tai lei on hoc sinh gioi vat ly 9

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (800.03 KB, 38 trang )

(1)Chương trình bồi dưỡng HSG môn Vật lớp 9. Ph©n phèi ch¬ng tr×nh bdhs giái lý 9 N¨m häc : 2010 – 2011 Buæi. Néi dung - kiÕn thøc. C¸c d¹ng bµi tËp Bài tập về định luật Pascal - áp suất của chất láng. ¸p suÊt cña chÊt láng vµ chÊt khÝ Bµi tËp vÒ m¸y Ðp dïng chÊt láng, b×nh th«ng nhau Bµi tËp vÒ lùc ®Èy Asimet Bµi tËp tæng hîp kiÕn thøc Các máy cơ đơn giản Bµi tËp tæng hîp kiÕn thøc D¹ng 1: §Þnh thêi ®iÓm vµ vÞ trÝ gÆp nhau của các chuyển động Dạng 2: Bài toán về tính quãng đờng đi của Chuyển động cơ học chuyển động Chuyển động cơ học Dạng3 : Xác định vận tốc của chuyển động D¹ng 4: TÝnh vËn tèc trung b×nh cña chuyÓn động không đều Bµi tËp tæng hîp kiÕn thøc NhiÖt häc Bµi tËp tæng hîp kiÕn thøc Bµi tËp tæng hîp kiÕn thøc §o¹n m¹ch nèi tiÕp - m¹ch song song §o¹n m¹ch hçn hîp §iÖn häc §iÖn trë - biÕn trë C«ng vµ c«ng suÊt ®iÖn §Þnh luËt Jun - Len x¬ Làm quen một số đề tổng hợp Làm quen một số đề tổng hợp. 1 2 3 4 5 6. 7. 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17. PhÇn c¬ häc. A- ¸p suÊt cña chÊt láng vµ chÊt khÝ I - Tãm t¾t lý thuyÕt.. 1/ Định nghĩa áp suất: áp suất có giá trị bằng áp lực trên một đơn vị diện tích bị ép. P=. F Trong đó: S. - F: ¸p lùc lµ lùc t¸c dông vu«ng gãc víi mÆt bÞ Ðp. - S: DiÖn tÝch bÞ Ðp (m2 ) - P: ¸p suÊt (N/m2).. 2/ §Þnh luËt Paxcan. áp suất tác dụng lên chất lỏng (hay khí) đựng trong bình kín đợc chất lỏng (hay khí) truyền đi nguyªn vÑn theo mäi híng. 3/ M¸y dïng chÊt láng:. F S = f s. - S, s: DiÖn tÝch cña Pit«ng lín, Pitt«ng nhá (m2) - f: Lùc t¸c dông lªn Pit«ng nhá. (N) - F: Lùc t¸c dông lªn Pit«ng lín (N) Vì thể tích chất lỏng chuyển từ Pitông này sang Pitông kia là nh nhau do đó: Trịnh Thanh Quang – Trường THCS Vĩnh Tiến. 1.

(2) V = S.H = s.h. Chương trình bồi dưỡng HSG môn Vật lớp 9. (H, h: đoạn đờng di chuyển của Pitông lớn, Pitông nhỏ). Từ đó suy ra:. F h = f H. 4/ ¸p suÊt cña chÊt láng. a) ¸p suÊt do cét chÊt láng g©y ra t¹i mét ®iÓm c¸ch mÆt chÊt láng mét ®o¹n h. P = h.d = 10 .D . h Trong đó: h là khoảng cách từ điểm tính áp suất đến mặt chất lỏng (đơn vị m) d, D träng lîng riªng (N/m3); Khèi lîng riªng (Kg/m3) cña chÊt láng P: ¸p suÊt do cét chÊt láng g©y ra (N/m2) b) ¸p suÊt t¹i mét ®iÓm trong chÊt láng.P = P0 + d.h Trong đó: P0: áp khí quyển (N/m2); d.h: ¸p suÊt do cét chÊt láng g©y ra; P: ¸p suÊt t¹i ®iÓm cÇn tÝnh) 5/ B×nh th«ng nhau. - Bình thông nhau chứa cùng một chất lỏng đứng yên, mực chất lỏng ở hai nhánh luôn luôn b»ng nhau. - Bình thông nhau chứa nhiều chất lỏng khác nhau đứng yên, mực mặt thoáng không bằng nhau nhng c¸c ®iÓm trªn cïng mÆt ngang (trong cïng mét chÊt láng) cã ¸p suÊt b»ng nhau. ¿ P A =P 0+ d 1 . h PB =P0 +d 2 . h2 P A =PB ¿{{ ¿. 6/ Lùc ®Èy Acsimet. F = d.V - d: Träng lîng riªng cña chÊt láng hoÆc chÊt khÝ (N/m3) - V: ThÓ tÝch phÇn ch×m trong chÊt láng hoÆc chÊt khÝ (m 3) - F: lùc ®Èy Acsimet lu«n híng lªn trªn (N) F P vËt næi II- Bµi tËp:. (I)- Bài tập về định luật Pascal - áp suất của chất lỏng.. Ph¬ng ph¸p gi¶i: Xét áp suất tại cùng một vị trí so với mặt thoáng chất lỏng hoặc xét áp suất tại đáy bình. Bài 1: Trong một bình nớc có một hộp sắt rỗng nổi, dới đáy hộp có một dây chỉ treo 1 hòn bi thép, hòn bi không chạm đáy bình. Độ cao của mực nớc sẽ thay đổi thế nào nếu dây treo quả cầu bị đứt. Giải : Gọi H là độ cao của nớc trong bình. Khi dây cha đứt áp lực tác dụng lên đáy cốc là: F1 = d0.S.H Trong đó: S là diện tích đáy bình. d0 là trọng lợng riêng của nớc. Khi dây đứt lực ép lên đáy bình là: F2 = d0Sh + Fbi Với h là độ cao của nớc khi dây đứt. Trọng lợng của hộp + bi + nớc không thay đổi nên F1 = F2 hay d0S.H = d0.S.h +Fbi V× bi cã träng lîng nªn Fbi > 0 =>d.S.h <d.S.H => h <H => mùc níc gi¶m. Bµi 2: Hai b×nh gièng nhau cã d¹ng h×nh nãn côt (h×nh vẽ) nối thông đáy, có chứa nớc ở nhiệt độ thờng. Khi khoá K mở, mực nớc ở 2 bên ngang nhau. Ngời ta đóng kho¸ K vµ ®un níc ë b×nh B. V× vËy mùc níc trong b×nh B đợc nâng cao lên 1 chút. Hiện tợng xảy ra nh thế nào nÕu sau khi ®un nãng níc ë b×nh B th× më kho¸ K ? Cho biÕt thÓ tÝch h×nh nãn côt tÝnh theo c«ng thøc V=. 1 h(s= 3. A. B. √ sS + S ). Giải : Xét áp suất đáy bình B. Trớc khi đun nóng P = d . h Sau khi đun nóng P1 = d1h1 .Trong đó h, h1 là mực nớc trong bình trớc và sau khi đun. Trịnh Thanh Quang – Trường THCS Vĩnh Tiến. 2.

(3) Chương trình bồi dưỡng HSG môn Vật lớp 9. d,d1 lµ träng lîng riªng cña níc tríc vµ sau khi ®un. =>. P1 d 1 h1 d 1 h1 = = . P dh d h. d1 V = d V1. V× träng lîng cña níc tríc vµ sau khi ®un lµ nh nhau nªn : d1.V1 = dV => (V,V1 lµ thÓ tÝch níc trong b×nh B tríc vµ sau khi ®un ) Từ đó suy ra:. 1 h(s+ √sS+ S) P 1 V h1 h 3 = . = . 1 P V1 h 1 h h1 ( s+ √ sS1 +S 1) 3. =>. P1 s+ √ sS+ S = P s + √ sS1+ S 1. V× S < S1 => P > P1. VËy sù ®un nãng níc sÏ lµm gi¶m ¸p suÊt nªn nÕu khãa K më th× níc sÏ ch¶y tõ b×nh A sang b×nh B. Bµi 3 : Ngêi ta lÊy mét èng xiph«ng bên trong đựng đầy nớc nhúng một đầu vào chậu nớc, đầu kia vào chậu đựng dÇu. Møc chÊt láng trong 2 chËu ngang nhau. Hái níc trong èng cã ch¶y kh«ng, nÕu cã ch¶y th× ch¶y theo híng nµo ? Gi¶i : Gäi P0 lµ ¸p suÊt trong khÝ quyÓn, d1vµ d2 lÇn lît lµ träng lîng riªng cña níc vµ dÇu, h là chiều cao cột chất lỏng từ mặt thoáng đến miệng ống. XÐt t¹i ®iÓm A (miÖng èng nhóng trong níc ) Níc DÇu PA = P0 + d1h T¹i B ( miÖng èng nhóng trong dÇu PB = P0 + d2h Vì d1 > d2 => PA> PB. Do đó nớc chảy từ A sang B và tạo thành 1 lớp nớc dới đáy dầu và nâng líp dÇu lªn. Níc ngõng ch¶y khi d1h1= d2 h2 . Bài 4: Hai hình trụ A và B đặt thẳng đứng có tiết diện lần lợt là 100cm2 và 200cm2 đợc nối thông đáy bằng một ống nhỏ qua khoá k nh hình vẽ. Lúc đầu khoá k để ngăn cách hai bình, sau A B đó đổ 3 lít dầu vào bình A, đổ 5,4 lít nớc vào bình B. Sau đó mở khoá k để tạo thành một bình thông nhau. Tính độ cao mực chÊt láng ë mçi b×nh. Cho biÕt träng lîng riªng cña dÇu vµ cña níc lÇn lît lµ: d1=8000N/m3 ; d2= 10 000N/m3; k Giải: Gọi h1, h2 là độ cao mực nớc ở bình A và bình B khi đã cân bằng. SA.h1+SB.h2 =V2 ⇒ 100 .h1 + 200.h2 =5,4.103 (cm3) (1) ⇒ h1 + 2.h2= 54 cm §é cao mùc dÇu ë b×nh B: h3 =. V 1 3 .103 = =30 (cm) . S A 100. áp suất ở đáy hai bình là bằng nhau nên. d2h1 + d1h3 = d2h2 10000.h1 + 8000.30 = 10000.h2 (2) ⇒ h2 = h1 + 24 Tõ (1) vµ (2) ta suy ra: h1+2(h1 +24 ) = 54 ⇒ h1= 2 cm ⇒ h2= 26 cm. A. B. h1. k. h2. Bµi 5 : Mét chiÕc vßng b»ng hîp kim vµng vµ b¹c, khi c©n trong kh«ng khÝ cã träng lîng P0= 3N. Khi cân trong nớc, vòng có trọng lợng P = 2,74N. Hãy xác định khối lợng phần vàng và Trịnh Thanh Quang – Trường THCS Vĩnh Tiến. 3.

