở ; + Tính U max dựa vào các giá trị I AB , R 1 , R 2 . B. ĐOẠN MẠCH SONG SONG Bài 1. Cho R 1 = 12 Ω ,R 2 = 18 Ω mắc song song vào hai điểm A và B, một Ampe kế đo cường độ dòng điện trong mạch chính, Ampe kế 1 và Ampe kế 2 đo cường độ dòng điện qua R 1 ,R 2 . a) Hãy vẽ sơ đồ mạch điện. b) Ampe kế 1 và Ampe kế 2 chỉ giá trị là bao nhiêu? (theo 2 cách) biết Ampe kế chỉ 0,9A. c) Tính hiệu điện thế giữa hai đầu A và B. GỢI Ý: b) Tính số chỉ Ampe kế 1 và Ampe kế 2 dựa vào hệ thức về mối quan hệ giữa I 1, I 2 với R 1 , R 2 . (HS tìm cách giải khác) c) Tính U AB . Cách 1: như câu a Cách 2: sau khi tính I 1 ,I 2 như câu a, tính U AB theo I 2 , R 2 . Đs: b) 0,54A; 0,36A; c) 6,48V. Bài 2. Cho R 1 = 2R 2 mắc song song vào hai đầu đoạn mạch AB có hiệu điện thế 30V. Tính điện trở R 1 và R 2 (theo 2 cách) biết cường độ dòng điện qua đoạn mạch là 1,2A. GỢI Ý: Tính I 1 , I 2 dựa vào hệ thức về mối quan hệ giữa I 1, I 2 với R 1 ,R 2 để tính R 1, R 2 . Học sinh cũng có thể giải bằng cách khác. Đs: 75Ω; 37,5Ω. Bài 3. Có hai điện trở trên đó có ghi: R 1 (20 Ω -1,5A) và R 2 (30 Ω -2A). a) Hãy nêu ý nghĩa các con số ghi trên R 1, R 2 . b) Khi Mắc R 1 //R 2 vào mạch thì hiệu điện thế, cường độ dòng điện của mạch tối đa phải là bao nhiêu để cả hai điện trở đều không bị hỏng ? GỢI Ý: Dựa vào các giá trị ghi trên mỗi điện trở để tính U đm1 ,U đm2 trên cơ sở đó xác định U AB tối đa. Tính R AB => Tính được I max . Đs: a) R 1 = 20Ω; Cường độ dòng điện lớn nhất được phép qua R 1 là 1,5A: b) U max = 30V; I max = 2,5A. C. ĐOẠN MẠCH HỖN HỢP Bài 1. Có ba bóng đèn được mắc theo sơ đồ ( hình 3.1) và sáng bình thường. Nếu bóng Đ 1 bị đứt dây tóc thì bóng Đ 3 sáng mạnh hơn hay yếu hơn? GỢI Ý: Bình thường: I 3 = I 1 + I 2 . Nếu bóng Đ 1 bị đứt; I 1 = 0 dòng điện I 3 giảm => Nhận xét độ sáng của đèn. Bài 2. Một đoạn mạch được mắc như sơ đồ hình 3.2. Cho biết R 1 =3 Ω ; R 2 =7,5 Ω ; R 3 =15 Ω . Hiệu điện thế ở hai đầu AB là 4V. aTính điện trở của đoạn mạch. bTính cường độ dòng điện đi qua mỗi điện trở. c) Tính hiệu điện thế ở hai đầu mỗi điện trở Đs: a) 8Ω; b) 3A; 2A ; 1A. c) U 1 = 9V; U 2 = U 3 = 15V GỢI Ý: a) Đoạn mạch AB gồm : R 1 nt ( R 2 // R 3 ). Tính R 23 rồi tính R AB. b) Tính I 1 theo U AB và R AB Tính I 2 , I 3 dựa vào hệ thức: 3 2 3 2 R I I R = c) Tính : U 1 , U 2 , U 3 . Bài 3. Có ba điện trở R 1 = 2Ω; R 2 = 4Ω; R 3 = 12Ω; được mắc vào giữa hai điểm A và B có hiệu điện thế 12V như (hình 3.3). a) Tính điện trở tương đương của mạch. b) Tính cường độ dòng điện đi qua mỗi điên trở c) Tính hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R 1 và R 2 . Đs: a) 4Ω; b) I 1 = I 2 = 2A; I 3 = 1A ; c) 