tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí thcs

CHỦ ĐỀ ĐỊNH LUẬT ƠM
PHẦN DỊNG ĐIỆN KHƠNG ĐỔI
A. TĨM TẮT LÍ THUYẾT.
U
U
 R  ;U IR
R
I
2. Định luật Ơm với các loại đoạn mạch.

1. Định luật ôm: I 
Đoạn mạch nối tiếp
U1

C

R1

Đoạn mạch song song

U2
R2

A

B

+

-

R1

I1

B

A
R2

I2

U

Hình 1

+

+ R1 và R2 có một đểm chung.
I1 = I 2 = I
(1)
U1 + U2 = U
(2)
U1 R1
 (3)
U 2 R2
R R1  R2 (4)

3. Nhứng điểm cần lưu ý
+ Đoạn nối tiếp (R1 nt R2 )

Hình 2
+ R1 và R2 có hai đểm chung.
U1 = U2 = U
I1 + I 2 = I

1 1
1
R .R
 
 R  1 2 (4b)
R R1 R2
R1  R2

+ Đoạn song song (R1 // R2 )
I1 I

R2
(5b)
R1  R2

R1
U1 U
(6)
R1  R2

I 2 I

R1
R1  R2

- Chia U thành U1 và U2 tỉ lệ thuận với R1
U1 R1

và R2 :
U 2 R2

(1b)
(2b)

I1 R2
 (3b)
I 2 R1

R1
(5)
R1  R2

U1 U

_

- Chia I thành I1 và I2 tỉ lệ nghích với
R1 và R2 :

I1 R2

I 2 R1

- Nếu R2= 0 thì: I1= 0; I1= I
- Nếu R2= 0 thì: U2= 0; U1= U

=> Hai điểm A, B có UAB = 0; A B
=> Hai điểm C, B có UCB = 0; C B
- Nếu R2  (rất lớn): I2 = 0; I1= I
- Nếu R2  (rất lớn): U1= 0; U2= U
4. Các đoạn mạch thường gặp:
a) Chỉ có mắc nội tiếp.
b) Chỉ có mắc song song.
c) Hỗn tạp tường minh
d) Hỗn tạp không tường minh.
e) Mạch đối xứng.
g) Mạch tuần hoàn.
5. Chú ý:
a) Các điểm nối với nhau bằng cách dây nối(hoặc ampekế) có điện trở khơng đáng kể


được coi là trùng nhau khi vẽ lại mạch điện.
b) Vơn kế có điện trở vơ cùng lớn có thể " tháo ra" khi tính tốn.
c) Trong các bài tốn nếu khơng có ghi chú gì đặc biệt, người ta thường coi là:
RA 0; RV .
6. Phương pháp chung giải các bài tập phần điện học.
a) Bước 1: Tóm tắt, phân tích mach điện và vẽ lại hình vẽ (nếu cần)
b) Bước 2: Phân tích bài tốn để tìm hướng giải, các công thức vận dụng, biến đổi
công thức.
c) Bước 3: Căn cứ vào bước hai ta tiến hành trình bày lời giải.
d) Bước 4: Tiến hành thử lại kết quả, nhận xét nếu có.
B. BÀI TẬP PHẦN ĐIỆN HỌC
bài 1: Cho mạch điện như hình vẽ( hình 3)
Nếu đặt vào AB một hiệu điện thế 50 V thì thu được hiệu điện thế EF là 30 V
1: Cho mạch điện như hình vẽ: UAB = 132 V khơng đổi, các điện trở có giá trị bơng
nhau. Dùng một vơn kế đo hiệu điện thế giữa hai điểm A; C thì vơn kế chỉ 44V. Nếu

dùng vơn kế ấy đo hiệu điện thế giữa hai điểm A; D thì vơn kế chỉ bao nhiêu vơn?
2: Cho mạch điện như hình vẽ. Biết UAB = 10 V, R1 = 2  , Ra = 0  , Rv vô cùng
lớn, RMN = 6  . Con chạy đặt ở vị trí nào thì ampe kế chỉ 1A. Lúc này vơn kế chỉ bao
nhiêu ?
3:Cho mạch điện như hình vẽ. A B
Rb là biến trở, UAB = 10 V không đổi, RA = 0, khi K mở,
con chạy C ở M, điều chỉnh Rb ở vị trí mà cơng suất Rb
tiêu thụ trên nó là lớn nhất.
MC
Khi đó phần biến trở tham gia vào mạch điện là Rx.
Sau đó đóng K, di chuyển con chạy C thấy ampe kế
có số chỉ nhỏ nhất là 0,5A. Xác định R, Rx.
K
4 : Cho mạch điện như hình vẽ.
Đ2
Đ1 M
Đèn Đ1 là loại 12V - 6W. Đèn Đ2 là loại 12V - 12W.
Công suất tiêu thụ trên đèn Đ3 là 3W; R1 = 9  .
Đ3
Biết các đèn cùng sáng bình thường.
Xác định hiệu điện thế trên đèn Đ3,
điện trở R2 và điện trở tương đương của mạch điện.
R1

N

R2

5: Trong hộp kín X có sáu dây điện trở như nhau, mỗi dây có điện trở R được mắc
thành mạch điện và nối ra ngồi bơng 4 đầu dây được đánh số: 1; 2; 3; 4. Biết rông

R12 = R13 = R14 = R23 = R24 = R34 = 0,5R. Xác định cấu trúc đơn giản của mạch
điện trong hộp.
6: Cho mạch điện như hình vẽ:
Biết UMN = 12 V ; R1 = 18  ; R2 = 9 
R là biến trở có tổng điện trở của đoạn
CE và CF là 3.Bỏ qua điện trở của Ampe
kế và các dây nối .
N
Xác định vị trí con chạy C của biến trở

R1
M

A

E

R2
R


để
a)Ampe kế chỉ 1A.
C
b) Cường độ dòng điện chạy qua đoạn
CE bóng
cường độ dịng điện chạy qua đoạn CF
của biến trở R?
7. Để thắp sáng một bóng đèn Đ (6V – 3W) giữa hai điểm có một hiệu điện thế được
duy trì là 10V, người ta mắc một trong hai sơ đồ mạch điện như hình bên ( H.1a; H.1b).

