0

tai lieu on thi vao lop 10 PTTH

47 2 0
  • Loading ...
    Loading ...
    Loading ...

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Tài liệu liên quan

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 17/07/2021, 09:50

Để các đèn sáng bình thờng thì HĐT đặt vào mỗi đèn phải bằng HĐT định mức.. Hãy cho biết đèn nào sáng nhất, đèn nào tối nhất..[r] (1)phÇn ®iÖn häc I lý thuyÕt: *Các kiến thức cần nhớ: 1.Sự phụ thuộc cường độ dòng điện vào HĐT hai đầu dây dẫn: - Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với HĐT đặt vào hai đầu dây dẫn đó -Đồ thị biểu diễn phụ thuộc cường độ dòng điện vào HĐT vào hai đầu dây dẫn là đường thẳng qua gốc toạ độ.(U = 0, I = 0) 2.Điện trở dây dẫn- Định luật ôm: - Trị số R = không đổi dây dẫn và gọi là điện trở dây dẫn đó - Đơn vị điện trở là ôm (Ω) 1Ω = -1K1Ω = 1000Ω ; 1MΩ = 1000000Ω - Điện trở biểu thị mức độ cản trở dòng điện nhiều hay ít dây dẫn *Định luật ôm: Hệ thức định luật ôm: I = U R Trong đó: -Phát biểu ĐL: 3.Đoạn mạch nối tiếp: I = I1 = I2 U = U1 + U2 R = R1 + R2 = Hiệu điện hai đầu điện trở tỉ lệ thuận với các điện trở đó 4.Đoạn mạch song song: U = U1 = U2 I = I1 + I2 1 = + R❑ R1 R2 = Cường độ dòng điện qua điện trở tỉ lệ nghịch với điện trở đó 5.C«ng thøc tÝnh ®iÖn trë d©y dÉn: R = ρ l S đó S =  r2 =  d với r là bán kính, d là đờng kính dây dÉn - Điện trở dây dẫn tỉ lệ thuận với chiều dài, tỉ lệ nghịch với tiết diện và phụ thuộc vào chất dây dẫn - Điện trở suất vật liệu càng nhỏ thì vật liệu đó dẫn điện càng tốt 6.Biến trở : là điện trở có thể thay đổi trị số điện trở -Biến trở dùng để điều chỉnh cường độ dòng điện mạch thay đổi trị số điện trở nó 7.Công suất điện: Công thức tính công suất điện: p =U.I Trong đó: p là công suất đo oát(w) U là hiệu điện đo vôn(V) I là cường độ dòng điện đo Am pe(A) 1W = 1V 1A (2) Hay: p = I2 R = U R 8.Điện - Công dòng điện: - Dòng điện có lượng vì nó có thể thực công và cung cấp nhiệt lượng.Năng lượng dòng điện gọi là điện -Công dòng điện sản đoạn mạch là số đo lượng điện chửên háo thành các dạng lượng khác - C«ng thøc tÝnh c«ng cña dßng ®iÖn: A = p t = U.I.t Trong đó: U đo vôn(V) I đo Am pe(A) T đo giây(s) Thì công dòng điện đo J 1J = 1W.1s = 1V.1A.1s Ngaòi công dòng điện còn đo ki lô oát 1kWh = 1000W.3 600s = 600 000J = 3,6.106J -Lượng điện sử dụng đo công tơ.Mỗi số đếm công tơ điện cho biết lượng điện đã sử dụng là ki lô oát giờ: 1kWh = 600 000J = 600 kJ 9.Định luật Jun- Len- xơ: Hệ thức định luật Jun- Lenxơ: Q = I2.R.t Trong đó: I (A), R (Ω ), t(s) , thì Q(J) Nếu nhiệt lượng Q đo đơn vị calo thỡ hệ thức định luật Jun- Lenxơ là: Q = 0,24I2Rt 10.Sử dụng an toàn và tiết kiệm điện: *Lợi íh việc sử dụng tiết kiệm điện năng: - Giảm chi tiêu cho gia đình - Các dụng cụ và thiết bị sử dụng lâu bền - Giảm bớt các cố gây tổn hại chung hệ thống cung cấp điện bị quá tải, đặc biệt cao điểm - Dành phần điện tiết kiệm cho sản xuất *Các biện pháp sử dụng tiết kiệm điện năng: - Cần lựa chọn sử dụng các dụng cụ và thiết bị điện có công suất phù hợp và sử dụng chúng thời gian cần thiết 11.Truyền tải điện xa: Công suất dòng điện: p = U I Công suất toả nhiệt(hao phí): p hp = RI2 Do đó ta có c«ng thøc tÝnh ®iÖn n¨ng hao phÝ: p hp = R P2 U2 *Cách làm giảm hao phí trên đường dây truyền tải: - Cách tốt là tăng hiệu điện đặt vào hai đầu đường dây * C¸c c«ng thøc cÇn nhí Hệ thức định luật ôm I= C«ng thøc tÝnh U, I, R U R Nèi tiÕp Song song (3) ®o¹n m¹ch U = U1 + U2 I = I1 = I2 R = R1 + R2 = U = U1 = U2 I = I1 + I2 1 = + R❑ R1 R2 = C«ng thøc tÝnh ®iÖn trë d©y l d víi =  ρ R = đó S =  r dÉn S r là bán kính, d là đờng kính dây dẫn C«ng thøc tÝnh sè vßng d©y l n= đó l là chiều dài dây dẫn cña biÕn trë πr C«ng thøc tÝnh c«ng cña A = p t = U.I.t dßng ®iÖn C«ng thøc tÝnh c«ng suÊt U R = p = U I = I cña dßng ®iÖn R Hệ thức định luật Jun- Q = I2.R.t Lenx¬ C«ng thøc tÝnh ®iÖn n¨ng R P2 p = hp hao phÝ U2 II Bµi tËp D¹ng 1: Bµi tËp c¬ b¶n Bài 1: Cho mạch điện (hình vẽ 1) đó R = R2 R1 R2 A = 10 , UAB = 20V, bá qua ®iÖn trë d©y nèi Tính điện trở tơng đơng đoạn mạch và H1 c®d® qua m¹ch R1 R2 M¾c thªm ®iÖn trë R3 = 20 vµo ®o¹n m¹ch R3 A ( h×nh vÏ 2) a Tính điện trở tơng đơng đoạn mạch và H2 c®d® qua mçi ®iÖn trë vµ qua m¹ch b TÝnh c«ng suÊt tiªu thô cña mçi ®iÖn trë vµ cña ®o¹n m¹ch Gi¶i: Do R1 nt R2 nªn RAB = R1 + R2 = 10 + 10 = 20  IAB = U AB 20 =1A = R AB 20 a Do RAB // R3 nªn R = R AB R 20 20 = R AB + R3 20+ 20 => I1 = I2 = IAB = U AB 20 = A; I3 = = R AB 20 = 10  U 20 = R 20 B B vµ UAB = U3 = 20V = 1A ;I = IAB + I3 = + = 2A b C«ng suÊt tiªu thô cña mçi ®iÖn trë vµ cña ®o¹n m¹ch p = I12 R1 = 10 = 10 W p = I22 R2 = 10 = 10 W p = I32 R3 = 20 = 20 W p = I2 R = 20 = 40 W Bµi 2: Cho m¹ch ®iÖn nh h×nh vÏ BiÕt ampe kÕ A R1 A1 chØ 1A, A1 chØ 0,3A, A2 chØ 0,4A R1 = 40 R2 T×m sè chØ cña ampe kÕ A3 M A A2 R3 TÝnh UMN, RMN A3 TÝnh R2, R3 Gi¶i: V× R1//R2//R3 nªn I = I1 + I2 + I3 => I3 = I - I1 - I2 = 0,3A N (4) V× R1//R2//R3 nªn UMN = U1 = U2 = U3 Mµ U1 = I1 R1 = 0,3 40 = 12V => RMN = R2 = U 12 = I 0,4 = 30 R3 = U MN 12 = I MN U 12 = I 0,3 = 12 = 40 Bài 3: Trong các sơ đồ sau đây các điện trở có giá trị r Hãy cho biết các điện trở đợc mắc ntn và tính điện trở tơng đơng trờng hợp a) b) c) d) Gi¶i: a (1) nt (2) R = 2r c [(1) // (3)] nt (2) R = 1,5r b (1) // (2) R = 0,5r d (1) nt [(3) // (4)] nt (2) R= 2,5r Bài 4: Cho sơ đồ Khi K ampe kế 4A, K ampe kế 6,4A HĐT đầu đoạn mạch không đổi 24V Cho R1 = 5 Hãy tính R2 và R3 Gi¶i: R Khi K ë 1: R2 // R3 => R2 R3 24 = 6 (1) = R 2+ R Khi K ë 2: R1 // R3 => R1 R 24 = 3,65 (2) = R 1+ R 6,4 R2 K R3 A Thay R1 = 5 giải hệ (1) (2) ta đợc: R2 = 10 R3 = 15 Bµi 5: Cho m¹ch ®iÖn BiÕt R1 = 10, R2 = 20 A1 chØ 1,5A , A2 chØ 1A TÝnh a R2 vµ R toµn m¹ch b H§T nguån Gi¶i: a Ta cã U1 = I1.R1 = 30V Do R1 // R2 => U2 = 30V => R2 = R1 A1 R R2 A2 U2 = 30 vµ R12 = 12 I2 Do R nt R12 => Rtoµn m¹ch = 22 b Do R1 // R2 => I12 = I1 + I2 = 2,5A Do R nt R12 => Itm = 2,5A => Utm = Itm Rtm = 55V A Bài 6: Cho mạch điện Xác định số A, A và V BiÕt A1 chØ 1,5A ; R1 = 3 ; R2 = 5 Gi¶i: Ta cã U1 = I1 R1 = 4,5V Do R1 // R2 nªn U = U2 = 4,5V V«n kÕ chØ 4,5V Ta cã I2 = U2 R2 = 0,9A Ampe kÕ A2 chØ 0,9A I = I1 + I2 = 2,4A Ampe kÕ A chØ 2,4A A1 R1 A2 V R2 (5) Bài 7: Cho sơ đồ (hình a) biết HĐT đầu líi ®iÖn th¾p s¸ng lµ U = 220V a HĐT làm việc đèn có còn là 220V kh«ng? Gi¶i thÝch? b Muốn cho HĐT làm việc đèn có giá trị cµng gÇn 220V th× d©y nèi ph¶i ntn? c Hai đèn Đ1(110V- 40W) và Đ2(110V – 100W) có thể mắc nối tiếp với nh sơ đồ (hình b) đợc không? Nên chọn Đ1 và đèn Đ2 ntn? Gi¶i: a Gäi R lµ ®iÖn trë cña d©y nèi Do dây đợc mắc nối tiếp với đèn nên Utoàn mạch = Uđèn + Udây = 220V Vậy HĐT làm việc đèn phải nhỏ 220V b Muốn cho HĐT làm việc đèn có giá trị càng gần 220V thì R phải nhá Mµ R = ρ l S nªn ta cã nh÷ng c¸ch sau: - Gi¶m chiÒu dµi cña d©y hoÆc t¨ng S cña d©y hoÆc chän d©y cã ρ nhá ( dây đồng, dây nhôm) c Do đèn có công suất khác nên độ sáng khác nên mắc nối iếp thì Đèn Đ1 sáng quá mức còn đèn Đ2 sáng yếu mức bình thờng Vì nên chon đèn cùng loại Bài 8: (III.12Ôn luyện thi vào lớp 10) Ba điện trở R1, R2 và R3 (R2 = 2R1, R3 = 3R1) đợc mắc nối tiêp vào điểm A,B Biết H§T gi÷a hai ®Çu R2 là 20V và cường độ dòng điện qua nó là 0,4A a)Tính R1,R2, R3 và HĐt hai đầu điện trở đó b)Tính HĐT hai đầu AB Giải: a)Tính R1,R2, R3 và HĐt hai đầu điện trở đó Vì đoạn mạch mắc nối tiếp nên ta có: I = I1 = I2 = I3 Do đó: R2 = = = 50Ω ; U2 = I R2= 0,4.50 = 20V Vì R2 = 2R1  R1 = = = 25Ω ; U1 = I.R1 = 0,4.25 = 10V R3 = 3R1 = 3.25 = 75Ω , U3 = I.R3 = 0,4.75 = 30V b)HĐT hai đầu AB: Vì đoạn mạch mắc nối tiếp nên ta có: U = U1+ U2 + U3 = 10 + 20 + 30 = 60Ω Bài 9(III.2Ôn luyện thi vào lớp 10) Cho sơ đồ mạch điện hình R1 = 4R2; R3 = 30Ω a)Tính HĐT hai đầu AB, biết K đóng Am pe kế 2,4A b)Tính R1, R2 biết K ngắt Am pe kế 0,9A A B R 1 K 1 1 1 (6) 1 Giải:a) Khi K đóng dòng điện qua R3 đó UAB = U3 = I.R3 = 2,4.30 UAB = 72V b)Khi K ngắt dòng điện qua điện trở, đó: I = I1 = I2 = I3 = 0,9A Mà I = UAB RAB  RAB = = = 80Ω Mà RAB = R1 + R2 + R3 (Vì đoạn mạch mắc nối tiếp) Hay R1 + R2 + R3 = 80  R1 + R2 = 80 - 30 R1 = 40Ω R1 = 4R2 R1 = 4R2 R2 = 10Ω Bài 10 (III.3 Ôn luyện) Cho mạch điện K2 hình vẽ Trong đó R1 R4 c1 R2 R3 R4 = 10Ω, A R2 = 1,5R3 a)Tính UAB,biết K1 K1 đóng, K2 ngắt am pe kế 1,5A b)Tính: R1, R2, R3 Biết K1 ngắt, K2 đóng am pe kế 1A -Khi hai khoá ngắt am pe kế 0,3A Giải: a)K1 đóng, K2 ngắt dòng điện qua R4 và có cường độ là 1.5A Vậy UAB = I4R4 = 1,5.10 = 15V b)Tính: R1, R2, R3 : Biết K1 ngắt, K2 đóng am pe kế 1A nghĩa là dòng điện qua R1 và có cường độ là 1A Vậy R1 = = = 15Ω -Khi hai khoá ngắt am pe kế 0,3A có nghĩa là dòng điện qua điện trở.Do đó RAB = = = 50Ω Mà RAB = R1+ R2+ R3 Hay 15 +10 + R2+ R3 = 50Ω  R2+ R3 = 50 - 15 -10 R2+ R3 = 25Ω và R2 = 1,5R3  R3 = 10 Ω , R2 = 1,5.10 = 15Ω Vậy:R1 = 15Ω, R2 = 15Ω , R3 = 10Ω Bài 11: Có loại đèn Đ1(6V – 3W) và Đ2(6V – 6W) Hỏi: a Phải mắc chúng thé nào vào HĐT 12V để chúng sáng bình thờng? b Nếu các đèn sáng bình thờng tắt bớt bóng thì độ sáng các bóng còn l¹i sÏ thÕ nµo? B (7) Gi¶i: a Vì các bóng đèn có