Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (272.38 KB, 20 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
1
4
AB
<i>2 v</i> +
AB
<i>2(v +3)</i>=4 − 1/3 ,
E
C
F
(I
I)
(I
)
0
1
2
3
t
(h
)
30
<i>v</i><sub>2</sub> <i>≤2,5⇒12 km /h ≤ v</i>2<i>≤15 km/h</i>
<i>Δt (v</i>1<i>− v</i>2)=<i>s</i>
<i>s</i>1+<i>s</i>2+<i>s</i>3+. .. . . s<i>n</i>
<i>t</i>1+<i>t</i>2+t3+.. . .+ t<i>n</i>
<i>v</i><sub>1</sub>=<i>s</i>1
<i>t</i>1
<i>;</i> <i>v</i><sub>2</sub>=<i>s</i>2
<i>t</i>2
<i>;</i> <i>v</i><sub>3</sub>=<i>s</i>3
<i>t</i>3
<i>;</i> <i>v<sub>n</sub></i>=<i>sn</i>
<i>tn</i>
<i>;</i>
<i>v</i><sub>1</sub><i>t</i><sub>1</sub>+<i>v</i><sub>2</sub><i>t</i><sub>2</sub>+<i>v</i><sub>3</sub><i>t</i><sub>3</sub>+<i>.. .. . v<sub>n</sub>t<sub>n</sub></i>
<i>t</i>1+<i>t</i>2+<i>t</i>3+.. . .+t<i>n</i>
<i>v</i><sub>1</sub>
<i>vi</i>
<i>t</i><sub>1</sub>+<i>v</i>2
<i>vi</i>
<i>t</i><sub>2</sub>+<i>v</i>3
<i>vi</i>
<i>t</i><sub>3</sub>+. .. ..<i>vn</i>
<i>vi</i>
<i>t<sub>n</sub></i>
<i>t</i><sub>1</sub>+<i>t</i><sub>2</sub>+<i>t</i><sub>3</sub>+. .. .+t<i><sub>n</sub></i>
<i>v</i><sub>1</sub>
<i>vi</i>
<i>v</i><sub>1</sub>
<i>vi</i>
<i>v</i><sub>1</sub>
<i>vi</i>
<i>v</i><sub>1</sub><i>t</i><sub>1</sub>+<i>v</i><sub>2</sub><i>t</i><sub>2</sub>+<i>v</i><sub>3</sub><i>t</i><sub>3</sub>+<i>.. .. . v<sub>n</sub>t<sub>n</sub></i>
<i>t</i>1+t2+<i>t</i>3+.. . .+t<i>n</i>
<i>v</i><sub>1</sub>
<i>vk</i>
<i>t</i><sub>1</sub>+<i>v</i>2
<i>vk</i>
<i>t</i><sub>2</sub>+<i>v</i>3
<i>vk</i>
<i>t</i><sub>3</sub>+.. .. .<i>vn</i>
<i>vk</i>
<i>t<sub>n</sub></i>
<i>t</i><sub>1</sub>+<i>t</i><sub>2</sub>+t<sub>3</sub>+<i>.. ..+t<sub>n</sub></i>
<i>v</i><sub>1</sub>
<i>vk</i>
<i>v</i><sub>1</sub>
<i>vk</i>
<i>Δ</i> <i>Δ</i>
<i></i>
7 7
11<i>h ;</i> 13
7
11 <i>h ;</i>
<b>phần II: Nhiệt học</b>
<b>1 nội năng sự truyền nhiệt</b>
1.2. Có n chất lỏng khơng tác dụng hóa học với nhau ,khối lợng lần lợt là:m1,m2,m3...mn.ở nhiệt độ ban
đầu t1,t2,....tn.Nhiệt dung riêng lần lợt là:c1,c2....cn.Đem trộn n chất lỏng trên với nhau.Tính nhiệt độ của
hệ khi có cân bằng nhiệt xảy ra.( bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trờng).
1.3. Một cái nồi nhôm chứa nớc ở t1=240<sub>C.Cả nồi và nớc có khối lợng là 3 kg ,ngời ta đổ thêm vào đó 1</sub>
lít nớc sơi thì nhiệt độ của hệ khi cân bằng là 450<sub>C. Hỏi phải đổ thêm bao nhiêu nớc sơi nữa thì nhiệt độ</sub>
của nớc trong nồi là 600<sub>C.(bỏ qua sự mất nhiệt cho môi trờng).</sub>
1.4. Một miếng đồng có nhiệt độ ban đầu là 00<sub>C,tính nhiệt lợng cần cung cấp cho miếng đồng để thể</sub>
tích của nó tăng thêm 1cm3 <sub> biết rằng khi nhiệt độ tăng thêm 1</sub>0<sub>C thì thể tích của miếng đồng tăng thêm</sub>
5.10--5<sub> lần thể tích ban đầu của nó. lấy KLR và NDR của đồng là : D0=8900kg/m</sub>3<sub>, C= 400j/kg độ.</sub>
1.5. Để sử lí hạt giống ,một đội sản xuất dùng chảo gang có khối lợng 20kg,để đun sơi 120lít nớc ở
250<sub>C. Hiệu suất của bếp là 25%.Hãy tính xem muốn đun sơi 30 chảo nớc nh thế thì phải dự trù một </sub>
l-ợng than bùn tối thiểu là bao nhiêu ? Biết q=1,4.107<sub>j/kg; c1=460j/kg.K; C2=4200j/kgđộ.</sub>
1.6. Đun một ấm nớc bằng bếp dầu hiệu suất 50%, mỗi phút đốt cháy hết 60/44 gam dầu. Sự tỏa nhiệt
của ấm ra khơng khí nh sau: Nếu thử tắt bếp 1 phút thì nhiệt độ của nớc giảm bớt 0,50<sub>C. ấm có khối </sub>
l-ợng m1=100g, NDR là C1=6000<sub>j/kg độ, Nớc có m2=500g, C2= 4200j/kgđộ, t1=20</sub>0<sub>C</sub>
a. Tìm thời gian để đun sơi nớc.
b. Tính khối lợng dầu hỏa cần dùng.
1.7.Ngời ta trộn hai chất lỏng có NDR, khối lợng ,nhiệt độ ban đầu lần lợt là:m1,C1,t1;; m2,C2,t2. Tính tỉ
số khối lợng của 2 chất lỏng trong các trờng hợp sau:
a. Độ biến thiên nhiệt độ của chất lỏng thứ 2 gấp đôi độ biến thiên nhiệt độ của chất lỏng thứ 1sau khi
có cân bằng nhiệt xảy ra
<i>a</i>
<i>b</i> b. Hiệu nhiệt độ ban đầu của 2 chất lỏng so với hiệu giữa nhiệt độ cân bằng và nhiệt độ đầu của
chất lỏng thu nhiệt bằng tỉ số
1.8/. Dùng một bếp dầu đun 1 lít nớc đựng trong một ấm nhơm có khối lợng 300g,thì sau 10 phút nớc
sơi .Nếu dùng bếp và ấm trên để đun 2 lít nớc trong cùng điều kiện thì bao lâu nớc sơi. Biết nhiệt do
bếp cung cấp đều đặn,NDR của nớc và nhôm lần lợt là: C=1=4200j/kgđộ, c2=880j/kgđộ.
1.9/. Có2 bình, mỗi bình đựng một chất lỏng nào đó. Một học sinh múc từng ca chất lỏng ở bình 2 trút
vào bình 1 và ghi lại nhiệt độ ở bình 1 sau mỗi lần trút: 200<sub>C,35</sub>0<sub>C,bỏ xót, 50</sub>0<sub>C. Tính nhiệt độ cân bằng</sub>
ở lần bỏ xót và nhiệt độ của mỗi ca chất lỏng lấy từ bình 2. Coi nhiệt độ và khối l ợng của mỗi ca chất
lỏng lấy từ bình 2 là nh nhau, bỏ qua sự mất nhiệt cho mơi trờng.
<b>PhÇn III: Điện học</b>
<b>A/. Tóm tắt kiến thức </b>
<i>1/. Muốn duy trì một dịng điện lâu dài trong một vật dẫn cần duy trì một điện trờng trong vật dẫn đó.</i>
Muốn vậy chỉ cần nối 2 đầu vật dẫn với 2 cực của nguồn điện thnh mch kớn.
