Chuyen de boi duong HSG ly THCS

- Mọi vật nhúng trong chất lỏng đều bị chất lỏng đẩy thẳng đứng từ dưới lên với một lực có độ lớn bằng trọng lượng của phần chất lỏng mà vật chiếm chỗ.. Lực này được gọi là lực đẩy Acsim[r]

Phần I: NHIỆT HỌC I - CƠ SỞ LÝ THUYẾT:

1/ Nguyên lý truyền nhiệt: Nếu có hai vật trao đổi nhiệt thì:

- Nhiệt tự truyền từ vật có nhiệt độ cao sang vật có nhiệt độ thấp

- Sự truyền nhiệt xảy nhiệt độ hai vật dừng lại

-Nhiệt lượng vật tỏa nhiệt lượng vật thu vào

2/ Công thức nhiệt lượng:

- Nhiệt lượng vật thu vào để nóng lên: Q = mc∆t (với ∆t = t2 - t1 Nhiệt độ cuối trừ

nhiệt độ đầu)

- Nhiệt lượng vật tỏa để lạnh đi: Q = mc∆t (với ∆t = t1 - t2 Nhiệt độ đầu trừ

nhiệt độ cuối)

- Nhiệt lượng tỏa thu chất chuyển thể:

+ Sự nóng chảy - Đơng đặc: Q = mλ (λ nhiệt nóng chảy)

+ Sự hóa - Ngưng tụ: Q = mL (L nhiệt hóa hơi)

- Nhiệt lượng tỏa nhiên liệu bị đốt cháy:

Q = mq (q suất tỏa nhiệt nhiên liệu)

- Nhiệt lượng tỏa dây dẫn có dịng điện chạy qua:

Q = I2Rt

3/ Phương trình cân nhiệt: Qtỏa = Qthu vào

4/ Hiệu suất động nhiệt: H = Qích

Qtp

100 %

5/ Một số biểu thức liên quan: - Khối lượng riêng: D = Vm - Trọng lượng riêng: d = P

V

- Biểu thức liên hệ khối lượng trọng lượng: P = 10m

- Biểu thức liên hệ khối lượng riêng trọng lượng riêng: d = 10D

II - BÀI TẬP VẬN DỤNG

Bài 1: Người ta thả thỏi đồng 0,4kg nhiệt độ 800C vào 0,25kg nước nhiệt độ 180C.

Hãy xác định nhiệt độ cân nhiệt Cho biết nhiệt dung riêng đồng 380J/kg.k nước 4200J/Kg.K

Hướng dẫn giải:

- Nhiệt lượng miếng đồng tỏa để nguội từ 800C xuống t0C:

Q1 = m1.C1.(t1 - t) = 0,4 380 (80 - t) (J) - Nhiệt lượng nước thu vào để nóng lên từ 180C đến t0C:

Q2 = m2.C2.(t - t2) = 0,25 4200 (t - 18) (J) Theo phương trình cân nhiệt:

Q1 = Q2

⇔ 0,4 380. (80 - t) = 0,25 4200 (t - 18)

⇔ t ≈ 260C Vậy nhiệt độ xảy cân 260C.

Bài 2: Trộn lẫn rượu nước người ta thu hỗn hợp nặng 140g nhiệt độ 360C Tính

khối lượng nước khối lượng rượu trộn Biết ban đầu rượu có nhiệt độ 190C và

nước có nhiệt độ 1000C, cho biết nhiệt dung

riêng nước 4200J/Kg.K, rượu 2500J/Kg.k

Hướng dẫn giải:

- Theo ta biết tổng khối lượng nước rượu 140

m1 + m2 = m ⇔ m1 = m - m2 (1) - Nhiệt lượng nước tỏa ra: Q1 = m1

C1 (t1 - t)

- Nhiệt lượng rượu thu vào: Q2 = m2

C2 (t - t2)

- Theo PTCB nhiệt: Q1 = Q2 m1 C1 (t1 - t) = m2 C2 (t - t2)

⇔ m14 200(100 - 36) = m22500 (36 - 19)

⇔ 268 800 m1 = 42500 m2

m2=268800m1

42500 (2)

- Thay (1) vào (2) ta được: 268800 (m - m2) = 42500 m2 ⇔ 37632 - 268800 m2 = 42500 m2

⇔ 311 300 m2 = 37632

⇔ m2 = 0,12 (Kg)

- Thay m2 vào pt (1) ta được:

(1) ⇔ m1 = 0,14 - 0,12 = 0,02 (Kg) Vậy ta phải pha trộn 0,02Kg nước vào 0,12Kg rượu để thu hỗn hợp nặng 0,14Kg 360C.

Bài 3: Người ta đổ m1(Kg) nước nhiệt

độ 600C vào m

2(Kg) nước đá nhiệt độ -50C

của nước đá nước ban đầu Cho nhiệt dung riêng nước đá 2100J/Kg.k (Giải tương tự số 2)

Bài 4: Người ta dẫn 0,2 Kg nước nhiệt độ 1000C vào bình chứa 1,5 Kg nước

đang nhiệt độ 150C Tính nhiệt độ cuối cùng

của hỗn hợp tổng khối lượng xảy cân nhiệt

Hướng dẫn giải:

Nhiệt lượng tỏa 0,2 Kg nước 1000C ngưng tụ thành nước 1000C

Q1 = m1 L = 0,2 2,3.106 = 460000 (J) Nhiệt lượng tỏa 0,2Kg nước 1000C thành nước t0C

Q2 = m1.C (t1 - t) = 0,2 4200 (100 - t) Nhiệt lượng thu vào 1,5Kg nước 150C thành nước t0C

Q3 = m2.C (t - t2) = 1,5 4200 (t - 15) Áp dụng phương trình cân nhiệt:

Q1 + Q2 = Q3

⇔ 460000 + 0,2 4200 (100 - t) = 1,5. 4200 (t - 15)

⇔ 6780t = 638500

⇔ t ≈ 940C Tổng khối lượng xảy cân nhiệt

m = m1 + m2 = 0,2 + 1,5 = 1,7(Kg)

Bài 5: Có ba chất lỏng khơng tác dụng hóa học với trộn lẫn vào nhiệt lượng kế chúng có khối lượng m1=1kg, m2= 10kg, m3=5kg, có nhiệt

dung riêng C1 = 2000J/Kg.K, C2 =

4000J/Kg.K, C3 = 2000J/Kg.K có nhiệt độ

t1 = 60C, t2 = -400C, t3 = 600C

a/ Hãy xác định nhiệt độ hỗn hợp xãy cân

b/ Tính nhiệt lượng cần thiết để hỗn hợp nóng lên thêm 60C Biết trao đổi

nhiệt khơng có chất bị hóa hay đơng đặc

Hướng dẫn giải:

a/ Giả sử rằng, đầu ta trộn hai chất có nhiệt độ thấp với ta thu hỗn hợp nhiệt độ t < t3 ta có pt cân nhiệt:

m1C1(t1 - t) = m2C2(t - t2) t=m1C1t1+m2C2t2

m1C1+m2C2 (1)

Sau ta đem hỗn hgợp trôn với chất thứ ta thu hỗn hợp chất nhiệt độ t' (t < t' < t3) ta có phương trình cân nhiệt:

(m1C1 + m2C2)(t' - t) = m3C3(t3 - t') (2) Từ (1) (2) ta có:

t '=m1C1t1+m2C2t2+m3C3t3

m1C1+m2C2+m3C3 Thay số vào ta tính t' ≈ -190C

b/ Nhiệt lượng cần thiết để nâng nhiệt độ hỗn hợp lên 60C:

Q = (m1C1 + m2C2 + m3C3) (t4 - t') = 1300000(J)

Bài 6: Một thỏi nước đá có khối lượng 200g -100C.

a/ Tính nhiệt lượng cần cung cấp để nước đá biến thành hoàn toàn 1000C.

b/ Nếu bỏ thỏi nước đá vào xô nước nhôm 200C Sau cân nhiệt

ta thấy xơ cịn lại cục nước đá coa khối lượng 50g tính lượng nước có xơ lúc đầu Biết xơ có khối lượng 100g

Hướng dẫn giải:

a/ Nhiệt lượng nước đá thu vào để tăng nhiệt độ từ -100C đến 00C

Q1 = m1C1(t2 - t1) = 3600(J)

Nhiệt lượng nước đá thu vào để nóng chảy hồn tồn 00C

Q2 = m1.λ = 68000 (J)

Nhiệt lượng nước thu vào để tăng nhiệt độ từ 00C đến 1000C

Q3 = m3C2(t3 - t2) = 84000(J)

Nhiệt lượng nước thu vào để hóa hồn toàn 1000C

Q4 = m1.L = 460000(J)

Nhiệt lượng cần cung cấp suốt trình:

Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 = 615600(J) b/ Gọi m' lượng nước đá tan: m' = 200 - 50 = 150g = 0,15Kg

Do nước đá tan không hết nên nhiệt độ cuối hỗn hợp 00C

Nhiệt lượng mà m' (Kg) nước đá thu vào để nóng chảy:

Q' = m'λ = 51000 (J)

Nhiệt lượng m'' Kg nước xô nhôm tỏa để giảm xuống từ 200C đến 00C

Q" = (m"C2 + mnhCnh)(20 - 0) Áp dụng phương trình cân nhiệt:

Q" = Q' + Q1 hay:

(m"C2 + mnhCnh)(20 - 0) = 51000 + 3600 ⇔ m" = 0,629 (Kg)

Bài 7: Khi thực hành phịng thí nghiệm, học sinh cho luồng nước 1000C ngưng tụ nhiệt lượng kếchứa

0,35kg nước 100C Kết nhiệt độ của

nước tăng lên 420C khối lượng nước trong

Hướng dẫn giải:

Nhiệt lượng mà 0,35kg nước thu vào: Q Thu vào = m.C.(t2 - t1) ≈ 46900(J) Nhiệt lượng mà 0,020Kg nước 1000C ngưng tụ thành nước

Q1 = m.L = 0,020L

Nhiệt lượng mà 0,020Kg nước 1000C tỏa

ra hạ xuống 420C

Q = m'.C.(t3 - t2) ≈ 4860(J) Theo phương trình cân nhiệt:

Q Thu vào = Q1 + Q hay: 46900 = 0,020L + 4860 ⇔ L = 21.105 (J/Kg)

Bài 8: Có hai bình cách nhiệt, bình thứ chứa 2Kg nước 200C, bình thứ hai chứa

4Kg nước 600C Người ta rót ca nước từ

bình vào bình Khi bình cân nhiệt người ta lại rót ca nước từ bình sang bình để lượng nước hai bình lúc đầu Nhiệt độ bình sau cân 21,950C

a/ Xác định lượng nước rót lần nhiệt độ cân bình

b/ Nếu tiếp tục thực lần thứ hai, tìm nhiệt độ cân bình

Hướng dẫn giải:

a/ Giả sử rót lượng nước m từ bình sang bình 2, nhiệt độ cân bình t nên ta có phương trình cân bằng:

m.(t - t1) = m2.(t2 - t) (1)

Tương tự lần rót nhiệt độ cân bình t' = 21,950C lượng nước

trong bình lúc (m1 - m) nên ta có

phương trình cân bằng:

m.(t - t') = (m1 - m).(t' - t1) (2) Từ (1) (2) ta có pt sau:

m2.(t2 - t) = m1.(t' - t1) ⇒t=m2t2(t ' − t1)

m2 (3)

Thay (3) vào (2) tính tốn ta rút phương trình sau:

m= m1.m2(t ' − t1)

m2(t2− t1)−m1(t ' −t1) (4) Thay số vào (3) (4) ta tìm được: t = 590C m = 0,1 Kg.

b/ Lúc nhiệt độ bình bình 21,950C 590C ta thực hiện

rót 0,1Kg nước từ bình sang bình ta viết phương trình sau:

m.(T2 - t') = m2.(t - T2) ⇒T2=m1t '+m2t

m+m2

=58,120C

Bây ta tiếp tục rơt từ bình sang bình ta dễ dàng viết phương trình sau:

m.(T1 - T2) = (m1 - m).(t - T1) ⇒T1=

mT2+(m1−m)t '

m1 =23,76

0

C

Bài 9: Bếp điện có ghi 220V-800W nối với hiệu điện 220V dùng để đun sơi 2lít nước 200C Biết hiệu suất bếp H =

80% nhiệt dung riêng nước 4200J/kg.K

a/ Tính thời gian đun sơi nước điện tiêu thụ bếp Kwh

b/ Biết cuộn dây có đường kính d = 0,2mm, điện trở suất ρ=5 10−7Ω m quấn lõi sứ cách điện hình trụ trịn có đường kính D = 2cm Tính số vịng dây bếp điện

Hướng dẫn giải:

a/ Gọi Q nhiệt lượng mà nước thu vào để nóng lên từ 200C đến 1000:

Q = m.C.∆t

Gọi Q' nhiệt lượng dòng điện tỏa dây đốt nóng

Q' = R.I2.t = P t Theo ta có:

H= Q

Q'=

m.C.Δt

P.t ⇒t=

m.C.Δt

P.H =1050(s)

Điện tiêu thụ bếp:

A = P t = 233,33 (Wh) = 0,233 (Kwh)

b/ Điện trở dây:

R=ρl

S=ρ πDn

πd2

4

=4ρDn

d2 (1)

Mặt khác: R=U

P (2)

Từ (1) (2) ta có:

4ρDn

d2 =

U2 P

⇒n= U 2d2

4ρDP=60,5(Vòng)

Bài 10: Cầu chì mạch điện có tiết diện S = 0,1mm2, nhiệt độ 270C Biết khi

đoản mạch cường độ dịng điện qua dây chì I = 10A Hỏi sau dây chì đứt? Bỏ qua sụ tỏa nhiệt mơi trường xung quanh thay đổi điện trở, kích thước dây chì theo nhiệt độ cho biết nhiệt dung riêng, điện trỏe suất, khối lượng riêng, nhiệt nóng chảy nhiệt độ nóng chảy chì là: C = 120J/kg.K; ρ=0,22 10−6Ω m ; D = 11300kg/m3;

Hướng dẫn giải:

Gọi Q nhiệt lượng dòng điện I tỏa thời gian t, ta có:

Q = R.I2.t = ρl

SI

2

t ( Với l chiều dài dây chì)

Gọi Q' nhiệt lượng dây chì thu vào để tăng nhiệt độ từ 270C đến nhiệt độ nóng chảy

tc = 3270C nóng chảy hồn tồn nhiệt độ

nóng chảy, ta có

Q' = m.C.∆t + mλ = m(C.∆t + λ) = DlS(C.∆t + λ) với (m = D.V = DlS) Do khơng có mát nhiệt nên:

Q = Q' hay: ρ l SI

2t

= DlS(C.∆t + λ)

⇒t=DS2

ρI2 (C.Δt+λ)=0,31(s)

III - BÀI TẬP TỰ GIẢI

Bài 1: Một nhiệt lượng kế đồng có khối lượng 200g đựng 1,6 Kg nước 800C,

người ta thả 1,6Kg nước đá -100C vào nhiệt

lượng kế

a/ Nước đá có tan hết không?

b/ Nhiệt độ cuối nhiệt lượng kế bao nhiêu? Cho biết nhiệt dung riêng đồng 380J/kg.K; nước đá 2100J/kg.K; nước 4190J/kg.K; Nhiệt nóng chảy nước đá 336.103 J/Kg.

Bài 2: Phải trộn nước nhiệt độ 800C vào nước 200C để 90Kg nước ở

600C Cho biết nhiệt dung riêng nước là

4200/kg.K

Bài 3: Người ta bỏ cục nước đá có khối lượng 100g vào nhiệt lượng kế đồng có khối lượng 125g, nhiệt độ nhiệt lượng kế nước đá -200C Hỏi cần phải thêm

vào nhiệt lượng kế nước 200C để

làm tan nửa lượng nước đá trên? Cho biết nhiệt dung riêng đồng 380J/kg.K; nước đá 2100J/kg.K; nước 4200J/kg.K; Nhiệt nóng chảy nước đá 3,4.105 J/Kg.

Bài 4: Có hai bình cách nhiệt, bình thứ chứa 4lít nước 800C, bình thứ hai chứa

2lít nước 200C Người ta rót ca nước từ

bình vào bình Khi bình cân nhiệt người ta lại rót ca nước từ bình sang bình để lượng nước hai bình lúc đầu Nhiệt độ bình sau cân 740C.

Xác định lượng nước rót lần

Bài 5: Có hai bình cách nhiệt, bình A chứa 4kg nước 200C, bình B chứa 8kg nước 400C.

Người ta rót lượng nước có khối lượng m từ bình B sang bình A Khi bình A cân nhiệt người ta lại rót lượng nước lúc

đầu từ bình A sang bình B Nhiệt độ bình B sau cân 380C Xác định lượng nước

m rót nhiệt độ cân bình A

Bài 6: Bỏ 25g nước đá 00C vào cái

cốc chứa 0,5kg nước 400C Hỏi nhiệt độ cuối

cùng cốc bao nhiêu? Biết nhiệt dung riêng nước C = 4190J/Kg.K; Nhiệt nóng chảy nước đá λ=3,4 105J/Kg

Bài 7: Trộn lẫn ba phần nước có khối lượng m1 = 50kg, m2 = 30kg, m3 =

20kg có nhiệt độ t1 = 600C, t2 = 400C,

t3 = 200C; Cho m1 truyền nhiệt cho m2

m3 Bỏ qua mát nhiệt, tín nhiệt độ

hỗn hợp Biết nhiệt dung riêng nước 4200J/Kg.K ( Giải tương tự số 5)

Bài 8: Một phích nước nóng có nhiệt độ khơng đổi, cốc nhiệt kế Ban đầu cốc nhiệt kế có nhiệt độ t = 250C Người ta

rót nước từ phích vào đầy cốc thả nhiệt kế vào cốc, nhiệt kế t1 = 600C Đổ nước cũ

nhiệt độ cốc nhiệt kế t' = 550C, lại rót

từ phích vào đầy cốc, nhiệt kế t2 = 750C Cho

rằng thời gian từ lúc rót nước vào cốc đến lúc đọc nhiệt độ nhỏ Cho nhiệt dung riêng nước C, cốc nhiệt kế C1 hỏi nhiệt độ

của nước phích bao nhiêu?

Bài 9: Rót nước nhiệt độ 200C vào một

nhiệt lượng kế Thả nước cục nước đá có khối lượng 0,5kg nhiệt độ -150C Hãy

tính nhiệt độ hỗn hợp sau cân nhiệt Biết khối lượng nước rót vào khối lượng nước đá

Bài 10: Để xác định nhiệt hóa nước người ta thực thí nghiệm sau: Lấy 0,02kg nước 1000C cho ngưng tụ

trong ống nhiệt lượng kế chứa 0,35kg nước 100C Nhiệt độ cuối đo 420C Hãy

dựa vào số liệu tính lại nhiệt hóa nước

Bài 11: Người ta bỏ cục sắt khối lượng m1 = 100g có nhiệt độ t1 = 5270C vào

bình chứa m2 = 1kg nước nhiệt độ t2 = 200C

Hỏi có gam nước kịp hóa nhiệt độ 1000C, biết nhiệt độ cuối của

hỗn hợp t = 240C Nhiệt dung riêng sắt là

460J/kg.K, Nhiệt hóa sắt L = 2,3.106

J/Kg

Bài 12: Một ôtô quãng đường 100km với lực kéo trung bình 700N Hiệu suất động ơtơ 38% Tính lượng xăng ôtô tiêu thụ Biết suất tỏa nhiệt xăng 46.106 J/kg.

lít xăng xe mét? Cho khối lượng riêng xăng 700kg/m3 suất

tỏa nhiệt xăng 46.106 J/kg.

Bài 14: Một ô tô chuyển động với vận tốc 54Km/h động có cơng suất 4500W Hiệu suất động ơtơ 30% Tính lượng xăng ơtơ cần dùng để ô tô 100 km Biết suất tỏa nhiệt xăng 46.106 J/kg, khối

lượng riêng xăng 700kg/m3.

Bài 15: Một ấm nhơm có khối lượng 250g chứa 1,5 lít nước 200C

a Tính nhiệt lượng cần thiết để đun sôi ấm nước

b Người ta sử dung bếp dầu để đun ấm, biết hiệu suất bếp đun nước 30% Tính lượng dầu cần dùng để đun sôi ấm nước

Biết nhiệt dung riêng nước 4200J/kg.K, nhôm 880J/kg.K suất tỏa nhiệt dầu 44.106 J/kg.

Bài 16: Bỏ cầu đồng thau có khối lượng 1kg đun nóng đến 1000C vào

trong thùng sắt có khối lượng 500g chứa lít nước nhiệt độ 200C Tính nhiệt độ

cuối nước Biết nhiệt dung riêng nước 4200J/kg.K, đồng thau 380J/kg.K sắt 460J/kg.K

Bài 17: Người ta vớt cục sắt ngâm nước sôi thả vào ly nước nhiệt độ 200C Biết khối lượng cục sắt bằng

ba lần khối lượng nước chứa ly Tính nhiệt độ nước sau cân Bỏ qua mát nhiệt ly hấp thụ tỏa môi trường xung quanh

Bài 18: Đưa 5kg nước nhiệt độ 1000C vào lị dùng nóng, Khi ngung tụ

hồn tồn thành nước lị nhận lượng nhiệt 12340kJ Tính nhiệt độ nước từ lị Biết nhiệt hóa nước 2,3.106J/Kg, nhiệt dung riêng nước là

4200J/Kg.K

Bài 19: Một ấm điện nhơm có khối lượng 0,4kg chứa 1,5kg nước 200C Muốn đun

sơi nược nước 15 phút ấm phải có cơng suất bao nhiêu? Biết nhiệt dung riêng nước 4200J/kg.K Nhiệt dung riêng nhôm 880J/kg.K 20% nhiệt lượng tỏa môi trường xung quanh

Bài 20: Một nhiệt lượng kế nhơm có khối lượng 200g chứa 400g nước nhiệt độ 200C.

a/ Đổ thêm vào bình lượng nước m nhiệt độ 50C Khi cân nhiệt nhiệt độ của

nước bình 100C Tính khối lượng m.

b/ Sau người ta thả vào bình khối nước đá có khối lượng m3 nhiệt độ -50C Khi

cân nhiệt thấy bình cịn lại 100g nước đá Tính khối lượng m3 nước đá

Bài 21: Tính hiệu suất động ơtơ, biết ô tô chuyển động với vận tốc 72Km/h động có cơng suất 30kW tiêu thụ 12lit xăng quãng đường 80km Cho khối lượng riêng xăng 0,7kg/dm3 năng

suất tỏa nhiệt xăng 46.106 J/kg.