Trong đó điện trở của tồn biến trở là R = 10.
a. Xác định điện trở của đoạn MC trong mỗi sơ đồ sao cho đèn sáng bình thường.
b. Tính hiệu suất của mạch điện trong mỗi trường hợp. Từ đó cho biết sơ đồ nào có
lợi hơ
U

U

N

N
C

M

C

M

MộtH.1a
đoạn mạch gồm 4 đoạn dây đồng chất nối H.8:
tiếp nhau như hình vẽ. Các đoạn dây đồng có cùng chiều
1
dài nhưng tiết diện lần lượt là 2mm2, 4mm2, 6mm2,
A
8mm2. Đặt hiệu điện thế 100V vào hai đầu đoạn mạch
AB. Tính hiệu điện thế hai đầu mỗi đoạn dây.

2

3

4
B

9: Cho mạch điện như hình vẽ. UAB = 9V, R0 = 6.
Đèn Đ thuộc loại 6V-6W, Rx là biến trở. Bỏ qua
RX
A
điện
A
Đ B
trở của Ampekế và dây nối.
R0
a. Con chạy của biến trở ở vị trị ứng với Rx = 2.
Tính số chỉ Ampekế. Độ sáng của đèn như thế nào?
Tìm cơng suất tiêu thụ của đèn khi đã.
b. Muốn đèn sáng bình thường cần di chuyển con chạy biến trở về phía
nào?. Tính Rx đó thoả mãn điều kiện đã.
c. Khi đèn sáng bình thường. Tính hiệu suất của mạch điện (coi điện năng làm sáng
đèn là có ích).
10: Cho mạch điện như hình vẽ, UMN = 5V. Công suất tiêu
Đ1
Đ2
thụ trên các đèn: P1=P4=4W, P2=P3=3W, P5=1W. Bỏ qua
Đ5
điện trở của dây nối. Tính điện trở các bóng đèn và cường
M
độ dịng điện qua mỗi đèn.
11: Một bếp điện công suất P =1KW, đun lượng nước cất

Đ3
Đ4
nhiệt độ ban đầu là 200C. Sau 5 phút thì nhiệt độ nước lên
đến 450C. Ngay sau đã bị mất điện trong 3 phút. Vì vậy nhiệt độ nước giảm xuống, khi
còn 400C bếp lại tiếp tục đun cho đến khi nước sôi. Xác định:

N


a. Khối lượng nước cần đun.
b. Thời gian cần thiết để khi bắt đầu đun cho tới khi nước sôi.
Biết nhiệt lượng nước toả ra môi trường tỷ lệ thuận với thời gian;cho Cn 4200J/kg.độ .
12: Cho mạch điện như hình vẽ. UAB = 9V, R0 =
6.
RX
A
Đèn Đ thuộc loại 6V-6W, Rx là biến trở. Bỏ qua điện
A
Đ B
trở của Ampekế và dây nối.
R0
a) Con chạy của biến trở ở vị trí ứng với Rx =2.
Tính số chỉ Ampekế. Đé sáng của đèn như thế nào?
b) Tìm cơng suất tiêu thụ của đèn khi đã.
c) Muốn đèn sáng bình thường cần di chuyển con chạy biến trở vị trí nào?
Tính Rx đó thoả mãn điều kiện đã.
c. Khi đèn sáng bình thường. Tính hiệu suất của mạch điện (coi điện năng làm sáng
đèn là có ích).
13:Cho mạch điện như hình vẽ. biến trở có điện trở tồn phần
Đ

R0 = 24  , bóng đèn Đ loại 12V-6W, hiệu điện thế U = 30V. Đặt x là
giá trị của phần biến trở MC.
C
1/Gía trị x phải bơng bao nhiêu để đèn sáng bình thường. Tìm M
N
cường độ dịng điện qua phần biến trở MC.
R0
2/ Từ trường hợp của câu 1, nếu dịch chuyển con chạy C về phía
M thì độ sáng của đèn thay đổi như thế nào.
U
3/ Từ trường hợp của câu 1, nếu dịch chuyển con chạy C về cả 2
phía(hoặc phía M, hoặc phía N) thì cường độ dòng điện qua phần biến
trở MC thay đổi như thế nào? Giải thích.
14:Cho mạch điện như hình vẽ . cho biết hiệu điện thế U = 24V
các điện trở R0 = 6  , R1 = 18  , Rx là gía trị tức thời của 1 biến R0
R1
trở đủ lớn, dây nối có điện trở khơng đáng kể.
1/Tính Rx sao cho cơng suất tiêu hao trên nó bằng 13.5W và tính
hiệu suất của mạch điện. Biết rằng tiêu hao năng lượng trên R1, RX
C Rx
là có ích, trên R0 là vơ ích.
2/Với gía trị nào của RX thì cơng suất tiêu thụ trên nó là cực đại?
Tính cơng suất cực đại này.
15:Một ấm điện bơng nhơm có khối lượng 0,5kg chứa 2kg nước ở 25oC .Muốn đun sôi
lượng nước đó trong 20 phút thì ấm phải có cơng suất là bao nhiêu? Biết rằng nhiệt
dung riêng của nước là C = 4200J/kg.K. Nhiệt dung riêng của nhôm là C1 = 880J/kg.K
và 30% nhiệt lượng toả ra môi trường xung quanh.
Bài 16: Trong cầu chì của một mạch điện, dây chì đường kính d1=0.3mm bị nóng chảy
và đứt khi có dịng điện I1=1,8A đi qua, cịn dây chì đường kính d2=0.6mm bị nóng
chảy và đứt khi có dịng điện I2=5 A đi qua. Hỏi dòng điện trong mạch là bao nhiêu sẽ