công suất khác nên không thể mắc nối tiếp với đợc Chỉ có thể mắc nèi tiÕp bãng cïng c«ng suÊt vµo mét nh¸nh vµ c¸c nh¸nh nµy m¾c song song víi b Bãng cïng nh¸nh sÏ t¾t, c¸c bãng kh¸c nh¸nh vÉn s¸ng 6V-3W 6V-3W 6V–6W 6V–6W 12V §1 Bµi 12: Cho m¹ch ®iÖn BiÕt §1(220V – 100W); §2(220V – 60W); §3(220V – 40W); §4(220V – 25W) U = 240V a §Ìn nµo s¸ng nhÊt? b TÝnh ®iÖn n¨ng tiªu thô giê cña c¶ bãng c Các đèn có sáng bình thờng không? Tại sao? Gi¶i: a Ta có điện trở các đèn lần lợt là: R1 = U1 = 484 P1 R2 = U2 = 806 P2 §2 §3 §4 U R3 = U3 = 1210 P3 R4 = U4 = 1936 P4 Do §1nt §2 nªn R12 = R1 + R2 = 1290 vµ I=11 = I2 = I12 = Do §3 nt §4 nªn R34 = R3 + R4 = 3146 vµI3 = I4 = I34 = U = 0,18A R 12 U = 0,07A R 34 Công suất tiêu thụ bóng đèn là: P1 = I12 R1 = 15,7W P2 = I22 R2 = 26,1W P3 = I32 R3 = 5,9W P4 = I42 R4 = 9,4W Vậy đèn Đ2 sáng vì có công suất tiêu thụ thực tế lớn b Do §12 // §34 nªn IchÝnh = I12 + I34 = 0,25A Điện tiêu thụ bóng đèn A = U.I.t = 240 0,25 3600 = 216 000 J = 0,06 KWh = 0,06 sè c Các đèn sáng yếu bình thờng vì công suất tiêu thụ thực tế nhỏ công suất định mức bóng Bài 13: Có bóng đèn cùng HĐT 110V nhng công suất lần lợt là 60W, 50W, 50W và 40W Có cách nào mắc chúng vào mạch 220V để các đèn sáng bình thờng? a Dùa vµo lÝ luËn vÒ c«ng suÊt b Thử lại định luật Ôm Gi¶i: a Ph¶i m¾c bãng thµnh nhãm cho c«ng suÊt cña nhãm b»ng ( h×nh vÏ) Lo¹i 60W Lo¹i 50W Nhãm I: Bãng 60W // bãng 40W Nhãm II: Bãng 50W m¾c // Lo¹i 40W Lo¹i 50W (8) Nhãm I nt nhãm II b Ta cã: Điện trở bóng đèn 60W là R1 = U ❑ = 605  P1 Điện trở bóng đèn 50W là R2 = U 21 = 242 P2 Điện trở bóng đèn 40W là R3 = U1 = 302,5 P3 Điện trở tơng đơng nhóm I là: RI = 121 Điện trở tơng đơng nhóm II là: RII = 121 Do nhãm I m¾c nt nhãm II mµ R I = RII nªn UI = UII = 110V mÆt kh¸c c¸c bãng nhóm mắc song song với nên HĐT qua các bóng là 110Vbằng công suất định mức bóng Vì các đèn hoạt động b×nh thêng Bài 14: Hai bóng đèn có điện trở R1 = 20 và R2 = 40 Đèn R1 chịu đợc dòng điện lớn là I1 = 2A, đèn R2 chịu đợc dòng điện lớn là I2 = 1,5A a Có thể mắc nối tiếp bóng đèn này vào điểm có HĐT lớn là bao nhiêu? Tính công suất tiêu thụ bóng đó b Có thể mắc song song bóng đèn này vào điểm có HĐT lớn là bao nhiêu? Tính công suất tiêu thụ bóng đó Gi¶i: a Khi R1 nt R2 ta cã R toµn m¹ch = R1 + R2 = 60 => Umax = I2 Rtm = 90V Công suất tiêu thụ đèn P1 = I22 R1 = 45W P2 = I22 R2 = 90W b Khi R1 // R2 ta cã U1max = I1 R1 = 40V , U2max = I2.R2 = 60V.=> Umax = 40V Công suất tiêu thụ đèn P1 = U = 80W R1 P2 = U = 40W R2 Bài 12: Giữa điểm A,B có HĐT không đổi U = 12V mắc nối tiếp điện trở R1 = 30 vµ R2 = 20 a TÝnh I qua m¹ch vµ c«ng suÊt tiªu thô cña mçi ®iÖn trë, cña ®o¹n m¹ch AB b M¾c thªm ®iÖn trë m¾c R3 song song víi ®iÖn trë R2 th× I qua R1 lín gÊp lÇn I qua R2 TÝnh R3 vµ c«ng suÊt tiªu thô cña ®o¹n m¹ch AB Gi¶i: a Do R1 nt R2 nªn RAB = R1 + R2 = 50 => IAB = U R AB = 0,24A => I1 = I2 = 0,24A C«ng suÊt tiªu thô cña mçi ®iÖn trë vµ cña ®o¹n m¹ch P1 = I12 R1 =1,728 W P2 = I22 R2 = 1,152W PAB = IAB2 RAB = 2,88W b Do R2 //R3 nªn I23 = I2 + I3 Do R1 nt R23 nªn I1 = I23 = I2 + I3 Theo đề bài ta có: I1 = 5I2 => I2 + I3 = 5I2 => I3 = 4I2 (1) Mµ U3 = U2 => I3.R3 = I2.R2 = 20.I2 (2) (9) Tõ (1) vµ (2) => R3 = 5 => RAB = R1 + R2 R3 = 34 => PAB = R 2+ R U2 = 4,235W R AB Bài 15: Giữa điểm A,B có HĐT không đổi U = 12V mắc điện trở R và R2 song song I qua R1 lµ I1 = 0,4A, qua R2 lµ 0,6A a TÝnh R1, R2 vµ RAB b TÝnh c«ng suÊt tiªu thô cña ®o¹n m¹ch AB c §Ó c«ng suÊt tiªu thô cña ®o¹n m¹ch AB t¨ng lªn lÇn th× ph¶i m¾c thªm ®iÖn trë R3 cã gi¸ trÞ b»ng bao nhiªu? Gi¶i: a Do R1 // R2 nªn U1 = U2 = 12V => R1 = RAB = U = 30 ; R2 = I1 U = 20 I2 R1 R =12 R 1+ R 2 b C«ng suÊt tiªu thô cña ®o¹n m¹ch : P = U =12 R❑ 12 = 12W c §Ó P’ = 3P th× RAB’ = RAB = 4 VËy ph¶i m¾c thªm ®iÖn trë R3 // RAB Khi đó ta có: R3 RAB = => R3 = 6 R 3+ R AB Bài 16: Có bóng đèn Đ1(6V – 6W), Đ2(6V – 3,6W) và Đ3(6V – 2,4W) a Tính R và I định mức bóng đèn b Phải mắc bóng đèn trên ntn vào HĐT U = 12V để đèn sáng bình thờng Gi¶i: a Điện trở các bóng đèn U 21 = 6 P1 R1 = R2 = U 22 = 10 P2 R3 = U 23 = 15 P3 Cờng độ dòng điện định mức bóng đèn I1 = U1 R1 = 1A I2 = U2 R2 = 0,6 A I3 = U3 = 0,4A R3 b Để các đèn sáng bình thờng thì HĐT đặt vào đèn phải HĐT định mức Do đó ta có thể mắc Đ1 nt (Đ2 // Đ3) Bài 17: Có bóng đèn giống đợc mắc thành §2 sơ đồ (hình vẽ) Biết HĐT đặt vào điểm A và B là §1 A §3 B nh Hãy cho biết đèn nào sáng nhất, đèn nào tối Hãy xếp các đèn theo thứ tự công suất tiêu §4 §5 A B thô gi¶m dÇn Gi¶i: §6 Do §4 nt §5 => I4 = I5 §45 // §6 => U6 = U45 = U => U4 = U5 = U (10) §2 // §3 => U2 = U3 = U23 => I2 = I3 = I 23 §23 nt §1 => I1 = I23 = 2I2 => U1 = 2U2 = 2U3 Mµ U1 + U23 = U => U1 = U vµ U2 = U3 = U Ta cã U6 > U1 > U4 = U5 > U2 = U3 => P6 > P1 > P4= P5 > P2 = P3 Vậy đèn sáng nhất, đèn 2,3 sáng tối Bài 18: Để trang trí quầy hàng ngời ta dùng các bóng đèn 6V – 9W mắc nèi tiÕp vµo m¹ch ®iÖn cã H§T 240V a Tìm số bóng đèn cần dùng để chúng sáng bình thờng b Nếu có bóng bị cháy ngời ta nối tắt đoạn mạch có bóng đó lại thì công suÊt tiªu thô cña mçi bãng t¨ng hay gi¶m ®i bao nhiªu phÇn tr¨m Gi¶i: a Do các đèn mắc nối tiếp nên số bóng đèn cần dùng để chúng sáng bình thờng là: n = U U dm = 40 bãng b §iÖn trë cña mçi bãng: R® = U dm = 4 P❑ NÕu cã bãng bÞ ch¸y th× ®iÖn trë toµn m¹ch lµ: R = 39 = 156 => Cờng độ dòng điện qua đèn đó: I = U R = 1,54A => Công suất tiêu thụ đèn đó là: P’ = I2 Rđèn = 9,5 W VËy c«ng suÊt tiªu thô cña mçi bãng t¨ng lªn 9,5− 100 % = 5,5% D¹ng 2: Bµi tËp vÒ biÕn trë Bài 1: Một bóng đèn 6V mắc vào nguồn điện qua biến trở Điện trở bóng đèn là 3 Điện trở lớn B nhÊt cña biÕn trë lµ 20 Khi cn ch¹y ë M ampe kÕ A A M N chØ 1,56A a TÝnh U nguån b Phải điều chỉnh biến trở ntn để đèn sáng bình thờng Gi¶i: a Khi chạy M ta có điện trở biến trở là 20  và đèn mắc nối tiếp víi biÕn trë nªn RAB = + 20 = 23  => UAB = 23 1,56 = 35,88 V b Ta cã I®m = 2A , IAB = U AB 35 , 88 = 3❑+ R b 3❑ + R b Để đèn sáng bình thờng thì cđdđ chạy qua đèn cđdđ định mức đèn => Idm = IAB Tính đợc Rb = 15 VËy ph¶i di chuyÓn ch¹y vÒ vÞ trÝ c¸ch ®iÓn M 1/4 chiÒu dµi biÕn trë R2 Bµi 2: Cho m¹ch ®iÖn nh h×nh vÏ biÕt R1= 6, UAB = 12V Bóng đèn có điện trở R2 = 12, Uđm = 6V C a Để đèn sáng bình thờng thì Rb tham gia vào A m¹ch lµ bao nhiªu M N R1 b Khi đèn sáng bình thờng dịch chuyển chạy sáng phía N thì độ sáng đèn ntn B (11) Gi¶i: a Để đèn sáng bình thờng thì U2 = Udm = 6V Do R1//R2 nªn RCB = R1 R 12 = R 1+ R 6+12 = 4 vµ UCB = U2 = 6V => ICB = 1,5A V× RAC nt RCB nªn IAB = 1,5A vµ RAB = RAC + RCB = Rb + => UAB = IAB RAB = 12 => Rb = 4 b Khi đó đèn sáng yếu vì Rb tăng -> RAB tăng -> I giảm ( UAB không đổi) -> UCB = I RCB giảm -> U2 giảm Bµi 3: Cho m¹ch ®iÖn nh h×nh vÏ biÕt R= 8, § R R§ = 12, UMC = 5V, UAB = 48V A C a TÝnh RAB b TÝnh c®d® m¹ch chÝnh vµ c¸c ®o¹n m¹ch rÏ M N c Di chuyển chạy đến M thì RAB thay đổi ntn Gi¶i: a Ta cã § nt R nªn Rt® = R§ + R = 20 RMC // (R§ nt R) nªn RAB = 4 b Ta cã IAB = U AB R AB = 12A Cờng độ dòng điện qua đèn và điện trở là: I1 = Cờng đọ dòng điện qua biến trở là: I2 = U AB = 2,4A R td U AB = 9,6A RMC c Di chuyển chạy đến M thì Rbiến = => RAB = Khi đó xảy tợng đoản mạch Dòng điện không qua đèn nên đèn không sáng mà làm cho dây dÉn qua biÕn trë bÞ ch¸y Bµi 4: Cho m¹ch ®iÖn §iÒu chØnh ch¹y cña biÕn trë P để vôn kế 6V, đó ampe kế 1,5A Hãy cho V biÕt: a Khi điều chỉnh chạy biến trở để vôn kế A 10V th× ampe kÕ chØ bao nhiªu b Thay d©y PQ b»ng d©y AB cã ®iÖn trë 5 vµ ®iÒu chỉnh biến trở để vôn kế 6V Hỏi ampe kế bao nhiêu c Cho biÕt biÕn trë lµ cuén d©y b»ng nicr«m cã S = 1mm 2, ®iÖn trë lín nhÊt cña biÕn trë lµ 20 TÝnh sè vßng d©y cña biÕn trë Gi¶i: a Ta cã V«n kÕ chØ 6V => UPQ = 6V Ampe kÕ chØ 1,5A => IPQ = 1,5A => RPQ = 4 Khi v«n kÕ chØ 10V th× ampe kÕ chØ 10 = 2,5A b Khi RAB = 5 , V«n kÕ chØ 6V th× ampe kÕ chØ =1,2A −6 c ChiÒu dµi d©y biÕn trë: l = R S =20 10− ρ B¸n kÝnh cña d©y biÕn trë: r = 1,1 10 −6 = 18,2 m −3 S 10 10 = = π , 14 , 77 √ √ m B (12) Sè vßng d©y cña biÕn trë: n = l 18 ,2 1, 77 = =5130 vßng πr ,14 10− Bµi 5: Cho m¹ch ®iÖn (h×nh vÏ) §Ìn ghi (6V- 3,6W) HĐT điểm A và B không đổi 12V a Khi ®iÖn trë cña biÕn trë Rx = 20 TÝnh c«ng suÊt A B tiêu thụ bóng đèn và cho biết đèn sáng ntn? § Rx b Muốn đèn sáng bình thờng phải điều chỉnh cho biến trở có điện trở Rx’ b»ng bao nhiªu? Gi¶i: Ud Pd a Ta cã R® = = 10 U AB = 0,4A R AB Do R® nt Rx nªn RAB = R® + Rx = 30 =>I® = IAB = Công suất tiêu thụ bóng đèn: Pđ = Iđ2 Rđ = 1,6W Do Pđ < Pđm nên đèn sáng tối mức bình thờng b Để đèn sáng bình thờng thì Iđ’ = Iđm = => RAB’ = U AB ' I AB Pd = 0,6A =>IAB’ = 0,6A Ud = 20 => R® + R’x = 20 => R’x = 10 Bài 6: Cho mạch điện (hình vẽ) đó HĐT luôn đợc giữ không đổi Phải dịch chuyển chạy biến trở Rx phía nào để: a Công suất tiêu thụ bóng đèn tăng lên b C«ng suÊt tiªu thô cña c¶ m¹ch ®iÖn t¨ng lªn Gi¶i: a Ta cã P® = I R® Do Rđ không đổi nên để Pđ tăng thì I tăng Mà I = R® A B U Rd+ Rx nên để I tăng thì Rx gi¶m => dÞch chuyÓn ch¹y vÒ phÝa ®iÓm A 2 b Ta cã P = U = U R❑ Rd + R x Vì Rđ không đổi nên để P tăng thì