(4) Chương trình bồi dưỡng HSG môn Vật lớp 9. khối lợng phần bạc trong chiếc vòng nếu xem rằng thể tích V của vòng đúng bằng tổng thể tÝch ban ®Çu V1 cña vµng vµ thÓ tÝch ban ®Çu V2 cña b¹c. Khèi lîng riªng cña vµng lµ 19300kg/m3, cña b¹c 10500kg/m3.. Giải:. Gäi m1, V1, D1 ,lµ khèi lîng, thÓ tÝch vµ khèi lîng riªng cña vµng. Gäi m2, V2, D2 ,lµ khèi lîng, thÓ tÝch vµ khèi lîng riªng cña b¹c. - Khi c©n ngoµi kh«ng khÝ. P0 = ( m1 + m2 ).10 (1) - Khi c©n trong níc. P = P0 - (V1 + V2).d =. [. m1 +m2 −. (. m1 m2 + . D . 10 D1 D2. ). ]. =. [. (. 10 . m1 1 −. D D +m2 1− D1 D2. ) (. )]. (2). Từ (1) và (2) ta đợc.. ( D1 − D1 ) 1 1 10m .D. ( − ) D D 10m1.D.. 2. 1. 1. 2. 2. (1 − DD ) D =P - P . (1 − ) D =P - P0.. vµ. 2. 0. 1. Thay số ta đợc m1=59,2g và m2= 240,8g. (II) . Bµi tËp vÒ m¸y Ðp dïng chÊt láng, b×nh th«ng nhau.. Bµi 1: B×nh th«ng nhau gåm 2 nh¸nh h×nh trô cã tiÕt diÖn lÇn lît lµ S1, S2 vµ cã chøa níc.Trªn mÆt níc cã đặt các pitông mỏng, khối lợng m1 và m2. Mực nớc 2 bªn chªnh nhau 1 ®o¹n h. a) Tìm khối lợng m của quả cân đặt lên pitông lớn để mùc níc ë 2 bªn ngang nhau. b) Nếu đặt quả cân trên sang pitông nhỏ thì mực nớc lóc b©y giê sÏ chªnh nhau 1 ®o¹n h bao nhiªu. îng riªng cña níc ) Khi đặt vật nặng lên pitông lớn thì :. S1 Gi¶i : Chän ®iÓm tÝnh ¸p suÊt ë mÆt díi cña pit«ng 2 S2 h c©n th×: Khi cha đặt quả m1 A m2 ( D0 lµ khèiBl+ D h= (1) S1. 0. S2. m1 +m m2 m1 m m2 (2) = => + = S1 S2 S1 S 1 S 2. Trừ vế với vế của (1) cho (2) ta đợc :. m =D0 h ⇒ m=D 0 S1 h S1. b) Nếu đặt quả cân sang pitông nhỏ thì khi cân bằng ta có: m1 m m (3) + D0 H = 2 + S1 S 2 S2. Trừ vế với vế của (1) cho (3) ta đợc : D0h – D0H = -. m m ⇒(H − h) D0= 2 S2 S. ⇔ (H − h) D 0 =. D 0 S1 h S1 ⇔ H =(1+ ) h S2 S2. Bµi 2: Cho 2 b×nh h×nh trô th«ng víi nhau bằng một ống nhỏ có khóa thể tích không đáng kể. Bán kính đáy của bình A là r1 của bình B là r2= 0,5 r1 (Khoá K đóng). Đổ vào bình A một lh2 ợng nớc đến chiều cao h1= 18 cm, sau đó đổ lên trªn mÆt níc mét líp chÊt láng cao h2= 4 cm cã trọng lợng riêng d2= 9000 N/m3 và đổ vào bình B chÊt láng thø 3 cã chiÒu cao h3= 6 cm, träng h1 K lîng riªng d3 = 8000 N/ m3 3 ( träng lîng riªng cña níc lµ d1=10.000 N/m , c¸c chÊt láng kh«ng hoµ lÉn vµo nhau). Mở khoá K để hai bình thông nhau. Hãy tính: a) §é chªnh lÖch chiÒu cao cña mÆt tho¸ng chÊt láng ë 2 b×nh. Trịnh Thanh Quang – Trường THCS Vĩnh Tiến. h3. 4.

(5) Chương trình bồi dưỡng HSG môn Vật lớp 9. b) Tính thể tích nớc chảy qua khoá K. Biết diện tích đáy của bình A là 12 cm2 Gi¶i: a) XÐt ®iÓm N trong èng B n»m t¹i mÆt ph©n c¸ch gi÷a níc vµ chÊt láng 3. §iÓm M trong A n»m trªn cïng mÆt ph¼ng ngang víi N. B A Ta cã: PN =Pm ⇒ d 3 h3=d2 h2 +d 1 x ( Với x là độ dày lớp nớc nằm trên M) => x =. d 3 h3 − d2 h2 8 .103 . 0 ,06 − 9 .103 . 0 , 04 = 4 =1,2 cm d1 10. VËy mÆt tho¸ng chÊt láng 3 trong B cao h¬n mÆt tho¸ng chÊt láng 2 trong A lµ:. h. h2. (1). Δh=h3 −(h2 + x)=6 −(4+ 1,2)=0,8 cm S b) V× r2 = 0,5 r1 nªn S2 = 21 =12 =3 cm2 4 2. (2). x M. h3. N. ThÓ tÝch níc V trong b×nh B chÝnh lµ thÓ tÝch níc ch¶y qua kho¸ K tõ A sang B: (3) VB =S2.H = 3.H (cm3) ThÓ tÝch níc cßn l¹i ë b×nh A lµ: VA=S1(H+x) = 12 (H +1,2) cm3 Thể tích nớc khi đổ vào A lúc đầu là: V = S1h1 = 12.18 = 126 cm3 vËy ta cã: V = VA + VB => 216 = 12.(H + 1,2) + 3.H = 15.H + 14,4 => H =. 216 −14 , 4 =13 , 44 cm 15. VËy thÓ tÝch níc VB ch¶y qua kho¸ K lµ: VB = 3.H = 3.13,44 = 40,32 cm3 (III) .Bµi tËp vÒ lùc ®Èy Asimet:. Ph¬ng ph¸p gi¶i: - Dùa vµo ®iÒu kiÖn c©n b»ng: “Khi vËt c©n b»ng trong chÊt láng th× P = FA” P: Lµ träng lîng cña vËt, FA lµ lùc ®Èy acsimet t¸c dông lªn vËt (FA = d.V). Bµi 1: Mét khèi gç h×nh hép ch÷ nhËt tiÕt diÖn S = 40 cm2 cao h = 10 cm. Cã khèi lîng m = 160 g a) Th¶ khèi gç vµo níc.T×m chiÒu cao cña phÇn gç næi trªn mÆt níc. Cho khèi lîng riªng cña níc lµ D0 = 1000 Kg/m3 b) Bây giờ khối gỗ đợc khoét một lỗ hình trụ ở giữa có tiết diện S = 4 cm2, sâu h và lấp đầy ch× cã khèi lîng riªng D2 = 11 300 kg/m3 khi th¶ vµo trong níc ngêi ta thÊy mùc níc b»ng víi mặt trên của khối gỗ. Tìm độ sâu h của lỗ Gi¶i:. x. h h. h. S. P. P a) Khi khèi gç c©n b»ng FA trong níc th× träng lîng cña khèi gç c©n b»ng víiFA lùc ®Èy Acsimet. Gäi x lµ phÇn khèi gç næi trªn mÆt níc, ta cã. P = FA  10.m =10.D0.S.(h-x). ⇒x = h -. m =6 cm D0. S. b) Khèi gç sau khi khoÐt læ cã khèi lîng lµ : m1 = m - m = D1.(S.h - S. h) m S .h S .h = S .h ) Víi D1 lµ khèi lîng riªng cña gç: Khèi lîng m2 cña ch× lÊp vµo lµ: m2=D2 ΔS . Δh D1 . Khèi lîng tæng céng cña khèi gç vµ ch× lóc nµy lµ: M = m1 + m2 = m + (D2 -. Trịnh Thanh Quang – Trường THCS Vĩnh Tiến. m ).S.h Sh. 5.

(6) Chương trình bồi dưỡng HSG môn Vật lớp 9. V× khèi gç ngËp hoµn toµn trong níc nªn: 10.M=10.D0.S.h ==> h =. D0 S . h −m =5,5 cm m ( D2− ) ΔS S .h. Bài 2: Hai quả cầu đặc có thể tích mỗi quả là V = 100m3 đợc nối với nhau b»ng mét sîi d©y nhÑ kh«ng co gi·n th¶ trong níc (h×nh vÏ). Khèi lîng qu¶ cÇu bªn díi gÊp 4 lÇn khèi lîng qu¶ cÇu bªn trªn. khi c©n b»ng th× 1/2 thÓ tÝch qu¶ cÇu bªn trªn bÞ ngËp trong níc. H·y tÝnh. -Khèi lîng riªng cña c¸c qu¶ cÇu -Lùc c¨ng cña sîi d©y Cho biÕt khèi lîng cña níc lµ D0 = 1000kg/m3 Gi¶i : V× 2 qu¶ cÇu cã cïng thÓ tÝch V, mµ P2 = 4 P1 => D2 = 4.D1 Xét hệ 2 quả cầu cân bằng trong nớc. Khi đó ta có: P1 + P2 = FA + F’A =>. 3 D 1+ D2= D0 (2) 2. Từ (1) và (2) suy ra:. FA. D1 = 3/10 D0 = 300kg/m3 D2 = 4 D1 = 1200kg/m3. B) XÐt tõng qu¶ cÇu: - Khi quả cầu 1 đứng cân bằng thì: F A = P1 + T - Khi quả cầu 2 đứng cân bằng thì: F’A = P2 - T Víi FA2 = 10.V.D0; FA = F’A /2 ; P2 = 4.P1. T. ¿. F 'A 2 => 4 P1 −T =F ' A ¿{ ¿ P1 +T =. => 5.T = F’A => T =. F' A 5. = 0,2 N. T. P1. F’ A P2. Bµi 3: Trong b×nh h×nh trô tiÕt diÖn S0 chøa níc, mùc níc trong b×nh cã chiÒu cao H = 20 cm. Ngời ta thả vào bình một thanh đồng chất, tiết diện đều sao cho nó nổi thẳng đứng trong bình S th× mùc níc d©ng lªn mét ®o¹n h = 4 cm. a) Nếu nhấn chìm thanh trong nớc hoàn toàn thì mực nớc sẽ dâng cao bao nhiêu so với đáy? Cho khèi l¬ng riªng cña thanh vµ níc lÇn lît lµ D = 0,8 g/cm3, D0 = 1 g/cm3. T×m lùc t¸c dông vµo thanh khi thanh ch×m h hoµn toµn trong níc. Cho thÓ tÝch thanh lµ 50 cm3. Gi¶i: a) Gäi S vµ l lµ tiÕt diÖn vµ chiÒu dµi cña thanh. Träng lîng cña thanh lµ P = 10.D.S.l. Khi thanh n»m c©n b»ng, phÇn thÓ tÝch níc d©ng P H lªn còng chÝnh lµ phÇn thÓ tÝch V1 cña thanh ch×m FA trong nớc. Do đó V1 = S0.h. Do thanh c©n b»ng nªn P = FA hay 10.D.S.l = 10.D0.S0.h => l =. D 0 S0 . . Δh D S. (1). S0. Khi thanh ch×m hoµn toµn trong níc, níc d©ng lªn 1 lîng b»ng thÓ tÝch cña thanh. Gäi H lµ phÇn níc d©ng lªn lóc nµy ta cã: S.l = S0. H (2). Tõ (1) vµ (2) suy ra H =. D0 . Δh D. F. Vµ chiÒu cao cña cét níc trong b×nh lóc nµy lµ. H. S. Trịnh Thanh Quang – Trường THCS Vĩnh Tiến. 6 P. H’.

