Bồi dưỡng HSG vật lý 9 ( phần quang học)

Bồi dưỡng HSG Vật lý 9 ( phần Quang học)
MỘT SỐ BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH
NHIỆT HỌC
Bài1: Nhiệt độ bình thường của thân thể người là 36,6
0
C. Tuy nhiên ta
không thấy lạnh khi nhiệt độ của không khí là 25
0
C và cảm thấy rất nóng khi
nhiệt độ không khí là 36
0
C. Còn trong nước thì ngược lại, khi ở nhiệt độ 36
0
C
con người cảm thấy bình thường, còn khi ở 25
0
C người ta cảm thấy lạnh. Giải
thích nghịch lí này như thế nào?
Bài 2: Sự truyền nhiệt chỉ thực hiện được từ một vật nóng hơn sang
một vật lạnh hơn. Nhưng một chậu nước để trong phòng có nhiệt độ bằng nhiệt
độ của không khí xung quanh, lẽ ra nó không thể bay hơi được vì không nhận
được sự truyền nhiệt từ không khí vào nước. Tuy vậy, trên thực tế , nước vẫn cứ
bay hơi. Hãy giải thích điều như là vô lí đó.
Bài 3: Ai cũng biết rằng giấy rất dễ cháy.Nhưnng có thể đun sôi nước
trong một cái cốc bằng giấy, nếu đưa cốc này vào ngọn lửa của bếp đèn dầu
đang cháy. Hãy giải thích nghịch lí đó.
Bài 4: Về mùa hè, ở nhiều xứ nóng người ta thường mặc quần áo dài
hoặc quấn quanh người bằng những tấm vải lớn. Còn ở nước ta lại thường mặc
quần áo mỏng, ngắn. Vì sao vậy?
Bài 5: Tại sao trong tủ lạnh, ngăn làm đá được đặt trên cùng, còn trong
các ấm điện, dây đun lại được đặt gần sát đáy?

Bài 6: Một quả cầu kim loại được treo vào một lực kế nhạy và nhúng
trong một cốc nước. Nếu đun nóng đều cốc nước và quả cầu thì số chỉ lực kế
tăng hay giảm? Biết rằng khi nhiệt độ tăng như nhau thì nước nở nhiều hơn kim
loại.
GV: Đoàn Thúy Hòa
1
Bồi dưỡng HSG Vật lý 9 ( phần Quang học)
BÀI TẬP VỀ TRAO ĐỔI NHIỆT
Bai 1: Người ta thả vào 0,2kg nước ở nhiệt độ 20
0
C một cục sắt có
khối lượng 300g ở nhiệt độ 10
0
C và một miếng đồng có khối lượng 400g ở
25
0
C. Tính nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp và nêu rõ quá trình trao đổi nhiệt
giữa các thành phần trong hỗn hợp đó.
Bài 2: Để có M = 500g nước ở nhiệt độ t = 18
0
C để pha thuốc rửa ảnh,
người ta đẵ lấy nước cất ở t
1
= 60
0
C trộn với nước cất đang ở nhiệt độ t
2
= 4
0
C.

Hoỉ đẵ dùng bao nhiêu nước nóng và bao nhiêu nước lạnh? Bỏ qua sự trao đổi
nhiệt với vỏ bình.
Bài 3: Để xác định nhiệt độ của một chiếc lò, người ta đốt trong nó một
cục sắt có khối lượng m = 0,3kg rồi thả nhanh vàotrong bình chứa m
1
= 4kg
nước có nhiệy độ ban đầu là t
1
= 8
0
C. Nhiệt độ cuối cùng trong bình là t
2
= 16
0
C.
Hãy xác định nhiệt độ của lò. Bỏ qua trao đổi nhiệt với vỏ bình. Nhiệt dung
riêng của sắt là c = 460J/kg.K.
Bài 4: Một cục đồng khối lượng m
1
= 0,5kg được nung nóng đến nhiệt
độ t
1
= 917
0
C rồi thả vào một chậu chứa m
2
= 27,5kg nước đang ở nhiệt độ t
2
=
15,5

0
C. Khi cân bằng nhiệt độ thì nhiệt độ của cả chậu là t = 17
0
C. Hãy xác định
nhiệt dung riêng của đồng. Nhiệt dung riêng của nước c
2
= 4200J/kg.K. Bỏ qua
trao đổi nhiệt với chậu nước.
Bài 5: Để có thể làm sôi m = 2kg nước có nhiệt độ ban đầu t
1
= 10
0
C
chứa trong một chiếc nồi bằng nhôm có khối lượng m
1
chưa biết, người ta đẵ
cấp một nhiệt lượng Q = 779 760J. Hãy xác định khối lượng của nồi. Biết nhiệt
dung riêng của nhôm là c
1
= 880J/Kg.K. Xem như không có nhiệt lượng hao
phí.
Bài 6: Một nhiệt lượng kế khối lượng m
1
= 100g, chứa m
2
= 500g nước

cùng
ở nhiệt độ t
1

= 15
0
C. Người ta thả vào đó m = 150g hỗn hợp bột nhôm và thiếc được
nung nóng tới t
2
= 100
0
C. Nhiệt độ khi cân bằng nhiệt là t = 17
0
C. Tính khối lượng
nhôm và thiếc có trong hỗn hợp. Nhiệt dung riêng của chất làm nhiệt lượng kế, của
nước, nhôm, thiếc lần lượt là : c
1
= 460J/kg.K ; c
2
= 4200J/kg.K ; c
3
= 900J/kg.K ; c
4
=230J/kg.K.
GV: Đoàn Thúy Hòa
2
Bồi dưỡng HSG Vật lý 9 ( phần Quang học)
Bài 7 : Có hai bình cách nhiệt. Bình 1 chứa m
1
= 2kg nước ở t
1
= 40
0
C. Bình 2 chứa

m
2
= 1kg nước ở t
2
= 20
0
C. Người ta trút một lượng nước m
,
từ bình 1 sang bình 2.
Sau khi ở bình 2 nhiệt độ đẵ ổn định, lại trút lượng nước m
,
từ bình 2 trở lại bình 1.
nhiệt độ cân bằng ở bình 1 lúc này là t
,
1
= 38
0
C. Tính khối lượng nước m
,
trút trong
mỗi lần và nhiệt độ cân bằng t
,
2
ở bình 2.
Bài 8 : Có hai bình, mỗi bình đựng một chất lỏng nào đó. Một HS lần lượt múc từng
ca chất lỏng ở bình 2 trút vào bình 1 và ghi lại nhiệt độ khi cân bằng ở bình 1 sau mỗi
lần trút : 20
0
C, 35
0

C, rồi bỏ sót mất 1 lần không ghi, rồi 50
0
C. Hãy tính nhiệt độ khi có
cân bằng nhiệt ở lần bị bỏ sót không ghi, và nhiệt độ của mỗi ca chất lỏng lấy từ bình
2 trút vào. Coi nhiệt độ và khối lượng của mỗi ca chất lỏng lấy từ bình 2 đều như
nhau. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường.
Bài 9 : a) Một hệ gồm có n vật có khối lượng m
1
, m
2
,… m
n
ở nhiệt độ ban đầu t
1
, t
2
,
….t
n
, làm bằng các chất có nhiệt dung riêng c
1
, c
2
, …… c
n
, trao đổi nhiệt với
nhau.Tính nhiệt độ chung của hệ khi có cân bằng nhiệt.
b) Ap dụng : Thả 300g sắt ở nhiệt độ 10
0
C và 400g đồng ở 25

0
C vào 200g nước
ở 20
0
C. Tính nhiệt độ khi cân bằng nhiệt. Cho nhiệt dung riêng của sắt, đồng, nước lần
lượt là 460, 400 và 4200J/kg.K.
Bài 5: Một thau nhôm có khối lượng 0,5kg đựng 2kg nước ở 20
0
C.
a) Thả vào thau nước một thỏi đồng có khối lượng 200g lấy ở lò ra. Nước nóng
đến 21,2
0
C. tìm nhiệt độ của bếp lò? Biết NDR của nhôm, nước, đồng lần lượt là: c
1
=
880J/kg.K; c
2
= 4200J/kg.K; c
3
= 380J/kg.K. Bỏ qua sự tỏa nhiệt ra môi trường
b) Thực ra trong trường hợp này, nhiệt lượng tỏa ra môI trường là 10% nhiệt
lượng cung cấp cho thau nước. Tìm nhiệt độ thực sự của bếp lò.
c) nếu tiếp tục bỏ vào thau nước một thỏi nước đá có khối lượng 100g ở 0
0
C
nước đá có tan hết không? Tìm nhiệt độ cuối cùng của hệ thống hoặc lượng nước đá
còn sót lại nếu không tan hết. Biết NNC của nước đá là = 3,4.10
5
J/kg.
GV: Đoàn Thúy Hòa