<i> Càng gần cực dơng của nguồn điện thế càng cao. Quy ứơc điện thế tại cực dơng của nguồn điện ,</i>
điện thế là lớn nhất , điện thế tại cực âm của nguồn ®iƯn b»ng 0.
Quy ớc chiều dịng điện là chiều chuyển dời có hớng của các hạt mang điện tích dơng, Theo quy ớc đó
<i> Độ chênh lệch về điện thế giữa 2 điểm gọi là hiệu điện thế giữa 2 điểm đó : VA-VB= UAB</i>. Muốn duy trì
một dịng điện lâu dài trong một vật dẫn cần duy trì một HĐT giữa 2 đầu vật dẫn đó ( U=0 I =0)
2/. Mạch điện:
a. Đoạn mạch điện mắc song song:
<i>*c im: mch in bị phân nhánh, các nhánh có chung điểm đầu và điểm cuối. Các nhánh hoạt</i>
<i>động độc lập.</i>
*TÝh chÊt: 1. Uchung
2. cờng độ dịng điện trong mạch chính bằng trổng cờng độ dòng điện trong các mạch rẽ
I=I1+I2+...+In
3.Nghịch đảo của điện trở tơng đơng bằng tổng các nghịch đảo của các điện trở thành phần
R=R1+R2+...+Rn
-Từ t/c 1 và công thức của định luật ôm
.I1R1=I2R2=....=InRn=IR
- từ t/c 3 Đoạn mạch gồm n điện trở có giá trị bằng nhau và bằng r thì điện trở của đoạn mạch mắc
song song là R=r/n.
b. Đoạn mạch điện mắc nối tiếp:
<i>*c im:cỏc bộ phận (các điện trở) mắc thành dãy liên tục giữa 2 cực của nguồn điện ( các bộ phận</i>
*tÝnh chÊt: 1.I chung
2. U=U1+U2+....+Un.
3. R=R1+R2+,...Rn.
*Từ t/c 1 và công thức của định luật ôm I=U/R U1/R1=U2/R2=...Un/Rn. (trong đoạn mạch nối tip,
<i>hiệu điện thế giữa 2 đầu các vật dẫn tỉ lƯ thn víi ®iƯn trë cđa chóng) U</i>i=U Ri/R...
Từ t/s 3 nếu có n điện trở giống nhau mắc nối tiếp thì điện trở của đoạn mạch là R =nr. Cũng từ tính
<i>chất 3 điện trở tơng đơng của đoạn mạch mắc nối tiếp luôn ln hn mi in tr thnh phn.</i>
C.Mạch cầu<i> : </i>
<i>r</i><sub>1</sub>
<i>r</i>2
=<i>r</i>3
<i>r</i>4
<i> Mạch cầu cân bằng có các tÝnh chÊt sau:</i>
- về điện trở: . ( R5 là đờng chéo của cầu)
-Về dòng: I5=0
-về HĐT : U5=0
<i>I</i><sub>1</sub>
<i>I</i>2
=<i>r</i>2
<i>r</i>1
<i>;I</i>3
<i>I</i>4
=<i>r</i>4
<i>r</i>3
<i>; I</i><sub>1</sub>=<i>I</i><sub>3</sub><i>;I</i><sub>2</sub>=<i>I</i><sub>4</sub>
suy ra
<i>r</i><sub>1</sub>
<i>r</i>2
<i>r</i>3
<i>r</i>4
<i>;</i>
<i>Mạch cầu không cân bằng: I</i>5 kh¸c 0; U5kh¸c 0
<i>* Trờng hợp mạch cầu có 1 số điện trở có giá trị bằng 0; để giải bài toán cần áp dụng các quy tắc biến</i>
<i>đổi mạch điện tơng đơng ( ở phần dới )</i>
*Trờng hợp cả 5 điện trở đều khác 0 sẽ xét sau.
<b>3/. Một số quy tắc chuyển mạch:</b>
a/. chập các điểm cùng điện thế: "Ta có thể chập 2 hay nhiều điểm có cùng điện thế thành một điểm
khi biến đổi mạch điện tơng đơng."
<i>(Do VA-Vb = UAB=I RAB Khi RAB=0;I 0 hoặc RAB 0,I=0 Va=VbTức A và B cùng ®iÖn thÕ)</i>
Các trờng hợp cụ thể: Các điểm ở 2 đầu dây nối, khóa K đóng, Am pe kế có điện trở khơng đáng
kể...Đợc coi là có cùng điện thế. Hai điểm nút ở 2 đầu R5 trong mạch cầu cân bằng...
<i>b/. Bỏ điện trở: ta có thể bỏ các điện trở khác 0 ra khỏi sơ đồ khi biến đổi mạch điện tơng đơng khi </i>
<i>c-ờng độ dòng điện qua các điện trở này bằng 0.</i>
<i> Các trờng hợp cụ thể: các vật dẫn nằm trong mạch hở; một điện trở khác 0 mắc song song với một vật </i>
<i>dãn có điện trở bằng 0( điện trở đã bị nối tắt) ; vơn kế có điện trở rất lớn (lý tởng).</i>
4/. Vai trò của am pe kế trong sơ đồ:
<i> * Nếu am pe kế lý tởng ( Ra=0) , ngoài chức năng là dụng cụ đo nó cịn có vai trị nh dây nối do đó:</i>
<i>Có thể chập các điểm ở 2 đầu am pe kế thành một điểm khi bién đổi mạch điện tơng đơng( khi đó am </i>
pe kế chỉ là một điểm trên sơ đồ)
<i> Nếu am pe kế mắc nối tiếp với vật nào thì nó đo cờng độ d/đ qua vậtđó.</i>
<i> Khi am pe kế mắc song song với vật nào thì điện trở đó bị nối tắt ( đã nói ở trên).</i>
<i>Khi am pe kế nằm riêng một mạch thì dịng điện qua nó đợc tính thơng qua các dòng ở 2 nút mà ta mắc</i>
am pe kế ( dạ theo định lý nút).
<i>* Nếu am pe kế có điện trở đáng kể, thì trong sơ đồ ngồi chức năng là dụng cụ đo ra am pe kế còn có</i>
<i>chức năng nh một điện trở bình thờng. Do đó số chỉ của nó cịn đợc tính bằng cơng thức: Ia=Ua/Ra .</i>
5/. Vai trị của vơn kế trong sơ đồ:
a/. trờng hợp vôn kế có điện trỏ rất lớn ( lý tëng):
<i>*Vôn kế mắc song song với đoạn mạch nào thì số chỉ của vơn kế cho biết HĐT giữa 2 đầu đoạn mạch</i>
đó:
UV=UAB=IAB. RAB
<i>*TRong trờng hợp mạch phức tạp, Hiệu điện thế giữa 2 điểm mắc vôn kế phải đợc tính bằng cơng thức</i>
<i>céng thÕ: U</i>AB=VA-VB=VA- VC + VC- VB=UAC+UCB....
*có thể bỏ vơn kế khi vẽ sơ đồ mạch điện tơng đơng .
<i>∞</i> <i>*Những điện trở bất kỳ mắc nối tiếp với vôn kế đợc coi nh là dây nối của vôn kế ( trong sơ đồ </i>
tơng đtơng ta có thể thay điện trở ấy bằng một điểm trên dây nối), theo công thức của định luật ôm thì c
-ờng độ qua các điện trở này coi nh bằng 0 ,( IR=IV=U/=0).
<i>b/. Trờng hợp vôn kế có điện trở hữu hạn ,thì trong sơ đồ ngồi chức năng là dụng cụ đo vơn kế cịn có</i>
<i>chức năng nh mọi điện trở khác. Do đó số chỉ của vơn kế cịn đợc tính bằng cơng thức UV=Iv.Rv...</i>
6/.Định lý nút :Tổng các dòng điện đi vào một nút bằng tổng các dịng điện đi ra khỏi nút đó.