(7) Chương trình bồi dưỡng HSG môn Vật lớp 9. H' = H + ΔH=H +. D0 . Δh= 25 cm . D. F’ A S0. Lùc t¸c dông vµo thanh F = FA’ – P = 10. V.(D0 – D) F = 10.50.10-6.(1000 - 800) = 0,1 N.. B - Các máy cơ đơn giản. I - Tãm t¾t lý thuyÕt. 1/ Ròng rọc cố định: Ròng rọc cố định chỉ có tác dụng làm thay đổi hớng của lực, không có tác dụng thay đổi độ lớn của lực. Trịnh Thanh Quang – Trường THCS Vĩnh Tiến. 7.

(8) Chương trình bồi dưỡng HSG môn Vật lớp 9. 2/ Ròng rọc động : Dùng ròng rọc động ta đợc lợi hai lần về lực nhng thiệt hai lần về đờng đi do đó không đợc lợi gì về công. 3/ §ßn bÈy. Đòn bẩy cân bằng khi các lực tác dụng tỷ lệ nghịch với cánh tay đòn:. F l1 . = P l2. Trong đó l1, l2 là cánh tay đòn của P và F ( Cánh tay đòn là khoảng cách từ điểm tựa đến phơng của lực). 4/ MÆt ph¼ng nghiªng: Nếu ma sát không đáng kể, dùng mặt phẳng nghiêng đợc lợi bao nhiêu lần về lực thì thiệt bấy nhiêu lần về đờng đi, không đợc lợi gì về công.. l. F h = . P l. A H= 1 . 100 0 0 A. 5/ HiÖu suÊt. F trong đó :. II- Bài tập về máy cơ đơn giản. h. A1 lµ c«ng cã Ých. A lµ c«ng toµn phÇn P A = A1 + A2 (A2 lµ c«ng hao phÝ). Bµi 1: TÝnh lùc kÐo F trong c¸c trêng hîp sau ®©y. BiÕt vËt nÆng cã träng lîng P = 120 N (Bá qua ma s¸t, khèi lîng cña c¸c rßng räc vµ d©y ). . . F F F. . . . F F F. F.  F F. .  F. F. F . . . 2F. . F F. . 2F. F. F. 4F. 4F . . Giải: Theo sơ đồ P ph©n tÝch lùc nh h×nh vÏ: P Khi hÖ thèng c©n b»ng ta cã - ë h×nh a) 6F = P => F = P/6 = 120/ 6 = 20 N - ë h×nh b) 8.F = P => F = P/8 = 120/ 8 = 15 N - ë h×nh c) 5.F = P => F = P/ 5 = 120/ 5 = 24 N Bài 2: Một ngời có trong lợng P = 600N đứng trên tấm ván đợc treo vào 2 ròng rọc nh hình vẽ. Để hệ thống đợc cân bằng thì ngời phải kéo dây, lúc đó lực tác dụng vào trục ròng rọc cố định là F = 720 N. TÝnh Lùc do ngêi nÐn lªn tÊm v¸n b) Träng lîng cña tÊm v¸n Bá qua ma s¸t vµ khèi lîng cña c¸c rßng räc. Cã thÓ xem hÖ thèng trªn lµ mét vËt duy nhÊt.. P.  . Giải: a) Gọi T là lực căng dây ở ròng rọc động. T’ là lực căng dây ở ròng rọc cố định. Ta cã: T’ = 2.T; F = 2. T’ = 4 T Trịnh Thanh Quang – Trường THCS Vĩnh Tiến.  T T ’ F ’. 8.

(9) T Q TP ’ P ’. Chương trình bồi dưỡng HSG môn Vật lớp 9. T = F/ 4 = 720/ 4 = 180 N. Gäi Q lµ lùc ngêi nÐn lªn v¸n, ta cã: Q = P – T = 600N – 180 N = 420N. T T. b) Gäi P’ lµ träng lîng tÊm v¸n, coi hÖ thèng trªn lµ mét vËt duy nhÊt, vµ khi hÖ thèng c©n b»ng ta cã T’ + T = P’ + Q => 3.T = P’ + Q => P’ = 3. T – Q => P’ = 3. 180 – 420 = 120N VËy lùc ngêi nÐn lªn tÊm v¸n lµ 420N vµ tÊm v¸n cã träng lîng lµ 120N Bµi 3: Cho hÖ thèng nh h×nh vÏ: VËt 1 cã träng lîng lµ P1, VËt 2 cã träng lîng lµ P2. Mçi rßng räc cã träng lîng lµ 1 N. Bá qua ma s¸t, khèi lîng cña thanh AB vµ cña c¸c d©y treo - Khi vËt 2 treo ë C víi AB = 3. CB th× hÖ thèng c©n b»ng - Khi vËt 2 treo ë D víi AD = DB th× muèn hÖ thèng c©n b»ng ph¶i treo nèi vµo vËt 1 mét vËt thø 3 cã träng lîng P3 = 5N. TÝnh P1 vµ P2 F CB 1 = = P2 AB 3. c©n b»ng ta cã:. . Gi¶i: Gäi P lµAträng lîng cña C rßng B räc . Trong trêng hîp thø nhÊt khi thanh AB. 2. 1. Mặt khác, ròng rọc động cân bằng ta cßn cã: 2.F = P + P1. P+ P 1) => F = (. thay vào trên ta đợc:. 2. ( P+ P 1) 1 = 2 P2. <=> 3 (P + P1) = 2P2 (1). 3. Tơng tự cho trờng hợp thứ hai khi P2 treo ở D, P1 và P3 treo ở ròng rọc động. F ' DB 1 = = . P2 AB 2. Lóc nµy ta cã MÆt kh¸c. 2.F’ = P + P1 + P3 => F’ =. Thay vµo trªn ta cã: Tõ (1) vµ (2) ta cã. P+ P1 + P3 1 = 2 P2 2. P+ P1 + P3 2. => P + P1 + P3 = P2. P1 = 9N,. (2).. P2 = 15N.. Bài 4: Cho hệ thống nh hình vẽ. Góc nghiêng  = 300, dây và ròng rọc là lý tởng. Xác định khối lợng của vật M để hệ thống cân bằng. Cho khối lợng m = 1kg. Bỏ qua mọi ma sát. Gi¶i: Muèn M c©n b»ng th× F = P.. h l. víi. h l. = sin. => F = P.sin 300 = P/2 (P lµ träng lîng cña vËt M) Lùc kÐo cña mçi d©y v¾t qua rßng räc 1 lµ: F1 =. . F P = 2 4. Lùc kÐo cña mçi d©y v¾t qua rßng räc 2 lµ: F2 =. 1 F1 P = 2 8. F . Lùc kÐo do chÝnh träng lîng P’ cña m g©y ra, tøc lµ : P’ = F2 = P/8 M=> m = M/8. l. . Trịnh Thanh Quang – Trường THCS Vĩnh Tiến.  2. h. m 9.

(10) Chương trình bồi dưỡng HSG môn Vật lớp 9. Khèi lîng M lµ: M = 8m = 8. 1 = 8 kg.. A Bài 5: Hai quả cầu sắt giống hệt nhau đợc treo vào 2 đầu A, B của một thanh kim loại mảnh, nhẹ. Thanh đợc O gi÷ th¨ng b»ng nhê d©y m¾c t¹i ®iÓm O. BiÕt OA = OB = l = 20 cm. Nhóng qu¶ cÇu ë ®Çu B vµo trong chËu đựng chất lỏng ngời ta thấy thanh AB mất thăng bằng. §Ó thanh th¨ng b»ng trë l¹i ph¶i dÞch chuyÓn ®iÓm treo O vÒ phÝa A mét ®o¹n x = 1,08 cm. TÝnh khèi lîng riªng cña chÊt láng, biÕt khèi lîng riªng cña s¾t lµ D0 = 7,8 g/cm3. Gi¶i: Khi quả cầu treo ở B đợc nhúng trong chất lỏng thì ngoµi träng lùc, qu¶ cÇu cßn chÞu t¸c dông cña lùc ®Èy Acsimet cña chÊt láng. Theo ®iÒu kiÖn c©n b»ng của các lực đối với điểm treo O’, ta có P. AO’ = ( P – FA ). BO’. Hay P. ( l – x) = ( P – FA )(l + x) Gäi V lµ thÓ tÝch cña mét qu¶ cÇu vµ D lµ khèi lîng riªng cña chÊt láng. Ta cã P = 10.D0.V vµ FA = 10. D. V 10.D0.V ( l – x ) = 10 V ( D0 – D )( l + x ) D=. A. (l+x). B FA. P. P. 2x 3 . D0=0,8 g /cm . l+x. A. Bài 6: Một thanh đồng chất, tiết diện đều, một đầu nhúng vµo níc, ®Çu kia tùa vµo thµnh chËu t¹i O sao cho OA = 1 2. (l-x) O’. B. OB. Khi thanh n»m c©n b»ng, mùc níc ë chÝnh gi÷a. O. thanh. T×m khèi lîng riªng D cña thanh, biÕt khèi lîng riªng cña níc lµ D0 = 1000kg/m3.. B. P = 10. D. S. l vµ F = 10. D0.S.. (2).. MÆt kh¸c OHM  OKN ta cã: KN ON = MH OM '. Trong đó ON = OB – NB =. thay vào (2) ta đợc D =. M. KN ON 5 = = MH OM 2. l l l − = 2 3 6. 5 .D0 = 1250 kg/m3 4. N. =>. l l 5l − = 3 4 12. P. OM = AM – OA =. O. NK .D 2 . MH 0. H. D=. l 2. K. Thay vµo (1) ta cã:. A. Gi¶i: Thanh chịu tác dụng của trọng lực P đặt tại trung điểm M của thanh AB và lực đẩy Acsimet đặt tại trung điểm N của MB. Thanh có thể quay quanh O. áp dụng quy tắc cân bằng của đòn bẩy ta có: P. MH = F. NK (1). Gäi S lµ tiÕt diÖn vµ l lµ chiÒu dµi cña thanh ta cã:. FA. B Trịnh Thanh Quang – Trường THCS Vĩnh Tiến. 1.