làm đứt cầu chì có hai loại dây chì trên mắc song song? Cho rằng các đoạn dây chì có
cùng điện trở suất và chiều dà
Bài 17: Mạch điện AB gồm ba điện trở R1= 10  mắc nối tiếp với (R2= 30  song song
với R3= 60  ). Hiệu điện thế giữa hai điểm A và B là U.
a) Tính theo U cường độ dịng điện qua mỗi điện trở
b) Tìm U để các điện trở khơng bị hư ( công suất tiêu thụ của mỗi điện trở không vượt


quá 1,2W)
Bài 18: Một bóng đèn trên có ghi 6V-3W. Một biến trở có điện trở lớn nhất là
RAB=30ohm, C là vị trí con chạy của biến trở, C có thể di chuyển từ A đến B. Đèn và
biến trở được mắc vào một nguồn hiệu điện thế U=9V. Gọi điện trở của đoạn AC trên
biến trở là x. Tìm các cách mắc đèn và biến trở vào nguồn điện để đèn sáng bình
thường. Tìm x trong mỗi cách mắc và hiệu suất của nguồn trong mỗi cách mắc
Bài 19: Mạch điện gồm nguồn điện có hiệu điện thế khơng đổi U, vơn kế có điện trở
Rv, Ampe kế có điện trở Ra và điện trở thuần R được mắc lần lượt như sau:
1. (R//Rv)ntRA, Ampe kế chỉ 10mA, vôn kế chỉ 2V
2. (R//RA)ntRv, Ampe kế chỉ 2.5mA
a) Lập biểu thức tính chỉ số của vơn kế trong trường hợp 1 theo U, RA, R.
b) Tìm giá trị điện trở thuần R
Bài 20:Một nguồn điện có hiệu điện thế U khơng đổi. Một điện trở thuần có giá trị R0
đã biết, một điện trở thuần có giá trị R chưa biết, một ampe kế có điện trở Ra chưa biết.
Các dây nối có điện trở khơng đáng kể. Hãy nêu phương án đo R dựa trên các thiết bị,
dụng cụ nêu trên.Chú ý: không được mắc trực tiếp ampe kế vào 2 cực của nguồn điện vì
sẽ làm hỏng ampe kế.
Bài 21: 2 bóng đèn dây tóc có cùng HĐT định mức U, có cơng suất định mức lần lượt
là P1=18 W và P2=36 W.
a) Tìm tỉ số điện trở của 2 bóng đèn R2/R1.
b) Mắc 2 đèn nối tiếp nhau vào nguồn HĐT U bằng với HĐT định mức của mỗi đèn.
Tính cơng suất tiêu thụ của mỗi bóng đèn lúc đó.

c) Dây tóc của 2 bóng đèn làm bằng 1 chất liệu. Đường kính tiết diện và độ dài của dây
tóc đèn I là d1 và l1, của dây tóc đèn II là d2 và l2. Cho rằng khi đèn sáng đúng định
mức, công suất nhiệt do đèn tỏa ra mơi trường tỉ lệ thuận với diện tích xung quanh của
dây tóc đèn. Tìm các tỉ số d2/d1 và l2/l1.
Bài 22 : Người ta dẫn điện đến 20 phịng học để thắp sáng 4 bóng đèn loại 220V-60W
mỗi phịng bằng dây dẫn bằng đồng có điện trở suất 1,7.10^-8 có chiều dài tổng cộng là
200 m tiết diện 5 mm2 từ trạm phát điện có hiệu điện thế là 220V
a) Cơng suất hao phí trên đường dây truyền tải .
b)Công suất truyền đi của trạm và công suất thực tế trên đèn.
c) nếu người ta muốn sử dụng 95% cơng suất đèn thì tiết diện của dây phải là bao
nhiêu ?
C. HƯỚNG DẪN GIẢI
1 : Gọi điện trở của vôn kế là RV giá trị mỗi điện trở là r
khi mắc vơn kế vào A;C ta có: RAC =

2rRv
2r  Rv

RV

 U. 2 R  2r 44V
V
thay số và giải được RV = 2r
R r

2

V
khi mắc vôn kế vào A; D thì RAD = R  r  3 r
V

R AC

và UAC = U. R  R
CB
CB


 UAD = U R

R AD
AD  R DB

thay số và tính đúng UAD = 24

2: Vị trí D của con chạy và số chỉ vơn kế
Vì Ra = 0 nên UAC = UAD = U1 = R1I1 = 2V
Gọi điện trở phần MN là x thì: I x
UDN =

