Tìm giá trị của biến trở để cường độ dòng điện qua mạch bằng 0,5A.Tính công suất của biến trở khi đó.. b.Biến trở có giá trị bằng bao nhiêu để công suất của đoạn AC đạt giá trị cực đại.[r]
(1)PHÒNG GD& ĐT LỤC NAM ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN
MÔN: VẬT LÍ 9
Năm học: 2011 - 2012 Thời gian làm bài: 150’ Câu 1.(4đ)
Cho hai điện trở R1 R2, điiện trở R1 = 10 chịu cường độ dòng điện tối đa
1,5A, điện trở R2 = 20 chịu cường độ dòng điện tối đa 0,5A Hỏi:
a Có thể mắc R1 nối tiếp với R2 vào hiệu điện tối đa bao nhiêu?
b Có thể mắc R1 song song với R2 vào hiệu điện tối đa bao nhiêu?
c.Tính nhiệt lượng mạch toả 1phút mắc vào hiệu điện
tối đa nói
Câu (4đ)
Phải dùng điện trở loại 10để mắc điện trở có điện trở
tương đương 6 Vẽ sơ đồ mạch điện đó.
Phải đặt vào đầu mạch hiệu điện để cường độ dòng điện qua mạch 2A Tính hiệu điện hai dầu điện trở
Câu 3.(4đ)
Cho mạch điện hình vẽ
Hai điện trở R giống nhau, vôn kế có điện trở, UMN khơng đổi, Vơn kế V3 10 V,
Vôn kế V2chỉ 15V
a Tìm số V1
b Giả sử điện trở vôn kế lớn vô cùng, UMN
không đổi.Hãy cho biết số vơn kế
Câu 4.(4đ)
Cho mạch điện hình vẽ
R1 = 3, R2 = 6;AB biến trở có điện trở toàn phần phân bố R0 = 18, C
con chạy di động biến trở UMN = 9V
a Xác định vị trí chạy để am pe kế số b Xác định vị trí chạy để am pe kế 1A Cho dịng điện có chiều từ D đến C
Câu 5.(4đ)
Cho mạch điên hình vẽ
Điện trở R1 = 10,R2 = 15, biến trở có điện trở tồn phần 60,hiệu điện
hai đầu mạch điện 30V
a Tìm giá trị biến trở để cường độ dòng điện qua mạch 0,5A.Tính cơng suất biến trở
b.Biến trở có giá trị để cơng suất đoạn AC đạt giá trị cực đại Tính giá trị cực đại
M R A R C
B N
V
1 V2 V3
R1 R2
A B
M N
C
R1 R2
A
D
C B A
(2)HƯỚNG DẪN CHẤM THI HSG HUYỆN MƠN: VẬT LÍ 9
Năm học: 2011 - 2012
Hướng dẫn gồm 03 trang
Câu1
a Khi mắc nối tiếp R1 với R2 ta có: I = I1 = I2 =>Imax = 0,5A
Hiệu điện tối đa đặt vào hai đầu mạch Umax = Imax.(R1 + R2) = 0,5.(10 + 20) = 15V
b
Hiệu điện tối đa mà R1 R2 chịu là:
U1max = Imax1.R1 = 10.1,5 = 15V
U2max = Imax2.R2 = 20.0,5 = 10V
Khi mắc R1 song song R2 ta có: U = U1 = U2 => Umax = U2max = 10V
Vậy mắc R1 song song với R2 vào hiệu điện tối đa 10V
c Nhiệt lượng tỏa mắc R1 nối tiếp với R2
Q = U.I.t = 15.0,5.60 = 450 J
Điện trở tương dương mạch mắc R1 song song với R2
Rtđ = (R1.R2)/(R1 + R2) = 20/3
Cường độ dòng điện qua mạch I = U/R = 10/(20/3) = 1,5A
Nhiệt lượng tỏa mắc R1 song song với R2
Q = U.I.t = 10.1,5.60 = 900J
0,5 0,5 0,25 0.25 0,5 0,5 0,5 0,25 0.25 0,5
Câu2
R Lập luận để xác định mạch điện có dạng
Rx
Xác định Rx = 15
R Rx’
Lập luận để xác định Rx có dạng
R + Rx’ = Rx => Rx’ = Rx – R = 15 – 10 = 5
Lập luận để xác định Rx’ có dạng R
Rx’’
Xác định Rx’’ = 10
I1 R
0,5
0,5
(3)=> mạch điện có dạng R A R I3
B I2 C R
I4
Vậy phải cần điện trở loại 10 để mắc điện trở có điện trở
tương đương 6
Tính được: UAB = I.Rtđ = 2.6 = 12 V
U1 = UAB = 12V
UAC = 8V: U3 = U4 = 4V
0,5
0,5 0.5 0,5 0,5 Câu3 a UAC = UV2 – UV3 = 15 – 10 = 5V
IAC.R = 5V
IAC.RV = 10V
=> RV = 2R
Ta có IAB.RAB = IAB
(R Rv Rv)
R Rv Rv
=
5IAB.R = 15V
=>IAB.R = 75
6 V
Điện trở đoạn MB: RMB = R +
(R Rv Rv)
R Rv Rv
= 11
5 R
Số V1
UV1 = UMB = IMB.RMB = 11
5 R.IMB = 27,5V
b Khi Vôn kế có điện trở vơ lớn ta coi điện trở dây nối, vơn kế coi mắc song song với Vì vơn kế có số 27,5V
0,5 0,5 0,5
0,5
1,0 1,0
Câu4
R1 R2
A R3 C R4
B
IA = <=> I1 = I2 hay
1 U
R = 2 U
R => U
1 =
1 R
R .U
2 = 2U2
Tính U1 = 3V; U2 = 6V
I3 = I4 <=>
3 U
R = 4 U
R => R
3 =
3 U
U R
4 = 2R4
R3 + R4 = 18
Tính R3 = 6; R4 = 12
(4)b
IA = I1 – I2 =
1 U
R - 2 U
R = <=> 2U
1 – U2 = 6V (1)
ta lại có: U1 + U2 = 9V (2)
Từ => U1 = 5V; U2 = 4V
Theo đề ta có IA = I4 – I3 =
2
18
U R
-
1 U
R = <=>
4
18 R - 3
5
R = 1 Tính được: R3 = 10; R4 = 8
Vậy chạy C cách A đoạn cho RAC = 10 Ampekế 1A
1,0 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5 ‘
Câu5 a
Điện trở tương đương mạch: Rtđ =
U I =
30
0,5 = 60
Biến trở có giá trị: Rb = Rtđ – R1 – R2 = 60 – 10 – 15 = 35
Công suất biến trở: Pb = I2.Rb = 0,52.35 = 8,75W
b
Công suất AC: PAC = I2.RAC =
2 2
( AC )
U
R R R
AC
Tính RAC = R2 = 15
=> Rb = 5
Giá trị cực đại: PAC =
2
4
U R =
2
30
4.15 = 15W
0.5 0,5 1,0 0,5 0,25 0,25 1,0