Tài liệu bồi dưỡng hsg vật lý 9 (hay)

  • Số trang: 72 |
  • Loại file: DOC |
  • Lượt xem: 132 |
  • Lượt tải: 0
hoanggiang80

Đã đăng 24000 tài liệu

Mô tả:

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRÀ VINH ĐĂNG VĂN MINH TÀI LIỆU TỰ CHỌN NÂNG CAO VẬT LÍ 9 CHƯƠNG I. ĐIỆN LONG HỮU, tháng 10 năm 2009 Chủ đề 1 1 HỌC ĐỊNH LUẬT ÔM. ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP, ĐOẠN MẠCH SONG SONG, MẠCH HỖN HỢP I. Một số kiến thức cơ bản * Định luật Ôm: Cường độ dòng điện trong dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn và tỉ lệ nghịch với điện trở của dây. Công thức : I = U R * Trong đoạn mạch mắc nối tiếp I = I1 = I2 = ........ = In U = U1 + U2 + ........ + Un R = R1 + R2 + ........ + Rn Lưu ý: - Xét nhiều điện trở R 1, R2… Rn mắc nối tiếp với nhau, với hiệu điện thế ở hai đầu các điện trở là U1 , U2 …, Un. Vì cường độ dòng điện đi qua các điện trở là như nhau, do vậy: U U1 U 2   .....  n R1 R2 Rn Nếu ta biết giá trị của tất cả các điện trở và của một hiệu điện thế, công thức trên cho phép tính ra các hiệu điện thế khác. Ngược lại, nếu ta biết giá trị của tất cả các hiệu điện thế và của một điện trở, công thức trên cho phép tính ra các điện còn lại. * Trong đoạn mạch mắc song song. U = U1 = U2 = ....... = Un I = I1 + I2 + ........ + In 1 1 1 1    .....  R R1 R2 Rn Lưu ý: 2 - Nếu có hai điện trở R1 , R2 mắc song song với nhau, cường độ các dòng điện đi qua các điện trở là I1 , I2. Do I1R1=I2R2 nên : I1 R2  I 2 R1 Khi biết hai điện trở R1 , R2 và cường độ dòng điện đi qua một điện trở, công thức trên cho phép tính ra cường độ dòng điện đi qua điện trở kia và cường độ dòng điện đi trong mạch chính. II. Bài tập A. ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP Bài 1. Một đoạn mạch AB gồm hai điện trở R1, R2 mắc nối tiếp với nhau. Hiệu điện thế ở hai đầu các điện trở là U 1 và U2. Biết R1=25  , R2 = 40  và hiệu điện thế UAB ở hai đầu đoạn mạch là 26V. Tính U1 và U2. Đs: 10V; 16V GỢI Ý: Cách 1: - Tính cường độ dòng điện qua các điện trở theo UAB và RAB. Từ đó tính được U1, U2. Cách 2 : - Áp dụng tính chất tỉ lệ thức : U 1 U 2 U1  U 2 U U 26    1  2   0, 4 R1 R2 R1  R2 25 40 65 Từ đó tính được U1 , U2 Bài 2. Một đoạn mạch gồm 3 điện trở mắc nối tiếp R 1 =4  ;R2 =3  ;R3=5  .Hiệu điện thế 2 đầu của R3 là 7,5V. Tính hiệu điện thế ở 2 đầu các điện trở R 1; R2 và ở 2 đầu đoạn mạch Đs: 6V; 4,5V; 18V. GỢI Ý : Cách 1: Tính cường độ dòng điện qua 3 điện trở theo U3, R3 Từ đó tính được U1, U2 ,UAB 3 Cách 2 : Đối với đoạn mạch nối tiếp ta có : U1 U 2 U 3 U U 7,5    1  2   1,5 từ đó tính U1, U2, UAB. R1 R2 R3 4 3 5 Bài 3. Trên