GIAO AN BDHSG VAT LY 9 CHUAN

HuÊn luyÖn viÖn ch¹y ngîc chiÒu víi hä víi vËn tèc u <v .Mçi nhµ thÓ th¸âe quay l¹i ch¹y cïng chiÒu víi huÊn luyÖn viªn khi gÆp «ng ta víi vËn tèc nh tríc.. Sau khi gÆp huÊn luyÖn viª[r]

Phần I: Chuyển động học I.Chuyển động hay nhiều vật đờng thẳng

1/.lúc giờ, ngời xe đạp xuất phát từ A B với vận tốc v1=12km/h.Sau đó ngời từ B A với vận tốc v2=4km/h Biết AB=48km/h

a/ Hai ngời gặp lúc giờ?nơi gặp cách A bao nhiªu km?

B/ Nếu ngời xe đạp ,sau đợc 2km ngồi nghỉ ngời gặp lúc giờ?nơi gặp cách A km?

c vẽ đồ thị chuyển động xe hệ trục tọa độ

d vẽ đồ thị vận tốc -thời gian hai xe cuàng hệ trục tọa độ

2/.Một ngời xe đạp từ A đến B với dự định t=4h quảng đờng sau ng-ời tăng vận tốc thêm 3km/h nên đến sớm dự định 20 phút

A/ Tính vận tốc dự định quảng đờng AB

B/ Nếu sau đợc 1h, có việc ngời phải ghé lại 30 ph.hỏi đoạn đờng lại ngời phải vơí vận tốc để đến nơi nh dự định ?

3/ Một ngời khởi hành từ C đến B với vận tốc v1=5km/h sau đợc 2h, ngời ngồi nghỉ 30 ph tiếp B.Một ngời khác xe đạp khởi hành từ A (AC >CBvà C nằm AB)cũng B với vận tốc v2=15km/h nhng khởi hành sau ngời 1h

a Tính quãng đờng AC AB ,Biết ngơì đến B lúc ngời bắt đầu ngồi nghỉ ngời xe đạp đợc 3/4 quãng đờng AC

b*.Vẽ đồ thị vị trí đồ thị vận tốc ngời hệ trục tọa độ

c Để gặp ngời chỗ ngồi nghỉ,ngời xe đạp phải với vận tốc bao nhiêu? 4/ Một thuyền đánh cá chuyển động ngợc dòng nớc làm rớt phao.Do không phát kịp,thuyền tiếp tục chuyển đọng thêm 30 ph quay lại gặp phao nơi cách chỗ làm rớt 5km Tìm vận tốc dòng nớc,biết vận tốc thuyền nớc không đổi

5/ Lúc 6h20ph hai bạn chở học với vận tốc v1=12km/h.sau đợc 10 ph bạn nhớ bỏ quên bút nhà nên quay lại đuổi theo với vận tốc nh cũ.Trong lúc bạn thứ tiếp tục đến trờng với vận tốc v2=6km/h hai bạn gặp trờng

A/ Hai bạn đến trờng lúc ? hay trễ học? B/ Tính quãng đờng từ nhà đến trờng

C/ Để đến nơi vào học ,bạn quay xe đạp phải với vận tốc bao nhiêu?Hai bạn gặp lúc giờ?Nơi gặp cách trờng bao xa?

vẫn khởi hành lúc 7h nên xe gặp lúc 9h48ph.Hỏi ngày ô tô 1đến B ô tô đến B lúc giờ.Cho vận tốc xe không đổi

7/ Hai ngời xe máy khởi hành từ A B.Sau 20ph xe cách 5km. A/ Tính vận tốc xe biết xe thứ hết quảng đờng 3h,còn xe thứ 2h

B/.NÕu xe khởi hành trớc xe 30ph xe gặp sau xe thứ khởi hành?Nơi gặp cach A km?

C/.xe no đến B trớc?Khi xe đến B xe cách B km?

8*/Vào lúc 6h ,một xe tải từ A C,đến 6h 30ph xe tải khác từ B C với vận tốc xe tải 1.Lúc 7h, ô tô từ A C, ô tô gặp xe tải thứ 1lúc 9h, gặp xe tải lúc 9h 30ph.Tìm vận tốc xe tải tô Biết AB =30km

9/ Hai địa điểm A B cách 72km.cùng lúc,một ô tô từ A ngời xe đạp từ B ngợc chiều gặp sau 1h12ph Sau tô tiếp tục B quay lại với vận tốc cũ gặp lại ngời xe đạp sau 48ph kể từ lần gặp trớc

a/ Tính vận tốc ô tô xe đạp

b/ Nếu ô tô tiếp tục A quay lại gặp ngời xe đạp sau bao lâu( kể từ lần gặp thứ hai)

c*/ Vẽ đồ thị chuyển động ,đồ thị vận tốc ngời xe (ở câu b) hệ trục tọa độ

10/ Một ngời từ A đến B.Trên

4 quảng đờng đầu ngời vơi vận tốc v1,nừa thời gian lại với vận tốc v2 ,nữa quãng đờng lại với vận tốc v1 đoạn cuối với vận tốc v2 tính vận tốc trung bình ngời quãng đờng 11/ Cho đồ thị chuyển động xe nh hình vẽ x(km)

a Nêu đặc điểm chuyển động Tính thời 80 điểm vị trí hai xe gặp

b Để xe gặp xe bắt đầu khởi hành sau nghỉ vận tốc xe bao nhiêu? Vận tốc xe 40

bao nhiêu gặp xe hai lần c Tính vận tốc trung bình xe quảng 20

ng i v v

Gợi ý ph ơng pháp giải

1 lập phơng trình đờng xe:

a/ S1 =v1t; S2= v2(t-2)  S1+S2=AB  v1t+v2(t-2)=AB, gi¶i p/t t s1,,S2 thời điểm vị trÝ xe gỈp

b/ gọi t thời gian tính từ lúc ngời xe xuất phát đến lúc ngời gặp ta có p/t

S1= v1 (t-1); S2= v2 (t-2) ; S1 + S2 = AB  v1 (t-1)+ v2 (t-2)=48  t=4,25h=4h 15ph

thời điểm gặp T=10h 15 ph

nơigặp cách A: xn=S1=12(4,25-1)=39km 2 a/.lập p/t: AB

2v +

AB

2(v+3)=4−1/3, (1); AB=4v (2) giải p/t (1)và (2) v=15km/h; AB=60km/h

b/ lËp p/t AB=4.1+(t-1-0,5)v2 v2=18km/h A E C D B 3 a .

khi ngời bắt đầu ngồi nghỉ D ngời xe đạp

đã t2 =2h-1h=1h

Quảng đờng ngời 1h : AE=V2t2=1.15=15km

Do AE=3/4.AC AC= 20km

Vì ngời khởi hành trớc ngời xe 1hnhng lại ngồi ngỉ 0,5h nên tổng thời gian nời đibộ nhiều ngời xe 1h-0,5h = 0,5h.Ta cã p/t

(AB-AC)/v1-AB/v2=0,5 (AB-20)/5-AB/15=0,5 AB=33,75km

b.chọn mốc thời gian lúc ngời khởi hµnh tõ C 

Vị trí ngời A: Tại thời điểm 0h :X0=20km

Tại thời điểm 2h: X01=X0+2V1=20+2 5=30km Tại thêi ®iĨm 2,5h: X01=30km

Sau 2,5 h X1= X01+(t-2,5)v1 Vị trí ngời xe A: X2=v2(t-1)

Ta có bảng biến thiên:

T 2,5

X1 20 25 30 30 32,5

Biểu diễn cặp giá trị tơng ứng x, t len hệ trục tọađộ đề vng góc với trục tung biểu diễn vị trí, trục hồnh biểu diển thời gian chuyển động ta có đồ thị nh hình vẽ

B¶ng biÕn thiªn vËn tèc cđa xe theo thêi gian

T giê 2,5

V1km/ h

5 5-0 0-5

V2km/h

0-15

15 15 15

Ta có đồ thị nh hình vẽ bên

c./ để gặp ngời vị trí D cách A 30km thời gian ngơì xe đạp đến D phải thỏa mản điều kiện: 30v