3
Bồi dưỡng HSG Vật lý 9 ( phần Quang học)
BÀI TẬP VỀ NSTN CỦA NHIÊN LIỆU VÀ HIỆU SUẤT
CỦA ĐỘNG CƠ NHIỆT
Bài 1: Dùng bếp dầu đun sôi 2,2 lít nước ở 25
0
C dựng trong một ấm nhôm
có khối lượng 0,5kg. Biết chỉ có 30% nhiệt lượng do dầu tỏa ra khi bị đốt cháy làm
nóng ấm và nước trong ấm, NDR của nước và nhôm theo thứ tự lần lượt là
4200J/kg.K và 880J/kg.K, NSTN của dầu hỏa là 44.10
6
J/kg. Hãy tính lượng dầu cần
dùng?
Bài 2: Để có nước sôi các nhà thám hiểm đẵ phải đun nóng chảy 1kg băng
có nhiệt độ ban đầu t
1
= - 10
0
C và đẵ dùng hết 4kg củi khô. Hãy tính hiệu suất của
bếp, biết rằng NSTN của củi là q = 10
7
J/kg.
Bài 3:Một ôtô chạy với vận tốc v = 54km/h thì công suất máy phải sinh ra là
P = 45kW. Hiệu suất của máy là H = 30%. Hỏi cứ đi 100km thì xe tiêu thụ hết bao
nhiêu lít xăng?
Xăng có khối lượng riêng D = 700kg/m
3
và NSTN q = 4,6.10
7
J/kg.

Bài 4: Một động cơ nhiệt hiệu suất H = 16%, công suất trung bình P =15kW,
mỗi ngày làm việc 6 h. Hỏi với số xăng dự trữ là 3500lít, động cơ làm việc được bao
nhiêu ngày? Cho biết khối lượng riêng và NSTN của xăng ở bài trên.
Bài 5: Một ôtô được trang bị một động cơ tuabin hơi có công suất 125 sức
ngựa và hiệu suất 0,18. Hỏi cần bao nhiêu củi để ôtô đi được quãng đường 1km với
vận tốc 18km/h, và với công suất tối đa của động cơ. NSTN của củi là 3.10
6
cal/kg. 1
sức ngựa bằng 736W, còn 1cal = 4,186J.
Bài 6: a) Tính lượng dầu cần để đun sôi 2 lít nước đựng trong một ấm bằng
nhômcó khối lượng 200g. Biết NDR của nước và ấm nhôm là c
1
=4200J/kg.K; c
2
=
880J/kg.K, NSTN của dầu là q = 44.10
6
J/kg và hiệu suất của bếp là 30%.
b) Cần đun thêm bao lâu nữa thì nước hóa hơi hoàn toàn. Biết bếp dầu
cung cấp nhiệt một cách đều đặn và kể từ lúc đun cho đến lúc sôi mất thời gian 15
phút. Biết nhiệt hóa hơi của nước L = 2,3.10
6
J/kg.
GV: Đoàn Thúy Hòa
4
Bồi dưỡng HSG Vật lý 9 ( phần Quang học)
BÀI TẬP VỀ SỰ CHUYỂN THỂ CỦA CÁC CHẤT TRONG QUÁ
TRÌNH TRAO ĐỔI NHIỆT
Bài 1: Một bếp dầu dùng để đun nước. Khi đun 1kg nước ở 20
0

C thì sau 10 phút
nước sôi. Cho bếp dầu cung cấp nhiệt một cách đều đặn.
a) Tìm thời gian cần thiết để đun lượng nước trên bay hơihoàn toàn. Cho NDR
và NHH của nước là c = 4200J/kg.K; L = 2,3.10
6
J/kg. Bỏ qua sự thu nhiệt của
ấm nước.
b) Giải lại câu a nếu tính đến ấm nhôm có khối lượng 200g có NDR 880J/kg.K.
ĐS: a. 1h 18ph 27s b. 1h 15ph 42s
Bài 2: Để có 50 lít nước ở t = 25
0
C, người ta đổ m
1
kg nước ở t
1
= 60
0
C vào m
2
kg nước đá ở t
2
= - 5
0
C. Tính m
1
và m
2
. Nhiệt dung riêng của nước và nước đá
lần lượt là c
1

= 4200J/kg.K ; c
2
= 2100J/kg.K, Nhiệt nóng chảy của nước đá là
= 3,4.10
5
J/kg.
ĐS: 12,2kg và 37,8kg
Bài 3: Trong một bình đồng khối lượng m
1
= 400g có chứa m
2
= 500g nước
cùng ở nhiệt độ t
1
= 40
0
C. Thả vào đó một mẩu nước đá ở t
3
= -10
0
C. Khi có cân
bằng nhiệt ta thấy còn sót lại m
,
= 75g nước đá chưa tan. Xác định khối lượng
ban đầu m
3
của nước đá. Cho NDR của đồng là 400J/kg.K.
ĐS: 0,32kg
Bài 4: Dẫn m
1

= 0,5kg hơi nước ở t
1
= 100
0
C vào một bình bằng đồng có khối
lượng m
2
= 0,3kg trong đó có chứa m
3
= 2kg nước đá ở t
2
= - 15
0
C. Tính nhiệt
độ chung và khối lượng nước có trong bình khi có cân bằng nhiệt. Cho NDR
của đồng là 400J/kg.K.
ĐS: 58
0
C và 2,5kg
Bài 5: Thực nghiệm cho thấy rằng nếu đun nóng hoặc làm lạnh nước mà áp
dụng một số biện pháp đặc biệt thì có thể được nước trong trạng thái lỏng ở
các nhiệt độ trên 100
0
C (gọi là nước nấu quá) và dưới 0
0
C (gọi là nước cóng)
Trong một nhiệt lượng kế chứa m
1
= 1kg nước cóng có nhiệt độ t
1

= -10
0
C.
Người ta đổ vào đó m
2
= 100g nước đẵ được nấu quá đến t
2
= +120
0
C. Hỏi nhiệt
độ cuối cùng trong nhiệt lượng kế bằng bao nhiêu? Vỏ nhiệt lượng kế có khối
lượng M = 425g và NDR c = 400J/kg.K.
ĐS: 4
0
C
Bài 6: Khi bỏ một hạt nước nhỏ vào nước cóng thì nước lập tức bị đóng băng.
Hãy xác định
a) Có bao nhiêu nước đá được hình thành từ M = 1kg nước cóng ở nhiệt độ
t
1
= - 8
0
C.
b) Cần phải làm cóng nước đến nhiệt độ bằng bao nhiêu để nó hoàn toàn
biến thành nước đá.
Bỏ qua sự phụ thuộc NDR và NNC của nước vào nhiệt độ.
ĐS: a. 86g b. -162
0
C
GV: Đoàn Thúy Hòa

5
Bi dng HSG Vt lý 9 ( phn Quang hc)
Ch 1: V tia ti v tia phn x
Bi 1: Mt ngi cú chiu cao H = 1,8m ng soi trc 1 gng phng treo
thng ng.
a) Hóy v ng i ca tia sỏng i t chõn ngi ú ti gng ri phn x ti
mt. b) Hi chiu cao ti thiu ca gng phi bng bao nhiờu ngi ú khi
ng yờn cú th nhỡn thy ht chiu cao ca mỡnh trong gng? Khong cỏch t
sn n mộp di ca gng phi l bao nhiờu nu tm cao ca mt l H
1
=
1,68m?

