TAI LIEU BOI DUONG HSG VAT LY CO NHIET DIEN

Đây là một loại toán ngược: Cho biết khi vật di chuyển lại gần (hoặc ra xa TK) một khoảng a thì ảnh di chuyển một khoảng b, từ đó xác định vị trí của vật và ảnh lúc ban đầu và sau khi di[r]

TÀI LIỆU BỒI DƯỠNG HSG VẬT LÝ:

PHẦN I: NHIỆT HỌC

Bài1: Nhiệt độ bình thờng thân thể ngời 36,60C Tuy nhiên ta khơng thấy lạnh nhiệt độ khơng khí 250C cảm thấy nóng nhiệt độ khơng khí 360C Cịn nớc ngợc lại, nhiệt độ 360C ngời cảm thấy bình th-ờng, 250C ngời ta cảm thấy lạnh Giải thích nghịch lí nh nào?

Bài 2: Sự truyền nhiệt thực đợc từ vật nóng sang vật lạnh Nhng chậu nớc để phịng có nhiệt độ nhiệt độ khơng khí xung quanh, lẽ khơng thể bay đợc khơng nhận đợc truyền nhiệt từ khơng khí vào nớc Tuy vậy, thực tế , nớc bay Hãy giải thích điều nh vơ lí

Bài 3: Ai biết giấy dễ cháy.Nhnng đun sôi nớc một cốc giấy, đa cốc vào lửa bếp đèn dầu cháy Hãy giải thích nghịch lí

Bµi 4: VỊ mïa hÌ, ë nhiỊu xø nãng ngêi ta thêng mặc quần áo dài quấn quanh ngời vải lớn Còn nớc ta lại thờng mặc quần áo mỏng, ngắn Vì vậy?

Bi 5: Tại tủ lạnh, ngăn làm đá đợc đặt cùng, các ấm điện, dây đun lại đợc đặt gần sát đáy?

Bài 6: Một cầu kim loại đợc treo vào lực kế nhạy nhúng trong cốc nớc Nếu đun nóng cốc nớc cầu số lực kế tăng hay giảm? Biết nhiệt độ tăng nh nớc nở nhiều kim loại

Bài tập trao đổi nhiệt

Bài 1: Ngời ta thả vào 0,2kg nớc nhiệt độ 200C cục sắt có khối lợng 300g nhiệt độ 100C miếng đồng có khối lợng 400g 250C Tính nhiệt độ cuối hỗn hợp nêu rõ trình trao đổi nhiệt thành phần hỗn hợp

Bài 2: Để có M = 500g nớc nhiệt độ t = 180C để pha thuốc rửa ảnh, ngời ta đẵ lấy nớc cất t1= 600C trộn với nớc cất nhiệt độ t2= 40C Hoỉ đẵ dùng nớc nóng nớc lạnh? Bỏ qua trao đổi nhiệt với vỏ bình

Bài 3: Để xác định nhiệt độ lị, ngời ta đốt cục sắt có khối lợng m = 0,3kg thả nhanh vàotrong bình chứa m1 = 4kg nớc có nhiệy độ ban đầu t1 = 80C Nhiệt độ cuối bình t2 = 160C Hãy xác định nhiệt độ lò Bỏ qua trao đổi nhiệt với vỏ bình Nhiệt dung riêng sắt c = 460J/kg.K

Bài 4: Một cục đồng khối lợng m1 = 0,5kg đợc nung nóng đến nhiệt độ t1 = 9170C thả vào chậu chứa m

2 = 27,5kg nớc nhiệt độ t2 = 15,50C Khi cân nhiệt độ nhiệt độ chậu t = 170C Hãy xác định nhiệt dung riêng của đồng Nhiệt dung riêng nớc c2 = 4200J/kg.K Bỏ qua trao đổi nhiệt với chậu nớc

Bài 5: Để làm sơi m = 2kg nớc có nhiệt độ ban đầu t1 = 100C chứa nồi nhơm có khối lợng m1 cha biết, ngời ta đẵ cấp nhiệt lợng Q = 779 760J Hãy xác định khối lợng nồi Biết nhiệt dung riêng nhôm c1 = 880J/Kg.K Xem nh khơng có nhiệt lợng hao phí

Bài 6: Một nhiệt lợng kế khối lợng m1 = 100g, chứa m2 = 500g nớccùng nhiệt độ t1= 150C Ngời ta thả vào m = 150g hỗn hợp bột nhơm thiếc đợc nung nóng tới t2 = 1000C Nhiệt độ cân nhiệt t = 170C Tính khối lợng nhơm thiếc có hỗn hợp Nhiệt dung riêng chất làm nhiệt lợng kế, nớc, nhôm, thiếc lần lợt : c1 = 460J/kg.K; c2 = 4200J/kg.K; c3 = 900J/kg.K ; c4=230J/kg.K Bài 7 : Có hai bình cách nhiệt Bình chứa m1 = 2kg nớc t1 = 400C Bình chứa m2 = 1kg nớc t2 = 200C Ngời ta trút lợng nớc m, từ bình sang bình Sau bình nhiệt độ đẵ ổn định, lại trút lợng nớc m, từ bình trở lại bình nhiệt độ cân bình lúc t,

Bài 8 : Có hai bình, bình đựng chất lỏng Một HS lần lợt múc ca chất lỏng bình trút vào bình ghi lại nhiệt độ cân bình sau lần trút : 200C, 350C, bỏ sót lần khơng ghi, 500C Hãy tính nhiệt độ có cân nhiệt lần bị bỏ sót khơng ghi, nhiệt độ ca chất lỏng lấy từ bình trút vào Coi nhiệt độ khối lợng ca chất lỏng lấy từ bình nh Bỏ qua trao đổi nhiệt với môi trờng

Bài 9 : a) Một hệ gồm có n vật có khối lợng m1, m2, mn nhiệt độ ban đầu t1, t2, …tn, làm chất có nhiệt dung riêng c1, c2,… cn, trao đổi nhiệt với nhau.Tính nhiệt độ chung hệ có cân nhiệt

b) Áp dụng : Thả 300g sắt nhiệt độ 100C 400g đồng 250C vào 200g nớc ở 200C Tính nhiệt độ cân nhiệt Cho nhiệt dung riêng sắt, đồng, nớc lần lợt 460, 400 4200J/kg.K

Bài 10: Một thau nhơm có khối lợng 0,5kg đựng 2kg nớc 200C.

a) Thả vào thau nớc thỏi đồng có khối lợng 200g lấy lị Nớc nóng đến 21,20C tìm nhiệt độ bếp lị? Biết NDR nhơm, nớc, đồng lần lợt là: c

1 = 880J/kg.K; c2 = 4200J/kg.K; c3 = 380J/kg.K Bá qua sù táa nhiÖt m«i trêng

b) Thực trờng hợp này, nhiệt lợng tỏa môI trờng 10% nhiệt lợng cung cấp cho thau nớc Tìm nhiệt độ thực bếp lò

c) tiếp tục bỏ vào thau nớc thỏi nớc đá có khối lợng 100g 00C nớc đá có tan hết khơng? Tìm nhiệt độ cuối hệ thống lợng nớc đá cịn sót lại khơng tan hết Biết NNC nớc đá = 3,4.105J/kg.

NĂNG SUẤT TOẢ NHIT của nhiên liệu hiệu sut

ca ng nhiệt

Bài 1: Dùng bếp dầu đun sôi 2,2 lít nớc 250C dựng ấm nhơm có khối lợng 0,5kg Biết có 30% nhiệt lợng dầu tỏa bị đốt cháy làm nóng ấm nớc ấm, NDR nớc nhôm theo thứ tự lần lợt 4200J/kg.K 880J/kg.K, NSTN dầu hỏa 44.106J/kg Hãy tính lợng dầu cần dùng?

Bài 2: Để có nớc sơi nhà thám hiểm đẵ phải đun nóng chảy 1kg băng có nhiệt độ ban đầu t1 = - 100C đẵ dùng hết 4kg củi khơ Hãy tính hiệu suất bếp, biết NSTN củi q = 107J/kg

Bài 3:Một ôtô chạy với vận tốc v = 54km/h công suất máy phải sinh là P = 45kW Hiệu suất máy H = 30% Hỏi 100km xe tiêu thụ hết lít xăng?

Xăng có khối lợng riêng D = 700kg/m3 vµ NSTN q = 4,6.107J/kg.

Bài 4: Một động nhiệt hiệu suất H = 16%, cơng suất trung bình P =15kW, ngày làm việc h Hỏi với số xăng dự trữ 3500lít, động làm việc đ ợc ngày? Cho biết khối lợng riêng NSTN xăng

Bài 5: Một ôtô đợc trang bị động tuabin có cơng suất 125 sức ngựa hiệu suất 0,18 Hỏi cần củi để ôtô đợc quãng đờng 1km với vận tốc 18km/h, với công suất tối đa động NSTN củi 3.106cal/kg sức ngựa 736W, 1cal = 4,186J

Bài 6: a) Tính lợng dầu cần để đun sơi lít nớc đựng ấm bằng nhơmcó khối lợng 200g Biết NDR nớc ấm nhôm c1=4200J/kg.K; c2 = 880J/kg.K, NSTN dầu q = 44.106J/kg hiệu suất bếp 30%.

b) Cần đun thêm nớc hóa hồn tồn Biết bếp dầu cung cấp nhiệt cách đặn kể từ lúc đun lúc sôi thời gian 15 phút Biết nhiệt hóa nớc L = 2,3.106J/kg.

sự chuyển thể chất trình trao đổi nhiệt

a) Tìm thời gian cần thiết để đun lợng nớc bay hơihoàn toàn Cho NDR NHH nớc c = 4200J/kg.K; L = 2,3.106J/kg Bỏ qua thu nhiệt ấm nớc.

b) Giải lại câu a tính đến ấm nhơm có khối lợng 200g có NDR 880J/kg.K

ĐS: a 1h 18ph 27s b 1h 15ph 42s Bài 2: Để có 50 lít nớc t = 250C, ngời ta đổ m

1kg nớc t1 = 600C vào m2 kg nớc đá t2 = - 50C Tính m1 m2 Nhiệt dung riêng nớc nớc đá lần lợt c1 = 4200J/kg.K ; c2 = 2100J/kg.K, Nhiệt nóng chảy nớc đá = 3,4.105J/kg

ĐS: 12,2kg 37,8kg Bài 3: Trong bình đồng khối lợng m1 = 400g có chứa m2 = 500g nớc nhiệt độ t1 = 400C Thả vào mẩu nớc đá t3 = -100C Khi có cân nhiệt ta thấy cịn sót lại m, = 75g nớc đá cha tan Xác định khối lợng ban đầu m

3 nớc đá Cho NDR đồng 400J/kg.K

ĐS: 0,32kg Bài 4: Dẫn m1 = 0,5kg nớc t1 = 1000C vào bình đồng có khối lợng m2 = 0,3kg có chứa m3 = 2kg nớc đá t2 = - 150C Tính nhiệt độ chung khối l-ợng nớc có bình có cân nhiệt Cho NDR đồng 400J/kg.K

ĐS: 580C 2,5kg Bài 5: Thực nghiệm cho thấy đun nóng làm lạnh nớc mà áp dụng một số biện pháp đặc biệt đợc nớc trạng thái lỏng nhiệt độ trên 1000C (gọi nớc nấu quá) dới 00C (gọi nớc cóng)

Trong nhiệt lợng kế chứa m1 = 1kg nớc cóng có nhiệt độ t1 = -10 0C Ngời ta đổ vào m2 = 100g nớc đẵ đợc nấu đến t2 = +1200C Hỏi nhiệt độ cuối nhiệt lợng kế bao nhiêu? Vỏ nhiệt lợng kế có khối lợng M = 425g NDR c = 400J/kg.K

ĐS: 40C Bài 6: Khi bỏ hạt nớc nhỏ vào nớc cóng nớc bị đóng băng Hãy xác định

a) Có nớc đá đợc hình thành từ M = 1kg nớc cóng nhiệt độ t1 = - 80C b) Cần phải làm cóng nớc đến nhiệt độ để hồn tồn biến thành nớc đá

Bỏ qua phụ thuộc NDR NNC nớc vào nhiệt độ

§S: a 86g b -1620C PHẦN II: QUANG HỌC 7

Chủ đề 1: Vẽ tia tới tia phản xạ

Bài 1: Một ngời có chiều cao H = 1,8m đứng soi trớc gơng phẳng treo thẳng đứng

a) Hãy vẽ đờng tia sáng từ chân ngời tới gơng phản xạ tới mắt b) Hỏi chiều cao tối thiểu gơng phải để ngời đứng yên nhìn thấy hết chiều cao gơng? Khoảng cách từ sàn đến mép dới gơng phải tầm cao mắt H1 = 1,68m?