4V; 8V. GỢI Ý: a) Đoạn mạch AB gồm : R 3 // ( R 1 nt R 2 ). Tính R 12 rồi tính R AB . b) Có R 1 nt R 2 => I 1 ? I 2 ; Tính I 1 theo U và R 12 ; Tính I 3 theo U và R 3 . c) Tính U 1 theo I 1 và R 1 ; U 2 theo I 2 và R 2 ; U 3 ? U. Bài 4. Một đoạn mạch điện gồm 5 điện trở mắc như sơ đồ hình 4.1. E A B R 1 R 4 C R 5 R 3 R 2 D Hình 4.1 R 3 R 1 R 2 A B Hình 3.1 R 2 A B R 3 R 1 Hình 3.3 R 1 R 3 Hình 3.2 A R 2 R 1 R 3 B M Cho biết R 1 = 2,5Ω; R 2 = 6Ω; R 3 = 10Ω; R 4 = 1,2 Ω; R 5 = 5Ω. Ở hai đầu đoạn mạch AB có hiệu điện thế 6V. Tính cường độ dòng điện qua mỗi điện trở? GỢI Ý: Sơ đồ h 4.2 tương đương h 4.1 + Tính R AD , R BD từ đó tính R AB . + Đối với đoạn mạch AD: Hiệu điện thế ở hai đầu các điên trở R 1 , R 2 , R 3 là như nhau: Tính U AB theo I AB và R AD từ đó tính được các dòng I 1 , I 2 , I 3 . + Tương tự ta cũng tính được các dòng I 4 , I 5 của đoạn mạch DB. CHÚ Ý: 1. Khi giải các bài toán với những mạch điện mắc hỗn hợp tương đối phức tạp, nên tìm cách vẽ một sơ đồ tương đương đơn giản hơn. Trên sơ đồ tương đương, những điểm có điện thế như nhau được gộp lại để làm rõ những bộ phận đơn giản hơn của đoạn mạch được ghép lại như thế nào để tạo thành đoạn mạch điện phức tạp. 2. Có thể kiểm tra nhanh kết quả của bài toán trên. Các đáp số phải thỏa mãn điều kiện: I 1 + I 2 + I 3 = I 4 + I 5 = I AB = 2,4A. Đs: 1,44A; 0,60A; 0,36A; 1,92A; 0,48A. Bài 5. Một đoạn mạch điện mắc song song như trên sơ đồ hình 4.3 được nối vào một nguồn điện 36V. Cho biết: R 1 =18Ω; R 2 =5Ω; R 3 =7Ω; R 4 =14Ω; R 5 =6Ω a) Tính cường độ dòng điện chạy qua mỗi mạch rẽ. b) Tính hiệu điện thế giữa hai điểm C và D. Đs: 1,2A; 1,8A; 3,6V. GỢI Ý: a) Tính cường độ dòng điện qua mạch rẽ chứa R 1 , R 2 , R 3 và R 4 , R 5 b) Gọi hiệu điện thế giữa hai điểm C và D là U CD . Ta tính được: U AC = I 1 .R 1 = 21,6V ; U AD = I 4 .R 4 = 25,2V Như thế điện thế ở C thấp hơn điện thế ở A: 21,6V; điện thế ở D thấp hơn điện thế ở A: 25,2V. Tóm lại: điện thế ở D thấp hơn điện thế ở C là: U CD = 25,2 – 21,6 = 3,6V. CHÚ Ý: + Có thể tính U CD bằng một cách khác: U AC + U CD + U DB = U AB => U CD = U AB - U AC - U BD (*) U AB đã biết, tính U AC , U DB thay vào (*) được U CD = 3,6V. + U CD được tính trong trường hợp 2 điểm C, D không được nối với nhau bằng một dây dẫn hoặc một điện trở, giữa C,D không có dòng điện. Nếu C, D được nối với nhau sẽ có một dòng điện đi từ C tới D (vì điện thế điểm D thấp hơn điện thế điểm C). Mạch điện bị thay đổi và cường độ dòng điện đi qua các điện trở cũng thay đổi. Bài 6. D R 1 R 4 A B R 2 R 5 R 3 Hình 4.2 R 2 R 1 R 3 A B R 5 R 4 D C Hình 4.3 Cho mạch điện như hình 4.4. Biết: R 1 = 15Ω, R 2 = 3Ω, R 3 = 7Ω, R 4 = 10Ω. Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch là 35V. a) Tính điện trở tương đương của toàn mạch. b) Tìm cường độ dòng điện qua các điện trở. GỢI Ý: (theo hình vẽ 4.4) a) Tính R 23 và R 234 . Tính điện trở tương đương R AB =R 1 +R 234 b) Tính I AB theo U AB ,R AB =>I 1 +) Tính U CB theo I AB ,R CB . +) Ta có R 23 = R 4 <=> I 23 như thế nào so với I 4 ; (I 23 =I 2 =I 3 ) + Tính I 23 theo U CB , R 23 . Đs: a) 20Ω; b) I 1 = I = 1,75A; I 2 = I 3 = I 4 = 0,875A. III. Luyện tập Bài 1. Cho mạch điện như hình 4.5. Biết R 1 = R 2 = R 4 = 2 R 3 = 40Ω. Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch U AB = 64,8V. Tính các hiệu điện thế U AC và U AD . Đs: 48V; 67,2V. Bài 2. Cho mạch điện như hình 4.6. Trong đó điện trở R 2 = 10Ω. Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch là U MN =30V. Biết khi K 1 đóng, K 2 ngắt, ampe kế chỉ 1A. Còn khi K 1 ngắt, K 2 đóng thì ampe kế chỉ 2A. Tìm cường độ dòng điện qua mỗi điện trở và số chỉ của ampe kế A khi cả hai khóa K 1 , K 2 cùng đóng Bài 3. Cho đoạn mạch gồm ba bóng đèn mắc như hình 4.7. Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch là U AB = 16,8V. Trên các bóng đèn: Đ 1 có ghi 12V – 2A, Đ 2 có ghi 6V – 1,5A và Đ 3 ghi 9V – 1,5A. a) Tính điện trở của mỗi bóng đèn. b) Nhận xét về độ sáng của mỗi bóng đèn so với khi chúng được sử dụng ở đúng hiệu điện thế định mức. Đs: a) 6Ω, 4Ω, 6Ω. b) Đ 1 sáng bình thường, Đ 2 , Đ 3 sáng yếu. Bài 4. Cho mạch điện như hình 4.8. R 1 =15Ω., R 2 = R 3 = 20Ω, R 4 =10Ω. Ampe kế chỉ 5A. Tính điện trở tương đương của toàn mạch. Tìm các hiệu điện thế U AB và U AC . R 2 A R 4 R 3 R 1 A B C Hình 4.8 Hình 4.5 R 4 R 2 R 3 R 1 C B A D K 1 R 2 A R 3 R 1 N N K 2 Hình 4.6 Đs: 2A, 3A, 1A, 7A. Đ 3 Đ 2 Đ 1 BA M Hình 4.7 R 2 A Hình 4.4 R 1 R 4 R 3 B D C Đs: a) 7,14Ω; b) 50V, 30V. Bài 5.Một mạch điện gồm ba điện trở R 1 , R 2 , R 3 mắc nối tiếp nhau. Nếu đặt vào hai đầu mạch một hiệu điện thế 110V thì dòng điện qua mạch có cường độ 2A. Nếu chỉ nối tiếp R 1 , R 2 vào mạch thì cường độ qua mạch là 5,5A. Còn nếu mắc R 1 , R 3 vào mạch thì cường độ dòng điện là 2,2A. Tính R 1 , R 2 , R 3 . GỢI Ý: Ta có R 1 + R 2 + R 3 = Ω== 55 2 110 1 I U (1) R 1 + R 2 = Ω== 20 5,5 110 2 I U (2) R 1 + R 3 = Ω== 50 2,2 110 3 I U (3) Từ (1), (2) => R 3 = 35Ω thay R 3 vào (3) => R 1 = 15Ω Thay R 1 vào (2) => R 2 = 5Ω. Bài 6.Trên hình 4.9 là một mạch điện có hai công tắc K 1 , K 2 . Các điện trở R 1 = 12,5Ω, R 2 = 4Ω, R 3 = 6Ω. Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch U MN = 48,5V. a) K 1 đóng, K 2 ngắt. Tìm cường độ dòng điện qua các điện trở. b) K 1 ngắt, K 2 đóng. Cường độ qua R 4 là 1A. Tính R 4 . c) K 1 , K 2 cùng đóng. Tính điện trở tương đương của cả mạch, từ đó suy ra cường độ dòng điện trong mạch chính. GỢI Ý: a) K 1 đóng, K 2 ngắt. Mạch điện gồm R 1 nt R 2 . Tính dòng điện qua các điện trở theo U MN và R 1 , R 2 . b) K 1 ngắt, K 2 đóng. Mạch điện gồm R 1 , R 4 và R 3 mắc nối tiếp. + Tính điện trở tương đương R 143 . Từ đó => R 4 . c) K 1 , K 2 cùng đóng, mạch điện gồm R 1 nt ( ){ } 4 32 // ntRRR . + Tính R 34 , R 234 ; tính R MN theo R 1 và R 234 . + Tính I theo U MN và R MN . Đs: a) I = I 1 = I 2 = 2,49A; b) 30Ω; c) 16,1Ω; ≈ 3A Bài 7. Cho mạch điện có sơ đồ như hình 4.10. Điện trở các ampe kế không đáng kể, điện trở vôn kế rất lớn. Hãy xác định số chỉ của các máy đo A 1 , A 2 và vôn kế V, biết ampe kế A 1 chỉ 1,5A; R 1 = 3Ω; R 2 = 5Ω. GỢI Ý: Theo sơ đồ ta có R 1 ; R 2 và vôn kế V mắc song song. + Tìm số chỉ của vôn kế V theo I 1 và R 1 . + Tìm số chỉ của ampe kế A 2 theo U và R 2 . + Tìm số chỉ của ampe kế A theo I 1 và I 2 . Đs: 2,4A; 0,9A; 4,5A. Hình 4.9 K 1 K 2 R 2 N R 4 R 1 M R 3 P Hình 4.10 4444.104. 104.104.1 0 A A 2 A 1 V R 1 - + R 2 Bài 8.Cho đoạn mạch điện như hình 4.11;R 1 = 10Ω; R 2 = 50Ω.; R 3 = 40Ω. Điện trở của ampe kế và dây nối không đáng kể. Hiệu điện thế giữa hai điểm MN được giữ không đổi. a) Cho điện trở của biến trở R X = 0 ta thấy ampe kế chỉ 1,0A. Tính cường độ dòng điện qua mỗi điện trở và hiệu điện thế giữa hai điểm MN? b) Cho điện trở của biến trở một giá trị nào đó ta thấy ampe kế chỉ 0,8A. Tính cường độ dòng điện qua mỗi điện trở và qua biến trở? GỢI Ý: Để ý [ (R 1 nt R 2 ) // R 3 ], ampe kế đo cường độ dòng điện mạch chính. + Tính R 12 , rồi tính R PQ . + Tính U PQ theo I và R PQ . a) Tính I 3 theo U PQ và R 3 ; I 1 = I 2 theo U PQ và R 12 . Tính U MN theo U PQ và U MP , ( R 0 =0 Nên U MP =0) => U MN ? U PQ b) Khi ( R X ≠ 0). Tính U’ PQ theo I’ và R PQ . Tính I 1 = I 2 theo U’ PQ và R 12 ; I 3 theo U’ PQ và R 3 ; I X theo I 1 và I 3 . Đs: a) 0,6A; 0,4A; 24V; b) 0,32A; 0,48A; 0,8A Bài 9. Người ta mắc một mạch điện như hình 4.12 giữa hai điểm A và B có hiệu điện thế 5V. Các điện trở thành phần của đoạn mạch là R 1 = 1Ω; R 2 = 2Ω; R 3 = 3Ω; R 4 = 4Ω. a) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch AB. b) Tính cường độ dòng điện qua mạch chính và các mạch rẽ. GỢI Ý: a) Tính R 12 ,R 123 rồi tính R AB . b) Tính I theo U AB và R AB ; I 4 theo U AB và R 4 ; I 3 theo U AB và R 123 . Dựa vào hệ thức: 1 2 2 1 R R I I = = 2 ; 1 3 36,1 2 3 12 21 1 2 2 1 1 2 1 2 II A I IIII =>== + + ===>= Ω Ω Bài 10.Cho mạch điện như hình vẽ bên, hiệu điện thế U = 24V không đổi. Một học sinh dùng một Vôn kế đo hiệu