điện trở R1 có ghi 0,1k  – 2A, điện trở R2 có ghi 0,12k  – 1,5A. a) Giải thích các số ghi trên hai điện trở. b) Mắc R1 nối tiếp R2 vào hai điểm A, B thì UAB tối đa bằng bao nhiêu để khi hoạt động cả hai điện trở đều không bị hỏng. Đs: 330V GỢI Ý: + Dựa vào Iđm1, Iđm2 xác định được cường độ dòng điện Imax qua 2 điện trở ; + Tính Umax dựa vào các giá trị IAB, R1, R2. B. ĐOẠN MẠCH SONG SONG Bài 1. Cho R1= 12  ,R2= 18  mắc song song vào hai điểm A và B, một Ampe kế đo cường độ dòng điện trong mạch chính, Ampe kế 1 và Ampe kế 2 đo cường độ dòng điện qua R1 ,R2. a) Hãy vẽ sơ đồ mạch điện. b) Ampe kế 1 và Ampe kế 2 chỉ giá trị là bao nhiêu? (theo 2 cách) biết Ampe kế chỉ 0,9A. c) Tính hiệu điện thế giữa hai đầu A và B. GỢI Ý: b) Tính số chỉ Ampe kế 1 và Ampe kế 2 dựa vào hệ thức về mối quan hệ giữa I1, I2 với R1 , R2. (HS tìm cách giải khác) c) Tính UAB. Cách 1: như câu a 4 Cách 2: sau khi tính I1,I2 như câu a, tính UAB theo I2, R2. Đs: b) 0,54A; 0,36A; c) 6,48V. Bài 2. Cho R1 = 2R2 mắc song song vào hai đầu đoạn mạch AB có hiệu điện thế 30V. Tính điện trở R1và R2 (theo 2 cách) biết cường độ dòng điện qua đoạn mạch là 1,2A. GỢI Ý: Tính I1, I2 dựa vào hệ thức về mối quan hệ giữa I 1, I2 với R1 ,R2 để tính R1, R2 . Học sinh cũng có thể giải bằng cách khác. Đs: 75; 37,5. Bài 3. Có hai điện trở trên đó có ghi: R1(20  -1,5A) và R2 (30  -2A). a) Hãy nêu ý nghĩa các con số ghi trên R1, R2. b) Khi Mắc R1//R2 vào mạch thì hiệu điện thế, cường độ dòng điện của mạch tối đa phải là bao nhiêu để cả hai điện trở đều không bị hỏng ? GỢI Ý: Dựa vào các giá trị ghi trên mỗi điện trở để tính U đm1,Uđm2 trên cơ sở đó xác định UAB tối đa. Tính RAB => Tính được Imax. Đs: a) R1 = 20; Cường độ dòng điện lớn nhất được phép qua R1 là 1,5A: b) Umax = 30V; Imax = 2,5A. ĐOẠN MẠCH HỖN HỢP Bài 1. Có ba bóng đèn được mắc theo sơ đồ ( hình 3.1) và sáng bình thường. Nếu bóng Đ1 bị đứt dây tóc thì bóng Đ3 sáng mạnh hơn hay yếu hơn? GỢI Ý: 5 Bình thường: I3= I1 + I2. Nếu bóng Đ1 bị đứt; I1= 0 dòng điện I3 giảm => Nhận xét độ sáng của đèn. R1 A A R1 R2 M Hình 3.1 B R3 hình 3.2. Cho biết R1 =3  ; R2 =7,5  ; R3 =15  . Hiệu điện thế ở hai đầu AB là 4V. B R2 Bài 2. Một đoạn mạch được mắc như sơ đồ R3 Hình 3.2 a) Tính điện trở của đoạn mạch. b) Tính cường độ dòng điện đi qua mỗi điện trở. c) Tính hiệu điện thế ở hai đầu mỗi điện trở Đs: a) 8; b) 3A; 2A ; 1A. c) U1 = 9V; U2 = U3 = 15V GỢI Ý: a) Đoạn mạch AB gồm : R1nt ( R2// R3). Tính R23 rồi tính RAB. b) Tính I1 theo UAB và RAB I R 3 2 Tính I2, I3 dựa vào hệ thức: I  R 3 2 R2 R1 A c) Tính : U1, U2, U3. Bài 3. B R RR13 3 Có ba điện trở R1= 2Ω; R2 = 