(11) Chương trình bồi dưỡng HSG môn Vật lớp 9. C. Chuyển động cơ học I. Tãm t¾t lý thuyÕt:. 1. Chuyển động đều: - Vận tốc của một chuyển động đều đợc xác định bằng quãng đờng đi đợc trong một đơn vị thời gian và không đổi trên mọi quãng đờng đi v=. S t. s: Quãng đờng đi t: Thời gian vật đi quãng đờng s v: VËn tèc 2. Chuyển động không đều: - Vận tốc trung bình của chuyển động không đều trên một quãng đờng nào đó (tơng ứng với thời gian chuyển động trên quãng đờng đó) đợc tính bằng công thức: V TB =. víi. S t. víi. s: Quãng đờng đi t: Thời gian đi hết quãng đờng S - Vận tốc trung bình của chuyển động không đều có thể thay đổi theo quãng đờng đi. II. Bµi tËp Dạng 1: Định thời điểm và vị trí gặp nhau của các chuyển động. Bài 1: Hai ôtô chuyển động đều ngợc chiều nhau từ 2 địa điểm cách nhau 150km. Hỏi sau bao nhiªu l©u th× chóng gÆp nhau biÕt r»ng vËn tèc xe thø nhÊt lµ 60km/h vµ xe thø 2 lµ 40km/h. Gi¶i: Gi¶ sö sau thêi gian t(h) th× hai xe gÆp nhau Quãng đờng xe 1đi đợc là S 1=v 1 . t=60. t Quãng đờng xe 2 đi đợc là S 2=v 2 . t=60 .t Vì 2 xe chuyển động ngợc chiều nhau từ 2 vị trí cách nhau 150km nªn ta cã: 60.t + 40.t = 150 => t = 1,5h Vậy thời gian để 2 xe gặp nhau là 1h30’ Bài 2: Xe thứ nhất khởi hành từ A chuyển động đều đến B với vận tốc 36km/h. Nửa giờ sau xe thứ 2 chuyển động đều từ B đến A với vận tốc 5m/s. Biết quãng đờng AB dài 72km. Hái sau bao l©u kÓ tõ lóc xe 2 khëi hµnh th×: a. Hai xe gÆp nhau b. Hai xe c¸ch nhau 13,5km. Trịnh Thanh Quang – Trường THCS Vĩnh Tiến. 1.

(12) Chương trình bồi dưỡng HSG môn Vật lớp 9. Gi¶i: a. Gi¶i sö sau t (h) kÓ tõ lóc xe 2 khëi hµnh th× 2 xe gÆp nhau: Khi đó ta có quãng đờng xe 1 đi đợc là: S1 = v1(0,5 + t) = 36(0,5 +t) Quãng đờng xe 2 đi đợc là: S2 = v2.t = 18.t Vì quãng đờng AB dài 72 km nên ta có: 36.(0,5 + t) + 18.t = 72 => t = 1(h) VËy sau 1h kÓ tõ khi xe hai khëi hµnh th× 2 xe gÆp nhau b. Trêng hîp 1: Hai xe cha gÆp nhau vµ c¸ch nhau 13,5 km Gọi thời gian kể từ khi xe 2 khởi hành đến khi hai xe cách nhau 13,5 km là t2 Quãng đờng xe 1 đi đợc là: S1’ = v1(0,5 + t2) = 36.(0,5 + t2) Quãng đờng xe đi đợc là: S2’ = v2t2 = 18.t2 Theo bµi ra ta cã: 36.(0,5 + t2) + 18.t +13,5 = 72 => t2 = 0,75(h) VËy sau 45’ kÓ tõ khi xe 2 khëi hµnh th× hai xe c¸ch nhau 13,5 km Trờng hợp 2: Hai xe gặp nhau sau đó cách nhau 13,5km Vì sau 1h thì 2 xe gặp nhau nên thời gian để 2 xe cách nhau 13,5km kể từ lúc gặp nhau là t 3. Khi đó ta có: 18.t3 + 36.t3 = 13,5 => t3 = 0,25 h Vậy sau 1h15’ thì 2 xe cách nhau 13,5km sau khi đã gặp nhau. Bài 3: Một ngời đi xe đạp với vận tốc v1 = 8km/h và 1 ngời đi bộ với vận tốc v2 = 4km/h khởi hành cùng một lúc ở cùng một nơi và chuyển động ngợc chiều nhau. Sau khi đi đợc 30’, ngời đi xe đạp dừng lại, nghỉ 30’ rồi quay trở lại đuổi theo ngời đi bộ với vận tốc nh cũ. Hỏi kể từ lúc khởi hành sau bao lâu ngời đi xe đạp đuổi kịp ngời đi bộ? Gi¶i: Quãng đờng ngời đi xe đạp đi trong thời gian t1 = 30’ là: s1 = v1.t1 = 4 km Quãng đờng ngời đi bộ đi trong 1h (do ngời đi xe đạp có nghỉ 30’): s2 = v2.t2 = 4 km Kho¶ng c¸ch hai ngêi sau khi khëi hµnh 1h lµ: S = S1 + S2 = 8 km Kể từ lúc này xem nh hai chuyển động cùng chiều đuổi nhau. Thời gian kể từ lúc quay lại cho đến khi gặp nhau là:. t=. S =2 h v1 − v2. Vậy sau 3h kể từ lúc khởi hành, ngời đi xe đạp kịp ngời đi bộ. Dạng 2: Bài toán về tính quãng đờng đi của chuyển động. Bài 1: Một ngời đi xe đạp từ A đến B với vận tốc v1 = 12km/h nếu ngời đó tăng vận tốc lên 3km/h thì đến sớm hơn 1h. a. Tìm quãng đờng AB và thời gian dự định đi từ A đến B. b. Ban đầu ngời đó đi với vận tốc v1 = 12km/h đợc quãng đờng s1 thì xe bị h phải sửa chữa mất 15 phút. Do đó trong quãng đờng còn lại ngời ấy đi với vận tốc v2 = 15km/h thì đến nơi vẫn sớm hơn dự định 30’. Tìm quãng đờng s1. Gi¶i: a. Giả sử quãng đờng AB là s thì thời gian dự định đi hết quãng đờng AB là s s = (h) v 1 12. Vì ngời đó tăng vận tốc lên 3km/h và đến sớm hơn 1h nên. S S S S − =1 ⇔ − =1⇒ S=60 km v 1 v 1 +3 12 15 S 60 Thời gian dự định đi từ A đến B là: t= = =5 h 12 12 S b. Gọi t1’ là thời gian đi quãng đờng s1: t ' 1 = 1 v1 1 Thêi gian söa xe: Δt=15 ' = h 4 S − S1 Thời gian đi quãng đờng còn lại: t ' 2= v2. Trịnh Thanh Quang – Trường THCS Vĩnh Tiến. 1.

(13) Chương trình bồi dưỡng HSG môn Vật lớp 9 1 1 t 1 −(t ' 1 + + t ' 2 )= 4 2 S S 1 1 1 1 3 ⇒ − − S1 − = + = (2) v 1 v2 v1 v2 2 4 4. Theo bµi ra ta cã:. Tõ (1) vµ (2) suy ra. S1 1 S − S1 1 − − = (1) v1 4 v2 2. ( ) 1 1 3 1 S ( − ) =1− = v v 4 4 1. 1. S 1=. Hay. ⇒t1−. 2. 1 v 1 . v 2 1 12 . 15 = . =15 km 4 v 2 − v 1 4 15 − 12. Bài 3: Một viên bi đợc thả lăn từ đỉnh dốc xuống chân dốc. Bi đi xuống nhanh dần và quãng đờng mà bi đi đợc trong giây thứ i là S 1=4 i− 2 (m) với i = 1; 2; ....;n a. Tính quãng đờng mà bi đi đợc trong giây thứ 2; sau 2 giây. b. Chứng minh rằng quãng đờng tổng cộng mà bi đi đợc sau n giây (i và n là các số tự nhiên) lµ L(n) = 2 n2(m). Gi¶i: a. Quãng đờng mà bi đi đợc trong giây thứ nhất là: S1 = 4-2 = 2 m. Quãng đờng mà bi đi đợc trong giây thứ hai là: S2 = 8-2 = 6 m. Quãng đờng mà bi đi đợc sau hai giây là: S2’ = S1 + S2 = 6 + 2 = 8 m. b. Vì quãng đờng đi đợc trong giây thứ i là S(i) = 4i – 2 nên ta có: S(i) = 2 S(2) = 6 = 2 + 4 S(3) = 10 = 2 + 8 = 2 + 4.2 S(4) = 14 = 2 +12 = 2 + 4.3 .............. S(n) = 4n – 2 = 2 + 4(n-1) Quãng đờng tổng cộng bi đi đợc sau n giây là: L(n) = S(1) +S(2) +.....+ S(n) = 2[n+2[1+2+3+.......+(n-1)]] Mµ 1+2+3+.....+(n-1) = (n −1)n nªn L(n) = 2n2 (m) 2. Bài 4: Ngời thứ nhất khởi hành từ A đến B với vận tốc 8km/h. Cùng lúc đó ngời thứ 2 và thứ 3 cïng khëi hµnh tõ B vÒ A víi vËn tèc lÇn lît lµ 4km/h vµ 15km/h khi ngêi thø 3 gÆp ngêi thø nhất thì lập tức quay lại chuyển động về phía ngời thứ 2. Khi gặp ngời thứ 2 cũng lập tức quay lại chuyển động về phía ngời thứ nhất và quá trình cứ thế tiếp diễn cho đến lúc ba ngời ở cùng 1 nơi. Hỏi kể từ lúc khởi hành cho đến khi 3 ngời ở cùng 1 nơi thì ngời thứ ba đã đi đợc quãng đờng bằng bao nhiêu? Biết chiều dài quãng đờng AB là 48km. Gi¶i: V× thêi gian ngêi thø 3 ®i còng b»ng thêi gian ngêi thø nhÊt vµ ngêi thø 2 ®i lµ t vµ ta cã: 8t + 4t = 48 ⇒ t=. 48 =4 h 12. Vì ngời thứ 3 đi liên tục không nghỉ nên tổng quãng đờng ngời thứ 3 đi là S3 = v3 .t = 15.4 = 60km. Dạng 3: Xác định vận tốc của chuyển động. Bài 1: Một học sinh đi từ nhà đến trờng, sau khi đi đợc 1/4 quãng đờng thì chợt nhớ mình quên một quyển sách nên vội trở về và đi ngay đến trờng thì trễ mất 15’ a. Tính vận tốc chuyển động của em học sinh, biết quãng đờng từ nhà tới trờng là s = 6km. Bỏ qua thêi gian lªn xuèng xe khi vÒ nhµ. b. Để đến trờng đúng thời gian dự định thì khi quay về và đi lần 2 em phải đi với vận tốc bao nhiªu? Gi¶i:. a. Gọi t1 là thời gian dự định đi với vận tốc v, ta có: t 1 =. s (1) v. Trịnh Thanh Quang – Trường THCS Vĩnh Tiến. 1.