Bi 2: Hai gng phng G
1
, G
2
lm vi
nhau mt gúc nhn nh hỡnh 3.12. S l
mt im sỏng, M l v trớ t mt. Hóy
trỡnh by cỏch v ng i tia sỏng t S
phn x ln lt trờn G
1
, ri G
2
v ti mt.
M
S

Bi 3: Cỏc gng phng AB,BC,CD c

sp xp nh hỡnh v. ABCD l mt hỡnh ch
nht cú AB = a, BC = b; S l mt im sỏng
nm trờn AD v bit SA = b
1.
a) Dng tia sỏng i t S, phn x ln
lt trờn mi gng AB,BC,CD mt
ln ri tr li S.
b) Tớnh khong cỏch a
1
t A n im
ti trờn gng AB.
A B
S

D C
Bi 4: Hai gng phng M
1
, M
2
t song
song vi mt phn x quay vo nhau, cỏch
nhau mt on d. Trờn ng thng song
song vi hai gng cú hai im S, O vi cỏc
khong cỏch c cho trờn hỡnh v
a) Hóy trỡnh by cỏch v mt tia sỏng t
S n gng M
1
ti I, phn x n
gng M
2

ti J ri phn x n O.
b) Tớnh khong cỏch t I n A v t J
n B.
O
h
S
A a B

Bài 5: Hai mẩu gơng phẳng nhỏ nằm cách
nhau và cách một nguồn điểm những khoảng
nh nhau. Góc giữa hai gơng phải bằng bao
nhiêu để sau hai lần phản xạ thì tia sáng
a) hớng thẳng về nguồn
b) quay ngợc trở lại nguồn theo đờng cũ.
. S
G
1
G
2
Ch 2: Vn tc chuyn ng ca nh qua Gng.
GV: on Thỳy Hũa
6
Bi dng HSG Vt lý 9 ( phn Quang hc)
Bi 6: Mt ngi ng trc mt gng phng. Hi ngi ú thy nh ca
mỡnh trong gng chuyn ng vi vn tc bng bao nhiờu khi:
a)Gng lựi ra xa theo phng vuụng gúc vi mt gng vi vn tc v =
0,5m/s.
b)Ngi ú tin li gn gng vi vn tc v = 0,5m/s.
Bi 7:
im sỏng S t cỏch gng phng G mt

on SI = d (hỡnh v). Anh ca S qua gng
s dch chuyn th no khi:
a)Gng quay quanh mt trc vuụng gúc vi
mt phng hỡnh v ti S.
b)Gng quay i mt gúc quanh mt trc
vuụng gúc vi mt phng hỡnh v ti I
S
G
I
Chủ đề 3: Tìm ảnh của nguồn qua hệ g ơng
Bài 8: Hai gơng phẳng đặt vuông góc với nhau. ở khoảng trớc hai gơng có một
nguồn sáng S. Hỏi nếu có một ngời cũng đặt mắt trớc hai gơng thì có thể thấy đ-
ợc mấy ảnh của nguồn trong hai gơng?
Bài 9: Hai chiếc gơng phẳng quay mặt phản xạ vào nhau. Một nguồn sáng điểm
nằm ở khoảng giữa hai gơng. Hãy xác định góc giữa hai gơng để nguồn sáng và
các ảnh S
1
của nó trong gơng G
1
, ảnh S
2
của nó trong gơng G
2
nằm trên ba đỉnh
của một tam giác đều.
Bài 10: Hai gơng phẳng hợp với nhau một góc . Giữa chúng có một nguồn
sáng điểm. Anh của nguồn trong gơng thứ nhất cách nguồn một khoảng a =
6cm, ảnh trong gơng thứ hai cách nguồn một khoảng b = 8cm, khoảng cách giữa
hai ảnh là c = 10 cm. Tìm góc giữa hai gơng.
Bài tập ứng dụng ĐL truyền thẳng của ánh sáng.

Bài 11: Một ngời có chiều cao AB đứng gần
một cột điện CD. Trên đỉnh cột có một
bóng đèn nhỏ. Bóng ngời có chiều dài A

B

.
a) Nếu ngời đó bớc ra xa cột thêm c =
1,5m, thì bóng dài thêm d = 0,5m.
Hỏi nếu lúc ban đầu ngời đó đi vào
gần thêm c = 1m thì bóng ngắn đi
bao nhiêu?
b) Chiều cao cột điện là 6,4m.Hãy tính
chiều cao của ngời?
D

B
B

A C
GV: on Thỳy Hũa
7
Bi dng HSG Vt lý 9 ( phn Quang hc)
BI TP V MCH IN NI TIP SONG SONG V HN HP
Bi 1: Cú hai in tr, Bit R
1
=4R
2
. Ln lt t vo hai u in tr R
1

v R
2
mt hiu in th U =16V thỡ cng dũng in qua cỏc in tr ln lt l I
1
v I
2
=I
1
+6. Tớnh R
1
,R
2
v cỏc dũng in I
1
,I
2
.

Bi 2: t vo hai u in tr R hiu in th U
1
thỡ cng dũng in qua
in tr l I
1
, nu hiu in th dt vo hai u in tr R tng 3 ln thỡ cng
dũng in lỳc ny l I
2
=I
1
+12 (A). Hóy tớnh cng dũng in I
1

.
Bi 3: T hai loi in tr R
1
= 1 v R
2
= 4 . Cn chn mi loi my chic
mc thnh mt mch in ni tip m in tr tng ng ca on mch
l 9 . Cú bao nhiờu cỏch mc nh th?
Bi 4: Mc hai in tr R
1
,R
2
vo hai im A,B cú hiu in th 90V. Nu mc
R
1
v R
2
ni tip thỡ dũng in mch chớnh l 1A. Nu mc R
1
,R
2
song song thỡ
dũng in mch chớnh l 4,5A. Hóy xỏc nh R
1
v R
2.

Bi 5:
Cho mch in nh hỡnh v.
Trong ú R

1
= 4 , R
2
= 10 ,R
3
= 15 hiệu
điện thế U
CB
=5,4V.
a) Tính điện trở tơng đơng R
AB
của đoạn
mạch.
b) Tính cờng độ dòng điện qua mỗi điện trở
và số chỉ của ampe kế A.
R
2

R
1

C
R
3

A
K + -
Bi 6:
Trờn hỡnh v l mt mch in cú hai cụng tc
K

1
v K
2
. Cỏc in tr R
1
= 12,5 , R
2
= 4
,R
3
= 6 . Hiu in th dt hai u on
mch U
MN
= 48,5V.
a) K
1
úng,K
2
ngt. Tớnh cng dũng
in qua mi in tr.
b) K
1
ngt,K
2
úng. Cng dũng in qua
R
4
l 1A. Tớnh R
4
.

c) K
1
v K
2
cựng úng, tớnh in tr tng
ng ca c mch, t ú suy ra cng
dũng in mch chớnh.

R
1
R
4
K
2
P
K
1
R
2

R
3
M N
Bi 7 :
Mt on mch in gm 5 in tr mc
nh trờn s hỡnh v.
Cho bit R
1
= 2,5 ; R
2

= 6 ;R
3
= 10 ;
R
4
= 1,25 ; R
5
= 5 . hai đầu đoạn
mạch AB có hiệu điện thế 6V. Tính cờng
độ dòng điện đi qua mỗi điện trở.
R
1
R
4

C
R
2
A D B
R
3
R
5
E
GV: on Thỳy Hũa
8
Bồi dưỡng HSG Vật lý 9 ( phần Quang học)
BÀI TẬP VỀ CÔNG THỨC ĐIỆN TRỞ,BIẾN TRỞ, KHÓA K
Bài 1 : Hai dây dẫn có tiết diện như nhau. Dây bằng đồng ( p
đ

= 1,7.10
-8
Ω m) có
chiều dài bằng 15 lần dây bằng nikêlin( p
n
= 0,4.10
-6
Ω m). Dây đồng có điện trở
25 Ω . Tính điện trở của dây nikêlin. (41
Ω)
Bài2 : Đặt vào hai đầu đoạn dây làm bằng hợp kim có chiều dài l, tiết diện S
1
=
0,2mm
2
một hiệu điện thế 32V thì dòng điện qua dây là I
1
= 1,6A. Nếu cũng đặt
một hiệu điện thế như vậy vào hai đầu đoạn dây thứ hai cũng làm bằng hợp kim
như trên, cùng chiều dài l nhưng có tiết diện S
2
thì dòng điện qua dây là I
2
= 3.04A.
Tính tiết diện S
2
của đoạn dây thứ hai.
(0,38mm
2
)

Bài 3 : Một bóng đèn 6V được mắc vào
một nguồn điện qua một biến trở. Điện
trở của bóng đèn bằng 3 Ω. Điện trở lớn
nhất của biến trở là 20 Ω. Ampe kế chỉ
1,56A khi con chạy ở vị trí M.
a) Tính hiệu điện thế của nguồn
điện. (36V)
b) Phải điều chỉnh biến trở thế nào
để bóng đèn sáng bình thường ?
(R
b
= 15 Ω)

Đ

A A
M N B
Bài 4 : Một đoạn mạch như trên sơ đồ
được mắc vào một nguồn điện 30V. Bốn
bóng đèn D như nhau, mỗi bóng có điện
trở 3 Ω và hiệu điện thế định mức 6V.
Điện trở R = 3 Ω. Trên biến trở có ghi
15 Ω - 6A.
a) Đặt con chạy ở vị trí N. 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 ?
Cã thÓ ®Æt con ch¹y ë vÞ trÝ M kh«ng?
§

1
§
2
A R C E B

M N

§
3
§
4
Bài 5:
Một đoạn mạch được mắc như trên sơ
đồ hình vẽ và nối với một nguồn điện
12V. Khi khóa K
1
mở,K
2
đóng vào B,
ampe kế chỉ 1,2A. Khi khóa K
1
đóng,K
2
đóng vào A, ampe kế chỉ 5A. Tính R
1
và
R
2
.
(6 Ω ; 4 Ω)