7/. Công thc điện trở: R =? ;
8/. Định luật ôm: I = U/R
<i>R= .l</i>
<i>S</i> <b>B. Bài tập </b>
1.1Một dây dẫn đồng tính có chiều dài l. Nếu gấp nó lại làm đơi, rồi gập lại làm bốn, thì điện trở của
sợi dây chập 4 ấy bằng mấy phần điện trở sợi dây ban đầu. ( Đ/S:R1=1/16R)
1.2 Một đoạn dây chì có điện trở R. Dùng máy kéo sợi kéo cho đờng kính của dây giảm đi 2 lần , thì
điện trở của dây tăng lên bao nhiêu lần.(ĐS: 16 lần)
1.3. Điện trở suất của đồng là 1,7. 10-8<sub> m, của nhôm là 2,8.10</sub>-8<sub> m.Nếu thay một dây tải điện bằng</sub>
đồng , tiết diện 2cm2<sub> bằng dây nhơm, thì dây nhơm phải có tiết diện bao nhiêu? khối lợng đờng dây</sub>
giảm đi bao nhiêu lần. (D đồng=8900kg/m3<sub>, D nhôm= 2700kg/m</sub>3<sub>).</sub>
1.4 Một cuộn dây đồng đờng kính 0,5 mm,quấn quanh một cái lõi hình trụ dài 10cm, đờng kính của lõi
là 1cm và đờng kính của 2 đĩa ở 2 đầu lõi là 5cm. Biết rằng các vòng dây đợc quán đều và sát nhau.
Hãy tính điện trở của dây.
1.5 Một dây nhơm có khối lợng m=10kg, R=10,5 .Hãy tính độ dài và đờng kính của dây.
1.6 Một bình điện phân đựng 400cm3<sub> dung dịch Cu SO4 . 2 điện cực là 2 tấm đồng đặt đối diện nhau,</sub>
cách nhau 4cm ,nhng sát đáy bình.Độ rộng mỗi tấm là 2cm, độ dài của phần nhúng trong dung dịch là
6cm, khi đó điện trở của bình là 6,4 .
a. tÝnh ®iƯn trở suất của dung dịch dẫn điện.
b. Đổ thêm vào b×nh 100cm3<sub> níc cÊt, th× mùc d/d cao them 2cm. Tính điện trở của bình.</sub>
c. in tr ca bỡnh trở lại giá trị ban đầu,phải thay đổi khoảng cách gia 2 tm l bao nhiờu, theo
hng no?
<b>Gợi ý cách gi¶i</b>
<b>1.1 Điện trở dây dẫn tỉ lệ thuận với chiêù dài, tỉ lệ nhịch với tiết điện của dây. Theo bi, chiu di</b>
giảm 4 lần,làm điện trở giảm 4 lần mặtkhác tiết diện lại giảm 4 lần làm điện trở giảm thêm 4 lần nữa
thành thử điện trở của sợi dây chập 4 giảm 16 lần so với dây ban đầu.
<b>1.4 Tính số vòng trong mỗi lớp: n=100/0,5=200 </b>
Tính độ dày phần quấn dây: (5-1): 2.10=20m
Số lớp p=20: 0,5=40( lớp)
Tổng số vòng dây: N=n.p=8000 vòng
Đờng kính t/b của mỗi vòng: d=(5+1):2=3cm
<i>π . d</i>2
4 Chiều dài củadây: l= dn=753,6m
TiÕt diÖn t/b cđa d©y: S =
<i>ρ. l</i>
<i>s</i>
§iƯn trë cđa d©y: R =
<b>1.6 a.diện tích miếng đồng ngập trong d/d:S</b>1=a.h điện trở suất của dây ban đầu = R1S1/11
<i>k</i><sub>1</sub>
<i>k</i>2
=<i>v</i>2
=<i></i>2
<i></i>1 b. thể tích d/d ban đầu lµ v1=400cm
3<sub>, thĨ tÝch d/d lóc sau lµ v2=500cm</sub>3<sub> tØ sè gi÷a nång</sub>
độ d/d lúc đầu và lúc sau:
= 5/4 (nồng độ d/d càng cao khả năng dẩn điện càng tốt, suất điện trở càng bé)
<i>ρ</i> Tiết diện dây dẩn lúc sau: S2= a.( h+0,02)=...điểntở của bình R2= 2.l/S2=6
<i>ρ</i> c. lx=R1. S2/2=4,27m
<b>II.ghÐp ®iƯn trë-tÝnh ®iƯn trë-®o ®iƯn trë</b>
<b>II.1.ghÐp ®iƯn trë</b>
<b>2.1. Có 3 điện trở giống hệt nhau, hỏi có thể tạo đợc bao nhiêu giá trị điện trở khác nhau.</b>
Nếu 3 điện trở có giá trị khác nhau R1, R2, R3 thì tạo đợc bao nhiêu?
<b>2.2. Có hai loại điện trở: R</b>1=20 , R2=30 . Hỏi cần phải có bao nhiêu điện trở mỗi loại để khi mắc
chúng:
a. Nối tiếp thì đợc đoạn mạch có điện trở R=200 ?
b. Song song thì đợc đoạn mạch có điện trở R= 5 . (S
121/nc9)
<b>2.3**<sub>. Có các điện trở cùng loại r=5 . Cần ít nhất bao nhiêu cái , và phải mắc chúng nh thế nào, để đợc</sub></b>
một điện trở cá giá trị nguyên cho trớc? Xét các trờng hợp X=6, 7,8,9( )
<b>2.4. Phải lấy ít nhất bao nhiêu điện trở r= 1 để mắc thành đoạn mạch có điện trở R=0,6 .</b>
(S121/nc9)
<b>2.5 Cho một mạch điện nh hình vẽ 1.8 ;U</b>BD khơmg đổi bằng 220v, R1=170 ,
Am pe kÕ chØ 1A. R là một bộ gồm 70 chiếc điện trở nhỏ mắc nối tiếp, thuộc 3
loại khác nhau: 1,8 , 2 , 0,2 .Hỏi mỗi loại có bao nhiêu chiÕc?
<b>2.6*</b><sub>Một cái hộp kín (gọi là hộp đen) chỉ chứa toàn điện trở, các điện trở này đợc nối với 3 chốt A,B,C</sub>
nhơ ra ngồi. Đo điện trở giữa từng cặp điểm một ta đợc:RAB=12 , RBC=16,5
RAC= 28,5 . Hỏi hộp chứa tối thiểu mấy điện trở, tính các điện trở ấy và vẽ sơ đồ cách mắc chỳng vo
3 im A,B,C?
<b>đoạn mạchđiện hình tam giác,hình sao (quy về đoạn mạch song và nối tiếp)</b>
<b>2.7**</b><sub> Ba điện trở x,y,z làm thành 3 cạnh của một tam giác ABC hình vẽ.</sub>
Điển trở của mạng đo theo ba cạnh AB, BC, CA lần lợt là a,b,c. Tính
x,y,z . Xét các trờng hợp
<i>1/ a=5 , b= 8 , c= 9 1/ x=6, y= 12, </i>
<i> §S z=18</i>
<i>2/ a=8 , b= 18 , c= 20 . 2/ x=9, y=27, </i>
<i> z=45 </i>
<b>2.8**</b><sub> Một hộp đen ( tơng tự nh ở bài 1.6) Có RAB= 20 , RBC==45 , RAC=50 .Xác định các điện trở</sub>
và vẽ sơ đồ cỏch mc chỳng vo 3 im A,B,C.
<b>mạch điện vô hạn tuần hoàn về một phía, về 2 phía.</b>
(xem cácbài 2.9*<sub>, 2.10</sub>*<sub>,2.11</sub>*<sub> NC9/ĐHQG)</sub>
<b>Mch in cú tớnh cht i xứng ( đối xứng trục).Xem các bài tập 2.7; 2.8 NC9/ HQG</b>
<b>Các bài tập khác (về quy tắc chuyển mạch ):xem các bài tập 2.2;2.3; 2.3; 2.4; 2.5NC9 /ĐHQG</b>
<i><b>II. 2.Đo điện trở: ( Bài tập thực hành) </b></i>
<b>2.9 .Dựng 1 am pe kế có điện trở rất nhỏ, một cái điện trở đã biết tr ớc trị số r, một bộ ắc quy và một số</b>
dây nối. Hãy xác định điện trở của một vật dẫn X.( cho rằng bộ ắc quy nối với mạch ngoài hiệu điện
thế tại 2 cực của nó vẫn khơng thay đổi);
(S/121/nc9)
<b>2.10. Cho một am pe kế, một vôn kế, một bộ ắc quy và một số dây nối.Hãy xác định điện trở của một</b>
vËt dÉn x. XÐt 2 trêng hỵp
a. Am pe kế có điện trỏ rất nhỏ, vơn kế có điện trỏ rất lớn ( Am pe kế và vôn kế lí tởng)
b. Am pe kế có điện trở đáng kể,vơn kế có điện trở hữu hạn .