điện thế giữa các điểm A và B; B và C thì được các kết quả lần lượt là U 1 = 6 V, U 2 = 12 V. Hỏi hiệu điện thế thực tế (khi không mắc vôn kế) giữa các điểm A và B; B và C là bao nhiêu ? ĐS: * 1 8( )U V = , * 2 16( )U V = Chủ đề 2: ĐIỆN TRỞ - BIẾN TRỞ I. Một số kiến thức cơ bản. * Điện trở của dây dẫn Hình 4.11 + A M N R 3 R 2 R 1 R P Q _ _ Hình 4.12 BA + R 3 R 4 R 2 R 1 A U B C R 1 R 2 + - Hình 4.13 Ở một nhiệt độ không đổi, điện trở của dây dẫn tỷ lệ thuận với chiều dài, tỷ lệ nghịch với tiết diện và phụ thuộc vào bản chất của dây Công thức R = ρ . S l * Biến trở là một điện trở có thể thay đổi được giá trị khi dịch chuyển con chạy. * Lưu ý: Khi giải các bài tập về điện trở cần chú ý một số điểm sau: + Diện tích tiết diện thẳng của dây dẫn được tính theo bán kính và đường kính: S = 2 r π = 2 4 d π + Khối lượng dây dẫn: m = D.V = D.S.l. + Đổi đơn vị và phép nâng lũy thừa: 1km = 1000m = 10 3 m; 1m = 10dm; 1m = 100cm = 10 2 cm; 1m = 1000mm = 10 3 mm. 1m 2 = 10dm 2 =10 4 cm 2 =10 6 mm 2; ; 1mm 2 =10 -6 m 2 ; 1cm 2 = 10 -4 m 2 ; 1cm 2 = 10 4 m 2 . 1kΩ = 1000Ω = 10 3 Ω; 1MΩ = 1000 000Ω + a n .a m = a n+m ; (a n ) m = a n.m ; . . 1 ; ; ; q n n n n n q n m n m n n n n q a a a a a a a a a b b b b − −     = = = =  ÷  ÷     II. Bài tập A. ĐIỆN TRỞ Bài 1. Một dây dẫn hình trụ làm bằng sắt có tiết diện đều 0,49mm 2 . Khi mắc vào hiệu điện thế 20V thì cường độ qua nó là 2,5A. Tính chiều dài của dây. Biết điện trở suất của sắt là 9,8.10 -8 Ωm. Tính khối lượng dây. Biết khôi lượng riêng của sắt là 7,8 g/cm 3 . GỢI Ý: Tính chiều dài dây sắt. + Tính R theo U và I. + Tính l tử công thức : R = . l s ρ . Thay V = S.l vào m = D.V để tính khối lượng dây. Đs: 40m; 0,153kg. Bài 2. Người ta dùng dây hợp kim nicrôm có tiết diện 0,2 mm 2 để làm một biến trở. Biết điện trở lớn nhất của biến trở là 40Ω. a) Tính chiều dài của dây nicrôm cần dùng. Cho điện trở suất của dây hợp kim nicrôm là 1,1.10 -6 Ωm b) Dây điện trở của biến trở được quấn đều xung quanh một lõi sứ tròn có đường kính 1,5cm. Tính số vòng dây của biến trở này. GỢI Ý: a) Tính chiều dài l từ : R = . l s ρ . b) Chiều dài l ’ của một vòng dây bằng chu vi lõi sứ: l ’ = .d π => số vòng dây quấn quanh lõi sứ là: n= ' l l . Đs: a) 7,27m; 154,3 vòng. Bài 3.Một dây dẫn bằng hợp kim dài 0,2km, tiết diện tròn, đường kính 0,4cm có điện trở 4Ω. Tính điện trở của dây hợp kim này khi có chiều dài 500m và đường kính tiết diện là 2mm. Đs: R 2 = 40Ω. GỢI Ý: Tính điện trở của dây thứ hai. + Từ : R = . l s ρ => . ; R S l ρ = vì cùng tiết diện nên ta có: 1 1 2 2 1 2 . .R S R S l l = => R 2 =? (*) + Với S 1 = 2 2 1 2 2 ; 4 4 d d S π π = . Thiết lập