2

≤2,5⇒12 km/h ≤ v2≤15 km/h

5 a quảng đờng bạn 10 ph tức 1/6h AB= v1/6=2km

bạn xe đến nha ( 10 ph )thì bạn đến D :BD=v2/6=6/6=1km k/c bạnkhi bạn xe bắt đầu đuổi theo : AD=AB+BD=3km

thời gian từlúc bạn xe đuổi theođến lúc gặp ngời bbộ trờng là: t=AD/(v1-v2)= 3/6=1/2h=30ph

tæng thêi gian ®i häc:T=30ph+2.10ph=50ph trƠ häc 10 ph

A B C D b quãng đờng từ nhà đến trờng: AC= t v1=1/2.12=6km

c.* gọi vận tóc xe đạp phải saukhi phát bỏ quênlà v1* ta có: quảng đờng xe đạp phải đi: S=AB+AC=8km

8/12-8/v1*=7h10ph-7h v1*=16km/h

* thời gian để bạn xe quay vễ đến nhà: t1= AB/v1*=2/16=0,125h=7,5ph bạn bbộ đến D1 cách A AD1= AB+ v2 0,125=2,75km

*Thơi gian để ngời xe duổi kịpngời bộ: t2=AD1/(v1*-v2)= 0,275h=16,5ph Thời điểm gặp nhau: 6h20ph+ 7,5ph + 16,5ph + 6h 54ph

* vÞ trÝ gặp cách A: X= v1*t2=16.0,125=4,4km cách trờng 6-4,4=1,6km 6.gọi v1 ,v2 lµ vËn tèc cịae vµ xe ta cã:

thờng ngày gặp nhau, xe1 đợc t1-9-6=3h, xe đợc t2= 9-7=2h p/t v1 t1+ v2t2=AB hay v1+2v2=AB (1)

hôm sau,khigặp nhau, xe t01= 1,8h,xe t02= 2,8h p/t v1t01+ v2t02=AB hay 1,8v1+2,8v2=AB (2)

tõ (1) vµ (2) 3v1= 2v2.(3)

từ (3) (1)  t1=6h, t1=4h thời điểm đến ni T1=6+6=12h, T2= 7+4=11h

mặt khác Δt(v1− v2)=Δs  v1-v2=5:1/3=15 (2) tõ (1) vµ (2)  v1=30km/h,v2=45km/h

b quảng đờng xe thời gian t tính từ lúc xe bắt đầu xuất phát S1= v1t=30t, S2=v2(t-0,5)=45t-22,5

Khi xe gỈp nhau: S1=S2=  t=1,5h x

Nơi gặp cách A x=s1=30.1,5=45km c đáp số 15km 8 gọi vận tốc ô tô a, vận tốc xe tải b Khi ô tô gặp xe tải xe tải 3h, xe ô tô

2h quảng đờng nên: 3.a=2.b (1) t Khi tơ gặp xe tải xe tải 3h,cịn tơ 2,5 h tơ nhiều xe tải đoạn AB=30km nên : 2,5b-3a=30 (2)

tõ (1) vµ (2)  a=40km/h, b=60km/h 9 A D C B

Từ xuất phát đến lần gặp thứ : (tv1+v2) =AB/t1=72:1,2=60km/h (1) Từ lần gặp thứ C đến lần gặp thứ D ô tô đ ợc quảng đờng dài xe dạp (v1-v2) 0,8=2.CB (v1-v2).0,8=2.v2.1,2 v1=4v2 (2)

Tõ vµ  v1=48km/h, v2=12km/h

b gặp lần thứ tổng quảng đờng hai xe 3.AB p/t:( v1+v2)t=3.AB

t=

c bảng biến thiên vị trí xe A theo thời gian t tính tù luc khởi hành

Dạng đồ thị nh hình vẽ **Bảng biến thiên vận tốc xe theo thời gian tính từ lúckhởi hành

T(h) 1,5 4,5

V1km/h 48 48 48

48 -48 48

48 -48

-48

V1km/h 12 12 12 12 12 12

chuyển động(Bài tập bổ xung)

I.VËn tèc trung b×nh

1.1.1.Một ngời quãng đờng S chia thành n chặng không nhau, chiều dài chặng lần lợt S1, S2, S3, Sn Thời gian ngời chặng đờng t-ơng ứng t1, t2 t3 tn Tính vận tốc trung bình ngời tồn quảng đờng

T 1,5 4,5

X1 72 72

S Chứng minh rằng:vận trung bình lớn vận tốc bé nhỏ vận tốc lớn

Giải: Vận tốc trung bình ngời qng đờng S là: Vtb= s1+s2+s3+ sn

t1+t2+t3+ +tn

Gọi V1, V2 , V3 Vn vận tốc chặng đờng tơng ứng ta có:

v1=s1

t1

; v2=s2

t2

; v3=s3

t3

; vn=sn

tn

;

giả sử Vklớn Vi bÐ nhÊt ( n ³ k >i ³ 1)ta ph¶i chøng minh Vk > Vtb > Vi.ThËt vËy:

Vtb= v1t1+v2t2+v3t3+ .vntn

t1+t2+t3+ +tn

=

v1 vi

t1+v2

vi t2+v3

vi

t3+ vn

vi tn t1+t2+t3+ +tn

Do v1

vi

; v1

vi v1 vi >1 nªn v1 vi

t1+ v1

vi

t2.+ v1

vi

tn> t1 +t2+ tn  Vi< Vtb (1)

T¬ng tù ta cã Vtb= v1t1+v2t2+v3t3+ .vntn

t1+t2+t3+ +tn

=

v1 vk

t1+v2

vk t2+v3

vk

t3+ .vn vk

tn t1+t2+t3+ +tn

Do

v1

vk

; v1

vk

v1

vk

<1 nªn v1

vk

t1+ v1

vk

t2.+ v1

vk

tn< t1 +t2+ tn  Vk> Vtb (2) ĐPCM

2 Hợp vận tốc phơng

1.2.1 Các nhà thể thao chạy thành hàng dài l, víi vËn tèc v nh Hn lun viƯn chạy ngợc chiều với họ với vận tốc u <v Mỗi nhà thể tháõe quay lại chạy chiều với huấn luyện viên gặp ông ta với vận tốc nh trớc Hỏi tất nhà thể thao quay trở lại hết hàng họ dài bao nhiêu?

ph

1.2.2 Một ngời dọc theo đờng tàu điện Cứ phút thấy có tàu vợt qua anh ta, Nếu ngợc chiều trở lại phút lại có tàu ngợc chiều qua Hỏi phút có tàu chạy

giải 1.3: gọi l khoảng cách tàu kÕ tiÕp ta cã

( vt-vn).7=l (1); (vt+vn).5=l (2).Từ (1) và(2) suy vt=6vn  vt-vn=5/6vt Thay vào (1) đợc l=35vt/6  khoảng thời gian chuyến tàu liên tiếp là:t=l/vt=35/6(phút).Nghĩa 35/6 phút lại có tàu xuất phát

1.2.3 Một ngời bơi ngợc dịng sơng đến cầu A bị tuột phao, cứ tiếp tục bơi 20 phút bị phao quay lại tìm, đến cầu B tìm đợc phao Hỏi vận tốc dòng nớc bao nhiêu? biết khoảng cỏch gia cu l 2km

Giải cách 1( nh bµi 4)

Giải cách 2: Anh ta bơi ngợc dịng khơng phao 20 phút phao trôi đợc 20 phút  Quãng đờng Anh ta bơi cộng với quãng đờng phao trôi quãng đờng bơi đợc trng 20 phút nớc yên lặng Do quay lại bơi xi dịng để tìm phao, đuổi kịp phao 20 phút Nh từ lúc để tuột phao đến lúc tìm đợc phao 40 phút tức 2/3h vận tốc dòng nớc vn=SAB/t=2:2/3=3km

1.2.4 Từ điểm A sơng, lúc bóng trơi theo dịng nớc một nhà thể thao bơi xi dịng Sau 30 phút đến cầu C cách A 2km, nhà thể thao bơi ngợc trở lại gặp bóng điểm cách A 1km

a Tìm vận tốc dòng nớc vận tốc nhà thể thao nớc yên lặng

b.Giả sử sau gặp bóng nhà thể thao bơi quay lại đến cầu C lại bơi ngợc dịng gặp bóng , lại bơi quay lại cầu C cuối dừng lại bóng cầu C Tìm độ dài qng đờng mà nhà thể thao bơi đợc.( xem đề thi HSG tỉnh năm 1996-1997)

1.2.5 Cho đồ thị chuyển động xe nh hình 1.2.5 a Nêu đặc điểm chuyển đọng xe

a Nêu đặc điểm chuyển động xe Tính thời điểm thời gian xe gặp nhau? lúc xe đợc quãng đờng

b Khi xe đến B xe cách A km?

c để xe gặp xe thứ lúc nghỉ xe phải chuyển động với vận tốc bao nhiêu?