4Ω; R3 = Hình 3.3 12Ω; được mắc vào giữa hai điểm A và B có hiệu điện thế 12V như (hình 3.3). a) Tính điện trở tương đương của mạch. b) Tính cường độ dòng điện đi qua mỗi điên trở c) Tính hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R1 và R2. Đs: a) 4; b) I1 = I2 = 2A; I3 = 1A ; c) 4V; 8V. GỢI Ý: a) Đoạn mạch AB gồm : R3 // ( R1 nt R2). Tính R12 rồi tính RAB. 6 b) Có R1 nt R2 => I1 ? I2; Tính I1 R1 theo U và R12; Tính I3 theo U và R3. R2 A c) Tính U1 theo I1 và R1; U2 theo I2 và R2; U3 ? U. R4 C B D R3 R5 E Bài 4. Một đoạn mạch điện gồm 5 điện Hình 4.1 trở mắc như sơ đồ hình 4.1. Cho biết R1= 2,5Ω; R2 = 6Ω; R3 = 10Ω; R4 = 1,2 Ω; R5 = 5Ω. Ở hai đầu đoạn mạch AB có hiệu điện thế 6V. Tính cường độ dòng điện qua mỗi điện trở? GỢI Ý: Sơ đồ h 4.2 tương đương h 4.1 R1 + Tính RAD, RBD từ đó tính RAB. R4 R2 A + Đối với đoạn mạch AD: Hiệu điện R5 R3 thế ở hai đầu các điên trở R1, R2, R3 là như nhau: Tính UAB theo IAB và RAD từ B D Hình 4.2 đó tính được các dòng I1, I2, I3. + Tương tự ta cũng tính được các dòng I4, I5 của đoạn mạch DB. CHÚ Ý: 1. Khi giải các bài toán với những mạch điện mắc hỗn hợp tương đối phức tạp, nên tìm cách vẽ một sơ đồ tương đương đơn giản hơn. Trên sơ đồ tương đương, những điểm có điện thế như nhau được R1 gộp lại để làm rõ những bộ phận đơn giản hơn của đoạn mạch được ghép lại C B D R4 2. Có thể kiểm tra nhanh kết quả của bài R3 A như thế nào để tạo thành đoạn mạch điện phức tạp. R2 R5 Hình 4.3 toán trên. Các đáp số phải thỏa mãn điều kiện: I1+ I2+ I3= I4+ I5 = IAB = 2,4A. Đs: 1,44A; 0,60A; 0,36A; 1,92A; 0,48A. Bài 5. Một đoạn mạch điện mắc song song như trên sơ đồ hình 4.3 được nối vào một nguồn điện 36V. Cho biết: R1=18Ω; R2=5Ω; R3=7Ω; R4=14Ω; R5=6Ω 7 a) Tính cường độ dòng điện chạy qua mỗi mạch rẽ. b) Tính hiệu điện thế giữa hai điểm C và D. Đs: 1,2A; 1,8A; 3,6V. GỢI Ý: a) Tính cường độ dòng điện qua mạch rẽ chứa R1, R2, R3 và R4 , R5 b) Gọi hiệu điện thế giữa hai điểm C và D là UCD. Ta tính được: UAC = I1.R1 = 21,6V ; UAD = I4.R4 = 25,2V Như thế điện thế ở C thấp hơn điện thế ở A: 21,6V; điện thế ở D thấp hơn điện thế ở A: 25,2V. Tóm lại: điện thế ở D thấp hơn điện thế ở C là: UCD = 25,2 – 21,6 = 3,6V. CHÚ Ý: + Có thể tính UCD bằng một cách khác: UAC+ UCD + UDB = UAB => UCD= UAB - UAC - UBD (*) UAB đã biết, tính UAC, UDB thay vào (*) được UCD = 3,6V. + UCD được tính trong trường hợp 2 điểm C, D không được nối với nhau bằng một dây dẫn hoặc một điện trở, giữa C,D không có dòng điện. Nếu C, D được nối với nhau sẽ có một dòng điện đi từ C tới D (vì điện thế điểm D thấp hơn điện thế điểm C). Mạch điện bị thay đổi và cường độ dòng điện đi qua các điện trở cũng thay đổi. Bài 6. Cho mạch điện như hình 4.4. Biết: R1 = 15, R2 = 3, R3 = 7, R4 = 10. Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch là 35V. A a) Tính điện trở tương đương của toàn mạch. R1 R2 D R3 C R4 Hình 4.4 b) Tìm cường độ dòng điện qua các điện trở. GỢI Ý: (theo hình vẽ 4.4) a) Tính R23 và R234. Tính điện trở tương đương RAB=R1+R234 b) Tính IAB theo UAB,RAB=>I1 8 B +) Tính UCB theo IAB,RCB. +) Ta có R23 = R4 <=> I23 như thế nào so với I4; (I23=I2=I3) + Tính I23 theo UCB, R23. Đs: a) 20; b) I1 = I = 1,75A; I2 = I3 = I4 = 0,875A. III. Luyện tập R2 A Bài 1. R1 R3 D B C R4 Cho mạch điện như hình 4.5. Hình 4.5 Biết R1= R2= R4= 2 R3 = 40. Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch UAB = 64,8V. Tính các hiệu điện thế UAC và UAD. Đs: 48V; 67,2V. K1 Bài 2. N Cho mạch điện như hình 4.6. R3 R2 N K2 R1 Trong đó điện trở R2 = 10. A Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch là UMN Hình 4.6 =30V. Đs: 2A, 3A, 1A, 7A. Biết khi K1 đóng, K2 ngắt, ampe kế chỉ 1A. Còn khi K1 ngắt, K2 đóng thì ampe kế chỉ 2A. Tìm cường độ dòng điện qua mỗi điện trở Đ2 và số chỉ của ampe kế A khi cả hai khóa K 1 , K2 A cùng đóng. Đ1 B M Bài 3. Cho đoạn mạch gồm ba bóng đèn mắc như Hình 4.7 Đ3 hình 4.7. Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch là UAB = 16,8V. Trên các bóng đèn: Đ1 có ghi 12V – 2A, Đ2 có ghi 6V – 1,5A và Đ3 ghi 9V – 1,5A. a) Tính điện trở của mỗi bóng đèn. b) Nhận xét về độ sáng của mỗi bóng đèn so với khi chúng được sử dụng ở đúng hiệu điện thế định mức. Đs: a) 6, 4, 6. 9 b) Đ1 sáng bình thường, Đ2, Đ3 sáng yếu. Bài 4. Cho mạch điện như hình 4.8. R1=15., R2 = R3 = 20, R4 =10. Ampe kế chỉ 5A. R2 R1 Tính điện trở tương đương của toàn mạch. A Tìm các hiệu điện thế UAB và R3 C R4 UAC. Đs: a) 7,14; b) 50V, 30V. B A Hình 4.8 Bài 5. Một mạch điện gồm ba điện trở R1, R2, R3 mắc nối tiếp nhau. Nếu đặt vào hai đầu mạch một hiệu điện thế 110V thì dòng điện qua mạch có cường độ 2A. Nếu chỉ nối tiếp R1, R2 vào mạch thì cường độ qua mạch là 5,5A. Còn nếu mắc R1, R3 vào mạch thì cường độ dòng điện là 2,2A. Tính R1, R2, R3. GỢI Ý: Ta có R1+ R2 + R3 = U 110  55 I1 2 (1) R1 + R2 = U 110  20 I2 5,5 (2) R1 + R3 = U 110  50 I3 2,2 (3) Từ (1), (2) => R3 = 35 thay R3 vào (3) => R1 = 15 Thay R1 vào (2) => R2 = 5. R1 Bài 6. Trên hình 4.9 là một mạch điện có hai công P R4 K2 K1 tắc K1, K2. R2 Các điện trở R1 = 12,5, R2 = 4, R3 = 6. Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch UMN = 48,5V. a) K1 đóng, K2 ngắt. Tìm cường độ dòng điện M qua các điện trở. b) K1 ngắt, K2 đóng. Cường độ qua R4 là 1A. Tính R4. 