tỉ số 1 2 S S biến đổi ta được 2 1 1 2 2 S d S d   =  ÷   thay vào (*) ta tính được R 2 . B. BIẾN TRỞ Bài 4. Cho hai bóng đèn Đ 1 , Đ 2 : trên Đ 1 có ghi ( 6V – 1A), trên Đ 2 có ghi Đ 2 ( 6V- 0,5A). a) Khi mắc hai bóng này vào hiệu điện thế 12V thì các đèn có sáng bình thường không? Tại sao? b) Muốn các đèn sáng bình thường thì ta phải dùng thêm một biến trở có con chạy. Hãy vẽ các sơ đồ mạch điện có thể có và tính điện trở của biến trở tham gia vào mạch khi đó. GỢI Ý: a) Tính điện trở mỗi đèn; tính R AB khi mắc ( Đ 1 nt Đ 2 ); tính cường độ dòng điện đi qua hai đèn rồi so với I đm của chúng => kết luận mắc được không? b) Có hai sơ đồ thỏa mãn điều kiện của đầu bài ( HS tự vẽ), sau đó tính R b trong hai sơ đồ. Đs: a) Không. vì: I đm2 < I 2 nên đèn 2 sẽ cháy. b) R b = 12Ω. Bài 5. Một bóng đèn có hiệu điện thế định mức 12V và cường độ dòng điện định mức là 0,5A. Để sử dụng nguồn điện có hiệu điện thế 12V thì phải mắc đèn với một biến trở có con chạy (tiết diện dây 0,5mm 2 , chiều dài 240m). a) Vẽ sơ đồ mạch điện sao cho đèn sáng bình thường. b) Khi đèn sáng bình thường điện trở của biến trở tham gia vào mạch lúc đó bằng bao nhiêu? (bỏ qua điện trở của dây nối). c) Dây biến trở làm bằng chất gì? Biết khi đèn sáng bình thường thì chỉ 2/3 biến trở tham gia vào mạch điện. GỢI Ý: U đmĐ = 12V mà U AB = 20V => mắc Đ như thế nào với R b , vẽ sơ đồ cách mắc đó. Tính R b khi Đ sáng bình thường. Biết R b chỉ bằng 2/3 R maxb => tính R maxb ; mặt khác R maxb = ρ l S => ? tính ρ. Đs: a) Đèn nối tiếp với biến trở. Nếu mắc đèn song song với biến trở đèn sẽ cháy. b)16Ω; c) 5,5.10 -8 Ωm. Dây làm bằng Vônfram. Bài 6. Cho mạch điện như hình 6.1. Biến trở R x có ghi 20Ω –1A. V M R x C N B A Hình 6.1 R a) Biến trở làm bằng nikêlin có ρ= 4.10 -7 Ωm và S= 0,1mm 2 . Tính chiều dài của dây biến trở. b) Khi con chạy ở vị trí M thì vôn kế chỉ 12V, khi ở vị trí N thì vôn kế chỉ 7,2V. Tính điện trở R? GỢI Ý: R x max = 20Ω, tính l từ R x max = ρ l S . Khi con chạy C ở M thì R x = ? => vôn kế chỉ U AB = ? Khi con chạy C ở N thì R x = ? => vôn kế chỉ U R = ? Tính U x theo U AB và U R ; tính I theo U x và R x => Từ đó tính được R theo U R và I. Đs: a) 5m; b) 30Ω. III. Luyện tâp Bài 1. Một đoạn mạch gồm hai bóng đèn Đ 1 , Đ 2 và một biến trở, mắc như trên sơ đồ hình 6.2. Cho biết điện trở lớn nhất của biến trở là 12 Ω, điện trở của mỗi bóng đèn là 3. Đoạn mạch được nối vào một nguồn điện là 24V. Tính cường độ dòng điện qua Đ 1 và Đ 2 khi: a) Con chạy ở vị trí M b) Con chạy ở vị trí P, trung điểm của đoạn MN; c) Con chạy ở vị trí N. Đs: 4,4A và 3,5A; 2,2A và 1,5A; 1,6A và 0A Bài 2: Một đoạn mạch như sơ đồ hình 6.3 được mắc vào một nguồn điện 30V. Bốn bóng đèn Đ như nhau, mỗi bóng có điện trở 3 và hiệu điện thế định mức 6V. Điện trở R 3 =3Ω. Trên biến trở có ghi 15Ω -6A. a) Đặt con chạy ở vị trí N. Các bóng đèn có sáng bình thường không? b) Muốn cho các bóng đèn sáng bình thường, phải đặt con chạy ở vị trí nào? c) Có thể đặt con chạy ở vị trí M không? Đs: a) không; b) CM =1/10 MN; c) không Chủ đề 3 CÔNG VÀ CÔNG SUẤT CỦA DÒNG ĐIỆN I . Một số kiến thức cơ bản * Công suất của dòng điện: là đại lượng đặc trưng cho tốc độ sinh công của dòng điện. Công thức: P = A / t Vì ( A = U I t ) ⇒ P = U I (Ta có P = U.I = I 2 .R = R U 2 ) * Số đo phần điện năng chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác trong một mạch điện gọi là công của dòng điện sản ra trong mạch điện đó. Công thức:A = UI t Đ R 1 A Đ Đ Đ E N M B C Hình 6.3 N P M Đ 1 A B Đ 2 Hình 6.2 [...]... bn: B Nhit lng to ra trong dõy dn t l thun vi bỡnh phng cng dũng in, t l thun vi in tr v thi gian dũng in chy qua Cụng thc: Q = I2Rt Q = 0,24 I2Rt II Bi tp Bi 1 Mt bn l cú khi lng 0,8kg tiờu th cụng sut 1000W di hiu in th 220V Tớnh: Cng dũng in qua bn l in tr ca bn l Tớnh thi gian nhit ca bn l tng t 20 0C n 90 0C Cho bit hiu sut ca bn l H= 80% Cho nhit dung riờng ca st l 460J/kg.K GI í: c) Tớnh nhit... trờn mi in tr trong hai trng hp trong thi gian 30phỳt Cú nhn xột gỡ v kt qu tỡm c GI í: a) Khi (R1 nt R2): tớnh I1, I2 +) Khi (R1// R2): tớnh I1, I2 b) Tớnh nhit lng ta ra trờn mi in tr khi (R1 nt R2); (R1// R2) Lu ý: R1= R2 Q1?Q2 Q '1 Q2' Lp t s: = tớnh ra kt qu ri a ra nhn xột Q1 Q2 s: a) + Khi (R1 nt R2 ) thỡ I1 = I2 = 1A + Khi (R1// R2) thỡ I1= I2 = 2A b) 90 00J Bi 5.Gia hai im A v B cú hiu in... in tr ca on dõy b ct + Tớnh I qua on mch (R1//R2) theo P,U + Tớnh RABtheo U,I ' R1.R2 + Tớnh R 2 T R AB= ' R1 + R2 + Tớnh in tr ca on dõy ct : RC= R2 - R2 s: a) 6A; b) 30; 60; 20; c) 720W; 12 96 0 000J = 12 96 0 kJ; d) 15 Bi 6.ng dõy dn t mng in chung ti 1 gia ỡnh cú chiu di tng cng l 40m v cú lừi bng ng tit din 0,5mm2.Hiu in th cui ng dõy(ti nh) l 220V Gia ỡnh ny s dng cỏc dng c in cú tng cụng sut... theo P,U + Tớnh nhit lng Q ta ra trờn ng dõy theo I,R,t ra n v kW.h s: a) 1,36; b) 247 860J = 0,069kWh III Luyn tp Bi 1 Mt bp in khi hot ng bỡnh thng cú in tr R =120 v cng dũng in qua bp khi ú l 2,4A a) Tớnh nhit lng m bp ta ra trong 25 giõy b) Dựng bp trờn un sụi 1 lớt nc cú nhit ban u l 25 0C thỡ thi gian un nc l 14 phỳt Tớnh hiu sut ca bp, coi rng nhit lng cn un sụi nc l cú ớch, cho bit nhit... riờng ca nc l 4200J/ kg.K s: a) 17280J b) 54,25% Bi 2 Dõy xon ca mt bp in di 12m, tit din 0,2mm 2 v in tr sut l 1,1.10-6m