1.2.7 Cho đồ thị h-1.2.7

a Nêu đặc điểm chuyển động xe Tính thời điểm vị trí xe gặp b Vận tốc xe xe phải để xe gặp xe nghỉ ki lơ mét 150 Thời điểm gặp lúc đó, vận tốc xe 2,5 lần vận tốc xe Tỡm tc mt xe?

Gợi ý giải 1.1.8:

b Đồ thi (I) phải nằm góc EM F, đồ thị phải nằm góc EN F  50 ³

v1 ³ 25; 150 ³ V2 ³ 50 vµ 150/ V2=100/V1 +  V2= 150V1/ ( 100+ V1) Khi xe gỈp nhau, lóc V2= 2,5V1, nên ta có hệ phơng trình: V2=2,5V1; V1t=150-50 ; V2( t-1)=150

 t= 2,5h; V1=40km/h; V2= 160km/h Chuyển động tròn đều.

1.3.1.Lúc 12 kim kim phút trùng nhau( số 12). a Hỏi sau bao lâu, kim lại trùng

b lần thứ hai kim trùng nhaulà lúc mÊy giê?

1.3.2 Một ngời vận động viên xe đạp khởi hành địa điểm, chièu đờng tròn chu vi 1800m vận tốc ngời xe đạp 26,6 km/h, ngời 4,5 km/h Hỏi ngời đi đợc vòng gặp ngời xe đạp lần Tính thời gian địa điểm gặp nhau?.( giải toán đồ thị tính tốn)

1.3.3.Một ngời vào buổi sáng, kim kim phút chồng lên ở khoảng số ngời quay nhà trời ngã chiều nhìn thấy kim giờ, kim phút ngợc chiều Nhìn kĩ ngời thấy kim nằm số Tính xem ngời vắng mặt

Gỵi ý phơng pháp:

Giữa lần kim kim phút trùng liên tiếp, kim phút quay nhanh kim giờ vòng Và kim phút nhanh kim 11/12 vòng khoÃng thời gian lần kim kim phút gặp liên tiếp t=1: 11/12=12/11 giờ.

kim ngợc chiều ngày luc là: 7

11h ; giê, lóc vỊ lµ 13

11h ; thời gian vắng mặt giờ.

phần II: Nhiệt học

1 nội trun nhiƯt

1.1 cầu đồng khối lợng 1kg, đợc nung nóng đến nhiệt độ 1000C và

một cầu nhôm khối lợng 0,5 kg, đợc nung nóng đến 500C Rồi thả vào một

nhiệt lợng kế sắt khối lợng 1kg, đựng 2kg nớc 400C Tính nhiệt độ cuối cùng

cđa hƯ c©n b»ng

1.2 Có n chất lỏng khơng tác dụng hóa học với ,khối lợng lần lợt là:m1,m2,m3 mn.ở nhiệt độ ban đầu t1,t2, tn.Nhiệt dung riêng lần lợt

là:c1,c2 cn.Đem trộn n chất lỏng với nhau.Tính nhiệt độ hệ có cân

bằng nhiệt xảy ra.( bỏ qua trao đổi nhit vi mụi trng)

1.3 Một nồi nhôm chứa nớc t1=240C.Cả nồi nớc có khối lợng lµ kg ,ngêi

ta đổ thêm vào lít nớc sơi nhiệt độ hệ cân 450C Hỏi phải đổ

thêm nớc sơi nhiệt độ nớc nồi 600C.(bỏ qua mất

nhiƯt cho m«i trêng)

1.4 Một miếng đồng có nhiệt độ ban đầu 00C,tính nhiệt lợng cần cung cấp cho

miếng đồng để thể tích tăng thêm 1cm3 biết nhiệt độ tăng thêm 10C

thì thể tích miếng đồng tăng thêm 5.10 5 lần thể tích ban đầu lấy KLR

và NDR đồng : D0=8900kg/m3, C= 400j/kg độ

1.5 Để sử lí hạt giống ,một đội sản xuất dùng chảo gang có khối lợng 20kg,để đun sơi 120lít nớc 250C Hiệu suất bếp 25%.Hãy tính xem muốn đun sơi 30

ch¶o níc nh phải dự trù lợng than bùn tối thiểu ? Biết q=1,4.107j/kg; c

1=460j/kg.K; C2=4200j/kgđộ

1.6 Đun ấm nớc bếp dầu hiệu suất 50%, phút đốt cháy hết 60/44 gam dầu Sự tỏa nhiệt ấm khơng khí nh sau: Nếu thử tắt bếp phút nhiệt độ nớc giảm bớt 0,50C ấm có khối lợng m

1=100g, NDR C1=6000j/kg độ, Nớc

có m2=500g, C2= 4200j/kgđộ, t1=200C

a Tìm thời gian để đun sơi nớc b Tính khối lợng dầu hỏa cần dùng

1.7.Ngời ta trộn hai chất lỏng có NDR, khối lợng ,nhiệt độ ban đầu lần lợt là:m1,C1,t1;; m2,C2,t2 Tính tỉ số khối lợng chất lỏng trờng hợp sau:

b Hiệu nhiệt độ ban đầu chất lỏng so với hiệu nhiệt độ cân nhiệt độ đầu chất lỏng thu nhiệt tỉ số a

b

1.8/ Dùng bếp dầu đun lít nớc đựng ấm nhơm có khối lợng 300g,thì sau 10 phút nớc sôi Nếu dùng bếp ấm để đun lít nớc điều kiện nớc sơi Biết nhiệt bếp cung cấp đặn,NDR nớc nhôm lần lợt là: C=1=4200j/kgđộ, c2=880j/kgđộ

1.9/ Có2 bình, bình đựng chất lỏng Một học sinh múc ca chất lỏng bình trút vào bình ghi lại nhiệt độ bình sau lần trút: 200C,350C,bỏ xót, 500C Tính nhiệt độ cân lần bỏ xót nhiệt độ ca

chất lỏng lấy từ bình Coi nhiệt độ khối lợng ca chất lỏng lấy từ bình nh nhau, bỏ qua nhiệt cho mụi trng

Phần III: Điện học

A/ Tóm t¾t kiÕn thøc

1/ Muốn trì dòng điện lâu dài vật dẫn cần trì điện trờng vật dẫn Muốn cần nối đầu vật dẫn với cực nguồn điện thành mạch kín

Càng gần cực dơng nguồn điện cao Quy ứơc điện cực dơng nguồn điện , điện lớn , điện cực âm nguồn điện Quy ớc chiều dòng điện chiều chuyển dời có hớng hạt mang điện tích d-ơng, Theo quy ớc bên ngồi nguồn điện dịng điện có chiều từ cực dd-ơng, qua vật dẫn đến cực âm nguồn điện (chiều từ nơi có điện cao đến nơi có diện thế thấp)

Độ chênh lệch điện điểm gọi hiệu điện điểm : VA-VB=

UAB Muèn trì dòng điện lâu dài vật dẫn cần trì HĐT

gia u vật dẫn ( U=0  I =0) 2/ Mạch in:

a Đoạn mạch điện mắc song song:

*Đặc điểm: mạch điện bị phân nhánh, nhánh có chung điểm đầu điểm cuối Các nhánh hoạt động độc lập

*TÝh chÊt: Uchung

cờng độ dịng điện mạch trổng cờng độ dòng điện mạch rẽ

I=I1+I2+ +In

3.Nghịch đảo điện trở tơng đơng tổng nghịch đảo điện trở thành phần

R=R1+R2+ +Rn

-Từ t/c công thức định luật ôm 

.I1R1=I2R2= =InRn=IR

- từ t/c Đoạn mạch gồm n điện trở có giá trị r điện trở đoạn mạch mắc song song lµ R=r/n

- từ t/3  điện trở tơng đơng đoạn mạch mắc song song nhỏ mi in tr thnh phn.

b Đoạn mạch điện m¾c nèi tiÕp:

*Đặc điểm:các phận (các điện trở) mắc thành dãy liên tục cực nguồn điện ( phận hoạt động phụ thuộc nhau)

*tÝnh chÊt: 1.I chung

R=R1+R2+, Rn

*Từ t/c công thức định luật ôm I=U/R  U1/R1=U2/R2= Un/Rn (trong

đoạn mạch nối tiếp, hiệu điện đầu vật dẫn tỉ lệ thuận với ®iƯn trë cđa chóng)  Ui=U Ri/R

Từ t/s  có n điện trở giống mắc nối tiếp điện trở đoạn mạch R =nr Cũng từ tính chất  điện trở tơng đơng đoạn mạch mắc nối tiếp ln hn mi in tr thnh phn.