Rx phải giảm Bài 7: Cho mạch điện (hình vẽ) đó HĐT hai điển A và B không đổi Dịch chuyển chạy biÕn trë Rx sang tr¸i (theo chiÒu mòi tªn) H·y cho biết độ sáng các bóng đèn R1 và R2 thay đổi ntn so víi tríc Gi¶i thÝch Gi¶i: Rx A a Khi dÞch ch¹y sang tr¸i th× Rx gi¶m nªn R1x = R1 B R2 R1 R x gi¶m R 1+ R x => RAB = R1x + R2 giảm Mà UAB không đổi nên IAB tăng => I2 tăng Do R2 không đổi nên U2 = I2.R2 tăng => đèn R2 sáng trớc Ta có U = U1x + U2 => U1x = U – U2 giảm => U1 giảm => đèn R2 sáng tối h¬n tríc Bài 8: Hai bóng đèn Đ1(6V – 3W) và Đ2(6V – 6W) K §1 cùng biến trở Rx đợc mắc vàu HĐT U (hình vẽ) Rx §2 (13) a Khoá K mở: đèn Đ1 sáng bình thờng xác định U và công suất tiêu thụ đèn Đ2 b Khoá K đóng: - Độ sáng các đèn thay đổi ntn so với trớc - Muốn đèn Đ2 sáng bình thờng thì biến trở phải có giá trị bao nhiêu Gi¶i: Điện trở các bóng đèn: R1 = U1 P1 = 12 R2 = U2 P2 = 6 a Khi K më ta cã §1 nt §2 => R = R1 + R2 = 18 Do đèn Đ1 sáng bình thờng nên I = Iđm1 = P1 U1 = 0,5A => U = I.R = 9V P®2 = I R2 = 1,5W b Khi K đóng ta có (Đ1 //Rx) nt Đ2 => R’ = R1x + R2 Do §1 // Rx => R1x < R1 => R’ < R1 + R2 = 18 Do R giảm mà U không đổi nên I tăng => U2 = I R2 tăng => đèn Đ2 sáng trớc U1 = U1x = U – U2 giảm => đèn Đ1 sáng tối trớc Muốn đèn Đ2 sáng bình thờng thì U2 = Uđm2 = 6V và I2 = Iđm2 = P2 U2 = 1A Ux Ix = 4 Do R1x nt §2 => U1x = U – U2 = 3V vµ I1x = I2 = 1A Do §1 // Rx => Ux = U1 = 3V => I1 = U1 = 0,25A R1 Vµ I1x = I1 + Ix => Ix = I1x – I1 = 0,75A => Rx = Bµi 9(§Ò thi vµo líp 10 n¨m häc 2006 - 2007) Cho mạch điện (hình vẽ) đó R1 là biến trở, R2 = 10 UAB không đổi Bỏ qua điện trở v«n kÕ, d©y nèi Điều chỉnh để R1 = 5 đó vôn kế 20V a TÝnh R, I, U cña ®o¹n m¹ch AB b Víi mçi ®iÖn trë h·y tÝnh c«ng suÊt tiªu thô vµ nhiÖt lîng to¶ thêi gian phót Điều chỉnh biến trở R1để công suất tiêu thụ trên R1 lớn Hãy tính R1 và công suất tiêu thụ trên đoạn mạch AB đó Gi¶i: a Ta cã R1 nt R2 => RAB = R1 + R2 = 5+10 =15 Theo đề bài vôn kế 20V => U2 = 20V => I2 = U2 = 20/10 =2A R2 => IAB = 2A => UAB = IAB RAB = 2.15 =30V b C«ng suÊt tiªu thô cña mçi ®iÖn trë P1 = I R1 =22.5 = 20W P2 = I R2 =22.10= 40W NhiÖt lîng to¶ trªn mçi ®iÖn trë phót Q1 = P1 t =20.60= 1200J Q2 = P2 t =40.60= 2400J (14) C«ng suÊt tiªu thô trªn R1 : P1 = I R1 U AB U = R AB R1 + R2 Mµ I = U => P1 = ( )2 R1 = R 1+ R 2 = √ R 1+ §Æt Do A U ) ( ) U2 R2 √ R1 √ R 1+ R 1+ R 2 ) =A áp dụng bất đẳng thức cosi ta có: R2 R R +2 √ R1 ≥ √ R1 ⇔ √ R1 √ R1 √R1 ( ) ( √ R1 ) +  R2 √ R1 ( U = R 1+R √ R1 ( √ R1 ( √ R 1+ R2 R ≥2 √ R √ R1 √ R1 ( ) ( √ R1 ) + R2 ≥ R2 √ R1 ) §Ó c«ng suÊt tiªu thô trªn R1 lín nhÊt th× biÓu thøc A ph¶i nhá nhÊt Mµ Amin = 4R2 √ R 1= R2 √ R1 => R1 = R2 = 10 Khi đó PAB = U = 45W R❑ Bài 10: Mạch điện có sơ đồ (hình vẽ) đó R x là biến trở U cã ghi (100 - 2A) A a BiÕn trë lµm b»ng d©y nikªlin cã d = 0,2 mm vµ ρ = 0,4.10-6m TÝnh chiÒu dµi d©y nikªlin M N R b Khi di chuyển chạy thì số ampe kế thay đổi khoảng từ 0,5A đến 1,5A Tính HĐT U và điện trở R Gi¶i: −3 a TiÕt diÖn cña d©y nikªlin: S = π d = , 14 ( 10 ) = 3,14 10-8 m2 4 −8 ChiÒu dµi cña d©y nikªlin: l = R S =100 , 14 −610 =7,85 m ρ 0,4 10 b Ta cã R // Rx => Rtm = R + Rx Khi ampe kế 0,5A => Itm = 0,5A đó Rx = 100 => Utm = 0,5(R + 100) (1) Khi ampe kế 1,5A => Itm = 1,5A đó Rx = => Utm = 1,5R (2) Tõ (1) vµ (2) => R = 50 vµ U = 75V Bài 11: Mạch điện có sơ đồ (hình vẽ) đó R là điện trở cần đo, R x là biến trở, RA  , RV lớn Khi di chuyển chạy từ M đến n thì số ampe kế gi¶m tõ 3A xuèng 0,5A cßn sè chØ cña v«n kÕ th× gi¶m tõ 30V xuèng 5V X¸c định điện trở R, HĐT điểm A và B và điện trở lớn biến trở Gi¶i: Khi ch¹y ë M th× Rx = 0, R M Ampe kÕ chØ 3A => I = 3A A V«n kÕ chØ 30V =>U = 30V=> R = N U I Rx = 10 V Khi ch¹y ë N th× Rx cã gi¸ trÞ (15) lín nhÊt Ampe kÕ chØ 0,5A => I = 0,5A V«n kÕ chØ 5V => UR = 5V Do R nt Rx => Ux = U – UR = 25V vµ Ix = I = 0,5A => Rx = Bài 12: Mạch điện có sơ đồ hình vẽ đó UAB = 12V, RA , RV lín Ampe kÕ chØ 0,8A, v«n kÕ chØ 7,2V, c«ng suÊt tiªu thô cña ®o¹n m¹ch AB lµ P2 =24W a TÝnh R1, R2 vµ Rx b DÞch chuyÓn ch¹y cña biÕn sang tr¸i vÒ phÝa ®iÓm M Ux = 50 Ix R R H·y cho biÕt sè chØ cña ampe kÕ, v«n kÕ vµ c«ng suÊt tiªu thô cña ®o¹n m¹ch AB thay đổi ntn Gi¶i: a Ta cã R1 // (R2 nt Rx) Ampe kÕ chØ 0,8A => I2x = 0,8A V«n kÕ chØ 7,2V => Ux = 7,2V Do R1 // R2x => U1 = U2x = UAB = 12V Do R2 nt Rx => U2x = U2 + Ux => U2 = 4,8V vµ I2 = Ix = I2x = 0,8A => R2 = Ta cã IAB = U2 = 6 I2 P AB = 2A => I1 = IAB – I2x = 1,2A => R1 = U AB Rx = Ux = 9 Ix U1 = 10 I1 b Di chuyÓn ch¹y vÒ phÝa M th× R x gi¶m => R2x = R2 + Rx gi¶m => I2x tăng U2x = UAB không đổi => số ampe kế tăng Ta cã PAB =UAB IAB = UAB ( I1 + I2x ) Do I2x t¨ng => PAB t¨ng Ta cã R2 nt Rx => I2 = I2x nªn I2x t¨ng => I2 t¨ng => U2 = I2 R2 t¨ng =>Ux = U2x – U2 gi¶m => sè chØ v«n kÕ gi¶m Bài 13: Mạch điện (hình vẽ) đó đèn Đ1(6V-3W) và UAB = 12V Khi Rx = 4 thì đèn Đ1 sáng bình thờng, Rx’ = 12 thì đèn Đ2 sáng bình thờng a Xác định số vô và số oát ghi trên đèn Đ2 b Phải mắc đèn và biến trở R x vào HĐT UAB ntn để đèn sáng bình thờng Khi đó Rx bao nhiêu Gi¶i: a Ta cã R1 = U 21 = 12 P1 Khi Rx = 4 đèn Đ1 sáng bình thờng nên U1 = Uđm = 6V => I1 = 0,5A Do §1 // §2 => U12 = U2 = U1 = 6V U1 = R1 (16) Ux = 1,5A =>I12 = Rx Do Rx nt R12 => UAB = Ux + U12 => Ux = 6V => Ix = 1,5A =>I2 = I12 – I1 = 1A => R2 = U2 I2 = 6 Khi Rx’ = 12 đèn Đ2 sáng bình thờng Ta cã §1 // §2 => R12 = R1 R R 1+ R = 4 = R x ’ Do Rx nt R12 => Ix = I12 => U12 = Ux’ mµ Ux’ = U – U12 => U12 = 3V Do §1 // §2 =>U1 = U2 = U12 = 3V => P2 = U = 1,5W R2 Vậy đèn Đ2 ghi (3V – 1,5W) U dm1 = 0,5A R1 b Để đèn Đ1 và Đ2 sáng bình thờng thì Iđm2 = Iđm1 = Khi đó Đ1 nt Đ2 nt Rx Do §1 nt §2 nt Rx => UAB = U®m1 + U®m2 + Ux => Ux = 3V vµ Ix = I®m1 = 0,5A => Rx = Ux Ix = 6 Bài 14: Cho mạch điện (hình vẽ) đó U = 10V, R x là biÓn trë , R1 = 12 Khi Rx = 2 th× ampe kÕ chØ 2A a V«n kÕ chØ bao nhiªu? b TÝnh ®iÖn trë R2? §Èy ch¹y cña biÕn trë lªn phÝa trªn h·y cho biÕt sè chØ cña ampe kÕ vµ vôn kế thay đổi ntn so với trớc Giải thích Gi¶i: 1.a Ampe kÕ chØ 2A => I = 2A Do Rx nt (R1 // R2) => Ix = I12 = I = 2A vµ U = Ux + U12 Mµ Ux = Ix Rx = 4V => U12 = 6V Do R1 // R2 => U1 = U2 = U12 = 6V V«n kÕ chØ 6V b Ta cã I1 = U1 R1 = 0,5A Do R1 // R2 => I12 = I1 + I2 => I2 = 1,5A => R2 = U2 I2 = 4 Khi ®Èy ch¹y lªn phÝa trªn => R x gi¶m => R = Rx + R12 gi¶m => I = U❑ R❑ tăng U không đổi => Số ampe kế tăng Do I t¨ng => Uv = U1 = I R1 t¨ng => sè chØ cña v«n kÕ t¨ng Bài 15: Cho mạch điện (hình vẽ) đó U = 12V, Rx là biến trở, R1 = 15 Khi Rx = 10 th× ampe kÕ chØ 1,2A a V«n kÕ chØ bao nhiªu? b TÝnh ®iÖn trë R2? §Èy ch¹y cña biÕn trë sang bªn tr¸i h·y cho (17) biết số ampe kế và vôn kế thay đổi ntn so với trớc Giải thích Gi¶i: 1.a Ampe kÕ chØ 1,2A => I = 2A Do R2 nt (R1 // Rx) => I1x = I2 = I = 1,2A Do R1 // Rx => R1x = R1 R x = 6 vµ U1x = U1 = Ux R 1+ R x Mµ U1x = I1x R1x = 7,2V V«n kÕ chØ 7,2V b Do R2 nt (R1 // Rx) => U = U2 + U1x => U2 = 4,8V => R2 = Khi ®Èy ch¹y sang tr¸i => Rx gi¶m => R1x = R2 + R1x gi¶m => I = U❑ R❑ U2 I2 = 4 R1 R x gi¶m => R = R 1+ R x tăng U không đổi => Số ampe kế tăng Do I t¨ng => U2 = I R2 t¨ng =>U1x = U – U2 gi¶m => sè chØ cña v«n kÕ gi¶m Bài 16: Có bóng đèn loại (6V – 3W) và biến trở Rx ( 1A - 12) Cho biết ý nghĩa các số ghi trên bóng đèn vµ biÕn trë Mắc bóng đèn và biến trở vào HĐT U = 12V (hình vẽ) a Các đèn có sáng bình thờng không? Tại sao? b Khi di chuyển chạy sang bên trái thì độ sáng các đèn thay đổi ntn? c Tính công suất tiêu thụ đèn chạy N và M Gi¶i: Bóng đèn: Cho biết HĐT và công suất để đèn sáng bình thờng Biến trở: Cho biết I tối đa mà biến trở có thể chịu đợc và giá trị R lớn cña biÕn trë Ud = 12 Pd a Điện trở các đèn: R1 = R2 = Do §1 // Rx => R1x = R1 R x = 6 vµ U1x = U1 = Ux R 1+ R x Ta cã (§1 // Rx) nt §2 => I1x = I2 Mµ R1x < R2 => U1x < U2 => U1 < U2 = 6V Vậy đèn Đ1 sáng yếu bình thờng Do U = U1x + U2 = 12V mà U1x < 6V=> U2 > 6V => đèn Đ2 sáng bình thờng b Di chuyÓn ch¹y sang tr¸i => R x gi¶m => R1x = R1x+ R2 gi¶m => I = U❑ R❑ R1 R x gi¶m =>R = R 1+ R x tăng U không đổi=> U2 = I.R2 tăng => Đ2 sáng h¬n tríc U2 t¨ng => U1x = U – U2 gi¶m => §1 s¸ng tèi h¬n tríc (18) c * Khi ch¹y ë N th× Rx = 12 => R1x = U❑ = R❑ => R = R1x + R2 = 18 => I = R1 R x = 6 R 1+ R x A => I1x = I2 = A => U1 = U1x = I1x.R1x = 4V vµ U2 = I2 R2 = 8V Công suất tiêu thụ đèn: U1 =1,33W R1 P1 = = U2 = P2 R2 5,33W * Khi ch¹y ë M th× R x = => R1x = => U1 = U1x = => P1 = U1 = R1 §Ìn t¾t U2 = U = 12V => P2 = U = 12W R2 Bài 17: Cho mạch điện ( hình vẽ) đó UAB = 30V đợc giữ không đổi, các điện trở R1 = R2 = 6 và biến trë R3 BiÕt c«ng suÊt tiªu thô cña R3 lµ P3 = 12W a TÝnh ®iÖn trë cña biÕn trë biÕt R3 > R2 b Điều chỉnh biến trở để R3 giảm, hãy cho biết công suất tiêu thụ các điện trở R1 và R2 thay đổi ntn Gi¶i: a Ta cã R1 nt (R2 // R3) => I = I1 = I2 + I3 vµ U23 = U – U1 = 30 – 6I1 => U23 = 30 – 6(I2 + I3) (1) Do R2 // R3 =>U23 = U2 = U3 = I2R2 = 6I2 (2) Tõ (1) vµ (2) => I3 = – 2I2 (3) MÆt kh¸c ta cã: I2 = 0,5A P3 = U3 I3 = 12 => 6I2 (5 – 2I2) = 12 => I2 = 2A vµ U3 = 12 P3 Víi I2 = 2A => U3 = 12V => R3 = Víi I2 = 0,5A => U3 = 3V => R3 = U 23 = 0,75 P3 Do R3 > R2 => R3 = 12 b Khi R3 gi¶m => 1 = + R 23 R2 R3 t¨ng => R23 gi¶m => RAB = R1 + R23 gi¶m Mà U không đổi => IAB tăng =>I1 tăng => U1 = I1.R1 tăng => P1 = U tăng R1 Do R1 nt R23 => U23 = U – U1 Do U1 t¨ng => U23 gi¶m Do R2 // R3 => U2 = U23 gi¶m => P2 = U 22 R2 gi¶m Bài 18: Mạch điện (hình vẽ) đó UAB = 16V, RA , RV rÊt lín Khi Rx = 9 th× v«n kÕ chØ 10V vµ c«ng suÊt tiªu thô cña ®o¹n m¹ch AB lµ 32W (19) a TÝnh c¸c ®iÖn trë R1 vµ R2 b Khi ®iÖn trë cña Rx gi¶m th× H§T hai ®Çu biÕn trë t¨ng hay gi¶m Gi¶i thÝch Gi¶i: a V«n kÕ chØ 10V => U2 = 10V Do R1 // (R2 nt Rx) => U1 = U2x = UAB = 16V Do R2 nt Rx => Ux = U2x – U2 = 6V vµ I2 = Ix = I2x Mµ Ix = Ux 2 A => R2 = = A => I2 = Rx Theo đề bài ta có IAB = U2 = 15 I2 P AB = 2A U AB U1 Do R1 // R23 => I1 = IAB – I23 = A => R1 = = 12 I1 b Khi Rx gi¶m => R2x = R2 + Rx gi¶m Do R1 // R2x nªn U2x = UAB => I2x= U AB R2 x t¨ng Do R2 nt Rx nªn I2 = I2x t¨ng => U2 = I2 R2 t¨ng => Ux = U2x – U2 = UAB – U2 gi¶m Bài 19: Cho mạch điện (hình vẽ) đó U AB = 12V, đèn Đ (6V-3W), RA Khoá K mở đèn sáng bình thờng Tính số ampe kÕ vµ ®iÖn trë cña biÕn trë Rx Khoá K đóng ampe kế 0,75A a Tính R1 và công suất tiêu thụ đèn và cho biết đèn sáng ntn? b Muốn đèn Đ sáng bình thờng thì phải điều chỉnh biến trở để nó có điện trở bao nhiêu Tính số ampe kế đó Gi¶i: Ta cã R§ = UD = 12 PD Khi K më: §Ìn § s¸ng b×nh thêng nªn I§ = I®m = P dm = 0,5A U dm Do R§ nt Rx nªn IAB = I§ = 0,5A VËy Am pe kÕ chØ 0,5A Ta cã: RAB = U AB = 24 I AB Do R§ nt Rx => Rx = RAB – R§ = 12 a Khi K đóng Am pe kế 0,75A => IAB = 0,75A => RAB = 16 Do R1§ nt Rx => R1§ = RAB – Rx = 4 Do R1 // R§ => R1§ = R1 R D R 1+ R D = 4 => R1 = 6 Do R1§ nt Rx => I1§ = IAB = 0,75A => U1§ = I1§ R1§ = 3V Do R§ // Rx => U§ = U1§ = 3V => P§ = U D = 0,75W RD Ta thấy PĐ < Pđm nên đèn sáng yếu mức bình thờng U AB = I AB (20) b Muốn đèn sáng bình thờng thì UĐ = Uđm = 6V Do R§ // Rx => U1§ = U§ = 6V => I1§ = U 1D R1D = 1,5A Do R1§ nt Rx => IAB = I1§ = 1,5A VËy ampe kÕ chØ 1,5A Ta cã: RAB = U AB = 8 => Rx = RAB – R1§ = 4 I AB Bài 20: Mạch điện nh sơ đồ hình vẽ đó UAB = 9V, R0 = 3 Bóng đèn Đ có công suất định mức là 3,6 W a sơ đồ 1: Khi biến trở Rx = 2 thì đèn sáng bình thờng Xác định Uđm đèn b sơ đồ 2: xác định Rx để đèn sáng bình thờng Gi¶i: a Do đèn sáng bình thờng nên IĐ = Iđm = P dm 3,6 = U dm U dm Do R0 nt R§ nt Rx nªn UAB = U0 + U§ + Ux = IoRo + IxRx + U§ = vµ IAB = I0 = I§ = Ix => I§(Ro + Rx) + U§ = => 3,6 + U§ = => U®m = 3V hoÆc U®m = 6V U dm b Để đèn sáng bình thờng thì UĐ = Uđm * Víi U®m = 3V Do R§ // Rx =>U§x = Ux = U§ = 3V Do Ro nt (R§ // Rx) => UAB = Uo + U§x => Uo = UAB – U§x = 6V => Io = = 2A => IAB = I§x = Io = 2A Ta cã: U§x = I§x R§x = R§x = => R§x = 1,5 Do R§ // Rx => R§x = Mµ R§ = RD Rx = 1,5 RD+ Rx 2,5 R x U 2dm = 2,5 => = 1,5 => Rx = 3,75 2,5❑ + R x P dm * Víi U®m = 6V Gi¶i t¬ng tù ta cã Rx = 15 Bµi 21: Cho m¹ch ®iÖn nh h×nh vÏ BiÕn trë Rx(20- 1A) a BiÕn trë lµm b»ng d©y nikªlin cã ρ = 4.10-7 m vµ S = 0,1mm2 TÝnh chiÒu dµi cña d©y b Khi ch¹y ë M th× v«n kÕ chØ 12V, ë N th× v«n kÕ chØ 7,2V TÝnh ®iÖn trë R Gi¶i: −6 a ChiÒu dµi cña d©y lµm biÕn trë: l = R S 20 0,1 10 = ρ 10− =5 m b Khi ch¹y ë M th× Rx = V«n kÕ chØ 12V=> UAB = 12V Khi ch¹y ë N th× Rx = 20 V«n kÕ chØ 7,2V => UR = 7,2V Uo Ro (21) Ux = 0,24A => R = Rx Do R nt Rx => Ux = UAB – UR = 4,8V => IR = Ix = UR = 30 IR Bµi 22: Cho ®o¹n m¹ch (h×nh vÏ) H§T UAB = 12V Khi di chuyÓn ch¹y tõ đầu này đến đầu biến trở thì số ampe kế thay đổi khoảng tõ 0,24 đến 0,4A Tính điện trở R1 và điện trở lớn biến trở Gi¶i: Khi ampe kế 0,24A đó IABmin = 0,24A => RABmax = U AB = 50 I AB Do R1 nt Rx => RAB = R1 + Rx Mà R1 không đổi nên RAB lớn ⇔ Rx lớn nhÊt => R1 + Rxmax = 50 (1) Khi ampe kế 0,4A đó IABmax = 0,4A => RABmin = U AB = 30 I AB Do R1 nt Rx => RAB = R1 + Rx Mà R1 không đổi nên RAB nhỏ ⇔ Rx nhỏ nhÊt =0 => R1 = 30 Thay vµo (1) => Rx lín nhÊt = 20 Bµi 23: Cho m¹ch ®iÖn nh h×nh vÏ U = 16V, Ro = 4 , R1 = 12 a T×m Rx cho c«ng suÊt tiªu thô trªn nã lµ 9W vµ tÝnh hiÖu suÊt cña m¹ch ®iÖn BiÕt r»ng tiªu hao n¨ng lîng trªn R1 vµ Rx lµ cã Ých cßn trªn Ro lµ v« Ých b Với giá trị nào Rx thì công suất tiêu thụ trên Rx là cực đại Tính công suất Êy Gi¶i: a Do R1 // Rx => R1x = R1 R x 12 R x = R 1+ R x 12❑ + R x Do Ro nt (R1 // Rx) => Rtm = Ro + R1x = 4+ => Itm = 16 U tm = 16❑ ( 3❑+ R x ) R tm 12❑+ R x Do Ro nt R1x => I1x = Itm = Do R1 // Rx => Ux = U1x = = 12❑ + R x 3❑ + R x 12 R x 3❑ + R x 12 R x 12❑ + R x 16❑ ( 3❑ + R x ) 12❑ + R x = 12❑ + R x 3❑ + R x => U1x = I1x R1x = => Px = U 2x Rx = 144 R x * Víi Rx = 1 => R1x = 12  => Rtm = 64  HiÖu suÊt cña m¹ch ®iÖn lµ: H = 13 R1x 100 % R tm 2 ( 3❑+ R x ) => Rx = 1 hoÆc Rx = 9 13 12 R x 3❑ + R x = 18,75% =9 (22) * Víi Rx = 9 => R1x = 36  => Rtm = 64  R1x 100 % R tm HiÖu suÊt cña m¹ch ®iÖn lµ: H = b Ta cã Px = §Æt A = R x+ = 56,25% 144 144 R x ( 3❑+ R x ) = ( R + R9 )+ x x Để Px cực đại thìphải nhỏ Rx áp dụng bất đẳng thức cosi ta có: => A nhá nhÊt =  Rx = 92 R + ≥ Rx Rx Rx x => Rx = 3 => Rx (  R x+ ≥ 36 Rx ) Px cực đại = 12W Bài 24: Cho mạch điện (hình vẽ) đó biến trở gồm điện trở: điện trở cố định R o = 5 và điện trở thay đổi Rx Đ là đèn loại (6V – 12W) HĐT toàn mạch U = 10V a Con ch¹y ë vÞ trÝ øng víi Rx = 2 T×m sè chØ cña ampe kÕ §Ìn cã s¸ng b×nh thêng kh«ng? C«ng suÊt cña đèn lúc đó bao nhiêu? b Muốn đèn sáng bình thờng, cần đẩy chạy phía nào? Tìm giá trị Rx để thoã mãn yêu cầu đó c Khi đèn sáng bình thờng, tính hiệu suất mạch điện, coi điện làm sáng đèn là có ích Gi¶i: a Ta cã R§ = UD = 3 PD Do (Ro // Rx) nt R§ => Rtm = R§ + Ro Rx R o + Rx = 31  => Itm = U tm R tm 2,26A VËy ampe kÕ chØ 2,26A Ta có: Iđm đèn = P dm U dm =2A Do Rox nt RĐ => IĐ = Itm = 2,26A > Iđm => đèn sáng mức bình thờng Khi đó PĐ = IĐ2.RĐ = 15,3W b Để đèn sáng bình thờng thì IĐ = Iđm = 2A Do R§ nt Rox => Itm = Iox = I§ = 2A => Rtm = U tm = 5 => Rox = Rtm – R§ = 2 => Uox = Iox Rox = 4V I tm Do Ro // Rx => Ux = Uo = Uox = 4V => Io = Uo = 0,8A Ro vµ Ix = Iox – Io = 1,2A => Rx’ = Ux Ix Ta thÊy Rx’ > Rx nªn ph¶i ®Èy ch¹y lªn phÝa trªn  3,33  (23) RD 100 % R tm c Ta có hiệu suất đèn là: H = = 60% Bµi 25: Cho m¹ch ®iÖn (h×nh vÏ) BiÕt MN = 1m lµ dây đồng chất tiết diện có điện trở 10 ; Ro = 4 H§T UAB = 12V Khi ch¹y C ë vÞ trÝ c¸ch M 0,4m a TÝnh ®iÖn trë ®o¹n MC cña biÕn trë b TÝnh H§T gi÷a ®iÓm AC? Gi¶i: a Ta cã: R = ρ l =ρ S S ; RMC = ρ l MC 0,4 =ρ S S => R =¿ 2,5 => RMC R MC = 4 b Ta cã RCN = R – RMC = 6 Do Ro // RMC => RAC = R o RMC R o + RMC = 2 Do RAC nt RCN => RAB = RCN + RAC = => IAB = U AB = 1,5A => ICN = IAC = R AB 1,5A => UAC = IAC RAC = 3V Dạng 3: Bài tập mắc thêm điện trở để đèn sáng bình thờng Bài 1: Có bóng đèn Đ1(6V-3W) và Đ2(3V-1,5W) a Mắc song song bóng đèn trên vào HĐT U = 6V Tính công suất tiêu thụ cña mçi bãng vµ cho biÕt chóng s¸ng ntn? b Muốn đèn sáng bình thờng thì phải mắc thêm điện trở Rx ntn và có trÞ sè b»ng bao nhiªu? Gi¶i: a Ta cã R1 = U dm1 = 12 P dm1 R2 = U dm2 = 6 P dm2 Do §1 // §2 => U1 = U2 = U = 6V Công suất tiêu thụ bóng đèn P1 = U1 = 3W R1 P2 = U2 = 6W R2 Ta thấy P1 = Pđm1 => đèn Đ1 sáng bình thờng P2 > Pđm2 => đèn Đ2 sáng mức bình thờng b Để đèn sáng bình thờng thì U2 = Uđm2 = 3V Vậy phải mắc thêm điện trở Rx nối tiếp với Đ2 để U2 + Ux = U = 6V => Ux = 3V => Rx = R2 = 6 Bài 2: Có bóng đèn Đ1(6V-3,6W) và Đ2(6V-6W) a Mắc nối tiếp bóng đèn trên vào HĐT U = 12V Tính công suất tiêu thụ cña mçi bãng vµ cho biÕt chóng s¸ng ntn? b Muốn đèn sáng bình thờng thì phải mắc thêm điện trở R x song song với đèn Hỏi phải mắc với đèn nào và có trị số bao nhiêu? Gi¶i: (24) a, Ta cã R1 = U dm1 = 10 P dm1 R2 = U dm2 = 6 P dm2 Do §1 nt §2 => Rtm = R1 + R2 = 16 U tm R tm vµ I1 = I2 =Itm = = 0,75A Công suất tiêu thụ bóng đèn P1 =I12 R1 = 5,635W P2 = I22 R2 = 3,375W Ta thấy P1 > Pđm1 => đèn Đ1 sáng mức bình thờng P2 < Pđm2 => đèn Đ2 sáng yếu mức bình thờng b Để đèn sáng bình thờng thì U1 = Uđm1 = 6V ; U2 = Uđm2 = 6V VËy ph¶i m¾c ®iÖn trë Rx // §1 cho R1x = R2 = 6 R1 R x R 1+ R x Khi đó ta có: R1x = = 6 => Rx = 15 Bài 3: Ba bóng đèn giống có ghi (12V-7,2W) đợc m¾c vµo H§T UAB = 24V nh h×nh vÏ a Các đèn có sáng bình thờng không? Tính công suất tiêu thụ bóng đèn b Để các đèn sáng bình thờng phải mắc thêm vµo m¹ch ®iÖn trë Rx ntn vµ cã gi¸ trÞ b»ng bao nhiªu? Gi¶i: a Ta cã R1 = R2 = R3 = Do §2 // §3 => R23 = U dm = 20 P dm R2 R R 2+ R = 10 Do §1 nt (§2 // §3) => RAB = R1 + R23 = 30 => I1 = I23 = IAB = U AB = 0,8A R¢ B => U1 = I1 R1 = 16V Do §2 // §3 => U2 = U3 = U23 = I23 R23 = 8V Ta thấy U1 > Uđm => đèn Đ1 sáng mức bình thờng U2 = U3 < Uđm => đèn Đ2 và Đ3 sáng yếu mức bình thờng Công suất tiêu thụ bóng đèn P1 = U1 R1 = 12,8W P2 = P3 = U =3,2W R2 b Để các đèn sáng bình thờng thì UĐ = Uđm = 12V vµ I§2 = I§3 = I®m = P dm = 0,6A U dm  ph¶i m¾c thªm ®iÖn trë Rx // §1 cho U1x =UAB - U23 = 12V Khi đó R1x nt R23 =>I1x = I23 = IĐ2 + IĐ3 = 1,2A R1x = Do R1 // Rx => R1x = R1 R x R 1+ R x U 1x I 1x = 10 = 10 => Rx = 20 Bài 4: Có bóng đèn Đ1(6V-3,6W) ; Đ2(6V-6W) và điện trở Rx (25) a Tính điện trở và I định mức