Bài 22: Một máy bơm tiêu thụ 9Kg dầu đưa 750m3 nước lên cao 10,5m.

Tính hiệu suất máy bơm Biết suất tỏa nhiệt dầu 44.106J/Kg.

Bài 23: Có số chai sữa hoàn toàn giống nhau, nhiệt độ t C0x Người ta thả chai vào bình cách nhiệt chứa nước, sau cân nhiệt lấy thả chai khác vào Nhiệt độ nước ban đầu bình t0 = 360C, chai thứ lấy có

nhiệt độ t1 = 330C, chai thứ hai lấy có

nhiệt độ t2 = 30,50C Bỏ qua hao phí nhiệt

a Tìm nhiệt độ tx

b Đến chai thứ lấy nhiệt độ nước bình bắt đầu nhỏ 260C.

Bài 24: Dẫn m1= 0,4 kg nước nhiệt

độ t1= 1000C từ lò vào bình chứa

m2= 0,8 kg nước đá t0= 00C Hỏi có cân

bằng nhiệt, khối lượng nhiệt độ nước bình bao nhiêu? Cho biết nhiệt dung riêng nước C = 4200 J/kg.độ; nhiệt hoá nước L = 2,3.106 J/kg nhiệt nóng

chảy nước đá λ = 3,4.105 J/kg; (Bỏ qua sự

hấp thụ nhiệt bình chứa)

Bài 25: Một bếp dầu đun sơi lít nước đựng ấm nhôm khối lượng m2 =

300g sau thời gian t1 = 10 phút nước sơi Nếu

dùng bếp để đun lít nước điều kiện sau nước sơi ?(Biết nhiệt dung riêng nước nhôm c1 =

4200J/kg.K ; c2 = 880J/kg.K Biết nhiệt bếp

dầu cung cấp cách đặn

Bài 26: Một nhiệt lượng kế đựng 2kg nước nhiệt độ 150C Cho khối nước đá ở

nhiệt độ -100C vào nhiệt lượng kế Sau đạt

cân nhiệt người ta tiếp tục cung cấp cho nhiệt lượng kế nhiệt lượng Q= 158kJ nhiệt độ nhiệt lượng kế đạt 100C Cần cung

dung riêng nước đá: Cnđ =1800J/kg.K;Nhiệt

nóng chảy nước đá :  nđ = 34.104 J/kg Bài 27: Người ta đổ lượng nước sôi (1000C) vào thùng chứa nước nhiệt độ

của phịng 25oC thấy cân nhiệt,

nhiệt độ nước thùng 70oC Nếu chỉ

đổ lượng nước sơi nói vào thùng ban đầu khơng chứa nhiệt độ nước cân bao nhiêu? Biết lượng nước sôi gấp hai lần lượng nước nguội Bỏ qua trao đổi nhiệt với mơi trường

Bài 28: Có bình cách nhiệt Bình thứ chứa kg nước nhiệt độ ban đầu 500C.

Bình thứ hai chứa 1kg nước nhiệt độ ban đầu 300C Một người rót nước từ bình thứ

nhất vào bình thứ hai Sau bình hai cân nhiệt, người lại rót nước từ bình hai trở lại bình thứ cho lượng nước bình giống lúc đầu Sau cân nhiệt, nhiệt độ bình thứ 480C Tính nhiệt độ cân

bằng bình thứ hai lượng nước rót từ bình sang bình Bỏ qua trao đổi nhiệt với mơi trường bên ngồi q trình rót nước từ bình sang bình

Bài 29: Một nhiệt lượng kế nhơm có khối lượng m (kg) nhiệt độ t1 = 230C, cho vào

nhiệt lượng kế khối lượng m (kg) nước nhiệt độ t2 Sau hệ cân nhiệt, nhiệt độ

của nước giảm 0C Tiếp tục đổ thêm vào

nhiệt lượng kế 2m (kg) chất lỏng khác (không tác dụng hóa học với nước) nhiệt độ t3 = 45 0C, có cân nhiệt lần hai, nhiệt

độ hệ lại giảm 10 0C so với nhiệt độ cân

bằng nhiệt lần thứ

Tìm nhiệt dung riêng chất lỏng đổ thêm vào nhiệt lượng kế, biết nhiệt dung riêng nhôm nước c1 = 900

J/kg.K c2 = 4200 J/kg.K Bỏ qua mát

nhiệt khác

Bài 30: Có ba chai sữa giống nhau, có nhiệt độ t0= 200C Người ta thả chai sữa thứ

vào phích đựng nước nhiệt độ t = 420C Khi

đạt cân nhiệt, chai sữa thứ nóng tới nhiệt độ t1=380C, lấy chai sữa thả vào

phích nước chai sữa thứ hai Đợi đến cân nhiệt xảy ra, người ta lấy chai sữa tiếp tục thả chai sữa thứ ba vào Hỏi trạng thái cân nhiệt chai sữa thứ ba có nhiệt độ bao nhiêu? Giả thiết khơng có mát lượng nhiệt môi trường xung quanh

Bài 31: Một nhiệt lượng kế ban đầu khơng chứa gì, có nhiệt độ t0 Đổ vào nhiệt lượng kế

một ca nước nóng thấy nhiệt độ nhiệt lượng kế tăng thêm 50C Lần thứ hai, đổ thêm

một ca nước nóng vào thấy nhiệt độ

của nhiệt lượng kế tăng thêm 30C Hỏi nếu

lần thứ ba đổ thêm vào lúc ca nước nóng nói nhiệt độ nhiệt lượng kế tăng thêm độ nữa?

Bài 32: Người ta đặt viên bi đặc sắt hình cầu bán kính R = 6cm nung nóng tới nhiệt độ t3250C lên mặt khối nước đá lớn 00C Hỏi viên bi chui vào khối nước đá đến độ sâu bao nhiêu? Bỏ qua dẫn nhiệt nước đá độ nóng lên đá tan Cho khối lượng riêng sắt D = 7800kg/m3, khối lượng riêng nước đá D

0

= 915kg/m3, nhiệt dung riêng sắt C =

460J/kg.K, nhiệt nóng chảy nước đá ( tức là nhiệt lượng mà 1kg nước đá 00C cần thu vào để nóng chảy hồn tồn thành nước nhiệt độ ấy) = 3,4.105J/kg Thể tích hình cầu được

tính theo công thức

3 V  R

với R bán kính

Bài 33: Trong hai bình cách nhiệt có chứa hai chất lỏng khác hai nhiệt độ ban đầu khác Ngời ta dùng nhiệt kế lần lợt nhúng nhúng lại vào bình bình Chỉ số nhiệt kế lần lợt 400C; 80C; 390C; 9,50C

a Xét lần nhúng thứ hai vào bình để lập biểu thức liên hệ nhiệt dung q nhiệt kế nhiệt dung q1 bình

b Đến lần nhúng ( lần thứ vào bình 1) nhiệt kế ?

c Sau số lớn lần nhúng nh vậy, nhiệt kế

Bài 34: Một chậu nhôm khối lượng 0,5kg đựng 2kg nước 200C

a) Thả vào chậu nhôm thỏi đồng có khối lượng 200g lấy lị Nước nóng đến 21,20C Tìm nhiệt độ bếp lị? Biết nhiệt dung

riêng nhôm, nước đồng là: c1=

880J/kg.K , c2= 4200J/kg.K , c3= 380J/kg.K Bỏ

qua toả nhiệt môi trường

b) Thực trường hợp này, nhiệt lượng toả môi trường 10% nhiệt lượng cung cấp cho chậu nước Tìm nhiệt độ thực bếp lò

c) Nếu tiếp tục bỏ vào chậu nước thỏi nước đá có khối lượng 100g 00C Nước đá

có tan hết khơng? Tìm nhiệt độ cuối hệ thống lượng nước đá cịn sót lại tan khơng hết? Biết nhiệt nóng chảy nước đá  = 3,4.105J/kg

cùng t = 15oC Học sinh rót vào nhiệt lượng

kế m1 gam nước t1= 32oC thả vào m2

gam nước đá t2= - 6oC

a Xác định m1, m2

b Khi tính tốn học sinh khơng ý nước đá tan, mặt nhiệt lượng kế có nước bám vào, nhiệt độ cuối nước 17,2oC Hãy giải

thích xem sai lầm học sinh đâu tính khối lượng nước bám vào mặt nhiệt lượng kế Biết NDR đồng, nước nước đá tương ứng là: C = 400J/kgK; C1= 4200J/kgK;

C2= 2100J/kgK Nhiệt nóng chảy nước đá

λ = 3,35.105J/kg Nhiệt hóa nước ở

17,2oC L = 2,46.106J/kg.

Bài 36: Một nhiệt lượng kế khối lượng m1

= 100g, chứa m2 = 500g nướccùng nhiệt độ t1=

150C Người ta thả vào m = 150g hỗn hợp bột

nhơm thiếc nung nóng tới t2 = 1000C

Nhiệt độ cân nhiệt t = 170C Tính

khối lượng nhơm thiếc có hỗn hợp Nhiệt dung riêng chất làm nhiệt lượng kế, nước, nhôm, thiếc : C1 =

460J/kg.K ; C2 = 4200J/kg.K ; C3 = 900J/kg.K ;

C4 =230J/kg.K

Bài 37: Một thỏi kim loại có khối lượng 600g, chìm nước sơi người ta vớt lên thả vào bình chứa 0,33 lít nước nhiệt độ 300C Nhiệt độ cuối nước và

thỏi kim loại 400C Thỏi kim loại gì?

Cho biết nhiệt dung riêng nước 4200J/kg.K nhiệt lượng bình thu không đáng kể

Bài 38: Thả cục nước đá có mẩu thuỷ tinh bị đóng băng vào bình hình trụ chứa nước Khi mực nước bình dâng lên đoạn h = 11mm Cục nước đá ngập hoàn toàn nước Hỏi cục nước đá tan hết mực nước bình thay đổi nào? Cho khối lượng riêng nước Dn =

1g/cm3 Của nước đá D

đ = 0,9g/cm3

thuỷ tinh Dt = 2g/cm3

Bài 39: Một lò sưởi giữ cho phòng nhiệt độ 200C nhiệt độ trời 50C Nếu nhiệt

độ ngồi trời hạ xuống tới – 50C phải dùng

thêm lị sưởi có cơng suất 0,8KW trì nhiệt độ phịng Tìm cơng suất lị sưởi đặt phịng lúc đầu?

Bài 40: Muốn có 100 lít nước nhiệt độ 350C phải đổ lít nước sơi vào

bao nhiêu lít nước nhiệt độ 150C Lấy nhiệt

dung riêng nước 4190J/kg.K ?

Bài 41: Một thỏi nhôm thỏi sắt có trọng lượng Treo thỏi nhơm sắt vào

hai phía cân treo Để cân thăng nhúng ngập hai thỏi đồng thời vào hai bình đựng nước Cân cịn thăng khơng ? Tại sao? Biết trọng lượng riêng nhôm 27 000N/m3 sắt 78 000N/m3.

Bài 42: Một thác nước cao 100m chênh lệch nhiệt độ nước đỉnh thác chân thác 0,240C Giả thiết chạm vào

chân thác, toàn động nước chuyển thành nhiệt lượng truyền cho nước Hãy tính nhiệt dung riêng nước

Bài 43: ôtô có khối lượng 1200kg chạy đường nằm ngang với vận tốc v = 72Km/h tiêu hao 80g xăng cho S = 1Km Hiệu suất động H = 28% Hỏi với kiện ơtơ đạt vận tốc leo lên dốc đoạn đường dài 100m lại cao thêm 3,5m Biết suất tỏa nhiệt xăng 45.106J/Kg.

Bài 44: Tìm lương xăng tiêu hao 1km ôtô chuyển động với vận tốc 60Km/h Cho biết công suất ôtô 17158W, hiệu suất động 30% suất tỏa nhiệt xăng 45.106J/Kg.

Bài 45: Một nguồn nhiệt có cơng suất 500W cung cấp nhiệt lượng cho nồi áp suất đựng nước có van an tồn điều chỉnh cho nước thoát 10,4g/phút Nếu nhiệt lượng cung cấp với cơng suất 700W nước 15,6g/phút Hãy giải thích tượng suy ra:

a/ Nhiệt hóa nước nhiệt độ nồi

b/ Công suất bị mát ngun nhân khác ngồi ngun nhân hóa

Bài 46: Người ta dùng bếp điện có cơng suất khơng đổi để duun nước người ta nhận thấy phải 15phút nước từ 00C nóng

lên tới điểm sơi, sau phải 1h20phút để biến điểm sôi thành nước Tìm nhiệt hóa nước biết nhiệt dung riêng nước 4200J/Kg.k

PHẦN II: CHUYỂN ĐỘNG CƠ HỌC - VẬN TỐC A- CƠ SỞ LÝ THUYẾT

I- VẬN TỐC LÀ MỘT ĐẠI LƯỢNG VÉC - TƠ:

2- Vận tốc có phải đại lượng véc – tơ không:

- Vận tốc lầ đại lượng véc – tơ, vì: + Vận tốc có phương, chiều phương chiều chuyển động vật

+ Vận tốc có độ lớn, xác định công thức: v = t

s 3- Ký hiệu véc – tơ vận tốc: v (đọc véc – tơ “vê” véc – tơ vận tốc )

II- MỘT SỐ ĐIỀU CẦN NHỚ TRONG CHUYỂN ĐỘNG TƯƠNG ĐỐI:

1- Công thức tổng quát tính vận tốc trong chuyển động tương đối :

v13 = v12 + v23

v = v1 + v2

Trong đó: + v13 (hoặc v ) véc tơ

vận tốc vật thứ so với vật thứ + v13 (hoặc v) vận tốc

của vật thứ so với vật thứ + v12 (hoặc v1 ) véc tơ

vận tốc vật thứ so với vật thứ + v12 (hoặc v1) vận tốc

của vật thứ so với vật thứ + v23 (hoặc v2 ) véc tơ

vận tốc vật thứ so với vật thứ + v23 (hoặc v2) vận tốc

của vật thứ so với vật thứ

2- Một số cơng thức tính vận tốc tương đối cụ thể:

a) Chuyển động thuyền, canô, xuồng sông, hồ, biển:

Bờ sông ( vật thứ 3)

Nước (vật thứ 2)

Thuyền, canô (vật thứ 1)

* KHI THUYỀN, CA NÔ XUỒNG CHUYỂN ĐỘNG XI DỊNG:

Vận tốc thuyền, canơ so với bờ tính cặp cơng thức sau:

vcb = vc +

<=> t AB S( )

= vc +

vn ( Với t thời gian canơ xi dịng )

Trong đó:

+ vcb vận tốc

canô so với bờ

+ vcn (hoặc vc)

vận tốc canô so với nước

+ vnb (hoặc vn)

vận tốc nước so với bờ

* Lưu ý: - Khi canơ tắt máy, trơi theo sơng vc =

vtb = vt +

vn

<=> t AB S( )

= vc +

vn ( Với t thời gian thuyền xi dịng )

Trong đó:

+ vtb vận tốc

thuyền so với bờ

+ vtn (hoặc vt)

vận tốc thuyền so với nước

+ vnb (hoặc vn)

vận tốc nước so với bờ

* KHI THUYỀN, CA NƠ, XUỒNG CHUYỂN ĐỘNG NGƯỢC DỊNG:

Tổng quát: v = vlớn - vnhỏ

Vận tốc thuyền, canơ so với bờ tính cặp công thức sau:

vcb =

vc - (nếu vc > vn)

<=> ' ) (

t AB S

= vc - ( Với t’ thời gian canơ ngược dịng )

vtb =

vt - (nếu vt > vn)

<=> ' ) (

t AB S

= vc - ( Với t’ thời gian canơ ngược dịng )

b) Chuyển động bè xi dịng:

vBb =

<=> t AB S( )

= vB + ( Với t thời gian canơ xi dịng )

Trong đó:

+ vBb vận tốc

bè so với bờ; (Lưu ý: vBb = 0)

+ vBn (hoặc vB)

vận tốc bè so với nước

+ vnb (hoặc vn)

vận tốc nước so với bờ

c) Chuyển động xe (tàu ) so với tàu:

Tàu (vật thứ 3)

Tàu thứ (vật thứ 3)

Đường ray ( vật thứ 2) Đường ray ( vật thứ 2)

Xe ( vật thứ 1) tàu thứ ( vật thứ 1) * KHI HAI VẬT CHUYỂN ĐỘNG NGƯỢC CHIỀU:

vxt = vx +

vt

Trong đó:

+ vxt vận tốc

xe so với tàu

+ vxđ (hoặc vx)

vận tốc xe so với đường ray

+ vtđ (hoặc vt)

vận tốc tàu so với đường

* KHI HAI VẬT CHUYỂN ĐỘNG CÙNG CHIỀU:

vxt = vxđ - vtđ

hoặc vxt = vx - vt ( vxđ

> vtđ ; vx > vt)

vxt = vtđ - vxđ

hoặc vxt = vt - vx (

vxđ < vtđ ; vx < vt)

d) Chuyển động người so với tàu thứ 2:

* Khi người chiều chuyển động với tàu thứ 2: vtn = vt +

* Khi người ngược chiều chuyển động với tàu thứ 2: vtn = vt - ( vt > vn) Lưu ý: Bài toán hai vật gặp nhau:

- Nếu hai vật xuất phát thời điểm mà gặp thời gian chuyển động nhau: t1= t2=t

- Nếu hai vật chuyển động ngược chiều tổng quãng đường mà vật khoảng cách hai vật lúc ban đầu: S = S1 + S2

- Nếu hai vật chuyển động chiều qng đường mà vật thứ (có vận tốc lớn hơn) trừ quãng đường mà vật thứ hai khoảng cách hai vật lúc ban đầu: S = S1 - S2

B- BÀI TẬP VẬN DỤNG

Bài 1: Lúc 7h người khởi hành từ A đến B với vận tốc 4km/h Lúc 9h người xe đạp khởi hành từ A B với vận tốc 12km/h

a Hai người gặp lúc giờ? Lúc gặp cách A bao nhiêu?

b Lúc hai người cách 2km? Hướng dẫn giải:

a/ Thời điểm vị trí lúc hai người gặp nhau: - Gọi t khoảng thời gian từ người đến khởi hành đến lúc hai người gặp C

- Quãng đường người đi được: S1 = v1t = 4t

(1)

- Quãng đường người xe đạp được: S2 = v2(t-2) = 12(t - 2)

(2)

- Vì xuất phát A đến lúc gặp C nên: S1 = S2

- Từ (1) (2) ta có:

4t = 12(t - 2) ⇔ 4t = 12t - 24 ⇔ t = 3(h)

- Thay t vào (1) (2) ta có:

(1) ⇔ S1 = 4.3 =12 (Km)

(2) ⇔ S2 = 12 (3 -2) = 12 (Km)

Vậy: Sau người đi 3h hai người gặp cách A khoảng 12Km cách B 12Km

b/ Thời điểm hai người cách 2Km - Nếu S1 > S2 thì:

S1 - S2 = ⇔ 4t 12(t -2) = ⇔ 4t - 12t +24 =2 ⇔ t = 2,75 h = 2h45ph.

- Nếu S1 < S2 thì:

Vậy: Lúc 7h + 2h45ph = 9h45ph 7h + 3h15ph = 10h15ph hai người cách 2Km

Bài 2: Lúc 9h hai ô tô khởi hành từ hai điểm A B cách 96km ngược chiều Vận tốc xe từ A 36km/h, vận tốc xe từ A 28km/h

a Tính khoảng cách hai xe lúc 10h b Xác định thời điểm vị trí hai xe gặp

Hướng dẫn giải:

a/ Khoảng cách hai xe lúc 10h

- Hai xe khởi hành lúc 9h đến lúc 10h hai xe khoảng thời gian t = 1h

- Quãng đường xe từ A:

S1 = v1t = 36 = 36 (Km)

- Quãng đường xe từ B:

S2 = v2t = 28 = 28 (Km)

- Mặt khác: S = SAB - (S1 + S2) = 96 - (36 + 28) = 32(Km)

Vậy: Lúc 10h hai xe cách 32Km b/ Thời điểm vị trí lúc hai xe gặp nhau:

- Gọi t khoảng thời gian từ người đến khởi hành đến lúc hai người gặp C

- Quãng đường xe từ A được: S1 = v1t = 36t

(1)

- Quãng đường xe từ B được: S2 = v2t = 28t

(2)

- Vì xuất phát lúc ngược chiều nên: SAB = S1 + S2

- Từ (1) (2) ta có:

36t + 28t = 96 ⇔ t = 1,5 (h)

- Thay t vào (1) (2) ta có:

(1) ⇔ S1 = 1,5.36 = 54 (Km)

(2) ⇔ S2 = 1,5 28 = 42 (Km)

Vậy: Sau 1,5h tức lúc 10h30ph hai xe gặp cách A khoảng 54Km cách B 42Km

Bài 3: Cùng lúc hai xe gắn máy xuất phát từ hai điểm A B cách 60km, chúng chuyển động thẳng chiều từ A đến B Xe thứ xuất phát từ A với vận tốc 30km/h, xe thứ hai khởi hành từ B với vận tốc 40km/h

a Tính khoảng cách hai xe sau chúng 1h

b Sau xuất phát 1h, xe thứ bắt đầu tăng tốc đạt vận tốc 60km/h Hãy Xác định thời điểm vị trí hai người gặp

Hướng dẫn giải:

a/ Khoảng cách hai xe sau 1h - Quãng đường xe từ A:

S1 = v1t = 30 = 30 (Km)

- Quãng đường xe từ B:

S2 = v2t = 40 = 40 (Km)

- Mặt khác: S = S1 + S2 = 30 + 40 = 70 (Km)

Vậy: Sau 1h hai xe cách 70Km b/ Thời điểm vị trí lúc hai người gặp nhau:

- Gọi t khoảng thời gian từ người đến khởi hành đến lúc hai người gặp C

- Quãng đường xe từ A được: S1 = v1t = 60t

(1)

- Quãng đường xe từ B được: S2 = v2t = 40t

(2)

- Vì sau 1h xe thứ tăng tốc nên xem xuất lúc đến lúc gặp C nên: S1 = 30 + 40 + S2

- Từ (1) (2) ta có:

60t = 30 +40 +40t  t = 3,5 (h)

- Thay t vào (1) (2) ta có:

(1) ⇔ S1 = 3,5 60 = 210 (Km)

(2) ⇔ S2 = 3,5 40 = 140 (Km)

Vậy: Sau 3,5 h hai người gặp cách A khoảng 210 + 30 = 240Km cách B 140 + 40 = 180Km.