10 N R3 Hình 4.9 c) K1, K2 cùng đóng. Tính điện trở tương đương của cả mạch, từ đó suy ra cường độ dòng điện trong mạch chính. GỢI Ý: a) K1 đóng, K2 ngắt. Mạch điện gồm R1 nt R2 . Tính dòng điện qua các điện trở theo UMN và R1, R2. b) K1 ngắt, K2 đóng. Mạch điện gồm R1, R4 và R3 mắc nối tiếp. + Tính điện trở tương đương R143. Từ đó => R4. c) K1, K2 cùng đóng, mạch điện gồm R1 nt  R2 //  R3 ntR  4  . + Tính R34, R234; tính RMN theo R1 và R234. + Tính I theo UMN và RMN. Đs: a) I = I1 = I2 = 2,49A; b) 30; c) 16,1;  3A Bài 7. Cho mạch điện có sơ đồ như hình 4.10. Điện trở các ampe kế không đáng A kể, điện trở vôn kế rất lớn. Hãy xác định số + ampe kế A1 chỉ 1,5A; R1 = 3; R2 = 5. R2 R1 - GỢI Ý: A2 A1 chỉ của các máy đo A1, A2 và vôn kế V, biết Theo sơ đồ ta có R1; R2 và vôn kế V mắc V Hình 4.10 song song. + Tìm số chỉ của vôn kế V theo I1 và R1. + Tìm số chỉ của ampe kế A2 theo U và R2. + Tìm số chỉ của ampe kế A theo I1 và I2. Đs: 2,4A; 0,9A; 4,5A. M R _ + N Hình 4.11 A Bài 8. Cho đoạn mạch điện như hình 4.11; R1 = 10; R2 = 50.; R3 = 40. Điện trở của ampe kế và dây P R2 R1 nối không đáng kể. Hiệu điện thế giữa hai điểm MN R3 được giữ không đổi. a) Cho điện trở của biến trở RX = 0 ta thấy ampe kế chỉ 1,0A. Tính cường độ dòng điện qua mỗi điện trở và hiệu điện thế giữa hai điểm MN? 11 Q b) Cho điện trở của biến trở một giá trị nào đó ta thấy ampe kế chỉ 0,8A. Tính cường độ dòng điện qua mỗi điện trở và qua biến trở? GỢI Ý: Để ý [ (R1 nt R2) // R3 ], ampe kế đo cường độ dòng điện mạch chính. + Tính R12, rồi tính RPQ. + Tính UPQ theo I và RPQ. a) Tính I3 theo UPQ và R3; I1 = I2 theo UPQ và R12. Tính UMN theo UPQ và UMP, ( R0 =0 Nên UMP =0) => UMN? UPQ b) Khi ( RX 0). Tính U’PQ theo I’ và RPQ. Tính I1 = I2 theo U’PQ và R12; I3 theo U’PQ và R3; IX theo I1 và I3. Đs: a) 0,6A; 0,4A; 24V; b) 0,32A; 0,48A; 0,8A Bài 9. Người ta mắc một mạch điện như hình 4.12 giữa hai điểm A và B có hiệu điện thế 5V. Các _ + A điện trở thành phần của đoạn mạch là R 1 = 1; R2 = 2; R3 = 3; R4 = 4. R3 R1 B R2 R4 Hình 4.12 a) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch AB. b) Tính cường độ dòng điện qua mạch chính và các mạch rẽ. GỢI Ý: a) Tính R12,R123 rồi tính RAB. b) Tính I theo UAB và RAB; I4 theo UAB và R4; I3 theo UAB và R123. Dựa vào hệ thức: I1 R2  I2 R1 = I I I I I 2 2 1,36 A   1  2  1 2  3  I1; I 2 1 1 2 1 2 1 2 3 Bài 10. Cho mạch điện như hình vẽ bên, hiệu điện thế U = 24V không đổi. R1 + A Một học sinh dùng một Vôn kế đo hiệu điện thế giữa R2 B U C Hình 4.13 các điểm A và B; B và C thì được các kết quả lần lượt là U 1= 6 V, U2= 12 V. Hỏi 12 hiệu điện thế thực