2

1   6  x 
x




2
x

2

; IDN = I1 + IX = 1  x

; UAB = UMD + UDN = 10

= 2, con chạy phải đặt ở vị trí chia MN thành 2 phần MD có giá trị 2  và
DN có giá trị 4  , lúc này vôn kế chỉ 8V( đo UDN)
3: Khi K mở: PRb = I2Rx=

U2
.R X 
( R X  R) 2

U2
( RX 

R
RX

)2

Lập luận được PRb lớn nhất khi RX =R
Khi K mở: cường độ dịng điện trong mạch chính: I =
Vậy I nhỏ nhất khi RNM lớn nhất, có RMN =

U
R X  RMN

RMC .RCN
R

Lập luận tìm ra
RMN lớn nhất khi RMC = RCN = 0,5R
 RMN = 0,25R.
dựa vào giá trị nhỏ nhất của cường độ dịng điên, tìm được R = 16 
 RX = 16 
4: Vì các đèn sáng bình thường nên IĐ1= 0,5A; IĐ2 = 1A
Vậy chiều dòng điện từ N tới M  IĐ3 = IĐ1 - IĐ2 = 0,5A.
Tính được RĐ3 = 12  .
Tính được UNM = 6V;
UAN = UAM - UNM = 6V.
UAB = UAM + UMB = 24V;  UNB = UAB - UAN = 18V
U

2

AN
Có IR1 = R  3 ( A) từ đó tính được IR2 =
1

trong mạch chính I = IĐ1 + IR1 =

1
A
6

và R2 = 108  , cường độ dịng điện

5
A
6

Tính được RĐ = 28,8 
5: - Lập luận được mạch điện có tính đối xứng
- Vẽ được mạch điện đơn giản nhất là hình tứ diện đều
6: a) Đặt RCE = x ( 0< x < 36); RCF = 36 – x
U
Mạch tương đương:
R1
E
R2

M C
x

N F


R-x
I 2 x  R1

Ix
R1

Ta có:



18  x
I2 
Ix
18

Hiệu điện thế giữa hai đầu mạch là:
U = UME + UEN = Ix.x +I2.R2 = ( 1,5x + 9 ).Ix
12

8

=> Ix = 1,5 x  9  x  6
Cường độ dòng điện qua đoạn CF :
12
36  x

IR-x =

Theo giả thiết về cường độ dòng điện qua ampe kế A:
IA = I x + I R – x

=>

8
12

1
x  6 36  x

288 – 8x + 12x + 72 = 36x + 216 – x2 – 6x

x2 – 26x + 144 = 0
=> x1 = 8;
x2 = 1
RCE

8

2

Như vậy có 2 vị trí của con chạy C ứng với tỉ số điện trở R  28  7 và bông 1 để
CF
ampe kế chỉ 1A
b) Dòng qua các đoạn mạch CE và CF có độ lớn như nhau: Ix = IR – x
12
12

1,5 x  9 36  x

=> 1,5x + 9 = 36 – x

Vậy : x = 10,8  7
U

U

N

N
C

M

C

H.1a

H.1b

a. Điện trở đoạn MC của biến trở.
Theo bài ra ta có: Uđ = 6V
Iđ = Pđ/Uđ = 3/6 = 0,5 (A)
Gọi điện trở RMC = x
Trong sơ đồ H.1a. Ta có x =

U  U d 10  6

8()
I
0,5

Trong sơ đồ H.1b. điện trở của đoạn NC là: RNC = 10 – x
Cường độ dòng điện qua đoạn NC:
I NC 

M

Ud
6

RNC 10  x

Cường độ mạch chính I =IMC = Iđ + INC =

1
6
22  x


(1)
2 10  x 20  2 x

Hiệu điện thế UMC = U – Uđ = 10 – 6 = 4 (V)


Điện trở MC là:
U MC

4(20  2 x)

2

x = I  22  x  x  30 x  80 0 => x = 3 và x  27 (loại)
MC
Vậy điện trở đoạn MC bông 3
b. Hiệu suất của mạch điện
Trong sơ đồ hình H.1a
H1 

Pd U d
6

 .100%  .100% 60%
Ptm U
10

Trong sơ đồ H.1b
H2 

Pd
P
 d
Ptm I .U

Với x = 3 thay vào (1) ta có I  1,36 (A)
P

P

3

d
d
=> H 2  P  I .U 1,36.10 .100% 22%
tm
Ta thấy H2 < H1, nghĩa là hiệu suất thắp sáng ở sơ đồ H.1a cao hơn.

8:- Gọi điện trở các đoạn giây có tiết diện S1, S2, S3, S4 tương ứng là: R1, R2, R3, R4
Ta có:
R S
R .8
R1 = 4S 4 = 42 = 4 R4

1
R S
R .8
R = 4 4 = 4 = 2R
2
4
S
4
2
R S
R .8
R = 4 4 = 4 =4R
3
S
6
3 4
3

Điện trở của đoạn mạch AB là:
Rtđ = R1 + R2 + R3 + R4 = 4R4 + 2R4 + 4/3R4 + R4
Rtđ = 25R4/3
Cường độ dịng điện qua mạch chính:
I = U = 100.3 = 12
R
25.R
R
td
4
4

Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn dây thứ nhất:
U1 = I.R1= (12/R4).4R4 = 48V
Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn dây thứ hai:
U2 = I.R2= (12/R4).2R4 = 24V
Hiệu điện thế giữa hai đầu dây thứ ba:
U3 = I.R3= (12/R4).(4R4/3 )= 16V
Hiệu điện thế giữa hai đầu dây thứ tư:
U4 = I.R4= (12/R4).R4 = 12V
14: a)R tương dương của R1 và Rx:
R toàn mạch :