N
R
1
K
1

R
2
A B
A


K
2
GV: Đoàn Thúy Hòa
9
Bồi dưỡng HSG Vật lý 9 ( phần Quang học)
GV: Đoàn Thúy Hòa
10
Bồi dưỡng HSG Vật lý 9 ( phần Quang học)
BÀI TOÁN CHIA DÒNG
Bài 1:Cho mạch điện như sơ đồ hình
vẽ:
a) Cho R
1
=R
3
= 2 Ω ; R
2
= 3 Ω ; R

4
=
6Ω ; R
A
= 0 Ω ,U
AB
= 5V. Tìm I
1
, I
2
,I
3
,I
4
và số chỉ của Ampe kế
b) Nếu R
1
= R
2
= 1 Ω ;R
3
= 3Ω ; R
4
=
4Ω ; R
A
= 0. Ampe kế chỉ 1A. Tìm
I
1
, I

2
,I
3
,I
4
và U
AB
.
R
1
R
2
A A B
R
3
R
4
Bài 2:
Một đoạn mạch có 5 điện trở được mắc
như hình vẽ. Cho biết R
1
=5 Ω ; R
2
= 12
Ω ; R
3
= 20 Ω ; R
4
= 2,5Ω ; R
5

= 10
Ω ,Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện
thế U
AB
= 12V . Tìm cường độ dòng
điện qua mỗi điện trở và hiệu điện thế
giữa hai đầu mỗi điện trở.
R
1
R
4
R
2


A B
R
3
R
5
Bài 3:
Có mạch điện như hình vẽ. Cho R
1
=20
Ω ; R
2
= 6 Ω ; R
3
= 20 Ω ; R
4

= 2Ω .
a) Tính điện trở của mạch CD khi khóa
K mở và khóa K đóng.
b) Nếu đóng K và U
CD
= 12V. Hỏi
cường độ dòng điện qua R
3
là bao
nhiêu?
A K R
3
B
R
2
R
1
R
4
Bài 4:
Cho mạch điện như hình vẽ, trong đó
hiệu điện thế U = 12V, các điện trở có
giá trị : R
1
=8 Ω ; R
2
= 12 Ω ; R
3
= 12
Ω ; R

4
là một biến trở, hai ampe kế A
1
,
A
2
có điện trở không đáng kể.
a) Cho R
4
= 18 Ω . Xác định số chỉ của
các ampe kế.
b) Cho R
4
= 8 Ω . Xác định số chỉ của
các ampe kế.
R
1
R
3
A
1
A
2
R
2
R
4

U
Trên con đường dẫn đến thành công không có dấu chân của người lười biếng


11
Bi dng HSG Vt lý 9 ( phn Quang hc)
Bi 5:
Cho mch in nh hỡnh v, trong ú ba
ampe k A
1
, A
2
A
3
cú cựng giỏ tr . Bit
rng ampe k A
1
ch 0,2A; ampe k A
2

ch 0,8A. Hi ampe k A
3
ch bao
nhiờu?

R
1
R
2
R
3
R
4

R
5
R
6
A
1
A
2
A
3
BI TON V CễNG, CễNG SUT
Bi 1: Cú hai búng ốn loi 110V 100W v 110V 25W.
a) Tỡm cỏc nh mc ca mi búng.
b) So sỏnh sỏng ca mi búng khi mc chỳng ni tip vo hai im cú hiu in th
220V v khi mc chỳng song song vo hai im cú hiu in th 110V.
Bi 2: Hai búng 110V 100W v 110V 25W c mc vo hiu in th 220V. cỏc
ốn sỏng bỡnh thng phi dựng 1 hoc hai in tr ph ghộp thờm vo b búng. Hóy sut
s v tớnh cỏc in tr ph. Cỏch ghộp no cú hiu sut cao hn?
Bi 3: Mt phũng hc cú 10 búng ốn loi 220V 60W c mc vo mng in 220V.
Nu dõy dn bng ng cú tit din 0,5mm
2
thỡ cú m bo an ton khụng? Bit rng dõy
dn cú tit din 1,5mm
2
chu c dũng in ti a l 10A.
Bi 4: Mt búng ốn 6V c mc vo mt ngun in qua mt bin tr nh hỡnh v. in
tr ca búng ốn l 3 . in tr ln nht ca bin tr l 20 . Ampe k ch 1,56A khi con
chy v trớ M.
a) Tớnh hiu in th ca ngun in.
b) Phi iu chnh bin tr nh th

no búng ốn sỏng bỡnh
thng?
C
A B
M N
Bi 5: Gia hai im ca mt mch in cú hai in tr R
1
v R
2
mc song song ri ni
tip vi in tr R
3
= 6 . in tr R
1
nh hn R
2
v cú giỏ tr R
1
= 6 . Bit cụng sut
tiờu th trờn R
2
l 12W. Tớnh R
2
, bit hiu in th hai u on mch l 30V.
Bi 6: Cú 4 búng ốn loi 110V, cụng sut 25W, 40W, 60W,75W.
a) Tớnh in tr ca mi búng ốn v cng dũng in i qua nú khi nú c mc
ỳng hiu in th nh mc.
b) Cú th mc 4 búng ốn ú vo li in 220V nh th no chỳng vn sỏng bớnh
thng?
c) Cỏc búng ốn c mc nh cõu b, búng ốn 25W b chỏy. Cỏc búng ốn khỏc sỏng

nh th no?
Bài 7: Phòng làm việc của một ban biên tập có 6 máy vi tính, mỗi máy có công suất
150W,12 bóng đèn, mỗi bóng 40W và một máy điều hòa nhiệt độ có công suất 1200W
hoạt động liên tục trong 8 giờ. Hỏi trong một tháng(30 ngày) phòng làm việc của Ban tốn
bao nhiêu tiền điện biết rằng 1kWh có giá 500 đồng.
Trờn con ng dn n thnh cụng khụng cú du chõn ca ngi li bing

12
A
B
Bồi dưỡng HSG Vật lý 9 ( phần Quang học)
Bài 8: Trong bộ bóng lắp ở hình vẽ,
các bóng có cùng điện trở R. Cho
biết công suất bóng thứ tư là P
4
=
1W. Tìm công suất của các bóng còn
lại.
M
Đ
2
Đ
4
Đ
1
Đ
3
Đ
5
N

Bài 9: Trong sơ đồ mạch điện ở bài 8 nếu các bóng có cùng công suất. Cho R
4
= 1 Ω .
Hãy tính R
1
; R
2
;R
3
; R
5
Bài 10: Một bếp điện có ghi 220V – 1000W được dùng ở hiệu điện thế 220V.
a) Vẽ đồ thị công suất của bếp điện theo thời gian t = 5 phút
b) Do bị sụt thế nên hiệu điện thế chỉ còn 200V. Tính công suất của bếp điện khi đó.
Bài 11: Có mạch điện như hình vẽ. Cho biết Đ
1
(220V
– 100W) ; Đ
2
(220V – 60W)
Đ
3
(220V – 40W); Đ
4
(220V – 25W); U = 240V.
a) Đèn nào sáng nhất?
b) Tính điện năng tiêu thụ trong 1 giờ của cả 4
bóng.
c) Các đèn có sáng bình thường không? Tại sao?
U

Đ
1
Đ
2
Đ
3
Đ
4
Bài 12: Dùng một nguồn điện có hiệu điện thế không đổi U = 5,5V để thắp sáng bình thường
hai bóng đèn 3V – 3W và 2,5V – 0,5W. Hãy nêu sơ đồ, tính điện trở phụ để cả hai bóng sáng
bình thường. Chọn sơ đồ nào có lợi nhất?
Bài 13: Có 4 bóng đèn cùng hiệu điện thế 110V, nhưng công suất lần lượt là 60W, 50W, 50W
và 40W. có cách nào mắc chúng vào mạch 220V để cho các đèn sáng bình thường?
a) Dựa vào lí luận về công suất.
b) Thử lại bằng định luật Ôm.
Bài 14: Trong mạch điện ở hình vẽ cho biết các đèn Đ
1
(6V – 6W) ; Đ
2
(12V – 6W). Khi mắc hai điểm A và B
vào một hiệu điện thế U
0
thì các đèn sáng bình thường.
Hãy xác định:
a) Hiệu điện thế định mức của các đèn Đ
3
; Đ
4
;Đ
5

b) Công suất tiêu thụ của cả mạch, biết công suất tiêu
thụ của đèn Đ
3
là 1,5W và tỉ số công suất định
mức của hai đèn cuối cùng là 5/3.
Đ
1
C