bóng đèn b Phải mắc bóng đèn trên và điện trở R x vào HĐT U = 12V ntn và điện trở Rx có trị số bao nhiêu để các đèn sáng bình thờng? Có bao nhiêu cách m¾c Gi¶i: a Điện trở các bóng đèn U 2dm1 = 12 P dm1 R1 = R2 = U 2dm2 = 24 P dm2 Cờng độ dòng điện định mức qua bóng đèn I®m1 = U dm1 = 0,5A R1 I®m2 = U dm2 =0,25A R2 b Để các đèn sáng bình thờng thì UĐ1 = UĐ2 = Uđm = 6V I§1 = I®m1 = 0,5A ; I§2 = I®m2 = 0,25A C¸ch 1: (§1 // §2) nt Rx Do §1 // §2 => U12 = 6V => Ux = U – U12 = 6V => Rx = R12 Mµ R12 = R1 R R 1+ R = 8 => Rx = 8 C¸ch 2: §1 nt (§2 // Rx) Do §1 nt (§2 // Rx) => I2x = I§1 = 0,5A Do §2 // Rx => Ux = U§2 = 6V vµ Ix = I2x – I§2 = 0,25A => Rx = Ux Ix = 24 Trong c¸ch m¾c 1: Px1 = U x Rx = 4,5W Trong c¸ch m¾c 2: Px2 = U x = 1,5W Rx Ta thÊy Px1 > Px2 => nªn chän c¸ch m¾c v× c«ng suÊt to¶ nhiÖt v« Ých nhá h¬n Bài 5: Giữa điểm A và B có HĐT không đổi U = 9V ngời ta mắc bóng đèn §(6V-3W) nèi tiÕp víi ®iÖn trë R1 = 24 a Tính công suất tiêu thụ bóng đèn và cho biết đèn sáng ntn? b Muốn đèn sáng bình thờng thì phải mắc thêm điện trở R vào đoạn mạch AB ntn vµ R2 b»ng bao nhiªu? Gi¶i: a Ta cã R§ = U dm = 12 P dm Do R§ nt R1 => RAB = R§ + R1 = 36 => I§ = IAB = U AB R¢ B = 0,25A Công suất tiêu thụ đèn: PĐ = IĐ2 RĐ = 0,75W Ta thấy PĐ < Pđm nên đèn sáng yếu bình thờng b Để đèn sáng bình thờng thì UĐ = Uđm = 6V và IĐ = Iđm = => ph¶i m¾c ®iÖn trë R2 // R1 cho U12 = U – U§ = 3V P dm = 0,5A U dm (26) Do R§ nt R12 => I12 = I§ = 0,5A => R12 = R1 R R 1+ R Do R1 // R2 => R12 = U 12 I 12 = 6 = 6 => R2 = 8 Bài 6: Giữa điển có HĐT không đổi U = 200V ngời ta mắc nối tiếp bóng đèn Đ1(100V-40W) và Đ2(100V-50W) a Tính công suất tiêu thụ bóng đèn và cho biết các đèn sáng ntn? b Muốn đèn sáng bình thờng thì phải mắc thêm đèn Đ vào đoạn mạch ntn để đèn sáng bình thờng Tìm các số ghi trên đèn Đ3 Gi¶i: a Ta cã R§1 = U dm1 = 250 P dm1 R§2 = U dm2 = 200 P dm2 Do R§1 nt R§2 => Rtm = R§1 + R§2 = 450 => I§1 = I§2 = Itm = U tm R tm  0,44A Công suất tiêu thụ đèn: PĐ1 = IĐ12 RĐ1 = 48,4W P§2 = I§22 R§2 = 38,7W Ta thấy PĐ1 > Pđm1 nên đèn Đ1 sáng mức bình thờng PĐ2 < Pđm2 nên đèn Đ2 sáng yếu mức bình thờng b Để đèn sáng bình thờng thì UĐ = Uđm = 100V và IĐ2 = Iđm2 = P dm2 = 0,5 U dm2 A => phải mắc đèn Đ3 // Đ1 cho U13 = U – UĐ2 = 100V U 13 I 13 Khi đó (Đ1 // Đ3) nt Đ2 => I13 = IĐ2 = 0,5A => R13 = Do §1 // §3 =>U3 = U13 = 100V vµ R13 = R1 R R 1+ R = 200 = 200 => R3 = 1000 => P§3 = U D = 10W VËy §3 ghi (100V – 10W) RD3 D¹ng 4: Bµi tËp vÒ ®iÖn n¨ng tiªu thô Bµi 1: Mét x· cã 450 hé , tÝnh trung b×nh c«ng suÊt tiªu thô mçi hé lµ 120W, mçi ngµy dïng ®iÖn giê a TÝnh tiÒn ®iÖn cña mçi hé vµ cña c¶ x· mét th¸ng theo gi¸ 700®/kWh b Tính trung bình công suất điện mà xã nhận đợc c Điện này đợc truyền từ trạm điện đến cách đó 1km Biết hiệu suất truyÒn t¶i b»ng 68% vµ H§T t¹i n¬i sö dông lµ 150V T×m H§T ph¸t ®i tõ tr¹m điện và điện trở đờng dây tải d Dây tải đồng có ρ = 1,7.10-8 m Tính tiết diện dây Gi¶i: a §iÖn n¨ng tiªu thô th¸ng cña mçi hé lµ: A = P t = 120 30 = 21600Wh = 21,6KWh Số tiền hộ phải trả tháng là: T = 21,6 700 = 15.120 đồng Số tiền xã phải trả tháng là: Tx = T 450 = 6.894.000 đồng (27) b Công suất điện mà xã nhận đợc là : Px = 120 450 = 54.000W = 54 KW c Cờng độ dòng điện chạy dây dẫn là: I= Px Ux = 54000 150 = 360A Gäi U lµ H§T ph¸t ®i tõ tr¹m ®iÖn C«ng suÊt ®iÖn t¹i tr¹m lµ: P = U I C«ng suÊt sö dông t¹i x· lµ: P x = Ux I Theo đề bài hiệu suất truyền tải là 68% => => Px 100% = 68% P Ux 100 = 68 => U = 220,6V U => HĐT hao phí trên đờng dây truyền tải là: Uhp = U – Ux = 70,6V U hp = 0,196 I❑ −8 ❑ ρ l = 1,7 10 1000 Rd , 196 => Điện trở đờng dây tải là: Rd = d TiÕt diÖn cña d©y lµ S = = 867 10-6m2 = 867 mm2 Bài 2: Có động xay bột dùng gia đình loại HĐT 220V , I qua động làm việc là 4,5A, điện trở động là 1,5 Trừ phần lợng mát vì nhiệt, coi lợng dòng điện chuyển hoá cho động có Ých a Nếu động nhãn ghi số kĩ thuật cần phải viết lại thì ta phải viết ntn? b HiÖu suÊt m¹ch ®iÖn b»ng bao nhiªu? c Hiệu suất động bao nhiêu? d Động làm việc phút 40s thì nghiền đợc 1kg gạo Tính điện tiªu thô t¬ng øng Mçi ngµy m¸y nghiÖn 20 kg g¹o tÝnh ®iÖn n¨ng tiªu thô t¬ng øng KWh Gi¶i: a Ta có công suất động là: P = U I = 220 4,5 = 990W VËy ph¶i ghi (220V-990W) b C«ng suÊt to¶ nhiÖt v« Ých cña dßng ®iÖn lµ: Php = I2 R = (4,5)2 1,5 = 30,375 W HiÖu suÊt cña m¹ch ®iÖn lµ: H = p 100%  97% P+ p hp c Theo đề bài => H động là 100% d Điện tiêu thụ để nghiền 1kg gạo là A1 = P t = 990 280 = 277.200J = 0,077KWh => Điện tiêu thụ để nghiền 20 kg gạo là: A = 20 A1 = 1,54 KWh PhÇn ®iÖn tõ häc I lý thuyÕt (28) Nam ch©m * C¸ch nhËn biÕt nam ch©m - §a l¹i gÇn c¸c vôn s¾t * C¸ch nhËn biÕt tõ cùc cña nam ch©m - Để tự cực huớng bắc địa lý gọi là cực Bắc, cực hớng nam địa lý gäi lµ cùc Nam - Đa lại gần nam châm khác đã biết từ cực - Dùa vµo kÝ hiÖu: cùc B¾c (N) cùc Nam (S) - Dùa vµo mµu s¾c: cùc B¾c (mµu ®Ëm), cùc Nam (mµu nh¹t) * C¸ch chÕ t¹o nam ch©m - §Æt lâi s¾t hoÆc lâi thÐp vµo lßng èng d©y cã dßng ®iÖn ch¹y qua * C¸ch lµm t¨ng lùc tõ cña nam ch©m - Tăng cờng độ dòng điện chạy qua ống dây - T¨ng sè vßng d©y cña èng d©y Tõ trêng * C¸ch nhËn biÕt tõ trêng §a nam ch©m thö vµo kh«ng gian cÇn kiÓm tra nÕu cã lùc tõ t¸c dông lªn nam châm thử => không gian đó có từ trờng * Kh«ng gian xung quanh nam ch©m, xung quanh dßng ®iÖn, xung quanh Tr¸i đất có từ trờng Quy t¾c n¾m tay ph¶i vµ quy t¾c bµn tay tr¸i * Quy tắc nắm tay phải: xác định chiều đờng sức từ lòng ống dây * Quy tắc bàn tay trái: Xác định chiều lực điện từ tác dụng lên dây dẫn có dßng ®iÖn ch¹y qua Dßng ®iÖn c¶m øng * C¸ch t¹o dßng ®iÖn c¶m øng: §a nam ch©m l¹i gÇn hoÆc xa cuén d©y dÉn kÝn * Điều kiện xuất dòng điện cảm ứng: số đờng sức từ xuyên qua tiết diện S cuộn dây đó biến thiên Dßng ®iÖn xoay chiÒu * C¸ch t¹o dßng ®iÖn xoay chiÒu: Cho nam ch©m quay tríc cuén d©y hoÆc cho cuén d©y quay tõ trêng cña nam ch©m * C¸c t¸c dông cña dßng ®iÖn xoay chiÒu - T¸c dông nhiÖt, quang, tõ TruyÒn t¶i ®iÖn n¨ng ®i xa Công suất hao phí toả nhiệt trên đờng dây tải điện: Php = P AB U AB .R M¸y biÕn thÕ * Mqh gi÷a H§T vµ sè vßng d©y: U n1 = U n2 II bµi tËp Bài 1: Dựa vào quan sát nào ta có thể kết luận xung quanh trái đất có từ trờng? Có thể nói gì các từ cực Trái đất và giải thích la bàn cho biết phơng hớng địa lý? Gi¶i: (29) - Đặt kim nam châm tự vị trí nào trên trái đất thấy kim định hớng theo phơng N-B địa lý => chứng tỏ nơi trên trái đất có lực từ tác dụng lên kim nam châm => Xung quanh trái đất có từ trờng - Hiện từ cực Bắc Trái đất gần cực Nam địa lý, từ cực Nam gần cực Bắc địa lý - Do đặt tự cực kim nam châm hớng từ cực định Do đó trục kim nam châm cho biết gần đúng phơng B- N địa lý Vì la bàn có thể giúp ta tìm đợc phơng hớng địa lý Bài 2: Có thép giống đã nhiễm từ Không dùng thêm vật gì khác làm nào để phát nào đã bị nhiễm từ? Gi¶i: §Æt thÐp vu«ng gãc víi NÕu nµo bÞ hót m¹nh th× đó bị nhiễm từ Nếu nó không bị hút bị hút yếu thì không bị nhiễm từ Bài 3: Nếu có kim nam châm làm nào để phát đoạn dây dẫn AB cã dßng ®iÖn hay kh«ng? Gi¶i: Đặt dây AB theo hớng B-N địa lý đa kim nam châm lại gần dây NÕu kim nam ch©m vÉn song song víi d©y AB => d©y AB kh«ng cã dßng ®iÖn NÕu kim nam ch©m lÖch ®i => d©y AB cã dßng ®iÖn Bài 4: Trong phòng kín không có ánh sáng đợc thắp sáng đèn và có kim nam châm Có thể biết đợc phơng hớng kim nam châm này hay kh«ng? Gi¶i: §îc nÕu xung quanh phßng kh«ng cã nh÷ng thiÕt bÞ g©y tõ trêng m¹nh lµm kim nam ch©m bÞ ¶nh hëng Bài 5: Xác định chiều dòng điện dây dẫn Bµi 6: Treo nam ch©m cho trôc cña nã trïng víi trôc cña èng d©y (h×nh vÏ) §ãng m¹ch ®iÖn thÊy nam ch©m bÞ ®Èy xa a Xác định từ cực nam châm b Hiện tợng sau đó xảy ntn? c NÕu ®a vµo lßng èng d©y mét lâi s¾t th× cã hiÖn tîng g×? d Trong thÝ nghiÖm nµy èng d©y hót nam ch©m hay nam ch©m hót èng d©y VËt nµo cã t¸c dông tõ NÕu chØ cã èng d©y có dòng điện có nam châm thì vật đó có tác dụng từ không? Gi¶i: a Theo quy tắc nắm tay phải đầu bên phải ống dây là cực Bắc Theo đề bµi nam ch©m bÞ ®Èy nªn ®Çu gÇn èng d©y lµ cùc B¾c b Thanh nam châm quay 1800đến cực Nam nam châm bị hút vào èng d©y, nam ch©m ë vÞ trÝ c©n b»ng d©y treo nghiªng vÒ phÝa bªn tr¸i (30) c NÕu ®a lâi s¾t vµo lßng èng d©y, lâi s¾t bÞ nhiÔm tõ lµm cho tõ trêng cña cña èng d©y t¨ng lªn hót nam ch©m vµo èng d©y m¹nh h¬n d Trong trờng hợp này vật tác dụng với Nếu có ống dây cã dßng ®iÖn hoÆc chØ cã nam ch©m th× mçi vËt chØ g©y mét tõ trêng xung quanh nó tác dụng từ không thể thực đợc Bµi 7: Khung d©y ABCD cã thÓ quay dÓ dµng quanh trôc OO’ a Xác định lực điện từ tác dụng lên khung dây? b Cho biÕt khung quay theo chiÒu nµo? Gi¶i: N a N S N S b H×nh 1: Khung quay theo chiÒu ngîc S kim đồng hồ Hình 2: Khung quay theo chiều kim đồng hồ Hình 3: Khung quay theo chiều kim đồng hồ Bµi 8: Ngêi ta treo mét vßng d©y kim lo¹i m¶nh S song song víi mÆt cña ®Çu èng d©y L HiÖn tîng g× x¶y khi: a §ãng ng¾t kho¸ K liªn tôc? b §ãng kho¸ K råi di chuyÓn ch¹y vÒ phÝa cña biÕn trë Gi¶i: Khi đóng ngắt khoá K liên tục di chuyển chạy phía biến trở làm cho dòng điện đI vào cuộn dây biến thiên