Bài 4: Một người dự định quãng đường với vận tốc không đổi 5km/h, 1/3 quãng đường bạn đèo xe đạp tiếp với vận tốc 12km/h đến xớm dự định 28 phút Hỏi người hết quãng đường bao lâu?

Hướng dẫn giải:

Gọi S1, S2 quãng đường đầu quãng

đường cuối

v1, v2 vận tốc quãng đường đầu vận

tốc quãng đường cuối

t1, t2 thời gian hết quãng đường đầu

thời gian hết quãng đường cuối

v3, t3 vận tốc thời gian dự định

v3 = v1 = Km/h; S1 =

S

3 ; S2 =

3S ; v2 = 12 Km

Do xe nên người đến xớm dự định 28ph nên:

t3−

28

60=t1− t2 (1)

Mặt khác: t3=

S v3=

S

5⇒S=5t3 (2)

và: t 1=

S1 v1=

S

5=

S 15 t2=S2

v2= 3S

12 =

2 36 S=

S 18

Thay (2) vào (3) ta có:

t1+t2=

t3 3+

5t3 18

So sánh (1) (4) ta được:

t3−28

60=

t3 3+

5t3

18 ⇔t3=1,2h Vậy: người phải 1h12ph.

Bài 5: Một canô chạy hai bến sông cách 90km Vận tốc canô nước 25km/h vận tốc dịng nước 2km/h

a Tính thời gian canơ ngược dịng từ bến đến bến

b.Giả sử khơng nghỉ bến tới Tính thời gian về?

Hướng dẫn giải:

a/ Thời gian canơ ngược dịng:

Vận tốc canơ ngược dịng: vng = vcn - = 25 - = 23 (Km) Thời gian canô đi:

3,91( ) 54 36

ng ng

ng ng

S S

v t h h ph giây

t v

    

b/ Thời gian canơ xi dịng:

Vận tốc canơ ngược dịng: vx = vcn + = 25 + = 27 (Km)

3,33( ) 19 48

x x

x x

S S

v t h h ph giây

t v

    

Thời gian lẫn về:

t = tng + tx = 7h14ph24giây

Bài 6: Hai bên lề đường có hai hàng dọc vận động viên chuyển động theo hướng: Hàng vận động viên chạy hàng vận động viên đua xe đạp Các vận động viên chạy với vận tốc m/s khoảng cách hai người liên tiếp hàng 10 m; số tương ứng với vận động viên đua xe đạp 10 m/s 20m Hỏi khoảng thời gian có hai vận động viên đua xe

đạp vượt qua vận động viên chạy? Hỏi sau thời gian bao lâu, vận động viên đua xe ngang hàng vận động viên chạy đuổi kịp vận động viên chạy tiềp theo?

Hướng dẫn giải:

- Gọi vận tốc vận động viên chạy vận động viên đua xe đạp là: v1, v2 (v1> v2> 0)

Khoảng cách hai vận động viên chạy hai vận động viên đua xe đạp l1, l2 (l2>l1>0) Vì

vận động viên chạy vận động viên đua xe đạp chuyển động chiều nên vận tốc vận động viê đua xe chộn vận động viên chạy làm mốc là:

v21= v2 - v1 = 10 - = (m/s).

- Thời gian hai vận động viên đua xe vượt qua vận động viên chạy là:

2 21 20 l t v    (s)

- Thời gian vận động viên đua xe đạp ngang hàng vận động viên chạy đuổi kịp vận động viên chạy là:

1 21 10 2,5 l t v    (s)

Bài 7: Xe chuyển động đường trịn với vận tốc khơng đổi Xe hết vòng hết 10 phút, xe vòng hết 50 phút Hỏi xe vịng gặp xe lần Hãy tính trường hợp

a Hai xe khởi hành điểm đường tròn chiều

b Hai xe khởi hành điểm đường tròn ngược chiều

Hướng dẫn giải:

- Gọi vận tốc xe v  vận tốc xe 5v

- Gọi t thời gian tính từ lúc khởi hành đến lúc xe gặp

 (C < t  50) C chu vi đường tròn

a/ Khi xe chiều

- Quãng đường xe được: S1 = 5v.t;

Quãng đường xe được: S2 = v.t

- Ta có: S1 = S2 + n.C

Với C = 50v; n lần gặp thứ n

 5v.t = v.t + 50v.n  5t = t + 50n  4t

= 50n  t = 50n

Vì C < t  50  < 50n

 50  < 4 n   n = 1, 2, 3, 4.

⇒t1+t2= S

15+ S

- Vậy xe gặp lần b/ Khi xe ngược chiều

- Ta có: S1 + S2 = m.C (m lần gặp

thứ m, m N*)

 5v.t + v.t = m.50v  5t + t =

50m  6t = 50m  t = 50

m

Vì < t  50  < 50

m  50

 < 6 m

  m = 1, 2, 3, 4, 5, 6

- Vậy xe ngược chiều gặp lần

Bài 8: Một người ngồi ô tô tải chuyển động với vật tốc 18km/h Thì thấy tơ du lịch cách xa 300m chuyển động ngược chiều, sau 20s hai xe gặp

a Tính vận tốc xe tơ du lịch so với đường?

b 40 s sau gặp nhau, hai ô tô cách bao nhiêu?

Hướng dẫn giải:

a) Gọi v1 v2 vận tốc xe tải xe du

lịch

Vận tốc xe du lịch xe tải : v21

Khi chuyển động ngược chiều V21 = v2 + v1 (1)

Mà v21 = t S

(2)

Từ (1) ( 2)  v1+ v2 = t S

 v2 = t S - v1

Thay số ta có: v2 = 20 10m/s 300

 

b) Gọi khoảng cách sau 40s kể từ xe gặp l

l = v21 t = (v1+ v2) t  l = (5+ 10) = 600 m. l = 600m.

Bài 9: Hai vật chuyển động thẳng đường thẳng Nếu chúng chuyển động lại gần sau giây khoảng cách chúng giảm m Nếu chúng chuyển động chiều (độ lớn vận tốc cũ) sau 10 giây khoảng cách chúng lại tăng thêm 6m Tính vận tốc vật

Hướng dẫn giải:

Gọi S1, S2 quãng đường

các vật,

v1,v2 vận tốc vủa hai vật

Ta có: S1 =v1t2 , S2= v2t2

Khi chuyển động lại gần độ giảm khoảng cách hai vật tổng quãng đường hai vật

đã đi: S1 + S2 = m S1 + S2 = (v1 + v2) t1 = 8

⇒ v1 + v2 =

S1+S2

t1 = 5

8

= 1,6 (1)

- Khi chúng chuyển động chiều độ tăng khoảng cách hai vật hiệu quãng đường hai vật đi: S1 - S2 = m

S1 - S2 = (v1 - v2) t2 = 6

⇒ v1 - v2 =

2

t S S

= 10

= 0,6 (2) Lấy (1) cộng (2) vế với vế ta 2v1 = 2,2 ⇒ v1 = 1,1 m/s

Vận tốc vật thứ hai: v2 = 1,6 - 1,1 = 0,5 m/s

Bài 10: Lúc sáng người xe gắn máy từ thành phố A phía thành phố B cách A 300km, với vận tốc V1= 50km/h Lúc

giờ xe ô tô từ B phía A với vận tốc V2= 75km/h

a Hỏi hai xe gặp lúc cách A km?

b Trên đường có người xe đạp, lúc cách hai xe Biết người xe đạp khởi hành lúc h Hỏi

-Vận tốc người xe đạp? -Người theo hướng nào?

-Điểm khởi hành người cách B km?

Hướng dẫn giải:

a/ Gọi t thời gian hai xe gặp nhau

Quãng đường mà xe gắn máy : S1= V1.(t - 6) = 50.(t-6)

Quãng đường mà ô tô :

S2= V2.(t - 7) = 75.(t-7)

Quãng đường tổng cộng mà hai xe đến gặp

 AB = 50 (t - 6) + 75. (t - 7)

 300 = 50t - 300 + 75t - 525

 125t = 1125  t = (h)

 S1=50 ( - ) = 150 km

Vậy hai xe gặp lúc h hai xe gặp vị trí cách A: 150km cách B: 150 km

b/ Vị trí ban đầu người lúc h. Quãng đường mà xe gắn mắy đến thời điểm t = 7h

AC = S1 = 50.( - ) = 50 km.

Khoảng cách người xe gắn máy người ôtô lúc

CB =AB AC = 300 -50 =2-50km.

Do người xe đạp cách hai người nên:

DB = CD = km

CB

125

250

2   .

Do xe ơtơ có vận tốc V2=75km/h > V1 nên người xe đạp phải hướng phía A

Vì người xe đạp ln cách hai người đầu nên họ phải gặp điểm G cách B 150km lúc Nghĩa thời gian người xe đạp là:

t = - = 2giờ Quãng đường là:

DG = GB DB = 150 -125 = 25 km

Vận tốc người xe đạp

V3 =

/ , 12 25

h km t

DG

  

C - BÀI TẬP TỰ GIẢI:

Bài :Một người xe máy người xe đạp xuất phát lúc từ hai điểm A B cách 40km Người xe máy từ A với vận tốc V1 = 25km/h, Người xe

đạp từ B A với vận tốc V2 = 15km/h Xác

định thời điểm vị trí hai người gặp Bài 2: Hai ô tô khởi hành lúc từ hai điểm A B, Cùng chuyển động điểm O Biết AO = 180km; OB = 150km, xe khởi hành từ A với vận tốc 60km/h Muốn hai

xe đến O lúc xe từ B phải với vận tốc bao nhiêu?

Bài 3: Một vật chuyển động từ A đến B cách 300km Trong đoan đường đầu với vận tốc 5m/s, đoạn đường lại với vận tốc 6m/s

a Sau vật tới B?

b Tính vận tốc trung bình vật đoạn đường AB?

Bài 4: Một canơ Chạy ngược dịng sơng dài 100km Vận tốc canô nước 45km/h vận tốc dịng nước 5km/h

a Tính thời gian canô hết đoạn đường

b Nếu xi dịng nước canơ hết đoạn đường bao lâu?

Bài 5: Lúc 7h hai xe gắn máy xuất phát từ hai điểm A B cách 20km, chúng chuyển động thẳng chiều từ A đến B Xe thứ xuất phát từ A với vận tốc 40km/h, xe thứ hai khởi hành từ B với vận tốc 30km/h

a Tính khoảng cách hai xe sau chúng 30 phút

b Hai xe có gặp khơng? Nếu có chúng gặp lúc cách A bao xa?

Bài 6: Một canô chạy từ bến sông A đến bến sông B Cho biết AB = 30km Vận tốc canô đối nước đứng yên 15km/h Hỏi sau đến B khi:

a Nước sông đứng yên

b Nước sông chảy từ A đến B với vận tốc 3km/h

Bài 7: Một người xe đạp từ A đến B dự định t = 4h Do quãng đường sau người tăng vặn tốc thêm km/h nên đến sớm dự định 20 phút

a Tính vận tộc dự định quãng đường AB b Nếu sau 1h có việc người phải ghé lại 30 phút Hỏi đoạn đường lại người phải với vạn tốc để đến nơi dự định

Bài 8: Hai bạn Hoà Bình bắt đầu chạy thi quãng đường S Biết Hoà nửa quãng đường đầu chạy với vận tốc không đổi v1

và nửa quãng đường sau chạy với vận tốc không đổi v2(v2< v1) Cịn Bình nửa

thời gian đầu chạy với vận tốc v1 nửa

thời gian sau chạy với vận tốc v2

a Tính vận tốc trung bình bạn ? b Ai đích trước? Tại sao?

a Tính chiều dài đồn tàu

b Nếu Ơtơ chuyển động đuổi theo đồn tàu thời gian để ôtô vượt hết chiều dài đoàn tàu bao nhiêu? Coi vận tốc tàu ôtô không thay đổi

Bài 10: Từ điểm A B cách 70Km, lúc có hai xe xuất phát,chúng chuyển động chiều từ A đén B Xe khởi hành từ A với vận tốc 40Km/h xe khởi hành từ B với vận tốc 50Km/h

a) Hỏi khoảng cách hai xe sau 2h kể từ lúc xuất phát?

b) Sau xuất phát 2h30phút, xe khởi hành từ A đột ngột tăng tốc đạt đến vận tốc 60Km/h Hãy xác định thời điểmvà vị trí xe gặp nhau?

Bài 11: Một người xe đạp đoạn đường MN Nửa đoạn đường đầu người với vận tốc v1=20km/h.Trong nửa thời gian

lại với vận tốc v2 =10km/h cuối người

đi với vận tốc v3 = 5km/h.Tính vận tốc trung

bình đoạn đường MN?

Bài 12: Một người từ A đến B Đoạn đường AB gồm đoạn lên dốc đoạn xuống dốc Đoạn lên dốc với vận tốc 30km , đoạn xuống dốc với vận tốc 50km Thời gian đoạn lên dốc

4

thời gian đoạn xuống dốc

a So sánh độ dài đoạn đường lên dốc với đoạn xuống dốc

b.Tính vận tốc trung bình đoạn đường AB ?

Bài 13: Một người phải từ địa điểm A đến địa điểm B khoảng thời gian qui định t Nếu người xe ơtơ với vận tốc v1 = 48km/h đến B sớm 18 phút so với

thời gian qui định Nếu người xe đạp với vận tốc v2 = 12km/h đến B trễ 27 phút so

với thời gian qui định

a Tìm chiều dài quãng đường AB thời gian qui định t

b Để từ A đến B thời gian qui định t, người từ A đến C (C nằm AB) xe đạp với vận tốc 12km/h lên ôtô từ C đến B với vận tốc 48km/h Tìm chiều dài quãng đường AC

Bài 14: Lúc 10h hai xe máy khởi hành từ hai địa điểm A B cách 96Km ngược chiều , vận tốc xe từ A 36Km, xe từ B 28Km

a Xác định vị trí thời điểm hai xe gặp

b Hỏi: - Trước gặp nhau, sau hai xe cách 32 km

- Sau gặp nhau, sau hai xe cách 32 km

Bài 15: Trên đoạn đường thẳng có ba người chuyển động, người xe máy, người xe đạp người hai người xe đạp xe máy Ở thời điểm ban đầu, ba người ba vị trí mà khoảng cách người người xe đạp phần hai khoảng cách người người xe máy Ba người bắt đầu chuyển động gặp thời điểm sau thời gian chuyển động Người xe đạp với vận tốc 20km/h, người xe máy với vận tốc 60km/h hai người chuyển động tiến lại gặp nhau; giả thiết chuyển động ba người chuyển động thẳng Hãy xác định hướng chuyển động vận tốc người bộ?

Bài 16: Một người du lịch xe đạp, xuất phát lúc 30 phút với vận tốc 15km/h Người dự định nửa quãng đường nghỉ 30 phút đến 10 tới nơi Nhưng sau nghỉ 30 phút phát xe bị hỏng phải sửa xe 20 phút Hỏi đoạn đường cịn lại người phải với vận tốc để đến đích dự định?

Bài 17: Một động tử xuất phát từ A chuyển động đường thẳng hướng điểm B với vận tốc ban đầu v1=32m/s Biết sau

mỗi giây vận tốc động tử lại giảm nửa giây động tử chuyển động

a Sau động tử đến điểm B, biết khoảng cách AB = 60m

b Ba giây sau kể từ lúc động tử xuất phát, động tử khác xuất phát từ A chuyển động B với vận tốc không đổi v2 = 31m/s Hai

động tử có gặp khơng? Nếu có xác định thời điểm gặp

Bài 18: Một ca nơ ngang sông xuất phát từ A nhằm thẳng hướng đến B A cách B khoảng AB = 400m Do nước chảy nên ca nơ đến vị trí C cách B đoạn BC = 300m Biết vận tốc nước chảy 3m/s

a Tính thời gian ca nơ chuyển động

b Tính vận tốc ca nô so với nước so với bờ sông

Bài 19: Ba người xe đạp xuất phát từ A B Người thứ với vận tốc v1 = 8km/h Sau 15phút người thứ hai xuất

phát với vận tốc v2=12km/h Người thứ ba

cách người thứ người thứ hai Tìm vận tốc người thứ ba

Bài 20: Một người xe đạp nửa quãng đường đầu với vận tốc v1 = 15km/h,

nửa quãng đường lại với vận tốc v2 không

đổi Biết đoạn đường mà người thẳng vận tốc trung bình quãng đường 10km/h Hãy tính vận tốc v2

Bài 21: Một người đến bến xe buýt chậm 20 phút sau xe buýt rời bến A, người taxi đuổi theo để kịp lên xe buýt bến B Taxi đuổi kịp xe buýt 2/3 quãng đường từ A đến B Hỏi người phải đợi xe buýt bến B ? Coi chuyển động xe chuyển động

Bài 22:Hai xe xuất phát lúc từ A để đến B với vận tốc 30 km/h Đi 1/3 quãng đường xe thứ hai tăng tốc hết quãng đường lại với vận tốc 40 km/h, nên đến B sớm xe thứ phút Tính thời gian xe hết quãng đường AB

Bài 23: Một ô tô xuất phát từ A đến đích B, nửa quãng đường đầu với vận tốc v1 nửa quãng đường sau với vận tốc

v2 Một ô tô thứ hai xuất phát từ B đến đích A,

trong nửa thời gian đầu với vận tốc v1

trong nửa thời gian sau với vận tốc v2 Biết v1

= 20km/h v2 = 60km/h Nếu xe từ B xuất

phát muộn 30 phút so với xe từ A hai xe đến đích lúc Tính chiều dài quãng đường AB

Bài 24: Một người đánh cá bơi thuyền ngược dịng sơng Khi tới cầu bắc ngang sơng, người đánh rơi can nhựa rỗng Sau giờ, người phát ra, cho thuyền quay lại gặp can nhựa cách cầu km Tìm vận tốc nước chảy, biết vận tốc thuyền nước ngược dịng xi dịng

Bài 25: Minh Nam đứng hai điểm M, N cách 750 m bãi sông Khoảng cách từ M đến sông 150 m, từ N đến sơng 600 m Tính thời gian để Minh chạy sông múc thùng nước mang đến chỗ Nam Cho biết đoạn sông thẳng, vận tốc chạy Minh không đổi v = 2m/s; bỏ qua thời gian múc nước

Bài 26: 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 giờ?

Bài 27: Một người vận động viên xe đạp khởi hành địa

điểm, chièu đường tròn chu vi 1800m vận tốc người xe đạp 26,6 km/h, người 4,5 km/h Hỏi người đi vịng gặp người xe đạp lần Tính thời gian địa điểm gặp nhau?.( giải tốn đồ thị tính tốn)

Bài 28: Một người vào buổi sáng, kim kim phút chồng lên khoảng số người quay nhà trời ngã chiều nhìn thấy kim giờ, kim phút ngược chiều Nhìn kĩ người thấy kim nằm số Tính xem người vắng mặt

Bài 29: Một người đứng cách đường khoảng 50m, đường có tơ tiến lại với vận tốc 10m/s Khi người thấy tơ cịn cách 130m bắt đầu đường để đón đón tơ theo hướng vng góc với mặt đường Hỏi người phải với vận tốc để gặp ô tô?

Bài 30: Một cầu thang đưa hành khách từ tầng lên tầng lầu siêu thị Cầu thang đưa người hành khách đứng yên lên lầu thời gian t1 = phút Nếu cầu

thang không chuyển động người hành khách phải thời gian t2 = phút Hỏi cầu

thang chuyển động, đồng thời người khách phải để đưa người lên lầu

Bài 31: Hai bến A B phía bờ sơng Một ca nơ xuất phát từ bến A, chuyển động liên tục qua lại A B với vận tốc so với dòng nước v1 = 30 km/h Cùng

thời điểm ca nô xuất phát, xuồng máy bắt đầu chạy từ bến B theo chiều tới bến A với vận tốc so với dòng nước v2 = km/h Trong thời

gian xuồng máy chạy từ B đến A ca nô chạy liên tục không nghỉ lần khoảng cách từ A đến B A lúc với xuồng máy Hãy tính vận tốc hướng chảy dòng nước Giả thiết chế độ hoạt động ca nô xuồng máy không đổi ; bỏ qua thời gian ca nô đổi hướng đến A B; chuyển động ca nô xuồng máy chuyển động thẳng

Bài 32: Có hai bố bơi thi bể bơi hình chữ nhật chiều

dài AB = 50m chiều rộng BC = 30m Họ qui ước

bơi theo mép bể Bố xuất phát từ M với MB = 40m bơi

B với vận tốc không đổi v1 = 4m/s Con xuất

NB = 10m bơi C với vận tốc không đổi v2

= 3m/s (hình l)

Cả hai xuất phát lúc

a Tìm khoảng cách hai người sau xuất phát 2s

b Tìm khoảng cách ngắn hai người (trước chạm thành bể đối diện)

Bài 33: Một chất điểm X có vận tốc di chuyển 4m/s Trên đường di chuyển từ A đến C, chất điểm có dừng lại điểm E thời gian 3s (E cách A đoạn 20 m) Thời gian để X di chuyển từ E đến C s Khi X bắt đầu di chuyển khỏi E gặp chất điểm Y ngược chiều Chất điểm Y di chuyển tới A quay lại C gặp chất điểm X C (Y di chuyển không thay đổi vận tốc)

a) Tính vận tốc chất điểm Y

b) Vẽ đồ thị thể chuyển động (trục hoành thời gian; trục tung quãng đường)

Bài 34: Trên đường đua thẳng, hai bên lề đường có hai hàng dọc vận động viên chuyển động theo hướng: hàng vận động viên chạy việt dã hàng vận động viên đua xe đạp Biết vận động viên việt dã chạy với vận tốc 20km/h khoảng cách hai người liền kề hàng 20m; số tương ứng hàng vận động viên đua xe đạp 40km/h 30m Hỏi người quan sát cần phải chuyển động đường với vận tốc để lần vận động viên đua xe đạp đuổi kịp lúc lại đuổi kịp vận động viên chạy việt dã tiếp theo?