Đ
2
A B
Đ
3
Đ
4
D

Đ
5
Bài 15: Có 3 bóng đèn Đ
1
(6V – 6W) ; Đ
2
(6V – 3,6W) và Đ
3
(6V – 2,4W).
a) Tính điện trở và cường độ dòng điện định mức của mỗi bóng đèn.
Trên con đường dẫn đến thành công không có dấu chân của người lười biếng


13
Bồi dưỡng HSG Vật lý 9 ( phần Quang học)
b) Phải mắc ba bóng đèn nói trên như thế nào vào hiệu điện thế U = 12V để cả ba bóng đèn
đều sáng bình thường? Giải thích?
Bài 16: Hai bóng đèn Đ
1
(6V–3W) và Đ
2
(6V– W) cùng
biến trở R
x
được mắc vào hiệu điện thế U như hình vẽ.
a-Khóa K mở, đèn Đ
1
sáng bình thường. Xác định
hiệu điện thế U và tính công suất tiêu thụ của đèn Đ
2
.
a- Khóa K đóng.
+ Độ sáng các đèn thay đổi như thế nào so với trước?
Giải thích?
+ Muốn đèn Đ
2
sáng bình thường thì biến trở phải có
trị số bao nhiêu?
K Đ
2
R
x
Đ

1
U
TÌM ĐỊNH MỨC BỘ ĐÈN
Bài 1 : Cho 3 bóng đèn có định mưc như sau :
Bóng 1: 3V – 3W Bóng 2: 3V – 1W Bóng 3: 2,5V – 1,25W
1) Ghép 3 bóng nối tiếp.
a) Tìm hiệu điện thế định mức của bộ.
b) Khi đó công suất định mức của mỗi bóng là bao nhiêu?
2) Hỏi như câu 1 nếu cả 3 bóng trên ghép song song?
Bài 2: Cho 3 bóng đèn.
Bóng 1: 110V – 100W ; Bóng 2: 110V – 25W; Bóng 3: 220V – 60W. Tìm hiệu điện thế
định mức của bộ bóng khi chúng được ghép như sau:
a) Ghép song song. b) Ghép nối tiếp.
c) Bóng 1 ghép song song với bộ hai bóng kia ghép nối tiếp nhau.
d) Bóng 1 nối tiếp với bộ song song của bóng 2 và bóng 3.
Bài 3: Tìm định mức của bộ bóng sau:
1) Bóng 220V–60W ghép song song với bộ 2 bóng 110V–100W và 110V–25W nối
tiếp.
2) Bóng 220V – 60W nối tiếp với bộ song song hai bóng trên.
Bài 4: Cho các dụng cụ sau: một nguồn điện có hiệu điện thế không đổi U = 12V, hai
bóng đèn Đ
1
(6V – 0,4A) và đèn Đ
2
(6V – 0,1A) và một biến trở R
x
.
a) Có thể mắc chúng như thế nào để hai đèn sáng bình thường? Vẽ sơ đồ mạch điện
và tính điện trở của biến trở R
x

ứng với mỗi cách mắc.
b) Tính công suất tiêu thụ của biến trở R
x
ứng với mỗi sơ đồ, từ đó suy ra nên dùng sơ
đồ nào?
Bài 5: Có hai bóng đèn loại 120V – 60W và 120V – 45W.
a) Tính điện trở dây tóc và cường độ dòng điện định mức của mỗi bóng khi chúng
sáng bình thường.
Trên con đường dẫn đến thành công không có dấu chân của người lười biếng

14
Bi dng HSG Vt lý 9 ( phn Quang hc)
b) Mc hai búng vo hiu in th U = 240V theo hai cỏch nh hỡnh v. Tớnh R
1
v R
2
hai búng sỏng bỡnh thng.

1
R
1

3
U
Đ
1
Đ
2
R
2

U
Bài 6: Ba bóng đèn Đ
1
; Đ
2
; Đ
3
giống nhau có ghi (12V 7,2W) đợc mắc theo sơ đồ nh
hình vẽ. U
AB
= 24V.
a) Các đèn có sáng bình thờng không? Tính
công suất tiêu thụ của mỗi bóng đèn.
b) Để các đèn sáng bình thờng phải mắc thêm
vào mạch một điện trở R
x
bằng bao nhiêu và
mắc nh thế nào?
Đ
2
Đ
1
A B
Đ
3
TON NH MC
Bi 1: Dựng ngun in cú hiu in th khụng i U
0
= 32V thp sỏng bỡnh thng mt
búng ốn cựng loi (2,5V 1,25W). Dõy ni trong b búng khụng ỏng k. Dõy ni t b

búng cú in tr khụng ỏng k. Dõy ni t b búng n ngun cú in tr l R = 1 (2,5V
1,25W). .
a) Tỡm cụng sut ti a m b búng cú th tiờu th.
b) Tỡm cỏch ghộp búng chỳng sỏng bỡnh thng.
Bi 2: Trong hỡnh v 4.21, nu U
0
= 15V,
in tr dõy ni R
d
= 5/3 , b búng loi
(2,5V 1,25W).
a) Cụng sut ln nht m ngun hiu
in th ny cú th cung cp cho b
búng l bao nhiờu?
b) Nu cú 15 búng thỡ ghộp nh th no
chỳng sỏng bỡnh thng?
c) Nu cha bit s búng thỡ phi dựng
bao nhiờu búng v ghộp nh th no
chỳng sỏng bỡnh thng v cú
hiu sut cao nht?
M N
R
d
A B
Bi 3: (Tỡm loi búng, s búng v cỏch ghộp búng sỏng bỡnh thng)
Ngi ta dựng mt ngun hiu in th khụng i U
0
= 12V thp sỏng cỏc búng ốn
cú hiu in th nh mc U

= 6V, cú cụng sut c chn trong khong t 1,5W n
3W. Dóy ni cỏc in tr R
d
= 2 . Bit rng ch dựng mt loi búng cú cụng sut xỏc
Trờn con ng dn n thnh cụng khụng cú du chõn ca ngi li bing

15
Bồi dưỡng HSG Vật lý 9 ( phần Quang học)
định. Hỏi phải dùng loại nào bao nhiêu bóng và ghép như thế nào để chúng sáng bình
thường? (Chú ý rằng bóng phải ghép đối xứng, ta chỉ xét bộ bóng gồm m dãy song song,
mỗi dãy có n bóng nối tiếp)
Bài 4: Trong hình vẽ ở bài 2 , nếu U
0
= 12V, R
d
= 2 Ω , các bóng có U
đm
= 3V, công suất
định mức có thể tự chọn trong khoảng 1,5 đến 3W. Hãy tìm số bóng, loại bóng và cách
ghép để các bóng cùng sáng bình thường. ( Chỉ dùng cùng một loại công suất).
Bài 5: Mạch điện gồm hai loại bóng đèn có ghi (6V – 3W) và (3V – 1W) được mắc thành
5 dãy song song, rồi mắc nối tiếp với một điện trở R. Điện trở R là một cuộn dây gồm
125 vòng quấn thành một lớp trên lõi hình trụ bằng sứ, có đường kính tiết diện là 2cm.
Dây làm bằng chất có điện trở suất là 3.10
-7
Ωm. và có đường kính tiết diện là 1mm.
Hiệu điện thế giữa hai đầu mạch điện không đổi và bằng 12V.
a) Hãy xác định số lượng bóng đèn đẵ sử dụng theo từng loại, khi các bóng đèn
đều sáng bình thường.
b) Nếu không có điện trở R thì ta có thể mắc các bóng đèn theo những cách nào

để tất cả các đèn đều sáng bình thường, khi hiệu điện thế hai đầu mạch vẫn
là 12V. Biết rằng điện trở các dâu nối không đáng kể, điện trở các bóng đèn
luôn luôn không đổi.
( Đề thi TSC Vật lí, năm học 1986 – 1987)
TÁC DỤNG NHIỆT CỦA DÒNG ĐIỆN
Bài 1: Giải và biện luận bài toán sau đây:
Người ta cho vào nhiệt lượng kế một hỗn hợp m
1
kg nước đá ở nhiệt độ t
1
và m
2
kg nước
ở nhiệt độ t
2
, bỏ qua sự tỏa nhiệt ra môi trường và nhiệt dung riêng của nhiệt lượng kế.
Hãy xác định nhiệt độ cân bằng của hỗn hợp.
Bài 2: Người ta dùng một bếp điện loại 800W – 220V hoạt động dưới lưới điện có hiệu
điện thế 165V, để đun 1kg nước đá từ nhiệt độ ban đầu t
1
= -20
0
C.
1. Tính công suất toàn phần của bếp điện.
2. Tính công suất có ích của bếp nếu hiệu suất H = 80%.
3. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt của nhiệt lượng kế, sự tỏa nhiệt ra môi trường xung
quanh. Xác định nhiệt độ cuối cùng của nước đá nếu thời gian đun là :
a. t = 100s
b. t = 200s
c. t = 20 phút