liên tục => số đờng sức từ xuyên qua tiÕt diÖn S cña vßng d©y biÕn thiªn liªn tôc => vßng d©y suÊt hiÖn dßng ®iÖn c¶m øng xoay chiÒu Bµi 9: Mét vßng d©y kim lo¹i L g¾n víi m¶nh không dẫn điện đợc giữ thăng trên điểm O tảI trọng P nam châm đợc giữ cố định (hình vẽ) NÕu ®a nam ch©m xa vßng d©y hiÖn tîng g× sÏ x¶y víi vßng d©y? Gi¶i: Khi đa nam châm xa ống dây làm cho số đờng sức từ xuyên qua tiết diện S cña vßng d©y gi¶m => vßng d©y xuÊt hiÖn dßng ®iÖn c¶m øng Dßng ®iÖn cảm ứng này gây từ trờng xung quanh nó Lúc đó vòng dây đóng vai trò nh nam ch©m nªn x¶y sù t¬ng t¸c víi nam ch©m lµm cho vßng d©y bÞ kÐo lªn trªn Bµi 10: Mét m¸y biÕn thÕ cã cuén s¬ cÊp gåm 500 vßng, cßn cuén thø cÊp gåm 40000 vßng a M¸y nµy lµ m¸y t¨ng thÕ hay h¹ thÕ? b §Æt vµo ®Çu cuén s¬ cÊp mét H§T lµ 400V TÝnh H§T gi÷a hai ®Çu cuén thø cÊp c Điện trở đờng dây truyền đI là 40, công suất truyền đI là 1000000W Tính công suất hao phí trên đờng truyền toả nhiệt trên đờng dây (31) d Muèn c«ng suÊt chØ cßn mét nöa th× ph¶i t¨ng H§T lªn bao nhiªu? Gi¶i: a Do n2 > n1 => U2 > U1 §©y lµ m¸y t¨ng thÕ b H§T gi÷a ®Çu cuén thø cÊp U2 = U n2 =32000V n1 c Công suất hao phí trên đờng dây truyền tải: Php = P 2AB R = 40 U 2AB ( 106 32 103 ) = 3,9.104 W 12 d Khi Php = 1,95.104 th× U2 = R P =40 10 Php , 95 10 =20,5.108 V => U = 4,53.10 V = 45300V Vậy để công suất giảm nửa thì phải tăng HĐT lên 45300V Bµi 11: Mét m¸y biÕn thÕ cã 120 vßng ë cuén thø cÊp, gi¶m H§T tõ 22kV xuèng 220V Cuén s¬ cÊp cña m¸y biÕn thÕ cã bao nhiªu vßng Gi¶i: U n2 U2 Sè vßng d©y ë cuén s¬ cÊp lµ: n1 = = 12000 vßng Bµi 12: Mét tr¹m ph¸t ®iÖn cã c«ng suÊt P = 100kW vµ H§T U = 900V §iÖn trở đờng dây tảI điện là R = 5 a Tính công suất hao phí trên đờng dây tảI điện b Nêu các biện pháp để giảm công suất hao phí xuống 100 lần Gi¶i: a Công suất hao phí trên đờng dây tải điện: Php = P AB R = U AB 10 10 ( ) = 61728 W b Muèn P’ gi¶m xuèng 100 lÇn => ph¶i dïng m¸y biÕn thÕ t¨ng H§T lªn 10 lÇn Bµi 13: Mét m¸y biÕn thÕ cã sè vßng d©y ë cuén s¬ cÊp n = 320 vßng vµ cuén thø cÊp n2 = 4800 vßng H§T hiÖu dông gi÷a hai ®Çu cuén s¬ cÊp lµ U = 50V công suất P1 = 1000W Máy biến có hiệu suất H = 90% Dòng điện đợc dẫn đến nơi tiêu thụ hệ thống dây dẫn có điện trở R = 20 Tìm công suất hao phí trên đờng dây, công suất , HĐT nơi tiêu thụ và hiệu suất truyền tải điện Gi¶i: Ta cã U n1 = U n2 => H§T ë cuén thø cÊp lµ: U2 = U n2 = 750V n1 V× hiÖu suÊt cña m¸y biÕn thÕ lµ 90% nªn c«ng suÊt cña dßng ®iÖn ë cuén thø cÊp lµ: P2 = H% P1 = 900W Cờng độ dòng điện cuộn thứ cấp là: I2 = P2 U2 = 1,2A => Cờng độ dòng điện chạy dây dẫn là I = I2 = 1,2A Công suất hao phí trên đờng dây là: Php = I2 R = 28,8W => C«ng suÊt t¹i n¬i tiªu thô lµ; P3 = P2 - Php = 871,2 W HĐT mát trên đờng dây dẫn là: Uhp = I.R = 24V => H§T t¹i n¬i tiªu thô lµ: U3 = U2 – Uhp = 726V (32) HiÖu suÊt truyÒn t¶i ®iÖn: H = P3 100% = 87,12% P1 Bµi 14: Mét m¸y ph¸t ®iÖn cung cÊp cho m¹ch ngoµi mét c«ng suÊt P1 = 200kW H§T gi÷a cùc m¸y ph¸t lµ U = 4KV Dßng ®iÖn ®a ®uîc ®a vµo cuén s¬ cÊp cña m¸y biÕn thÕ cã hiÖu suÊt H = 100% TØ sè vßng d©y cña cuén thứ cấp và cuộn sơ cấp máy biến là n Dòng điện đợc dẫn đến nơi tiêu thô b»ng hÖ thèng d©y dÉn cã ®iÖn trë R = 40 a T×m c«ng suÊt , H§T t¹i n¬i tiªu thô vµ hiÖu suÊt truyÒn t¶i ®iÖn biÕt n = b Hiệu suất truyền tải điện thay đổi ntn n tăng Từ đó có nhận xét gì c«ng dông cña m¸y biÕn thÕ Gi¶i: a Ta cã U n2 = U n1 = => U2 = U1 = 16 KV = 16000V Do hiÖu suÊt cña m¸y biÕn thÕ lµ 100% nªn P2 = P1 = 200KW = 200000W => Cờng độ dòng điện chạy dây dẫn là: I = I2 = P2 = U2 200 =¿ 12,5A 16 Công suất hao phí trên đờng dây truyền tải: Php = I2 R = 12,52 40 = 6250W => C«ng suÊt t¹i n¬i tiªu thô: P3 = P2 - Php = 193750 W = 193,75KW HĐT mát trên đờng dây truyền tải: Uhp = I.R = 500V => H§T t¹i n¬i tiªu thô lµ; U3 = U2 – Uhp = 15500V = 15,5KV HiÖu suÊt truyÒn t¶i ®iÖn n¨ng: H = P3 100% = 96,9% P1 phÇn quang häc i lý thuyÕt HiÖn tuîng khóc x¹ - Tia s¸ng truyÒn tõ kh«ng khÝ sang c¸c m«i trêng r¾n, láng, khÝ: gãc khóc x¹ nhá h¬n gãc tíi - Tia s¸ng truyÒn tõ c¸c m«i trêng r¾n, láng, khÝ sang kh«ng khÝ: gãc khóc x¹ lín h¬n gãc tíi - Khi gãc tíi t¨ng (gi¶m) th× gãc khóc x¹ còng t¨ng (gi¶m) - Gãc tíi b»ng th× gãc khóc x¹ b»ng ThÊu kÝnh TKHT TKPK §Æc ®iÓm - Cã phÇn r×a máng h¬n phÇn - Cã phÇn r×a dµy h¬n phÇn gi÷a gi÷a C¸c tia s¸ng - Tia tíi quang t©m , tia lã tiÕp - Tia tíi quang t©m , tia lã tiÕp đặc biệt tôc truyÒn th¼ng theo ph¬ng tôc truyÒn th¼ng theo ph¬ng cña cña tia tíi tia tíi - Tia tíi song song víi trôc - Tia tíi song song víi trôc chÝnh, tia lã ®i qua tiªu ®iÓm chÝnh, tia lã kÐo dµi ®i qua tiªu - Tia tíi tiªu ®iÓm, tia lã song ®iÓm song víi trôc chÝnh ảnh vật - Vật đặt ngoài khoảng tiêu cự - Vật đặt vị trí trớc TK cho ¶nh thËt nguîc chiÒu víi lu«n cho ¶nh ¶o cïng chiÒu, nhá vËt h¬n vËt vµ lu«n n»m (33) - Vật đặt khoảng tiêu cự khoảng tiêu cự TK cho ¶nh ¶o lín h¬n vËt vµ - Khi vËt ë rÊt xa TK cho ¶nh ¶o cïng chiÒu víi vËt c¸ch TK mét kho¶ng b»ng tiªu - Khi vËt ë rÊt xa TK cho ¶nh cù thËt c¸ch TK mét kho¶ng b»ng tiªu cù C¸ch dùng ¶nh * ¶nh cña ®iÓm s¸ng - Dùng các tia đặc biệt qua TK * VËt s¸ng AB  - Dùng ¶nh B’ cña B - Tõ B’ h¹ vu«ng gãc xuèng trôc chÝnh ta cã ¶nh A’ cña A C¸c dông cô quang häc a.M¸y ¶nh - CÊu t¹o: vËt kÝnh lµ TKHT ,buång tèi, phim - §Æc ®iÓm ¶nh: ¶nh hiÖn trªn phim lµ ¶nh thËt, ngîc chiÒu vµ nhá h¬n vËt b M¾t - CÊu t¹o: Thể thuỷ tinh là TKHT có thể thay đổi tiêu cự đóng vai trò nh vật kính cña m¸y ¶nh Màng lới đóng vai trò nh phim máy ảnh - Vật phải nằm khoảng từ điểm Cc đến điểm Cv thì mắt có thể nhìn rõ đợc * M¾t cËn: chØ nh×n râ nh÷ng vËt ë gÇn, kh«ng nh×n râ nh÷ng vËt ë xa - §iÓm Cv ë gÇn h¬n m¾t b×nh thêng - §Ó nh×n râ nh÷ng vËt ë xa ngêi bÞ cËn ph¶i ®eo kÝnh cËn thuéc lo¹i TKPK KÝnh cËn thÝch hîp cã tiªu ®iÓm F trïng víi ®iÓm Cv cña m¾t * M¾t l·o: chØ nh×n râ nh÷ng vËt ë xa, kh«ng nh×n râ nh÷ng vËt ë gÇn - §iÓm Cc ë xa h¬n m¾t b×nh thêng - §Ó nh×n râ nh÷ng vËt ë gÇn ph¶i ®eo kÝnh l·o thuéc lo¹i TKHT c KÝnh lóp - Lµ TKHT cã tiªu cù ng¾n - Dùng để quan sát vật nhỏ - Mçi kÝnh cã sè béi gi¸c kÝ hiÖu lµ G + G = 25 f đó f là tiêu cự TKHT (cm) + Số bội giác cho biết ảnh mà mắt thu đợc dùng kính lớn gấp bao nhiêu lần so với ảnh thu đợc không dùng kính - Khi quan sát vật nhỏ qua kính lúp phải đặt vật khoảng tiêu cự cña kÝnh ¸nh s¸ng a c¸c nguån ph¸t ¸nh s¸ng: - ánh sáng trắng: mặt trời, các đèn dây tóc nh đèn pha ô tô, xe máy, đèn pin - ánh sáng màu: đèn LED, bút laze, số đèn ống dùng quảng cáo (34) b C¸ch t¹o ¸nh sang mµu - Chiếu ánh sáng trắng qua lọc màu nào thì thu đợc ánh sáng có màu đó c Ph©n tÝch ¸nh s¸ng tr¾ng - Chiếu ánh sáng trắng vào lăng kính mặt ghi đĩa CD ta thu đợc dải chùm sáng màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím - Mét sè hiÖn tîng thùc tÕ vÒ sù ph©n tÝch ¸nh s¸ng tr¾ng + Hiện tuợng cầu vồng: ánh sáng chiếu vào các giọt nớc các đám mây khúc xạ đến mắt + Quan s¸t v¸ng dÇu, mì thÊy mét d¶i nhiÒu mµu ¸nh s¸ng chiÕu vµo v¸ng dÇu, mì ph¶n x¹ vµo m¾t ta d Ph¬ng ph¸p trén ¸nh s¸ng mµu - Trộn ánh sáng màu: chiếu đồng thời các chùm sáng màu vào cùng vị trí trên màn chắn ta đợc màu khác hẳn - Cụ thể: màu đỏ + màu lam -> màu hồng màu đỏ + màu lục -> màu vàng màu đỏ + màu vàng -> da cam mµu lam + mµu lôc -> mµu xanh nân chuèi màu đỏ + màu lam + màu lục -> màu trắng e Mµu s¾c c¸c vËt díi ¸nh s¸ng mµu - Dới ánh sáng trắng vật có màu nào thì có ánh sáng màu đó truyền vào m¾t ta ( trõ vËt mµu ®en) - Vật màu nào thì tán xạ tốt ánh sáng màu đó nhng tán xạ kém ánh sáng mµu kh¸c - VËt mµu tr¾ng cã kh¶ n¨ng t¸n x¹ tÊt c¶ c¸c ¸nh s¸ng mµu - VËt mµu ®en kh«ng cã kh¶ n¨ng t¸n x¹ ¸nh s¸ng mµu nµo II bµi tËp Dạng 1: Xác định loại TK, quang tâm, tiêu điểm Bµi 1: Cho biÕt  lµ trôc chÝnh cña TK, S ’ lµ ¶nh cña S qua TK B»ng c¸ch vÏ hãy xác định loại TK, quang tâm và tiêu điểm TK   H×nh a  H×nh b H×nh c Gi¶i: H×nh a: - Vì S và S’ nằm phía trục chính nên S ’ là ảnh thật => TK đã cho là TKHT - Vẽ tia tới truyền thẳng từ S đến S’   = O => O lµ quang t©m - Qua O dùng TKHT   F O F’ - Tõ S vÏ tia tíi //  c¾t TK t¹i I S’ - VÏ tia lã IS’ c¾t  t¹i F’ => F’ lµ tiªu ®iÓm thø nhÊt - Lấy F đối xứng với F’ qua O => F là tiêu điểm thứ (35) H×nh b - V× S vµ S’ n»m cïng phÝa víi trôc chÝnh nªn S’ lµ ¶nh ¶o S - Do ¶nh S’ ë xa trôc chÝnh h¬n nªn TK đã cho là TKHT H×nh c - V× S vµ S’ n»m cïng phÝa víi trôc chÝnh nªn S’ lµ ¶nh ¶o - Do ¶nh S’ ë gÇn trôc chÝnh h¬n nªn TK đã cho là TKPK F S O I S ’ Bµi 2: Cho biÕt  lµ trôc chÝnh cña TK, A’B’ lµ ¶nh cña AB qua TK B»ng cách vẽ hãy xác định loại TK, quang tâm và tiêu điểm TK H×nh a H×nh b H×nh c Gi¶i: H×nh a: - Vì AB và A’B’ nằm phía trục chính nên A ’B’ là ảnh thật => TK đã cho lµ TKHT - Vẽ tia tới truyền thẳng từ B đến B’   = O B I => O lµ quang t©m F’ A’ - Qua O dùng TKHT   A F O - Tõ B vÏ tia tíi //  c¾t TK t¹i I - VÏ tia lã IB’ c¾t  t¹i F’ => F’ lµ tiªu ®iÓm thø nhÊt B’ - Lấy F đối xứng với F’ qua O => F là tiêu điểm thứ H×nh b H×nh c ’ B B I B’ B I ’ F A A O F’ A F A’ O Bµi 3: Cho biÕt A’B’ lµ ¶nh cña AB qua TK A n»m trªn trôc chÝnh