R1 .R x

18.R x

R1x = R  R = 18  R
1
x
x
18.R x

R = R0 + R1x = 6 + 18  R =
x

24( 4,5  R x )
18  R x


18  R x

I qua mạch chính :

I = U/R = 4,5  R
x

Ta có :

1x
Ix Rx = I R1x  Ix = I R =
x

R

P hao phí trên Rx:

Px = I

2
x

Rx =

 18

 4,5  R x





18.
4,5  R x

2

Rx

Mà theo bài ra
Px = 13,5 W
Ta có pt bậc 2
R 2x - 15 Rx + 20,25 = 0
Giải pt bậc 2 ta được 2 nghiệm Rx = 13,5  và Rx = 1,5 
Pi
I 2 R1x R1x
 2 
Hiệu suất của mạch điện
H=
Pt
R
I R
18.R x
+ Với Rx = 13,5  ta có H = 24(4,5  R ) = 56,25%
x
18.R x
+ Với Rx = 1,5  ta có H = 24(4,5  R ) = 18,75%
x

b) P tiêu thụ trên Rx:

Px = I

2
x

Rx =

 18

 4,5  R x





2

Rx =

324
20,25
Rx 
9
Rx

Để Px cực đại thì mẫu số phải cực tiểu, nhưng tích của 2 số khơng âm:
Rx .

20,25
Rx

= 20,25 (hàng số)  tổng của chúng sẽ cực tiểu khi Rx =

20,25
Rx



Rx = 4,5 
Lúc đó giá trị cực đại của công suất : Pxmax =

324
4,5  4,5  9

= 18W

15:*Nhiệt lượng cần để tăng nhiệt độ của ấm nhôm từ 25oC tới 100oC là:
Q1 = m1c1 ( t2 – t1 ) = 0,5.880.(100 – 25 ) = 33000 ( J )
(0,5đ)
o
o
*Nhiệt lượng cần để tăng nhiệt độ của nước từ 25 C tới 100 C là:
Q2 = mc ( t2 – t1 ) = 2.4200.( 100 – 25 ) = 630000 ( J )
*Nhiệt lượng tổng cộng cần thiết:
Q = Q1 + Q2 = 663000 ( J )
*Mặt khác nhiệt lượng có ích để đun nước do ấm điện cung cấp trong thời gian 20
phút
( 1200 giây ) là:
Q = H.P.t
(2)

( Trong đó H = 100% - 30% = 70% ; P là công suất của ấm ; t = 20 phút = 1200
giây )
*Từ ( 1 ) và ( 2 ) : P =

Q 663000.100

789,3( W)
H.t
70.1200

CHỦ ĐỀ II: CÁC BÀI TẬP VỀ NHIỆT HỌC
I/ LÍ THUYẾT CƠ BẢN.
1. Cơng thức tính nhiệt lượng thu vào hoặc toả ra của một vật:
Q mct (1)


Q
(2)
m.t
Q
 m
(3)
c.t
Q
 t  (4)
mc
 c

Trong đó Q: Nhiệt lượng(J)
m: Khối lượng(kg)

c: Nhiệt dung riêng(kg/J.K)
 t : Độ tăng nhệt độ
- Lưu ý cơng thức tính khối lượng: m = V.D
2. Cơng thức tính nhiệt lượng vật toả ra hay thu vào khi nóng chảy hay đơng
đặc.
Q  m (1)
Q
(2)
m.
Q
 m  (3)

 

Trong đó Q: Nhiệt lượng(J)
m: Khối lượng(kg)
 : Nhiệt hố hơi J/kg)
Bảng nhiệt h
3. Cơng thức tính nhiệt lượng do nhiêu liệu khi bị đốt cháy toả ra:
Q qm (1)
Q
(2)
m.
Q
 m  (3)
q
 q

Trong đó Q: Nhiệt lượng(J)
m: Khối lượng(kg)

q: Năng suất toả nhiệt (J/kg)
- Lưu ý hiệu suất

H

Qtoa
.100% :
Qthu

4. Phương trình cân bằng nhiệt:
Qtoả = Q thu
II/ PHƯƠNG PHÁP GIẢI
1/ Tóm tắt bài tốn,chuyển đổi đơn vị( nếu có)
2/ Phân tích tìm lời giải.
3/ Trình bài lời giải.


4/ Kiểm tra kết quả và kết luận.
III.CÁC DẠNG BÀI TẬP CƠ BẢN
1. Dạng bài tính nhiệt lượng toả ra hay thu vào của một vật dạng đơn giản:
Bài 1: Tính nhiệt lượng cần thiết để đun sơi 2l nước ở 200C, nhiêt dung riêng của
nước c = 4200J/ kg.K, khối lượng riêng của nước là 1000kg/m3?
1. Tóm tăt và phân tích lời giải.
Tóm tắt
Phân tích lời giải
Q ?
V = 2l
0

T= 20 C

Q mc.t
c = 4200J/ kg.K
3

D = 1000kg/m
m V .D
Q= ?
2. Trình bày lời giải.
Khối lượng của 2l nước ở 200 C là:
m V .D 2.1 2(kg )

Nhiệt lượng cần thiết để đun nước từ 200 C đến khi sôi(1000C)
Q= m.c.  t= 2.4200.(100 - 20) =
Đáp số:
Bài 2. Tính nhiệt lượng cần thiết để hố hơi hồn tồn 2m3 nước đá, biết biết rằng
nhiệt dung riêng của nước là c = 4200J/kg.K, nhiệt hoá hơi của nước là, nhiệt nóng
chảy của đá là; khối lượng riêng của nước đá là.
1. Tóm tăt và phân tích lời giải.
Tóm tắt
Phân tích lời giải
Q ?
V = 2l
0