Hướng dẫn:

- Ký hiệu vận tốc VĐV chạy, người quan sát VĐV đua xe đạp v1, v2

v3; khoảng cách hai VĐV chạy liền kề l1

và hai VĐV đua xe đạp liền kề l2

- Tại thời điểm ba người vị trí ngang sau thời gian t người quan sát đuổi kịp VĐV chạy VĐV đua xe đạp phía sau đuổi kịp người quan sát Ta có phương trình:

2 1 v t v t l  (1)

3 2 v t v t l  (2)

- Cộng hai vế phương trình tìm t, ta được:

1 l l t

v v  

 (3)

- Thay (3) vào (1) ta được:

2

1

( )

l v v v v

l l   

 (4)

- Thay số vào (4) ta có: v2 = 28 (km/h)

PHẦN III: CÔNG - CÔNG SUẤT - ĐỊNH LUẬT VỀ

CÔNG I - CƠ SỞ LÝ THUYẾT:

1/ Công học:

- Một lực tác dụng lên vật chuyển dời theo phương lực lực thực công học ( gọi tắt cơng)

- Cơng thức tính cơng học: A = F.S

2/ Công suất:

- Công suất xác định công thực đơn vị thời gian

- Tơng thức tính công suất:

P=A

t

3/ Máy đơn giản: RÒNG RỌC CỐ

ĐỊNH RÒNG RỌC ĐỘNG ĐỊN BẢY

Chỉ có tác dụng biến đổi phương chiều

F = P

Biến đổi độ lớn lực:

F=P

2

Biến đổi phương, chiều độ lớn lực

P

F=

l2 l1 Trong đó:

A: Cơng học (J) F: Lực tác dụng (N)

S: Quãng đường vật dich chuyển (m)

Trong đó:

A: Công học (J) P: Công suất (W)

t: Thời gian thực công (s)

S1 S2

⃗F ⃗P

S2

S1

⃗F

h1

⃗P ⃗P

⃗F

h2

l1 l2

⃗P ⃗F

l

Aich = P.S1 Aich = P.S1 Aich = P.h1

Atp = F.S2 Atp = F.S2 Atp = F.h2

Asinh ra = Anhận được

( Khi công hao phí khơng đáng kể)

H=Aích

Atp

100 %

4/ Định luật công:

Không máy đơn giản cho ta lợi công Được lợi lần lực thiệt nhiêu lần đường ngược lại II/ BÀI TẬP ÁP DỤNG:

Bài 1: Một người kéo gàu nước từ giếng sâu 10m Công tối thiểu người phải thực bao nhiêu? Biết gàu nước có khối lượnh 1Kg đựng thêm 5lít nước, khối lượng riêng nước 1000kg/m3.

Hướng dẫn giải:

Thể tích nước: V = 5l = 0,005 m3 Khối lượng nước: mn = V.D = 0,005 1000 = (Kg)

Lực tối thiểu để kéo gàu nước lên là: F = P

Hay: F = 10(mn + mg) = 10(5 + 1) = 60(N)

Cơng tối thiểu người phải thực hiện: A = F.S = 60 10 = 600(J)

Bài 2: Người ta dùng ròng rọc cố định để kéo vật có khối lượng 10Kg lên cao 15m với lực kéo 120N

a/ Tính cơng lực kéo

b/ Tính cơng hao phí để thắng lực cản Hướng dẫn giải:

a/ Công lực kéo: A = F.S = 120.15 = 1800(J)

b/ Cơng có ích để kéo vật: Ai = P.S = 100.15 =1500(J)

Cơng hgao phí: Ahp = A - Ai = 1800- 1500 = 300 (J)

Bài 3: Để đưa vật coa khối lượng 200Kg lên độ cao 10m người ta dùng hai cách sau:

a/ Dùng hệ thống ròng rọc cố định, ròng rọc động Lúc lực kéo dây để nâng vật lên F1 = 1200N

Hãy tính:

- Hiệu suất hệ thống

- Khối lượng rịng rọc động, Biết hao phí để nâng rịng rọc

4 hao phí tổng

cộng ma sát

b/ Dùng mặt phẳng nghiêng dài l = 12m Lực kéo lúc F2 = 1900N Tính lực ma sát

giữa vật mặt phẳng nghiêng, hiệu suất hệ

Hướng dẫn giải:

a/ Công dungd để nâng vật lên 10m: A1 = 10.m.h = 20 000 (J)

- Khi dùng hệ thống rịng rọc vật lên cao đoạn h phải kéo dây đoạn S = 2h Do cơng dùng để kéo vật:

A = F1 S = F1 2h = 24000(J) - Hiệu suất hệ thống:

H=A1

A 100 %=

20000

24000100 %=83,33 %

- Cơng hao phí: Ahp = A - A1 = 4000(J)

- Cơng hao phí để nâng ròng rọc động:

A 'hp=Ahp.h

4 =1000(J)

- Khối lượng ròng rọc động:

A 'hp=10.m'.h⇒m '=A 'hp

10h =10(Kg)

b/ Công có ích dùng để kéo vật A1 = 20000(J)

- Cơng tồn phần kéo vật lúc nay: A = F2 l = 22800(J)

- Cơng hao phí ma sát: Ahp = A - A1 = 2800(J)

- Lực ma sát vật mặt phẳng nghiêng:

Ahp=Fms.l⇒Fms=Ahp

l =233,33(N)

- Hiệu suất mặt phẳng nghiêng:

H=A1

A 100 %=87,72 %

Hướng dẫn giải:

- Quãng đường từ ga A đến ga B: S1 = v1.t1 = 7,5 (Km) = 7500m - Quãng đường từ ga B đến ga C:

S2 = v2.t2 = 10 (Km) = 10000m - Công sinh ra:

A = F (S1 + S2) = 700000000 (J) = 700000(KJ)

Bài 5: Người ta dùng mặt phẳng ngiêng có chiều dài 3m để kéo vật có khối lượng 300Kg với lực kéo 1200N Hỏi vật lên cao bao nhiêu? Biết hiệu suất mặt phẳng nghiêng 80%

Hướng dẫn giải: - Công lự kéo vật:

A = F.l = 3600(J) - Cơng có ích:

A1 = P.h = 10.m.h = 3000h (J) - Độ cao vật lên được:

H=A1

A 100 %⇔80 %=

3000h

3600 100 %

⇒h=80 3600

100 3000=0,96(m)

Bài 6:Người ta dùng hệ thống rịng rọc để trục vật cổ đồng có trọng lượng

P = 5340N từ đáy hồ sâu H = 10m lên (hình vẽ) Hãy tính:

1) Lực kéo khi:

a Tượng phía mặt nước

b Tượng chìm hồn tồn nước

2) Tính cơng tổng cộng lực kéo tượng từ đáy hồ lên

phía mặt nước h = 4m Biết trọng lượng riêng đồng

của nước 89000N/m3, 10000N/m3.

Bỏ qua trọng lượng ròng rọc

Hướng dẫn giải:

1a/ Dùng ròng rọc động lợi hai lần lực, nên lực kéo vật lên khỏi mặt nước:

F=P

2=2670(N)

1b/ Khi vật cịn nước thể tích chiếm chỗ:

V=P

d=

5340

89000=0,06(m

3

)

- Lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật: FA= V.d0 = 0,06.10000 = 600(N) - Lực dây treo tác dụng lên vật:

P1 = P - FA = 5340 - 600 = 4740 (N) - Lực kéo vật nước:

F=P1

2 =2370(N)

2/ Do dùng ròng rọc động nên bị thiệt hai lần đường nên công tổng cộng lực kéo:

A =F1.2H + F 2h = 68760 (J)

Bài 7: Người ta lăn thùng theo ván nghiêng lên ôtô Sàn xe ôtô cao 1,2m, ván dài 3m Thùng có khối lượng 100Kg lực đẩy thùng 420N

a/ Tình lực ma sát ván thùng b/ Tình hiệu suất mặt phẳng nghiêng Hướng dẫn giải:

- Nếu khơng có ma sát lực đẩy thùng là:

F '=P.h

l =400(N)

- Thực tế phải đẩy thùng với lực 420N lực ma sát ván thùng:

Fms = F - F' = 20(N)

- Cơng có ích để đưa vật lên: Ai = P h = 1200(J) - Cơng tồn phần để đưa vật lên:

A = F S = 1260 (J) - Hiệu suất mặt phẳng nghiêng:

H=A1

A 100 %=95 %

Bài 8: Người ta dùng palăng để đưa kiện hàng lên cao 3m Biết quãng đường dịch chuyển lực kéo 12m

a/ Cho biết cấu tạo palăng nói b/ Biết lực kéo có giá trị F = 156,25N Tính khối lượng kiện hàng nói

c/ Tính cơng lực kéo cơng nâng vật khơng qua palăng Từ rút kết luận gì?

Hướng dẫn giải: a/ Số cặp ròng rọc:

n= S '

2S= 12

6 =2 (Cặp)

Vậy palăng cấu tạo ròng rọc cố định ròng rọc động

b/ Ta có: n= P

2F=

S ' 2S=

12 =2

- Khối lượng kiện hàng:

P=10m⇒m= P

10=62 5(Kg)

c/ công lực kéo:

Ak = FK.S' = 156,25.12 = 1875 (J) - Công lực nâng vật:

An = P.S = 625.3 = 1875(J) - Hệ thống palăng không cho lợi cơng

Bài 9: Cho hệ giống hình vẽ vật m1 có

khối lượng 10Kg, vật m2 có khối lượng 6Kg

Cho khoảng cách AB = 20cm Tính chiều dài OB để hệ cân

Hướng dẫn giải:

- Trọng lượng vật m1: P1 = F1 = 10.m1 = 100N - Trọng lượng vật m2:

P2 = F2 = 10.m2 = 60N

- Do vật m1 nặng m2 nên m1

xuống đầu B có xu lên:

- Độ lớn lực tác dụng lên đầu B

F '=F

2=

100

2 =50N

- Áp dụng hệ thức cân địn bảy ta có:

F ' F2=

OA

OB=

OA

OA+AB

⇔50

60=

OA

OA+20

⇔5(OA+20)=6 OA

⇔OA=100 CM

- Chiều dài OB:

OB = OA + AB = 100 + 20 = 120 (cm) Bài 10: Thanh AB dài 160cm, đầu A người ta treo vật có khối lượng m1 = 9Kg,

điểm tựa O nằm cách A đoạn 40cm

a/ Hỏi phải treo vào đầu b vật m2 có

khối lượng để cân bằng?

b/ Vật m2 giữ nguyên không đổi, bay

người ta dịch chuyển điểm O phía đầu B cách B đoạn 60cm Hỏi vật m1 phải thay đổi

như để ccân bằng? Hướng dẫn giải:

a/ Ta có: OA = 40cm

⇒OB=AB−OA=160−40=120 cm Trọng lượng vật m1:

P1 = F1 = 10.m1 = 90N

Áp dụng hệ thức cân đòn bảy:

F1

F2 =l2

l1 =OB

OA

Lực tác dụng vào đầu B:

F2=

F1 OA

OB =30N

Vậy để AB cân phải treo vào đầu B vật m2 = 3Kg

b/ Ta có: OB = 60cm

⇒OA=AB−OB=160−60=100 cm Áp dụng hệ thức cân địn bảy, để AB cân lực tác dụng vào đầu A:

F '=F2.l2

l1

=F2 OB

OA =

30 60

100 =18N

Vậy vật m1 = 1,8Kg tức vật m1 phải

bớt 7,2Kg

III/ BÀI TẬP TỰ GIẢI:

Bài 1: Một khối gỗ hình hộp chữ nhật có diện tích đáy S = 150 cm2 cao h = 30cm, khối

gỗ thả hồ nước sâu H = 0,8m cho khối gỗ thẳng đứng Biết trọng lượng riêng gỗ 2/3 trọng lượng riêng nước

dH2O = 10 000 N/m3

Bỏ qua thay đổi mực nước hồ, : a) Tính chiều cao phần chìm nước khối gỗ ?

b) Tính cơng lực để nhấc khối gỗ khỏi nước H

theo phương thẳng đứng ? A

F'

B O

m2

m1

P2 = F2

c) Tính cơng lực để nhấn chìm khối gỗ đến đáy

hồ theo phương thẳng đứng ?

Bài 2: Dùng mặt phẳng nghiêng để kéo vật có khối lượng 200kg,trọng lượng riêng d=8800(N/m3) lên cao 4m với

vận tốc 0,2m/s ,trong thời gian 1phút 40giây.Hiệu suất mặt phẳng nghiêng 80%

a/Tính trọng lượng thể tích vật b/Tính chiều dài lực kéo mặt phẳng nghiêng

c/Tính cơng suất nâng vật

Bài 3: Dùng mặt phẳng nghiêng đẩy bao xi măng có khối lượng 50Kg lên sàn ô tô Sàn ô tô cách mặt đất 1,2 m

a/Tính chiều dài mặt phẳng nghiêng cho người công nhân cần tạo lực đẩy 200N để đưa bì xi măng lên ô tô Giả sử ma sát mặt phẳng nghiêng bao xi măng không đáng kể

b/ Nhưng thực tế không thêt bỏ qua ma sát nên hiệu suất mặtphẳng nghiêng 75% Tính lực ma sát tác dụng vào bao xi măng

Bài 4: Một thang máy có khối lượng m = 580kg, kéo từ đáy hầm mỏ sâu 125m lên mặt đất lực căng dây cáp máy thực

a) Tính cơng nhỏ lực căng để thực việc

b) Biết hiệu suất máy 75% Tính cơng máy thực cơng hao phí lục cản

Bài 5: Người ta kéo vật A, có khối lượng mA = 10g, chuyển động lên mặt phẳng

nghiêng (như hình vẽ) Biết CD = 4m; DE = 1m

a/ Nếu bỏ qua ma sát vật B phải có khối lượng mB bao nhiêu?

b/ Thực tế có ma sát nên để kéo vật A lên người ta phải treovật B

có khối lượng m’B = 3kg Tính hiệu

suất mặt phẳng nghiêng Biết dây nối có khối lượng không đáng kể

Bài 6: Từ đất kéo vật nặng lên cao người ta mắc hệ thống gồm ròng rọc động ròng rọc cố định Vẽ hình mơ tả cách mắc để lợi:

a/ lần lực

b/ lần lực

Muốn đạt điều ta phải ý đến điều kiện gì?

Bài 7: Cho hệ hình vẽ ,thanh AB có khối lượng khơng đáng kể , hai đầu có treo hai cầu nhơm có trọng lượng PA PB.Thanh treo nằm ngang sợi dây

điểm O lệch phía A Nếu nhúng hai cầu vào nước cịn cân không? sao?

Bài 8: Người ta dùng xà beng có dạng hình vẽ (Hình2) để nhổ đinh cắm sâu vào gỗ

a/ Khi tác dụng lực F =100N vuông góc với OB đầu B ta nhổ đinh Tính lực giữ đinh lúc này? Biết OB= 10.OA.(Có biểu diễn lực hình vẽ)

b/ Nếu lực tác dụng vào đầu B có hướng vng góc với gỗ phải có độ lớn nhổ đinh.(Có biểu diễn lực hình vẽ)

Bài 9: Ơ tơ có khối lượng 1200 kg chạy đường nằm ngang với vận tốc V= 72 km/h tiêu hao 80g xăng đoạn đờng S = km Hiệu suất động 20%

a/ Tính cơng suất tơ

b/ Hỏi với điều kiện tơ đạt vận tốc leo dốc ? Biết quãng đường l = 100m đọ cao tăng thêm h = cm Cho biết suất toả nhiệt xăng q = 45.106 J/kg

Bài 10: Cho hệ thống hình vẽ

Hai vật A B đứng yên Ma sát không đáng kể Vật A vật B có nặng khơng ?

Cho MN = 80 cm, NH = cm Tính tỷ số khối lượng hai vật A B

Bài 11: Tính lực kéo F trường hợp sau Biết vật nặng có trọng lượng P = 120 N (Bỏ qua ma sát, khối lượng ròng rọc dây )

C

D

E A

B

4F

F F F

2F 2F

4F

P

   

F F F F F F F

P  



  

PB

PA

Bài 12: Trong bình đựng hai chất lỏng khơng trộn lẫn có trọng lượng riêng d1=12000N/m3; d2=8000N/m3 Một khối gỗ

hình lập phương cạnh a = 20cm có trọng lượng riêng d = 9000N/m3được thả vào chất lỏng.

a/ Tìm chiều cao phần khối gỗ chất lỏng d1?

b/ Tính cơng để nhấn chìm khối gỗ hồn toàn chất lỏng d1? Bỏ qua thay đổi mực

nước

Bài 13:Ơ tơ có khối lượng 1200 kg chạy đường nằm ngang với vận tốc V= 72 km/h tiêu hao 80g xăng đoạn đường S = km Hiệu suất động 20%

a/ Tính cơng suất tơ

b/ Hỏi với điều kiện ô tô đạt vận tốc leo dốc ? Biết quãng đường l = 100m độ cao tăng thêm h = cm Cho biết suất toả nhiệt xăng q = 45.106J/kg.

Bài 14: Vật A hình bên có khối lượng 2kg Hỏi lực kế ?

Muốn vật A lên 2cm, ta phải kéo lực kế xuống cm ?

Bài 15: Một xe cút kít chở vật nặng 1500N Khi người công nhân đẩy cho xe chuyển động phương trọng lượng cắt mặt xe điểm cách trục bánh xe 80cm

a/ Tìm lực tác dụng thẳng đứng tay vào xe, biết tay cách xe đoạn 1,6m

b/ Tìm lực đè bánh xe lên mặt đường Bài 16: Cơng suất trung bình động kéo tời 73,5W hiệu suất tời 0,9 Hãy tính:

a/ Độ cao mà động kéo vật nặng 588N lên phút

b/ Số vòng quay tời phút Biết bán kính tời 5cm

c/ Độ lớn lực tác dụng vng góc vào tay quay, cho biết chiều dài tay quay 30cm

Bài 17: Một bể nước hình trụ thẳng đứng cao 3m đường kính 0,7m Người ta bơm nước cho đầy bể từ mực nước thấp đáy bể 8m

a/ Tính cơng thực hiệnđể bơm nước đầy bbẻ vaói giả thiết ma sát nước ống dẫn khơng đáng kể

b/ Tính cơng suất máy bơm biết cần 20phút để bơm đầy bể

Bài 18: Một trục kéo với tay quay dài 60cm hình tru có bán kính 15cm, dùng để lấy nướcở giếng sau 10m Thùng chứa nước có dung tích 10lít

a/ Tính lực tác dụng vào tay quay kéo thùng nước lên

b/ Tính cơng cần dùng để kéo 100lít nước lên

c/ Tính quãng đường đầu tay quay số vòng quay kéo lên thùng nước

d/ Tính cơng suất trung binh kéo 100lit

Bài 19: Một xe lữa có cưa đoạn đường dốc dài 5Km Khoảng cách thẳng đứng hai điểm đầu dốc 1,5Km toa xe kể hành khách nặng 5tấn

a/ Tính lực kéo động để lôi toa xe lên theo đường dốc

b/ Tính cơng cần dùng để kéo toa xe lên c/ Xe lữa lên dốc với vận tốc trung bình 12Km/h Tính cơng suất động dùng để kéo hai toa xe lên

d/ Dùng lượng thác nước cao 10m Biết cơng hao phí 25% cơng phát động Tính lượng nước cần dùng để làm chuyển vận động kéo hai toa xe lên

Bài 20: Một người xe đạp có khối lượng người lẫn xe 80Kg chuyển động đường với vận tốc 18Km/h Các lực ma sát nghịch chiều với chuyển động 7N lực cản khơng khí 5N tính:

a/ Công tạo nên người xe đạp 1Km đường

b/ công suất người xe đạp điều kiện câu a

c/ Công suất người xe đạp trường hợp người phải chuyển động đường dốc 1002 muốn giữ vận tốc đường Dốc 1002 đốc cao 2m lúc đường dài 100m

Bài 21: Công đưa vật lên cao 4m mặt phẳng nghiêng 6000J

P P

a/ Tính trọng lượng vật Biết mặt phẳng nghiêng có hiệu suất 80%

b/ Tính cơng để thắng lực ma sát kéo vật lên xác định lực ma sát đó, biết mặt phẳng nghiêng có chiều dài l = 20m

c/ Để đưa vật lại xuống đất phải tác dụng vào vật lực nào? Tính độ lớn lực

PHẦN IV: ÁP SUẤT - ÁP SUẤT CHẤT LỎNG - ÁP SUẤT KHÍ QUYỂN - LỰC

ĐẨY AC-SI-MET I - CƠ SỞ LÝ THUYẾT:

1/ Áp suất:

- Cơng thức tính áp suất: P=F

S

⇒

F=P.S

S=F

P

¿{ - Đơn vị áp suất paxcan(Pa): Pa=1N

1m2 2/ Áp suất chất lỏng:

- Chất lỏng đựng bình gây áp suất theo phương lên đáy bình, thành bình vật đặt

- Cơng thức tính áp suất chất lỏng: P = d.h

⇒ d=P

h h=P d

¿{

( Với d trọng lượng riêng chất lỏng; h

là chiều cao (độ sâu) cột chất lỏng tính từ mặt thống chất lỏng) Chú ý:

Trong cột chất lỏng đứng yên, áp suất điểm mặt phẳng nằm ngang có độ lớn (cùng độ sâu)

Một vật nằm lịng chất lỏng, ngồi áp suất chất lỏng, vật cịn chịu thêm áp suất khí chất lỏng truyền tới

3/ Bình thơng nhau:

- Trong bình thơng chứa chất lỏng đứng yên, mặt thoáng chất lỏng nhánh khác độ cao

- Trong bình thơng chứa hai hay nhiều chất lỏng khơng hịa tan, mực mặt thống khơng nhau, trường hợp áp suất điểm mặt phẳng nằm ngang có giá trị

- Bài toán máy dùng chất lỏng: Áp suất tác dụng lên chất lỏng chất lỏng truyền nguyên vẹn theo hướng

+ Xác định độ lớn lực: Xác định diện tích pittơng lớn, pittơng nhỏ + Đổi đơn vị thích hợp

F

f =

S

s⇒F=

f.S

s ⇒f=

Fs

S ⇒s=

fS

F ⇒S=

Fs f

4/ Áp suất khí quyển:

- Do khơng khí có trọng lượng nên Trái Đất vật Trái Đất chịu tác dụng áp suất khí Giống áp suất chất lỏng áp suất tác dụng theo phương

- Áp suất khí xác định áp suất cột thủy ngân ống Tô-ri-xe-li - Đơn vị áp suất khí mmHg (760mmHg = 1,03.105Pa)

- Càng lên cao áp suất khí giảm ( lên cao 12m giảm 1mmHg) 5/ Lực đẩy Acsimet:

- Công thức tính: FA = d.V

- Điều kiện vật nổi, chìm, lơ lửng: + FA > P ⇒ Vật

+ FA = P ⇒ Vật lơ lửng

+ FA < P ⇒ Vật chìm II - BÀI TẬP ÁP DỤNG:

Bài 1: Bình thơng gồm hai nhánh hình trụ tiết diện S1, S2 có chứa nước hình vẽ Trên mặt nước

có đặt pittơng mỏng, khối lượng m1, m2 Mực nước hai nhánh

chênh đoạn h = 10cm

a Tính khối lượng m cân đặt lên pittông lớn để

mực nước hai nhánh ngang b Nếu đặt cân sang pittơng nhỏ mực nước hai nhánh

lúc chênh đoạn H bao nhiêu? Cho khối lượng riêng nước D = 1000kg/m3, S

1 = 200cm2, S2 = 100cm2 bỏ qua áp suất khí Hướng dẫn giải:

a -Áp suất mặt pittông nhỏ :

2

2

10 10

10

m m

Dh S  S  <=>

2 m m

Dh S S  (1)

- Khi đặt cân m lên pittông lớn mực nước hai bên ngang nên:

2

2

10m 10(m m) m m m

S S S S

 

  

(2) Từ (1) (2) ta có :

1

1

10 m m m

Dh S S



 

 m

D h

S  => m = DS

1h = 2kg

b Khi chuyển cân sang pittơng nhỏ ta có :

2

2

10( ) 10

10

m m m

DH

S S



 



2

2

m m m Dh

S S



 



2

2

m m m Dh

S S



 

(3) Kết hợp (1), (3) m = DhS1 ta có :

H = h( + S S ) H = 0,3m

Bài 2:Trong bình nước hình trụ có khối nước đá giữ sợi dây nhẹ, khơng giãn (xem hình vẽ bên) Biết lúc đầu sức căng sợi dây 10N Hỏi mực nước bình thay đổi nào, khối nước đá tan hết? Cho diện tích mặt thống nước bình 100cm2 khối lượng riêng nước 1000kg/m3.