B»ng c¸ch vÏ h·y x¸c định trục chính, loại TK, quang tâm và tiêu điểm TK Gi¶i: - Vì AB và A’B’ ngợc chiều nên A’B’ là ảnh thật => TK đã cho là TKHT - Nèi AA’ => trôc chÝnh  - Nèi BB’ c¾t AA’ t¹i O => O lµ quang t©m I A’ - Dùng TKHT   - Tõ B vÏ tia tíi //  c¾t TK t¹i I A ’ ’ ’ - VÏ tia lã IB c¾t  t¹i F => F lµ tiªu ®iÓm thø nhÊt - Lấy F đối xứng với F’ qua O => F là tiêu điểm thứ B’ (36) Bµi 4: Cho biÕt A’B’ lµ ¶nh cña AB qua TK Bằng cách vẽ hãy xác định trục chính, loại TK, quang t©m vµ tiªu ®iÓm cña TK Gi¶i: - Vì AB và A’B’ ngợc chiều nên A’B’ là ảnh thật => TK đã cho là TKHT - Nèi AA’ vµ BB’ c¾t t¹i O => O lµ quang t©m C ’ ’ - KÐo dµi AB vµ A B c¾t t¹i C B A’ - Dùng TKHT ®i qua ®iÓm O vµ C - Kẻ đờng thẳng  với TK => trục chính  A B’ - Tõ A vÏ tia tíi //  c¾t TK t¹i I - VÏ tia lã IA’ c¾t  t¹i F’ => F’ lµ tiªu ®iÓm thø nhÊt - Lấy F đối xứng với F’ qua O => F là tiêu điểm thứ Bài 5: Cho xy là trục chính TK và đờng tia (1) sáng (1) qua TK Hãy xác định loại TK, các tiêu điểm và vẽ tiếp đờng tia sáng (2) x O y Gi¶i: (2) - Theo đặc điểm đờng truyền tia (1) => TK đã cho là TKHT -LÊy ®iÓm A bÊ kú trªn tia (1) - Tõ A kÎ tia tíi AO cho tia lã c¾t tia (1) t¹i A’ - Tõ A kÎ tia tíi // xy c¾t TK t¹i I - VÏ tia lã IA’ c¾t  t¹i F’ => F’ lµ tiªu ®iÓm thø nhÊt - Lấy F đối xứng với F’ qua O => F lµ tiªu ®iÓm thø - LÊy ®iÓm B bÊt kú trªn tia (2) - Tõ B kÎ tia tíi qua quang t©m cho tia lã tiÕp tôc truyÒn th¼ng - Tõ B kÎ tia tíi // xy c¾t TK t¹i J - VÏ tia lã ®i qua J vµ F ’ c¾t tia BO t¹i B’=> §êng truyÒn cña tia (2) sÏ ®i qua B’ C¸ch 2: - VÏ trôc phô 1 // tia tíi cña tia (1) - KÐo dµi tia lã cña tia (1) c¾t 1 t¹i F1 => F1 lµ tiªu ®iÓm phô - VÏ trôc phô 2 // tia tíi cña tia (2) - Từ F1 hạ đờng vuông góc với  cắt  F’=> F’ là tiêu điểm chính thứ nhÊt, c¾t 2 t¹i F2 => F2 lµ tiªu ®iÓm phô - Vẽ tia ló tia (2) qua F2 ta đợc đờng tia (2) Bµi 6: Cho mét TKHT cã trôc chÝnh xx’, tia s¸ng SI vµ tia lã IR (h×nh vÏ) H·y vÏ mét tia tíi song song víi SI cho tia lã song song víi trôc chÝnh Gi¶i: §Ó tia lã song song víi trôc chÝnh th× tia tíi ph¶i ®i qua tiªu ®iÓm chÝnh (37) - VÏ trôc phô 1 // tia tíi SI, c¾t tia lã IR t¹i F1 => F1 lµ tiªu ®iÓm phô - Từ F1 hạ đờng vuông góc với  cắt  F’=> F’ là tiêu điểm chính thứ nhÊt Lấy F đối xứng với F’ qua O => F là tiêu điểm chính thứ - Kẻ tia tới qua F và // với SI ta đợc tia ló // trục chính Bµi 7: Trong h×nh vÏ biÕt AB lµ vËt s¸ng, A’B’ lµ ¶nh cña AB qua TK B»ng c¸ch vÏ hãy trình bày cách xác định vị trí đặt TK vµ c¸c tiªu ®iÓm cña nã Gi¶i: - Do A’B’ cïng chiÒu víi AB nªn A’B’ lµ ¶nh ¶o - Do ảnh ảo lớn vật nên TK đã cho là TKHT - Nèi AA’ vµ BB’ c¾t t¹o O => O lµ quang t©m - Qua O kẻ đờng thẳng vuông góc với AB và A’B’ => trôc chÝnh - Tõ A vÏ tia tíi //  c¾t TK t¹i I - VÏ tia lã IA’ c¾t  t¹i F’ => F’ lµ tiªu ®iÓm thø nhÊt - Lấy F đối xứng với F’ qua O => F là tiêu điểm thứ Bài 8: Hãy vẽ tiếp đờng tia sáng (2) hình vẽ (1) (2) (2) (1) H×nh a H×nh b Gi¶i: H×nh a: - Theo đặc điểm đờng truyền tia sáng (1) => TK đã cho là TKPK - VÏ trôc phô 1 // tia tíi cña tia (1) - KÐo dµi tia lã cña tia (1) c¾t 1 t¹i F1 => F1 lµ tiªu ®iÓm phô - VÏ trôc phô 2 // tia tíi cña tia (2) - Từ F1 hạ đờng vuông góc với  cắt 2 F2 => F2 là tiêu điểm phụ - Vẽ tia ló tia (2) qua F2 ta đợc đờng tia (2) H×nh b: - Theo đặc điểm đờng truyền tia sáng (1) => TK đã cho là TKHT - VÏ trôc phô 1 // tia tíi cña tia (1) - KÐo dµi tia lã cña tia (1) c¾t 1 t¹i F1 => F1 lµ tiªu ®iÓm phô - Từ F1 hạ đờng vuông góc với  cắt 2 F2 => F2 là tiêu điểm phụ - KÎ trôc phô 2 qua O vµ F2 - VÏ tia tíi cña tia (2) // víi 2 Bài 9: Vẽ tiếp đờng tia sáng hình vẽ (38) S I O1 O2 Gi¶i: Tia SI //  => cho tia lã IJ ®i qua F1 - Do F1  F2 nªn tia lã IJ còng lµ tia tíi qua TK thø => cho tia lã IR song song  Bài 10: Chiếu chùm sáng song song đến TK L1 sau khái TK L2 cho chïm tia lã song song Xác định loại TK Gi¶i: Cã thÓ x¶y trêng hîp: TH1: L1 và L2 là TKHT TH 2: L1 lµ TKPK , L2 lµ TKHT Dạng 2: Bài tập tìm khoảng cách từ vật, ảnh đến TK và khoảng tiêu cự TK Bµi 1: Cho A’B’ lµ ¶nh cña AB qua TK cã tiªu cù f Gäi d lµ kho¶ng c¸ch tõ vËt đến TK, d’ là khoảng cách từ ảnh đến TK, h là chiều cao vật, h ’ là chiều cao cña ¶nh Chøng minh: a Khi vật đặt ngoài khoảng tiêu cự TKHT thì: 1 = + f d d' ' ' vµ h = d h d b Khi vật đặt khoảng tiêu cự TKHT thì: 1 = − f d d' ' ' vµ h = d h d c Khi vật đặt trớc TKPK thì: 1 = − f d' d❑ ' ' vµ h = d h d Gi¶i: a Ta cã  OAB   OA’B’ nªn ' ' A B OA = AB OA ' '  B I ' h d = h d (1) A F O F’ A’ MÆt kh¸c:  OIF’   A’B’F’ nªn A ' B' F ' A' = ' OI OF ' ' ❑ Mµ OI = AB vµ F’A’ = OA’ – OF’ => h = d − f (2) h ' ' Tõ (1) vµ (2) => d = d − f d f ❑ => 1 = + f d d' b Ta cã  OAB   OA B’ nªn ’ f B’ (39) A ' B' OA' = AB OA  h' d ' = h d (1) MÆt kh¸c:  OIF’   A’B’F’ nªn A ' B' F ' A' = ' OI OF Mµ OI = AB vµ ' ' ❑ F’A’ = OA’ + OF’ => h = d +f (2) õ (1) vµ (2) => h ' ' ❑ d d +f = d f f => 1 = − f d d' c Ta cã  OAB   OA’B’ nªn A ' B' OA' = AB OA  h' d ' = h d B (1) I B’ MÆt kh¸c:  OIF   A B F nªn ’ ' ' ’ ' A B FA = OI OF Mµ OI = AB vµ ' ❑ ' FA’ = OF - OA’ => h = f − d (2) h f ' ❑ d d −f = d f ' Tõ (1) vµ (2) => => 1 = − f d' d❑ Bài 2: Vật sáng AB cao 3cm đặt vuông góc với trục chính 1TKHT có tiêu cù 24 cm (A n»m trªn trôc chÝnh) cho ¶nh thËt, ngîc chiÒu víi vËt c¸ch TK mét kho¶ng 40 cm a Xác định vị trí đặt vật b Xác định chiều cao vật Gi¶i: a d = 60 cm b h’ = cm Bài 3: Vật sáng AB cao 1,2 cm đặt vuông góc với trục chính TKHT cách TK 24cm (A n»m trªn trôc chÝnh) cho ¶nh thËt cao b»ng 1/3 vËt a Xác định tiêu cự TK b Xác định chiều cao ảnh Gi¶i: a f = cm b h’ = 0,4 cm Bài 4: Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính TKHT có tiêu cự 12cm vµ c¸ch TK 24cm (A n»m trªn trôc chÝnh) a Xác định khoảng cách từ ảnh đến TK b Xác định chiều cao vật biết chiều cao ảnh là 2,5cm Gi¶i: a d’ = 24 cm b h’ = 2,5 cm (40) Bµi 5: §Æt vËt AB vu«ng gãc víi trôc chÝnh cña TKHT cã tiªu cù 12cm (A nằm trên trục chính) cho ảnh thật cao gấp lần vật Hãy xác định vị trí vật vµ ¶nh so víi TK Gi¶i: d = 18 cm d’ = 36cm Bài 6: Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính TKHT có tiêu cự 30cm vµ c¸ch TK 20cm (A n»m trªn trôc chÝnh) a Xác định vị trí ảnh b Xác định chiều cao ảnh Biết vật cao 2cm Gi¶i: a d’ = 60 cm b h’ = cm Bài 7: Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính TKPK có tiêu cự 24 cm (A nằm trên trục chính) Xác định vị trí ảnh và vật biết ảnh cao 1/2 vËt Gi¶i: d = 24 cm d’ = 12 cm Bài 8: Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính TKPK (A nằm trên trục chÝnh) cho ¶nh cã chiÒu cao nhá h¬n vËt lÇn a Tính khoảng cách từ ảnh và vật đến TK biết khoảng cách chúng là 30cm b Xác định tiêu cự TK Gi¶i: a d = 45 cm , d’ = 15 cm b f = 22,5 cm Bài 9: Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính TKHT (A nằm trên trục chÝnh) c¸ch TK 12 cm TK cã tiªu cù cm a Vẽ và nêu cách vẽ ảnh vật AB cho TK Cho biết ảnh đó là ảnh thật hay ¶nh ¶o? b Dùng các tam giác đồng dạng xác định ảnh cách TK bao nhiêu cm? Gi¶i: a Tõ B vÏ tia tíi qua quang t©m O cho tia lã tiÕp tôc truyÒn th¼ng - Tõ B vÏ tia tíi //   TK t¹i I cho lã ®i qua tiªu ®iÓm F’ - Giao ®iÓm cña tia lã trªn lµ ¶nh B’ cña B - Từ B’ hạ đờng vuông góc  cắt  A’ là ảnh A => A’B’ lµ ¶nh cña AB qua TK b d’ = 12 cm Bµi 10: Mét ®iÓm s¸ng S n»m trªn trôc chÝnh cña TKHT cã tiªu cù 20 cm c¸ch TK 30 cm (41) a Trình bày cách xác định ảnh S b Tìm khoảng cách từ ảnh đến TK Gi¶i: a Vẽ tia tới SI đến TK - Qua O dùng trôc phô 1 // SI - Từ F’ hạ đờng vuông góc với  cắt 1 F’1 => F’1 là tiêu điểm phụ - VÏ tia lã qua I vµ F’1 c¾t  t¹i S’ => S’ lµ ¶nh cña S qua TK b Ta cã:  SOI   OF’F’1 => OS OI = ' ' ' OF F F (1) MÆt kh¸c:  S’F’F’1   S’OI => OS' OI = ' ' ' ' F S F F1 (2) Tõ (1) vµ (2) => OS =¿ OF ' OS' F ' S' Mµ F’S’ = OS’ – OF’ => OS =¿ OF ' ' OS OS' −OF ' Thay OS = 30 cm ; OF’ = 20 cm => OS’ = 60 cm Bµi 11: Mét ®iÓm s¸ng S n»m trªn trôc chÝnh cña TKHT cã tiªu cù 30 cm c¸ch TK 20 cm a Trình bày cách xác định ảnh S b Tìm khoảng cách từ ảnh đến TK Gi¶i: a Vẽ tia tới SI đến TK - Qua O dùng trôc phô 1 // SI - Từ F’ hạ đờng vuông góc với  cắt 1 F’1 => F’1 là tiêu điểm phụ - VÏ tia lã qua I vµ F’1 c¾t  t¹i S’ => S’ lµ ¶nh cña S qua TK b OS’ = 60 cm Bµi 12: Mét ®iÓm s¸ng S n»m trªn trôc chÝnh cña TKPK cã tiªu cù 20 cm c¸ch TK 30 cm a Trình bày cách xác định ảnh S b Tìm khoảng cách từ ảnh đến TK Gi¶i: a Vẽ tia tới SI đến TK - Qua O dùng trôc phô 1 // SI - Từ F’ hạ đờng vuông góc với  cắt 1 F’1 => F’1 là tiêu điểm phụ - VÏ tia lã qua I vµ F’1 c¾t  t¹i S’ => S’ lµ ¶nh cña S qua TK b Ta cã:  SOI   OFF1 => OS OI = OF FF1 ' MÆt kh¸c:  S’FF1   S’OI => OS' =OI FS Tõ (1) vµ (2) => OS =¿ OF OS' FS' FF1 (1) (2) Mµ FS’ = OF – OS’ => OS =¿ OF Thay OS = 30 cm ; OF’ = 20 cm => OS’ = 12 cm OS' OF − OS' (42) Bài 13: Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính TKHT (A nằm trên trục chính) cho ảnh thật A1B1 cao 1,2 cm Khoảng cách từ tiêu điểm đến quang t©m cña TK là 20 cm Dịch chuyển vật đoạn 15 cm dọc theo trục chính thì thu đợc ảnh ảo A2B2 cao 2,4 cm a Xác định khoảng cách từ vật đến TK trớc