(14) Chương trình bồi dưỡng HSG môn Vật lớp 9. Do có sự cố để quên sách nên thời gian đi lúc này là t2 và quãng đờng đi là 1 3 3s (2) s 2=s+2 . s= s ⇒ t 2 = 4 2 2v 1 Theo đề bài: t 2 −t 1=15 ph= h 4. Từ đó kết hợp với (1) và (2) ta suy ra v = 12km/h s 6 1 = h v 12 2. b. Thời gian dự định t1 = =. Gọi v’ là vận tốc phải đi trong quãng đờng trở về nhà và đi trở lại trờng. ( s ' =s+ 14 s= 54 s ). t. Để đến nơi kịp thời gian nên: t'2 = s ' =t 1 − 1 = 3 h v' 4 8 Hay v’ = 20km/h Bài 2: Hai xe khởi hành từ một nơi và cùng đi quãng đờng 60km. Xe một đi với vận tốc 30km/h, đi liên tục không nghỉ và đến nơi sớm hơn xe 2 là 30 phút. Xe hai khởi hành sớm hơn 1h nhng nghỉ giữa đờng 45 phút. Hỏi: a. VËn tèc cña hai xe. b. Muốn đến nơi cùng lúc với xe 1, xe 2 phải đi với vận tốc bao nhiêu: Gi¶i: s 60 =2 h v 1 30. a.Thời gian xe 1 đi hết quãng đờng là: t1 = = Thời gian xe 2 đi hết quãng đờng là:. t 2 =t 1 +1+0,5 − 0 ,75 ⇒t 2=2+1,5 −0 , 75=2, 75 h s 60 =21 ,8 km/h VËn tèc cña xe hai lµ: v 2= = t 2 2 , 75. b. Để đến nơi cùng lúc với xe 1 tức thì thời gian xe hai đi hết quãng đờng là: t 2 ' t1  1  0,75 2,25h. VËy vËn tèc lµ: v 2 '=. s 60 = ≈ 26 , 7 km /h t 2 ' 2 , 25. Bài 3: Ba ngời đi xe đạp từ A đến B với các vận tốc không đổi. Ngời thứ nhất và ngời thứ 2 xuÊt ph¸t cïng mét lóc víi c¸c vËn tèc t¬ng øng lµ v1 = 10km/h vµ v2 = 12km/h. Ngêi thø ba xuÊt ph¸t sau hai ngêi nãi trªn 30’, kho¶ng thêi gian gi÷a 2 lÇn gÆp cña ngêi thø ba víi 2 ngêi ®i tríc lµ Δt=1 h . T×m vËn tèc cña ngêi thø 3. Gi¶i: Khi ngêi thø 3 xuÊt ph¸t th× ngêi thø nhÊt c¸ch A 5km, ngêi thø 2 c¸ch A lµ 6km. Gäi t1 và t2 là thời gian từ khi ngời thứ 3 xuất phát cho đến khi gặp ngời thứ nhất và ngời thứ 2. 5 v 3 − 10 Ta cã: 6 v 3 t 2=6+12 t 2 ⇒t 2= v 3 − 12 Theo đề bài Δt=t 2 −t 1=1 nên 6 5 − =1 ⇔ v 23 − 23 v 3 +120=0 v 3 − 12 v 3 −10 v 3 t 1 =5+10 t 1 ⇒t 1 =. 2. ⇒ v3 =. 23 ± √ 23 − 480 23 ± 7 = 2 2. =. ¿ 15 km/h 8km/h ¿{ ¿. Gi¸ trÞ cña v3 ph¶i lín h¬n v1 vµ v2 nªn ta cã v3 = 15km/h. Trịnh Thanh Quang – Trường THCS Vĩnh Tiến. 1.

(15) Chương trình bồi dưỡng HSG môn Vật lớp 9. Bài 4. Một ngời đi xe đạp chuyển động trên nửa quãng đờng đầu với vận tốc 12km/h và nửa quãng đờng sau với vận tốc 20km/h . Xác định vận tốc trung bình của xe đạp trên cả quãng đờng ? Tãm t¾t: Gọi quãng đờng xe đi là 2S vậy nửa quãng V1 12km / h. đờng là S ,thời gian tơng ứng là t1; t2. V2 20km / h. S t1  V1 Thời gian chuyển động trên nửa quãng đờng đầu là :.  Vtb ?. S t2  V2 Thêi gian động trênlànửa quãng đờng sau là : VËn tèc trung b×nh trªnchuyÓn c¶ qu·ng đờng S  S2 2S 2S Vtb  1   S S t1  t2 1 1   S   V1 V2  V1 V2  . 2 1 1  V1 V2. . 2 1 1  12 20. 15km / h. Dạng 4: Tính vận tốc trung bình của chuyển động không đều. Bài 1: Một ô tô vợt qua một đoạn đờng dốc gồm 2 đoạn: Lên dốc và xuống dốc, biết thời gian lªn dèc b»ng nöa thêi gian xuèng dèc, vËn tèc trung b×nh khi xuèng dèc gÊp hai lÇn vËn tèc trung bình khi lên dốc. Tính vận tốc trung bình trên cả đoạn đờng dốc của ô tô.Biết vận tốc trung b×nh khi lªn dèc lµ 30km/h. Gi¶i: Gọi S1 và S2 là quãng đờng khi lên dốc và xuống dốc Ta cã: s 1=v 1 t 1 ; s 2=v 2 t 2 mµ v 2=2 v 1 , t 2 =2t 1 ⇒ s2=4 s1 Quãng đờng tổng cộng là: S = 5S1 Thêi gian ®i tæng céng lµ: t=t1 +t 2=3 t 1 VËn tèc trung b×nh trªn c¶ dèc lµ: s 5 S1 5 v= = = v =50 km / h t 3 t1 3 1. Bài 2: Một ngời đi từ A đến B.. 1 3. quãng đờng đầu ngời đó đi với vận tốc v1,. 2 3. thêi gian. còn lại đi với vận tốc v2. Quãng đờng cuối cùng đi với vận tốc v3. tính vận tốc trung bình trên cả quãng đờng. Gi¶i: Gäi S1 lµ. 1 3. quãng đờng đi với vận tốc v1, mất thời gian t1. S2 là quãng đờng đi với vận tốc v2, mất thời gian t2 S3 là quãng đờng cuối cùng đi với vận tốc v3 trong thời gian t3 S là quãng đờng AB. 1 3. Theo bµi ra ta cã: s 1= s=v 1 t 1 ⇒ t1 =. s (1) 3 v1. Trịnh Thanh Quang – Trường THCS Vĩnh Tiến. 1.

(16) s2 s ; t3 = 3 v2 v3 s s Do t2 = 2t3 nªn 2 =2 3 v2 v3. Chương trình bồi dưỡng HSG môn Vật lớp 9. Vµ t 2 =. s 2 +s 3=. (2). 2s (3) 3❑. ❑. s s 2s 4s Tõ (2) vµ (3) suy ra t3 = 3 = ; t 2= 2 = v3 3 (2 v2+ v3 ) v 2 3 ( 2 v 2 +v 3 ). Vận tốc trung bình trên cả quãng đờng là: v TB=. 3 v1 (2 v2+ v3 ) s 1 = = t 1 +t 2+ t 3 1 2 4 6 v 1 +2 v 2 + v3 . + + 3 v 1 3 ( 2 v 2+ v 3 ) 3 ( 2 v 2 + v 3 ). PhÇn nhiÖt häc. I. mét sè kiÕn thøc c¬ b¶n: 1. C«ng thøc tÝnh nhiÖt lîng: Q= mc(t2 - t1) : T/h vËt thu nhiÖt Q= mc(t1 - t2) : T/h vËt táa nhiÖt 2.Ph¬ng tr×nh c©n b»ng nhiÖt: Q táa = Q thu Hay: mc(t1 - t2) = mc(t2 - t1) 3. N¨ng suÊt táa nhiÖt cña nhiªn liÖu: Q = q.m II. mét sè bµi tËp c¬ b¶n Bài 1 : Dùng một ca múc nước ở thùng chứa nước A có nhiệt độ tA = 20 0C và ở thùng chứa nước B có nhiệt độ tB = 80 0C rồi đổ vào thùng chứa nước C. Biết rằng trước khi đổ, trong thùng chứa nước C đã có sẵn một lượng nước ở nhiệt độ tC = 40 0C và bằng tổng số ca nước vừa đổ thêm vào nó. Tính số ca nước phải múc ở mỗi thùng A và B để có nhiệt độ nước ở thùng C là 50 0C. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường, với bình chứa và ca múc nước Híng dÉn gi¶i - Gọi : c là nhiệt dung riêng của nước ; m là khối lượng nước chứa trong một ca ; n1 và n2 lần lượt là số ca nước múc ở thùng A và thùng B ; (n1 + n2) là số ca nước có sẵn trong thùng C. - Nhiệt lượng do n1 ca nước ở thùng A khi đổ vào thùng C đã hấp thụ là : Q1 = n1.m.c(50 – 20) = 30cmn1 - Nhiệt lượng do n2 ca nước ở thùng B khi đổ vào thùng C đã toả ra là : Trịnh Thanh Quang – Trường THCS Vĩnh Tiến. 1.