T= 20 C
Q mc.t
c = 4200J/ kg.K
3

D = 1000kg/m

m V .D
Q= ?
2.Trình bày lời giải.
Khối lượng của 2l nước ở 200 C là:
m V .D 2.1 2(kg )

Nhiệt lượng cần thiết để đun nước từ 200 C đến khi sôi(1000C)
Q= m.c.  t= 2.4200.(100 - 20) =
Đáp số:
3. Dạng bài tính nhiệt lượng toả ra hay thu vào của một vật.
Bài 1: Tính nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy hoàn toàn 2l dầu hoả, biết năng suất toả
nhiệt của dầu hoả là 44.106J/ kg và khối lượng riêng của dầu hoả là 800 kg/ m3?
4. Dạng bài tổng hợp
Bài 1: Một bình nhơm có khối lợng m1 = 100g chứa m2 = 400g nước ở nhiệt độ
t1 =100C được cách nhiệt hoàn toàn với mơi trường bên ngồi. Người ta thả vào
trongbình nhơm một thỏi hợp kim nhơm - thiếc có khối lợng m3 = 200g và đã được
nung nóng ở nhiệt độ t3 = 1200C. Nhiệt độ của cả hệ thống sau khi cân bằng là t2 = 140C.


Tính khối lượng nhơm và thiếc có trong thỏi hợp kim, biết rằng nhiệt dung riêng của
nhôm là c1 = 900J/kg.K; của nước là c2 = 4200J/kg.K và của thiếc là c4 = 230J/kg.K.
Bài 2: Có hai bình nước, bình I chứa m1 = 3,6kg nước ở nhiệt độ t1= 60 độ C, bình II
chứa m2= 0,9 kg nước ở nhiệt độ t2 = 20 độ C. Đầu tiên rót một lượng nước có khối
lượng m từ bình I sang bình II. Sau đó khi nước trong mình II đã đạt được cân bằng
nhiệt, người ta lại rót một lượng nước có khối lượng m từ bình II sang bình I. Nhiệt độ
nước trong bình I khi cân bằng là t1=59 độ C.
a) Tìm nhiệt độ nước trong bình II
b) Sau dó người ta lại lặp lại thao tác như trên, tìm nhiệt độ sau cùng của nước trong
mỗi bình.Cho rằng nước không trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài.
Bài 3: Người ta dùng bếp điện để đun nước trong một chiếc ấm. Công suất nhệt P do

bếp cung cấp cho nước khi đun là không đổi. Nhiệt độ đầu của nước là 25 độ C. Thời
gian từ lúc bắt đầu đun nước đến lúc nước sôi là t1=15ph. Khi nước bắt đầu sơithì người
ta ngừng đun nước. Sau khi ngừng đun nước thì nhiệt độ của nước giảm còn 80 độ
C.Cho rằng khi đun nước và để nguội, nhiệt lượng q do nước tỏa ra môi trương trong
một đơn vị thời gian là khơng đổi. Tìm hiệu suất của bếp khi đun nước
Bài 4:Một bình nhiệt lượng kế, trong bình có chứa một lượng nước. Binh có khối
lượng m' và nhiệt dung riêng c'. Nước có khối lượng m va nhiệt dung riêng c. Nhiệt độ
của bình và nước trong bình là t=20 độ C. Đổ thêm vào bình một lượng nước có cùng
khối lượng m ở nhiệt độ t'=60 độ C, nhiệt độ của bình khi cân bằng nhiệt là t1= 38 độ C.
Hỏi nếu đổ thêm vào bình một lượng nước khối lượng m nữa ở 60 độ C thì nhiệt độ t2
khi cân bằng nhiệt là bao nhiêu? Bỏ qua sự hấp thụ nhiệt của môi trường xung quanh.
6. Những lưu ý khi giải bài tập nhiệt học:
+ Chuyển đổi đơn vị.
+Vận dụng công thức.
+ Biến đổi cơng thức.
+ Q trình chuyển đổi chất.
+ Hiệu suất của quá trình biến đổi chất
PHẦN III: CƠ HỌC.
Bài 1: Một hợp kim A được tạo nên từ các kim loại đồng và bạc. Tỉ lệ khối lượng
đồng và bạc trong hợp kim lần lượt là 80% và 20%.
a) Tìm khối lượng riêng của hợp kim A
b) Một hợp kim B được tạo nên từ kim loại vàng và hợp kim A nêu trên. Hợp kim B
được dùng để chế tạo một chiếc vương miện. Chiếc vương miện hoàn tồn đặc. Chiếc
vương miện có khối lượng là 75g và thể tích là 5cm3. Tìm khối lượng của vàng trong
vương miện.Khối lượng riêng của đồng là 8,9g/cm3, của bạc là 15,5g/cm3, của vàng là
19,3g/cm3
Bài 2: Một khối hộp trọng lượng P= 1000N được đặt nằm ngang trong một hồ nước,
mặt trên của khối hộp ngang với mặt nước. Khối hộp có chiều cao là h= 0.6m, tiết diện
là S= 0.1m2. Trọng lượng riêng của nước D=10000N/m3. Tác dụng lực F lên khối hộp
theo phương thẳng đứng để di chuyển khối hộp thật chậm ra khỏi mặt nước.