C.Mạch cầu :

r1

r2

=r3

r4

Mạch cầu cân có tính chất sau: - điện trở: ( R5 đờng chéo cầu)

-VỊ dßng: I5=0

-vỊ H§T : U5=0

I1 I2

=r2

r1

;I3 I4

=r4

r3

; I1=I3;I2=I4

suy

r1

r2

r3

r4

;

Mạch cầu không cân bằng: I5 khác 0; U5khác

* Trờng hợp mạch cầu có số điện trở có giá trị 0; để giải tốn cần áp dụng quy tắc biến đổi mạch điện tơng đơng ( phần dới )

*Trờng hợp điện trở khác xét sau 3/ Một số quy tắc chuyển mạch:

a/ chập điểm điện thế: "Ta chập hay nhiều điểm có điện thành điểm biến đổi mạch điện tơng đơng."

(Do VA-Vb = UAB=I RAB  Khi RAB=0;I hc RAB 0,I=0 Va=VbTức A B

cùng điện thế)

Các trờng hợp cụ thể: Các điểm đầu dây nối, khóa K đóng, Am pe kế có điện trở khơng đáng kể Đợc coi có điện Hai điểm nút đầu R5 mch

cầu cân

b/ B in trở: ta bỏ điện trở khác khỏi sơ đồ biến đổi mạch điện tơng đơng cờng độ dòng điện qua điện trở

Các trờng hợp cụ thể: vật dẫn nằm mạch hở; điện trở khác mắc song song với vật dãn có điện trở 0( điện trở bị nối tắt) ; vơn kế có điện trở lớn (lý tởng)

4/ Vai trò am pe kế sơ đồ:

* NÕu am pe kÕ lý tëng ( Ra=0) , chức dụng cụ đo nã cßn cã vai trß

nh dây nối đó:

Có thể chập điểm đầu am pe kế thành điểm bién đổi mạch điện t-ơng đt-ơng( am pe kế điểm sơ đồ)

Nếu am pe kế mắc nối tiếp với vật đo cờng độ d/đ qua vậtđó

Khi am pe kế mắc song song với vật điện trở bị nối tắt ( nói trên) Khi am pe kế nằm riêng mạch dịng điện qua đợc tính thơng qua dịng nút mà ta mắc am pe kế ( theo định lý nút).

* Nếu am pe kế có điện trở đáng kể, sơ đồ ngồi chức dụng cụ đo am pe kế có chức nh điện trở bình thờng Do số cịn đợc tính cơng thức: Ia=Ua/Ra

5/ Vai trị vơn kế s :

a/ trờng hợp vôn kế có ®iƯn trá rÊt lín ( lý tëng):

*Vơn kế mắc song song với đoạn mạch số vôn kế cho biết HĐT đầu đoạn mạch đó:

*TRong trờng hợp mạch phức tạp, Hiệu điện điểm mắc vôn kế phải đợc tính cơng thức cộng thế: UAB=VA-VB=VA- VC + VC- VB=UAC+UCB

*có thể bỏ vơn kế vẽ sơ đồ mạch điện tơng đơng

*Những điện trở mắc nối tiếp với vôn kế đợc coi nh dây nối vôn kế ( sơ đồ tơng đơng ta thay điện trở điểm dây nối), theo cơng thức định luật ơm cờng độ qua điện trở coi nh , ( IR=IV=U/ ∞ =0)

b/ Trờng hợp vơn kế có điện trở hữu hạn ,thì sơ đồ ngồi chức dụng cụ đo vơn kế cịn có chức nh điện trở khác Do số vơn kế cịn đợc tính cơng thức UV=Iv.Rv

6/.Định lý nút :Tổng dòng điện vào nút tổng dòng điện nỳt ú

7/ Công thc điện trở: R =? ; 8/ Định luật ôm: I = U/R

R=ρ.l

S B Bµi tËp I Công thức điện trở

1.1Mt dõy dn ng tính có chiều dài l Nếu gấp lại làm đơi, gập lại làm bốn, điện trở sợi dây chập phần điện trở sợi dây ban đầu ( Đ/S:R1=1/16R)

1.2 Một đoạn dây chì có điện trở R Dùng máy kéo sợi kéo cho đờng kính dây giảm lần , điện trở dây tăng lên lần.(ĐS: 16 lần)

1.3 Điện trở suất đồng 1,7 10-8 m, nhôm 2,8.10-8 m.Nếu thay một

dây tải điện đồng , tiết diện 2cm2 dây nhơm, dây nhơm phải có tiết

diện bao nhiêu? khối lợng đờng dây giảm lần (D đồng=8900kg/m3, D

nh«m= 2700kg/m3).

1.4 Một cuộn dây đồng đờng kính 0,5 mm,quấn quanh lõi hình trụ dài 10cm, đờng kính lõi 1cm đờng kính đĩa đầu lõi 5cm Biết vòng dây đợc quán sát Hãy tính điện trở dây

1.5 Một dây nhơm có khối lợng m=10kg, R=10,5 .Hãy tính độ dài đờng kính dây

1.6 Một bình điện phân đựng 400cm3 dung dịch Cu SO

4 điện cực đồng

đặt đối diện nhau, cách 4cm ,nhng sát đáy bình.Độ rộng 2cm, độ dài phần nhúng dung dịch 6cm, điện trở bình 6,4 

a tính điện trở suất dung dịch dẫn điện

b Đổ thêm vào bình 100cm3 nớc cất, mực d/d cao them 2cm Tính điện trở của

b×nh

c Để điện trở bình trở lại giá trị ban đầu,phải thay đổi khoảng cách bao nhiêu, theo hớng nào?

Gỵi ý cách giải

1.1 Điện trở dây dẫn tỉ lệ thuận với chiêù dài, tỉ lệ nhịch với tiết ®iƯn cđa d©y Theo

đề bài, chiều dài giảm lần,làm điện trở giảm lần mặtkhác tiết diện lại giảm lần làm điện trở giảm thêm lần điện trở sợi dây chập giảm 16 lần so với dây ban đầu

1.4 Tính số vịng lớp: n=100/0,5=200 Tính độ dày phần quấn dây: (5-1): 2.10=20m Số lớp p=20: 0,5=40( lớp)

Tæng sè vòng dây: N=n.p=8000 vòng

Đờng kính t/b vòng: d=(5+1):2=3cm

.d2

4 Chiều dài củadây: l= dn=753,6m

TiÕt diƯn t/b cđa d©y: S =

ρ.l s

1.6 a.diện tích miếng đồng ngập d/d:S1=a.h điện trở suất dây ban đầu

= Rk 1S1/11

1

k2

=v2

v1

=ρ2

ρ1 b thÓ tích d/d ban đầu v1=400cm

3, thể tích d/d lóc sau lµ v

2=500cm3

tỉ số nồng độ d/d lúc đầu lúc sau:

= 5/4 (nồng độ d/d cao khả dẩn điện tốt, suất điện trở bé)

ρ TiÕt diƯn d©y dÈn lóc sau: S2= a.( h+0,02)= điểntở bình R2= 2.l/S2=6

c lx=R1 S2/ ρ 2=4,27m

II.ghÐp ®iƯn trë-tÝnh ®iƯn trë-®o ®iƯn trë II.1.ghÐp ®iƯn trë

2.1. Có điện trở giống hệt nhau, hỏi tạo đợc giá trị điện trở khác

Nếu điện trở có giá trị khác R1, R2, R3 tạo đợc bao nhiêu?

2.2. Cã hai loại điện trở: R1=20 , R2=30 Hỏi cần phải có điện trở

mi loi mắc chúng:

a Nối tiếp đợc đoạn mạch có điện trở R=200 ?

b Song song đợc đoạn mạch có điện trở R= (S 121/nc9)

2.3**. Có điện trở loại r=5 Cần , phải mắc

chỳng nh th no, c điện trở cá giá trị nguyên cho trớc? Xét trờng hợp X=6, 7,8,9( )

2.4. Phải lấy điện trở r=  để mắc thành đoạn mạch có điện trở R=0,6  (S121/nc9)

2.5 Cho mạch điện nh hình vẽ 1.8 ;UBD khômg đổi 220v, R1=170 ,

Am pe kÕ chØ 1A R lµ mét bé gåm 70 điện trở nhỏ mắc nối tiếp, thuộc loại khác nhau: 1,8 , , 0,2 .Hỏi loại cã bao nhiªu chiÕc?