(17) Chương trình bồi dưỡng HSG môn Vật lớp 9. Q2 = n2.m.c(80 – 50) = 30cmn2 - Nhiệt lượng do (n1 + n2) ca nước ở thùng C đã hấp thụ là : Q3 = (n1 + n2)m.c(50 – 40) = 10cm(n1 + n2) - Phương trình cân bằn nhiệt : Q1 + Q3 = Q2  30cmn1 + 10cm(n1 + n2) = 30cmn2  2n1 = n2 - Vậy, khi múc n ca nước ở thùng A thì phải múc 2n ca nước ở thùng B và số nước đã có sẵn trong thùng C trước khi đổ thêm là 3n ca. Bài2: Một thau nhôm khối lượng 0,5kg đựng 2kg nước ở 200C. a) Thả vào thau nước một thỏi đồng khối lượng 200g lấy ra ở bếp lò. Nước nóng đến 21,20C. Tìm nhiệt độ của bếp lò. Biết nhiệt dung riêng của nhôm, nước, đồng lần lượt là: c1 = 880J/kg.K, c2 = 4200J/kg.K, c3 = 380J/kg.K. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường. b) Thực ra, trong trường hợp này nhiệt lượng toả 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 00C. Nước đá có tan hết không? Tìm nhiệt độ cuối cùng của hệ thống . Biết để 1kg nước đá ở 00C nóng chảy hồn tồn cần cung cấp một nhiệt lượng là 3,4.105J. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường. Híng dÉn gi¶i Nhiệt độ của bếp lò: ( t0C cũng là nhiệt độ ban đầu của thỏi đồng) Nhiệt lượng của thau nhôm nhận được để tăng nhiệt độ từ t1= 200C lên t2 = 21,20C: Q1 = m1.c1(t2 - t1) Nhiệt lượng của nước nhận được để tăng nhiệt độ từ t1= 200C lên t2 = 21,20C: Q2 = m2.c2(t2 - t1) Nhiệt lượng của thỏi đồng toả ra để hạ nhiệt độ từ t0C xuống t2 = 21,20C: Q3 = m3.c3(t – t2) Vì không có sự toả nhiệt ra môi trường nên theo phương trình cân bằng nhiệt ta có: Q3 = Q1 + Q2 => m3.c3(t - t2) = m1.c1(t2 - t1) + m2.c2(t2 - t1) => t = [(m1.c1+ m2.c2) (t2 - t1) / m3.c3] + t2 thế số ta tính được t = 160,780C b) Nhiệt độ thực của bếp lò (t’): Theo giả thiết ta có: Q’3 - 10% ( Q1+ Q2 ) = ( Q1+ Q2 ) Q’3 = 1,1 ( Q1+ Q2 ) m3.c3(t’ - t2) = 1,1 (m1.c1+ m2.c2) (t2 - t1) t’ = [ 1,1 (m1.c1+ m2.c2) (t2 - t1) ] / m3.c3 }+ t2 Thay số ta tính được t’ = 174,740C c) Nhiệt độ cuối cùng của hệ thống: + Nhiệt lượng thỏi nước đá thu vào để nóng chảy hồn tồn ở 00C: Q = 3,4.105.0,1 = 34000(J) + Nhiệt lượng cả hệ thống (thau, nước, thỏi đồng) toả ra khi hạ 21,20C xuống 00C: Q’ = (m1.c1+ m2.c2 + m3.c3 ) (21,20C - 00C) = 189019,2(J) + So sánh ta có: Q’ > Q nên nhiệt lượng toả ra Q’ một phần làm cho thỏi nước đá tan hồn tồn ở 00 C và phần còn lại (Q’-Q) làm cho cả hệ thống ( bao gồm cả nước đá đã tan) tăng nhiệt độ từ 00C lên nhiệt độ t”0C. + (Q’-Q) = [m1.c1+ (m2 + m)c2 + m3.c3 ] (t”- 0) => t” = (Q’-Q) / [m1.c1+ (m2 + m)c2 + m3.c3 ] thay số và tính được t” = 16,60C. Trịnh Thanh Quang – Trường THCS Vĩnh Tiến. 1.

(18) Chương trình bồi dưỡng HSG môn Vật lớp 9. Bµi 3: Người ta cho vòi nước nóng 700C và vòi nước lạnh 100C đồng thời chảy vào bể đã có sẳn 100kg nước ở nhiệt độ 600C. Hỏi phải mở hai vòi trong bao lâu thì thu được nước có nhiệt độ 450C. Cho biết lưu lượng của mỗi vòi là 20kg/phút. Híng dÉn gi¶i Vì lưu lượng hai vòi chảy như nhau nên khối lượng hai loại nước xả vào bể bằng nhau. Gọi khối lượng mỗi loại nước là m(kg): Ta có: m.c(70 – 45) + 100.c(60 – 45) = m.c(45 – 10) ⇔. 25.m + 1500 = 35.m. Thời gian mở hai vòi là: t=. ⇔. 1500  m 150(kg ) 10 10.m = 1500. 15 =7,5(phút) 20. Bµi 4: Muốn có 100 lít nước ở nhiệt độ 350C thì phải đổ bao nhiêu lít nước đang sôi vào bao nhiêu lít nước ở nhiệt độ 150C ? Lấy nhiệt dung riêng của nước là 4190J/kgK. Híng dÉn gi¶i Gọi x là khối lượng nước ở 150C; y là khối lượng nước đang sôi Ta có : x+y= 100g (1) Nhiệt lượng do ykg nước đang sôi tỏa ra :Q1= y.4190(100-15) Nhiệt lượng do xkg nước ở 150C toả ra :Q2 = x.4190(35-15) Phương trình cân bằng nhiệt:x.4190(35-15)=y.4190(100-15) (2) Giải hệ phương trình (1) và (2) Ta được: x=76,5kg; y=23,5kg Vậy phải đổ 23,5 lít nước đang sôi vào 76,5 lít nước ở 150C. Bµi 5:Một bếp dầu đun sôi 1 lít nước đựng trong ấm bằng nhôm khối lượng 300gam thì sau thời gian t1 = 10 phút nước sôi. Nếu dùng bếp trên để đun 2 lít nước trong cùng điều kiện thì sau bao lâu nước sôi ? Cho nhiệt dung riêng của nước và nhôm lần lượt là C1 = 4200J/kg.K ; C2 = 880J/kg.K. Biết nhiệt do bếp dầu cung cấp một cách đều đặn. Híng dÉn gi¶i Gọi Q1 và Q2 là nhiệt lượng cần cung cấp cho nước và ấm nhôm trong hai lần đun, Gọi m1, m2 là khối lương nước và ấm trong lần đun đầu. Ta có: Q1 = (m1.C1 + m2.C2) t Q2 = (2.m1.C1 + m2.C2) t Do nhiệt toả ra một cách đều đặn, nghĩa là thời gian đun càng lâu thì nhiệt toả ra càng lớn. Ta có thể đặt: Q1 = k.t1 ; Q2 = k.t2 (trong đó k là hệ số tỉ lệ nào đó) Suy ra: k.t1 = (m1.C1 + m2.C2) t k.t2 = (2.m1.C1 + m2.C2) t t 2 (2 m 1 C 1+ m2 C2 ) m1 C 1 = =1+ t 1 (m1 C 1+ m2 C2 ) m 1 C 1 +m 2 C 2 m1 C 1 4200 t 2 =(1+ ) . t 1=(1+ ).10=19 , 4 phút m1 C 1+ m2 C2 4200+ 0,3. 880. Lập tỉ số ta được: hay. Bµi 6: Thả đồng thời 300g sắt ở nhiệt độ 100C và 400g đồng ở nhiệt độ 250C vào một bình cách nhiệt trong đó có chứa 200g nước ở nhiệt độ 200C. Cho biết nhiệt dung riêng của sắt, đồng, nước lần lượt là 460J/kg.K, 400J/kg.K, 4200J/kg.K và sự hao phí nhiệt vì môi trường bên ngoài là không đáng kể. Hãy tính nhiệt độ của hỗn hợp khi cân bằng nhiệt được thiết lập. Trịnh Thanh Quang – Trường THCS Vĩnh Tiến. 1.

(19) Chương trình bồi dưỡng HSG môn Vật lớp 9. Híng dÉn gi¶i: Gọi m1, m2, m3 là khối lượng và t1, t2, t3 lần lượt là nhiệt độ ban đầu của sắt, đồng, nước; t là nhiệt độ của hỗn hợp khi cân bằng nhiệt xảy ra. + Lập luận, chứng tỏ được rằng trước khi có cân bằng nhiệt thì sắt là vật thu nhiệt còn đồng và nước là vật tỏa nhiệt. + Từ kết quả của lập luận trên suy ra khi hệ có sự cân bằng nhiệt thì c1m1(t – t1) = c2m2(t2 – t) + c3m3(t3 – t) + Thay số và tính được nhiệt độ của hệ khi cân bằng nhiệt xảy ra: t ≈ 19 , 50 C Bµi 7: Thả đồng thời 0,2kg sắt ở 150C và 450g đồng ở nhiệt độ 250C vào 150g nước ở nhệt độ 800C. Tính nhiệt độ của sắt khi có cân bằng nhiệt xảy ra biết rằng sự hao phí nhiệt vì môi trường là không đáng kể và nhiệt dung riêng của sắt, đồng, nước lần lượt bằng 460J/kgK, 400J/kgK và 4200J/kgK. Híng dÉn gi¶i: + Gọi t là nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt xảy ra. + Lập luận để đưa ra: - Nhiệt lượng sắt hấp thụ: Q1 = m1c1(t – t1). Nhiệt lượng đồng hấp thụ: Q2 = m2c2(t – t2) - Nhiệt lượng do nước tỏa ra Q3 = m3c3(t3 – t) - Lập công thức khi có cân bằng nhiệt xảy ra, từ đó suy ra: t =. m1 c 1 t 1+ m 2 c 2 t 2 +m 3 c3 t 3 m1 c 1 +m 2 c 2 +m 3 c3. + Tính được t = 62,40C. Bµi 8: Một ô tô chạy với vận tốc 54 km/h, lực kéo của động cơ là không đổi và bằng 700N. Ô tô chạy trong 2 giờ thì tiêu thụ hết 5 lít xăng. Biết năng suất tỏa nhiệt của xăng là 4,4.10 7 J/kg và khối lượng riêng của xăng là 700kg/m3 . Tính hiệu suất của động cơ ô tô. Híng dÉn gi¶i: Công có ích: A ci =F . s=F . v . t=700 . 15 .2 .3600=75600000 J =756 . 105 J Công toàn phần (nhiên liệu tỏa ra): −3. 6. 6. A tp =m. q=V . D. q=5 . 10 .700 . 44 . 10 =154000000 J=154 .10 J A ci 756 .10 5 H= = =0 , 49 =49% Hiệu suất của động cơ: A tp 154 . 106. PhÇn ®iÖn häc. Chủ đề 1. ĐỊNH LUẬT ÔM. ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP, ĐOẠN MẠCH SONG SONG, MẠCH HỖN HỢP I. Một số kiến thức cơ bản * Định luật Ôm: Cường độ dòng điện trong dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn và tỉ lệ nghịch với điện trở của dây. Công thức : I =. U R. Trịnh Thanh Quang – Trường THCS Vĩnh Tiến. 1.