<b>2.11.Dùng một vơn kế có điện trở rất lớn,một cái điện trở đã biết trớc điện trở của nó là r,một bộ ắc quy</b>
và một số dây nối. Hãy xác định điện trở của vật dẫn x (S/121/nc9)
<b>2.12:Xác định điện trở xuất của chất làm dây dẩn với các dụng cụ: am pe kế, vôn kế, bộ ắc quy,thớc đo</b>
chiỊu dµi, thíc kĐp vµ mét sè dây nối khác (S/121)
<b>2.12.Ba cái điện trở mắc với nhau trong hộp kín nh hình vẽ HÃy tìm các điện trở R</b>1,R2,R3 .Dụng cơ
gåm cã: mét v«n kÕ, mét am pe kÕ, mét bộ ắc quy và một số dây nối. (S/121/nc9)
<b>2.13. Nêu phơng án xác định giá trị của một điện trở R</b>x với các dụng cụ sau đây: Một Am pe kế,một
điện trở r1 đã biết trớc giá trị, Một đoạn dây dẫn có suất điện trở khá lớn, một số dây nối(có suất điện
trở bé) bộ pin, thớc thẳng có thang đo.
<b>2.14. Cho 2 vơn kế , một vơn kế có điện trở R</b>0 đã biết, cịn một vơn kế có điện trở Rx cha biết, nguồn
điện một chiều, điện trở R . Hãy xác định Rx của vôn kế của vôn kế.
<b>2.15. Cho 2 điện trở R</b>1và R2 , am pe kế , nguồn điện không đổi.Tinh giá trị của 2 điện trở đó .
<b>2.16. Làm thế nào đo đợc HĐT của mạng điện cao hơn 220 v , nếu có những vơn kế với thang đo chỉ</b>
đến 150V? ( điện trở các vụn k nh nhau)
<b>2.17.Cho một hộp đen (hình 2.10) có 3 cực ra, vôn kế, am pe kế, nguồn điện các dây nối Biết rằng</b>
trong hp cú 3 in tr mắc hình sao. Hãy xác định đọ lớn của các điện trở đó.
<b>2.18 Trong hộp kín A có một bóng đèn pin, trong hộp kín B có một điện trở. Làm thế nào biết bóng đèn</b>
n»m ë hép nµo. ( xem bµi 117 /S121/nc9)
<b>2.19 Bằng cách nào, khi nhúng 2 dây dẩn nối với 2 cực của một nguồn điẹn vào một cèc níc, cã</b>
thểnhận biết đợc là có tồn tại hay không giữa chúng một hiệu điện thế?
<b>2.20. Để xác định xem cực nào của nguồn điện là cực dơng còn cực nào là cực âm, trên thực tế ngời ta</b>
thờng đặt vào trong cốc nớc các đầu dây dẫn nối với 2 cực và quan sát thấy ở gần một trong 2 dâỷ dẩn
nào đó tỏa ra nhiều khí hơn. Theo số liệu đó làm thế nào xác định đợc cực nào là cực âm?
<b>2.21.*<sub> Cho một nguồn điện có hiệu điện thé U nhỏ và không đổi,một điện trở r cha biết mắc một đầu</sub></b>
vào một cực của nguồn, một ampekế có điện trở Ra khác 0 cha biết, một biến trở có giá trị biết trớc.
Làm thế nào để xác định đợc hiệu điện thế.
( nc8)
<b>2.22.**</b><sub> Có 2 am pe kế lí tởng , với giới hạn đo khác nhau cha biết, nhng đủ đảm bảo không bị hỏng.</sub>
Trên mặt thang chia độ của chúng chỉ có các vạch chia, khơng có chữ số. Dùng 2 am pê kế trên cùng
với nguồn có hiệu điện thế khơng đổi,cha biết, một điện trỏ mẫu R1 đã biết giá trị và các đây nối để xác
định điện trở Rx cha biết.Hãy nêu phơng án thí nghiệm (có giải thích). Biết rằng độ lệch của kim am pe
kế tỉ lệ thuận với cờng độ dịng điện chạy qua nó. (cn8)
( h·y giải lại bài toán khi chỉ có một ampekế)
<b>III.Định luật ôm cho đoạn mạch- cho toàn mạch...</b>
<b>Định luật ôm cho toàn mạch- mạch điện có nhiều nguồn</b>
Tóm tắt lÝ thuyÕt:
<i>I=</i> <i>E</i>
<i>r+R</i> Cho mạch điện gồm một điện trở R mắc giữa 2 cực của
nguồn điện một chiều có suất điện độngE, điện trở trong r (h-A).gọi
c-ờng độ dịng điện trong mạch là I ta có .(1)
Dấu của E và I trong mạch điện có nhiều nguồn ( hình B):Trongmạch
điện có nhiều nguồn,để viết dấu của nguồn và cờng độ dòng điện chạy qua các đoạn mạch..ta làm
nh sau:
- Chän chiỊu cđa dòng điện trong các đoạn mạch( chọn tùy ý)
-Chn chiu xét của mạch kín đang quan tâm - lấy dấu (+) cho nguồn E nếu chiều đang xét qua nó
có chiều từ cực âm (-) sang cực dơng (+ ) , lấy dấu (+) cho cờng độ dòng điện I nếu chiều dòng điện
chạy qua điện trở ( hay đoạn mạch) cùng với chiều tính mà ta đã chọn.
VÝ dụ:ở hình-B tạm quy ớc chiều dòng điện trong mạch nh hình vẽ,xét mạch kín CABC( theochiều
C A B C) th×: E1 lÊy dÊu(+), E2 lÊy dấu (-),I1 và I2 lấy dấu (+)nên ta có phơng trình thế
E1-E2=I1r1+I2r2...
Bài tập vận dụng:
<b>3. 1.1 Cho mch điện nh hình vẽ3.1.1. Trong đó E</b>1=12V, r1= 1 , r2 = 3 .
a. tìm E2 để khơng có dịng điện qua R?
b. Giả sử cho R=1 , E2=6 V,khi đó dịng điện qua R khác 0. tính cờng độ dịng điện đó và UAB .
c. UAB=? NÕu R=0, R rất lớn ?
Bài tập khác: Đề thi HSG tỉnh ( 2001-2002),Bµi 3 ( trang 86 CC), bµi 100 ( trang 23/cc).
<b>Mạch cầuTỏng quát.</b>
<i>Tóm tắt lí thuyết:</i>
*Quy tc biến đổi mạch hình sao thành mạch hình tam giác:
xy +yz+zx
<i>z</i>
xy +yz+zx
<i>x</i>
xy +yz+zx
<i>y</i>
R1=, R1=, R1=
*Quy tắc chuyển mạch hình tam giác thành hình sao:
<i>x=</i> <i>R</i>1<i>. R</i>3
<i>R</i>1+<i>R</i>2+<i>R</i>3
<i>z=</i> <i>R</i>2<i>. R</i>3
<i>R</i>1+<i>R</i>2+<i>R</i>3
<i>y=</i> <i>R</i>1<i>. R</i>2
Bài tập mẫu:Xem ví dụ trang 66 sách vật lí nâng cao 9-ĐHQG
Bài tập vận dụng
<b>3.2.1: Cho mch điện nh hình vẽ 3.3.1 , R</b>1 = R2 = 1 , R3 =2 ,R4=3 ,R5=4 ., UAB=5,7V. Tìm cờng
độ dòng điện và điện trở tơng đơng của mạch cầu.