Bài 2: Hai gơng phẳng G1, G2 làm với góc nhọn  nh hình 3.12 S điểm sáng, M vị trí đặt mắt Hãy trình bày cách vẽ đờng tia sáng từ S phản xạ lần lợt G1, G2 tới mắt

M

S 

Bài 3: Các gơng phẳng AB,BC,CD đợc xếp nh hình vẽ ABCD hình chữ nhật có AB = a, BC = b; S điểm sáng nằm AD biết SA = b1

a) Dựng tia sáng từ S, phản xạ lần lợt gơng AB,BC,CD lần trë l¹i S

b) Tính khoảng cách a1 từ A đến điểm tới

A B S

song với mặt phản xạ quay vào nhau, cách đoạn d Trên đờng thẳng song song với hai gơng có hai điểm S, O với khoảng cách đợc cho hình vẽ

a) Hãy trình bày cách vẽ tia sáng từ S đến gơng M1 I, phản xạ đến gơng M2 J phản xạ đến O

b) Tính khoảng cách từ I đến A từ J đến B

O

h S

A a B Bài 5: Hai mẩu gơng phẳng nhỏ nằm cách

nhau cách nguồn điểm khoảng nh Góc  hai gơng phải để sau hai lần phản xạ tia sáng

a) híng th¼ng vỊ ngn

b) quay ngợc trở lại nguồn theo đờng cũ

. S

G1 G2

Chủ đề 2: Vận tốc chuyển động ảnh qua G ơng.

Bài 6: Một ngời đứng trớc gơng phẳng Hỏi ngời thấy ảnh gơng chuyển động với vận tốc khi:

a)Gơng lùi xa theo phơng vng góc với mặt gơng với vận tốc v = 0,5m/s b)Ngời tiến lại gần gơng với vận tốc v = 0,5m/s

Bµi 7:

Điểm sáng S đặt cách gơng phẳng G đoạn SI = d (hình vẽ) Anh S qua gơng dịch chuyển khi:

a)G¬ng quay quanh trục vuông góc với mặt phẳng hình vẽ S

b)Gơng quay góc quanh trục vuông góc với mặt phẳng hình vẽ I

S

G

I

Chủ đề 3: Tìm ảnh nguồn qua hệ g ơng

Bài 8: Hai gơng phẳng đặt vng góc với khoảng trớc hai gơng có nguồn sáng S Hỏi có ngời đặt mắt trớc hai gơng thấy đ-ợc ảnh nguồn hai gơng?

Bài 9: Hai gơng phẳng quay mặt phản xạ vào Một nguồn sáng điểm nằm khoảng hai gơng Hãy xác định góc hai gơng để nguồn sáng ảnh S1 gơng G1 , ảnh S2 gơng G2 nằm ba đỉnh tam giác

Bµi 10: Hai gơng phẳng hợp với góc Giữa chúng có nguồn sáng điểm Anh nguồn gơng thứ cách nguồn khoảng a = 6cm, ảnh gơng thứ hai cách nguồn khoảng b = 8cm, khoảng cách hai ảnh c = 10 cm Tìm góc hai gơng

Bài tập ứng dụng ĐL truyền thẳng ánh sáng

Bài 11: Một ngời có chiều cao AB đứng gần cột điện CD Trên đỉnh cột có bóng đèn nhỏ Bóng ngời có chiều dài A’ B’.

a) Nếu ngời bớc xa cột thêm c = 1,5m, bóng dài thêm d = 0,5m Hỏi lúc ban đầu ngời vào

bao nhiªu?

b) ChiỊu cao cét ®iƯn lµ 6,4m.H·y tÝnh chiỊu cao cđa ngêi?

B

B’ A C

PHẦN III: ĐIỆN HỌC

Bài tập mạch điện nối tiếp song song hỗn hợp Bài 1: Có hai điện trở, Biết R1 =4R2 Lần lợt đặt vào hai đầu điện trở R1 R2 hiệu điện U =16V cờng độ dịng điện qua điện trở lần lợt I1 I2 =I1 +6 Tính R1,R2 dịng điện I1,I2

Bài 2: Đặt vào hai đầu điện trở R hiệu điện U1 cờng độ dịng điện qua điện trở I1, hiệu điện dặt vào hai đầu điện trở R tăng lần cờng độ dòng điện lúc I2 =I1 +12 (A) Hãy tính cờng độ dịng điện I1

Bài 3: Từ hai loại điện trở R1 = Ω R2 = Ω Cần chọn loại để mắc thành mạch điện nối tiếp mà điện trở tơng đơng đoạn mạch Có cách mắc nh thế?

Bài 4: Mắc hai điện trở R1,R2 vào hai điểm A,B có hiệu điện 90V Nếu mắc R1 R2 nối tiếp dịng điện mạch 1A Nếu mắc R1,R2 song song dịng điện mạch 4,5A Hãy xác định R1 R2

Bµi 5:

Cho mạch điện nh hình vẽ

Trong ú R1 = Ω, R2 = 10 Ω ,R3 = 15 Ω hiệu điện UCB =5,4V

a) Tính điện trở tơng đơng RAB đoạn mạch b) Tính cờng độ dòng điện qua điện trở

sè chØ cña ampe kÕ A

R2 R1

C

R3 A

K + -

Bài 6:

Trên hình vẽ mạch điện có hai công tắc K1 K2 Các điện trở R1 = 12,5 , R2 = Ω ,R3 =

Ω HiÖu điện dặt hai đầu đoạn mạch UMN = 48,5V

a) K1 đóng,K2 ngắt Tính cờng độ dịng điện qua điện trở

b) K1 ngắt,K2 đóng Cờng độ dịng điện qua R4 1A Tính R4

c) K1 K2 đóng, tính điện trở tơng đơng mạch, từ suy cờng độ dịng điện mạch

R1 R4 K2 P

K1 R2

R3 M N

Bµi 7:

Một đoạn mạch điện gồm điện trở mắc nh sơ đồ hình vẽ

Cho biết R1 = 2,5Ω ; R2 = 6Ω ;R3 = 10Ω ; R4 = 1,25Ω ; R5 = Ω hai đầu đoạn mạch AB có hiệu điện 6V Tính cờng độ dịng điện qua điện trở

R1 R4

C R2

A D B R3 R5

Bài tập công thức điện trở,biến trë, khãa k

Bài 1 : Hai dây dẫn có tiết diện nh Dây đồng ( ρđ = 1,7.10-8 Ω m) có chiều dài 15 lần dây nikêlin( ρn = 0,4.10-6 Ω m) Dây đồng có điện trở 25 Ω Tính điện trở dây nikêlin (41 Ω)

Bµi 2 : Đặt vào hai đầu đoạn dây làm hợp kim cã chiỊu dµi l, tiÕt diƯn S1 = 0,2mm2 mét hiệu điện 32V dòng điện qua dây I

1 = 1,6A Nếu đặt hiệu điện nh vào hai đầu đoạn dây thứ hai làm hợp kim nh trên, chiều dài l nhng có tiết diện S2 dịng điện qua dây I2 = 3.04A Tính tiết diện S2 đoạn dây thứ hai (0,38mm2)

Bài 3: Một bóng đèn 6V đợc mắc vào nguồn điện qua biến trở Điện trở bóng đèn Ω Điện trở lớn biến trở 20 Ω Ampe kế 1,56A chạy vị trí M

a) TÝnh hiƯu ®iƯn thÕ cđa ngn ®iƯn (36V)

b) Phải điều chỉnh biến trở để bóng đèn sáng bình thờng ?

(Rb = 15 Ω)

§

A A M N B

Bài 4 : Một đoạn mạch nh sơ đồ đ-ợc mắc vào nguồn điện 30V Bốn bóng đèn D nh nhau, bóng có điện trở Ω hiệu điện định mức 6V Điện trở R = Ω Trên biến trở có ghi 15 Ω - 6A

a) Đặt chạy vị trí N Các bóng đèn có sáng bình thờng khơng? b) Muốn cho bóng đèn sáng bình

thờng, phải đặt chạy vị trí ?

Có thể đặt chạy vị trí M khơng?

§1 §2

A R C E B

M N

§3 §4

Bµi 5:

Một đoạn mạch đợc mắc nh sơ đồ hình vẽ nối với nguồn điện 12V Khi khóa K1 mở,K2 đóng vào B, ampe kế 1,2A Khi khóa K1 đóng,K2 đóng vào A, ampe kế 5A Tính R1 R2

(6 Ω ; Ω)

N

R1 K1

R2 A B A

BÀI TOÁN CHIA DềNG Bài 1:Cho mạch điện nh sơ đồ hình vẽ:

a) Cho R1 =R3 = Ω ; R2 = Ω ; R4 = 6Ω ; RA = Ω ,UAB = 5V T×m I1 , I2

,I3 ,I4 vµ sè chØ cđa Ampe kÕ b) NÕu R1 = R2 = Ω ;R3 = 3Ω ; R4 =

4Ω ; RA = Ampe kÕ chØ 1A T×m I1 , I2 ,I3 ,I4 vµ UAB

R1 R2

A A B R3 R4

Bµi 2:

Một đoạn mạch có điện trở đợc mắc nh hình vẽ Cho biết R1 =5 Ω ; R2 = 12

Ω ; R3 = 20 Ω ; R4 = 2,5Ω ; R5 = 10

Ω ,Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện UAB = 12V Tìm cờng độ dịng điện qua điện trở hiệu điện hai đầu điện trở

R1 R4 R2

A B R3 R5

Bài 3:

Có mạch ®iƯn nh h×nh vÏ Cho R1 =20

Ω ; R2 = Ω ; R3 = 20 Ω ; R4 = a) Tính điện trở mạch CD khãa

K mở khóa K đóng

b) Nếu đóng K UCD = 12V Hỏi cờng độ dòng điện qua R3 bao nhiêu?

