De thi Hoc sinh gioi huyen

Bỏ qua điện trở của ampe kế, các dây nối và sự phụ thuộc của điện trở vào nhiệt độ.. Duy trì hai đầu mạch một hiệu điện thế U không đổi.[r]

UBND huyện lơng tài Phòng gd - ®t

-§Ị thi chän häc sinh giỏi cấp huyện năm học 2009-2010

Môn thi: Vật lý Bảng A ( Thời gian làm bµi 90 phót) Bµi 1: ( điểm )

Cho mạch điện nh hình vẽ, biết hiệu điện U

khơng đổi Đèn Đ1 sáng bình thờng mạch có cơng suất 12W Nếu thay đèn Đ1 đèn Đ2 có cơng suất định mức nh đèn Đ1thì đèn Đ2 sáng bình thờng nhng cơng suất mạch cịn 8W

a Tìm tỉ số cờng độ dòng điện qua R hai trờng hợp trên? b Tính cơng suất định mức đèn?

c Tính điện trở đèn theo R?

d Nếu hai đèn Đ1, Đ2 mắc song song mắc nối tiếp với R cơng suất mạch bao nhiêu?

Bµi 2: ( điểm )

Chomạch điện nh hình vẽ Biết U=15V,

R=15r Cỏc vôn kế giống nhau, điện trở dây nối không đáng kể Vơn kế V1 14 V,

Hái v«n kÕ V2 chØ bao nhiªu?

Bài (3 điểm)

Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ bên Điện trở toàn phần biến trở Ro , điện trở vôn kế

rất lớn Bỏ qua điện trở ampe kế, dây nối phụ thuộc điện trở vào nhiệt độ Duy trì hai đầu mạch hiệu điện U khơng đổi Lúc đầu chạy C biến trở đặt gần phía M Hỏi số dụng cụ đo thay đổi dịch chuyển chạy C phía N? Hãy giải thích sao?

thi gm cú 01 trang

Đáp án thi HSG cấp huyện năm học 2009 2010 Môn: Vật lý Bảng A

Bài 1: ( điểm )

Giải: Gọi P công suất đèn: R1 điện trở đèn 1, R2 điện trở đèn

a. Trờng hợp 1: Mắc đèn 1:

Pm1 = U.Im1

V A R

M

C

N R

U r

R

R V1

V

2

R

X Đ U

R

Trờng hợp 2: Mắc đèn 2:

Pm2 = U.Im2 Suy ra:

1

2

12 1,5

m m

m m

P I

P I  

1

Im 1,5 Im

 

b. Ta có: Vì đèn sáng bình thờng cơng suất định mức đèn nh Pm1 = PĐ1 + PR1

Pm2 = P§2 + PR2

1 2

m m R R

P P P P

     hay I2m1 R I2m2 R 4

2

2

1, 25Im R 1, 25PR

  

2

4

3, 2( ) 1, 25

R

P W

  

 P§2= Pm2 - PR2=8 - 3,2=4,8 (W)=P§1

c. Ta cã: PR1=12 - 4,8=7,2 (W)

2 R1

2

D1

P

P

m D

I R

I R 

1

7,

1,5 4,8

D

R R

  

1

2 1,5

D

R

R R

  

T¬ng tù: PR2=3,2(W)

2 R2

2

D2 2

P 3, 2

P 4,8

m

m D D

I R R

I R R

    

2

1,5

D

R R R

  

d. Nếu đèn mắc song song nối tiếp với R Do điện trở đèn không đổi nên:

.1,5 1,5

1,5 1,5

m

R

R

R R

R

R  



1,5 4, 75 3, 25 3, 25

m

R

R  R  R

Công suất mạch là:

2

2

2

m m

m m m m

m m

U U

P I R R

R R

  

R Đ1

U

Ta l¹i cã :

2

2

2

; 1,5 2,5

m m

m

U

P R R R R

R

   

2

2

2,5 2,5.3, 25

1, 71 4,75 4, 75

3, 25

m m

m m

P R R

P R R

    

2

1,71 1, 71.8 13, 7( )

m m

P P W

   

Bài 2: ( điểm )

Ta có: U=Ir +I1RV=>U – Ir = 14(V)

1 ( )

I A

r

 

Mà:

1

1 14 14

( )

2

V V

V

I I I

R R R

r R R

R R

    

 



2

16RV 165R rV 42R

   

Thay:

15 R

r  Ta có phương trình:

2

2 2

16 11 42

121 2688 2809 53

11 53

2 32

V V

V

R RR R

R R R R

R R

R R

  

      



  

( Loại nghiệm âm)

 Từ mạch điện

2 2

2

2 2

2 (1)

1

V V V V

R R V R

U R U U

U R U U U

       

 

Mặt khác:

1

( )

2 3

6( )(2)

2

V

V V

AB AB

AB

CB V V

R R R

R R R R

U U

U V

U R R R U



 

       



 Thay (2) vào (1) ta 2 4( )

V AB

U  U  V

Bài ( điểm )

Khi dịch chuyển chạy C biến trở phía N số dụng cụ đo tăng (nếu khơng giải thích khơng cho điểm ý này)

C R

U r

R

R V

1

V2

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) +

1

R x

xR



<=> Rm

1

R x

x R

 

 = R –

2

x R x

1



Khi dịch chạy phía N x tăng => (

2

x R x

1

 )

tăng => Rm giảm

=> cường độ dịng điện mạch chính: I = U/Rm tăng (do U không đổi)

Mặt khác, ta lại có:

x R

I R

I I x

IA A

   

=> IA =

x R

I x R

x I

  

Do đó, x tăng (1 + ) x R

giảm I tăng (c/m trên) nên IA tăng

Đồng thời UV = IA.R tăng (do IA tăng, R không đổi)

Học sinh làm theo cách khác cho điểm tối đa

V

A R

M

C