a) Tớnh in tr ca dõy xon v nhit lng ta ra trong thi gian 10 phỳt, khi mc bp in ny vo hiu in th 220V b) Trong thi gian 10 phỳt bp ny cú th un sụi bao nhiờu lớt nc t nhit 24 0C Cho nhit dung riờng ca nc l 4200 J/ kg.K B qua mi s mt mỏt nhit s: a) 60, 440000J; b) 1,4l nc Bi 3 Dựng... Hóy gii thớch ti sao? s: a) 52 m; b) 20 625J; c) Ql = 25 781J; Qd = 396 J Nhit lng ta ra trờn mi cm ca dõy nicrụm ln gp 65,1 ln nhit lng ta ra trờn mi cm ca dõy ng Nhit t dõy ng ta ra khụng khớ nhanh hn t dõy nicrụm ra khụng khớ Vỡ vy dõy ng vn mỏt trong khi dõy nicrụm rt núng Bi 6.Cú ba in tr c mc nh s hỡnh bờn Trong cựng khong thi gian, khi cú dũng in chy qua thỡ in tr no ta nhit lng 100 nh nht,... ta ra nhitlng ln nht, in tr 20 ta ra nhit lng nh nht) Bi 7.Mt bp in gm hai in tr R 1 v R2 Vi cựng mt hiu in th v cựng mt m nc, nu dựng in tr R 1 thỡ nc trong m sụi sau thi gian t 1 = 30 phỳt, nu dựng in tr R2 thỡ nc trong m sụi sau thi gian t2 = 20 phỳt Coi in tr thay i khụng ỏng k theo nhit , nhit nng ta ra mụi trng t l vi in nng cung cp cho bp Hi sau bao lõu nc trong m s sụi nu dựng c hai in tr trong... th ca cỏc in tr R1, R2, R3 = Um U A R R 1 A 3 R 2 Hỡnh 8.1 GI í: (Theo hỡnh v 8.1) K m: tớnh RAB=> R1 2 K úng: tớnh U1=> U3, ri tớnh R2.Da vo cụng thc: P= U.I 1 tớnh P1,P2,P3 A s: a) 6; b) 12; 6W; 3W; 9W III Luyn tõp a) Bi 1 3 Cú sỏu búng ốn ging nhau, c mc theo hai s ( hỡnh 8.2a,b) Hiu in th 5 4 t vo hai im A v B trong hai s bng nhau Hóy cho bit ốn no sỏng nht, A ốn no ti nht? Hóy xp cỏc ốn theo th... 220V 30W, mt búng ốn loi 220V 100W, mt ni cm in loi 220V 1kW, mt m in loi 220V 1kW, mt ti vi loi 220V 60W, mt bn l loi 220V 1000W Hóy tớnh tin in gia ỡnh cn phi tr trong mt thỏng(30 ngy, mi ngy thi gian dựng in ca: ốn l 4 gi, ni cm in l 1 gi, m in l 30 phỳt, ti vi l 6 gi, bn l l 1 gi) Bit mng in thnh ph cú hiu in th 220V, giỏ tin l 600 /kWh (nu s in dựng di hoc bng 100 kWh), 1000/kWh, nu s in... 150V Tỡm hiu in th phỏt i t trm in v in tr ng dõy ti d) Dõy ti bng ng cú in tr sut = 1,7.10-8m Tớnh tit din dõy s: a) 21,6 kWh, thnh tin: 15120 ng/mi h; 6804000 ng/450 h b) 54 kW; c) 220V, Rdõy = 0, 194 ; d) 175mm2 B GI í: (theo hỡnh v 7.2) a) Tớnh in nng tiờu th ca mi h ( A= P.t); tớnh thnh tin mi h; tớnh s tin c xó (450 h) U0 Bit PTB mi h v s h c xó, tớnh c cụng sut in P xó nhn c b) Mng in ca xó c . c) không Chủ đề 3 CÔNG VÀ CÔNG SUẤT CỦA DÒNG ĐIỆN I . Một số kiến thức cơ bản * Công suất của dòng điện: là đại lượng đặc trưng cho tốc độ sinh công của. 20Ω, Đ là đèn loại 24V – 5,76W. Hiệu điện thế U AB luôn không đổi; điện trở các dây nối không đáng kể; vôn kế có điện trở rất lớn. 1. Điều chỉnh để R 1 =