2.6*Một hộp kín (gọi hộp đen) chứa toàn điện trở, điện trở đợc nối

với chốt A,B,C nhô Đo điện trở cặp điểm ta đợc:RAB=12

, RBC=16,5 

RAC= 28,5  Hỏi hộp chứa tối thiểu điện trở, tính in tr y v v s

cách mắc chúng vào điểm A,B,C?

đoạn mạchđiện hình tam giác,hình (quy đoạn mạch song nối tiếp)

2.7** Ba điện trở x,y,z làm thành cạnh tam giác ABC hình vẽ.

Điển trở mạng đo theo ba cạnh AB, BC, CA lần lợt a,b,c Tính x,y,z Xét trờng hỵp

1/ a=5 , b= , c=  1/ x=6, y= 12,

§S z=18 2/ a=8 , b= 18 , c= 20  2/ x=9, y=27,

z=4 5

2.8** Mét hép đen ( tơng tự nh 1.6) Có R

AB= 20 , RBC==45 , RAC=50 .X¸c

định điện trở vẽ sơ đồ cách mắc chúng vo im A,B,C

mạch điện vô hạn tuần hoàn phía, phía.

(xem cácbài 2.9*, 2.10*,2.11* NC9/ĐHQG)

Mch in cú tính chất đối xứng ( đối xứng trục).Xem tập 2.7; 2.8

NC9/ §HQG

Các tập khác (về quy tắc chuyển mạch ):xem tập 2.2;2.3; 2.3; 2.4; 2.5NC9 /ĐHQG

II 2.Đo điện trở: ( Bài tập thực hành)

2.9 Dùng am pe kế có điện trở nhỏ, điện trở biết trớc trị số r, ắc quy số dây nối Hãy xác định điện trở vật dẫn X.( cho ắc quy nối với mạch hiệu điện cực khơng thay đổi); (S/121/nc9)

2.10 Cho am pe kế, vôn kế, ắc quy số dây nối.Hãy xác định điện trở vật dẫn x Xét trờng hợp

a Am pe kÕ có điện trỏ nhỏ, vôn kế có điện trỏ lớn ( Am pe kế vôn kế lí t-ëng)

b Am pe kế có điện trở đáng kể,vơn kế có điện trở hữu hạn

2.11.Dùng vơn kế có điện trở lớn,một điện trở biết trớc điện trở r,một ắc quy số dây nối Hãy xác định điện trở vật dẫn x (S/121/nc9)

2.12:Xác định điện trở xuất chất làm dây dẩn với dụng cụ: am pe kế, vôn kế, ắc quy,thớc đo chiều dài, thớc kẹp số dây ni khỏc (S/121)

2.12.Ba điện trở mắc với hộp kín nh hình vẽ HÃy tìm ®iƯn trë R1,R2,R3 Dơng gåm cã: mét v«n kÕ, am pe kế, ắc quy sè d©y

nèi (S/121/nc9)

2.13 Nêu phơng án xác định giá trị điện trở Rx với dụng cụ sau đây:

Một Am pe kế,một điện trở r1 biết trớc giá trị, Một đoạn dây dẫn có suất điện trở

kh¸ lớn, số dây nối(có suất điện trở bé) pin, thớc thẳng có thang đo

2.14 Cho vơn kế , vơn kế có điện trở R0 biết, cịn vơn kế có điện trở

Rx cha biết, nguồn điện chiều, điện trở R Hãy xác định Rx vôn kế vôn

kÕ

2.15 Cho điện trở R1và R2 , am pe kế , nguồn điện không đổi.Tinh giá trị

điện trở

2.16 Làm đo đợc HĐT mạng điện cao 220 v , có vơn kế với thang đo đến 150V? ( điện trở vôn kế nh nhau)

2.17.Cho hộp đen (hình 2.10) có cực ra, vơn kế, am pe kế, nguồn điện dây nối Biết hộp có điện trở mắc hình Hãy xác định đọ lớn điện trở

2.18 Trong hộp kín A có bóng đèn pin, hộp kín B có điện trở Làm

thế biết bóng đèn nằm hộp

( xem bµi 117 /S121/nc9)

2.19 Bằng cách nào, nhúng dây dẩn nối với cực nguồn điẹn vào cốc nớc, có thểnhận biết đợc có tồn hay không chúng hiệu điện thế?

2.20 Để xác định xem cực nguồn điện cực dơng cực cực âm, thực tế ngời ta thờng đặt vào cốc nớc đầu dây dẫn nối với cực quan sát thấy gần dâỷ dẩn tỏa nhiều khí Theo số liệu làm xác định đợc cực cực âm?

2.21.* Cho nguồn điện có hiệu điện thé U nhỏ không đổi,một điện trở r cha

biết mắc đầu vào cực nguồn, ampekế có điện trở Ra khác cha

2.22.** Cã am pe kÕ lÝ tởng , với giới hạn đo khác nhau

cha biết, nhng đủ đảm bảo không bị hỏng Trên mặt thang chia độ chúng có vạch chia, khơng có chữ số Dùng am pê kế với nguồn có hiệu điện khơng đổi,cha biết, điện trỏ mẫu R1 biết giá trị nối để xác

định điện trở Rx cha biết.Hãy nêu phơng án thí nghiệm (có giải thích) Biết độ

lệch kim am pe kế tỉ lệ thuận với cờng độ dòng điện chạy qua (cn8) ( giải lại tốn cú mt ampek)

III.Định luật ôm cho đoạn mạch- cho toàn mạch

Định luật ôm cho toàn mạch- mạch điện có nhiều nguồn

Tóm t¾t lÝ thuyÕt:

 Cho mạch điện gồm điện trở R mắc cực nguồn điện chiều có suất điện độngE, điện trở r (h-A).gọi cờng độ dòng điện mạch I ta có I= E

r+R (1)

 Từ cơng thức * định luật ơm cho tồn mạch  E=I(.r+R)hay E=I.r+I.R (2)

 Dấu E I mạch điện có nhiều nguồn ( hình B):Trongmạch điện có nhiều nguồn,để viết dấu nguồn cờng độ dòng điện chạy qua đoạn mạch ta làm nh sau:

- Chọn chiều dòng điện ®o¹n m¹ch( chän tïy ý)

-Chọn chiều xét mạch kín quan tâm - lấy dấu (+) cho nguồn E chiều xét qua có chiều từ cực âm (-) sang cực dơng (+ ) , lấy dấu (+) cho cờng độ dòng điện I chiều dòng điện chạy qua điện trở ( hay đoạn mạch) với chiều tính mà ta chọn

Ví dụ:ở hình-B tạm quy ớc chiều dòng điện mạch nh hình vẽ,xét mạch kín CABC( theochiều C A  B  C) th×: E1 lÊy dÊu(+), E2 lÊy dấu (-),I1 I2 lấy

dấu (+)nên ta có phơng trình E1-E2=I1r1+I2r2

Bài tập vận dơng:

3 1.1 Cho mạch điện nh hình vẽ3.1.1 Trong E1=12V, r1= , r2 = 

a tìm E2 để khơng có dịng điện qua R?

b Giả sử cho R=1 , E2=6 V,khi dịng điện qua R khác tính cờng độ dòng

c UAB=? NÕu R=0, R

rất lớn ?

Bài tập khác: §Ị thi HSG tØnh ( 2001-2002),Bµi ( trang 86 CC), 100 ( trang 23/cc)

Mạch cầuTỏng quát.

Tóm tắt lí thuyết:

*Quy tc biến đổi mạch hình thành mạch hình tam giác:

R1=

xy+yz+zx

z

, R1=

xy+yz+zx

x

, R1=

xy+yz+zx

y

*Quy tắc chuyển mạch hình tam giác thành hình sao:

x= R1.R3

R1+R2+R3

z= R2.R3

R1+R2+R3

y= R1.R2

R1+R2+R3

 Bµi tËp mẫu:Xem ví dụ trang 66 sách vật lí nâng cao 9-ĐHQG

Bài tập vận dụng

3.2.1: Cho mạch điện nh hình vẽ 3.3.1 , R1 = R2 = , R3 =2 ,R4=3 ,R5=4 .,

UAB=5,7V Tìm cờng độ dịng điện điện trở tơng đơng ca mch cu

3.2.2 Cho mạch điện nh hình 3.3.1, R1 = R2 = , R3 =2

,R4=3 ,R5=4  ,I5=0,5A có chiều từ C đến D Tìm Hiệu điện thếgiữa điểm A

vµ B

3.2.3 Cho mạch điện nh hình 3.3.1, R1 = R2 = , R3 =2 ,R4=3 ,R5=4,I5=0,5A

Tìm Hiệu điện điểm A B

3.2.4 Chomạch điện nh hình 3.2.2.trong R1 = R4 = , R3 =R2=3 ; R5

bóng đèn loại (3V-1,5W)đấng sáng bình thờng.tính UAB?