Hướng dẫn giải:

Nếu thả khối nước đá (không buộc dây) nước đá tan hết, mực nước bình thay đổi khơng đáng kể

Khi buộc dây dây bị căng chứng tỏ khối nước đá chìm sâu so với thả thể tích V, lực đẩy Ac-si-met lên phần nước đá ngập thêm tạo nên sức căng sợi dây

h S2

Ta có: FA = 10.V.D = F

<=> 10.S.h.D = F (với h mực nước dâng cao so với khối nước đá thả nổi) => h = F/10.S.D = 0,1(m)

Vậy khối nước đá tan hết mực nước bình hạ xuống 0,1m

Bài 3: Một khối gổ hình hộp đáy vng ,chiều cao h=19cm, nhỏ cạnh đáy, có khối lượng riêng Dg=880kg/m3được thả bình nước Đổ thêm vào bình chất dầu (khối lượng riêng

Dd=700kg/m3), không trộn lẫn với nước

a/ Tính chiều cao phần chìm nước.Biết trọng lượng riêng nước dn=10000N/m3

b/ Để xác định nhiệt dung riêng dầu Cx người ta thực thí nghiệm sau:Đổ khối lượng nước

mn vào nhiệt lượng kế khối lượng mk.Cho dòng điện chạy qua nhiệt lượng kế để nung nóng nước.Sau

thời gian T1 nhiệt độ nhiệt lượng kế nước tăng lênt1(0C).Thay nước dầu với khối lượng md

và lặp lại bước thí nghiệm Sau thời gian nung T2 nhiệt độ nhiệt lượng kế dầu tăng

lên t2(0C).Để tiện tính tốn chọn m

n=md=mk=m.Bỏ qua mát nhiệt lượng q trình

nung nóng.Hãy tính cx

(Biết t1=9,20Ct2=16,20C cn=4200J/KgK; ck=380J/KgK Cho T1 = T2) Hướng dẫn giải:

a/ Gọi h1 h2lần lượct phần gổ chìm nước dầu:

h=h1+h2=19(cm) (1)

Khối gổ chịu tác dụng ba lực cân nhau: -Trọng lực:P=dg.V=dg.S.h

-Lực đẩy Ac-si-met nước:Fn=dnS.h1

-Lực đẩy Ac-si-met dầu : Fd=ddS.h2

Ta có: Fn+Fd=P

ddS.h2+dnS.h1=dg.S.h dd.h2+dn.h1=dg.h

7000h2+10000h1=8000.19 7h2+10h1=167,2 (2)

Thay (1) vào (2),suy ra:

3h1=34,2 =>h1=11,4(cm) :

h2=19-11,2=7,6 (cm)

Vậy :-phần chìm nước 11,4(cm) -phần chìm dầu 7,6(cm)

b/ Nhiệt lượng mà nước nhiệt lượng kế hấp thu:

Q1=(mn.cn+mk.ck)t1 =m(4200+380)9,2=42136m

Nhiệt lượng mà dầu nhiệt lượng kế hấp thu:

Q2=(md.cd+mk.ck)t2 =m(cd+380)16,2

Dùng loại dây nung cơng suất thời gian T1=T2 nên Q1=Q2

<=> 42136m=m(cd+380)16,2

=> cd=2221J/Kg.K

Bài 4: Một cầu có trọng lượng riêng d1=8200N/m3, thể tích V1=100cm3, mặt bình

nước Người ta rót dầu vào phủ kín hồn tồn cầu Trọng lượng riêng dầu d2=7000N/m3

nước d3=10000N/m3

a/ Tính thể tích phần cầu ngập nước đổ dầu

b/ Nếu tiếp tục rót thêm dầu vào thể tích phần ngập nước cầu thay đổi nào?

Hướng dẫn giải:

a/ Gọi V1, V2, V3lần lượt thể tích cầu, thể tích cầu ngập dầu thể tích phần

quả cầungập nước Ta có V1=V2+V3 (1)

Quả cầu cân nước dầu nên ta có: V1.d1=V2.d2+V3.d3 (2)

Từ (1) suy V2=V1-V3, thay vào (2) ta được:

 V3(d3-d2)=V1.d1-V1.d2  2 1

) (

d d

d d V V

  

Tay số: với V1=100cm3, d1=8200N/m3, d2=7000N/m3, d3=10000N/m3

b/Từ biểu thức: 2 1

) (

d d

d d V V

  

Ta thấy thể tích phần cầu ngập nước (V3) phụ thuộc

vào V1, d1, d2, d3 không phụ thuộc vào độ sâu cầu dầu, lượng dầu đổ thêm vào

Do tiếp tục đổ thêm dầu vào phần cầu ngập nước không thay đổi

Bài 5: Một khối nước đá hình lập phương cạnh 3cm, khối lượng riêng 0.9 g /cm3 Viên đá mặt nước Tính tỷ số thể tích phần phần chìm viên đá, từ suy chiều cao phần Biết khối lượng riêng nước 1g /cm3

Hướng dẫn giải:

D1= 1g/cm3 => d1 = 10N/ g/cm3;

D2= 0.9g/cm3 => d2 = 9N/ g/cm3; Gọi d1 d2 trọng lượng riêng cuả nước đá V1 V2 thể tích phần nước bị chìm

Khi viên đá lực đẩy ác simet trọng lượng vật ta có d1 V1 = d2( V1+ V2)

1 (

2 1

) 2

1     V V V

V V d d

Hay

11 , 9

9 10 10 1

2         d

d V V

Vậy

11 ,  V V

độ cao phần là:

h2 = 0,11.3 = 0,33 cm Bài 6: Một đồng chất, tiết diện có chiều dài AB = l = 40cm đựng chậu (hình vẽ ) cho

OA=1

3OB Người ta đổ nước vào chậu

bắt đầu (đầu B khơng cịn tựa đáy chậu) Biết giữ chặt O quay quanh O

a Tìm mực nước cần đổ vào chậu Cho khối lượng riêng nước : D1 = 1120kg/m3 ; D2 =1000kg/m3 Hướng dẫn giải:

a Gọi x = BI mực nước đổ vào chậu để bắt đầu nổi, S tiết diện Thanh chịu tác dụng trọng lực P đặt điểm M AB lực đẩy Archimede đặt trung điểm N BI Theo điều kiện cân ta có :

P.MH = F.NK Trong P = 10D1Sl

F = 10D2Sx

Suy : D1l.MH = D2x.NK

1

D l MH x

D NK

 

(1)

B

A O

P B

N H

K I M

Xét hai tam giác đồng dạng : OMH ONK ta có

MH OM

NK ON

Với OM = MA – OA = 20 – 10 = 10cm ON = OB – NB =

60 30

2

x  x

 

Từ :

1

20

(2) 60

D

x l

D x





60  1120.40.20 896 1000

x x

   

2 60 896 0

x x

   

2 32

28

x cm

x cm

 

 



Loại nghiệm x1 = 32cm lớn OB Phải đổ ngập nước đoạn 28cm

b Từ phương trình (2) ta suy ;

1

20 60 D

D l

x x

 

Mức nước tối đa đổ vào chậu x = OB = 30cm, ứng với trường hợp này, chất lỏng phải có khối lượng riêng

   

3

2

20 20.1120.40

995,5 / 60 30 60 30

D l

D kg m

x x

  

 

Vậy, Để thực thí nghiệm, chất lỏng để vào chậu phải có khối lượng riêng

2 995,5 /

D  kg m

Bài 7: Một cục nước đá tan có chứa mẫu chì thả vào nước Sau có 100g đá tan chảy thể tích phần ngập nước cục đá giảm nửa Khi có thêm 50g đá tan chảy cục nước đá bắt đầu chìm Tính khối lượng mẫu chì Cho biết khối lượng riêng nước đá, nước chì 0,9g/cm3 , 1g/cm3 11,3g/cm3

Hướng dẫn giải:

Trọng lượng nước đá chì P = (mc + md).10

Trước tan 100g nước đá tan P = (mc + md).10 = Vc Dn.10

Sau 100g nước đá tan chảy: P, = (mc + md -0,1 ).10 =

2 Vc Dn.10 Biến đổi => mc + md = 0,2 Thể tích khối nước đá sau tan chảy 150 g là:

V=mc

Dc

+md−0,15

Dc

cục đá bắt đầu chìm (mc + md - 0,15 ).10 = V Dn.10

=> mc + md - 0,15 = (mc

Dc+

md−0,15

Dd ) Dn biến đổi thay số vào ta có hệ pt

mc + md = 0,2

103 0,05

113mc 9md 

 

giải hệ phương trình ta

mc 5,5 g ; md 194,5g

Bài 8: Trong bình hình trụ, tiết diện S chứa nước có chiều cao H = 15cm Người ta thả vào bình đồng chất, tiết diện cho nước mực nước dâng lên đoạn h = 8cm

b) Tính cơng thực nhấn chìm hồn tồn thanh, biết có chiều dài l = 20cm; tiết diện S’ = 10cm2.

Hướng dẫn giải:

a) Gọi tiết diện chiều dài S’ l Ta có trọng lượng thanh: P = 10.D2.S’.l Thể tích nước dâng lên thể tích phần chìm nước :

V = ( S – S’).h

Lực đẩy Acsimet tác dụng vào : F1 = 10.D1(S – S’).h

Từ chiều cao cột nước bình là: H’ = H +h =H + D1

D2

.h

H’ = 25 cm

Lực tác dụng vào lúc gồm : Trọng lượng P, lực đẩy Acsimet F2 lực tác dụng F Do

thanh cân nên :

F = F2 - P = 10.D1.Vo – 10.D2.S’.l F = 10( D1 – D2).S’.l = 2.S’.l = 0,4 N Từ pt(*) suy :

S=(D2

D1 l

h+1).S '=3 S '=30 cm

2

Do vào nước thêm đoạn x tích V = x.S’ nước dâng thêm đoạn:

y= ΔV

S −S '= ΔV 2S '=

x

Mặt khác nước dâng thêm so với lúc đầu:

Δh− h=(D1

D2−1).h=2cm nghĩa : x

2=2⇒x=4

Vậy đợc di chuyển thêm đoạn: x + x

2=

3x

2 =4⇒x=

8

3cm

Và lực tác dụng tăng từ đến F = 0,4 N nên công thực được:

A=1

2F.x= 0,4

8 3.10

−2

=5,33 10−3J Bài 9: Tại đáy nồi hình trụ tiết diện S1 = 10dm2,

người ta khoét lỗ trịn cắm vào ống kim loại tiết diện S2 = dm2 Nồi đặt cao su nhẵn,

đáy lộn ngược lên trên, rót nước từ từ vào ống phía

H h

l

P

F1 ’ S

H h P

F2 S ’ F

l

h

S S

2 H

Do cân nên: P = F1

 10.D2.S’.l = 10.D1.(S – S’).h  l=D1

D2

.S − S '

S ' h (*)

Khi chìm hồn tồn nước, nước dâng lên lượng thể tích

Gọi Vo thể tích Ta có : Vo = S’.l

Thay (*) vào ta được:

V0=D1

D2

.(S − S ').h

Lúc mực nước dâng lên đoạn h ( so với chưa thả vào)

Δh= V0 S − S '=

D1 D2

Hỏi rót nước tới độ cao H để nước khơng từ phía

(Biết khối lượng nồi ống kim loại m = 3,6 kg

Chiều cao nồi h = 20cm Trọng lượng riêng nước dn = 10.000N/m3) Hướng dẫn giải:

Nước bắt đầu chảy áp lực lên đáy nồi cân với trọng lực:

P = 10m ; F = p ( S1 - S2 ) (1)

*Hơn nữa: p = d ( H – h )(2) Từ (1) (2) ta có:

10m = d ( H – h ) (S1 – S2 )

H – h = 2

10m H h 10m

d(S S )   d(S S )

*Thay số ta có:

H = 0,2 +

10.3,6 0,2 0,04 0,24(m) 24cm

10000(0,1 0,01)    

Hướng dẫn giải:

- Áp lực cân lên nước gỗ ta có: f = P = 10m = 100N - Áp suất cân lên gôc nước:

P= f

S1= 100

2 10−3=5 10

4 (Pa)

- Đối với bình a ta thấy bình a đựng gỗ chất rắn nên gỗ truyền toàn áp lực cân lên đáy bình:

F1 = f = 100N - Áp suất cân lên dáy bình a:

P1=F1

S2 =100

10−3=10

5 (Pa)

- Đối với bình b đựng nước chất lỏng nên nước truyền nguyên vẹn áp suất cân lên đáy bình ta có: P2 = P = 5.104Pa

- Áp lực lên đáy bình b: P2=F2

S2⇒F2=P2S2=5 10 4.10−3

=50(N) III - BÀI TẬP TỰ GIẢI:

Bài 1: Một bình hình trụ có diện tích đáy 400cm2, đựng 6lít nước.

a/ Tính độ cao cột nước bình

b/ Người ta thả vào bình cục nước đá tích 2dm3 Hỏi phần nước đá mặt nước

có thể tích bao nhiêu?

c/ Khi nước đá tan hết cột nước bình cao bao nhiêu?

( Biết trọng lượng riêng nước nước đá 10000N/m3, 9200N/m3), F2

F1

S2

Gỗ Nước

f f

S1

Bài 10: Hai bình (a) (b) giống hệt (như hình vẽ) Miệng bình có tiết diện S1, đáy bình có tiết diện S2 có

giá trị 20cm2 10cm2 Trên pittơng hai hình có đặt quả

cân có khối lượng 10kg Bỏ qua khối lượng pittơng Tính áp lực áp suất lên đáy bình

Bài 2: Một bể chứa 112 lít nước, có chân Mặt tiếp xúc chân bể mặt phẳng ngang hịnh vơng có độ dài cạnh 9cm, áp xuất mặt bể tác dụng lên mặt đất 50000N/m2 Khối lượng

riêng nước 1000kg/m3 Hãy tính:

a/ Diện tích mặt bị ép bể lên mặt đất b/ Áp lực bể nước lên mặt đất

c/ khối lượng bể không chứa nước

Bài 3: Một bình thơng hình chữ U tiết diên S = cm2 chứa nước có trọng lượng riêng

d0=10000 N/m3 đến nửa chiều cao nhánh Người ta đổ vào nhánh trái lượng dầu có trọng

lượng riêng d =8000 N/m3 cho độ chênh lệch hai mực chất lỏng hai nhánh chênh lệch

nhau đoạn 10 cm.Tìm khối lượng dầu rót vào?

Bài 4: Một tàu ngầm di chuyển biển Áp kế đặt vỏ tàu áp suất 2,02.106

N/m2 Một lúc sau áp kế 0,86.106 N/m2

a/ Tàu lên hay lặn xuống ? khẳng định ?

b/ Tính độ sâu tàu ngầm hai thời điểm Cho biết trọng lượng riêng nước biển 10300N/m3.

Bài 5: Hai cầu kim loại có khối lượng treo vào hai đĩa cân địn Hai cầu có khối lượng riêng D1 = 7,8g/cm3; D2 = 2,6g/cm3 Nhúng cầu thứ vào

chất lỏng có khối lượng riêng D3, cầu thứ hai vào chất lỏng có khối lượng riêng D4 cân thăng

bằng Để cân thăng trở lại ta phải bỏ vào đĩa có cầu thứ hai khối lượng m1 = 17g Đổi vị trí

hai chất lỏng cho nhau, để cân thăng ta phải thêm m2 = 27g vào đĩa có cầu thứ hai Tìm tỉ

số hai khối lượng riêng hai chất lỏng

Bài 6: Một bóng bay trẻ em thổi phồng khí Hiđrơ tích 4dm3 Vỏ bóng bay

có khối lượng 3g buộc vào sợi dây dài có khối lượng 1g 10m Tính chiều dài sợi dây kéo lên bóng đứng cân khơng khí Biết khối lượng 1lít khơng khí 1,3g lít Hđrơ 0,09g Cho thể tích bóng khối lượng riêng khơng khí khơng thay đổi bóng bay lên

Bài 7: Một bình chứa chất lỏng có trọng lượng riêng d0 , chiều cao cột chất lỏng bình

là h0 Cách phía mặt thống khoảng h1 , ng i ta th r i th ng đ ng m t v t nh đ c đ ngườ ả ẳ ứ ộ ậ ỏ ặ ch t vào bình ch t l ng Khi v t nh ch m đáy bình c ng lúc v n t c c a b ng khơng Tínhấ ấ ỏ ậ ỏ ũ ậ ố ủ ằ

tr ng l ng riêng c a ch t làm v t B qua l c c n c a khơng khí ch t l ng đ i v i v t ọ ượ ủ ấ ậ ỏ ự ả ủ ấ ỏ ố ậ

Bài 8: Một thiết bị đóng vịi nước tự động bố trí hình vẽ Thanh cứng AB quay quanh lề đầu A Đầu B gắn với phao hộp kim loại rỗng hình trụ, diện tích đáy 2dm2, trọng lượng 10N Một nắp cao su

đặt C, AB nằm ngang nắp đậy kín miệng vòi AC =

1 BC

Áp lực cực đại dòng nước vòi lên nắp đậy 20N Hỏi mực nước lên đến đâu vòi nước ngừng chảy Biết khoảng cách từ B đến đáy phao 20cm Khối lượng AB không đáng kể

Bài 9: Một thỏi hợp kim tích dm3 khối lượng 9,850kg tạo bạc thiếc Xác định

khối lượng bạc thiếc hợp kim , biết khối lượng riêng bạc 10500 kg/m3, của

thiếc 2700 kg/m3 Nếu :

a/ Thể tích hợp kim tổng thể tích bạc thiếc

b/ Thể tích hợp kim 95% tổng thể tích bạc thiếc

Bài 10: Một bình thơng hình chữ U tiết diên S = cm2 chứa nước có trọng lượng riêng d

=10 000 N/m3 đến nửa chiều cao nhánh

a/ Người ta đổ vào nhánh trái lượng dầu có trọng lượng riêng d = 8000 N/m3 cho độ

chênh lệch hai mực chất lỏng hai nhánh chênh lệch đoạn 10 cm.Tìm khối lượng dầu rót vào ?

B C

b/ Nếu rót thêm vào nhánh trái chất lỏng có trọng lượng riêng d1 với chiều cao 5cm mực

chất lỏng nhánh trái ngang miệng ống Tìm chiều dài nhánh chữ U trọng lượng riêng d1 Biết mực chất lỏng nhánh phải với mặt phân cách dầu chất lỏng đổ vào ?