A K R3 B R2

R1 R4

Bµi 4:

Cho mạch điện nh hình vẽ, hiệu điện U = 12V, điện trở có giá trị : R1 =8 Ω ; R2 = 12 Ω ; R3 = 12 Ω ; R4 biến trở, hai ampe kế A1, A2 có điện trở khơng đáng kể

a) Cho R4 = 18 Ω Xác định số ampe kế

b) Cho R4 = Ω Xác định số ampe kế

R1 R3

A1 A2 R2 R4

U

Bµi 5:

Cho mạch điện nh hình vẽ, ba ampe kế A1, A2 A3 có giá trị Biết ampe kế A1 0,2A; ampe kế A2 0,8A Hỏi ampe kế A3 bao nhiêu?

R1 R2 R3

R4 R5 R6 A1 A2 A3

A B

a) Tìm định mức bóng

b) So sánh độ sáng bóng mắc chúng nối tiếp vào hai điểm có hiệu điện 220V mắc chúng song song vào hai điểm có hiệu điện 110V

Bài 2: Hai bóng 110V – 100W 110V – 25W đợc mắc vào hiệu điện 220V Để đèn sáng bình thờng phải dùng hai điện trở phụ ghép thêm vào bóng Hãy đề suất sơ đồ tính điện trở phụ Cách ghép có hiệu suất cao hơn?

Bài 3: Một phịng học có 10 bóng đèn loại 220V – 60W đợc mắc vào mạng điện 220V Nếu dây dẫn đồng có tiết diện 0,5mm2 có đảm bảo an tồn khơng? Biết dây dẫn có tiết diện 1,5mm2 chịu đợc dòng điện tối đa 10A.

Bài 4: Một bóng đèn 6V đợc mắc vào nguồn điện qua biến trở nh hình vẽ Điện trở của bóng đèn Điện trở lớn biến trở 20 Ampe kế 1,56A chạy vị trí M.Ω Ω

a) TÝnh hiƯu ®iƯn thÕ cđa ngn ®iƯn

b) Phải điều chỉnh biến trở nh để bóng đèn sáng bình thờng?

C

A B M N

Bài 5: Giữa hai điểm mạch điện có hai điện trở R1 R2 mắc song song nối tiếp với ®iƯn trë R3 = Ω §iƯn trë R1 nhỏ R2 có giá trị R1 = Biết công suất tiêu thụ R2 12W Tính R2, biết hiệu điện hai đầu đoạn mạch 30V

Bi 6: Cú búng đèn loại 110V, công suất 25W, 40W, 60W,75W.

a) Tính điện trở bóng đèn cờng độ dịng điện qua nó đợc mắc hiệu điện định mức

b) Có thể mắc bóng đèn vào lới điện 220V nh để chúng sáng bính thờng? c) Các bóng đèn đợc mắc nh câu b, bóng đèn 25W bị cháy Các bóng đèn khác sáng nh

nµo?

Bài 7: Phòng làm việc ban biên tập có máy vi tính, máy có cơng suất 150W,12 bóng đèn, bóng 40W máy điều hịa nhiệt độ có cơng suất 1200W hoạt động liên tục Hỏi tháng(30 ngày) phòng làm việc Ban tốn tiền điện biết 1kWh có giá 500 đồng

Bµi 8: Trong bóng lắp hình vẽ, bóng có điện trở R Cho biết công suất bóng thứ t P4 = 1W Tìm công suất bóng lại

M

§2 §4 §1 §3

§5 N

Bài 9: Trong sơ đồ mạch điện bóng có cơng suất Cho R4 = Ω Hãy tính R1 ; R2;R3; R5

Bài 10: Một bếp điện có ghi 220V – 1000W đợc dùng hiệu điện 220V. a) Vẽ đồ thị công suất bếp điện theo thời gian t = phút

b) Do bị sụt nên hiệu điện cịn 200V Tính cơng suất bếp điện Bài 11: Có mạch điện nh hình vẽ Cho biết Đ1 (220V –

100W) ; §2 (220V – 60W)

§3 (220V – 40W); §4 (220V – 25W); U = 240V a) Đèn sáng nhất?

b) Tính điện tiêu thơ giê cđa c¶ bãng

c) Các đèn có sáng bình thờng khơng? Tại sao?

U

Bài 12: Dùng nguồn điện có hiệu điện khơng đổi U = 5,5V để thắp sáng bình th ờng hai bóng đèn 3V – 3W 2,5V – 0,5W Hãy nêu sơ đồ, tính điện trở phụ để hai bóng sáng bình thờng Chọn sơ đồ có lợi nhất?

Bài 13: Có bóng đèn hiệu điện 110V, nhng công suất lần lợt 60W, 50W, 50W và 40W có cách mắc chúng vào mạch 220V đèn sáng bình thờng?

a) Dựa vào lí luận cơng suất b) Thử lại định luật Ôm

Bài 14: Trong mạch điện hình vẽ cho biết đèn Đ1 (6V – 6W) ; Đ2 (12V – 6W) Khi mắc hai điểm A B vào hiệu điện U0 đèn sáng bình thờng Hãy xác định:

a) Hiệu điện định mức đèn Đ3; Đ4 ;Đ5 b) Công suất tiêu thụ mạch, biết công suất tiêu

thụ đèn Đ3 1,5W tỉ số công suất định mức hai đèn cuối 5/3

§1 C §2 A B §3

§4 D §5

Bài 15: Có bóng đèn Đ1 (6V – 6W) ; Đ2 (6V – 3,6W) Đ3 (6V – 2,4W) a) Tính điện trở cờng độ dịng điện định mức bóng đèn

b) Phải mắc ba bóng đèn nói nh vào hiệu điện U = 12V để ba bóng đèn sáng bình thờng? Giải thích?

Bài 16: Hai bóng đèn Đ1 (6V–3W) Đ2 (6V– W) biến trở Rx đợc mắc vào hiệu điện U nh hình vẽ

a-Khóa K mở, đèn Đ1 sáng bình thờng Xác định hiệu điện U tính cơng suất tiêu thụ đèn Đ2 a- Khóa K đóng

+ Độ sáng đèn thay đổi nh so với trớc? Giải thích?

+ Muốn đèn Đ2 sáng bình thờng biến trở phải có trị số bao nhiêu?

K §2 Rx §1 U

TèM ĐỊNH MỨC BỘ ĐẩN Bài 1 : Cho bóng đèn có định mc nh sau :

Bãng 1: 3V - 3W, Bãng 2: 3V - 1W,Bãng 3: 2,5V - 1,25W 1) GhÐp bãng nèi tiÕp

a) Tìm hiệu điện định mức

b) Khi cơng suất định mức bóng bao nhiêu? 2) Hỏi nh câu bóng ghép song song?

Bài 2: Cho bóng đèn

Bóng 1: 110V -100W ; Bóng 2: 110V - 25W; Bóng 3: 220V -60W Tìm hiệu điện định mức bóng chúng đợc ghép nh sau:

a) GhÐp song song b) GhÐp nèi tiÕp c) Bãng ghÐp song song víi bé hai bãng ghÐp nèi tiÕp d) Bãng nèi tiÕp víi bé song song cđa bãng vµ bãng

Bài 3: Tìm định mức bóng sau:

1) Bãng 220V–60W ghÐp song song víi bé bãng 110V-100W vµ 110V-25W nèi tiÕp

2) Bãng 220V – 60W nèi tiÕp víi bé song song hai bãng trªn

a) Có thể mắc chúng nh để hai đèn sáng bình thờng? Vẽ sơ đồ mạch điện tính điện trở biến trở Rx ứng với cách mắc

b) Tính cơng suất tiêu thụ biến trở Rx ứng với sơ đồ, từ suy nên dùng sơ đồ nào?

Bài 5: Có hai bóng đèn loại 120V – 60W 120V – 45W

a) Tính điện trở dây tóc cờng độ dịng điện định mức bóng chúng sỏng bỡnh thng

b) Mắc hai bóng vào hiệu điện U = 240V theo hai cách nh hình vÏ TÝnh R1 vµ R2

để hai bóng sáng bình thờng

§1 R1

§3 U

§1 §2 R2

U

Bài 6: Ba bóng đèn Đ1; Đ2; Đ3 giống có ghi (12V – 7,2W) đợc mắc theo sơ đồ nh hình vẽ UAB = 24V

a) Các đèn có sáng bình thờng khơng? Tính cơng suất tiêu thụ bóng đèn

b) Để đèn sáng bình thờng phải mắc thêm vào mạch điện trở Rx mắc nh nào?

§2 §1

A B §3

TỐN ĐỊNH MỨC

Bài 1: Dùng nguồn điện có hiệu điện khơng đổi U0 = 32V thắp sáng bình thờng bóng đèn loại (2,5V – 1,25W) Dây nối bóng khơng đáng kể Dây nối từ bóng có điện trở khơng đáng kể Dây nối từ bóng đến nguồn có điện trở R = (2,5V – 1,25W)

a) Tìm cơng suất tối đa mà bóng tiêu thụ b) Tìm cách ghép bóng để chúng sáng bình thờng Bài 2: Trong hình vẽ 4.21, U0 = 15V,

điện trở dây nối Rd = 5/3 , bóng loại (2,5V 1,25W)

a) Công suất lớn mà nguồn hiệu điện cung cấp cho bóng bao nhiêu?

b) Nếu có 15 bóng ghép nh để chúng sáng bình thờng?

c) Nếu cha biết số bóng phải dùng bóng ghép nh để chúng sáng bình thờng có hiệu suất cao nhất?

M N

Rd

A B

Bài 3: (Tìm loại bóng, số bóng cách ghép để bóng sáng bình thờng)

Hỏi phải dùng loại bóng ghép nh để chúng sáng bình thờng?

(Chú ý bóng phải ghép đối xứng, ta xét bóng gồm m dãy song song, dãy có n bóng nối tiếp)

Bài 4: Trong hình vẽ , U0 = 12V, Rd = Ω , bóng có Uđm = 3V, cơng suất định mức tự chọn khoảng 1,5 đến 3W Hãy tìm số bóng, loại bóng cách ghép để bóng sáng bình thờng ( Chỉ dùng loại công suất).

Bài 5: Mạch điện gồm hai loại bóng đèn có ghi (6V – 3W) (3V – 1W) đợc mắc thành dãy song song, mắc nối tiếp với điện trở R Điện trở R cuộn dây gồm 125 vòng quấn thành lớp lõi hình trụ sứ, có đờng kính tiết diện 2cm Dây làm chất có điện trở suất 3.10-7 Ωm và có đờng kính tiết diện 1mm Hiệu điện hai đầu mạch điện không đổi 12V

a) Hãy xác định số lợng bóng đèn đẵ sử dụng theo loại, bóng đèn sáng bình thờng

b) Nếu khơng có điện trở R ta mắc bóng đèn theo cách để tất đèn sáng bình thờng, hiệu điện hai đầu mạch 12V Biết điện trở dâu nối không đáng kể, điện trở bóng đèn ln ln khơng đổi

T¸c dụng nhiệt dòng điện Bài 1: Giải biện luận toán sau đây:

Ngi ta cho vo nhiệt lợng kế hỗn hợp m1 kg nớc đá nhiệt độ t1 m2 kg nớc nhiệt độ t2, bỏ qua tỏa nhiệt môi trờng nhiệt dung riêng nhiệt lợng kế Hãy xác định nhiệt độ cân hỗn hợp

Bài 2: Ngời ta dùng bếp điện loại 800W – 220V hoạt động dới lới điện có hiệu điện 165V, để đun 1kg nớc đá từ nhiệt độ ban u t1 = -200C

1 Tính công suất toàn phần bếp điện

2 Tính công suất có Ých cđa bÕp nÕu hiƯu st H = 80%

3 Bỏ qua trao đổi nhiệt nhiệt lợng kế, tỏa nhiệt môi trờng xung quanh Xác định nhiệt độ cuối nớc đá thời gian đun :

a t = 100s b t = 200s c t = 20

Cho nhiệt dung riêng nớc đá 2100J/kg.K, nớc l 4200J/kg.K

Bài 3 : Để đun sôi Êm níc ngêi ta dïng hai d©y dÉn R1, R2 Nếu dùng R1 sau 10 phút nớc sôi, dùng R2 sau 15 phút nớc sôi, Hỏi thời gian đun nếu:

a) Dùng hai dây ghép song song b) Dùng hai dây ghép nối tiếp

Bit rng hiu in nguồn điện không đổi, bỏ qua tỏa nhiệt từ ấm mơi tr -ờng

Bµi 4 : Trong ta dùng hai điện trở nối tiếp thời gian đun 15 phút, hai điện trở ghép song song thời gian đun phút 20 giây Hỏi thời gian đun ta dùng hai điện trở ?

