Bài giảng Bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý 9: Điện trở và Biến trở

MỤC LỤC

ĐIỆN TRỞ Bài 1

Tính điện trở của dây hợp kim này khi có chiều dài 500m và đường kính tiết diện là 2mm.

BIẾN TRỞ Bài 4

Thiết lập tỉ số 1. S biến đổi ta được. Đs: a) Đèn nối tiếp với biến trở. Nếu mắc đèn song song với biến trở đèn sẽ cháy. Dây làm bằng Vônfram. Biến trở Rx. a) Biến trở làm bằng nikêlin có. Tính chiều dài của dây biến trở. Tính điện trở R?. Một đoạn mạch gồm hai bóng đèn Đ1, Đ2. Cho biết điện trở lớn nhất của biến trở là 12 Ω, điện trở của mỗi bóng đèn là 3. Đoạn mạch được nối vào một nguồn điện là 24V. Tính cường độ dòng điện qua Đ1và Đ2 khi:. b) Con chạy ở vị trí P, trung điểm của đoạn MN;. Một đoạn mạch như sơ đồ hình 6.3 được mắc vào một nguồn điện 30V. Bốn bóng đèn Đ như nhau, mỗi bóng có điện trở 3 và hiệu điện thế định mức 6V. Các bóng đèn có sáng bình thường không?. b) Muốn cho các bóng đèn sáng bình thường, phải đặt con chạy ở vị trí nào?. * Số đo phần điện năng chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác trong một mạch điện gọi là công của dòng điện sản ra trong mạch điện đó.

Cho một đoạn mạch mắc như trên sơ đồ hình 7.1

Bài tập Bài 1

- Lần lượt đưa một đầu của thanh A đến gần điểm giữa của thanh B (lần 1),rồi lại đưa một đầu của thanh B lại gần điểm giữa của thanh A (lần 2). Khi sử dụng một cần cẩu dùng nam châm điện, có trường hợp đã ngắt mạch điện rồi mà nam châm vẫn không nhả vật bằng thép ra, vì nó chưa bị khử từ hết. Khi đó người công nhân điều khiển cần cẩu phải xử lí như thế nào? Vì sao lại làm như thế?. GỢI í: Lừi sắt non tuy đó mất từ tớnh nhưng vẫn cũn dư lại một phần trờn mặt thép. Chỉ cần đổi chiều nối dây dẫn của nam châm điện với nguồn điện rồi vừa kéo nhẹ cần cẩu, vừa đóng mạch điện trong một thời gian rất ngắn rồi ngắt mạch ngay nam châm điện sẽ nhả vật bằng thép ra. Khi người công nhân làm như thế thì dòng điện lần này ngược với dòng điện lần trước, cực nam châm tiếp xúc với vật bằng thép mang tên ngược với lúc nó hút vật đó để cẩu lên. Nam châm sẽ đẩy vật bằng thép và nhả nó ra. Phải làm nhanh và ngắt mạch ngay, vì nếu để lâu thì nam châm và vật bằng thép sẽ bị nhiễm từ ngược với lúc trước và sẽ hút nhau lại. a) Đưa một kim nam châm nhẹ tới gần một thanh nam châm nặng cái nào sẽ hút (hoặc đẩy) cái nào?. b) Trên trái đất có nơi nào mà từ đó đi theo bất kì phương nào cũng là đi theo phương nam?. a) Thanh nam châm hút (đẩy) kim nam châm và ngược lại. + Nhìn vào một đầu ống dây,nếu thấy dòng điện đi ngược chiều kim đồng hồ thì đó là cực bắc của ống dây(nơi các đường sức đi ra),nếu thấy dòng điện đi theo chiều kim đồng hồ thì đó là cực nam của ống dây (nơi các đường sức từ đi vào) + Sự khác biệt sau đây giữa điện trường và từ trường.Một vật nhiễm điện đặt trong điện trường bao giờ cũng chịu một lực điện tác dụng.Trái lại,một dây dẫn có dòng điện đặt trong từ trường có thể không chịu một lực từ nào tác dụng(khi dây dẫn song song với các đường sức từ).

