Gián án BỒI DƯỠNG HSG VẬT LÍ 9

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRÀ VINH TÀI LIỆU TỰ CHỌN NÂNG CAO VẬT LÍ 9 1 LONG HỮU, tháng 10 năm 2009 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRÀ VINH ĐĂNG VĂN MINH TÀI LIỆU TỰ CHỌN NÂNG CAO VẬT LÍ 9 2 LONG HỮU, tháng 10 năm 2009 3 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 4 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 5 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 . 6 (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: 75 Ω ; 37,5 Ω . 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 = 20 Ω ; Cường độ dòng điện lớn nhất được phép qua R 1 là 1,5A: b) U max = 30V; I max = 2,5A. ĐOẠN MẠCH HỖN HỢP Bài 1. 7 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. a) Tính điện trở của đoạn mạch. b) Tính cường độ dòng điện đi qua mỗi điện trở. c) Tính hiệu điện thế ở hai đầu mỗi điện trở Đs: a) 8 Ω ; 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) 4 Ω ; b) I 1 = I 2 = 2A; I 3 = 1A ; c) 4V; 8V. 8 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 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. 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. 9 E A B R 1 R 4 C R 5 R 3 R 2 D Hình 4.1 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 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. 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) 10 R 2 A Hình 4.4 R 1 R 4 R 3 B D C [...]... trong 1 tháng: A1 ngày = Ađ + Anc + Aấm + Ati vi + Abl A1 tháng = 30 A1 ngày + Dựa vào kết quả điện năng tiêu thụ trong 1 tháng tùy theo đơn giá và giá tiền phải trả theo quy định để tính ra số tiền phải trả Đs: 68 600 đồng Bài 5 Hai bóng đèn có ghi Đ1: 6V – 3W; Đ2: 6V -6W a) So sánh điện trở của chúng khi chúng sáng bình thường b) Để chúng sáng bình thường khi mắc vào hiệu điện thế 12V Ta phải mắc thêm... nam châm điện được thả xuống sát vào vật nặng bằng sắt người ta đóng mạch điện ,vật nặng bị hút chặt vào nam châm điện Cần cẩu nâng vật đó 35 lên cao,đặt nó vào một vị trí mới.Người ta ngắt mạch điện, nam châm điện lập tức nhả vật đó ra Trong trường hợp này dùng nam châm điện thuận tiện và nhanh chóng hơn dùng cái móc II Bài tập Bài 1 a) Cho biết cách xác định một vật bằng kim loại có phải là một nam... thế 24V được không? Vì sao? b) Để các bóng sáng bình thường, cần phải mắc như thế nào? GỢI Ý: a) Tính R1, R2 U R U R 1 1 1 1 + Khi mắc hai bóng nối tiếp, ta có: U = R U + U = R + R => U1 ,U 2 ; 2 2 1 2 1 2 + So sánh U1 với Uđm1, U2 với Uđm2 để nhận xét độ sáng của hai đèn b) Từ kết quả trên đưa ra cách mắc hai đèn Đs: a) Không vì: U1 < Uđm1 => Đèn 1 sáng mờ; U2 > Uđm2 => Đèn 2 có thể cháy b) Phải... hai đầu đoạn mạch là UAB = 16,8V Trên các bóng đèn: Đ1 có ghi 12V – 2A, Đ2 có ghi 6V – 1,5A và Đ3 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 11 Đs: a) 6Ω, 4Ω, 6Ω b) Đ1 sáng bình thường, Đ2, Đ3 sáng yếu Bài 4 Cho mạch điện như hình 4.8 R1=15Ω., R2 = R3 = 20Ω, R4 =10Ω Ampe kế chỉ 5A Tính điện trở... 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: 18 a) UđmĐ = 12V mà UAB= 20V => mắc Đ như thế nào với Rb, vẽ sơ đồ cách mắc đó b) Tính Rb khi Đ sáng bình thường l S c) Biết... thuộc nhiệt độ) b) Khi sử dụng mạch điện có hiệu điện thế 200V thì độ sáng của đèn như thế nào? Khi đó công suất điện của đèn là bao nhiêu? c) Tính điện năng mà đèn sử dụng trong 10giờ GỢI Ý: a) Tính RĐ b) Tính PĐ khi dùng ở UAB=200V; so với Pđm=> độ sáng của đèn c) Tính điện năng đèn sử dụng trong 10giờ Đs: a) 484Ω; b) 82,6W; c) 297 3600J Bài 4 Có hai bóng đèn loại 12V- 0,6A và 12V- 0,3A 23 a) Có thể... 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 R1 = 5Ω, khi đó đèn Đ sáng bình thường R1 R2 A Đ B V a) Tính: Điện trở của đèn Đ, điện trở đoạn mạch AB, cường độ Hình 8.3 dòng điện, số chỉ của vôn kế và hiệu điện thế UAB b) So sánh công suất nhiệt giữa: R2 và R1; R2 và đèn Đ 2 Điều chỉnh biến trở R1 để công suất... a) 6Ω; b) 12Ω; 6W; 3W; 9W Đ2 III Luyện tâp Bài 1 Có sáu bóng đèn giống nhau, được mắc B Đ1 A a) Đ3 theo hai sơ đồ( hình 8.2a,b) Hiệu điện thế bằng nhau Hãy cho biết đèn nào sáng nhất, đèn nào tối nhất? Hãy xếp các đèn theo thứ tự công suất tiêu thụ giảm dần Giải thích Đ5 Đ4 đặt vào hai điểm A và B trong hai sơ đồ B A b) Đ6 Hình 8.2 Đs: P6 > P1 > P4, P5 > P2, P3; nghĩa là Đ6 sáng nhất, đèn Đ2 và Đ3... ghi: 6V- 12W Điện trở R có giá trị 6Ω Khi mắc đoạn mạch vào một nguồn điện thì hai đèn Đ1,Đ2 sáng bình thường và vôn kế chỉ 12V a) Tính hiệu điện thế của nguồn điện b) Tính cường độ dòng điện chạy qua R, Đ1, Đ2 c) Tính công suất của Đ2 V Tính cômg suất tiêu thụ trên toàn mạch A GỢI Ý: R B C a) Do các đèn sáng bình thường nên xác định được U1, U2 Từ đó tính được UAB b) Tính I1 theo Pđm1, Uđm1 Đ1 Đ2... K1, K2 cùng đóng, mạch điện gồm R1 nt { R2 // ( R3 ntR ) 4 } + Tính R34, R234; tính RMN theo R1 và R234 + Tính I theo UMN và RMN Đs: a) I = I1 = I2 = 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 + A ampe kế A1 chỉ 1,5A; R1 = 3Ω; R2 = 5Ω R2 R1 - GỢI Ý: A2 A1 chỉ của các máy đo A1, A2 và vôn kế V, biết . CAO VẬT LÍ 9 1 LONG HỮU, tháng 10 năm 20 09 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRÀ VINH ĐĂNG VĂN MINH TÀI LIỆU TỰ CHỌN NÂNG CAO VẬT LÍ 9 2 LONG HỮU, tháng 10 năm 20 09. 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 ,92 A; 0,48A. 9 E A B R 1