Bài 5 : Dùng bếp điện loại 200V – 1000W hoạt động hiệu điện U = 150V để đun sơi ấm nớc Bếp có hiệu suất 80% Sự tỏa nhiệt từ ấm không khí nh sau : Nếu thử ngắt điện sau phút nớc hạ xuống 0,50C ấm có m

1 = 100g, c1 = 600J/kg.K, nớc có m2 = 500g, c2 = 4200J/kg.K, nhiệt độ ban đầu 200 C Tìm thời gian cần thiết để đun sơi

n-ớc sôi, hiệu điện U2= 100V sau 25 phút nớc sôi Hỏi hiệu điện U3= 150V sau nớc s«i ?

Bài 7 : Một ấm đun nớc điện có ghi 220V – 1,1kW có dung tích 1,6l Nhiệt độ đầu nớc 200C

a) Bỏ qua nhiệt nhiệt dung ấm, tính thời gian cần thiết để đun sôi ấm nớc, điện trở dây nung giá tiền đện phải tră cho lít nớc sơi

b) Giả sử ngời dùng ấm để quên, phút sau khhi nớc sơi cắt điện Hỏi lúc cịn đợc nớc ?

Cho biÕt : NhiÖt dung riêng nhiệt hóa nớc lần lợt 4200J/kg.K và 2,3.106J/kg Giá tiền 1kWh điện 800đ.

PHẦN IV: ĐIỆN TỪ HỌC

TỪ TRƯỜNG

1. Chøng minh r»ng : Hai dßng điện thẳng song song chiều hút nhau, ngợc chiều đẩy

2. Hai dũng in thng song song ngợc chiều nằm mặt phẳng hình vẽ Xác định chiều đờng sức từ hai dòng điện gây

3.Khung dây nhỏ ABCD có dịng điện I đặt từ trờng dịng điện I0 nh hình vẽ a) Xác định chiều cảm ứng từ gây dòng điện I0

b) Xác định lực từ tác dụng lên cạnh khung dây

c) khung quay nh thÕ nµo nÕu trơc quay lµ O1O2 ;O3O4

A B

D C

4. Có mạch điện nh hình vẽ( dây dẫn ABCB tạo thành đờng tròn với AB đờng kính) Hãy xác định từ trờng tâm O Từ tr-ờng có hớng nh nhánh ACB đợc làm từ dây dẫn đồng nhánh ADB đợc làm từ dây nhơm có tiết diện

B

C O D

A Trên hình vẽ sơ đồ ứng dụng rơ - le điện

từ để bảo vệ thiết bị điện điện áp Rơ le gồm nam châm điện ND, sắt P, công tắc K vật liệu dẫn điện có điện trở R mắc song song với cơng tắc Sau nghiên cứu sơ đồ trả lời vấn đề sau:

a) Nam châm điện đợc mắc nh với thiết bị (đèn L)

b) tợng xảy hiệu điện mạch vợt giá trị qui định? Tại thiết bị L không bị h hỏng trờng hợp điện áp? c) Thiết bị (đèn) có hoạt động trở lại không hiệu điện mạch trở nên bình thờng? d) Điện trở đợc dùng để làm gì?

M N

ND P K K

d d’ CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

1 Một dịng điện thẳng có vị trí cố định khung dây dẫn ABCD chuyển động

a) Xác định phơng, chiều dịng điện cảm ứng khung chuyn ng:

- Ra xa dòng điện

- Dọc theo chiều dòng điện

- Quay xung quanh trục quay trùng với dòng điện b) Khi khung chuyển động xa dòng điện, chứng tỏ lực từ tác dụng lên khung dây chống lại chuyển động khung

B C

I

A D

2 Nam châm vĩnh cửu quay tự xung quanh trục quay d, khung kim loại quay tự quanh trục d’ Hai trục độc lập nhng chung giá (nằm dọc theo đờng thẳng)

Khi quay nam châm xung quanh trục d khung ABCD quay theo trục d Giải thích tợng?

S B C A D

N

3 Thanh kim loại uốn theo hình chữ U xABy, dựng đứng mặt phẳng hình vẽ Từ trờng có chiều vng góc với mặt phẳng, hớng vào Một trợt kim loại MN bám vào hai Ax By

a) Xác định chiều dòng điện cảm ứng xuất mạch kín ABMN

b) Xác định lực từ tác dụng lên MN

c) Liệu có lúc MN chuyển động đợc không?

A B M N

4 Nam châm vĩnh cửu đứng yên, cuộn dây lên Hãy dùng qui tắc bàn tay phải xác định chiều dòng cảm ứng chạy cuộn dây

S N

G

Bài tập máy biến thế, truyền tải điện xa.

1 Từ trạm thuỷ điện nhỏ cách nhà trờng 5km, ngời ta dùng dây tải điện có đờng kính 4mm, điện trở suất 1,57 10-8 Ω m Nhà trờng cần lới điện 200V, tiêu thụ công suất 10kW

a) Tính điện trở dây tải điện

b) Tính hiệu điện đầu đờng dây máy cung cấp

c) Tính độ sụt đờng dây, cơng suất hao phí đờng dây hiệu suất đờng dây

d) Nếu muốn có hiệu suất 80% dây phải có tiết diện ? ( Giả thiết dụng cụ điện có tính chất điện trở)

2 Ngời ta cần truyền tải công suất diện 100kW xa 100km, với điều kiện hao phí điện toả nhiệt đờng dây không vợt 3% công suất truyền tải Ngời ta dùng dây đồng ( p = 1,7 10-8Ω m ; D = 8800kg/m3)

TÝnh khèi lợng dây dẫn truyền điện với hiệu ®iƯn thÕ 000V 3 Cã hai cơm d©n c sử dụng trạm điện

v dựng chung đờng dây nối tới trạm Hiệu điện trạm không đổi 220V Tổng công suất tiêu thụ hiệu điện định mức 220V đồ dùng điện hai cụm nh P0 = 55kW Khi có cụm dùng điện thấy cơng suất tiêu thụ thực tế cụm P1 = 50,688kW

a) Tính PHP dây tải từ trạm tới cụm b) Khi hai cụm dùng điện, cầu dao k đóng) Ptt thực tế cụm 44,55kW.Hỏi hiệu điện thực tế cụm l bao nhiờu ?

Trạm điện Cụm Côm

4 Từ nơi sản xuất điện đến nơi tiêu thụ hai máy biến hai đ ờng dây tải điện nối hai biến với Máy tăng A có tỉ số vòng dây n1A/n2A = 1/10 Đờng dây tải điện có điện trở tổng cộng Rd = 10 Ω Máy hạ B có tỉ số vịng dây n1B / n2B =1 Nơi tiêu thụ mạng điện 120V – 12kW

Bá qua hao phÝ điện hai máy biến điện trở cuộn dây a) Tính hiệu điện cuộn sơ cấp máy tăng

b) Tính hiệu suất vận tải điện

c) Nếu giữ nguyên đờng dây nhu cầu nơi tiêu thụ 120V – 12kW Bỏ hai máy biến

 c.1: Hỏi đờng dây phải có cơng suất P0 , hiệu điện đầu đờng dây U0 bao nhiêu?

 c.2: Hao phí điện tăng lên lần? C.3: Hiệu suất giảm lần?

5 Ti xã A có trạm điện cung cấp hiệu điện xoay chiều có giá trị coi nh khơng đổi 220V công suất sử dụng tăng giảm nh Để truyền tải điện từ đến xã B (có 100 hộ dân) ngời ta sử dụng 20km dây đồng tải điện ( tất nhiên phải có cột điện), đờng dây điện dài 10km Dây đồng cỡ tơng đối lớn : tiết diện 1cm2 Mỗi hộ xã B dùng bóng điện loại 220V – 100W (điện trở suất dây 1,6 10-8Ω m) a) Tính điện trở dây tải điện

b) Tính điện trở mạng đèn sử dụng xã B c) Tính cờng độ dịng điện dây tải điện

d) Hiệu điện sụt đờng dây tổng ?

e) Hiệu điện làm việc đèn xã B ? Đèn sáng nh ? g) Nếu trạm điện có máy biến tăng hiệu điện từ 220V lên 365V để truyền tải xã B sao?

6 Một máy phát điện công suất 500kW, U = 10kV cung cấp điện cho hộ tiêu thụ cách 5km Tính tiết diện tối thiểu dây đồng để độ sụt đờng dây không vợt 2% Muốn hao phí cơng suất giảm 100 lần phải tăng U lên lần? Cho điện trở suất đồng 1,7 10-8Ω m

7 Mạng điện khu nhà gồm loạt bóng đèn 110V mắc song song Đờng dây tải điện nối tới trạm biến cách xa 1,2km gồm dây nhơm có điện trở suất 2,5 10-8 Ω m tiết diện 80mm2 Coi hiệu điện từ trạm biến không đổi bỏ qua điện trở dây nối khu nhà

a) Khu nhà dùng 44 đèn loại 60W, đèn sáng bình thờng

+ Tính cơng suất hao phí đờng dây hiệu suất mạng đèn

+ Nếu cắm thêm bếp điện độ sáng đèn thay đổi nh nào? Tại sao?

b) Nếu khu nhà muốn dùng 56 bóng đèn gồm loại 40W, 60W, 150W mà sáng bình thờng cần đèn loại?

8. Điện đợc tải từ nơi phát điện (A) đến nơi tiêu thụ (T) đờng dây điện có tổng điện trở R = 10Ω

Đầu đờng dây đặt máy tăng (B) có hệ số biến đổi 0,04 Cuối đờng dây đặt máy hạ (C) có hệ số biến i l 20

Hiệu suất máy 90%.Nơi tiêu thụ cần công suất 22kW hiệu điện thÕ sư dơng 220V

a) Tính hiệu điện hai đầu vào máy hạ Bỏ qua điện trở dây dẫn từ máy hạ đến nơi tiêu dùng

b) Tính hiệu điện hai đầu vào máy tăng c) Tính hiệu suất vận tải in nng t (A) n (T)

Bài tập phần ®iƯn häc

Bµi 1: 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?

người ta nối tắt đoạn mạch có bóng lại cơng suất tiêu thụ bóng tăng hay giảm phần trăm?