Xác định tên các cực từ của nam châm ở các hình sau.(hình 12.4)

Bài tập Bài 1

Một vòng dây kim loại L gắn với thanh mảnh không dẫn điện, được giữ thăng bằng trên điểm O bằng một tải trọng P, khi nam châm được giữ cố định như hình 13.1. Nếu đưa nam châm ra xa vòng dây L, hiện tượng gì sẽ xảy ra với vòng dây L?. + Khi nam châm, châm ra xa ống dây L, số đường sức từ xuyên qua ống dây như thế nào?. + Nếu có dòng điện cảm ứng trong ống dây thì từ trường của nó tương tác với nam châm không => hiện tượng gì đối với ống dây. Trên hình13.2: Một ống dây L được nối với biến trở C và một ngắt điện K. Một vòng dây kim loại mảnh L’ được treo vào sợi tơ có tiết diện thẳng song song với đầu ống dây L. Hiện tượng gì sẽ xảy ra khi:. b) Đóng khóa K rồi di chuyển con chạy C về hai phía của biến trở?. Đưa vòng dây (I) vào khu vực có từ trường đều được giới hạn trong hình chữ nhật ABCD (như hình 13.3). Hỏi ở những vị trí nào thì trong vòng dây tròn xuất hiện dòng điện cảm ứng?. Muốn biết ở những vị trí nào thì trong vòng dây tròn xuất hiện dòng điện cảm ứng cần căn cứ vào: Số đường sức từ xuyên qua vòng dây kể từ khi vòng dây bắt đầu di chuyển, cho đến khi nằm trọn vẹn trong khoảng ABCD và khi nó bắt đầu ló ra khỏi vùng không gian có từ trường ABCD. Một nam châm thẳng đặt vuông góc với mặt phẳng chứa vòng dây như hình 13.4. Có xuất hiện dòng điện cảm ứng trong vòng dây không nếu :. a) Giữ vòng dây đứng yên, quay nam châm quanh trục xy. b) Giữ nam châm đứng yên, cho vòng dây quay quanh trục qua tâm O và vuông góc với mặt phẳng chứa vòng dây. a) Khi nam châm quay quanh trục xy có hiện tượng gì xảy ra đối với vòng dây ?. b) Tại sao trong vòng dây không có dòng điện cảm ứng?.

QUANG HỌC Chủ đề 8

THẤU KÍNH HỘI TỤ Bài 1

Hoàn chỉnh đường đi của các tia sáng trong hình 16.1. + Hình a: Bám vào đường đi của các tia sáng đặc biệt qua thấu kính và tính chất đảo chiều đường đi của tia sáng. + Hình b: Bám vào đường đi của các tia sáng đặc biệt qua thấu kính xong cần chú ý. tia sáng hướng tới tiêu điểm, cho tia ló đi như thế nào?. Điểm A nằm trên trục chính cách thấu kính 1 đoạn 6cm. a) Dựng ảnh A’B’ của AB tạo bởi thấu kính. b) Vận dụng tính chất hình học tính chiều cao của ảnh A’B’ và khoảng cách từ ảnh đến thấu kính. a) Dựng ảnh A’B’ của AB tạo bởi thấu kính: chỉ cần dựng ảnh B’ của B bằng hai trong ba tia sáng đặc biệt, sau đó từ B’ hạ đường vuông góc xuống trục chính ta có ảnh A’ của A. b) Sử dụng tính chất tỉ lệ các cặp cạnh của tam giác đồng dạng để tính được chiều cao và vị trí của ảnh. Bằng phép vẽ hãy xác định vị trí quang tâm, trục chính và các tiêu điểm của thấu kính.