<b>3.2.3. Cho mạch điện nh hình 3.3.1, R</b>1 = R2 = 1 , R3 =2 ,R4=3 ,R5=4,I5=0,5A T×m Hiệu điện thế
giữa 2 điểm A và B.
<b>3.2.4. Chomch in nh hình 3.2.2.trong đó R</b>1 = R4 = 6 , R3 =R2=3 ; R5 là một bóng đèn loại
(3V-1,5W)đấng sỏng bỡnh thng.tớnh UAB?
Phơng pháp giải:
Bài 3.2.1:
*cỏch 1: t ẩn số là U1 và U3;U5 Dựa vào công thức cộng thế tính U2,U4 theo U1 và U3 .( có thể đặt ẩn
là U1và U4..)
lập phơng trình dịng tại các nút C và D theo các ẩn số đã chọn; giải phơng trình tính đợc U1, U3...
cờng độ dịng điện chạy trong các điện trở và trong mạch chính điện trở tơng đơng của đoạn mạch.
*Cách 2: đặt ẩn số là I1 và I3, tính I2và I4 theo ẩn số đã chọn. Lập 2 phơng trình tính hiệu điện thế AB
,giải hệ phơng trình I1 và I2 I3, I4,I RAB
*Cách 3: biến đổi mạch điện tơng đơng( tam giác thành sao hoặc ngợc lại), tính điện trở tơng đơng của
đoạn mạch, tính cờng độ dịng điện mạch chính tính I1 và I3 từ hệ phơng trình I1+I3=I (1), và I1R1
+I5R5=I3R3.
Bµi 3.2.2: Chọn cách giải 1
<i>R</i>1
=<i>U</i><sub>5</sub>+<i>U</i>AB<i>U</i>1
<i>R</i>2
(2) <i>U</i>4
<i>R</i>4
=<i>U</i><sub>5</sub>+<i>U</i>AB<i> U</i>4
<i>R</i>2
(3) Đặt ẩn là U1 và U4 ( hoặc U1 và U3....) vận
dụng công thức cộng thế, viết công thức tính U2 và U3 theo U1 và U4, Lập tiếp phớng trình tÝnh UAB
theo nh¸nh ACDB: UAB= U1 + I5 R5 + U4 =UAB. (1). Lập thêm 2 phơng trình về dòng tại các nút C và D:
.
Gii h 3 phng trình 3 ẩn trên sẽ tìm đợc UAB (từ đây lại có thể tìm đợc các đại lợng khác cịn lại...)
bài 3.2.3: giải tơng tự nh bài 3.3.2 nhng vì cha cho biết chiều của dịng điện I5 do đó cần phải xác định
chiều của I5 trớc ( nếu chọn sai, có thể dẫn đến UAB <0 vơ lí)
<b>Mạch điện có am pe kế, vôn kế:</b>
<b>3.3.1 Cho mạch điện nh hình 3.1, các điện trở Giống nhau, có giá trị là r ; điện trở của các am pe kÕ</b>
khơng đáng kể; UAB có giá trị U0 khơng đổi. Xác định số chỉ của các am pe kế khi
b. khi cả 2 khóa cùng mở?
<b>3.3.2 Cho mạch ®iƯn nh h×nh 3.3.2 ; R</b>1=R4= 1 ; R2=R3=3 ;
R5= 0,5 ; UAB= 6 v.
<b>a. Xác định số chỉ của am pe kế? Biết R</b>a=0.
<b>b. Chèt (+) của am pe kế mắc vào đâu.</b>
<b>3.3.3.Mt ampek cú R</b>a 0 đợc mắc nối tiếp với điện trở R0 =20 , vào 2 điểm M,N có UMNkhơng
đổi thì số chỉ của nó làI1=0,6A. Mắc song song thêm vào ampekế một điện trở r=0,25 , thì số chỉ của
am pekế là I2=0,125A.Xác định Io khi bỏ ampekế đi?
<b>3.3.4. ( 95NC9) Có 2 ampekế điện trở lầ lợt là R</b>1 , R2 , một điện trở R=3
, một nguồn điện không đổi U.Nếu mắc nối tiép cả 2 ampekế và R vào nguồn thì số chỉ của mỗi
ampekế là 4,05A.Nếu mắc 2 ampekế song song với nhau rồi mới mắc nối tiếp với R vào nguồn thì
Ampekế thứ nhất chỉ 3A, Ampekế thứ 2 chỉ 2A.
<b>b.Nếu mắc trực tiếp R vào nguồn thì cờng độ dịng điện qua R là bao nhiêu?</b>
<b>3.3.5. Cho mạch điện nh ình vẽ 3.3. 5 Trong đó R</b>/<sub>=4R, vơn kế có điện trở Rv, UMN khơng đổi. Khi k</sub>
đóng và khi K mở , số chỉ của vơn kế có giá trị lần lợt là 8,4V và 4,2 V. Tính U và Rv theo R.
( 98/nc9/XBGD)
<b>3.3.6*<sub>.Một mạch điện gồm một ampekế có điện trở R</sub></b><sub>a, một điện trở R=10 và một vôn kế co điện trở</sub>
Rv=1000V,mắc nối tiếp.Đặt vào 2 đầu đoạn mạch một hiệu điện thế U, thì số chỉ của vôn kế là 100V.
nếu mắc vôn kế song song với R thì số chỉ của nó vẫn là 100V. Tính Ra vµ U ( 107/NC9/ XBGD)
<b>3.3.7. (xem bài1- đề 9Trang 90 CC9)</b>
<b>3.3.8**<sub>. Có k điện trở giống hệt nhau có giá trị là r, mắc nối tiếp với nhau vào một mạnh điện có hiệu</sub></b>
điện thế khơng đổi U. mắc một vôn kế song song với một trong các điện trở thì vơn kế chỉ U1.
a.Chøng tá r»ng khi mắc vôn kế song song với k-1 điện trở thì số chỉ của vôn kế là Uk-1 =(k-1)U1.
<i>k p</i>
<i>p</i> b. Chøng tá r»ng: sè chØ cđa v«n kÕ khi mắc song song với k-p điện trở gấp lần so với khi mắc
song song với p điện trở .(vớik,p Z+<sub>; K > P )</sub>
<b>3.3.9. Hai điện trở R</b>1 , R2 đợc mắc nối tiếp với nhau vào 2 điểm A và B
có hiệu điện thế UAB khơng đổi. Mắc một vôn kế song song với R1 , thì số chỉ của nó làU1 . mắc vơn kế
song song với R2 thì số chỉ của nó là U2 .
a. Chøng minh : U1 /U2 =R1 /R2 .
b. BiÕt U=24V, U1 =12V, U2 = 8V. TÝnh c¸c tỉ số Rv/R1 ;Rv/R2 ;điện trở Rv của vôn kế,và hiệu điệnthế
thực tế giữa 2 đầu R1 và R2 ? (NC9/XBGD)
<b>3.3.10..Để đo cờng độ dòng điện qua một điện trở R=250 , ngời ta đo gián tiếp qua 2 vôn kế mắc nối</b>
tiếp( hình 3.3.10).Vơn kế V1 có R1 =5k, và số chỉ là U1 =20V, vơn kế V2 có số chỉ U2 =80V.Hãy xác
định cờng độ dịng điện mạch chính. Cờng độ mạch chính tìm đợc chịu sai số do ảnh hởng của dụng cụ
đo là bao nhiêu %? ( trích đề thi HSG tỉnh năm 2002-2003).