Bài 11: Trong chậu đựng chất lỏng khơng hồ tan vào khơng có phản ứng hố học với Trọng lượng riêng chất lỏng nặng d1, chất lỏng nhẹ d2 Thả vào chậu vật hình

trụ có chiều cao h, trọng lượng riêng d (d1>d>d2)

a/ Tính tỉ số phần thể tích vật hai chất lỏng vật ngập hoàn toàn vào chất lỏng theo chiều thẳng đứng không chạm vào đáy chậu

b/ Độ sâu lớp chất lỏng phải thoả mãn điều kiện để vật nhô lên khỏi mặt chất lỏng nhẹ, theo chiều thẳng đứng mà không chạm vào đáy chậu

Bài 12: Một bình thơng có hai nhánh giống Chứa thuỷ ngân đổ vào nhánh A cột nước cao h1=30cm Vào nhánh B cột dầu cao h2=5 cm Tìm độ chênh lệch mức thuỷ ngân hai nhánh A B Cho trọng lượng riêng nước, dầu thuỷ ngân d1=1000N/m3 d2 =800N/m3; d3=136000N/m3

Bài 13: Một cầu có trọng lượng riêng d1=8200N/m3thể tích V1=100 m3nổi mặt bình nước Người ta rót dầu vào phủ kín hồn tồn cầu Tính thể tích phần cầu ngập nước đổ dầu cho trọng lượng riêng dầu nước d2=700N/m, d3=10000N/m3

Bài 14: Người ta thả khối gỗ hìmh trụ bên có đặt vật m1 = 50g vào bình

nước muối thẳng đứng phần chìm nước có độ cao h hình vẽ Nếu bỏ vật phần chìm nước muối có độ cao giảm so với ban đầu h1 = 0,5 cm

Bây người ta pha thêm mi vào bình cho phần chìm gỗ nước có độ cao giảm so với chiều cao h đoạn h2 = 0,6 cm Để phần chìm gỗ có chiều cao h ban đầu người ta phải

đặt lên vật có khối lượng m2 = 63g Tìm khối lượng gỗ

Bài 15: Hai bình hình trụ thơng chứa nước Tiết diện bình lớn có diện tích gấp lần bình nhỏ Đổ dầu vào bình lớn cột dầu cao h=10cm Lúc mực nước bên bình nhỏ dâng lên mực nước bình lớn hạ bao nhiêu? Trọng lương riêng nước dầu là: d1=10000N/m3;d2=8000N/m3

Bài 16: Một bơm hút dầu từ mỏ độ sâu 400m với lưu lượng 1000 lít phút a/ Tính cơng bơm thực biết ddầu=9000N/m3

b/ Tínhcơng suất máy bơm

Bài 17: Một hình khối lập phương có cạnh thẳng đứng cao 20cm nhấn chìm dầu có trọng lượng riêng 9000N/m3 Tấm C mặt phẳng đứng cách mặt thoáng nằm ngang dầu 25cm.

a/ Tính áp suất dầu C

b/ Tìm hiệu suất tác dụng lên hai mặt nằm ngang hình khối Hiệu áp suất có thay đổi không ta thay đổi độ sâu tâm C

Bài 18: Hai khối hình trụ đơng chất hình dáng bên ngồi giống hệt có Dvât<Dnước Một khối đặc;

một khối rỗng; lỗ rỗng hình trụ có trục song song với trục khối; chiều dài lỗ rỗng chièu dài khối

Các dụng cụ gồm: Một thước đo thẳng; bình nước có khối lượng riêng Dnước= D Hãy trình bày

giải thích phương án thực nghiệm để xác định

a/ Khối lượng riêng chất cấu tạo nên khối b/ Bán kính lỗ khối rỗng

Bài 19: Đường kính tiết diện pittơng bơm 2,5cm Nối vịi bơm với van bánh xe có áp suất 120000N/m2 mở van Hỏi muốn tiếp tục đưa không khí vào lốp xe phảI

tác dụng lên pittông áp lực tối thiểu bao nhiêu?

Bài 20: Bán kính hai xi lanh kích dùng dầu 10cm 2cm

a/ Đặt lên pittơng lớn kích vật có khối lượng 250kg cần phảI tác dụng lên pittông nhỏ lực để nâng vật nặng lên?

b/ Người ta tác dụng lên pittông nhỏ lực lớn 500N Vậy phải chế tạo píttơng lớn có tiết diện thẳng để nâng ôtô có khối lượng 2500kg

a/ Tính thể tích trọng lượng riêng vật rắn

b/ Nhúng vật vào chất lỏng có trọng lương riêng 8000n/m3 lực kế bao nhiêu?

Bài 22: Một bình thơng có ba nhánh đựng nước; người ta đổ vào nhánh (1) cột thuỷ ngân có độ cao h đổ vào nhánh (2) cột dầu có độ cao 2,5.h

a/ Mực chất lỏng nhánh cao nhất? Thấp nhất? Giải thích?

b/ Tính độ chênh lệch ( tính từ mặt thoáng ) mực chất lỏng nhánh theo h?

c/ Cho dHg = 136000 N/m2, dH2O = 10000 N/m2, ddầu = 8000 N/m2 h = cm Hãy tính độ chênh

lệch mực nước nhánh (2) nhánh (3)?

Bài 23: 1) Một bình thơng gồm hai nhánh hình trụ giống chứa nước Người ta thả vào nhánh A cầu gỗ nặng 20g, cầu ngập phần nước thấy mực nước dâng lên nhánh 2mm Sau người ta lấy cầu gỗ đổ vào nhánh A lượng dầu 100g Tính độ chênh lệch mực chất lỏng hai nhánh ? Cho Dn = g/cm3; Dd = 0,8 g/cm3

2) Một ống thuỷ tinh hình trụ, chứa lượng nước lượng thuỷ ngân có khối lượng Độ cao tổng cộng chất lỏng ống 94cm

a/ Tính độ cao chất lỏng ống ?

b/ Tính áp suất chất lỏng lên đáy ống biết khối lượng riêng nước thuỷ ngân là: D1 = 1g/cm3 D2 = 13,6g/cm3 ?

Bài 24: Hai hình trụ A B đặt thẳng đứng có tiết diện 100cm2 và

200cm2 nối thông đáy ống nhỏ qua khố k hình vẽ Lúc đầu khố

k để ngăn cách hai bình, sau đổ lít dầu vào bình A, đổ 5,4 lít nước vào bình B Sau mở khố k để tạo thành bình thơng Tính độ cao mực chất lỏng bình Cho biết trọng lượng riêng dầu nước là: d1=8000N/m3 ;

d2= 10 000N/m3;

Bài 25: Một vòng hợp kim vàng bạc, cân khơng khí có trọng lượng P0= 3N Khi cân

trong nước, vịng có trọng lượng P = 2,74N Hãy xác định khối lượng phần vàng khối lượng phần bạc vòng xem thể tích V vịng tổng thể tích ban đầu V1 vàng thể tích ban đầu V2

của bạc Khối lượng riêng vàng 19300kg/m3, bạc 10500kg/m3.

B A

PHẦN V: ĐIỆN HỌC

I CƠ SỞ LÝ THUYẾT: 1/ Định luật ôm:

Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện đặt vào hai đầu dây tỉ lệ nghịch với điện trở dây

I = UR I : Cường độ dòng điện ( A ) U : Hiệu điện ( V ) ; R : Điện trở ( Ω ) 2/ Đoạn mạch nối tiếp :

Cường độ dòng điện : I = I1 = I2 Hiệu điện : U = U1 + U2 Điện trở tương đương : Rtd = R1 + R2 Hiệu điện tỉ lệ thuận với điện trở :

U1

U2 =R1

R2

3/ Đoạn mạch song song : I = I1 + I2 U = U1 = U2

1 Rtd=

1 R1+

1

R2 => Rtd= R1.R2 R1+R2

Cường độ dòng điện tỉ lệ nghịch với điện trở

I1 I2

=R2

R1

4/ Đoạn mạch hỗn hợp :

R1 nt ( R2 // R3 ) I = I1 = I 23 = I3 + I2

U = U1 + U23 (mà U23 = U2 = U3 ) Rtd = R1 + R23 ( mà R23=R2.R3

R2+R3 )

 ( R1 nt R2 ) // R3

IAB = I12 + I3 ( mà I12 = I1 = I2 ) UAB = U12 = U3 (mà U12 = U1 + U2 )

Rtd=R12.R3

R12+R3

( mà R12 = R1 + R2)

1KΩ = 1000 Ω 1MΩ = 1000 000 Ω

• Điện trở dây dẫn tỉ lệ thuận với chiều dài dây dẫn :

l1 l2

=R1 R2

• Điện trở dây dẫn tỉ lệ nghịch với tiết diện dây :

S2 S1

=R1

R2

• Cơng thức tính điện trở : R=ρ l

S ρ : điện trở suất ( Ωm) l : chiều dài dây ( m ) S : tiết diện dây dẫn ( m2 ) 1mm= 10-6 m2 ; d = 2r => r=d

2

S = 3,14 r2 ; d : đường kính r :bán kính dây  D=m

V

D : khối lượng riêng ( kg / m3 )

m: khối lượng dây ( kg ) V : thể tích dây ( m3 )

 l=V

S

l: chiều dài dây ( m ) V : thể tích dây ( m3 )

S : tiết diện dây (m2 )

Chu vi đường tròn :2 π r (với π =3,14) • Cơng suất điện :P = U I = I2 R = U2

R

P : công suất ( W ) • Hiệu suất :H = Qi

Atp ; H : hiệu suất ( %

)

Ai = Qi : điện có ích ( J ) (Qi =m.C. Δ t)

Atp : điện tồn phần ( J ) 5/Cơng dịng điện :

A = P t = U.I.t = I2.R.t = U2

R .t

A : cơng dịng điện ( J ) P : công suất điện ( W ) t: thời gian ( s )

1kW = 1000 W

1 h = 3600 s

1kWh = 3,6 10-6 J

• Định luật Jun – Len-Xơ : Nhiệt lượng tỏa dây dẫn có dịng điện chạy qua tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện, với điện trở dây thời gian dịng điện chạy qua

•Nếu đo nhiệt lượng Q đơn vị calo thì hệ thức định luật Jun – Len-Xơ

Q = 0,24 I2 .R t

Số vòng dây n= l

2π.r

II - MỘT SỐ VẤN ĐỀ CẦN LƯU Ý KHI GIẢI BÀI TẬP ĐIỆN:

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

Càng gần cực dương nguồn điện cao Quy ứơc điện cực dương nguồn điện, điện lớn , điện cực âm nguồn điện

Quy ước chiều dịng điện chiều chuyển dời có hướng hạt mang điện tích dương, Theo quy ước bên ngồi nguồn điện dịng điện có chiều từ cực dương, qua vật dẫn đến cực âm nguồn điện (chiều từ nơi có điện cao đến nơi có diện thấp)

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

duy trì dịng điện lâu dài vật dẫn cần trì HĐT đầu vật dẫn ( U =  I = 0)

2/ Mạch điện:

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

*Tíh chất: Uchung

Cường độ dịng điện mạch trổng cường độ dòng điện mạch rẽ: I=I1+I2+ +In

Nghịch đảo điện trở tương đương tổng nghịch đảo điện trở thành phần: R1=

R1+ R2+ +

1 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 R = r

n

- Từ t/c  điện trở tương đương đoạn mạch mắc song song nhỏ điện trở thành phần

b Đoạn mạch điện mắc nối tiếp:

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

*tính chất: 1.I chung

U = U1 + U2 + + Un. 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 điện trở chúng)  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 tương đương đoạn mạch mắc nối tiếp lớn điện trở thành phần

C.Mạch cầu :

Mạch cầu cân có tính chất sau: - điện trở: R1

R2 =R3

R4

( R5

đường chéo cầu)

-Về dòng: I5 = -về HĐT : U5 =

⇒I1

I2 =R2

R1

;I3 I4

=R4

R ; I1=I3; I2=I4 Mạch cầu không cân bằng: R1

R2 ≠R3

R4

I5 0;

U5

* Trường hợp mạch cầu có số điện trở có giá trị 0; để giải toán cần áp dụng quy tắc biến đổi mạch điện tương đương ( phần ) *Trường 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 tương đương."

(Do VA - Vb = UAB = I RAB  Khi RAB = 0;I 

0 RAB  0,I =  Va = Vb Tức A B

điện thế)

Các trường hợp cụ thể: Các điểm đầu dây nối, khóa K đóng, Am pe kế có điện trở khơng đáng kể Được coi có điện Hai điểm nút đầu R5 mạch cầu cân

b/ Bỏ điện trở: ta bỏ điện trở khác khỏi sơ đồ biến đổi mạch điện tương đương cường độ dòng điện qua điện trở

Các trường 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 tưởng) 4/ Vai trò am pe kế sơ đồ:

* Nếu am pe kế lý tưởng ( Ra=0) ,

Có thể chập điểm đầu am pe kế thành điểm bién đổi mạch điện tương đương( am pe kế điểm sơ đồ)

Nếu am pe kế mắc nối tiếp với vật đo cường 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 tính thơng qua dịng nút mà ta mắc am pe kế ( dưạ theo định lý nút)

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

5/ Vai trị vơn kế sơ đồ:

a/ trường hợp vơn kế có điện trỏ lớn ( lý tưởng):

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

UV = UAB = IAB.RAB

*TRong trường hợp mạch phức tạp, Hiệu điện điểm mắc vơn kế phải tính cơng thức cộng thế: UAB = VA - VB = VA - VC + VC

-VB = UAC + UCB

*có thể bỏ vơn kế vẽ sơ đồ mạch điện tương đương

*Những điện trở mắc nối tiếp với vôn kế coi dây nối vôn kế ( sơ đồ tương đương ta thay điện trở điểm dây nối), theo công thức định luật ôm cường độ qua điện trở coi , ( IR = IV = U/ = 0)

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

6/ số quay tắc đổi mạch

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

R1= z zx yz xy 

, R1= x

zx yz xy 

, R1= y

zx yz xy 

*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

III/ BÀI TẬP ÁP DỤNG:

Bài 1: Cho mạch điện MN hình vẽ đây, hiệu điện hai đầu mạch điện không đổi UMN = 7V; điện trở R1 = 3 R2 = 6 AB

một dây dẫn điện có chiều dài 1,5m tiết diện không đổi S = 0,1mm2, điện trở suất  = 4.10-7 m ; điện

trở ampe kế A dây nối không đáng kể : M UMNN a/

Tính điện trở dây dẫn AB ?

R1 D R2 b/

Dịch chuyển chạy c cho AC = 1/2 BC Tính

cường độ dòng điện qua ampe kế ?

A C B Hướng dẫn giải:

a/ Đổi 0,1mm2 = 10-7 m2 Áp dụng cơng thức

tính điện trở R=ρ. l

S ; thay số tính  RAB =

6

b/ Khi AC=BC

2  RAC =

3 .RAB  RAC =

2 có RCB = RAB - RAC = 4

Xét mạch cầu MN ta có R1 RAC

= R2 RCB

=3 nên mạch cầu cân Vậy IA = 0

c/ Đặt RAC = x ( ĐK : x 6 ) ta có RCB = ( - x )

* Điện trở mạch gồm ( R1 // RAC ) nối tiếp ( R2 // RCB ) R=3 x

3+x+

6 (6− x)

6+(6− x) = ?

* Cường độ dịng điện mạch :

I=U

R=¿ ?

* Áp dụng công thức tính HĐT mạch // có : UAD = RAD I = 33 x

+x.I = ?

Và UDB = RDB I = (6− x)

12− x I = ?

* Ta có cường độ dịng điện qua R1 ; R2 : I1 = UAD

R1 = ? I2 = UDB

R2 = ?

+ Nếu cực dương ampe kế gắn vào D : I1 = Ia + I2  Ia = I1 - I2 = ? (1)

Thay Ia = 1/3A vào (1)  Phương trình bậc theo

x, giải PT x = 3 ( loại giá trị -18) + Nếu cực dương ampe kế gắn vào C : Ia = I2 - I1 = ? (2)

Thay Ia = 1/3A vào (2)  Phương trình bậc khác theo x, giải PT x = 1,2 ( loại 25,8 > )

* Để định vị trí điểm C ta lập tỉ số AC

CB=

RAC RCB

= ?  AC = 0,3m

Bài 2: Cho điện trở có giá trị R0, mắc với theo cách khác

nhau nối vào nguồn điện không đổi xác định mắc nối tiếp với điện trở r Khi điện trở mắc nối tiếp cường độ dòng điện qua điện trở 0,2A, điện trở mắc song song cường độ dòng điện qua điện trở 0,2A

a/ Xác định cường độ dòng điện qua điện trở R0 trường hợp lại ?

b/ Trong cách mắc trên, cách mắc tiêu thụ điện ? Nhiều ?

c/ Cần điện trở R0 mắc

chúng vào nguồn điện khơng đổi có điện trở r nói để cường độ dòng điện qua điện trở R0 0,1A ?

Hướng dẫn giải:

a/ Xác định cách mắc lại gồm : cách mắc 1 : (( R0 // R0 ) nt R0 ) nt r cách mắc 2: (( R0 nt R0 ) // R0 ) nt r

Theo ta có cường độ dịng điện mạch mắc nối tiếp :

Int = r+U3R

0 = 0,2A (1)

Cường độ dòng điện mạch mắc song song : ISS=

U r+R0

3

=3 0,2=0,6A (2)

Lấy (2) chia cho (1), ta :

r+3R0

r+R0

3

=3 r =

R0 Đem giá trị r thay vào (1) ⇒ U = 0,8.R0

+ Cách mắc 1 : Ta có (( R0 // R0 ) nt R0 ) nt r  (( R1 // R2 ) nt R3 ) nt r đặt R1 = R2 = R3 = R0

Dòng điện qua R3 : I3 =

U r+R0+R0

2

=0,8 R0

2,5 R0

=0,32A

.Do R1 = R2 nên I1

= I2 = I3

2=0,16A

+ Cách mắc 2 : Cường độ dòng điện mạch I’ =

U r+2 R0.R0

3 R0

=0,8 R0

5 R0

3

=0,48A Hiệu điện hai đầu mạch nối tiếp gồm điện trở R0 : U1 = I’

2 R0.R0

3 R0 = 0,32.R0 ⇒ cường độ dòng điện qua mạch nối tiếp I1 =

U1 R0

=0,32 R0

2 R0

=0,16A ⇒ CĐDĐ qua

điện trở lại

I2 = 0,32A.

b/ Ta nhận thấy U không đổi ⇒ công suất tiêu thụ mạch P = U.I nhỏ I mạch nhỏ ⇒ cách mắc tiêu thụ công suất nhỏ cách mắc tiêu thụ công suất lớn

c/ Giả sử mạch điện gồm n dãy song song, dãy có m điện trở giống R0 ( với

Cường độ dòng điện mạch ( Hvẽ ) I +

-I= U

r+m

n R0

= 0,8

1+m

n

( Bổ sung vào hvẽ cho đầy đủ )

Để cường độ dòng điện qua điện trở R0 0,1A

ta phải có :

I=

0,8 1+m

n

=0,1.n

⇒ m + n = Ta có tr ng h p sauườ ợ

m 1

n 7

Số điện trở R0 7

Theo bảng ta cần điện trở R0 có

cách mắc chúng :

a/ dãy //, dãy điện trở b/ dãy gồm điện trở mắc nối tiếp

Bài 3 Cho mạch điện sau

Cho U = 6V , r = 1 = R1 ; R2 = R3 = 3 U

r

biết số A K đóng 9/5 số R1

R3

của A K mở Tính : a/ Điện trở R4 ?

R2 K

R4 A

b/ Khi K đóng, tính IK ?

Hướng dẫn giải:

* Khi K mở, cách mắc ( R1 nt R3 ) // ( R2

nt R4 )  Điện trở tương đương mạch

R=r+4(3+R4)

7+R4  Cường độ dịng điện mạch : I =

U 1+4(3+R4)

7+R4

Hiệu điện hai điểm A B UAB =

(R1+R3)(R2+R4)

R1+R2+R3+R4 I  I4 =

UAB

R2+R4=

(R1+R3).I

R1+R2+R3+R4=¿ Thay số ta I = 194U

+5R4

* Khi K đóng, cách mắc (R1 // R2 ) nt

( R3 // R4 )  Điện trở tương đương mạch

ngoài

R '=r+9+15R4

12+4R4  Cường độ dịng điện mạch lúc : I’ =

U 1+9+15R4

12+4R4 Hiệu điện hai điểm A B UAB =

R3.R4 R3+R4

.I '  I’4 = UAB R4 =

R3.I ' R3+R4=¿ Thay số ta I’ = 12U21

+19R4

* Theo đề I’4 = 59.I4 ; từ tính R4 = 1

b/ Trong K đóng, thay R4 vào ta tính

được I’4 = 1,8A I’ = 2,4A  UAC = RAC I’ = 1,8V

 I’2 =

UAC R2

=0,6A Ta có I’2 + IK = I’4  IK = 1,2A

Bài 4: Một hộp kín chứa nguồn điện có hiệu điện khơng đổi U = 150V điện trở r = 2 Người ta mắc vào hai điểm lấy điện A B hộp bóng đèn Đ có cơng suất định mức P = 180W nối tiếp với biến trở có điện trở Rb ( Hvẽ

) A U B

1/ Để đèn Đ sáng bình thường phải điều chỉnh Rb = 18 Tính

r

hiệu điện định mức đèn Đ ?

2/ Mắc song song với đèn Đ bóng đèn giống hệt Hỏi Rb

để hai đèn sáng bình thường phải tăng hay giảm Rb ? Tính

Đ

độ tăng ( giảm ) ?

3/ Với hộp điện kín trên, thắp sáng tối đa bóng đèn đèn Đ ? Hiệu suất sử dụng điện phần trăm ?

Hướng dẫn giải:

1/ Gọi I cường độ dịng điện mạch U.I = P + ( Rb + r ).I2 ; thay số ta được phương trình bậc theo I : 2I2 - 15I + 18 = 0 Giải PT ta giá trị I I1 = 1,5A I2

= 6A

+ Với I = I1 = 1,5A  Ud = IP

d = 120V ; +

Làm tt với I = I2 = 6A  Hiệu suất sử dụng điện

trong trường hợp : H =

p U.I=

180

150 6=20  nên thấp  loại bỏ

2/ Khi mắc đèn // I = 2.Id = 3A, đèn

sáng bình thường nên: Ud = U - ( r + Rb ).I  Rb ?  độ giảm Rb ? ( ĐS : 10 )

3/ Ta nhận thấy U = 150V Ud = 120V nên để đèn sáng bình thường, ta khơng thể mắc nối tiếp từ bóng đèn trở lên mà phải mắc chúng song song Giả sử ta mắc // tối đa n đèn vào điểm A & B

 cường độ dòng điện mạch I = n Id

Ta có U.I = ( r + Rb ).I2 + n P  U n Id = ( r + Rb ).n2 I2d + n P  U.Id = ( r + Rb ).n.Id + P  Rb = U.Id− P

n.Id2

− r ≥0 

1,5¿2 ¿

2.¿

n ≤U.Id− P

r.Id2

=150 1,5−180

¿

 n max = 10 khi

Rb = 0

+ Hiệu suất sử dụng điện : H =

Ud

U = 80 

Bài 5: Một ấm điện có điện trở R1 R2

Nếu R1 R2 mắc nối tiếp với thời gian

đun sôi nước đựng ấm 50 phút Nếu R1

R2 mắc song song với thời gian đun sơi

nước ấm lúc 12 phút Bỏ qua nhiệt với môi trường điều kiện đun nước nhau, hỏi dùng riêng điện trở thời gian đun sôi nước tương ứng ? Cho hiệu điện U không đổi

Hướng dẫn giải:

* Gọi Q (J) nhiệt lượng mà bếp cần cung cấp cho ấm để đun sơi nước Q ln khơng đổi trường hợp Nếu ta gọi t1 ; t2 ; t3 t4 theo

thứ tự thời gian bếp đun sôi nước tương ứng với dùng R1, R2 nối tiếp; R1, R2 song song ;

dùng R1 dùng R2 theo định luật Jun-lenxơ

ta có : Q=U

2 t R =

U2.t1 R1+R2

= U

.t2 R1.R2 R1+R2

=U

.t3 R1

=U

.t4 R2 (1)

* Ta tính R1 R2 theo Q; U ; t1 t2 :

+ Từ (1)  R1 + R2 = U

.t1

Q

+ Cũng từ (1)  R1 R2 =

U2.t

Q (R1+R2)=

U4.t 1.t2

Q2

* Theo định lí Vi-et R1 R2 phải nghiệm số

của phương trình : R2 - U 2.t

1

Q R +

U4.t1.t2

Q2

= 0(1)

Thay t1 = 50 phút ; t2 = 12 phút vào PT (1)

giải ta có  = 102 U

Q2  √Δ =

10 U2 Q

 R1 =

U2.t

Q +

10 U2

Q

2 =

(t1+10).U2

2.Q =¿

30.