THẤU KÍNH PHÂN KÌ Bài 1

THẤU KÍNH PHÂN KÌ. Một vật sáng AB bằng 2cm được đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính phân kì có tiêu cự f = 12cm. Điểm A nằm trên trục chính cách thấu kính 12cm. a) Dựng ảnh A’B’ của AB qua thấu kính. b) Vận dụng kiến thức hình học tính độ lớn của ảnh A’B’ và khoảng cách từ ảnh đến thấu kính. a) Muốn dựng ảnh A’B’ của AB qua thấu kính (AB vuông góc với trục chính, A nằm trên trục chính), chỉ cần dựng ảnh B’ của B bằng hai trong ba tia sáng đặc biệt, sau đó từ B’ hạ đường vuông góc xuống trục chính ta có ảnh A’ của A. Chú ý: Vật đặt trước thấu kính phân kì thì ảnh của vật luôn là ảnh ảo. b) Sử dụng tính chất tỉ lệ các cặp cạnh của tam giác đồng dạng để tính được chiều cao và vị trí của ảnh. Một vật A1B1 được đặt trên trục chính, ngoài khoảng tiêu cự của một thấu kính (hình 17.4). A2B2 thì ảnh của A1 và B1 di chuyển trên những quãng đường nào?. ảnh thật, F’ là tiêu điểm, bằng cách vẽ,. hãy xác định vị trí và độ cao của vật?. Hỏi ta có thể thu đươc bao nhiêu thấu kính hội tụ, thấu kính phân kì?. b) Trong các khách sạn trên các cánh cửa thường gắn một thấu kính nhỏ. Người bên trong phòng có thể quan sát được toàn bộ người bên ngoài. Theo em đây là thấu kính hội tụ hay phân kì?. a) Dựa vào đặc điểm: Thấu kính phân kì có phần rìa dầy hơn phần giữa, thấu kính hội tụ có phần giữa dầy hơn phần rìa, để trả lời phần a. b) Người bên trong quan sát thấy ảnh của vật bên ngoài nhỏ hơn vật mà lại nằm cùng phía với vật. Vậy trường hợp này là thấu kính gì?. Hỏi ảnh người ấy trong phim cao bao nhiêu biết vật kính cách phim 8cm ?. Vật kính máy ảnh có tiêu cự 10cm. a) Muốn chụp ảnh một tòa nhà dài 36m, phải đặt máy cách tòa nhà ít nhất là bao nhiêu?. a) Phải đặt máy sao cho chiều dài tòa nhà có ảnh dài 36mm trên phim.

Mở rộng)