Một số bài toán v th
<b>3.4.1. Cho mạch điện </b>
nh hỡnh v 3.4.1.a: ampe kế lí tởng, U=12V. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cờng độ dòng điện chạy
qua ampekế(Ia) vào giá trị của biến trở Rx có dạng nh hình 3.4.1.b.Tìm R1 , R2 , R3 ? (đề thi tuyển sinh
vào lớp 10 chuyên lí ĐHTN)
<b>3.4.2. Xem bµi 142( NC9/ XBGD)</b>
<b>IV.Điện năng-Cơng suất của dịng điện:</b>
<b>Tính cơng suất cực đại:</b>
<b>4.1 Ngêi ta lÊy ®iƯn tõ ngn MN có hiệu điện thế U ra ngoài ở 2 chốt A,B qua</b>
một điện trở r đặt trong hộp nh hình vẽ 1.1.Mạch ngoài là một điện trở R thay đổi đợc, mắc vào A và B.
a. Xác định giá trị của R để mạch ngồi có cơng suất cực đại. Tính giá trị cực đại đó?
b. Chứng tỏ rằng, khi cơng suất mạch ngồi nhỏ hơn cơng suất cực đại(Pcđ) thì điện trở R có thể ứng
với 2 giá trị là R1 và R2 và R1.R2 =r2<sub> .</sub>
<i>P=</i>
<i>u</i>2
(
<i>R+</i> <i>r</i>2 <i><sub>Thiết lập phơng trình tính công suất của mạch ngoài theo r và R :</sub></i>
<i>P=</i> <i>U</i>
2
<i>R</i>
(<i>R+r)</i>2 <i> </i>
<i>P măc R=r. giá trị của Pmăc. </i>
<i>Tõ (1) suy ra PR2<sub> -(U</sub>2<sub>-2rP)</sub>2 <sub>+r</sub>2<sub>P=0 </sub><sub> tÝnh </sub><b><sub>=4r</sub></b>2<sub>P</sub></i>
<i>cđ( Pcđ--P) tìm iu kin ca<b> phng</b></i>
<i>trình bậc 2 có2 nghiệm phân biệt kết luận.</i>
Các bài tập khác: Bài 82, 84(S121 / NC8).
<b> Cách mắc các đèn ( toán định mức).</b>
<b>4.2 (bài77/121):Cho mạch Nh hình vẽ bên:U</b>MN=24v, r=1,5
a.Hỏi giữa 2 điểm AB có thể mắc tối đa bao nhiêu bóng đèn loại 6V-6w để chúng sáng bình thờng.
b.Nếu có 12 bóng đèn loại 6V-6w thì phải mắc thế nào để chỳng sỏng bỡnh
th-ng?
<i><b>Phơng pháp giải </b></i>
<i>a..Tớnh cụng sut cc đại của mạch ngồi số bóng tối đa...</i>
<i><b>b.- (Xét cách mắc đối xứng M dãy, mỗi dãy có n điện trở mắc nối tiếp</b> có 3 phơng pháp)</i>
<i><b> -Lập phơng trình về dịng</b>:I=U/(r+R) Theo 2 ẩn số m và n,Trong đó m+n=12... </i>
<i><b> -đặt phơng trình cơng suất:P=P</b>AB+PBN Theo 2 biến số m và n trong đó m+n=12...</i>
<i><b> -Đặt phơng trình thế: U=U</b>MB+Ir theo 2 biến số m,n trong đó m+n=12..</i>
<b>4.3:Cho một nguồn điện có suất điện động E khơng đổi , r=1,5 . Có bao nhiêu cách mắc các đèn </b>
6V-6W vào 2 điểm A và B để chúng sáng bình thờng? Cách mắc nào có lợi hơn? tại sao?
<i>Phơng pháp: a.cách mắc số bóng đèn.</i>
<i>P<sub>i</sub></i>
<i>P</i>tp
=<i>H</i> <i>C¸ch2: Tõ phơng trình thế:E=UAB+I r Theo biến m và n, và phơng trình m.n=N( N là số</i>
<i>búng c mc, m là số dãy, n là số bóng trong mỗi dãy) phơng trình: m=16-n ( *), biện luận *n<4</i>
<i> n= {...}; m={..}.</i>
<i>b. Cách nào lợi hơn? xét hiệu suất Trong đóPi=Pđmn, Ptp=Pi+I2r hay Ptp=PI +(mI)2r.</i>
<i>So sánh hiệu suất của mạch điện trong các cách kÕt luËn... </i>
<b>4.4.( bài 4.23 nc9):Cho mạch điện nh hình vẽ, trong đó U</b>MN=10V,r =2 ,
HĐT định mức của các bóng là Uđ=3V, Cơng suất định mức của các bóng có thể tùy chọn từ 1,5 3W.
Tím số bóng,loại bóng, cách ghếp các bóng để chúng sáng bình thờng?
<i><b>Phơng pháp giải: </b>Xét cách mắc N bóng đèn thành m dãy, mỗi dãy có n bóng mắc nói tiếp</i>
<i>*Đặt phơng trình thế:UMN=UMA+UAB12=UAM+nUđ khoảng xác định của n={1,2,3} (1)</i>
<i>* Đặt phơng trình cơng suất: PAB=NPđNPđ=15n-4,5n2 khoảng xác định của N:</i>
<i>15 n− 4,5 n</i>2
3 <i>≤ N ≤</i>
<i>15 n − 4,5n</i>2
1,5 (2)
<i>15 n− 4,5 n</i>2
<i>N</i>
<i> t×m sè d·y m: m=N/n (3) T×m P®=</i>
<i>(4) lập bảng giá trị của N,m Pđ Trong các trờng hợp n=1; n=2, n=3. đáp số...</i>
<b>4.5:Có 5 bóng đèn cùng hiệu điện thế định mức 110v,công suất của chúng lần lợt là 10,15,40, 60, 75</b>
oát.Phải ghép chúng nh thế nào để khi mắc vào mạch điện 220v thì chúng đềi sáng bình thờng?
<i><b>Phơng pháp giải</b>:Điều kiện để các đèn sáng bình thờng làUđ=110V. phải mắc các đèn thnh 2 cm</i>
<i>sao cho công suất tiêu thụ của chúng bắng nhau. từ giả thiết 10+15+75=40+60 cách mắc các</i>
<i>ốn...</i>
<b>4.6: Cú 2 loi ốn cựng hiu in thế định mức 6V, nhng có cơng suất là 3w,và 5 w. hỏi</b>
a. phải mắc chúng nh thế nào vào hiệu điện thế 12V để chúng sáng bình thờng?
b. Các đèn đang sáng bình thờng, nếu 1 đèn bị hỏng thì độ sáng của các đèn cịn lại tăng hay giảm nh
thế nào? ( xem bài 120 nc9)
<i><b>Phơng pháp giải:</b></i>
<i>a.Khụng th mc ni tip 2 loi ốn với nhau( vì sao?) có thể mắc m bóngđèn loại 3w song song với</i>
<i>nhau thành một cum và n bóng đèn 5 wsong song với nhau thành một cụm,rồi mắc 2 cụn đèn trên nối</i>
<i>tiếp nhau sao cho hiệu điện thế ở 2 đầu các cụm đèn là 6V cơng suất tiêu thụ điện của các cụm đèn</i>
<i>ph¶i bằng nhau phơng trình: 3m = 5n nghiệm củaphơng trình....</i>
<i>(* phng ỏn 2:Mc2 loi ốn thnh 2 cm , mỗi cụm có cả 2 loại đèn...</i>
<i>*phơng án 3: mắc 2 loạiđèn thành m dãy, trong mỗi dãy có 2 đèn cùng loại mắc nối tiếp...)</i>
<i>b. giả thiết một đèn trong cụm đèn 3Wbị cháy điện trở củatoàn mạch bây giờ ? cờng độ dịng điện</i>
<i>mạch chính?hiệu điện thế ở 2 đầu các cụm đèn bây giờ thế nào? kết luận về độ sáng của các đèn?</i>
<i>(Chu ý: muốn biết các đèn sáng nh thế nào cần phải so sánh hiệuđiện thế thực tế ở 2 đầu bóng đèn với</i>
<i>hiệu điện thế định mức)</i>
<b>4.7: để thắp sáng bình thờng cùnglúc 12 đèn 3V-3 và 6 đèn 6V- 6 ,ngời ta dùng một nguồn điện có</b>
suất điện động không đổi E=24V.dây dẫn nối từ nguồn đến nơitieu thụ có điện trở tồn phần r=1,5 .
a. số bóng đèn ấy phải mắc nh thế nào?
b. TÝnh c«ng suÊt vµ hiƯu st cđa ngn? ( xem bµi 128 NC9).