B

ài 3: Cho bóng đèn Đ1 (12V - 9W) Đ2 (6V - 3W)

a Có thể mắc nối tiếp bóng đèn vào hiệu điện U = 18V để chúng sáng bình thường khơng? Vì sao?

b Mắc bóng đèn với biến trở có chạy vào hiệu điện cũ (U = 18V) hình vẽ phải điều chỉnh biến trở có

điện trở để đèn sáng bình thường? c Bây tháo biến trở thay vào điện trở R cho công suất tiêu thụ đèn Đ1 gấp lần công suất tiêu thụ đèn Đ2

Tính R? (Biết hiệu điện nguồn không đổi)

Bài 4: : Hai điện trở R1 R2 mắc vào hiệu điện không đổi cách ghép song song với

nhau ghép nối tiếp với Gọi Pss công suất tiêu thụ đoạn mạch ghép song song, Pnt

là công suất tiêu thụ ghép nối tiếp Chứng minh : ss

nt

P P 

Cho biết: R1 + R2  R1.R2

Bài 5:

Cho mạch điện hình vẽ:

U = 12V; R1 = 6; R2 = 6; R3 = 12; R4 = 6

a Tính cường độ dịng điện qua điện trở hiệu điện hai đầu điên trở b Nối M N vơn kế (có điện trở lớn) vôn kế bao nhiêu? Cực dương vôn kế phải mắc với điểm nào?

c Nối M N ampe kế (có điện trở khơng đáng kể) ampe kế bao nhiêu?

Bài 6: Cho bbóng đèn có ghi 6V- 3W, 6V- 6W, 6V- 8W, biến trở chạy nguồn điện

chiều 12V Hãy nêu cách mắc linh kiện thành mạch điện cho đèn sáng bình thờng Tính điện trở biến trở trờng hợp?

Bµi 7: Cho mạch điện nh hình vẽ:

R1 = R2 = R3 =  ; R4 =  UAB = 18 v

a Nèi M vµ B vôn kế Tìm số vôn kÕ

b Nối M B am pe kế điện trở khơng đáng kể Tìm số chie ampe kế, chiều dòng qua A

Đ1

Đ

2

Rb

U

o o+

-A

N

B

+ U

M R3

R1

R2 R4

-Bài 8: Một mạch điện gồm nguồn điện đoạn mạch nối hai cực nguồn Trong đoạn mạch có dây dẫn điện trở R, biến trởvà ampe kế mắc nối tiếp Hiệu điện nguồn khơng đổi, ampe kế có điện trở không đáng kể, biến trở chạyghi ( 100  -2A)

a) Vẽ sơ đồ mạch điện nêu ý nghĩa số ghi biến trở

b) Biến trở làm dây nikêlin có điện trở suất0,4.10-6 mvà đờng kính tiết diện 0,2mm Tính chiều dài dây làm biến trở

c) Di chuyển chạy biến trở, ngời ta they ampe kế khoảng từ 0,5 A đến 1,5 A Tìm hiệu điện nguồn điện in tr R

Bài 9: ( đ ) Cho mạch điện ( hình vẽ ) Biết R1 = R3 = R4= 4, R2= 2, U = V

a Nèi A, D b»ng mét v«n kÕ cã điện trở lớn Tìm sốcủa vôn kế?

b Nối A, D Ampe kế có điện trở khơng đáng kể Tìm số Ampe kế điện trở t -ơng đ-ơng mạch

Bài 10 : Cho mạch điện nh hình vẽ , trong :

§iƯn trë cđa ampekÕ R1 = ; R1 - R = 

R2 = 1,5  ; R4 =  ; UAB = 1V

Tìm cờng độ dịng điện số ampekế cực dơng ampekế mc õu ?

ĐáP án

Bi1:

*Lúc lò xo mắc song song:

Điện trở tương đương ấm: R1 = 40( )

3  

R

Dòng điện chạy mạch:I1 = R r

U



1

Thời gian t1 cần thiết để đun ấm nước đến sôi:

Q = R1.I2.t1

2

1 1

    

  

 

 

r R

U R

Q I

R Q t

hay t1 =

1

2 )

(

R U

r R Q 

(1)

*Lúc lò xo mắc song song: (Tương tự ta có )

R2 = 60( )

2  

R

I2 =

r R

U



t2 = 2 2 ) ( R U r R Q  

( )

Lập tỉ số

2

t t

ta được:

242 243 ) 50 60 ( 40 ) 50 40 ( 60 ) ( ) ( 2 2 2         r R R r R R t t

*Vậy t1  t2

Bài 2:

Điện trở bóng: Rđ= 4( )

2   d d P U Số bóng đèn cần dùng để chúng sáng bình thường: n= 40

d

U U

(bóng)

Nếu có bóng bị cháy điện trở tổng cọng bóng cịn lại là: R = 39Rđ = 156 ()

Dòng điện qua đèn bây giờ:

I = 1,54( )

156 240 A R U  

Công suất tiêu thụ bóng là: Pđ = I2.Rđ = 9,49 (W)

Cơng suất bóng tăng lên so với trước: Pđm - Pđ = 9,49 - = 0,49 (W) Nghĩa tăng lên so với trướclà:

% , % 100 49 , 

Bµi 3:

a Cường độ dòng điện định mức qua đèn: Pđm1 = Uđm1.Iđm1

=> Iđm1 =

1 dm dm U P = 12 = 0,75(A) Iđm2 =

2 dm dm U P = = 0,5(A) Ta thấy Iđm1  Iđm2 nên mắc nối tiếp

để đèn sáng bình thường b Để đèn sáng bình thường thì:

U1 = Uđm1 = 12V; I1 = Iđm1 = 0,75A

và U2 = Uđm2 = 6V; I2 = Iđm2 = 0,5A

Do đèn Đ2 // Rb => U2 = Ub = 6V

Cường độ dòng điện qua biến trở:

I1 = I2 + Ib => Ib = I1 – I2 = 0,75 – 0,5 = 0,25(A)

Giá trị điện trở biến trở lúc bằng: Rb =

b b I U = 25 ,

= 24 ()

 2       I I = R R = 2 2 . . dm dm dm dm P U P U = 3 12 2 = => I I =

 2I1 = 3I2 (1)

Mà I1 = I2 + IR nên (1)  2(I2 + IR) = 3I2 2I2 + 2IR = 3I2 => I2 = 2IR (2)

Do đèn Đ2 // R nên U2 = UR I2.R2 = IR.R

Thay (2) vào ta 2.IR.R2 = IR.R => R = 2R2 =

2 2 dm dm P U = 62

= 24 ()

Bµi 4:

- Cơng suất tiêu thụ đoạn mạch hai điện trở mắc song song:

2 2 ss U P R R R R  

- Công suất tiêu thụ đoạn mạch hai điện trở mắc nối tiếp:

2 nt U P R R  

- Lập tỷ số:

2 2 ( ) ss nt

P R R P R R



 ; - Do : R1R2 2 R R1 2 => (R1 + R2)2  ( R1.R2 )2 , nên ta có:

2 4( ) ss nt R R P

P  R R 

ss nt

P

P 

Bµi 5;

a Tính được: I1 = I3 =

2

3A; I2 = I4 = 1A; U1 = 4V; U3 = 8V; U2 = U4 = 6V b UAM = UAN + UNM => UNM = UAM – UAN = – = -2V hay UMN = 2V

Vậy vôn kế 2V cực dương vôn kế mắc vào điểm M c Lập luận tính được: I1 = 0,85V; I3 = 0,58A

Do I1>I3 nên dòng I1 đến M phần rẽ qua ampe kế (dòng Ia) phần qua R3 (dòng I3), ta có Ia

= I1 – I3 = 0,85 – 0,58 = 0,27A

Vậy ampe kế 0,27A

Bµi 6

+ Để ba đèn sáng bình thờng hiẹu điẹn đầu đèn phải 6v +Cờng độ dịng điện qua đèn:

I1=P1/U®m=3/6=0,5A ; I2=P2/U®m=6/6=1A; I3=P3/U®m=8/6=1,33A

+Có cách mắc:

+ Cách 1: ( §1§2§3)nèi tiÕp víi R

Cờng độ dịng điện mạch chính: I=Ir =I1+I2+I3=0,5+1+1,33=2,83A

§iƯn trë cđa biÕn trë R1=

R I Udm U  = 83 , 12 =2,12 + Cách 2: (Đ1Đ2)nối tiếp víi(§3R)

Ir=I1+I2+I3=0,5+1-1,33=0,17A

 R2=

R I Udm U  = 17 , 12 =35,3 +Cách3: (Đ1Đ3)nối tiếp (Đ2R)

IR=I1+I3-I2=0,5+1,33-1=0,83A

R3=

R I Udm U  = 83 , 12 =7,2

+Cách (Đ2Đ3)nối tiếp với(Đ1R)

 R4= R I Udm U  = 83 , 12 =3,28

Bµi 7:

a Sè chØ cđa v«n kÕ

Vơn kế có điện trở lớn nên dịng điện khơng qua vôn kế Sơ đồ mạch điện [(R2 nt R3) // R1] nt R4

- Sè chØ cña ampe kÕ chØ hiƯu ®iƯn thÕ UMB

- Điện trở tơng đơng:

R23 = R2 + R3 = 12 

R123 =     23 23 R R R R

RAB = R123 + R4 = 

- Cờng độ dịng điện qua mạch chính: A R U I AB AB

C  3

HiƯu ®iƯn thÕ:

UNB = U4 = I4 R4 = IC R4 = v

UAN = UAB - UNB = 12 v

- Cờng độ qua R2 ; R3 :

A R

U

I AN 1

23 23  

- HiƯu ®iƯn thÕ: UMN = U3 = I3 R3 = v

- Sè chØ cđa v«n kÕ:

uv = UMB = UMN + UNB = U3 + U4 = 12 v

b Số ampe kế S mch:

Điện trở tơng

đ-ơng:R34 =

    , 4 R R R R

R143 =     , 43 43 R R R R

Cờng độ dòng điện qua R1 : A

R U

I AB 2,4 143  

Cờng độ dòng điện qua R2 : A

R U

I AB 3

2  

HiƯu ®iƯn thÕ: UNB = U34 = I34 R34 = I1R34 = 3,6 v

A R

U R U

I 0,6

3 34 3  

XÐt vÞ trÝ nót M ta cã IA = Ic + IB = 3,6 (A)

Dòng điện qua tõ M -> B

Bài 8: a) Sơ đồ mạch điện ( Hình vẽ )

+ Sè ghi 100 trªn biÕn trë cho biết điện trở lớn 100

(0,25v điểm )+ số ghi 2A biến trở cho biết cờng độ dòng điện lớn đợc phép qua biến trở 2A b) Từ cơng thức tính điện trở R' =

s l

và công thøc tÝnh tiÕt diÖn : S =

4 d2

Suy chiều dài dây làm biến trë l= 7,8 10 40 , ) 10 20 , ( 14 , 100 '     d R  m

c) Gọi U hiệu điện nguồn , Rx điện trở biến trở, I cờng độ dịng điện mạch

Theo định luật Ơm, ta có : I=

x

R R

U



Với U R không đổi chạy vị trí M, Rx = cờng độ dịng điện có giá trị cực đại Imax 1,5 A

Ta cã: 1,5 =

R U

( 1)

Khi chạy vị trí N, Rx=R'= 100, cờng độ dịng điện có giá trị cực tiểu:

Imin= 0,5 A

Ta cã: 0,5 =

100



R U

(2)