tế (khi không mắc vôn kế) giữa các điểm A và B; B và C là bao nhiêu ? ĐS: U1*  8(V ) , U 2*  16(V ) Chủ đề 2: 13 ĐIỆN TRỞ - BIẾN TRỞ I. Một số kiến thức cơ bản. * Điện trở của dây dẫn Ở một nhiệt độ không đổi, điện trở của dây dẫn tỷ lệ thuận với chiều dài, tỷ lệ nghịch với tiết diện và phụ thuộc vào bản chất của dây R = . Công thức: l S * Biến trở là một điện trở có thể thay đổi được giá trị khi dịch chuyển con chạy. * Lưu ý: Khi giải các bài tập về điện trở cần chú ý một số điểm sau: + Diện tích tiết diện thẳng của dây dẫn được tính theo bán kính và đường kính: d2 S = r = 4 2 + Khối lượng dây dẫn: m = D.V = D.S.l. + Đổi đơn vị và phép nâng lũy thừa: 1km = 1000m = 103m; 1m = 10dm; 1m = 100cm = 102cm; 1m = 1000mm = 103mm. 1m2 = 10dm2 =104cm2 =106mm2;; 1mm2 =10-6m2; 1cm2 = 10-4m2; 1cm2 = 104m2. 1k = 1000 = 103; 1M = 1000 000 n n m + a .a = a n+m n m ; (a ) = a n.m q an a � a n �a n � a n.q nm 1 n � ; m  a ; n  a ; � �  n ; � n �  n .q a a �b � b �b � b II. Bài tập A. ĐIỆN TRỞ Bài 1. Một dây dẫn hình trụ làm bằng sắt có tiết diện đều 0,49mm 2. Khi mắc vào hiệu điện thế 20V thì cường độ qua nó là 2,5A. a) Tính chiều dài của dây. Biết điện trở suất của sắt là 9,8.10-8m. b) Tính khối lượng dây. Biết khôi lượng riêng của sắt là 7,8 g/cm3. 14 GỢI Ý: a) Tính chiều dài dây sắt. + Tính R theo U và I. l + Tính l tử công thức : R =  . . s b) Thay V = S.l vào m = D.V để tính khối lượng dây. Đs: 40m; 0,153kg. Bài 2. Người ta dùng dây hợp kim nicrôm có tiết diện 0,2 mm 2 để làm một biến trở. Biết điện trở lớn nhất của biến trở là 40. a) Tính chiều dài của dây nicrôm cần dùng. Cho điện trở suất của dây hợp kim nicrôm là 1,1.10-6m b) Dây điện trở của biến trở được quấn đều xung quanh một lõi sứ tròn có đường kính 1,5cm. Tính số vòng dây của biến trở này. GỢI Ý: l a) Tính chiều dài l từ : R =  . . s b) Chiều dài l’ của một vòng dây bằng chu vi lõi sứ: l’ =  .d => số vòng ' dây quấn quanh lõi sứ là: n = l . l Đs: a) 7,27m; 154,3 vòng. Bài 3. Một dây dẫn bằng hợp kim dài 0,2km, tiết diện tròn, đường kính 0,4cm có điện trở 4. Tính điện trở của dây hợp kim này khi có chiều dài 500m và đường Đs: R2 = 40. kính tiết diện là 2mm. GỢI Ý: Tính điện trở của dây thứ hai. l s + Từ : R =  . =>   R .S R .S R.S ; vì cùng tiết diện nên ta có: 1 1  2 2 l1 l2 l => R2=? (*) 15 2 S1 S1 �d1 �  d12 d 2 � � ; S 2  2 . Thiết lập tỉ số + Với S1= biến đổi ta được S2 S 2 �d 2 � 4 4 thay vào (*) ta tính được R2. B. BIẾN TRỞ Bài 4. Cho hai bóng đèn Đ1, Đ2: trên Đ1 có ghi ( 6V – 1A), trên Đ 2 có ghi Đ2 ( 6V0,5A). a) Khi mắc hai bóng này vào hiệu điện thế 12V thì các đèn có sáng bình thường không? Tại