(20) Chương trình bồi dưỡng HSG môn Vật lớp 9. * Trong đoạn mạch mắc nối tiếp I = I1 = I2 = ........ = In U = U1 + U2 + ........ + Un R = R1 + R2 + ........ + Rn Lưu ý: - Xét nhiều điện trở R1, R2… Rn mắc nối tiếp với nhau, với hiệu điện thế ở hai đầu các điện trở là U1 , U2 …, Un. Vì cường độ dòng điện đi qua các điện trở là như nhau, do vậy: U1 U 2 U  .....  n R1 R2 Rn. Nếu ta biết giá trị của tất cả các điện trở và của một hiệu điện thế, công thức trên cho phép tính ra các hiệu điện thế khác. Ngược lại, nếu ta biết giá trị của tất cả các hiệu điện thế và của một điện trở, công thức trên cho phép tính ra các điện còn lại. * Trong đoạn mạch mắc song song. U = U1 = U2 = ....... = Un I = I1 + I2 + ........ + In 1 1 1 1 = + +.. . ..+ R R1 R2 Rn. Lưu ý: - Nếu có hai điện trở R1 , R2 mắc song song với nhau, cường độ các dòng điện đi qua các điện trở là I1 , I2. Do I1R1=I2R2 nên :. I1 R2  I 2 R1. II. Bài tập A. ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP Bài 1. Một đoạn mạch AB gồm hai điện trở R1, R2 mắc nối tiếp với nhau. Hiệu điện thế ở hai đầu các điện trở là U1 và U2. Biết R1=25  , R2 = 40  và hiệu điện thế UAB ở hai đầu đoạn mạch là 26V. Tính U1 và U2. Đs: 10V; 16V GỢI Ý: Cách 1: - Tính cường độ dòng điện qua các điện trở theo UAB và RAB. Từ đó tính được U1, U2. Cách 2 : - Áp dụng tính chất tỉ lệ thức : U1 U 2 U1  U 2 U U 26    1  2  0, 4 R1 R2 R1  R2 25 40 65. Từ đó tính được U1 , U2 Bài 2. Một đoạn mạch gồm 3 điện trở mắc nối tiếp R1 =4  ;R2 =3  ;R3=5  . Hiệu điện thế 2 đầu của R3 là 7,5V. Tính hiệu điện thế ở 2 đầu các điện trở R1; R2 và ở 2 đầu đoạn mạch Đs: 6V; 4,5V; 18V. GỢI Ý :Cách 1: Tính cường độ dòng điện qua 3 điện trở theo U3, R3 Từ đó tính được U1, U2 ,UAB Cách 2 : Đối với đoạn mạch nối tiếp ta có : U1 U 2 U 3 U U 7,5    1  2  1,5 R1 R2 R3 4 3 5 từ đó tính U1, U2, UAB. Bài 3. Trên điện trở R1 có ghi 0,1k  – 2A, điện trở R2 có ghi 0,12k  – 1,5A.. a) Giải thích các số ghi trên hai điện trở. Trịnh Thanh Quang – Trường THCS Vĩnh Tiến. 2.

(21) Chương trình bồi dưỡng HSG môn Vật lớp 9. b) Mắc R1 nối tiếp R2 vào hai điểm A, B thì UAB tối đa bằng bao nhiêu để khi hoạt động cả hai điện trở đều không bị hỏng. Đs: 330V GỢI Ý: + Dựa vào Iđm1, Iđm2 xác định được cường độ dòng điện Imax qua 2 điện trở ; + Tính Umax dựa vào các giá trị IAB, R1, R2. B. ĐOẠN MẠCH SONG SONG Bài 1. Cho R1= 12  ,R2= 18  mắc song song vào hai điểm A và B, một Ampe kế đo cường độ dòng điện trong mạch chính, Ampe kế 1 và Ampe kế 2 đo cường độ dòng điện qua R1 ,R2. a) Hãy vẽ sơ đồ mạch điện. b) Ampe kế 1 và Ampe kế 2 chỉ giá trị là bao nhiêu? (theo 2 cách) biết Ampe kế chỉ 0,9A. c) Tính hiệu điện thế giữa hai đầu A và B. GỢI Ý: b) Tính số chỉ Ampe kế 1 và Ampe kế 2 dựa vào hệ thức về mối quan hệ giữa I 1, I2 với R1 , R2. (HS tìm cách giải khác) c) Tính UAB. Cách 1: như câu a Cách 2: sau khi tính I1,I2 như câu a, tính UAB theo I2, R2. Đs: b) 0,54A; 0,36A; c) 6,48V. Bài 2. Cho R1 = 2R2 mắc song song vào hai đầu đoạn mạch AB có hiệu điện thế 30V. Tính điện trở R1và R2 (theo 2 cách) biết cường độ dòng điện qua đoạn mạch là 1,2A. GỢI Ý: Tính I1, I2 dựa vào hệ thức về mối quan hệ giữa I1, I2 với R1 ,R2 để tính R1, R2 . Học sinh cũng có thể giải bằng cách khác. Đs: 75; 37,5. Bài 3. Có hai điện trở trên đó có ghi: R1(20  -1,5A) và R2 (30  -2A). a) Hãy nêu ý nghĩa các con số ghi trên R1, R2. b) Khi Mắc R1//R2 vào mạch thì hiệu điện thế, cường độ dòng điện của mạch tối đa phải là bao nhiêu để cả hai điện trở đều không bị hỏng ? GỢI Ý: Dựa vào các giá trị ghi trên mỗi điện trở để tính Uđm1,Uđm2 trên cơ sở đó xác định UAB tối đa. Tính RAB => Tính được Imax. Đs: a) R1 = 20; Cường độ dòng điện lớn nhất được phép qua R1 là 1,5A: b) Umax = 30V; Imax = 2,5A C. ĐOẠN MẠCH HỖN HỢP. Bài 1. Có ba bóng đèn được mắc theo sơ đồ ( hình 3.1) và sáng bình thường. Nếu bóng Đ 1 bị đứt dây tóc thì bóng Đ3 sáng mạnh hơn hay yếu hơn? R1 R3 GỢI Ý: Bình thường: I3= I1 + I2. Nếu bóng Đ1 bị đứt; I1= 0 A B dòng điện I3 giảm => Nhận xét độ sáng của đèn. R2 Bài 2. Hình 3.1 R2 Một đoạn mạch được mắc như sơ đồ H 3.2. R1 B Cho biết R1 =3  ; R2 =7,5  ; R3 =15  . Hiệu A M điện thế ở hai đầu AB là 4V. R3 aTính điện trở của đoạn mạch. bTính cường độ dòng điện qua mỗi điện trở. Hình 3.2 Trịnh Thanh Quang – Trường THCS Vĩnh Tiến. 2.

(22) Chương trình bồi dưỡng HSG môn Vật lớp 9. c) Tính hiệu điện thế ở hai đầu mỗi điện trở Đs: a) 8; b) 3A; 2A ; 1A. c) U1 = 9V; U2 = U3 = 15V GỢI Ý: a) Đoạn mạch AB gồm : R1nt ( R2// R3). Tính R23 rồi tính RAB. Tính I1 theo UAB và RAB I 2 R3  I R2 3 Tính I2, I3 dựa vào hệ thức:. Tính : U1, U2, U3.. R2. R1. Bài 3. Có ba điện trở R1= 2Ω; R2 = 4Ω; R3 = 12Ω; được mắc vào giữa hai điểm A và B có hiệu điện thế 12V như (hình 3.3). a) Tính điện trở tương đương của mạch. b) Tính cường độ dòng điện đi qua mỗi điên trở c) Tính hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R1 và R2. Đs: a) 4; b) I1 = I2 = 2A; I3 = 1A ; c) 4V; 8V.. A. B. R3 R1 R3 Hình 3.3. GỢI Ý: a) Đoạn mạch AB gồm : R3 // ( R1 nt R2). Tính R12 rồi tính RAB. b) Có R1 nt R2 => I1 ? I2; Tính I1 theo U và R12; Tính I3 theo U và R3. c) Tính U1 theo I1 và R1; U2 theo I2 và R2; U3 ? U. Bài 4. Một đoạn mạch điện gồm 5 điện trở mắc như sơ đồ hình 4.1. biết R1= 2,5Ω; R2 = 6Ω; R3 = 10Ω; R4 = 1,2 Ω; R5 = 5Ω. Ở hai đầu đoạn mạch AB có hiệu điện thế 6V. R1 Tính cường độ dòng điện qua mỗi điện trở?. R2. R4 B. D. R3. R5 E. R1. A. R2. A. GỢI Ý: Sơ đồ h 4.2 tương đương h 4.1 + Tính RAD, RBD từ đó tính RAB. + Đối với đoạn mạch AD: Hiệu điện thế ở hai đầu các điên trở R1, R2, R3 là như nhau: Tính UAB theo IAB và RAD từ đó tính được các dòng I1, I2, I3. + Tương tự ta cũng tính được các dòng I4, I5 của đoạn mạch DB.. C. Hình 4.1. R4 B. D. R3. R 5. Hình 4.2. CHÚ Ý: 1. Khi giải các bài toán với những mạch điện mắc hỗn hợp tương đối phức tạp, nên tìm cách vẽ một sơ đồ tương đương đơn giản hơn. Trên sơ đồ tương đương, những điểm có điện thế Trịnh Thanh Quang – Trường THCS Vĩnh Tiến. 2.