Tõ (1) vµ (2) →

      ) ( 50 ) ( 75 R V U

VËy hiƯu ®iƯn thÕ cđa ngn ®iƯn b»ng 75 (V) điện trở R = 50 ()

Bµi 9

a Do vơn kế có điện trở lớn nên cờng độ dịng điện qua xem nh khơng.Vậy ta có mạch điện: R1 nối tiếp R2 // ( R3 nt R4)

suy R34 = R3 + R4 = 

RCB =  

 R 1,6

R R R

- Điện trở toàn mạch R = R1 + RCB = 5,6 

- Cờng độ dòng qua điện trở R1 : I1= U / R = 1,07 A suy

UCB = RCB I1 = 1,72 V

- Do I3 =I4= UCB/ R34 = 0,215 A

- V«n kÕ chØ UAD = UAC + U CD = I1 R1 + I3 R3 = 5,14 V

VËy sè vôn kế 5,14 V

- R13=

3

3

R R

R R

 = 2

- R123 = R2 + R13 = 4

- §iƯn trë toàn mạch R =

123

4 123

R R

R R

Suy điện trở tơng đơng cua rmạch 2 * Số ampe kế I3 +I4

- Dịng điện qua mạch có cờng độ I = U / R = A - I = U / R4 = 1,5 A suy I2 =I – I4 = 1,5 A

- U2 = I2 R2 = V suy U1 = U – U2 = 3V

- I = U3 / R3 = U1 / R3 = 0,75 A

VËy sè chØ cña ampe kÕ lµ I3 + I4 = 2,25A

PHẦN V: QUANG HỌC 9

1 Hiện tượng khúc xạ ánh sáng

- Là tượng tia sáng truyền từ môi trường suốt sang môi trường suốt khác bị gãy khúc mặt phân cách hai môi trường

- Khi tia sáng truyền từ khơng khí sang mơi trường suốt rắn, lỏng khác góc khúc xạ nhỏ góc tới

- góc tới tăng (giảm) góc khúc xạ tăng (giảm)

- Khi góc tới góc khúc xạ 0, tia sáng không bị gãy khúc truyền qua môi trường

2./ Thấu kính hoi tụ – Ả nh tạo thấu kính hộ i t ụ :

a./ Thấu kính h ộ i t ụ :

- Thấu kính hoi tụ thường dùng có phần rìa mỏng phần

- Mỗi thấu kính hội tụ có tiêu điểm F F’, nằm phía thấu kính , cách quang tâm - Khoảng cách từ quang tâm đến tiêu điểm gọi tiêu cự thấu kính

- Chùm tia tới song song với trục thấu kính hoi tụ cho chùm tia ló hoi tụ

- Đường truyền số tia sáng đặc biệt qua thấu kính hoi tụ:

+Tia tới qua quang tâm cho tia ló tiếp tục truyền thẳng

+Tia tới song song với trục cho tia ló kéo dài qua tiêu điểm

+Tia tới qua tiêu điểm cho tia ló song song với trục

b./

Ảnh tạo thấu kính h ộ i t ụ :

- Vật thật tiêu cự cho ảnh thật ngược chiều với vật

- Vật thật tiêu cự cho ảnh ảo chiều lớn vật

- Vật ảo có ảnh thật chiều nhỏ vật

- Khi vaät đặt tiêu điểm F ảnh xa vô cực ta không hứng ảnh

- Vật đặt vng góc với trục thấu kính cho ảnh vng góc với trục thấu kính 3./ Thấu kính phân kì –Ả nh tạo thấu kính phân kì :

a./ Thấu kính phân kì:

- Thấu kính phân kì thường dùng có phần rìa dày phần

- Mỗi thấu kính hội tụ có tiêu điểm F F’, nằm phía thấu kính , cách quang tâm - Khoảng cách từ quang tâm đến tiêu điểm gọi tiêu cự thấu kính

- Chùm tia tới song song với trục thấu kính phân kìï cho chùm tia ló phân kì

+Tia tới qua quang tâm cho tia ló tiếp tục truyền thẳng

+Tia tới song song với trục cho tia ló kéo dài qua tiêu điểm

b./

Ả nh tạo thấu kính phân kì :

- Vật sáng đặt vị trí trước thấu kính phân kì cho ảnh ảo , chiều , nhỏ vật khoảng tiêu cự

- Vật ảo tiêu cự cho ảnh thật chiều lớn vật vật ảo tiêu cự cho ảnh ảo ngược

chiều với vật

- Khi vật đặt xa TK ảnh ảo có vị trí cách TK khoảng tiêu cự

- Vật đặt vng góc với trục thấu kính cho ảnh vng góc với trục thấu kính 4 Mét sè KT cã liªn quan

a Quang hÖ

+ Quang hÖ (hÖ quang häc)

Quang hệ dãy nhiều môi trờng suốt đồng tính, đặt nối tiếp ngăn cách mặt hình học xác định, thờng mặt phẳng, mặt cầu có tâm nằm đờng thẳng Quang hệ nh gọi quang h trc tõm

+ Đờng thẳng nối tâm gọi quang trục hay trục hệ trực tâm

b Điểm sáng thật - điểm sáng ảo Vật thật vật ảo.

- Điểm sáng thật (A) điểm sáng thỏa mÃn:

+ i vi chiều truyền ánh sáng, đứng trớc quang hệ + Chùm sáng từ A đến quang hệ chùm phân kỡ

- Vật tạo điểm sáng thËt gäi lµ vËt thËt

- Nếu tia sáng lẽ hội tụ A nhng bị quang hệ chắn lại, không hội tụ đợc A mà có đờng kéo dài chúng cắt A A đợc xem điểm sáng ảo

- Vật xác định từ điểm sáng ảo gọi vật ảo

* Cách vẽ đường truyền tia sáng qua TK với tia tới bất kì.

B1: Vẽ tiêu diện (với TKPK tiêu diện ảo)

B2: Vẽ trục phụ song song với tia tới SI, cắt tiêu diện F’(tiêu điểm phụ)

B3: Vẽ tia ló qua F1’ (hoặc có đường kéo dài qua F1’ trường hợp TKPK)

S

I

F F’ O F’

I

S

F O F

§iĨm s¸ng thËt

B

à i t ậ p ph n quang hầ c.ọ

Bài : Hai điểm sáng S1 S2 nằm trục chính, hai bên thấu kính hội tụ, cách

thấu kính cm 12 cm Khi ảnh S1 ảnh S2 tạo thấu kính trùng

a, Hãy vẽ hình giải thích tạo ảnh b, Từ hình vẽ tính tiêu cự thấu kính

Bµi 2: Trên hình vẽ xy trục thÊu

kính, AB vật sáng, A’B’ ảnh AB qua thấu kính Bằng cách vẽ xác định: Vị trí, tính chất, tiêu điểm thấu kính (lí lại vẽ nh vậy) A’B’ ảnh ? Vì ?

B i 3 : Trên hình vẽ ,() trục thấu kính hội tụ, AB ảnh vật AB ( AB )

a) AB ảnh thật hay ảnh ảo? Tại sao?

b) Xỏc nh quang tâm O, tiêu điểm F,F’của thấu kính c) Gọi d khoảng cách từ vật đến thấu kính , f tiêu cự thấu kính Giả sửchiều cao h’ ảnh lớn gấp 1,5 lần chiều cao h vật sáng Hãy thiết lập công thức nêu lên mối liên hệ d f trờng hợp

B i 4à : Cho AB lµ vật, A'B' ảnh qua thấu kính ảnh

và vật vng góc với trục thấu kính a) Bằng phép vẽ xác định:

Vị trí, tính chất, trục chính, quang tâm, tiêu điểm cña thÊu kÝnh

b) Hãy vẽ đờng tia sáng xuất phát từ A tới thấu kính Tia khúc xạ

®i qua ®iĨm M B

i Cho thÊu kÝnh héi tô cã trục (), quang tâm

O, tiêu điểm F, A ảnh điểm sáng A nh hình vÏ

Hãy xác định vị trí điểm sáng A cách vẽ Nêu rõ cách vẽ

Bµi 6:

Trên hình 4a hình 4b: X1 X2 quang trục,AB vật sáng,A’B’ ảnh AB qua thấu

kính L1,L2

a.Xác định thấu kính thuộc loại gì?

b.Mơ tả cách vẽ đường tia sáng vẽ để xác định vị trí thấu kính tiêu điểm nó? A’ A

A A’

B’ B X1 B’ B X2

Hình 4a Hình 4b

A B'

Bài 7: Một vật sáng AB cao 10cm đặt vng góc với trục thấu kính phân kì

tại tiêu điểm (h 3.11) Cho biết thấu kính có tiêu cự f = 20cm a Dựng ảnh A’B’ AB qua thấu kính cho

b Xác định khoảng cách từ ảnh đến thấu kính độ cao ảnh ?

Bài Một vật cao 120cm đặt cách máy ảnh 3m Dùng máy ảnh để chụp vật thấy ảnh cao 2cm

a./ Hãy dựng ảnh vật phim ( không cần tỉ lệ ) b./ Tính khoảng cách từ phim đến vật kính lúc chụp ảnh

Bài Một mắt có tiêu cự thuỷ tinh thể là2cm không điều tiết

a./ Khoảng cách từ quang tâm đến màng lưới 1,5cm Mắt bị tật ? b./ Để ảnh vật lên màng lưới phải đeo kính ?

Bài 10 Một vật đặt cách kính lúp 6cm Cho biết tiêu cự kính lúp 10cm

a./ Dựng ảnh vật qua kính lúp ( khơng cần tỉ lệ ) b./ Aûnh ảnh thật hay ảnh ảo ? Lớn hay nhỏ vật ?

Bài 11:Vật sáng AB qua thấu kính hội tư tiêu cự f cho ảnh thật A’B’ Gọi giao điểm thấu kính với trục quang tâm O thấu kính

Đặt OA = d : khoảng cách từ vật đến thấu kính ; OA’ = d’ : khoảng cách từ ảnh đến thấu kính ; OF = f : khoảng cách từ tiêu điểm đến thấu kính

a/ Chứng minh :

d d' AB

B' A'



f d d'

 

Áp dụng AB = 2cm ; d = 30cm ; d’ = 150cm Tìm tiêu cự f độ lớn ảnh A’B’

b/ Từ vị trí ban đầu cách thấu kính 30cm, cho vật sáng AB tiến gần thấu kính thêm 10cm Hỏi ảnh A’B’ di chuyển khoảng nào?