sao? b) Muốn các đèn sáng bình thường thì ta phải dùng thêm một biến trở có con chạy. Hãy vẽ các sơ đồ mạch điện có thể có và tính điện trở của biến trở tham gia vào mạch khi đó. GỢI Ý: a) Tính điện trở mỗi đèn; tính R AB khi mắc ( Đ1 nt Đ2); tính cường độ dòng điện đi qua hai đèn rồi so với Iđm của chúng => kết luận mắc được không? b) Có hai sơ đồ thỏa mãn điều kiện của đầu bài ( HS tự vẽ), sau đó tính R b trong hai sơ đồ. Đs: a) Không. vì: Iđm2 < I2 nên đèn 2 sẽ cháy. b) Rb = 12. Bài 5. Một bóng đèn có hiệu điện thế định mức 12V và cường độ dòng điện định mức là 0,5A. Để sử dụng nguồn điện có hiệu điện thế 12V thì phải mắc đèn với một biến trở có con chạy (tiết diện dây 0,5mm2, chiều dài 240m). a) Vẽ sơ đồ mạch điện sao cho đèn sáng bình thường. b) Khi đèn sáng bình thường điện trở của biến trở tham gia vào mạch lúc đó bằng bao nhiêu? (bỏ qua điện trở của dây nối). c) Dây biến trở làm bằng chất gì? Biết khi đèn sáng bình thường thì chỉ 2/3 biến trở tham gia vào mạch điện. GỢI Ý: a) UđmĐ = 12V mà UAB= 20V => mắc Đ như thế nào với Rb, vẽ sơ đồ cách mắc đó. 16 b) Tính Rb khi Đ sáng bình thường. l S c) Biết Rb chỉ bằng 2/3 Rmaxb=> tính Rmaxb; mặt khác Rmaxb=  => ? tính . Đs: a) Đèn nối tiếp với biến trở. Nếu mắc đèn song song với biến trở đèn sẽ cháy. b)16; c) 5,5.10-8m. Dây làm bằng Vônfram. Bài 6. A R Cho mạch điện như hình 6.1. Biến trở Rx Rx M V có ghi 20 –1A. B C N Hình 6.1 a) Biến trở làm bằng nikêlin có = 4.10-7m và S= 0,1mm2. Tính chiều dài của dây biến trở. b) Khi con chạy ở vị trí M thì vôn kế chỉ 12V, khi ở vị trí N thì vôn kế chỉ 7,2V. Tính điện trở R? GỢI Ý: l S a) Rx max = 20, tính l từ Rx max =  . b) Khi con chạy C ở M thì Rx = ? => vôn kế chỉ UAB = ? Khi con chạy C ở N thì Rx = ? => vôn kế chỉ UR = ? Tính Ux theo UAB và UR; tính I theo Ux và Rx => Từ đó tính được R theo UR và I. Đs: a) 5m; b) 30. III. Luyện tâp Bài 1. Một đoạn mạch gồm hai bóng đèn Đ1, Đ2 và một biến trở, mắc như trên sơ đồ hình 6.2. 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: 17 A M Đ1 N P Đ2 Hình 6.2 B a) Con chạy ở vị trí M b) Con chạy ở vị trí P, trung điểm của đoạn MN; c) Con chạy ở vị trí N. Đs: 4,4A và 3,5A; 2,2A và 1,5A; 1,6A và 0A Bài 2: 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. Điện trở R3=3Ω. Trên biến trở có ghi 15Ω -6A. a) Đặt con chạy ở vị trí N. Các bóng đèn có sáng bình thường không? Đ A R1 Đ C E M N B b) Muốn cho các bóng đèn sáng bình thường, phải đặt con Đ Đ Hình 6.3 chạy ở vị trí nào? c) Có thể đặt con chạy ở vị trí M không? Đs: a) không; b) CM =1/10 MN; c) không 18 Chủ đề 3 CÔNG VÀ CÔNG SUẤT CỦA DÒNG ĐIỆN I . Một số kiến