<i><b>Ph</b></i>
<i><b> ơng pháp giải</b><b> :</b></i>
<i>a. T gi thit cờng độ dòng điện định mức của các đèn bằng nhau có thể mắc nối tiếp 2 bóng</i>
<i>đèn khác loại đó với nhau , Có thể thay12 bóng đèn 3V-3W bằng 6 bóng đèn 6V-6W để tìm cách</i>
<i>mắc các đèn theo dề bài ta tìm cách mắc 6+6=12bóng đèn 6V-6W(đã xét ở bài trớc) nghiệm</i>
<i>m={12;4} dãy; n={ 1;3} bóng. từ kết quả cách mắc 12 đền 6W, tìm các cách thay 1 đèn </i>
<i>6V-6Wbằng 2 đèn 3V-3Wta có đáp số của bài tốn.( có 6 cách mắc...)</i>
<i>b. Chó ý - công suất của nguồn(là công suất toàn phần): Ptp=EI hayE=mIđ.; công suất có ích là tổng</i>
<i>cụng sut tiờu thụ điện của các đèn:Pi=mn.Pđ; H=Pi/Ptp . cách nào cho hiệu suất bé hơn thì cách mắc</i>
<i>đó lợi hơn( kinh t hn).</i>
<b>V.Định luật giun - len xơ</b>
<b>Tóm tắt lý thuyÕt:</b>
<i>u</i>
2
<i>R</i> <i>t=UIt=Pt</i> Công thức của định luật: Q=I
2<sub>Rt (j) hoặc Q= 0,24 I</sub>2<sub>Rt (cal)</sub>
Các công thức suy ra: Q=
Trong đoạn mạch: Q=Q1+Q2+....+Qn
Trong đoạn mạch mắc song song: Q1R1=Q2R2=...=QnRn
<i>Q</i>1
<i>R</i>1
=<i>Q</i>2
<i>R</i>2
=.. .=<i>Qn</i>
<i>Rn</i>
Trong đoạn mạch mắc nối tiếp :
H=Qi/Qtp
Với một dây điện trở xác định: nhiệt lợng tỏa ra trên dây tỉ lệ thuận vi thi gian dũng in
chy qua Q1/t1=Q2/t2=...Qn/tn=P.
<b>Bài tâp :</b>
<b> 5.1 Một ấm đun nớc bằng điện loại(220V-1,1KW), có dung tích1,6lít. Có nhiệt độ ban đầu là t</b>1=200<sub>C.</sub>
a.Bỏ qua sự mất nhiệt và nhiệt dung của ấm. Hãy tính thời gian cần để đun sôi ấm nớc? điện trở dây
<i>nung và giá tiền phải trả cho 1lít nớc sơi ?. (xem bi 109NC9)</i>
b. Giả sử ngời dùng ấm bỏ quên sau 2 phót míi t¾t bÕp . hái lóc Êy còn lại bao nhiêu nớc trong ấm?
( C=4200j/kg.k; L=2,3.106<sub>j/kg)</sub>
<b>5. 2.Mt bếp điện hoạt động ở HĐT 220V, Sản ra công cơ học P</b>c=321W .Biết điện trở trong của động
<i>cơ là r=4 .Tính cơng suất của động cơ.( xem 132NC9)</i>
<i>Phơng pháp:-Lập phơng trình cơng suất tiêu thụ điện của động cơ:UI=I2<sub>r+P</sub></i>
<i>c 4r2-220+321=0 (*).</i>
<i>Giải(*)vaf loại nghiệm không phù hợp đợc T=1,5A công suất tiêu thụ điện của ng c:P=UI( cng</i>
<i>chính là công suất toàn phần) Hiệu suÊtH=Pc /P</i>
<i>( chú ý rằng công suất nhịêt của động cơ là cơng sút hao phí).</i>
<b>5.3 Dùng một bếp điện loại (220V-1KW), Hoạt đọng ở HĐT U=150V, để đun sôi ấm nớc . Bếp</b>
ấm có khối lợng m1=100g, C1=600j/kg.k,nớc có m2=500g, C2=4200j/kg.k,t1=200<sub>c.tính thới gian để đun</sub>
<i>nớc sơi? (xem4.26*<sub>NC9)</sub></i>
Bµi tËp ë nhµ: 4.23; 4.24; 4. 25; 4. 27 (NC9)
145a(BTVLnc9)
<b>VI. BiÐn trë- To¸n biƯn ln:</b>
<b>6.1. Một biến trở AB có điện trở tồn phần R</b>1 đợc mắc vào đoạn mạch MN, lần lợt theo 4 sơ đồ(
hình 6.1). Gọi R là điện trở của đoạn mạch CB (0 R R1 ).
a.Tính điện trở của đoạn mạch MN trong mỗi sơ đồ.
b.Với mỗi sơ đồ thì điện trở lớn nhất và nhỏ nhất là bao nhiêu? ứng với vị trí nào của C?
c. Sơ đồ 6.1c có gì đáng chú ý hơn các sơ đồ khác?
<b>6.2 Cho mạch điện nh hình vẽ 6.2. R=50 , R</b>1 =12 , R2 =10 , hai vơn
kế V1 , V2 có điện trở rất lớn, khóa K và dây nối có điện trở khơng đáng kể, UAB không đổi.
a. Để số chỉ của 2 Am pe kế bằng nhau, phải đặt con chạy C ở vị trí nào?
b. Để số chỉ của V1,V2 , khơng thay đổi khi K đóng cũng nh khi k mở, thì phải đặt C ở vị trí nào?
c. Biết U=22V, tính CĐDĐ đi qua khóa K Khi K đóng khi U1 = U2 và khi U1 =12V. ( xem 82
<i>NC9/xbGD)</i>
<b>6.3Trong bé bãng ®en lắp ở hình 6.3. C¸c</b>
bóng đèn có cùng điện trở R. Biết cơng suất của bóng thứ t là P1=1W . Tìm cơng suất của các bóng cịn
<i>lại. (xem 4.1/NC9/ ĐHQG)</i>
<b>6.4. Cho mạch điện nh hình vẽ 6.4 biến trở có điện trở tồn phần R</b>0 =12
, đèn loại (6V-3W), UMN=15V. Tìm vị trí con chạy C để đèn sáng bình thờng.
<i> ( xem: 4.10 /NC/ §HQG)</i>
<b>6.5.Trong mạch điện 6.4, kể từ vị trí của C mà đèn sáng bình thờng, ta từ từ dich chuyển con chạy về</b>
phía A, thì độ sáng của đèn và cờng độ dòng điện rẽ qua AC/<i><sub> thay đổi nh thế nào? (4.11NC9)</sub></i>
<b>6.6. Trong mạch điện hình 6.6, U</b>MN=12V, A và V lí tởng, vơn kế V chỉ 8v, đèn loại (6V-3,6W)sáng
bình thờng
a. tÝnh: R1 , R2 , R.
<b>6.7. Cho mạch điện nh hình vẽ 6.7 R=4 , R</b>1 là đèn loại (6V-3,6W), R2
là biến trở, UMN =10 V không đổi..
a. Xác định R2 để đèn sángbình thờng.
b. Xác định R2 để cơng suất tiêu thụ của R2 cực đại.
c.Xác định R2 để công suất tiêu thụ của mạch mắc song song cực đại. ( Xem 4.14 nc9/XBGD)
<b>6.8.Cho mạch điện nh hình vẽ 6.8: U=16V, R</b>0=4 , R1 =12 , Rx là một biến trở đủ lớn, Ampekế và
dây nối có điện trở khơng đáng kể.