Phơng pháp giải: Bài 3.2.1:

*cỏch 1: t n số U1 U3;U5 Dựa vào công thức cộng tính U2,U4 theo U1

U3 ( đặt ẩn U1và U4 )

lập phơng trình dịng nút C D theo ẩn số chọn;  giải phơng trình tính đợc U1, U3  cờng độ dòng điện chạy điện trở mạch

 điện trở tơng đơng đoạn mạch

*Cách 2: đặt ẩn số I1 I3, tính I2và I4 theo ẩn số chọn Lập phơng trình tính

*Cách 3: biến đổi mạch điện tơng đơng( tam giác thành ngợc lại), tính điện trở tơng đơng đoạn mạch, tính cờng độ dịng điện mạch tính I1

I3 tõ hƯ ph¬ng trình I1+I3=I (1), I1R1 +I5R5=I3R3

Bài 3.2.2: Chọn cách giải

Đặt ẩn U1 U4 ( U1 U3 ) vận dụng công thức cộng thế, viết công

thức tính U2 U3 theo U1 U4, Lập tiếp phớng trình tÝnh UAB theo nh¸nh

ACDB: UAB= U1 + I5 R5 + U4 =UAB (1) Lập thêm phơng trình dòng nút

C D: U1

R1

=U5+UAB−U1

R2

(2) U4

R4

=U5+UAB− U4

R2

(3)

Giải hệ phơng trình ẩn tìm đợc UAB (từ lại tìm đợc cỏc i

l-ợng khác lại )

bi 3.2.3: giải tơng tự nh 3.3.2 nhng cha cho biết chiều dịng điện I5

cần phải xác định chiều I5 trớc ( chọn sai, dẫn đến UAB <0  vơ lớ)

Mạch điện có am pe kế, vôn kế:

3.3.1 Cho mạch điện nh hình 3.1, điện trở Giống nhau, có giá trị r ; ®iƯn trë

của am pe kế khơng đáng kể; UAB có giá trị U0 khơng đổi Xác định số

c¸c am pe kÕ

a.cả khóa đóng Chốt (+) am pe kế mắc vào đâu? b khóa cựng m?

3.3.2 Cho mạch điện nh hình 3.3.2 ; R1=R4= ;

R2=R3=3 ; R5= 0,5 ; UAB= v

a Xác định số am pe kế? Biết Ra=0

b Chèt (+) cña am pe kế mắc vào đâu

3.3.3.Mt ampek cú Ra đợc mắc nối tiếp với điện trở R0 =20 , vào điểm

M,N có UMNkhơng đổi số làI1=0,6A Mắc song song thêm vào

ampekế điện trở r=0,25 , số am pekế I2=0,125A.Xác định Io

bá ampekÕ ®i?

3.3.4. ( 95NC9) Cã ampekế điện trở lầ lợt R1 , R2 ,

nhau råi míi m¾c nèi tiÕp với R vào nguồn Ampekế thứ 3A, AmpekÕ thø chØ 2A

a.TÝnh R1 vµ R2 ?

b.Nếu mắc trực tiếp R vào nguồn cờng độ dòng điện qua R bao nhiêu?

3.3.5. Cho mạch điện nh ình vẽ 3.3 Trong R/=4R, vơn kế có điện trở R

v, UMN

khơng đổi Khi k đóng K mở , số vơn kế có giá trị lần l ợt 8,4V 4,2 V Tính U v Rv theo R ( 98/nc9/XBGD)

3.3.6*.Một mạch điện gåm mét ampekÕ cã ®iƯn trë R

a, mét điện trở R=10

vôn kế co điện trở Rv=1000V,mắc nối tiếp.Đặt vào đầu đoạn mạch hiệu điện

thế U, số vôn kế 100V mắc vôn kế song song với R số 100V TÝnh Ra vµ U ( 107/NC9/ XBGD)

3.3.7. (xem bài1- đề 9Trang 90 CC9)

3.3.8**. Cã k ®iƯn trở giống hệt có giá trị r, mắc nèi tiÕp víi vµo mét

mạnh điện có hiệu điện không đổi U mắc vôn kế song song với điện trở vơn k ch U1

a.Chứng tỏ mắc vôn kế song song với k-1 điện trở số vôn kế Uk-1 =(k-1)U1

b Chứng tỏ rằng: số vôn kế mắc song song víi k-p ®iƯn trë gÊp k − p

p

lần so với mắc song song với p ®iƯn trë (víik,p  Z+; K > P )

3.3.9. Hai điện trở R1 , R2 đợc mắc nối tiếp với vào

điểm A B có hiệu điện UAB khơng đổi Mắc vơn kế song song với R1 ,

sè chØ làU1 mắc vôn kế song song với R2 số U2

a Chøng minh : U1 /U2 =R1 /R2

b BiÕt U=24V, U1 =12V, U2 = 8V TÝnh tỉ số Rv/R1 ;Rv/R2 ;điện trở Rv vôn

kế,và hiệu điệnthế thực tế đầu R1 vµ R2 ? (NC9/XBGD)

3.3.10..Để đo cờng độ dòng điện qua điện trở R=250 , ngời ta o giỏn tip

qua vôn kế mắc nối tiếp( hình 3.3.10).Vôn kế V1 có R1 =5k, số chØ lµ U1

=20V, vơn kế V2 có số U2 =80V.Hãy xác định cờng độ dòng điện mạch

Cờng độ mạch tìm đợc chịu sai số ảnh hởng dụng cụ đo %? ( trích đề thi HSG tỉnh năm 2002-2003)

 Một số toán đồ thị

3.4.1. Cho

mạch điện nh hình vẽ 3.4.1.a: ampe kế lí tởng, U=12V Đồ thị biểu diễn phụ thuộc cờng độ dòng điện chạy qua ampekế(Ia) vào giá trị biến trở Rx có

dạng nh hình 3.4.1.b.Tìm R1 , R2 , R3 ? (đề thi tuyển sinh vào lớp 10 chun lí

§HTN)

IV.Điện năng-Công suất dòng điện:

Tính cơng suất cực đại:

4.1 Ngời ta lấy điện từ nguồn MN có hiệu điện U chốt A,B qua điện trở r đặt hộp nh hình vẽ 1.1

.Mạch ngồi điện trở R thay đổi đợc, mắc vào A B

a Xác định giá trị R để mạch ngồi có cơng suất cực đại Tính giá trị cực đại đó?

b Chứng tỏ rằng, cơng suất mạch ngồi nhỏ cơng suất cực đại(Pcđ) điện

trë R cã thĨ ứng với giá trị R1 R2 R1.R2 =r2 Phơng pháp:

P=

u2

(√R+ r

√R)

2 ThiÕt lËp ph¬ng trình tính công suất mạch theo r R

:

 P= U

2

R

(R+r)2 

P măc R=r giá trị Pmăc

 Tõ (1) suy PR2 -(U2-2rP)2 +r2P=0  tÝnh =4r2P

cđ( Pcđ P) tìm điều kiện

củađể phơng trình bậc có2 nghiệm phân biệt  kt lun.

Các tập khác: Bài 82, 84(S121 / NC8)

Cách mắc đèn ( toỏn nh mc)

4.2 (bài77/121):Cho mạch Nh hình vẽ bªn:UMN=24v, r=1,5 

a.Hỏi điểm AB mắc tối đa bóng đèn loại 6V-6w để chúng sáng bình thờng

b.Nếu có 12 bóng đèn loại 6V-6w phải mắc để chúng sỏng bỡnh thng?

Phơng pháp giải

a Tính cơng suất cực đại mạch ngồi  số bóng tối đa

b.- (Xét cách mắc đối xứng M dãy, dãy có n điện trở mắc nối tiếp có phơng pháp)

-Lập phơng trình dịng:I=U/(r+R) Theo ẩn số m n,Trong m+n=12

-đặt phơng trình cơng suất:P=PAB+PBN Theo biến số m n m+n=12

4.3:Cho nguồn điện có suất điện động E khơng đổi , r=1,5  Có cách mắc đèn 6V-6W vào điểm A B để chúng sáng bình thờng? Cách mắc có lợi hơn? sao?

Phơng pháp: a.cách mắc số bóng đèn.

