ChiÒu vµ cêng ®é cña c¸c dßng ®iÖn qua mçi ®iÖn trë. Giải thích số liệu ghi trên biến trở.. b. Tính cường độ dòng điện chạy qua biến trở.. a) TÝnh sè vßng d©y cña biÕn trë.[r]
(1)Phòng giáo dục đào tạo
Lơc nam §Ị thi häc sinh giái líp THCSnăm học 2011 - 2012 Môn: VậT Lý
Thi gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
(§Ị thi gåm 01 trang)
Câu (3,0 điểm) Hai dây dẫn hình trụ đồng chất khối lợng đợc làm từ loại vật
liệu Đờng kính dây thứ lần đờng kính dây thứ hai Biết dây thứ có điện trở R1 =
4 Xác định điện trở tơng đơng hai dây dẫn chúng mắc song song vi
Câu (3,0 điểm) Cho mạch điện nh hình vẽ: (hình 1) UAB = U = 6V; R1 = 5,5; R2 = 3; R lµ mét biÕn trë
1 Khi R = 3,5, t×m công suất tiêu thụ đoạn mạch AM
2 Với giá trị biến trở R cơng suất tiêu thụ đoạn mạch AM đạt giá trị lớn Tìm giá trị lớn
C©u (5điểm).
Một biến trở chạy có ®iƯn trë nhÊt 40 D©y ®iƯn trë cđa
biến trở dây hợp kim nicrơm có tiết diện 0,5 mm2 đợc xung quanh lõi sứ có đờng kính cm
a) TÝnh số vòng dây biến trở?
b) Bit cờng độ dịng điện lớn mà dây chịu đựng đợc 1,5A Hỏi đặt hai đầu dây cố định biến trở hiệu điện lớn để biến trở không b hng?
Câu (5,0 điểm) Cho mạch điện nh h×nh 2:
UAB = 18V; UCB = 12V Biết công suất tiêu thụ R1 R2
P1 = P2 = 6W, công suất tiêu thụ R5 P5 = 1,5W tỉ số
công suất tiêu thụ R3 R4
P3 P4
=3
5 Hãy xác định:
1 Chiều cờng độ dòng điện qua điện trở Công suất tiêu thụ mạch
Bài ( điểm):
Cho mạch điện hình
Rb biến trở có ghi ( 54 Ω - 0,8A) Đèn Đ có hiệu điện định mức Uđ = 18V,
cường độ dòng điện định mức Iđ= 0,3 A ; R1 = 15 Ω , nguồn điện có hiệu điện U = 30V Khi đóng
khóa K , đèn sáng bình thường
a Giải thích số liệu ghi biến trở
b Tính cường độ dịng điện chạy qua biến trở c Xác định vị trí chạy C biến trở
- Phòng giáo dục o to
Lục nam SƠ LƯợC LờI GIảI Và BIểU ĐIểM thi học sinh giỏi lớp THCS năm häc 2011 - 2012
m«n: VËT Lý
A B
M R2
R1 R
+
-R
R
R
3 R4
R
A B
+
-C
D
H×nh
H×nh
C R1
A
B Rb
Đ
K _
+
(2)Tóm lược lời giải Điểm Câu
(3 điểm) R1 = ρ l1 S1
; R2 = ρ l2 S2
0,5 R1
R2 =l1S2
l2S1 =l1S1
l1S2 S22 S12=
V1 V2
S22 S12=
V1 V2
d24
d14 1,0
Theo đề: V1 = V2 d2 d1
=1
2 0,5
R1
R2 =
16 R2 = 16R1 = 64 0,5
Rtđ =
R1R2 R1+R2
= 3,76 0,5
Câu
(3 điểm) a/ I = U
R2+R+R1 PAM = I
2
.(R2 + R) =
R2+R+R1¿2 ¿
U2(R2+R) ¿
0,5
Thay số: PAM =
3+3,5+5,5¿2 ¿ ¿ 62.(3+3,5)
¿
1,625W 0,5
b/ PAM =
U2
(R2+R)+ R1
(R2+R) +2R1 Côsi: (R2+R)+ R1
2
(R2+R)≥2R1 (R2+R)+
R12
(R2+R)+2R 4R1 PAM U
2
4R1
1,0
PAMMax = U
2
4R1 =
2
4 5,5 = 18
11 W 1,64W 0,5
R2 + R = R1 R = R1 - R2 = 2,5 0,5
C©u
(5 điểm) a) Tính số vịng dây biến trở - Xác định đợc chiều dài dây làm biến trở ( l ) từ công thức: -6
R = l p
s l =
R s p =
40.0,5.10 1,1.10
-6 = 18,18 (m) - Xác định chiều dài vòng dây chu vi lõi sứ theo công thức:
l / = .d = 3,14 2.10-2 = 6,28.10-2(m) - Xác định đợc số vòng dây lõi sứ:
n = l/l / = 18,18/6,28.10-2 = 289,5 (vòng) b) Hiệu điện lớn mà biến trở chịu đựng đợc là:
U = I.R = 1,5.40 = 60 (V)
(1,5®) (1,5®) (1,0®) (1,0®)
Câu (5 điểm)
U1 = UAB - UCB = 18 - 12 = 6V 0,25
R1 R2
R3 R4
R5
A B
+
-C
D
I1 I2
I5
(3)I1 = P1 U1
=1A , từ A C 0,5
I2 =
P2 U2
=0,5A , từ C B 0,5
I1 > I2 I5 từ C D, I5 = I1 - I2 = 0,5A 0,5
UCD = U5 = P5
I5
= 3V 0,25
U3 = UAD = UAC + UCD = U1 + U5 = 9V 0,25
U4 = UAB - U3 = 9V 0,25
P3 P4
=U3I3 U4I4
=3
5
I3 I4
=3
5 (1) 0,25
I3 + I5 = I4 (2) 0,25
(1), (2) I3 = 0,75A, từ A D
I4 = 1,25A, từ D B
0,5 0,5 c/ P3 = U3I3 = 6,75W
P4 = U4I4 = 11,25W
P = P1 + P2 + P3 +P4 + P5 = 31,5W
0,25 0,25 0,5 Bài a.Giải thích số ghi rên biến trở : Giá trị cực đại R = 54 Ω ; I =0,8A
b Khi đóng khóa K, dèn sáng bình thường ( Uđ =18V); Ta có hiệu điện hai đầu điện trở R1 ( R1 nối tiếp Đ//Rb) U1= U- Ud = 30-18 = 12(V)
Cường độ dịng điện qua R1 ( mạch )
I=I1=U1
R1 =12
5 =0,8A
Do Đ//Rb nối tiếp với với R1 ta có: I =I1=Iđ+Ib
Suy : Ib = I -Iđ = 0,8 -0,3 = 0,5 (A)
c Giá trị biến trở tham gia vào mạch điện : Rb= UI b
b =18
0,5=36Ω Lập tỷ số : RRb
bmax =AC
AB=
Vậy chạy C biến trở có vị trí 32 AB
0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ
0,5đ Chú ý:
+ Học sinh giải theo cách khác cho điểm tối đa + Điểm toàn lấy lẻ đến 0,25
+ Thiếu sai đơn vị trừ 0,25đ/lỗi Thiếu (sai) từ đơn vị trở lên trừ 0,5 điểm