a) Gọi quãng đường đi của khối hộp là x (0<= x<= h). Chứng minh rằng giá trị của F là
một hàm bậc nhất theo x. Vẽ đồ thị biểu diễn sự biến đổi của F theo x.
b) Cho biết khi F là hàm bậc nhất của x thì giá trị trung bình của F là Ftb = (F1+F2)/2, F1


và F2 là các giá trị đầu cuối của F. Tìm cơng của lực kéo F khi di chuyển khối hộp ra
khỏi mặt nước.
Bài 3 : Cho 2 xe đồng thời xuất phát từ A trên đoạn đường AB có độ dài L . Xe 1 trong
nửa đọan đường đầu đi với vận tốc v , nửa đọan đường sau đi với vận tốc u . Xe 2 trong
nửa thời gian đầu đi với vận tốc v , nửa thời gian còn lại đi với vận tốc u
a> xe nào đến B trước và trước bao lâu ?
b>tính khoảng cách 2 xe khi 1 xe đã đến B .
Bài 4:Từ bến A dọc theo một bờ sông, một chiếc thuyền và một chiếc bè cùng bắt đầu
chuyển động. Thuyền chuyển động ngược dịng cịn bè được thả trơi theo dịng nước.
Khi thuyền chuyển động được 30 phút đến vị trí B, thuyền quay lại và chuyển động
xi dịng. Khi đến vị trí C, thuyền đuổi kịp chiếc bè. Cho biết vận tốc của thuyền đối
với dịng nước là khơng đổi, vận tốc của dịng nước là v1.
a) Tìm thời gian từ lúc thuyền quay lại tại B cho đến lúc thuyền đuổi kịp bè.
b) Cho biết khoảng cách AC là 6 km. Tìm vận tốc v1 của dịng nước.
B

x

A

y

C

Bài giải: Gọi: + Vận tốc thực của ca thuyền là v(km/h);vận tốc của dòng nước là v1.

+ Quãng đường BC là 1 độ dài; quãng đường AB là 1 - x độ dài; quãng đường AC là
x độ dài
1 x 1
1
 (h)  1  x  (v  v1 )
+ Thời gian thuyền chuyển động từ Avề B là:
v  v1 2
2
1
1
 ( h)
a) Tổng thời gian thuyền đã đi là:
v  v1 2
1 x 1
 (h)
b) Thời gian thuyền chuyển động từ Avề B là:
v  v1 2
x
+ Thời gian bè chuyển động từ A đến C là: (h)
v1
1 x 1 x
 
+ Theo bài ra ta có phương trình:
v  v1 2 v1

1

1

x


(v  v1 )

2
 1 x 1 x 

 
 v  v1 2 v1

 1
 x  2 (v  v1 )


1

1

(
v

v
)
1
 1
1
2



v1

 v  v1 2

 1
 x  2 (v  v1 )


1
1
2

v
1

 

 v  v1 2 2v1 2

 1
 x  2 (v  v1 )

 1
2

v


 v  v1 2v1

 1
 x  2 (v  v1 )


 1
1
2

(
v

v
)
1

 
2v1
 v  v1 2

 1
 x  (v  v1 )

 2
2v1 (2  v)  v  v1 


 1
 x  2 (v  v1 )
 1
1 2 v 1

 


 v  v1 2 2v1 2

 1
 x  (v  v1 )
 2
2v  v 2  2v  2v  vv
1
1
 1

Bài 5:Ơng Bình dự định đi xe máy từ nhà đến cơ quan, nhưng xe không nổ máy
được, nên ông đành đi bộ. ở nhà con ông sửa được xe, liền lấy xe đuổi theo đèo ông đi


tiếp. Nhờ đó , thời gian tổng cộng đến cơ quan chỉ bằng nửa thời gian nếu ông phải đi
bộ suốt cả quãng đường, nhưng cũng gấp đôi thời gian nếu ông đi xe máy từ nhà đến
cơ quan. Hỏi ông Bình đi được mấy phần của quãng đường thì con ơng bắt đầu rời nhà
đón ơng.
Bài giải: Gọi:
+ Qng đường đi từ nhà ông đến cơ quan là 1 độ dài;
+ Quãng đường ông đi bộ đến lúc gặp con trai là x độ dài;
+ Quãng đường ông gặp con trai đến cơ quan là 1 - x dài.
+ Vận tốc đi bộ của ông là v1(km/h)
+ Vận tốc đi xe máycủa ông là v2 (km/h)
x
+ Thời gian ông đi bộ đến khi gặp con trai là:
v1
1
+ Thời gian ông đi bộ đến cơ quan là:
v1

1
+ Thời gian ông đi xe máy đến cơ quan là:
v2
x 1 x
+ Tổng thời gian ông đi bộ và xe máy đến cơ quan là : 
v1 v2
Thời gian tổng cộng đến cơ quan chỉ bằng nửa thời gian nếu ông phải đi bộ suốt cả
quãng
1
x 1 x
( 
)  v2 2v2 .x  2(1  x)v1
từ đó ta có:
2v1 v1 v2
Thời gian tổng cộng đến cơ quan gấp đôi thời gian nếu ông đi xe máy từ nhà đến cơ
quan:
1 1 x 1 x
 ( 
)  2v1 v2 .x  (1  x)v1
v2 2 v1 v2