Pi Ptp

=H C¸ch2: Từ phơng trình thế:E=UAB+I r Theo biến m n, phơng trình

m.n=N( N l s búng c mắc, m số dãy, n số bóng dãy)  phơng trình: m=16-n ( *), biện luận *n<4  n= { }; m={ }.

b Cách lợi hơn? xét hiệu suất Trong đóPi=Pđmn, Ptp=Pi+I2r

hay Ptp=PI +(mIđ)2r So sánh hiệu suất mạch ®iƯn c¸c c¸ch  kÕt ln

4.4.( 4.23 nc9):Cho mạch điện nh hình vẽ, UMN=10V,r =2 , HĐT định mức

bóng Uđ=3V, Cơng suất định mức

bóng tùy chọn từ 1,5  3W Tím số bóng,loại bóng, cách ghếp bóng để chúng sáng bình thờng?

Phơng pháp giải: Xét cách mắc N bóng đèn thành m dãy, dãy có n bóng mắc

nãi tiÕp

*Đặt phơng trình thế:UMN=UMA+UAB 12=UAM+nUđ  khoảng xác định của

n={1,2,3} (1)

* Đặt phơng trình cơng suất: PAB=NPđ NPđ=15n-4,5n2  khoảng xác định của

N:

15n−4,5n2

3 ≤ N ≤

15n −4,5n2

1,5 (2)

15n−4,5n2

N

 t×m sè dÃy m: m=N/n (3) Tìm Pđ= (4) lập bảng giá trị N,m Pđ Trong trờng hợp n=1;

n=2, n=3. đáp số

4.5:Có bóng đèn hiệu điện định mức 110v,cơng suất chúng lần lợt 10,15,40, 60, 75 oát.Phải ghép chúng nh để mắc vào mạch điện 220v chúng đềi sáng bình thờng?

Phơng pháp giải:Điều kiện để đèn sáng bình thờng làUđ=110V  phải mắc

các đèn thành cụm cho công suất tiêu thụ chúng bắng từ giả thiết

10+15+75=40+60  cách mắc đèn

4.6: Có loại đèn hiệu điện định mức 6V, nhng có cơng suất 3w,và w

hái

a phải mắc chúng nh vào hiệu điện 12V để chúng sáng bình thờng? b Các đèn sáng bình thờng, đèn bị hỏng độ sáng đèn cịn lại tăng hay giảm nh nào? ( xem 120 nc9)

Phơng pháp giải:

a.Khụng th mc ni tiếp loại đèn với nhau( sao?)  mắc m bóngđèn loại 3w song song với thành cum n bóng đèn wsong song với nhau thành cụm,rồi mắc cụn đèn nối tiếp cho hiệu điện đầu các cụm đèn 6V  công suất tiêu thụ điện cụm đèn phải 

phơng trình: 3m = 5n nghiệm củaphơng trình

(* phơng án 2:Mắc2 loại đèn thành cụm , cụm có loại đèn

*phơng án 3: mắc loạiđèn thành m dãy, dãy có đèn loại mắc nối tiếp )

b giả thiết đèn cụm đèn 3Wbị cháy  điện trở củatoàn mạch ?

cờng độ dịng điện mạch chính?hiệu điện đầu cụm đèn thế nào?  kết luận độ sáng đèn?

(Chu ý: muốn biết đèn sáng nh cần phải so sánh hiệuđiện thực tế ở 2 đầu bóng đèn với hiệu điện định mức)

4.7: để thắp sáng bình thờng cùnglúc 12 đèn 3V-3 đèn 6V- ,ngời ta dùng

một nguồn điện có suất điện động khơng đổi E=24V.dây dẫn nối từ nguồn đến nơitieu thụ có điện trở tồn phần r=1,5 

a số bóng đèn phải mắc nh nào?

b TÝnh công suất hiệu suất nguồn? ( xem 128 NC9)

Ph

ơng pháp giải :

a Từ giả thiết  cờng độ dòng điện định mức đèn  có thể mắc nối tiếp bóng đèn khác loại với , Có thể thay12 bóng đèn 3V-3W bằng bóng đèn 6V-6W  để tìm cách mắc đèn theo dề ta tìm cách mắc 6+6=12bóng đèn 6V-6W(đã xét trớc) nghiệm m={12;4} dãy; n={ 1;3} bóng  từ kết cách mắc 12 đền 6V-6W, tìm cách thay đèn 6V-6Wbằng 2 đèn 3V-3Wta có đáp số tốn.( có cách mắc )

b Chú ý - công suất nguồn(là công suất toàn phần): Ptp=EI hayE=mIđ.; công

sut cú ớch tổng công suất tiêu thụ điện đèn:Pi=mn.Pđ; H=Pi/Ptp cách

nào cho hiệu suất bé cách mắc lợi hơn( kinh tế hơn).

V.Định luật giun - len xơ

Tóm tắt lý thuyÕt:

 u2

R t=UIt=Pt Công thức định luật: Q=I

2Rt (j)

 Q= 0,24 I2Rt (cal)

Các công thức suy ra: Q=

Trong đoạn mạch: Q=Q1+Q2+ +Qn

Trong đoạn mạch mắc song song:

Q1R1=Q2R2= =QnRn

Trong đoạn mạch mắc nối tiÕp :

 Q1

R1

=Q2

R2

= =Qn Rn

 H=Qi/Qtp

 Với dây điện trở xác định: nhiệt lợng tỏa dây tỉ lệ thuận với thời gian dòng điện chạy qua Q1/t1=Q2/t2= Qn/tn=P

Bài tâp :

5.1 Mt m un nớc điện loại(220V-1,1KW), có dung tích1,6lít Có nhiệt độ ban đầu t1=200C

b Gi¶ sư ngêi dïng Êm bá quªn sau míi tắt bếp hỏi lúc lại níc Êm?( C=4200j/kg.k; L=2,3.106j/kg)

5 2.Một bếp điện hoạt động HĐT 220V, Sản công học Pc=321W Biết điện

trở động r=4 .Tính cơng suất động cơ.( xem 132NC9) Phơng pháp:-Lập phơng trình cơng suất tiêu thụ điện động cơ:UI=I2r+P

c 

4r2-220+321=0 (*) Giải(*)vaf loại nghiệm không phù hợp đợc T=1,5A công

suất tiêu thụ điện động cơ:P=UI( cơng suất toàn phần)  Hiệu suấtH=Pc /P

( ý công suất nhịêt động công sút hao phí).

5.3 Dùng bếp điện loại (220V-1KW), Hoạt đọng HĐT U=150V, để đun sôi ấm nớc Bếp cóH=80%, Sự tỏa nhiệt từ ấm khơng khí nh sau: Thử ngắt điện, phút sau nớc hạ xuống 0,50C ấm có khối lợng m

1=100g, C1=600j/kg.k,níc cã

m2=500g, C2=4200j/kg.k,t1=200c.tính thới gian để đun nớc sơi? (xem4.26*NC9)

 Bµi tËp ë nhµ: 4.23; 4.24; 25; 27 (NC9) 145a(BTVLnc9)

VI BiÐn trë- To¸n biƯn ln:

6.1. Một biến trở AB có điện trở tồn phần R1 đợc mắc vào đoạn mạch MN, lần lợt

theo sơ đồ( hình 6.1) Gọi R điện trở đoạn mạch CB (0 R R1 )

a.Tính điện trở đoạn mạch MN sơ đồ

b.Với sơ đồ điện trở lớn nhỏ bao nhiêu? ứng với vị trí C?

c Sơ đồ 6.1c có đáng ý hn cỏc s khỏc?

6.2 Cho mạch điện nh h×nh vÏ 6.2 R=50 , R1 =12 , R2 =10  , hai v«n kÕ V1 , V2

có điện trở lớn, khóa K dây nối có điện trở khơng đáng kể, UAB khơng đổi

a Để số Am pe kế nhau, phải đặt chạy C vị trí nào?

b Để số V1,V2 , không thay đổi K

đóng nh k mở, phải đặt C vị trí nào? c Biết U=22V, tính CĐDĐ qua khóa K Khi K

đóng U1 = U2 U1 =12V ( xem 82 NC9/xbGD)

6.3Trong bóng đen lắp hình 6.3 Các bóng đèn có điện trở R

Biết công suất bóng thứ t P1=1W

Tìm công suất bóng lại

6.4. Cho mạch điện nh hình vẽ 6.4 biến trở có điện trở tồn phần R0 =12 , đèn loại (6V-3W), UMN=15V Tìm vị trí chy C ốn

sáng

bình thờng

( xem: 4.10 /NC/ §HQG)

6.5.Trong mạch điện 6.4, kể từ vị trí C mà đèn sáng bình thờng, ta từ từ dich chuyển chạy phía A, độ sáng đèn cờng độ dòng điện rẽ qua AC/ thay đổi nh no?