Cho nhiệt dung riêng của nước đá là 2100J/kg.K, của nước là 4200J/kg.K
Bài 3 : Để đun sôi một ấm nước người ta dùng hai dây dẫn R
1
, R
2
. Nếu chỉ dùng R
1
thì
sau 10 phút nước sôi, chỉ dùng R
2
thì sau 15 phút nước sôi, Hỏi thời gian đun sẽ là bao
nhiêu nếu:
a) Dùng hai dây trên ghép song song.
b) Dùng hai dây trên ghép nối tiếp.
Trên con đường dẫn đến thành công không có dấu chân của người lười biếng

16
Bi dng HSG Vt lý 9 ( phn Quang hc)
Bit rng hiu in th ca ngun in khụng i, b qua s ta nhit t m ra mụi
trng.
Bi 4 : Trong bi 3 nu khi ta dựng hai in tr ni tip thi gian un l 15 phỳt, khi hai
in tr ghộp song song thi gian un l 3 phỳt 20 giõy. Hi thi gian un l bao nhiờu
khi ta ch dựng mt trong hai in tr ?
Bi 5 : Dựng mt bp in loi 200V 1000W hot ng hiu in th U = 150V
un sụi m nc. Bp cú hiu sut l 80%. S ta nhit t m ra khụng khớ nh sau : Nu
th ngt in thỡ sau 1 phỳt nc h xung 0,5
0
C. m cú m
1
= 100g, c

1
= 600J/kg.K,
nc cú m
2
= 500g, c
2
= 4200J/kg.K, nhit ban u l 20
0
C. Tỡm thi gian cn thit
un sụi.
Bi 6 : Ngi ta un sụi mt m nc bng mt bp in. m ta nhit ra khụng khớ
trong ú nhit lng hao phớ t l vi thi gian un. Khi hiu in th U
1
= 200V thỡ sau 5
phỳt nc sụi, khi hiu in th U
2
= 100V thỡ sau 25 phỳt nc sụi. Hi nu khi hiu in
th U
3
= 150V thỡ sau bao lõu nc sụi ?
Bi 7 : Mt m un nc bng in cú ghi 220V 1,1kW v cú dung tớch 1,6l. Nhit
u ca nc l 20
0
C.
a) B qua s mt nhit v nhit dung ca m, hóy tớnh thi gian cn thit un sụi
m nc, in tr dõy nung v giỏ tin n phi tr cho 1 lớt nc sụi.
b) Gi s ngi dựng m quờn, 2 phỳt sau khhi nc sụi mi ct in. Hi lỳc y
cũn c bao nhiờu nc ?
Cho bit : Nhit dung riờng v nhit húa hi ca nc ln lt l 4200J/kg.K v
2,3.10

6
J/kg. Giỏ tin 1kWh in l 800.
BI TP V T TRNG
1. Chng minh rng : Hai dũng in thng song song cựng chiu thỡ hỳt nhau, ngc
chiu thỡ y nhau.
2. Hai dũng in thng song song ngc chiu
nhau nm trong mt phng hỡnh v. Xỏc nh
chiu ca ng sc t do hai dũng in ny
gõy ra.
3.Khung dây nhỏ ABCD có dòng điện I đặt
trong từ trờng của dòng điện I
0
nh hình vẽ.
a) Xác định chiều của cảm ứng từ gây ra bởi
dòng điện I
0
.
b) Xác định lực từ tác dụng lên các cạnh của
khung dây.
c) khung quay nh thế nào nếu trục quay là
O
1
O
2
;O
3
O
4

A B

D C
Trờn con ng dn n thnh cụng khụng cú du chõn ca ngi li bing

17
Bồi dưỡng HSG Vật lý 9 ( phần Quang học)
.
4. Có một mạch điện như hình vẽ( dây dẫn
ABCB tạo thành đường tròn với AB là đường
kính). Hãy xác định từ trường tại tâm O. Từ
trường này sẽ có hướng như thế nào nếu nhánh
ACB được làm từ dây dẫn bằng đồng còn
nhánh ADB được làm từ dây nhôm có cùng
tiết diện.
B



C O . D

A
5. Trên hình vẽ chỉ ra sơ đồ ứng dụng rơ - le điện
từ để bảo vệ thiết bị điện đối với sự quá điện áp.
Rơ le gồm nam châm điện ND, tấm sắt P, các
công tắc K và vật liệu dẫn điện có điện trở R mắc
song song với các công tắc. Sau khi nghiên cứu
sơ đồ hãy trả lời các vấn đề sau:
a) Nam châm điện được mắc như thế nào với
thiết bị (đèn L)
b) hiện tượng gì sẽ xảy ra nếu hiệu điện thế trong
mạch vượt quá giá trị qui định? Tại sao thiết bị L

không bị hư hỏng trong trường hợp quá điện áp?
c) Thiết bị (đèn) có hoạt động trở lại không khi
hiệu điện thế trong mạch trở nên bình thường?
d) Điện trở được dùng để làm gì?
M N

ND
P
K K

L
R
BÀI TẬP VỀ CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
1. Một dòng điện thẳng có vị trí cố định và khung
dây dẫn ABCD chuyển động.
a) Xác định phương, chiều dòng điện cảm ứng
trong khung khi nó chuyển động:
- Ra xa dòng điện
- Dọc theo chiều dòng điện.
- Quay xung quanh trục quay trùng với dòng điện
b) Khi khung chuyển động ra xa dòng điện, chứng
tỏ rằng lực từ tác dụng lên khung dây chống lại
chuyển động của khung.
2
3
.
B C
1
I
. A D

Trên con đường dẫn đến thành công không có dấu chân của người lười biếng

18
d
d’
Bồi dưỡng HSG Vật lý 9 ( phần Quang học)
2. Nam châm vĩnh cửu có thể quay tự do xung
quanh trục quay d, một khung kim loại có thể
quay tự do quanh trục d’. Hai trục độc lập
nhau nhưng cùng chung một giá (nằm dọc
theo một đường thẳng).
Khi quay nam châm xung quanh trục d thì
khung ABCD quay theo trục d’. Giải thích
hiện tượng?
S
B C

A D
N

3. Thanh kim loại uốn theo hình chữ U là xABy,
dựng đứng trong mặt phẳng hình vẽ. Từ trường có
chiều vuông góc với mặt phẳng, hướng đi vào. Một
thanh trượt kim loại MN luôn bám vào hai thanh
Ax và By.
a) Xác định chiều dòng điện cảm ứng xuất hiện
trong mạch kín ABMN.
b) Xác định lực từ tác dụng lên thanh MN.
c) Liệu có lúc nào thanh MN chuyển động đều

được không?
A B
M N
x y

4 . Nam châm vĩnh cửu đứng yên, cuộn dây đi lên.
Hãy dùng qui tắc bàn tay phải xác định chiều dòng
cảm ứng chạy trong cuộn dây.
S
N


G


BÀI TẬP VỀ MÁY BIẾN THẾ, TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA.
1. Từ một trạm thuỷ điện nhỏ cách nhà trường 5km, người ta dùng một dây tải điện có
đường kính 4mm, điện trở suất 1,57. 10
-8
Ω m. Nhà trường cần lưới điện 200V, tiêu thụ
công suất 10kW.
a) Tính điện trở của dây tải điện.
Trên con đường dẫn đến thành công không có dấu chân của người lười biếng

19
Bồi dưỡng HSG Vật lý 9 ( phần Quang học)
b) Tính hiệu điện thế đầu đường dây do máy cung cấp.
c) Tính độ sụt thế trên đường dây, công suất hao phí trên đường dây và hiệu suất của
đường dây.
d) Nếu muốn có hiệu suất 80% thì dây phải có tiết diện bao nhiêu ?

( Giả thiết là các dụng cụ điện đều có tính chất điện trở)
2. Người ta cần truyền tải một công suất diện 100kW đi xa 100km, với điều kiện hao phí
điện năng do toả nhiệt trên đường dây không vượt quá 3% công suất truyền tải. Người ta
dùng dây bằng đồng ( p = 1,7. 10
-8
Ω m ; D = 8800kg/m
3
)
Tính khối lượng của dây dẫn khi truyền điện năng với hiệu điện thế 6 000V.