U2

Q R2 = 20 U2

Q

* Ta có t3 = Q.R1

U2 = 30 phút và t4 =

Q.R2

U2 = 20 phút Vậy dùng riêng điện

trở thời gian đun sơi nước ấm tương ứng 30ph 20 ph

Bài 6 Cho mạch điện hình vẽ U

=

60V, R1 = R3 = R4 = Ôm, R2 = 10 Ôm, R6 = 3,2

Ơm Khi dịng điện qua R5 2A có chiều

như hình vẽ Tìm R5?

Hướng dẫn giải:

Tại nút C I3 +I5 = I1 => I3 = I1- 2 Tại nút D I2 +I5 = I4 => I4 = I2+2

UAE = U1 + U3= U2 + U4 => 2I1+2( I1- 2) = 10 I2 + 2( I2 + 2)

=> 4I1 = 12I2 + => I1 = 3I2 +

dòng điện qua R6 : I6 = I1 + I2 = 4I2 + Ta có UAB = UAE + U6 => I2 = 2A => I1= 8A U5 = UCD = - UAC + UAD = - U1 + U2 = 4V Vậy điện trở R5 Ôm

Bài 7: Một ấm đun nước điện có dây lị xo, có điện trở R=120 Ω , mắc

song song với Ấm mắc nối tiếp với điện trở r=50 Ω mắc vào nguồn điện Hỏi thời gian cần thiết để đun ấm đựng đầy nước đến sôi thay đổi ba lò xo bị đứt?

Hướng dẫn giải: *Lúc lò xo mắc song song:

A

I1

I2

R1

I3 R3

R2

I4

R4 I5

R5 E I6 R6 B C

Điện trở tương đương ấm: R1 = R3=40(Ω) Dòng điện chạy mạch:

I1 = RU 1+r

Thời gian t1 cần thiết để đun ấm nước đến sôi: Q = R1.I2.t1 ⇒t1=

Q R1I2

= Q

R1( U

R1+r)

hay t1 =

R1+r¿2

¿

Q¿ ¿

(1)

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

R2 = R

2=60(Ω)

I2 = RU 2+r t2 =

R2+r¿2

¿

Q¿ ¿

( )

Lập tỉ số t1

t2

ta được:

R1+r¿2

¿

R2+r¿2 ¿

40+50¿2 ¿

60+50¿2 ¿

40¿

60¿

R1¿

R2¿

t1 t2

=¿

*Vậy t1 t2

Bài 8: Để trang trí cho quầy hàng, người ta dùng bóng đèn 6V-9W mắc nối tiếp vào mạch điện có hiệu điện U=240V để chúng sáng bình thường Nếu có bóng bị cháy, người ta nối tắt đoạn mạch có bóng lại cơng suất tiêu thụ bóng tăng hay giảm phần trăm?

Hướng dẫn giải:

Điện trở bóng:

Rđ = Ud2

Pd=4(Ω)

Số bóng đèn cần dùng để chúng sáng bình thường:

n = UU

d

=40 (bóng)

Nếu có bóng bị cháy điện trở tổng cọng bóng cịn lại là:

R = 39Rđ = 156 ( Ω )

Dòng điện qua đèn bây giờ:

I = UR=240

156=1,54(A)

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:

0,49 100

9 %≈5,4 %

Bài 9: Một ấm điện nhơm có khối lượng 0,5kg chứa 2kg nước 25oC Muốn đun sôi

lượng nước 20 phút ấm phải có công suất bao nhiêu? Biết nhiệt dung riêng nước C = 4200J/kg.K Nhiệt dung riêng nhôm C1 = 880J/kg.K 30% nhiệt lượng toả

môi trường xung quanh

Hướng dẫn giải:

*Nhiệt lượng cần để tăng nhiệt độ ấm nhôm từ 25oC tới 100oC là:

Q1 = m1c1 ( t2 – t1 ) = 0,5.880.(100 – 25 ) = 33000 ( J )

*Nhiệt lượng cần để tăng nhiệt độ nước từ 25oC tới 100oC là:

Q2 = mc ( t2 – t1 ) = 2.4200.( 100 – 25 ) = 630000 ( J )

*Nhiệt lượng tổng cộng cần thiết:

Q = Q1 + Q2 = 663000 ( J ) ( )

*Mặt khác nhiệt lượng có ích để đun nước ấm điện cung cấp thời gian 20 phút ( 1200 giây ) là:

Q = H.P.t

( )

( Trong H = 100% - 30% = 70%; P công suất ấm; t = 20 phút = 1200 giây )

*Từ ( ) ( ) : P =

W)

Q 663000.100 789,3(

H.t  70.1200 

Bài 10: Cho mạch điện hình vẽ Biết UAB = 10V;

R1 = 2; Ra = 0 ; RV vô lớn ; RMN = 6

Con chạy đặt vị trí ampe kế 1A Lúc

vôn kế bao nhiêu?

Hướng dẫn giải:

*Vì điện trở ampe kế Ra = nên:

UAC = UAD = U1 = I1R1 = 2.1 = ( V ) ( Ampe kế dòng qua R1 )

*Gọi điện trở phần MD x thì:

 

 

x DN x

DN

AB AD DN

2

I ;I I I

x x

2

U x

x

2

U U U x 10

x

    

 

   

 

 

       

 

*Giải x = Con chạy phải đặt vị trí chia MN thành hai phần MD có giá trị Ω DN có giá trị Ω Lúc vôn kế vôn ( Vôn kế đo UDN

Bài 11:Cho mạch điện hình vẽ Hiệu điện hai dầu đoạn mạch

U = 60 V, R1 = 10,R2 = R5 = 20, R3 = R4 = 40 

Vôn kế V lý tưởng, bỏ qua điện trở dây nối Câu a: Tìm số vơn kế

âu b: Nếu thay vôn kế V bóng đèn có dịng điện định mức

Id = 0,4 A mắc vào hai điểm P Q mạch điện

thì bóng đèn

sáng bình thường.Tìm điện trở bóng đèn

Hướng dẫn giải:

a) Khi vôn kế mắc vào hai điểm P Q ta có (R2 n tR3)// (R4 nt R5)

R23 = R45 = 60 => RMN = 30 - Điện trở tương dương toàn mạch:

R = RMN + R1 = 30 + 10 = 40

- Cường độ dịng điện mạch 60

1,5 40

U

I A

R

  

- Cường độ dòng địên qua R2 R4 I2 = I4 =

1,5

0, 75 2

I

A

 

=> UPQ = R4.I4 –R2.I2 = 40.0,75 -20 0,75 = 15 V

Vậy số vôn kế 15 V b) Khi thay vôn kế V đèn

Do R2=R5 R3=R4 (mạch đối xứng)

Ta có: I2=I5 ; I3=I4

=> I=I2+I3 Iđ=I2-I3=0,4A (1)

Mặt khác ta có: U = U1 + U2 + U3 = (I2+I3)R1 + R2I2 + R3I3

60 = 10(I2 + I3) + 20I2 + 40I3

6 = 3I2 + 5I3 (2) Giải hệ phương trình (1) (2)

Ta được: I2 = 1A = I5 ; I3 = 0,6A = I4

Mặt khác ta có: UMN = I2R2 + I3R3 = I2R2 + IđRđ + I5R5

 I3R3 = IđRđ +

I5R5

0,6.40 = 0,4Rđ + 1.20

=> Rđ=10

Bài 12: Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ bên Điện trở toàn phần biến trở Ro , điện

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

H

ướng dẫn giải:

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

Giải thích:

Gọi x phần điện trở đoạn MC biến trở; IA UV số ampe kế vôn kế

Điện trở tương đương đoạn mạch: Rm = (Ro – x) + xR1

x+R1 <=> Rm ¿R − x

2

x+R1

= R –

1

x+ R1

x2

Khi dịch chạy phía N x tăng => (

1 x+

R1 x2

) tăng => Rm giảm

=> cường độ dòng điện mạch chính: I = U/Rm

sẽ tăng (do U khơng đổi)

Mặt khác, ta lại có: IA

x =

I − IA

R =

I R+x

V

R1

R5

R4

R3

=> IA =

I.x R+x=

I 1+R

x

Do đó, x tăng (1 + Rx ¿ giảm I tăng (c/m trên) nên IA tăng

Đồng thời UV = IA.R tăng (do IA tăng, R

không đổi)

Bài 13: Cho hai vôn kế V1, V2 giống hệt nhau,

hai điện trở có giá trị R hai điện trở giá trị 3R (hình vẽ ) Số máy đo mA, V V.Tính R ?

*Hướng dẫn giải:

* Hướng dẫn học sinh xác định cách mắc :

* Hướng dẫn học sinh xác định số máy đo:

V1 2V , V2chỉ 6V , A 6mA

*Tìm điện trở vơn kế: RV=

2

V v

I U

= 1000().

* Xác định IV1 = V V

R U 1

= 0,002(A)

* Xác định chiều dòng điện từ P đến Q mạch đối xứng nên I * I1= IV1+I2 I1 - I2 = 0,002A, I1 + I2= 0,006 Tính I

* Ta có UPQ=UPC + UCQ=UV1 thay vào tính được: - I *Mở rộng:

- Nếu thay đổi số V1 1V tốn đến điều vơ lí Bài 14: Có ampekế, hai vôn kế giống bốn điện trở

gồm hai loại mà giá trị chúng gấp bốnlần mắc với hình vẽ Sốchỉ máy đo 1V, 10V 20mA

a) CMR cường độ dòng điện chạy qua bốn điện trở có hai giá trị?

b) Xác định giá trị điện trở mắc mạch? * Hướng dẫn giải:

a) *Tương tự, hướng dẫn học sinh cách xác định cách mắc điện trở số đo dụng cụ đo, từ vẽ hình

* Khi V1 10V, V2 1V A 20mA

* Từ xác định RV = 500

2 2 V U I R   

* UAB = RI1 + 4RI3 = 4RI2 + RI4

* Từ hướng dẫn học sinh chứng minh : I

Vậy cường độ dòng điện chạy qua điện trở có hai giá trị

b) * Vì I1 + I2 = Ia = 20mA Từ hướng dẫn học sinh tính I

* Xét mạch vòng ACD:

UAD = UAC + UCD thay số vào tính được: R = 40

Bài 15: Hai cụm dân cư dùng chung trạm điện, điện trở tải hai cụm R (như hình vẽ), công suất định mức cụm P0 48,4 KW, hiệu điện định mức cụm U

hiệu điện hai đầu trạm ln trì U0 Khi cụm I dùng

điện (chỉ K1 đóng) cơng suất tiêu thụ cụm I

P1 = 40 KW, cụm II dùng điện (chỉ K2 đóng) công suất tiêu

thụ cụm II \là P2 = 36,6 KW

1) Hãy tìm biểu thức liên hệ r1, r2 R?

2) Khi hai cụm dùng điện tổng cơng suất tiêu thụ hai cụm bao nhiêu?

Hướng dẫn giải:

* Khi cụm I dùng điện( K1 đóng):

+ Cơng suất định mức cụm: P0=

2 U

R (1) + Khi cơng suất tiêu thụ cụm I: P1 =

2 U

R (2)( U cụm I dùng điện)

+ Từ (1) (2) ta có:

1 0

1 1,1

U P

U  P 

+ Theo ta có:

0

1

1

1

1

0,1 1,1

U

U U R

r R R R r  U R r    * Khi cụm II dùng điện( K2 đóng):

+ Khi cơng suất tiêu thụ cụm II: P2 =

2 U

R (3) ( U cụm II dùng điện)

+ Từ (1) (3) ta có:

2 0

1 1,15

U P

U  P 

+ Theo ta có:

2 2

0, 05 U

R

r R

R r r  U  

*Khi hai cụm dùng điện (K1 K2 đóng) ta có điện trở tồn mạch R

+ RM = r1+

 2

0, 6122

R R r

R R r

 

 Điện trở đoạn mạch AB: R

+ Ta có:

0,5122 0,6122

AB AB M

U R U R 

* Gọi công suất tiêu thụ cụm I hai cụm dùng điện P + 2 2 0 0,5122 33,88 0,6122 I AB I P U P

P U    (KW)

+ Ta có:

1 0,5122

0,7968 1,05 0,6122 1,05

CB CB

AB

U R U

U R r   U   * Gọi công suất tiêu thụ cụm II hai cụm dùng điện P

+ 2 0 0,7968 30,73 CB II II U P P

P U    (KW)

* Vậy hai cụm dùng điện tổng công suất tiêu thụ hai cụm là: P = PI + PII  P = 64,61(KW)

V1 A

V2 C

P

Q

D

M N

r1 r2

A C

R R

D B

K1 K2

V1 A

V2 C

* Mở rộng

Nếu khơng tính hai cụm dùng chung cụm dùng điện hai khố đóng kết nào? Đây tập hay, sử dụng nhiều kiến thưc giúp học sinh tư cao từ rèn luyện khả tổng hợp kiến thức để làm tập học sinh

Bài 16: Có hai loại bóng đèn dây tóc, loại D1

có ghi 110V – 100 W, loại đèn D2 có ghi 110V –

40W

a/ So sánh điện trở cuả hai loại đèn chúng thắp sáng bình thường

b/ Có thể mắc nối tiếp hai đèn mắc vào hiệu điện 220 V không? Nếu phải sử dụng hiệu điện 220V với hai loại đèn dây dẫn có cách mắc thích hợp(các đèn sáng bình thường) số đèn hai loại đưa vào mạch không 14 (giải thích có tính tốn)

Hướng dẫn giải:

a) Có thể tính giá trị cuả R1, R2 so sánh

b) - Từ công thức : P = U.I = U2/ R =>R = U2/p

- Nên : R1 = U12/P1 = 1102/100 = 121 ()

- TTự : R2 = U22/P2 = 1102/40 = 302.5 ()

- Vậy ta có :

  121 302 R R

2,5 (lần) b) * Không nên mắc :

- Mắc nối tiếp hiệu điện đặt vào đèn tỷ lệ với điện trở đèn nên

U2 = I. R2 =

 



 302.5 121.302.5 220 220 2 R R R 157(V)

U2 lớn Uđm2 nhiều nên đèn D2 cháy

U1 = 220 -157 = 63(V) không đủ sáng

bình

* Tìm cách mắc thích hợp :

Vì hiệu điện 220V nên khơng thể mắc song song đèn mà phải mắc thành hai đoạn mạch nối tiếp, đoạn mạch gồm số đèn loại mắc song song cho hiệu điện chia cho đoạn mạch UAB = UBC = 110V

- Khi điện trở đoạn mạch nối tiếp có giá trị : RAB = RBC

* Trước hết ta xét đoạn mạch nối tiếp loại đèn mắc song song:

- Hay

1 R R

x  y x, y số đèn D1

và D2 Theo so sánh nên y = 2,5 x

x, y số nguyên dương x + y ≤ 14 (đề bài) Vậy y nguyên nên x = 2,4,6,

Vậy y = 5; 10 nên có cách sau : 0,50

x y x + y Bài 17: Một dây xoắn cuả ấm điện có tiết diện 0.20 mm2, chiều dài 10 m Tính thời gian cần

thiết để đun sơi lít nước từ 15oC hiệu điện

thế đặt vào hai đầu dây xoắn 220V Biết hiệu suất cuả ấm 80%, điện trở suất cuả chất làm dây xoắn 5,4 10-5m, nhiệt dung riêng cuả nước

là 4200 J/kg.K

Hướng dẫn giải:

- Tính điện trở cuả dây xoắn là:

6 10 5, 4.10

0, 2.10 l R s      

27() - Cường độ dòng điện qua bếp : I =

220 8,14 27

U

R   (A)

- Tính nhiệt lượng cần cho nước sơi(Q hữu ích):

Q = cm(t2 – t1) = 4200 J/kg.K.2kg.(100 -15) = 714000J

- Do bếp có hiệu suất nên nhiệt lượng bếp phải cấp :

.100% Qi H Q   80% => 100% 71400.100% 892500 80% Qi Q H    (J) - Nhiệt lượng điện chuyển thành

từ dây xoắn Vậy thời gian cần thiết cho nước sôi :

Q = A = U.I.t = >t =

892500 220.8,14 Q

UI   497,9(s) = 8,3(phút)

Bài 18: Cho dụng cụ sau: nguồn điện có hiệu điện khơng đổi, vơn kế có điện trở Rv chưa biết, ampe kế có điện trở RA chưa biết,

một điện trở R cần xác định

Dựa vào dụng cụ trên, vẽ sơ đồ mạch điện nêu cách tính xác giá trị điện trở R dựa số vôn kế ampe kế mạch điện Cho biết khơng thể mắc trực tiếp ampe kế vào cực nguồn điện ampe kế bị hư

Hướng dẫn giải:

- Xác định điện trở RV vôn kế điện trở

RA ampe kế hai sơ đồ :

- Đo điện trở R :

Bài 19: Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ: Biết R1 =

2Ω ; R2 =

2Ω ; R5 =

3Ω ;

R3 = R4 = R6 = 1Ω a/ Tính RAB

b/ Cho UAB = 2V Xác định I4 Hướng dẫn giải:

a/ Do dây dẫn có điện trở không đáng kể nên điểm M, N, B coi trùng nên ta vẽ lại mạch điện sau:

Điện trở tương đương đoạn mạch: R36=R3.R6

R3+R6 =1

2Ω R236 = R2 + R36 = Ω

R2365=R236.R5

R236+R5 =1

2Ω

R12365 = R1 + R2365 = Ω RAB=R4.R12365

R4+R12365= 2Ω b/ Cường độ dòng điện chạy mạch:

I=UAB

RAB

=4(A)

Mặt khác: R4 // R12365 nên ta có: I = I1 + I4 = 4(A)(1)

I1 I4

= R4

R12356

⇔I1=I4(2) Kết hợp (1) (2):

⇒ I4 = 2A

Bài 20: Nếu dùng hiệu điện U = 6V để nạp điện cho ắcquy có điện trở r = 0,5Ω Ampe kế 2A Acquy nạp 1h

a/ Tính điện tiêu thụ ắcquy b/ Tính nhiệt lượng tỏa ắcquy c/ Tính phần nhiệt năgn chuyển hóa thành hóa ắcquy

Hướng dẫn giải:

a/ Điện tiêu thụ: A = UIt = 43200J

b/ Nhiệt lượng mà ắcquy tỏa : Q = I2rt =7200J

c/ Điện chuyển hóa thành hóa năng: A1 = A - Q =3600J

IV- BÀI TẬP GIẢI:

Bài 1: Cho mạch điện gồm điện trở giống hệt mắc nối tiếp với hình vẽ Hiệu điện hai đầu mạch U = 132V Khi nối vôn kế vào hai điểm Avà C vơn kế 44V Hỏi nối vơn kế vào hai đầu AD vơn kế bao nhiêu?

Bài 2: Điện trở suất đồng

ρ1=1,7 10

−8

Ω m , nhôm 2,8.10-8Ωm Nếu

thay dây dẫn điện điìng, tiết diện 2cm2,

bằng dây nhơm dây nhơm phải có tiết diện bao nhiêu? Khối lượng đường dây ẽ giảm lần? Biết khối lượng riêng đồng nhôm 8,9.103Kg/m3 2,7.103Kg/m3.

Bài 3: Giữa hai điểm mạch điện có hai điện trở R1 R2 mắc song song nối tiếp với

điện trở R3 = 6Ω Điện trở R1 nhỏ điện trở R2

và có giá trị R1 = 6Ω Biết công suất tiêu thụ R2

là 12W Tính R2, biết hiệu điện hai đầu đoạn

mạch 30V

Bài 4: Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ Đèn Đ1 ghi 6V-12W

Điện trở R có giá trị 6Ω Khi mắc mạch điện vào nguồn hai đèn Đ1

và Đ2 sáng bình thường vơn kế 12V

a/Tính hiệu điện nguồn điện

b/ Tính cường độ dịng điện chạy qua R, Đ1

và Đ2

c/ Tính cơng suất đèn Đ2

d/ Tính cơng suất tiêu thụ tồn mạch Bài 5: Có bóng đèn loại 110V, công suất 25W, 40W, 60W, 75W

Đ2

 Nếu R nhỏ :

R4

R3

R2

R1 D C

B A

R4

R5

R6

B A

R3

R2

R1 C D

N M

R6

R5

R4

R3

R1 C D B

A R2

R

V A A

R V

 Nếu R lớn :

X V

Đ1

X C R

a/ Tính điện trở đèn cường độ dịng điện qua nó mắc hiệu điện định mức

b/ Có thể mắc bóng đèn vào lưới điện 220V để chúng sáng bình thường?

c/ Các bóng đèn mắc câu b Bóng đèn loại 110V- 25W bị cháy Các bóng khác sáng nào?

Bài 6: Một ấm đun nước điện, đun nhiệt lượng toả môi trường tỉ lệ với thời gian đun Nếu dùng hiệu điện U1 = 200V sau t1

= 5phút nước sơi Nếu dùng hiệu điện U2 =

100V sau t1 = 25phút nước sơi Hỏi dùng

ở hiệu điện U3 = 150V sau (t3)

nước sơi

Bài 7: Cho mạch điện hình vẽ H.2 R1 =

R3 = 2Ω; R2 = 3Ω, R4 = 6Ω RA ≈ Ampe kế

1A Tính cường độ dòng điện qua điện trở UAB

Bài 8: Cho mạch điện hình vẽ H.3 UAB

không đổi; R1 = 10Ω; R2 = 50Ω, R3 = 20Ω RV =

∞ Đoạn DB gồm hai điện trở giống Khi R nt R số vơn kế U1, R//R số

của vôn kế U2 = 3U1

a/ Xác định R U1

b/ Nếu đoạn DB có điện trở R số vôn kế ?

c/ Nếu đoạn DB bị hở mạch hay nối tắt vơn kế ?