dịch chuyển b Tìm độ cao vật Gi¶i: Xét các cặp  đồng dạng ta có: A B1 OA 1,2 = = AB OA AB (1) vµ OA Tõ (1) vµ (2) => =¿ OA 1,2 20 = AB OA −20 <=> A B1 OA −OF ' = ' AB OF ' OA − OF ' OF = (2) OA − OF' − OA OF ' = OA − OF' OF ' −OA ❑ (*) Khi dịch chuyển vật đến vị trí mới, xét các cặp  đồng dạng ta có: A B2 OA 2,4 = = AB OA − 15 AB (3) vµ OA Tõ (3) vµ (4) => =¿ OA − 15 A B2 OA 2+ OF' = ' AB OF OA 2+ OF' = OF ' 2,4 20 20 = = AB 20 − OA+15 35 −OA <=> (4) OA 2+ OF' −OA ' OF − ( OA −15 ) OF ' = OF ' −OA +15 (**) Tõ (*) vµ (**) => OA = 30 cm ; AB = 0,6 cm Bài 14: Một vật sáng nhỏ đợc đặt vuông góc với trục chính TKHT Nếu đặt vật A thì ảnh cao cm, đặt B thì ảnh cao 1,5cm Hỏi đặt vật I là trung điểm AB thì ảnh cao bao nhiêu? Gi¶i: a Khi vËt ë A Xét các cặp tam giác đồng dạng ta có: A B1 OA = =¿ AB OA OF ' ' OA − OF Gäi h lµ chiÒu cao cña vËt, f lµ tiªu cù cña TK => = h f f −OA => f – OA = h f (1) Khi vËt ë B ta cã: 1,5 = f =>f – OB = h f (2) f − OB 1,5 x f f f = = Khi vËt ë I ta cã; h f −OI OA+ OB = f − OA+f −OB (3) f− 2 x 2f = Thay (1) vµ (2) vµo (3) ta cã: h hf hf = f = => h = cm + hf h 1,5 h Bài 15: Một vật AB đặt vuông góc với trục chính TKHT cho điểm A n»m trªn trôc chÝnh vµ c¸ch quang t©m kho¶ng b»ng a NÕu dÞch chuyÓn vËt (43) lại gần xa TK khoảng b = cm thì đợc ảnh có độ cao lần vật Xác định a và tiêu cự TK Gi¶i: Trêng hîp cho ¶nh ¶o cïng chiÒu víi vËt Xét các cặp tam giác đồng dạng ta có: OB'1 =3 (1) vµ OB1 OB'1 + f =3 f (2) Tõ (1) vµ (2) => OB1 = 2f <=> 3(a-5) = 2f (*) Trêng hîp cho ¶nh thËt ngîc chiÒu víi vËt Xét các cặp tam giác đồng dạng ta có: ' OB2 =3 OB2 ' (1) vµ OB2 − f =3 (2) f Tõ (1) vµ (2) => OB2 = 4f <=> 3(a+5) = 4f (**) Tõ (*) vµ (**) => a = 15 cm , f = 15 cm Bµi 16: Mét vËt s¸ng AB c¸ch mµn mét kho¶ng L Kho¶ng gi÷a vËt vµ mµn cã TKHT cã tiªu cù f AB vu«ng gãc víi trôc chÝnh a Tìm điều kiện để ảnh thu đợc rõ nét trên màn b Gäi l lµ kho¶ng c¸ch gi÷a vÞ trÝ cña TK cho ¶nh râ nÐt trªn mµn lËp biÓu thức f theo L và l từ đó suy phơng pháp đo tiêu cự TK Gi¶i: a Gọi d là khoảng cách từ vật đến TK d’ là khoảng cách từ ảnh đến TK Xét các cặp tam giác đồng dạng ta có: ' ' d d − f (1) = d f Mµ d + d’ = L => d’ = L – d thay vµo (1) ta cã: (L – d).f = (L – d).d – df => d2 – Ld + Lf = (*)  = L2 – 4Lf §Ó ph¬ng tr×nh cã nghiÖm th×  => L2 – 4Lf => L 4f b Gi¶ sö cã vÞ trÝ cho ¶nh râ nÐt vµ d1 > d2 => d1 – d2 = l 2 mµ d1, d2 lµ nghiÖm cña PT (*) => d1 + d2 = L vµ d1d2 = Lf => f = L −l 4L Ph¬ng ph¸p ®o tiªu cù cña TK - §Æt vËt c¸ch mµn mét kho¶ng L ( L 4f ) - Di chuyÓn TK gi÷a vËt vµ mµn §¸nh dÊu vÞ trÝ cña TK cho ¶nh râ nÐt - §o kho¶ng c¸ch gi÷a vÞ trÝ nµy 2 - Dựa vào công thức f = L −l xác định tiêu cự TK 4L Bài 17: Một vật sáng AB cao cm đặt cách màn khoảng L = 160 cm Trong kho¶ng gi÷a vËt s¸ng vµ mµn cã TKHT tiªu cù f = 30 cm cho trôc chÝnh cña TK vu«ng gãc víi AB a Định vị trí đặt TK để ta có đợc ảnh rõ nét trên màn b Tìm độ lớn ảnh Gi¶i: (44) a Gọi d là khoảng cách từ vật đến TK d’ là khoảng cách từ ảnh đến TK Xét các cặp tam giác đồng dạng ta có: d ' d ' − f (1) = d f Mµ d + d’ = L => d’ = L – d thay vµo (1) ta cã: (L – d).f = (L – d).d – df => d2 – Ld + Lf = (*) Víi L = 160 cm ; f = 30 cm => d2 – 160d + 4800 = Gi¶i PT ta cã d1 = 40 cm ; d2 = 120 cm Vậy có vị trí đặt TK cho ảnh rõ nét trên màn b Khi d = d1 = 40 cm => d’ = 120 cm => A’B’ = cm Khi d = d2 = 120 cm => d’ = 40 cm => A’B’ = cm Bài 18: Vật kính máy ảnh có tiêu cự 6cm Khoảng cách từ phim đến vật kính có thể thay đổi đợc khoảng từ cm đến 6,5 cm Hỏi dùng máy ảnh này có thể chụp đợc vật nằm khoảng nào trớc máy Biết chôp mét vËt ë xa v« cïng th× ph¶i ®iÒu chØnh phim c¸ch vËt kÝnh mét kho¶ng đúng tiêu cự vật kính Gi¶i: Khi phim c¸ch vËt kÝnh 6,5 cm th× d = 78 cm Theo đề bài vật xa vô cùng cho ảnh cách vËt kÝnh kho¶ng b»ng tiªu cù vËy m¸y mµy cã thÓ chôp ¶nh cña c¸c vËt c¸ch m¸y kho¶ng d 78 cm Bài 19: Dùng máy ảnh có vật kính là TKHT tiêu cự 5,5 cm để chụp ảnh a Vật phải cách máy ảnh bao nhiêu để ảnh trên phim cách vật kính 5,6 cm b T×m chiÒu cao cña vËt biÕt ¶nh cao cm Gi¶i: a d = 3,08 m b h = 110 cm Bài 20: Một toà nhà có chiều dài l = 50 m Hỏi phải đặt máy ảnh có phim  12 cm cách toà nhà khoảng bao nhiêu để có thể chụp đợc toàn mÆt tríc cña ng«i nhµ nÕu tiªu cù cña m¸y ¶nh lµ 12 cm Gi¶i: Xét các cặp tam giác đồng dạng ta có: h' d ' d' − f = = h d f * NÕu chôp ¶nh theo chiÒu réng cña phim ta cã h = 5000 cm ; h’ = cm ; f = 12 cm => d’ = 12,0216 cm => d = 6678,6 cm  67 m * NÕu chôp ¶nh theo chiÒu dµi cña phim ta cã h = 5000 cm ; h’ = 12 cm ; f = 12 cm => d’ = 12,0288 cm => d = 5012 cm  50 m (45) Bài 21: Bạn Anh quan sát cột điện cao 8m cách chỗ đứng 25m Cho mµng líi cña m¾t c¸ch thÓ thuû tinh cm T×m chiÒu cao cña ¶nh cña c©y cét ®iÖn m¾t Gi¶i: Ta cã: AOB   A’OB’ => A’B’ = 0,64 cm Bài 22: Khoảng cách từ thể thuỷ tinh đến màng lới là 2cm không đổi Khi nhìn mét vËt ë rÊt xa th× m¾t kh«ng ph¶i ®iÒu tiÕt vµ tiªu ®iÓm cña thÓ thuû tinh n»m đúng trên màng lới hãy tính độ thay đổi tiêu cự thể thuỷ tinh chuyển từ tr¹ng th¸i nh×n mét vËt ë xa sang tr¹ng th¸i nh×n mét vËt c¸ch m¾t 50m Gi¶i: V× mét vËt ë xa cho ¶nh c¸ch TK mét kho¶ng b»ng tiªu cù nªn OA ’ = f = cm Khi nh×n vËt c¸ch m¾t 100cm Xét các cặp tam giác đồng dạng ta có: f1  1,96 cm => §é gi¶m tiªu cù f = f – f1 = 0,34 cm Bµi 23: M¾t cña mét ngêi chØ cã thÓ nh×n râ nh÷ng vËt c¸ch m¾t mét kho¶ng tèi ®a lµ 100 cm a M¾t ngêi Êy m¾c tËt g×? b Để sửa tật đó ngời phải dùng kính gì, có tiêu cự là bao nhiêu? Gi¶i: a Mắt ngời bị tật cận thị vì ngời không thể nhìn xa đợc b §Ó s÷a tËt cËn thÞ ngêi Êy ph¶i ®eo kÝnh cËn thuéc lo¹i TKPK cã tiªu ®iÓm trïng víi ®iÓm cùc viÔn cña m¾t => tiªu cù cña kÝnh lµ 100 cm Bµi 24: Mét ngêi giµ ph¶i ®eo kÝnh thuéc lo¹i TKHT cã tiªu cù 120 cm míi nhìn rõ đợc vật cách mắt 30 cm a M¾t ngêi Êy bÞ tËt g×? b Khi không đeo kính ngời nhìn ro đợc vật cách mắt bao nhiêu? Gi¶i: a M¾t ngêi Êy lµ m¾t l·o b Khi ®eo kÝnh Xét các cặp tam giác đồng dạng ta có OA’ = 40 cm Vậy không dùng kính ngời nhìn đợc vật cách mắt 40 cm trở Bµi 25: Linh bÞ cËn thÞ cã ®iÓm cùc viÔn c¸ch m¾t 80 cm Lan còng bÞ cËn thÞ nhng cã ®iÓm cùc viÔn c¸ch m¾t 45 cm a Hái bÞ cËn nÆng h¬n? b Linh và Lan phải đeo kính ntn để khắc phục tật cận thị? Gi¶i: a Lan bị cận thị nặng vì nhìn rõ đợc vật cách xa mắt 45 cm còn Linh có thể nhìn rõ đợc vật xa mắt là 80 cm b Cả phải đeo kính cận thuộc loại TKPK có tiêu cự lần lợt là 80 cm và 45 cm vµ ph¶i ®eo s¸t m¾t (46) Bài 26: Bác Hoàng, bác Liên và bác Sơn thử mắt Bác Hoàng nhìn rõ đợc các vật cách mắt từ 25 cm trở ra, bác Liên nhìn rõ đợc các vật cách mắt từ 50 cm trở ra, bác Sơn nhìn rõ đợc các vật cách mắt từ 50 cm trở lại a Nêu đặc điểm mắt bác và cách khắc phục b Xác định tiêu cự kính mà bác Sơn phải đeo để sửa tật c Khi ®eo kÝnh b¸c Liªn cã thÓ nh×n thÊy ¶nh cña vËt gÇn nhÊt c¸ch m¾t 25 cm, ảnh này nằm cách mắt 50 cm Tính tiêu cự kính mà bác Liên đã đeo Gi¶i: a Mắt bác Hoàng là mắt bình thờng vì có thể nhìn đợc các vật từ 25cm trở M¾t b¸c Liªn lµ m¾t l·o v× chØ nh×n ®uîc nh÷ng vËt c¸ch m¾t tõ 50 cm trë Mắt bác Sơn là mắt cận vì nhìn đợc các vật từ 50 cm trở vào C¸ch kh¾c phôc: - bác Liên phải đeo kính lão thuộc loại TKHT để nhìn rõ đợc vật gÇn - Bác Sơn phải đeo kính cận thuộc loại TKPK để nhìn rõ vật xa b KÝnh b¸c S¬n ®eo ph¶i cã tiªu cù b»ng kho¶ng cùc viÔn cña m¾t => f = 50cm vµ ph¶i ®eo s¸t m¾t c Xét các cặp tam giác đồng dạng ta cã: f =50 cm Bài 27: Một ngời dùng kính lúp có tiêu cự 10cm để quan sát vật nhỏ Vật c¸ch kÝnh 8cm a Dựng ảnh vật qua kính và nêu đặc điểm ảnh? b ¶nh lín h¬n hay nhá h¬n vËt bao nhiªu lÇn? c T×m sè ghi trªn kÝnh? Gi¶i: a Dùng ¶nh (h×nh vÏ) §Æc ®iÓm ¶nh ¶nh ¶o cïng chiÒu vµ lín h¬n vËt b Xét các cặp tam giác đồng dạng ta có: A’B’ = AB VËy ¶nh lín gÊp lÇn vËt c Sè béi gi¸c cña kÝnh: G = 25 f = 2,5 Bµi 28: a Dùng kính lúp có tiêu cự 10 cm để quan sát vật nhỏ cao 1mm Muốn có ảnh cao 10 mm thì phải đặt vật cách kính bao nhiêu cm Lúc đó ảnh cách kính bao nhiªu cm? b Nếu dùng kính lúp có tiêu cự 40 cm để quan sát vật nhỏ trên Để có ảnh cao 10 mm thì phải đặt vật cách kính bao nhiêu cm Lúc đó ảnh cách kính bao nhiªu cm? c Cho trờng hợp ngời quan sát đặt mắt sau kính để quan sát ¶nh ¶o Hái trêng hîp nµo ngêi Êy cã c¶m gi¸c ¶nh lín h¬n? Gi¶i: a Xét các cặp tam giác đồng dạng ta cã: OA = cm ; OA’ = 90 cm (47) b OA = 36 cm ; OA’ = 360 cm c Trêng hîp a Bài 29: Có kính lúp mà độ bội giác là G1 = 2 và G2 = 5 a TÝnh tiªu cù cña mçi kÝnh b Dùng kính có G2 = 5 để quan sát vật cao 0,2 cm đặt cách kính 4cm Xác định chiều cao ảnh quan sát đợc? c Nếu dùng kính có G1 = 2 để quan sát vật nói trên thì chiều cao ảnh quan sát đợc là bao nhiêu? Gi¶i: a f1 = 12,5 cm ; f2 = cm b Xét các cặp tam giác đồng dạng ta cã A1B1 = cm c Xét các cặp tam giác đồng dạng ta cã A2B2 = 0,294 cm IAB = P AB = U AB R2 = U2 = 15 I2 I2 = U2 = R2 R3 = U3 = P3 0,75 R12 = R1 R R 1+ R 2 = 4 P1 U = R1 R1x 100 % R tm R = ρ l S U n1 = U n2 U2 = U n2 = n1 R3 = U3 = 12 P3 H= (48)
- Xem thêm -

Xem thêm: tai lieu on thi vao lop 10 PTTH, tai lieu on thi vao lop 10 PTTH