3. Có hai cụm dân cư cùng sử dụng 1 trạm
điện và dùng chung 1 đường dây nối tới trạm.
Hiệu điện thế tại trạm không đổi và bằng
220V. Tổng công suất tiêu thụ ở hiệu điện thế
định mức 220V của các đồ dùng điện ở hai
cụm là như nhau và bằng P
0
= 55kW. Khi chỉ
có một cụm dùng điện thì thấy công suất tiêu
thụ thực tế của cụm này chỉ là P
1
= 50,688kW.
a) Tính P
HP
trên dây tải từ trạm tới cụm 1.
b) Khi cả hai cụm cùng dùng điện, cầu dao k
đóng) thì P
tt
thực tế ở cụm 2 là 44,55kW.Hỏi
khi đó hiệu điện thế thực tế ở cụm 1 là bao

nhiêu ?
Trạm điện Cụm 1 Cụm 2
4. Từ nơi sản xuất điện năng đến nơi tiêu thụ là hai máy biến thế và hai đường dây tải
điện nối hai biến thế với nhau. Máy tăng thế A có tỉ số vòng dây là n
1A
/n
2A
= 1/10. Đường
dây tải điện có điện trở tổng cộng là R
d
= 10 Ω . Máy hạ thế B có tỉ số vòng dây là n
1B
/
n
2B
=1 5. Nơi tiêu thụ là mạng điện 120V – 12kW.
Bỏ qua hao phí điện năng trong hai máy biến thế và điện trở trong của các cuộn dây.
a) Tính hiệu điện thế trên cuộn sơ cấp của máy tăng thế.
b) Tính hiệu suất của sự vận tải điện năng này.
c) Nếu giữ nguyên đường dây và nhu cầu nơi tiêu thụ là 120V – 12kW. Bỏ hai máy
biến thế.
• c.1: Hỏi đường dây phải có công suất P
0
, hiệu điện thế đầu đường dây U
0
là bao
nhiêu?
• c.2: Hao phí điện năng tăng lên bao nhiêu lần?
• C.3: Hiệu suất giảm bao nhiêu lần?
5. Tại xã A có trạm điện cung cấp một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị coi như

không đổi là 220V bất kể công suất sử dụng tăng giảm như thế nào. Để truyền tải điện
từ đó đến xã B (có 100 hộ dân) người ta sử dụng 20km dây đồng tải điện ( tất nhiên
phải có cột điện), đường dây điện dài 10km. Dây đồng cỡ tương đối lớn : tiết diện
Trên con đường dẫn đến thành công không có dấu chân của người lười biếng

20
K
Bồi dưỡng HSG Vật lý 9 ( phần Quang học)
1cm
2
. Mỗi hộ xã B dùng 1 bóng điện loại 220V – 100W (điện trở suất của dây là 1,6.
10
-8
Ω m)
a) Tính điện trở của dây tải điện.
b) Tính điện trở của mạng đèn sử dụng tại xã B.
c) Tính cường độ dòng điện trên dây tải điện.
d) Hiệu điện thế sụt trên đường dây tổng bằng bao nhiêu ?
e) Hiệu điện thế làm việc của các đèn ở xã B bằng bao nhiêu ? Đèn sáng như thế nào ?
g) Nếu trạm điện có máy biến thế tăng hiệu điện thế từ 220V lên 365V để truyền tải
về xã B thì sao?
6. Một máy phát điện công suất 500kW, U = 10kV cung cấp điện cho hộ tiêu thụ cách
đó 5km. Tính tiết diện tối thiểu của dây đồng để độ sụt thế trên đường dây không
vượt quá 2%. Muốn hao phí công suất giảm 100 lần thì phải tăng U lên bao nhiêu lần?
Cho điện trở suất của đồng là 1,7. 10
-8
Ω m .
( Trích đề thi tuyển sinh của trường PT năng khiếu ĐHQG TPHCM – 2003)
7. Mạng điện trong 1 khu nhà gồm 1 loạt bóng đèn 110V mắc song song. Đường dây
tải điện nối tới trạm biến thế cách xa 1,2km gồm 2 dây nhôm có điện trở suất 2,5. 10

-8
Ω m tiết diện 80mm
2
. Coi hiệu điện thế ra từ trạm biến thế không đổi và bỏ qua điện
trở các dây nối trong khu nhà.
a) Khu nhà dùng 44 đèn loại 60W, các đèn sáng bình thường.
+ Tính công suất hao phí trên đường dây và hiệu suất của mạng đèn.
+ Nếu cắm thêm một bếp điện thì độ sáng các đèn thay đổi như thế nào? Tại sao?
b) Nếu khu nhà muốn dùng 56 bóng đèn gồm các loại 40W, 60W, 150W mà vẫn sáng
bình thường thì cần bao nhiêu đèn mỗi loại?
(Đề tuyển sinh lớp 10 chuyên lí)
8. Điện năng được tải từ nơi phát điện (A) đến nơi tiêu thụ (T) trên đường dây điện có
tổng điện trở R = 10Ω .
Đầu đường dây đặt một máy tăng thế (B) có hệ số biến đổi là 0,04. Cuối đường dây
đặt một máy hạ thế (C) có hệ số biến đổi là 20.
Hiệu suất của máy là 90%.Nơi tiêu thụ cần một công suất 22kW và hiệu điện thế sử
dụng 220V.
a) Tính hiệu điện thế ở hai đầu vào và ra của máy hạ thế. Bỏ qua điện trở của các dây
dẫn từ máy hạ thế đến nơi tiêu dùng.
b) Tính hiệu điện thế ở hai đầu vào và ra của máy tăng thế.
c) Tính hiệu suất của sự vận tải điện năng từ (A) đến (T)
BÀI TẬP PHẦN ĐIỆN HỌC
Bài 1: Một ấm đun nước bằng điện có 3 dây lò xo, mỗi cái có điện trở R=120
Ω
, được mắc song song
với nhau. Ấm được mắc nối tiếp với điện trở r=50
Ω
và được mắc vào nguồn điện. Hỏi thời gian cần
thiết để đun ấm đựng đầy nước đến khi sôi sẽ thay đổi như thế nào khi một trong ba lò xo bị đứt?
Trên con đường dẫn đến thành công không có dấu chân của người lười biếng


21
Bi dng HSG Vt lý 9 ( phn Quang hc)
Bi 2: trang trớ cho mt quy hng, ngi ta dựng cỏc búng ốn 6V-9W mc ni tip vo mch in
cú hiu in th U=240V chỳng sỏng bỡnh thng. Nu cú mt búng b chỏy, ngi ta ni tt on
mch cú búng ú li thỡ cụng sut tiờu th ca mi búng tng hay gim i bao nhiờu phn trm?
B ài 3: Cho 2 búng ốn
1
(12V - 9W) v
2
(6V - 3W).
a. Cú th mc ni tip 2 búng ốn ny vo hiu in th U = 18V chỳng sỏng bỡnh thng
c khụng? Vỡ sao?
b. Mc 2 búng ốn ny cựng vi 1 bin tr
cú con chy vo hiu in th c (U = 18V)
nh hỡnh v thỡ phi iu chnh bin tr cú
in tr l bao nhiờu 2 ốn sỏng bỡnh thng?
c. Bõy gi thỏo bin tr ra v thay vo ú
l 1 in tr R sao cho cụng sut tiờu th trờn
ốn
1
gp 3 ln cụng sut tiờu th trờn ốn
2
.
Tớnh R? (Bit hiu in th ngun vn khụng i)
Bài 4: : Hai in tr R
1
v R
2
c mc vo mt hiu in th khụng i bng cỏch ghộp song song vi

nhau hoc ghộp ni tip vi nhau. Gi P
ss
l cụng sut tiờu th ca on mch khi ghộp song song, P
nt

l cụng sut tiờu th khi ghộp ni tip. Chng minh :
4
ss
nt
P
P

.
Cho bit: R
1
+ R
2


2
21
.RR
Bài 5:
Cho mch in nh hỡnh v:
U = 12V; R
1
= 6; R
2
= 6; R
3

= 12; R
4
= 6
a. Tớnh cng dũng in qua mi in tr
v hiu in th gia hai u mi iờn tr.
b. Ni M v N bng mt vụn k (cú in tr
rt ln) thỡ vụn k ch bao nhiờu? Cc dng ca
vụn k phi c mc vi im no?
c. Ni M v N bng mt ampe k (cú in tr
khụng ỏng k) thỡ ampe k ch bao nhiờu?
Bài 6: Cho 3 bbóng đèn có ghi 6V- 3W, 6V- 6W, 6V- 8W, một biến trở con chạy và một nguồn điện
một chiều 12V. Hãy nêu cách mắc những linh kiện trên thành mạch điện sao cho cả 3 đèn trên đều
sáng bình thờng. Tính điện trở của biến trở trong mỗi trờng hợp?
Bi 7: Cho mch in nh hỡnh v:
R
1
= R
2
= R
3
= 6 ; R
4
= 2
U
AB
= 18 v
a. Nối M và B bằng một vôn kế. Tìm số chỉ của vôn kế
Trờn con ng dn n thnh cụng khụng cú du chõn ca ngi li bing