Bài 12.Vật sáng AB đặt vng góc với trục thấu kính hội tụ cho ảnh thật A’B’ cao 2cm Giữ thấu kính cố định, dời AB lại gần thấu kính đoạn 45cm ảnh thật A”B” cao 20cm Biết khoảng cách hai ảnh thật A’B’ A”B” 18cm Hãy xác định :

a/ Tiêu cự thấu kính b/ Vị trí ban đầu vật ( Khi giải tốn này, thí sinh sử dụng trực tiếp công thức :

f d d'

1





d d' AB

B' A'

 , d:

khoảng cách từ vật đến thấu kính ; d’: khoảng cách từ ảnh đến thấu kính ; f : tiêu cự thấu kính )

Bài 13: Khoảng cách từ thể thủy tinh đến lưới mắt 2cm (coi khơng đổi) Khi nhìn vật ở

rất xa mắt khơng phải điều tiết tiêu điểm thể thủy tinh nằm lưới Hãy tính độ thay đổi tiêu cự thể thủy tinh chuyển từ trạng thái nhìn vật xa sang trạng thái nhìn vật cách mắt 84cm

Bài 14 Cho hệ TK Gơng phẳng nh hình vẽ Chiếu vào TK tia sáng song song víi trơc chÝnh cđa

TK Vẽ nêu NX đờng truyền chùm sáng

Bài 15: Trên hình vẽ tia (1) sau khúc xạ qua TK qua điểm A Hãy vẽ tiếp đờng truyền tia (2) qua TK

Đáp án Bài

Vẽ hình : (HS vẽ hình dưới, cho điểm tối đa phần vẽ hình 0,5 đ)

Giải thích :

- Hai ảnh S1 S2 tạo thấu kính trùng nên phải có ảnh thật ảnh ảo

- Vì S1O < S2O  S1 nằm khoảng tiêu cự cho ảnh ảo; S2 nằm khoảng tiêu cự cho ảnh

thật

Tính tiêu cự f :

- Gọi S’ ảnh S1 S2 Ta có :

S I // ON1 

S S S I S O

S O S N S O

   

 

  

OI// NF'  S O S I S O

S F' S N S O f

  

 

    

S O S O

   =

S O S O f

  

 f.S O = 6(S O + f)  (1)

- Vì S I // OM2 , tương tự ta có :

2

S F S O S M

S O S S S I

  

 

  

 S O f

S O

   

  

S O

S O 12  f.S O = 12(S O - f)  (2)

Từ (1) (2) ta có : f = (cm)

* C hú y : HS làm cách khác, theo bước:

a, Giải thích tạo ảnh (cho 0,5 đ)

b, Áp dụng cơng thức thấu kính (mà khơng chứng minh công thức) cho trường hợp:

M I

N

O F '

F S S

S '

1

(2)

A

+ Với S1 : = - 1

f d (*)

+ Với S2 :

1 1

= +

f 12 d (**) (cho 0,25 đ)

Từ (*) (**) tính : f = (cm) d’ = 24 (cm)

c, Áp dụng kết để vẽ hình (cho 0,25 đ)

( Như vậy, điểm tối đa của bài theo cách làm của ý này là 1,0 điểm)

Bµi 2:

Nèi B với B kéo dài cắt trục O => O quang tâm thấu kính Vì tia tới quang tâm truyền thẳng => dựng thấu kí

- Từ B vẽ đờng thẳng // với xy Cắt thấu kính I Nối B với I kéo dài cắt trục F -> F tiêu điểm ảnh thấu kính

V× tia tíi // với trục cho tia ló qua tiêu ®iÓm chÝnh

- Từ B’ vẽ đờng thẳng // với xy, cắt thấu kính J, nối B với J kéo dài cắt xy F’ > tiêu điểm vật thấu kính

V× tia tíi có phơng qua tiêu điểm cho tia ló // với trục

- AB ảnh ảo giao điểm chùm kéo dài tia ló nằm sau thấu kính

Câu 3: a)ảnh A'B' ảnh ảo Vì A'B' chiều lớn h¬n vËt

b) Xác định quang tâm O, tiêu điểm F ,F' thấu kính: + Vẽ B'B cắt trục ( ) O O quang tâm

+ VÏ thÊu kÝnh héi tơ vu«ng gãc với trục qua O

+ Vẽ tia tới BI song song với trục Nối B' I kéo dài, cắt trục điểm F' Tiêu điểm F đối xứng với F' qua quang tâm O

c) ThiÕt lËp c«ng thức liên hệ d f c) Thiết lập công thức liên hệ d f

trong trờng hợp chiều cao h' ảnh lớn gấp 1,5 lần chiều cao h vật sáng

Theo hình vẽ ta có: OA'B' OAB nên

OA OA AB

B

A' ' '

 (1) F'A'B'  F'OI nªn

O F

A F OI

B A

' ' ' ' '

 →

f OA f OI

B

A' '  '



mµ OI=AB → AAB'B' f fOA' (2) ( 0,25 điểm ).

Từ (1) (2) OAOA' f fOA' OAOA'1OAf ' OA1 OA1 ' 1f (3)

Vì A'B' = 1,5 AB nên từ (1) OA' = 1,5 OA (4) ThÕ (4) vµo (3) ta cã: f= 3.OA=3d

VËy f=3d

C©u 4:

+ AA' cắt BB' O => O quang tâm từ xác định: Trục chính, Tiêu điểm, vị trí thấu kính, tính chất ảnh

A

B'

B

A'

+ Do tia lã ®i qua M tia tới xuất phát từ A => tia ló phải qua A' (Vì tia tới xuất phát từ vật tia ló phải qua ảnh)

Câu 5

* Vị trí điểm Ađựơc xác định nh hình vẽ: * Cách vẽ: - Vẽ A’I song song với trục

- Tia tới từ A cho tia ló song song với trục , có đờng kéo dài qua tiêu điểm

- Tia tới từ A qua quang tâm O cho đờng kéo dài tia ló qua A’

=>Giao cđa tia tíi cã tia lã song song với trục tia tới qua quang tâm vị trí điểm sáng A

Câu 6: Loại gơng:

* nh S khỏc phớa vi S Vậy S’ ảnh thật gơng cầu loại gơng cầu lồi

* Vị trí tâm C: Là giao SS’ với MN ( tia sáng đến tâm C có tia phản xạ ngợc trở lại đ-ờng kéo dài qua ảnh

* Vị trí đỉnh O: lấy S1 đối xứng với S’ qua MN + Nối SS1 cắt MN

( Tia sáng đến đỉnh gơng có tia phản xạ đối xứng với tia tới qua trục ) * Tiêu điểm F : Tia tới // trục phản xạ qua ảnh S’ cắt trục F Sự di chuyển ảnh S’:

a) S xa gơng đờng thẳng IS//MN

- S xa g¬ng dịch chuyển IS ảnh S dịch chuyển IS’ (0,5®)

* Mà S dịch xa gơng góc  giảm (do SC thay đổi ) Vậy ảnh S’ dịch chuyển dần tiêu điểm, Khi S thật xa (Xa vô ) S’ tới F

a) S dịch lại gần đờng SK

* S dÞch chun SK ảnh S dịch chuyển KS

* S dịch chuyển lại gần F tăng (SC cắt KS S xa ) Vậy ảnh S dịch xa theo chiều KS * Khi S tới F SC//KS,S xa vô cùc

* Khi S dÞch chun F’ tới K ảnh ảo S dịch từ xa vô cực tới theo chiều SK

Câu

a./ Dựng ảnh (h3.9.G)

- Aûnh A’B’ AB qua thấu kính ảnh ảo

b./ Xác định khoảng cách từ ảnh đến thấu kính độ cao vật Từ hình vẽ ta có :

Tam giác OA’B’ đồng dạng với tam giác OAB tam giác AA’B’ dồng dạng với tam giác AOI Nên

ta coù :

AO AA OA

OA' '

 maø OA’ = A A’ , vaø OA’ + A A’ = O F = f neân :

OA’ = O F/2 = f/2 = 10cm

A’B’ = 5cm

- A’B’ ảnh AB : ảnh thật nhỏ vật

b./ Tính khoảng cách từ phim đến vật kính :

- Tam giác OA’B’ đồng dạng với tam giác OAB suy : OA’ = 5cm

C©u 10

a./ Do tiêu điểm mắt nằm sau lưới nên mắt mắt lão ( vật vô cực cho ảnh sau màng lưới )

b./ Để khắc phục tật lão thị phải đeo kính hội tụ ( kính lão )

C©u 11 a./ Dựng ảnh hình vẽ :

b./ nh vật qua kính lúp ảnh ảo

- Tam giác OA’B’ đồng dạng với tam giác OAB F’A’B’ đồng dạng với F’OI ta rút

OA’ = 5cm vaø A’B’ / AB = 2,5 laàn Bài 11

a/ Chứng minh, tiêu cự thấu kính : Hai tam giác đồng dạng OA’B’ OAB :

d d' OA OA' AB

B' A'



 (1)

Hai tam giác đồng dạng F’OI F’A’B’ :

f d d'

1 f d' d d' O F'

OF' OA' O

F' A' F' AB

B' A' OI

B' A'

     

 

 (2)

A`p dụng (1) & (2) => A’B’ = 10cm ; f =

d' d

d.d'

 = 25cm

b/ Sự dịch chuyển ảnh A’B’ :

Khi vật sáng AB dịch chuyển 5cm (từ vị trí ban đầu đến tiêu điểm vật F) ảnh thật A’B’ di chuyển chiều từ vị trí ban đầu xa vô cực

Khi vật sáng AB di chuyển 5cm (từ tiêu điểm vật F đến gần thấu kính), ảnh ảo A’B’ từ vơ cực bên trái, di chuyển chiều với vật sáng AB, tiến tới vị trí cách thấu kính

F’ A’

B’ O

I

F A

d’ = 100cm f d df  

 (với d = 30-10 = 20cm)

B i 12

a/ Tiêu cự thấu kính

d2 = d1 – 45 (1)

d’2 = d’1 + 18 (2)

10 B A B A k k AB B A k ; AB B A k 1 2 2 2 1

1      => k2 = 10k1



1

2 f d

f 10 d f f  

 => f – d1 = 10(f – d2) (3)

Thay (1) vào (3) => d1 = f + 50 d2 = f +

(2) => 18

f d f d f d f d 1 2   

 => f = 10cm

b/ Vị trí ban đầu d1

d1 = 60cm

Bài 13: Sự thay đổi tiêu cự thể thủy tinh

Khi nhìn vật xa mắt khơng phải điều tiết tiêu điểm thể thủy tinh nằm

trên lưới , tiêu cự thể thủy tinh f1 = 2cm

Khi nhìn vật cách mắt 84cm, ảnh vật rõ lưới tương ứng với tiêu cự thể thủy tinh

f = 1,95

2 84 84 d' d d.d' cm    

Độ thay đổi tiêu cự thể thủy tinh : f1 – f = 0,05cm

Phương pháp giải số tốn nâng cao thấu kính

Dạng 1: Xác định vị trí vật ảnh biết tiêu cự TK độ phóng đại.

Muốn tìm d d’ biết f k ta áp dụng CT: k = f d’ = d.f f-d d-f Lưu ý: A’B’ / AB = IkI

nói chung có TH (k>0 k<0) đơi phải xét thêm: có phải TH chấp nhận (Căn vào yêu cầu tính chất vật ảnh nêu đề)

Dạng 2: Xác định vị trí vật ảnh biết khoảng cách chúng.

Muốn tìm d d’ (vị trí tính chất vật ảnh) biết tiêu cự f khoảng cách l vật ảnh ta áp dụng CT

d’ = d.f !d +d’! = l Khi có TH d + d’ = l d + d’ = -l Với TH ta có pt bậc d-f để xác định d Nếu đề khơng địi hỏi cụ thể t/c vật (thật hay ảo) ta có nghiệm Cịn đề yêu cầu rõ t/c vật (và t/c ảnh nữa) số nghiệm nhỏ Cũng khơng loại trừ TH tốn vơ nghiệm

Dạng 3: Xác định vị trí vật ảnh biết di chuyển chúng.