Bài 9: Nguồn hiệu điện U không đổi, vôn kế hai điện trở R1 = 300Ω, R2 = 225Ω

mắc vào nguồn

a/ R1 nối tiếp R2, vôn kế mắc vào hai đầu R1

chỉ 9,5V Tìm số vôn kế mắc vào hai đầu R2

b/ R1 song song R2, hai mắc nối tiếp với

vơn kế Tìm số vơn kế

c/ R1, R2, vôn kế mắc nối tiếp với vơn

kế 12V Tìm số vôn kế R1, R2, vôn

kế mắc song song

Bài 10: Cho mạch điện hình vẽ H.2 Các ampe kế giống có RA A1 1,5A, A2

chỉ 2A

a/ Tìm số ampe kế A3 A4,

cường độ dòng điện I qua R b/ Biết R = 1,5Ω, tính RA

Bài 11: Cho mạch điện hình vẽ H.3 UMN = 28V khơng đổi; R1 = 6Ω; R2 = 12Ω AB

một dây dẫn có l = 3m, S = 0,1mm2 ρ = 0,4.10 -6Ωm Ampe kế dây nối có điện trở khơng đáng

kể

a/ Tính điện trở RAB dây AB

b/ Đặt C vị trí AC = CB/2 Tìm số ampe kế

c/ Xác định RAC để ampe kế 1/3A

Bài 12: a/Hai bóng đèn có hiệu điện định mức có cơng suất định mức khác nhau:P1=40W P2=60W.Nếu mắc nối tiếp hai

bong đèn mắc vào nguồn có hiệu điện hiệu điện định mức bong đènđó bao nhiêu?Coi điện trở đèn khơng thay đổi ;bỏ qua

điện trở dây nối

b/ Hai điện trở R1=5k

và R2=10k

mắc nối tiếp mắc vào nguồn có hiệu điện không đổi.Dùng vôn kế đo hiệu điện hai đầu R2 Điện trở vôn kế phải thoả mãn

điều kiện đểsai số phép đo không vượt 2%?Bỏ

qua điện trở dây nối

Bài 13: Cho mạch ện hình vẽ:UAB=4,2V;R1=1 ;

R2=2 ;R3=3 ;R4 biến trở.Vơn kế có điện

trở vơ lớn

a/ Tìm giá trị R4 để cường độ dịng qua

0,4A

Tìm số vơnkế

b/ Thay vơn kế ampe kế có điện trở kơng đáng kể

Điều chỉnh R4 để cơng suất toả nhiệt đật giá

trị cực đại.Tìm R4

số ampe kế

lần đường kính dây thứ tổng điện trở hai dây 68 Hãy xác định điện trở tương đương hai dây dẫn chúng mắc song song với

Bài 15: Cho mạch điện hình vẽ Cho biết U = 24V; R1 = 12; R2 = 15; R3 = 8 R4

một biến trở Bỏ qua điện trở ampe kế dây nối

a) Tính cường độ dịng điện qua ampe kế Khi điều chỉnh R4 = 10

b) Điều chỉnh R4 cho dòng điện qua

ampe kế có

chiều từ C đến D có cường độ 0,15A Tính

giá trị R4 tham gia vào mạch

điện lúc

.Bài 16: Cho mạch điện hình vẽ Hiệu điện

mạch điện U = 24V (không đổi) Điện trở hai vôn

kế V1 V2 giống RV Cho

biết

các điện trở R vôn kế V1 12V

Xác định số vôn kế V2

Bài 17: Một “hộp đen” có ba đầu ra, bên chứa

mạch điện gồm nguồn điện lý tưởng ( điện trở trong)

và điện trở R chưa biết giá trị, mắc điện trở R0 biết

giưa hai đầu dòng điện qua điện trở I12≠0

Nếu mắc R0 vào hai đầu dịng điện qua

nó I13≠0 I12≠I13 Còn mắc R0 vào hai đầu

và khơng có dịng điện qua Hãy vẽ sơ đồ mạch điện “Hộp đen” xác định hiệu điện nguồn điện, giá trị điện trở R hộp theo giá trị I12, I13,

R0

Bài 18: Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ: R1 = R4 = 1Ω; R2 = R3 = 3Ω; R5 = 0,5Ω; UAB = 6V

Hãy xác định số ampe kế, biết ampe kế có điện

trở khơng đáng kể

Bài 19: Cho mạch điện hình vẽ: Biết R1 = R3 = R5 = 1Ω; R4 = 2Ω; R2= 3Ω

a/ Tính điện trở tương đương đoạn mạch K đóng K mở

b/ Biết dòng điện qua R3 R4 1A K

đóng Hãy tìm hiệu hhiện hai đầu đoạn mạch cường độ dòng điện qua điện trở

Bài 20: Một cuộn dây dẫn đồng có khối lượng 1,068Kg, tiết diện ngang dây dẫn 1mm2 có điện trở suất 1,7.10-8 Ωm, khối lượng

riêng đồng 8,9.103Kg/m3.

a/ Tính điện trở cuộn dây

b/ Người ta dùng dây để thành biến trở Biết lõi biến trở hình trụ trịn đường kính 4cm Tính số vòng dây thành biến trở

Bài 21: Điện tải từ máy phát điện đến nơi tiêu thụ Tổng điện trở đường dây tải điện đến nơi tiêu thụ r = Ω Đầu đường dây đặt máy tăng có hệ số biến đổi 0,05 Cuối đường dây đặt máy hạ có hệ số biến đổi 10 Hiệu suất máy hạ 88% Nơi tiêu thụ điện khu nhà sử dụng 88 bóng đèn loại 220V-60W mắc song song đèn sáng bình thường Bỏ qua điện trở dây dẫn từ máy hạ đến nơi tiêu thụ điện trở dây nối khu nhà

a/ Tại truyền tải điện xa dây dẫn người ta phải dùng hai máy biến đặt hai đầu đường dây tải điện

b/ Tính hiệu điện hai đầu vào máy hạ

c/ Tính hiệu điện hai đầu vào máy tăng

d/ Nếu khu nhà dùng 112 bóng đèn gồm loại 40 W ; 60W ; 150W có hiệu điện định mức 220 V mà đèn sáng bình thường cần đèn loại ?

Bài 22: Có hai loại bóng đèn dây tóc, loại Đ1

có ghi 110V – 100 W, loại đèn Đ2 có ghi 110V –

40W

a/ So sánh điện trở cuả hai loại đèn chúng thắp sáng bình thường

b/ Có thể mắc nối tiếp hai đèn mắc vào hiệu điện 220 V không? Nếu phải sử dụng hiệu điện 220V với hai loại đèn dây dẫn có cách mắc thích hợp(các đèn sáng bình thường) số đèn hai loại đưa vào mạch khơng q 14 (giải thích có tính tốn)

Bài 23: Cho mạch điện hình vẽ: Đèn Đ1 ghi

12V - 12W; Đèn Đ2 ghi 3V - l,5W; UAB = 19,2V

giữ không đổi; Rx biến trở; bỏ qua điện trở dây nối Chỉnh Rx đến giá trị thích hợp để đèn sáng bình thường

a Tìm giá trị thích hợp Rx

V2 V1

R R R

R R

R N

M

C D

A B

-+

B A

U R4

R3

R2 R1

A C

D

A B

+ -A

C D

R1 R2

R3 R4

R5

R2

R1 R3 R4

R5 K

A B

+

-Đ2 Đ1 Rx

R

b Tính nhiệt lượng tỏa điện trở R 10 phút theo đơn vị Calo Chỉnh Rx = Ro để công suất tiêu thụ đoạn mạch MN công suất tiêu thụ R

a Tìm R0

b Bình luận độ sáng đèn đèn

Bài 24: Cho đèn Đ giống mắc theo sơ đồ hình bên, thành đoạn mạch AB Lập đầu AB hiệu điện U Nhận thấy vôn kế 12v; ampekế 1A Cho biết điện trở vôn kế vô lớn; ampekế dây nối khơng đáng kể

a/ Tìm điện trở tương đương đoạn mạch AB từ suy điện trở đèn

b/ Tìm cơng suất tiêu thụ đèn c/ Có thể tìm điện trở đèn mà khơng qua diện trở tương đương khơng Nếu có , làm phép tính để tìm cơng suất đèn So sánh với kết câu a câu b

Bài 25: Tính điện trở tương đương đoạn mạch sau: Biết điện trở giống r

Bài 26: Tính cường độ dòng điện chạy qua điện trở hiệu điện hai đầu điện trở mạch điện sau biết:

R1 = 6Ω; R2 = 4Ω

R3 = 24Ω; R4 = 24Ω

R5 = 2Ω; R6 = 1Ω

U = 6V

Bài 27: Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ biết:

R1 = 6Ω; R2 = 4Ω

R3 = 12Ω; R4 = 7Ω

R5 = 5Ω; U = 12V

Bỏ qua điện trở khóa K Tính cường độ dịng diện qua điện trở khi:

a/ K1, K2 mở; K3, K4 đóng

b/ K1, K3 mở; K2, K4 đóng

c/ K1, K4 mở; K3, K2 đóng

d/ K3, K2 mở; K1, K4 đóng

e/ K4, K2 mở; K3, K1 đóng

f/ K1 mở; K2, K3, K4 đóng

g/ K2 mở; K1, K3, K4 đóng

h/ K3 mở; K2, K1, K4 đóng

k/ K4 mở; K2, K3, K1 đóng

Bài 28: Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ biết:

R1 = R2 = 10Ω

R3 = R4 = 20Ω

R5 = R6 = 12Ω

R4 = 4Ω; U = 12V

Tính cường độ dịng diện qua điện trở

Bài 29: Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ biết:

R1 = R2 = R3 = 5Ω; R5 = 10Ω; R6 = 12Ω;

R7 = R8 = R9 = 8Ω; U = 12V

Bỏ qua điện trở khóa k điện trở ampe kế

a/ Khi K1, K2 mở, ampe kế

3

8 A Tính điện trở R4

b/ Khi K1 đóng, K2 mở ampe kế

bao nhiêu?

c/ Khi K1 mở, K2 đóng ampe kế

bao nhiêu?

d/ Khi K1, K2 đóng ampe kế

bao nhiêu?

Bài 30: Giữa hai điểm A, B có hiệu điện U = 24V người ta mắc nối tiếp biến trở với nguồn gồm bóng đèn giống hệt loại A

A

B

C

D r

r

r

r

r

r r

r

A B

U

+

-R1 R2 R3 R4 R5

R6

R1 R2 R3

R4 R5

K1

K2 K3

K4 D

E

B C

U

+

-A

R 1 R 2

R 3 R

4

R 5 R 6 R

7

A B

C

D

U

+

-A A

B

C

R1 R2

K1 R3 R4

R5

R6 R7

R8

R9 D K2

6V-3W Khi điều chỉnh biến trở tham gia vào mạch R0 = 6Ω, người ta thấy bóng đèn

đều sáng bình thường

Hỏi bóng phải mắc cách mắc cách lợi vẽ sơ đồ cách mắc

Bài 31: Có đèn gồm: đèn Đ1 loại

120V-40W; đèn Đ2 loại 120V-60W; đèn Đ3 loại

120V-50W

a/ Cần mắc chúng vào mạng điện có hiệu điện 240V để chúng sáng bình thường? Vẽ sơ đồ mạch điện

b/ Nếu đèn bị đứt dây tốc, độ sáng đèn lại thay đổi nào?

Bài 32: Một đèn có ghi 24V - 12W Để sử dụng vào hiệu điện 120V người ta mắc đèn với biến trở R theo hai sơ đồ sau Biết biến trở Rcó giá trị tối đa 200Ω

a/ Tìm vị trí chạy C sơ đồ b/ Hiệu suất cách sử dụng trên?

Bài 33: Cho mạch điện hình vẽ:

U = 18V; R2 = 10Ω; Bóng đèn Đ có ghi: 5V

-2,5W

a/ Khi điều chỉnh chạy C để biến trở tham gia vào mạch R0 = 8,4Ω Thì đèn Đ sáng

bình thường Tìm giá trị điện trở R1

b/ Dịch chuyển chạy C từ vị trí câu phía B đèn Đ sáng mạnh hay yếu hơn? Tại sao?

Bài 34: Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ:

R1 = 8Ω; R2 = 4Ω; R3 = 2Ω; U =12V

Bỏ qua điện trở ampe kế khóa K Khi K đóng ampe kế Tính điện trở R4

và cường độ dòng điện qua điện trở

Bài 35: Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ:

R1 = 15Ω; R2 = 10Ω; R3 = 12Ω; U =12V

Bỏ qua điện trở ampe kế

a/ Cho R4 = 12Ω Tính cường độ dòng điện

và rỏ chiều dòng điện qua ampe kế

b/ Cho R4 = 8Ω Tính cường độ dòng điện

chỉ rỏ chiều dòng điện qua ampe kế

c/ Tính R4 cho dịng điện qua ampe kế có

chiều từ C đến D có cường độ 0,2A

Bài 36: Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ:

R1 = 8Ω; R2 = 4Ω; R3 = 6Ω; U =12V

Vơn kế có điện trở lớn, điện trở khóa K khơng đáng kể

a/ Khi K mở, vôn kế bao nhiêu?

b/ Cho R4 = 4Ω Khi K đóng vơn kế bao

nhiêu?

c/ K đóng, vơn kế 2V tính R4

Bài 37: cầu chì mạch điện có tiết diện S = 0,1mm2, nhiệt độ 270C Biết đoản

mạch cường độ dịng điện qua dây chì I = 10A Hỏi sau dây chì đứt? Bỏ qua tỏa nhiệt môi trường xung quanh thay đổi điện trở, kích thước dây chì theo nhiệt độ Cho biết nhiệt dung riêng, điện trở suất, khối lượng riêng, nhiệt nóng chảy nhiệt độ nóng chảy chì là:

C = 120J/Kg.K; ρ = 0,22.10-6Ωm; D = 11300kg/m3;

λ = 25000J/Kg; tc = 3270C

X B C A

+

-120V

Đ

Cách 1

X Đ 120V

C

A B

Cách 2

Đ X

M

N

A B

C R

2 R

1

R 0

U

A B

C

D U A

K

+

-R 2 R

1

R 3 R

4

A B

C

D U A

+

-R 2 R

1 R3

R 4

V C

K

+

-R 2 R

1

R3 R

4

A B

Bài 38: Một bàn có ghi 120V - 1000W mắc bàn vào mạch điện hiệu điện ổ cắm điện giảm từ U1 = 125V xuống U2 = 100V

a/ Xác định điện trở dây nối (Coi điện trở bàn không thay đổi theo nhiệt độ)

b/ Thực tế, điện trở bàn bị thay đổi theo nhiệt độ công suất tiêu thụ thực tế bàn là P' = 650W Tính hiệu điện hai đầu ổ cắm điện lúc điện trở R' bàn

Bài 39: Giữa hai điểm A B có hiệu điện 120V, người ta mắc song song hai dây kim loại Cường độ dòng điện qua dây thứ 4A, qua dây thứ hai 2A

a/ Tính cường độ dịng điện mạch

b/ Tính điện trở dây điện trở tương đương mạch

c/ tính cơng suất điện mạch điện sử dụng

d/ Để có công suất đoạn 800W người ta phải cắt bớt đoạn dây thứ hai mắc song song lại dây thứ vào hiệu điện nói Hãy tính điện trở đoạn dây bị cắt

Bài 40: Khi hoạt động bình thường bếp điện có điện trở R= 90Ω cường độ dịng điện qua bếp lúc 2,9A

a/ Nhiệt lượng mà bép tỏa 1phút bao nhiêu?

b/ Nếu dùng bếp để đun sôi 0,5 lít nước có nhiệt độ ban đầu 250C thời gian 5phút.

coi nhiệt lượng cần thiết để đun sơi nước có ích Tính hiệu suất bếp Biết nhiệt dung riêng nước 4200J/Kg.K

Bài 41: Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ: Biết: R1 = 15Ω, R2 = 8Ω

R3 = 5Ω, R4 = 200Ω

U = 24V, vốn kế 8V ampe kế 1A Tính RV vơn kế RA

ampe kế

Bài 42: Ba điện trở có giá trị R, 2R, 3R mắc nối tiếp vào hiệu điện U không đổi Dùng vôn kế đo hiệu điện hai đầu R, 2R vơn kế U1 =40,6V, U2 =72,5V vơn kế có

điện trở Rv ta chuyển vôn kế sang đo hiệu điện

thế hai đầu đỉện trở 3R vơn kế bao nhiêu?

PHẦN VI: QUANG HÌNH HỌC

I - CƠ SỞ LÝ THUYẾT:

1 Định luật truyền thẳng ánh sáng: A

V

A B

R 2 R

1

R 3

R 4

Trong mơi trường suốt đồng tính ánh sáng truyền theo đường thằng

2 Phản xạ ánh sáng:

- Tia phản xạ nằm mặt phẳng chứa tia tới

và đường pháp tuyến gương điểm tới - Góc phản xạ góc tới.

Trên hình vẽ:

SI: Tia tới; IS': Tia phản xạ IN: Đường pháp tuyến gương I: Điểm tới

SIN = i: Góc tới INS' = i' Góc phản xạ

3 Ảnh vật tạo gương phẳng: - Ảnh ảnh ảo

- Khoảng cách từ vật đến gương phẳng khỏng cách từ gương đến ảnh

- Độ lớn anh độ lớn vật 4 Sự khúc xạ ánh sáng:

4.1 Hiện tượng khúc xạ: Là tượng ánh sáng truyền từ môi

trường suốt sang môi trường suốt khác bị gẫy khúc

mặt phân cách hai môi trường 4.2 Định luật khúc xạ:

- Tia khúc xạ nằm mặt phẳng chứa tia tới pháp tuyến

tại điểm tới Tia khúc xạ nằm bên pháp tuyến - Khi góc tới tăng góc khúc xạ tăng

5 Thấu kính hội tụ: 5.1 Cách nhận dạng:

- Thấu kính làm vật liệu suốt có phần rìa mỏng phần Thấu kính hội tụ thường dùng có tiết diện hai mặt cầu, mặt cầu mặt phẳng kí hiệu:

- Trục chính: Trong tia tới vng góc với thấu kính có tia cho tia ló truyền thẳng khơng đổi hướng Tia trùng với đường thẳng gọi trục ∆ thấu kính

- Quang tâm: Trục thấu kính hội tụ, cắt thâu

kính điểm O Điểm O gọi quan tâm thgấu kính

- Tiêu điểm: Một chùm tia tới song song với trục

thấu kính hội tụ cho chùm tia ló hội tụ điểm F nằm

trục Điểm tiêu điểm thấu kính hội tụ nằm khác

phía với tia tới Mỗi thấu kính có hai tiêu điểm F,F' nằm hai phía thấu kính cách quang tâm O Chùm tia sắng đặt F, chiếu tới thấu kính cho chùm tia ló chùm tia song song

- Tiêu cự: Khoảng cách từ quang tâm đến tiêu điểm OF = OF' =f gọi tiêu cự thâu kính

5.2 Đường truyền số tia sáng đặc biệt qua thấu kính hội tụ:

- Tia tới đến quang tâm cho tia ló tiếp tục truyền thẳng theo phương tia tới

- Tia tới song song trục cho tia ló qua tiêu điểm thấu kính

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

5.3 Ảnh vật tạo thấu kính hội tụ.

5.3.1 Cách vẽ ảnh:

-Muốn dựng ảnh điểm sáng S tạo thấu kính hội tụ ta dùng hai ba tia tới đặc biệt xuất phát từ S hai tia ló đường kéo dài hai tia ló cắt S', S' ảnh S (Hình vẽ)

- Muốn dựng ảnh vật AB (AB vng góc với trục chính, điểm A nằm trục chính) trước tiên ta dựng ảnh B' B từ B' hạ đường thẳng vuông góc với trục cắt trục A', A' ảnh điểm A A'B' ảnh AB qua thấu kính (Hình vẽ)

5.3.2 Tính chất ảnh

- Vật nằm khoảng tiêu cự thấu kính hội tụ cho ảnh thật ngược chiều với vật

- Vật đặt khỏng tiêu cự thấu kính hội tụ cho ảnh ảo chiều lớn vật

- Vật đặt tiru điểm thấu kính hội tụ cho ảnh xa ∞

- Vật đặt xa thấu kính hội tụ cho ảnh có vị trí cách thấu kính khoảng tiêu cự

6 Thấu kính phân kì. 6.1 Cách nhận dạng:

- Thấu làm vật liệu suốt có phần rìa dày phần Được kí hiệu:

- S

S' N

I i i'

S

R I N i

r

F'

F

O

∆

O O

F F F

' F

'

S S' S

S ' Ảnh

thật Ảnh ảo

∆ ∆

O O

F F

F' F'

A A' A' A

B

B'

B B'

∆ ∆

Ảnh thật Ảnh ảo

MỤC LỤC

PHẦN I: NHIỆT HỌC 1/ Cơ sở lý thuyết. 1

2/ Bài tập vận dụng 1

3/ Bài tập tự giải 5

PHẦN II: CHUYỂN ĐỘNG CƠ HỌC - VẬN TỐC

1/ Cơ sở lý thuyết. 9

2/ Bài tập vận dụng 10

3/ Bài tập tự giải 15

PHẦN III: CÔNG - CÔNG SUẤT - ĐỊNH LUẬT VỀ CÔNG

1/ Cơ sở lý thuyết. 19

2/ Bài tập vận dụng 21

3/ Bài tập tự giải 15

PHẦN IV: ÁP SUẤT - ÁP SUẤT CHẤT LỎNG - ÁP SUẤT KHÍ QUYỂN

LỰC ĐẨY AC-SI-MET 1/ Cơ sở lý thuyết.

9

2/ Bài tập vận dụng 10

3/ Bài tập tự giải 15

PHẦN V: ĐIỆN HỌC 1/ Cơ sở lý thuyết. 9

2/ Bài tập vận dụng 10

3/ Bài tập tự giải 15

PHẦN VI: QUANG HÌNH HỌC 1/ Cơ sở lý thuyết. 9

2/ Bài tập vận dụng 10