2v1 v2 .x  (1  x)v1


v

2
v
.
x


2(1

x
)
v
2
1
2
Vậy ông đi được

v2 4v1


2
v

4
v
.
x

(1

x
)
v
1
1
 1

v2 4v1

 1
 x  3

1
quãng đường từ nhà đến cơ quan thì gặp con trai ơng.
3

Bài tâp 6: Một khối hình lập phương có cạnh a = 8cm được thả vào nước. Người ta
thấy phần gỗ nổi trên mặt nước là một đoạn h = 4,8cm.
1/ Tìm khối lượng riêngg của gỗ biết khối lượng riêng của nước là D0 = 1000kg/m3 .
2) Nối khối gỗ vào vật nặng có khối lượng riêng 800kg/m3bằng một sợi dây mảnh qua
tâm của mặt dưới khối gỗ sao cho phần gỗ nổi còn lại trên mặt nước cịn lại là 2,4 cm.
Tính lực căng của dây.
1. Tóm tăt và phân tích lời giải.
Tóm tắt
Phân tích lời giải


Hình lập phương có cạnh a
h = 4,8cm
D0 = 1000kg/m3
D1 = 800kg/m3
D = ? kg/m3

m
V


p
m
10

p FA 10.V1.D

a) D 

2.Trình bày lời giải.
a) Thể tích của khối gỗ :
V = 83 = (cm3) = 5,12.10-4(m3
Thể tích của phần gỗ chiếm chỗ trong nước là:
V1 = 8.8.( 8- 4,8) = 204,8(cm3) = 2,048.10-4(m3)
Theo cơng thức tính lực đẩy Ac -si - met, ta có
FA 10.V1.D 10.1000.2, 048.10 4 2, 048( N )

Vì khúc khỗ đứng yên khi đó ta có trọng lực của khối gỗ cân bằng với lực đẩy Ac -si
- met, nên
p FA 2, 048( N )

Từ đó ta có khối lượng riêng của vật là:
D

m
P
2, 048


400(kg / m3 )
V 10V 10.5,12.10 4

b)
Tóm tắt
Hình lập phương có cạnh
a
h = 2,4cm
D0 = 1000kg/m3
D1 = 800kg/m3
T=?

Phân tích lời giải

Sơ đồ biểu diễn lực

m
V

a) D 

8cm - 2,4cm


p
m
10

p FA 10.V1.D

p

F
T

Ta có khi vật cân bằng:
T FA  P 10 D0 .V2  10.V .D 10.0.082.(0, 08  0, 024)1000  10.0, 083.400 1,536( N )

PHẦN IV: QUANG HỌC
Câu 1: Một nguồn sáng có dạng đĩa hình trịn tâm O1, đường kính AB=d1=30cm. Một
màn chắn M đặt song song với đĩa sáng và ở cách đĩa đoạn l=50cm. Một tấm bìa phản
ánh sáng hình trịn tâm O2, đường kính CD=10cm. Tấm bìa đặt trong khoảng giữa đĩa
sáng và màn, song song với đĩa và màn, ở cách màn đoạn b=10cm. Hai tâm O1 và O2
nằm trên đường thẳng vng góc với màn. Trên màn ta thấy một vùng bóng tối hình
trịn và một vùng bóng nửa tối viền xung quanh vùng bóng tối. Tìm đường kính của
vùng bóng tối và đường kính vùng bóng nửa tối.


Bài 2: Một gương cầu lõm có tâm O. Gọi C là điểm ở giữa mặt gương. Delta (ở đây
mình kí hiệu tạm là D) là một đường thẳng đi qua O và C, S là một điểm sáng ở trước
gương và nằm trên đường D. Một tia sáng SI đến gương có tia phản xạ là IR.
a) Cho biết góc COI là alpha ( kí hiệu tạm là a) và tia IR song song với OC. Vẽ hình và
tính (theo a) góc CSI
b) Cho biết SC= 2OC và góc COI là a. Vẽ hình và tính (theo a) góc CSI
Bài 3 : Tiêu cự của vật kính một máy ảnh là 5 cm , tiết diện của phim là 24x36 mm .
Tính khoảng cách tối thiểu của người chụp nếu người đó dùng máy ảnh đó đẻ lấy tồn
bộ ảnh của một tượng đài cao 5,5 m và rộng 3,6m
Bài 4: Một thấu kính hội tụ L1 có tiêu cự là 20 cm. Vật sáng AB đặt trước thấu kính
hội tụ L1, AB vng góc với trục chính, A nằm trên trục chính và cách thấu kính 1 đoạn
a. ảnh của AB qua thấu kính là ảnh ảo A'B' ở cách thấu kính 1 đoạn b. Một thấu kính
khác là thấu kính phân kì L2, khi vật AB đặt trước L2 đoạn b thì ảnh của AB qua thấu
kính L2 là ảnh ảo A"B" ở cách thấu kính đoạn a.

a) Vẽ ảnh tạo bởi thấu kính trong 2 trường hợp trên.
b) Tìm tiêu cự của thấu kính phân kì L2.
Bài 5: Hai gương phẳng G1(AB) G2(CD) đặt song song đối diện nhau, mặt phản xạ
quay và nhau. Khoảng cách giữa hai gương là h =AC =20cm, chiều dài mỗi gương là d
=AB = CD =85 cm. Một bóng đèn nhỏ S đặt cách đều hai gương, ngang với mép A và
C của hai gương. Một người đặt mắt tại O ở cách đều hai gương và cách S đoạn
l=SO=100 cm.
a) Hãy vẽ và nêu cách vẽ đường đi của tia sáng từ S đến và phản xạ hai lần trên G1, một
lần trên G2 rồi đến mắt. Tính chiều dài đường đi tia sáng này.
b)Người này nhìn vào gương sẽ thấy tối đa bao nhiêu ảnh của S trong hai gương đó.