thức cơ bản * Công suất của dòng điện: là đại lượng đặc trưng cho tốc độ sinh công của dòng điện. Công thức: P= A/t 2 (Ta có P = U.I = I .R = Vì ( A = U I t ) U2 R  P=UI ) * 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. Công thức: A = UI t (Ta có A = P.t = U.I.t = I2.R.t = U2 R .t ) * Ngoài đơn vị ( J ) ta còn dùng ( Wh ; kWh ) 1 kWh = 1 000 Wh = 3 600 000 J * Lưu ý: Mạch điện gồm có những vật tiêu thụ điện, nguồn điện và dây dẫn. Công thức A = UIt, cho biết điện năng A (công) mà đoạn mạch tiêu thụ và chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác. Nếu dây dẫn có điện trở rất nhỏ (coi bằng 0). Khi đó giữa các điểm trên một đoạn dây dân coi như không có hiệu điện thế (hiệu điện thế bằng 0). Chính vì vậy mà trên một đoạn dây dẫn có thể có dòng điện khá lớn đi qua, mà nó vẫn không tiêu thụ điện năng, không bị nóng lên. Nhưng nếu mắc thẳng một dây dẫn vào hai cực của một nguồn điện (trường hợp đoản mạch). Do nguồn điện có điện trở rất nhỏ nên điện trở của mạch (cả dây dẫn) cũng rất nhỏ. Cường độ dòng điện của mạch khi đó rất lớn, có thể làm hỏng nguồn điện. II. Bài tập Bài 1. Cho một đoạn mạch mắc như trên sơ đồ hình 7.1. 19 Trên đèn Đ1 có ghi: 6V- 12W. Điện trở R có giá trị 6. Khi mắc đoạn mạch vào một nguồn điện thì hai đèn Đ1,Đ2 sáng bình thường và vôn kế chỉ 12V. a) Tính hiệu điện thế của nguồn điện. b) Tính cường độ dòng điện chạy qua R, Đ1, Đ2. c) Tính công suất của Đ2. V Tính cômg suất tiêu thụ trên toàn mạch. A GỢI Ý: R B C a) Do các đèn sáng bình thường nên xác Đ2 định được U1, U2. Từ đó tính được UAB. Đ1 b) Tính I1 theo Pđm1, Uđm1. Hình 7.1 - Tính IR theo U1, R. => Tính I2 theo I1 và IR. c) Tính P2 theo U2 và I2. d) Tính P theo P1, P2, PR. ( Hoặc có thể tính P theo UAB và I2 ) Đs: a) 16V; b) 2A; 1A; 3A; c) 36W; d) 54W. Bài 2. Một xã có 450 hộ. Mỗi ngày các hộ dùng điện 6 giờ, với công suất thụ trung bình mỗi hộ là 120W. a) Tính tiền điện phải trả của mỗi hộ và của cả xã trong một tháng theo đơn giá 700đ/ kWh. b) Tính trung bình công suất điện mà xã nhận được bằng bao nhiêu? c) Điện năng được truyền tải đến từ trạm điện cách đó 1km. Cho biết hiệu suất truyền tải năng lượng bằng 68% và hiệu điện thế tại nơi sử dụng là 150V. Tìm hiệu điện thế phát đi từ trạm điện và điện trở đường dây tải. d) Dây tải bằng đồng có điện trở suất  = 1,7.10-8m. Tính tiết diện dây. Đs: a) 21,6 kWh, thành tiền: 15120 đồng/mỗi hộ; 6804000 đồng/450 hộ. b) 54 kW; c) 220V, Rdây = 0,194; d) 175mm2. GỢI Ý: (theo hình vẽ 7.2) A a) Tính điện năng tiêu thụ của mỗi hộ ( A= P.t); tính thành tiền mỗi hộ; tính số tiền cả xã (450 U0 R B hộ). Hình7.2 20
- Xem thêm -