Đây loại toán ngược: Cho biết vật di chuyển lại gần (hoặc xa TK) khoảng a ảnh di chuyển khoảng b, từ xác định vị trí vật ảnh lúc ban đầu sau di chuyển

Để giải toán, áp dụng CT

0,5 đ

d’ = d.f (1) (vị trí ban đầu) d-f

d’ + b = (d + a) f (2) (vị trí cuối) d + a - f

từ rút pt bậc để xác định d, đó, xác định d’ Phương trình có nghiệm, nói chung , tùy thuộc vào yêu cầu đề t/c vật hay ảnh mà tốn có nghiệm chấp nhận Về việc “lấy dấu (+) hay (-) CT (2)”, cần ý đến NX sau đây: ảnh vật di chuyển chiều

Bài tập áp dụng.

Dạng 1: Xác định vị trí vật ảnh biết tiêu cự TK độ phóng đại.

1. Một vật sáng AB đặt thẳng góc với trục TKPK có tiêu cự f = 12cm cho ảnh cao

nửa vật Xác định vị trí vật ảnh Ảnh thật ảo?

2. Một vật sáng AB = 1cm đặt thẳng góc với trục TKHT có tiêu cự f = 20cm cho ảnh

A’B’ = 2cm Xác định vị trí vật ảnh

3. Một vật AB = 4cm đặt thẳng góc với trục TKHT có tiêu cự f = 30cm cho ảnh A’B’ =

2cm Xác định vị trí, tính chất vật ảnh Vẽ ảnh

Dạng 2: Xác định vị trí vật ảnh biết khoảng cách chúng.

4. Một vật sáng AB đặt thẳng góc với trục TKHT có tiêu cự f = 20cm cho ảnh cách vật

90cm Xác định vị trí vật, vị trí tính chất ảnh

5. Một điểm sáng nằm trục TKPK (tiêu cự 15 cm) cho ảnh cách vật 7,5 cm

Xác định vị trí vật, vị trí tính chất ảnh

6. Một vật sáng AB = 4mm đặt thẳng góc với trục TKHT có tiêu cự f = 40cm cho ảnh

cách vật 36cm Xác định vị trí vật; vị trí, tính chất độ lớn ảnh Dạng 3: Xác định vị trí vật ảnh biết di chuyển chúng.

7. Một điểm sáng S đặt trước TKHT (tiêu cự 40 cm) Di chuyển S khoảng 20cm lại gần

TK người ta thấy ảnh S’ S di chuyển khoảng 40cm Tìm vị trí vật ảnh lúc đầu sau di chuyển

8. Một điểm sáng S trục TKPK (tiêu cự 10 cm) ta thu ảnh S’ Di chuyển

S khoảng 15cm lại gần TK người ta thấy ảnh S’ S di chuyển khoảng 1,5cm Tìm vị trí vật ảnh lúc đầu sau di chuyển

9. Một vật sáng AB đặt thẳng góc với trục TK cho ảnh thật nằm cách vật

khoảng Nếu cho vật dịch lại gần TK khoảng 30cm ảnh vật AB ảnh thật nằm cách vật khoảng cũ lớn lên gấp lần

a Hãy xác định tiêu cự TK vị trí ban đầu vật AB

b Để có ảnh vật, phải dịch chuyển vật từ vị trí ban đầu khoảng bao nhiêu, theo chiều nào?

Phương pháp giải số toán quang hệ

A Tóm tắt kiến thức bản

1.Nguyên tắc khảo sát ảnh vật tạo quang hệ : ảnh vật AB qua (tạo bởi) phần tử thứ trở thành vật phần tử thứ hai, ảnh qua phần tử thứ hai trở thành vật phần tử thứ ba Và ảnh tạo phần tử cuối ảnh vật AB tạo hệ

2 Để xác định ảnh tạo phần tử ta áp dụng CT biết, cho phép xác định vị trí độ lớn ảnh

rồi tiếp tới phần tử thứ hai Nếu tia ló cuối giao điểm ta có ảnh thật; cịn chúng có đường kéo dài cắt ta có ảnh ảo

3 Ta thường gặp quang hệ đồng trục, gồm phần tử (gương, TK) có trục Phố biến trường hợp quang hệ đồng trục co phần tử (gương – gương; TK – TK; TK – gương) Khi vật AB đặt thẳng góc trục hệ có ảnh A’B’ thẳng góc với trục

a Hệ TK đồng trục

Khi đặt vật ngồi hệ, trước TK L1 chẳng hạn, chùm tia xuất phát từ vật qua L1 lại qua L2 để

tạo ảnh cuối vaatju Do sơ đồ tạo ảnh sau: L1(f1) L2(f2)

AB A1B1 A2B2 = AB

d1 d’1 d2 d’2

d1 d’1 = d1f1 d1 – f1

d2 = l – d’1

(với l>0) khoảng cách TK)

1 d’2 = d2f2 d2 – f2

Nếu d’2 >0: A’B’ (A2B2) ảnh thât

Nếu d’2 <0: A’B’ (A2B2) ảnh ảo

Nếu d’2 = ∞ : A’B’ xa vơ cùng, chùm tia ló khỏi L2 (hệ) chùm song song

Độ phóng đại:

k = - d’1 - d’2 = d’1 d’2

d1 d2 d1 d2

k>0: A’B’ chiều với AB k<0: A’B’ ngược chiều với AB Độ cao ảnh: A’B’ = !k! AB b Hệ TK – Gương đồng trục

+ Nếu vật đặt ngồi hệ chùm tia xuất phát từ hệ qua TK L, phản xạ gương G, lại qua TK L để tạo ảnh cuối vật Do sơ đồ tạo ảnh sau:

L1 G L

AB A1B1 A2B2 A3B3 = A’B’

d1 d’1 d2 d’2 d3 d’3

d’1 = d1f1 d2 = l – d’1 d1 – f1

d’3 = d3f1 d3 – f1

d’2 = d2f2 d3 = l – d’1 d2 – f2

Độ phóng đại k = d’1d’2d’3 Và A’B’ = /k/ AB

d1d2d3

Nếu G gương phẳng d2 = - d’2

+ Nếu vật nằm khoảng TK gương vật có ảnh: ảnh A’B’ tạo TK ảnh A2B2 tạo nên chùm tia sáng từ vật tới gương, phản xạ gương qua TK Sơ

đồ tạo ảnh sau:

L AB A’B’

d d’

G L AB A1B1 A2B2

d1 d’1 d2 d’2

c Hệ gương đồng trục

Với hệ gương đồng trục G1 G2, có mặt phản xạ quay vào nhau, chùm tia xuất phát từ vật tới G1

chẳng hạn, phản xạ G1 tới G2, lại phản xạ G2 tới G1 Tùy theo yêu cầu đề

bài cần phải xét lần phản xạ gương mà ta có nhiêu ảnh vật, ảnh cuối tạo lần phản xạ cuối ảnh phải xét vật tạo hệ gương Sơ đồ tạo ảnh sau:

G1 G2 G1

AB A1B1 A2B2 A3B3

Áp dụng CT pp tính tốn giống trường hợp ta xác định ảnh vật

B Một số dạng BT bản.

I.Dạng 1: Xác định ảnh tạo hệ TK đồng trục.

1 PP giải:

a Để xác định ảnh tạo hệ TK, vào sơ đồ tạo ảnh, tiến hành tính tốn theo trình tự:

d1 d’1 = d1f1 d2 = l – d’1 d1 – f1

d’2 = d2f2 k = k1 k2 d2 – f2

Trong tùy theo tình cụ thể áp dụng CT tính độ phóng đại ảnh tạo TK

b Nếu đề cho biết d1, f1,l,f2 AB (bài tốn thuận) cách ta tìm d’2 (vị trí

và t/c ảnh) k (độ lớn chiều ảnh)

c Với toán ngược, cần phải xác định đại lượng d1, l, f1 f2 cho biết

đại lượng lại /k/ (hoặc k) Nếu biết /k/ phải xét TH k>0 k< Tùy thuộc vào điều kiện tốn mà có TH chấp nhận

Để giải tốn, ta tính d’2, k theo đại lượng cần xác định Sau dựa vào yêu

cầu đề bài, tìm phương trình xác định đại lượng cần tìm

Nói chung, dạng toán ngược phong phú trước giải tốn nên hình dung cụ thể (bằng hình vẽ sơ lược) tốn, sau định đại lượng cần tìm (để chọn làm ẩn số)

d Muốn vẽ ảnh vật, cần vẽ tia sáng phát từ vật tới TK đầu tiên; xét riêng rẽ tia sáng qua hệ Nên chọn tia để việc vẽ đường thuận tiện

2 Bài tập vận dụng

1. Cho TKHT L1 (f1 = 40cm) TKPK L2 (f2 = - 40cm) đặt trục chính.Vật sáng AB = cm

đặt thẳng góc với trục chính, cách L1 khoảng d1 Khoảng cách TK l = 80cm Xác

định d1 để hệ TK cho

a ảnh ảo b ảnh thật c chùm ló song song d ảnh thật cao 2m Vẽ ảnh 2. Hai TKHT L1 (f1 = 30cm) L2 (f2 = 20cm) có trục đặt cách 15 cm Một vật

sáng AB = 0,5cm đặt vng góc với trục chính, trước L1, cách L1 10cm

a Xác định vị trí, tính chất độ lớn ảnh tạo quang hệ Vẽ ảnh b Nếu di chuyển L2 cách xa L1 ảnh di chuyển nào?

3. Một vật sáng AB = 2cm đặt thẳng góc với trục TKHT L1(f1 = 12cm) cách L1

một khoảng 24cm Sau L1, cách L1 khoảng 18 cm đặt TKPK L2 (f2 = - 10cm) có trục

chính với L1

a Xác định vị trí, tính chất độ lớn ảnh tạo quang hệ Vẽ ảnh

b Nếu di chuyển L1 phía bên phải (giữ ngun AB L2) tính chất ảnh tạo hệ thay

đổi nào?

1 PP giải:

Về bản, pp giải giống trường hợp hệ TK Chỉ cần ý đến vị trí đặt vật theo yêu cầu đề (ở hay ngồi hệ), để hình dung sơ đồ tạo ảnh từ đó, áp dụng CT xác định vị trí độ cao ảnh Nếu vật ngồi hệ việc tính tốn vẽ ảnh phức tạp so với trường hợp hệ TK

2 BT áp dụng.

1 Một vật sáng AB đặt trước TKHT L (có tiêu cự f = 24cm) có ảnh ảo cao 9cm Di chuyển vật 8cm người ta thấy ảnh tạo TK ảnh ảo cao 18cm

a Tìm chiều cao vật

b Bây đặt vật cách TK khoảng d1, đặt sau TK GP vng góc với trục

cách TK 30cm Tìm ĐK d1 để ảnh cho hệ TK – gương ảnh thật Biết ảnh thật cao 8cm,

tìm d1 vẽ ảnh

c Đặt vật cách gương phẳng 1,28cm dịch chuyển TK khoảng từ vật đến gương cho vật gương ln ln vng góc với trục Xác định vị trí TK ảnh tạo hệ vị trí đặt vật

2 Một chùm sáng song song với trục TKHT có tiêu cự 20cm Phía sau TK đặt GP vng góc với trục có mặt phản xạ quay phía TK cách TK 15cm Trong khoảng TK gương người ta quan sát thấy có điểm sảng rõ

a giải thích tính khoảng cách từ điểm sáng tới TK Vẽ đường truyền tia sáng (không vẽ tia sáng qua TK lần thứ hai)

Quay gương đến vị trí hợp với trục góc 450 Vẽ đường truyền tia sáng xác định