(4.11NC9)

6.6. Trong mạch điện hình 6.6, UMN=12V,

A V lí tởng, vơn kế V 8v, đèn loại (6V-3,6W)sáng bình thờng

a tÝnh: R1 , R2 , R

b Giảm R2 , số vơn kế, am pe kế độ sáng đèn thay đổi nh

nµo?( xem 4.13NC/XBGD)

6.7. Cho mạch điện nh hình vẽ 6.7 R=4 , R1 đèn loại

(6V-3,6W), R2 biến trở, UMN =10 V không đổi

a Xác định R2 để đèn sángbình thờng

b Xác định R2 để công suất tiêu thụ R2 cực đại

c.Xác định R2 để công suất tiêu thụ mạch mắc song song cực đại ( Xem 4.14

nc9/XBGD)

6.8.Cho mạch điện nh hình vẽ 6.8: U=16V, R0=4 , R1 =12 , Rx biến trở đủ

lớn, Ampekế dây nối có điện trở khơng đáng kể

A tÝnh R1 cho Px=9 W , vµ tÝnh hiƯu suất mạch điện Biết tiêu hao

năng lợng Rx, R1 có ích, R0 v« Ých

b Với giá trị Rxthì cơng suất tiêu thụ cực đại Tính cơng sut y?

6.9** Cho mạch điện nh hình 6.9 Biến trở có điện trở toàn

phần R0 , Đ1 loại 3V-3W, Đ2 loại 6V-6W

a.Các đèn sáng bình thờng.Tìm R0 ?

b**.Tõ vị trí dèn sáng bình thờng( câu a), ta di chun ch¹y C vỊ phÝa B Hái

độ sáng đèn thay đổi nào?

6.10: Cho mạch điện nh hình (6.10) UMN=36V khơng đổi, r= R2 =1,5 , R0 =10 ,

R1 = , Hiệu điện định mức đèn đủ lớn(đẻ đèn khơng bị hỏng).Xác định

vị trí chạy để :

a Công suất tiêu thụ đèn Đ2 nhỏ nhất.Tìm P2 ?

b Công suất đoạn mạch MB nhỏ

6.11**. Cho mạch điện h-6.11 Biến trở có điện trở toàn phần R

0 =10 , ốn loi

(6V-3W),UMN = 15V khơng đổi, r=2 

a.Tìm vị trí chạy C để đèn sáng bình thờng

b Nếu từ vị trí đèn sáng bình thờng, ta đẩy chạy C phía A độ sáng đèn thay đổi nh nào?

 Các tập khác:Đề thi lam sơn (1998-1999); đề thi lam sơn (2000-2001).

-bài 4.18; 4.19( NC9/ ĐHQG).

Tài liệu cần có: Sách 121 NC9

Sách tập nâng cao vậtlí nha xuất giáo dục (XBGD) Sách vật lí nâng cao (ĐH quốc gia Hà nội- ĐH khoa học tự nhiên khối PT

chuyªn lÝ

Bộ đề thị học sinh giỏi tỉnh; lam sơn, ĐH tự nhiên Hànội

Làm lại

ht cỏc bi sỏch 121 NC9( tự tìm theo chủ đề )

Gợi ý phơng pháp giải

Bi 6.4gi giá trị phần biến trở AC x: điện trở đèn Rđ =Uđ2:Pđ=12   RMC= 12+x

12x ,RCN=R0-x=12-x.

TÝnh I®, tÝnh I AC, Tính I CN( theo biến x) phơng trình Iđ+IAC=ICN giải phơng

trình x

Bài 6.5:Tính RMC= 12+x

12x ,RCN=R0-x=12-x RMN CĐmạch  UMC=f(x)

(*)vµ

IAC=f1(x)(**) BiƯn ln * **.

Điện học:

21.1 Mt in k có điện trở g=18  đo đợc dịng điện có cờng độ lớn Im=1mA

a muèn biÕn điện kế thành Ampekế có thang đo 50mA 1A phải mắc cho sơn bao nhiêu?

b Muốn biến điện kế thành vôn kế có thang đo 10V 100V phải mắc cho điện trở phụ b»ng bao nhiªu

21.2 Một điện kế có điện trở g=19,6  thang chia có 50 độ chia, độ chia ứng với 2mA

a Cờng độ dịng điện lớn cho qua điện kế bao nhiêu?

b.nếu mắc cho điện kế sơn S1=0,4 ( Sơn đợc mắc song song với điện kế)

c-ờng độ dịng điện lớn đo đợc bao nhiêu?

c Để cờng độ dịng điện lớn đo đợc 20A, phải mắc thêm sơn S2 mắc nh nào?

21.3 Một Ampekế A , vôn kế V1 điện trở R, đợc mắc

theo sơ đồ 21.3 A 0,5A V1 13,5V Ngời ta mắc thêm vôn kế V2 nối

tiếp với V1( hình 21.3b), điều chỉnh lại cờng độ dịng điện mạch để

cho A 0,45A Khi số V1, V2 lần lợt 8,1V 5,4V

hỏi : để mở rộng thang đo V1, V2 lên 10 lần phải mắc chỳng vi in tr

phụ lần lợt bao nhiêu?

21.4 Một vôn kế có hai điện trở phơ R1=300  vµ

R2=600  đợc dùng để đo hiệu điện U=12V

NÕu dïng điện trở phụ R1 kim vôn kế lệch 48

độ chia, dùng R2 kim vơn kế lệch 30 chia

a.nếu dùng hai R1, R2 nối tiếp thang đo có

100 chia hiệu điện lớn đo đợc bao nhiêu?

b để với hiệu điện U trên, kim lệch

100 độ chia, ngời ta phải mắc thêm cho R1 điện trở R hỏi R

ph¶i mắc nh nào? lời giải

bài 21.1:

a Thang đo 50mA cho biết cờng độ dòng điện lớn mạch đo theo thang đo tức gấp 50 lần Im cho qua điện kế.

Đặt k=50 ( k đợc gọi hệ số tăng độ nhạy, hệ số mở rộng thang đo hệ số tăng giá độ chia), ta có:

I s /Ig= g/s k = I/Ig=(g+s)/s = 50 hay g/s +1 =50 g/s=49  s=g/49=19/49

Tơng tự với thang đo 1A I=1A, Ig=0,001A nên g/s1=999 nên S1=2/111 .

b để mắc vào hiệu điện 10 V, độ lệch kim điện kế cực đại ,tức cờng độ dòng điện qua điện kế Ig=1mA= 0,001A, tổng trở điện kế điện trở phụ

phải là:

R=U/I=10/0.001=10 000

Giá trị điện trở phụ cần mắc thêm: Rp= R- g=10 000-18=9982 

21.2.

a Dòng điện lớn có cờng đọ Im dịng điện làm cho kim điện kế lệch cả

thang chia, đó.

Im=50i=50.2=100mA=0,1A

b.Khi mắc sơn S1 // g th× ta cã:

Is/Ig=g/S1  Ic/Im=(g+S1)/g  Ic = Im( g+s1)g= 5A.

c hệ số độ k2= Ic2/Im= 200 suy g/S12=199 S12=0,1 

S12 < S1 phải mắc S2 //S1 cho 1/S12=1/S1+ 1/S2, S20,13 .

21.3 gọi R1 R2 lần lợt điện trở đoạn mạch a b.

Theo sơ đồ a ta có phơng trình: R1=RRv1/(R+Rv1)

UCN=Ia1.R1 13,5=0,5 RRv1/ (R+Rv1) (1)

Theo sơ đồ b ta có: R2 = R(Rv1+Rv2)/(R+Rv1+Rv2).và

U'

CN = Ia2 R28,1+ 5,4 =0,45 R(Rv1+Rv2)/(R+Rv1+Rv2) (2)

Mặt khác sơ đồ b Rv1 nt Rv2 nên Rv1/ Rv2=8,4/5,4=3/2 (3)

Tõ (1) vµ (2)  Rv1 =3 Rv2 (4)

Tõ vµ  R=36 , Rv1 =108 , Rv2 =72 .

§Ĩ më réng thang đo lên 10 lần, cần mắc thêm cho vôn kế V1 V2 một

điện trở phụ lµ: Rp1=9 Rv1= =