- Mắt cận thị nhỡn rừ những vật ở gần khụng nhỡn rừ những vật ở xa (Khắc phục bằng cách đeo kính phân kỳ). Đối với máy ảnh: Chúng ta biết rằng khi vật sáng dịch chuyển thì ảnh của nó qua một thấu kính cũng dịch chuyển. Muốn quan sát được ảnh đó, ta phải dịch chuyển màn chắn để hứng được ảnh. Trong mỏy ảnh thỡ vị trớ của phim là cố định. Muốn hứng được ảnh rừ nột trờn phim, người ta phải dịch chuyển vật kính để thay đổi khoảng cách giữa vật kính và phim. Vật kính không được gắn cố định vào thân máy ảnh, mà được bắt vào thân máy nhờ một đường ren xoắn ốc. Khi ta xoay tròn vật kính, nó đi sâu vào thân máy ảnh hoặc di chuyển ra phía ngoài, tựa như khi ta vặn một cái đinh ốc. Đối với mắt: Mắt cận có thể thủy tinh phồng hơn mức bình thường , vì vậy có thể kể ra một số nguyên nhân sau:. - Do bẩm sinh, di truyền. - Do thói quen trong sinh hoạt: Đây là nguyên nhân chủ yếu. Thông thường, khi đọc sách để gần mắt hoặc làm việc nơi thiếu ánh sáng thì mắt phải điều tiết. Thể thủy tinh phồng lên, lâu ngày thành tật. Vì vậy học sinh đang trong giai đoạn cơ thể phát triển dễ mắc tật cận thị. Để phòng tật cận thị không nên để sách quá gần mắt, không làm việc ở nơi thiếu ánh sáng. Không đọc sách, xem ti vi quá lâu, mà phải có thời gian thư giãn hợp lí. Người ta dùng máy ảnh đó để chụp một tượng đài có chiều cao 5,5m và chiều rộng 3,2m. kính của máy ảnh phải đặt cách tượng đài một khoảng tối thiểu bằng bao nhiêu để có thể chụp được toàn bộ tượng đài?. Coi một cách gần đúng rằng ảnh trong phim hiện ra ngay ở tiêu điểm của vật kính. Gọi h và h’ là chiều cao của vật và ảnh, l và l’ là chiều rộng của vật và ảnh, d và d’ là khoảng cách từ vật đến vật kính của máy ảnh. Nếu ống kính máy ảnh gần tượng đài hơn thì phim ảnh sẽ không chứa hết được ảnh của tượng đài. Một người chỉ nhỡn rừ cỏc vật cỏch mắt từ 15cm đến 50cm. b) Người ấy phải đeo kính loại gì?. Khi đeo kớnh phự hợp người ấy sẽ nhỡn rừ vật xa nhất cỏch mắt bao nhiờu? Tiờu cự của kính đeo là bao nhiêu?. b) Xỏc định được kớnh người ấy phải đeo dựa vào cõu a. Ta có thể phân tích ánh sáng trắng bằng nhiều cách (dùng lăng kính, mặt ghi của đĩa CD …). - Ta có thể trộn 2 hay nhiều ánh sáng màu với nhau để được màu khác hẳn các màu ban đầu. - Các tấm lọc mầu nào thì hấp thụ kém ánh sáng mầu đó và hấp thụ tốt ánh sáng mầu khác. - Vật mầu trắng tán xạ tốt tất cả các ánh sáng mầu. Vật mầu đen không có khả năng tán xạ bất kỳ ánh sáng nào. - Ánh ánh mầu nào khi đi qua lăng kính vẫn cho mầu đó thì được gọi là ánh sáng đơn sắc. Em có thể pha mầu bằng máy vi tính: Đó là các phần mền thông dụng như Paint, Crel daw, ACD See, Photoshop. Nhờ vậy, ta có thể điều chỉnh các tỉ lệ khác nhau để cho ra mầu sắc thích hợp. Cho tới nay, có thể tạo ra hàng triệu mầu khác nhau. Dựa vào một trong những phần mền trên, hãy cho biết các mầu sau thuộc mầu nào?. a) Nếu ta chiếu một chùm ánh sáng vào một lăng kính màu xanh, thì chùm ánh sáng ra khỏi lăng kính sẽ có mầu gì và truyền đi như thế nào? Vì sao em khẳng định như thế?. b) Một bóng đèn phát ra ánh sáng trắng. Nếu đi qua các kính lọc sao cho mầu vàng , mầu lam, mầu tím bị ngăn lại, dựa vào bảng trừ mầu cho biết bóng đèn có mầu gì?. a) Để trả lời được câu a cần giải đáp được một số vấn đề sau:. + Lăng kính có phải là tấm lọc mầu không? Dựa vào đặc điểm tấm lọc mầu nào cho ánh sáng mầu đó đi qua và chặn ánh sáng mầu khác lại. + Nếu chỉ có một loại ánh sáng mầu qua lăng kính thì mức độ khúc xạ của các tia như thế nào? => Kết luận gì về dạng của chùm sáng khúc xạ mầu đó?. a) Trong cách nói “ Cầu vồng ngũ sắc ” của dân gian ta ngày trước, em có thấy điều gì không hợp lý không?. b) Trộn ánh sáng đỏ với ánh sáng vàng sẽ được ánh sáng mầu nào sau đây:. Cách nói “ Cầu vồng ngũ sắc ” có mấy điều không hợp lí:. + Mầu trắng do nhiều mầu hợp thành, có thể đặt ngang hàng với các mầu xanh, đỏ, vàng không?. + Mầu đen thực sự là có mầu không? Có ánh sáng từ nó đi vào mắt ta không?. Tuy nhiên đó là xét về mặt khoa học. Thông thường ta vẫn công nhận cách nói: Áo trắng, khăn quàng đỏ, giày đen,. a) Trong số bốn nguồn sáng sau đây: Bóng đèn pin đang sáng, cục than hồng trong bếp lò, đèn LED, ngôi sao. Nguồn nào không phát ra ánh sáng trắng?. b) Điền vào chỗ trống của các câu sau đây cho đúng ý nghĩa vật lí:. + Phân tích một chùm sáng là tìm cách tách từ chùm sáng đó ra những chùm sáng mầu ………. + Trộn hai chùm sáng mầu với nhau là cho hai chùm sáng đó………. a) Để trả lời được câu này, cần lưu ý đến: trong bốn nguồn sáng có bộ phân nào đóng vai trò của tấm lọc mầu?. b) Hs tự điền các cụm từ thích hợp.