22

1

2
R
b
U
o o
+-
A
N
B
+
U
M
R
3
R
1
R
2
R
4
-
Bi dng HSG Vt lý 9 ( phn Quang hc)
b. Nối M và B bằng 1 am pe kế điện trở không đáng kể. Tìm số chie của ampe kế, chiều dòng
qua A.
Bài 8: Một mạch điện gồm một nguồn điện và một đoạn mạch nối hai cực của nguồn. Trong đoạn
mạch có một dây dẫn điện trở R, một biến trởvà một ampe kế mắc nối tiếp. Hiệu điện thế của
nguồn không đổi, ampe kế có điện trở không đáng kể, biến trở con chạyghi ( 100 -2A)

a) Vẽ sơ đồ mạch điện và nêu ý nghĩa những con số ghi trên biến trở.
b) Biến trở này làm bằng dây nikêlin có điện trở suất0,4.10
-6
mvà đờng kính tiết diện 0,2mm.
Tính chiều dài của dây làm biến trở.
c) Di chuyển con chạy của biến trở, ngời ta they ampe kế chỉ trong khoảng từ 0,5 A đến 1,5 A. Tìm
hiệu điện thế của nguồn điện và điện trở R.
Bài 9: ( 5 đ ) Cho mạch điện ( hình vẽ ). Biết R
1
= R
3
= R
4
= 4

, R
2
= 2

, U = 6 V
a. Nối A, D bằng một vôn kế có điện trở rất lớn. Tìm chỉ sốcủa vôn kế?
b. Nối A, D bằng một Ampe kế có điện trở không đáng kể. Tìm số chỉ của Ampe kế và
điện trở tơng đơng của mạch.

Bài 10 : Cho mạch điện nh hình vẽ ,
trong đó :
Điện trở của ampekế R
1
= 0 ; R
1

- R
3
= 2

R
2
= 1,5 ; R
4
= 3 ; U
AB
= 1V .
Tìm các cờng độ dòng điện và các chỉ
số của ampekế cực dơng của ampekế
mắc ở đâu ?
P N
Bi1:
*Lỳc 3 lũ xo mc song song:
in tr tng ng ca m:
R
1
=
)(40
3
=
R

Dũng in chy trong mch:I
1
=
rR

U
+
1
Thi gian t
1
cn thit un m nc n khi sụi:
Q = R
1
.I
2
.t
1

2
1
1
2
1
1








+
==
rR

U
R
Q
IR
Q
t
hay t
1
=
1
2
2
1
)(
RU
rRQ +
(1)
Trờn con ng dn n thnh cụng khụng cú du chõn ca ngi li bing

23
Bồi dưỡng HSG Vật lý 9 ( phần Quang học)
*Lúc 2 lò xo mắc song song: (Tương tự trên ta có )
R
2
=
)(60
2
Ω=
R

I
2
=
rR
U
+
2
t
2
=
2
2
2
2
)(
RU
rRQ
+
+
( 2 )
Lập tỉ số
2
1
t
t
ta được:
1
242
243
)5060(40

)5040(60
)(
)(
2
2
2
21
2
12
2
1
≈=
+
+
=
+
+
=
rRR
rRR
t
t
*Vậy t
1

≈
t
2
Bài 2:
Điện trở của mỗi bóng: R

đ
=
)(4
2
Ω=
d
d
P
U
Số bóng
đèn cần dùng để chúng sáng bình thường: n=
40=
d
U
U
(bóng)
Nếu có một bóng bị cháy thì điện trở tổng cọng của các bóng còn lại là:
R = 39R
đ
= 156 (
Ω
)
Dòng điện qua mỗi đèn bây giờ:
I =
)(54,1
156
240
A
R
U

==
Công suất tiêu thụ mỗi bóng bây giờ là:
P
đ
= I
2
.R
đ
= 9,49 (W)
Công suất mỗi bóng tăng lên so với trước:
Pđm - Pđ = 9,49 - 9 = 0,49 (W)
Nghĩa là tăng lên so với trướclà:
%4,5.%
9
100.49,0
≈
Bµi 3:
a. Cường độ dòng điện định mức qua mỗi đèn:
P
đm1
= U
đm1
.I
đm1

=> I
đm1
=
1
1

dm
dm
U
P
=
12
9
= 0,75(A)
I
đm2
=
2
2
dm
dm
U
P
=
6
3
= 0,5(A)
Ta thấy I
đm1

≠
I
đm2
nên không thể mắc nối tiếp
để 2 đèn sáng bình thường.
b. Để 2 đèn sáng bình thường thì:

U
1
= U
đm1
= 12V; I
1
= I
đm1
= 0,75A
và U
2
= U
đm2
= 6V; I
2
= I
đm2
= 0,5A
Do đèn Đ
2
// R
b
=> U
2
= U
b
= 6V
Cường độ dòng điện qua biến trở:
Trên con đường dẫn đến thành công không có dấu chân của người lười biếng


24
Bi dng HSG Vt lý 9 ( phn Quang hc)
I
1
= I
2
+ I
b
=> I
b
= I
1
I
2
= 0,75 0,5 = 0,25(A).
Giỏ tr in tr ca bin tr lỳc ú bng: R
b
=
b
b
I
U
=
25,0
6
= 24 (

)
c. Theo ra ta cú: P
1

= 3P
2
I
1
2
.R
1
= 3I
2
2
.R
2


2
2
1








I
I
=
1
2

3
R
R
= 3.
2
1
2
1
2
2
.
.
dm
dm
dm
dm
PU
PU
= 3.
3.12
9.6
2
2
=
4
9
=>
2
1
I

I
=
2
3
2I
1
= 3I
2
(1)
M I
1
= I
2
+ I
R
nờn (1) 2(I
2
+ I
R
) = 3I
2
2I
2
+ 2I
R
= 3I
2
=> I
2
= 2I

R
(2)
Do ốn
2
// R nờn U
2
= U
R
I
2
.R
2
= I
R
.R
Thay (2) vo ta c 2.I
R
.R
2
= I
R
.R => R = 2R
2
= 2.
2
2
2
dm
dm
P

U
= 2.
3
6
2
= 24 (

)
Bài 4:
- Cụng sut tiờu th ca on mch khi hai in tr mc song song:
2
1 2
1 2
ss
U
P
R R
R R
=
+
.
- Cụng sut tiờu th ca on mch khi hai in tr mc ni tip:
2
1 2
nt
U
P
R R
=
+

.
- Lp t s:
2
1 2
1 2
( )
ss
nt
P
R R
P R R
+
=
;
- Do :
1 2 1 2
2R R R R+
=> (R
1
+ R
2
)
2


4 (
21
.RR
)
2

, nờn ta cú:

2
1 2
1 2
4( )
ss
nt
R R
P
P R R




4
ss
nt
P
P


Bài 5;
a. Tớnh c: I
1
= I
3
=
2
3

A; I
2
= I
4
= 1A; U
1
= 4V; U
3
= 8V; U
2
= U
4
= 6V
b. U
AM
= U
AN
+ U
NM
=> U
NM
= U
AM
U
AN
= 4 6 = -2V hay U
MN
= 2V
Vy vụn k ch 2V v cc dng ca vụn k c mc vo im M.
c. Lp lun v tớnh c: I

1
= 0,85V; I
3
= 0,58A
Do I
1
>I
3
nờn dũng I
1
n M mt phn r qua ampe k (dũng Ia) mt phn qua R
3
(dũng I
3
), ta cú Ia
= I
1
I
3
= 0,85 0,58 = 0,27A
Vy ampe k ch 0,27A.
Bài 6
+ Để cả ba đèn sáng bình thờng thì hiẹu điẹn thế ở 2 đầu mỗi đèn phải bằng 6v .
+Cờng độ dòng điện qua mỗi đèn:
I
1
=P
1
/U
đm

=3/6=0,5A ; I
2
=P
2
/U
đm
=6/6=1A; I
3
=P
3
/U
đm
=8/6=1,33A
+Có các cách mắc:
+ Cách 1: ( Đ
1
//
Đ
2
//Đ
3
)nối tiếp với R
Cờng độ dòng điện mạch chính:
I=I
R
=I
1
+I
2
+I

3
=0,5+1+1,33=2,83A
Điện trở của biến trở R
1
=
R
I
UdmU

=
83,2
612
=2,12
+ Cách 2: (Đ
1
//Đ
2
)nối tiếp với(Đ
3
//R)
I
R
=I
1
+I
2
+I
3
=0,5+1-1,33=0,17A
Trờn con ng dn n thnh cụng khụng cú du chõn ca ngi li bing

25