A. tÝnh R1 sao cho Px=9 W , và tính hiệu suất của mạch điện. Biết rằng tiêu hao năng lợng trên Rx, R1
là có ích, trên R0 là vô ích.
b. Vi giỏ tr no của Rxthì cơng suất tiêu thụ trên nó cực đại. Tớnh cụng sut y? (Xem 149 NC9/
<i>XBGD).</i>
<b>6.9**</b><sub> Cho mạch điện nh hình 6.9 . Biến trở có điện trở toàn phần R0 , Đ1</sub>
loại 3V-3W , Đ2 loại 6V-6W
a.Cỏc ốn sáng bình thờng.Tìm R0 ?
b**<sub>.Từ vị trí dèn sáng bình thờng( ở câu a), ta di chuyển con chạy C về phía B. Hỏi độ sáng của các đèn</sub>
<b>6.10: Cho mạch điện nh hình (6.10) U</b>MN=36V khơng đổi, r= R2 =1,5 , R0 =10 , R1 = 6 , Hiệu điện
thế định mức của đèn đủ lớn(đẻ đèn khơng bị hỏng).Xác định vị trí của con chạy để :
a. Công suất tiêu thụ của đèn Đ2 là nhỏ nhất.Tìm P2 ?
b. Cơng suất của đoạn mạch MB là nhỏ nhất.
<b>6.11**<sub>. Cho mạch điện h-6.11. Biến trở có điện trở tồn phần R</sub></b><sub>0 =10 , đèn đ loại (6V-3W),UMN = 15V</sub>
khơng đổi, r=2 .
a.Tìm vị trí của con chạy C để đèn sáng bình thờng.
b. Nếu từ vị trí đèn sáng bình thờng, ta đẩy con chạy C về phía A thì độ sáng của đèn thay đổi nh thế
nào?
<i>Các bài tập khác:Đề thi lam sơn (1998-1999); bài 3 đề thi lam sơn (2000-2001).</i>
<i> -bài 4.18; 4.19( NC9/ ĐHQG).</i>
Tài liệu cần có: Sách 121 NC9
Sách bài tập nâng cao vậtlí 9 nha xuất bản giáo dục (XBGD)
Sách vật lí nâng cao (ĐH quốc gia Hà nội- ĐH khoa học tự nhiên khối PT
chuyªn lÝ
Bộ đề thị học sinh giỏi tỉnh; lam sơn, ĐH tự nhiên Hànội....
Lµm lại hết
<i><b>Gợi ý phơng pháp giải</b></i>
<i>Bài 6.4gọi giá trị của phần biến trở AC là x:</i>
<i>12+x</i>
<i>12 x</i> <i>điện trở của đèn Rđ =Uđ2:Pđ=12 RMC=,RCN=R0-x=12-x.</i>
<i>đèn sáng bình thờng Uđ=6v UCN=9V </i>
<i>TÝnh I®, tÝnh I AC, Tính I CN( theo biến x) phơng trình Iđ+IAC=ICN giải phơng trình trên x</i>
<i>12+x</i>
<i>12 x</i> <i>Bài 6.5:Tính RMC=,RCN=R0-x=12-x. RMNCĐmạch chính UMC=f(x) (*)và</i>
<i>IAC=f1(x)(**). Biện luận * và **.</i>
<b>Điện học:</b>
21.1. Mt in k cú in tr g=18 đo đợc dịng điện có cờng độ lớn nhất l Im=1mA.
a. muốn biến điện kế trên thành một Ampekế có 2 thang đo 50mA và 1A thì phải mắc cho nó một sơn
bằng bao nhiêu?
b. Muốn biến điện kế trên thành một vôn kế có 2 thang đo là 10V và 100V phải mắc cho nó một điện
trở phụ b»ng bao nhiªu.
21.2. Một điện kế có điện trở g=19,6 thang chia của nó có 50 độ chia, mỗi độ chia ứng với 2mA.
a. Cờng độ dòng điện lớn nhất có thể cho qua điện kế là bao nhiêu?
b.nếu mắc cho điện kế một sơn S1=0,4 ( Sơn đợc mắc song song với điện kế) thì cờng độ dịng điện
lớn nhất có thể đo đợc là bao nhiêu?
c. Để cờng độ dịng điện lớn nhất có thể đo đợc là 20A, thì phải mắc thêm một sơn S2 bằng bao nhiêu
và mắc nh thế nào?
21.3. Một Ampekế A , một vôn kế V1 và một điện trở R, đợc mắc theo sơ đồ 21.3 khi đó A chỉ 0,5A và
V1 chỉ 13,5V. Ngời ta mắc thêm vôn kế V2 nối tiếp với V1( hình 21.3b), và điều chỉnh lại cờng độ dịng
điện trên mạch chính để cho A chỉ 0,45A. Khi đó số chỉ của V1, V2 lần lợt là 8,1V và 5,4V.
hỏi : để mở rộng thang đo của V1, V2 lên 10 lần thì phải mắc chúng với điện trở phụ
lần lợt là bao nhiêu?
21.4. Một vơn kế có hai điện trở phụ R1=300 và R2=600 đợc dùng để đo một hiệu điện thế
U=12V. Nếu dùng điện trở phụ R1 thì kim vơn kế lệch 48 độ chia, dùng R2 thì kim vơn kế lệch 30 độ
chia.
a.nếu dùng cả hai R1, và R2 nối tiếp và thang đo có 100 độ chia thì hiệu điện thế lớn nhất có thể đo đợc
là bao nhiêu?
b. để với hiệu điện thế U nó trên, kim lệch 100 độ chia, ngời ta phải mắc thêm cho R1 một điện trở R.
hỏi R bng bao nhiờu v phi mc nh th no?
<i>lời giải</i>
<i>bài 21.1: </i>
<i>a. Thang đo 50mA cho biết cờng độ dòng điện lớn nhất trong mạch chính đo theo thang đo này. tức là</i>
<i>gÊp 50 lÇn Im cã thĨ cho qua ®iÖn kÕ.</i>
<i>Đặt k=50 ( k đợc gọi là hệ số tăng độ nhạy, hoặc hệ số mở rộng thang đo hoặc hệ số tăng giá độ chia),</i>
<i>ta có:</i>
<i>I s /Ig= g/s k. = I/Ig=(g+s)/s = 50 hay g/s +1 =50 do đó g/s=49 s=g/49=19/49 .</i>
<i>T¬ng tù víi thang đo 1A thì I=1A, và Ig=0,001A nên g/s1=999 nên S1=2/111 .</i>
<i>b. để khi mắc vào hiệu điện thế 10 V, độ lệch của kim điện kế cực đại ,tức là c ờng độ dịng điện qua</i>
<i>®iƯn kÕ Ig=1mA= 0,001A, thì tổng trở của điện kế và điện trở phụ phải là:</i>
<i>R=U/I=10/0.001=10 000 </i>
<i>Giá trị của điện trở phụ cần mắc thêm: Rp= R- g=10 000-18=9982 ...</i>
<i>21.2.</i>
<i>a. Dũng in ln nhất có cờng đọ Im là dịng điện làm cho kim điện kế lệch cả thang chia, do ú.</i>
<i>Im=50i=50.2=100mA=0,1A</i>
<i>b.Khi mắc một sơn S1 // g thì ta có:</i>
<i>Is/Ig=g/S1 Ic/Im=(g+S1)/g Ic = Im( g+s1)g=....5A.</i>
<i>c. hệ số độ k2= Ic2/Im=...200 suy ra g/S12=199 S12=0,1 </i>
<i>S12 < S1 do đó phải mắc S2 //S1 sao cho 1/S12=1/S1+ 1/S2, ....S20,13 .</i>
<i>21.3. gọi R1 và R2 lần lợt là điện trở của đoạn mạch a và b.</i>
<i> Theo s a ta có phơng trình:</i>
<i>UCN=Ia1.R1 13,5=0,5. RRv1/ (R+Rv1) (1)</i>
<i>Theo sơ đồ b ta có: R2 = R(Rv1+Rv2)/(R+Rv1+Rv2).và</i>
<i>U'</i>
<i>CN = Ia2. R28,1+ 5,4 =0,45. R(Rv1+Rv2)/(R+Rv1+Rv2) (2)</i>
<i>Mặt khác trong sơ đồ b do Rv1 nt Rv2 nên Rv1/ Rv2=8,4/5,4=3/2 (3)</i>
<i>Tõ (1) vµ (2) Rv1 =3 Rv2 (4)</i>
<i>Tõ 3 vµ 4 R=36 , Rv1 =108 , Rv2 =72 .</i>
<i> ... §Ĩ më réng thang đo lên 10 lần, thì cần mắc thêm cho vôn kế V1 và V2 một điện trở phụ là:</i>
<i>Rp1=9 Rv1=...=</i>