(23) Chương trình bồi dưỡng HSG môn Vật lớp 9. như nhau được gộp lại để làm rõ những bộ phận đơn giản hơn của đoạn mạch được ghép lại như thế nào để tạo thành đoạn mạch điện phức tạp. 2. Có thể kiểm tra nhanh kết quả của bài toán trên. Các đáp số phải thỏa mãn điều kiện: I1+ I2+ I3= I4+ I5 = IAB = 2,4A. Đs: 1,44A; 0,60A; 0,36A; 1,92A; 0,48A. Bài 5. R R R Một đoạn mạch điện mắc song song như trên sơ đồ C 2 1 3 hình 4.3 được nối vào một nguồn điện 36V. Cho A biết: R1=18Ω; R2=5Ω; R3=7Ω; R4=14Ω; R5=6Ω a) Tính cường độ dòng điện chạy qua mỗi mạch D rẽ. R R b) Tính hiệu điện thế giữa hai điểm C và D. 4 Hình 5 Đs: 1,2A; 1,8A; 3,6V. 4.3 GỢI Ý: a) Tính cường độ dòng điện qua mạch rẽ chứa R1, R2, R3 và R4 , R5 b) Gọi hiệu điện thế giữa hai điểm C và D là UCD. Ta tính được: UAC = I1.R1 = 21,6V ; UAD = I4.R4 = 25,2V Như thế điện thế ở C thấp hơn điện thế ở A: 21,6V; điện thế ở D thấp hơn điện thế ở A: 25,2V. Tóm lại: điện thế ở D thấp hơn điện thế ở C là: UCD = 25,2 – 21,6 = 3,6V.. B. CHÚ Ý: + Có thể tính UCD bằng một cách khác: UAC+ UCD + UDB = UAB => UCD= UAB - UAC - UBD (*) UAB đã biết, tính UAC, UDB thay vào (*) được UCD = 3,6V. + UCD được tính trong trường hợp 2 điểm C, D không được nối với nhau bằng một dây dẫn hoặc một điện trở, giữa C,D không có dòng điện. Nếu C, D được nối với nhau sẽ có một dòng điện đi từ C tới D (vì điện thế điểm D thấp hơn điện thế điểm C). Mạch điện bị thay đổi và cường độ dòng điện đi qua các điện trở cũng thay đổi.. Bài 6. Cho mạch điện như hình 4.4. Biết: R1 = 15, R2 = 3, R3 = 7, R4 = 10. Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch là 35V. a) Tính điện trở tương đương của toàn mạch. R2 D R3 b) Tìm cường độ dòng điện qua các điện trở. R1 B A GỢI Ý: (theo hình vẽ 4.4) C R4 Tính R23 và R234. Tính điện trở tương đương RAB=R1+R234 Tính IAB theo UAB,RAB=>I1 Hình 4.4 +) Tính UCB theo IAB,RCB. +) Ta có R23 = R4 <=> I23 như thế nào so với I4; (I23=I2=I3) + Tính I23 theo UCB, R23. Đs: a) 20; b) I1 = I = 1,75A; I2 = I3 = I4 = 0,875A. Trịnh Thanh Quang – Trường THCS Vĩnh Tiến. 2.

(24) Chương trình bồi dưỡng HSG môn Vật lớp 9. III. Luyện tập Bài 1. Cho mạch điện như hình 4.5. Biết R1= R2= R4= 2 R3 = 40. Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch UAB = 64,8V. Tính các hiệu điện thế UAC và UAD. Đs: 48V; 67,2V. Bài 2. Cho mạch điện như hình 4.6. Trong đó điện trở R2 = 10. Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch là UMN =30V. Biết khi K1 đóng, K2 ngắt, ampe kế chỉ 1A. Còn khi K1 ngắt, K2 đóng thì ampe kế chỉ 2A. Tìm cường độ dòng điện qua mỗi điện trở và số chỉ của ampe kế A khi cả hai khóa K1 , K2 cùng đóng Bài 3. Cho đoạn mạch gồm ba bóng đèn mắc như hình 4.7. Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch là UAB = 16,8V. Trên các bóng đèn: Đ1 có ghi 12V – 2A, Đ2 có ghi 6V – 1,5A và Đ3 ghi 9V – 1,5A. a) Tính điện trở của mỗi bóng đèn. b) Nhận xét về độ sáng của mỗi bóng đèn so với khi chúng được sử dụng ở đúng hiệu điện thế định mức. Đs: a) 6, 4, 6. b) Đ1 sáng bình thường, Đ2, Đ3 sáng yếu. Bài 4. Cho mạch điện như hình 4.8. R1=15., R2 = R3 = 20, R4 =10. Ampe kế chỉ 5A. Tính điện trở tương đương của toàn mạch. Tìm các hiệu điện thế UAB và UAC. A Đs: a) 7,14; b) 50V, 30V.. R2 R1. A. D. R3 B. C. R4. Hình 4.5 K 1. N R 1. R 2. K 2. R 3. A. N. Hình 4.6 4.6 Đs: 2A, 3A, 1A, 7A.. Đ2 Đ1. A. B. M. Hình 4.7. R 1. Đ3. R 2 R3. C. B. R 4. A. Hình 4.8 Bài 5.Một mạch điện gồm ba điện trở R1, R2, R3 mắc nối tiếp nhau. Nếu đặt vào hai đầu mạch một hiệu điện thế 110V thì dòng điện qua mạch có cường độ 2A. Nếu chỉ nối tiếp R1, R2 vào mạch thì cường độ qua mạch là 5,5A. Còn nếu mắc R1, R3 vào mạch thì cường độ dòng điện là 2,2A. Tính R1, R2, R3. GỢI Ý:Ta có R1+ R2 + R3 = R1 + R2 = R1 + R3 =. U 110 = =55 Ω I1 2. (1). U 110 = =20 Ω (2) I 2 5,5 U 110 = =50 Ω (3) I 3 2,2. Từ (1), (2) => R3 = 35 thay R3 vào (3) => R1 = 15 Thay R1 vào (2) => R2 = 5. R1. P. Trịnh Thanh Quang – Trường THCS Vĩnh Tiến. K1. R4. K2. 2.

(25) R2. Chương trình bồi dưỡng HSG môn Vật lớp 9. R3. M. N Hình 4.9 Bài 6.Trên hình 4.9 là một mạch điện có hai công tắc K1, K2. Các điện trở R1 = 12,5, R2 = 4, R3 = 6. Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch UMN = 48,5V. a) K1 đóng, K2 ngắt. Tìm cường độ dòng điện qua các điện trở. b) K1 ngắt, K2 đóng. Cường độ qua R4 là 1A. Tính R4. c) K1, K2 cùng đóng. Tính điện trở tương đương của cả mạch, từ đó suy ra cường độ dòng điện trong mạch chính. GỢI Ý: a) K1 đóng, K2 ngắt. Mạch điện gồm R1 nt R2 . Tính dòng điện qua các điện trở theo UMN và R1, R2. b) K1 ngắt, K2 đóng. Mạch điện gồm R1, R4 và R3 mắc nối tiếp. + Tính điện trở tương đương R143. Từ đó => R4. A + c) K1, K2 cùng đóng, mạch điện gồm R1 nt { R2 // ( R3 ntR )4 } . A A + Tính R34, R234; tính RMN theo R1 và R234. 2 1 V + Tính I theo UMN và RMN. R R Đs: a) I = I1 = I2 = 2,49A; b) 30; c) 16,1; » 3A 2. -. 1. Bài 7.Cho mạch điện có sơ đồ như hình 4.10. Điện trở các ampe kế không đáng kể, điện trở vôn kế rất lớn. Hãy xác định số chỉ của các máy đo A1, A2 và vôn kế V, biết ampe kế A1 chỉ 1,5A; R1 = 3; R2 = 5. GỢI Ý: Theo sơ đồ ta có R1; R2 và vôn kế V mắc song song. + Tìm số chỉ của vôn kế V theo I1 và R1. + Tìm số chỉ của ampe kế A2 theo U và R2. + Tìm số chỉ của ampe kế A theo I1 và I2. Đs: 2,4A; 0,9A; 4,5A.. Hình 4.10 4444.104. 104.104.1 0. Bài 8.Cho đoạn mạch điện như hình 4.11;R1 = 10; R2 = 50.; R3 = 40. Điện trở của ampe kế và dây nối không đáng kể. Hiệu điện thế giữa hai điểm MN được giữ không đổi. a) Cho điện trở của biến trở RX = 0 ta thấy ampe kế chỉ 1,0A. Tính cường độ dòng điện qua mỗi điện trở và hiệu điện thế giữa hai điểm MN? b) Cho điện trở của biến trở một giá trị nào đó ta thấy ampe kế chỉ 0,8A. Tính cường độ dòng điện qua mỗi điện trở và qua biến trở? GỢI Ý:. Để ý [ (R1 nt R2) // R3 ], ampe kế đo cường độ dòng điện mạch chính. + Tính R12, rồi tính RPQ. + Tính UPQ theo I và RPQ. a) Tính I3 theo UPQ và R3; I1 = I2 theo UPQ và R12. Tính UMN theo UPQ và UMP, ( R0 =0 Nên UMP =0) => UMN? UPQ b) Khi ( RX 0). Tính U’PQ theo I’ và RPQ. Tính I1 = I2 theo U’PQ và R12; I3 theo U’PQ và R3;. M. _. +. R. P. Trịnh Thanh Quang – Trường THCS Vĩnh Tiến. N. Hình 4.11 A. Q. R2. R1. R3. 2.

(26) Chương trình bồi dưỡng HSG môn Vật lớp 9. IX theo I1 và I3. Đs: a) 0,6A; 0,4A; 24V; b) 0,32A; 0,48A; 0,8A Bài 9. Người ta mắc một mạch điện như hình 4.12 giữa hai điểm A và B có hiệu điện thế 5V. Các điện trở thành phần của đoạn mạch là R1 = 1; R2 = 2; R3 = 3; R4 = 4. a) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch AB. b) Tính cường độ dòng điện qua mạch chính và các mạch rẽ. GỢI Ý: a) Tính R12,R123 rồi tính RAB. b) Tính I theo UAB và RAB; I4 theo UAB và R4; I3 theo UAB và R123. Dựa vào hệ thức:. _. + A. R3. R1. B. R2 R4. Hình 4.12. I 1 R2 I I I + I I 1 ,36 A 2Ω 2 = = => 1 = 2 = 1 2 = 3 = => I 1 ; I 2 = I 2 R1 1Ω 1 2 1 2+1 2 3. R1. +. A. B. U. R2. C. Hình 4.13. Bài 10. Cho mạch điện như hình vẽ bên, hiệu điện thế U = 24V không đổi. Một học sinh dùng một Vôn kế đo hiệu điện thế giữa các điểm A và B; B và C thì được các kết quả lần lượt là U1= 6 V, U2= 12 V. Hỏi hiệu điện thế thực tế (khi không mắc vôn kế) giữa các điểm A và B; B và C là bao nhiêu ? * * ĐS: U1 8(V ) , U 2 16(V ). Chủ đề 2: ĐIỆN TRỞ - BIẾN TRỞ I. Một số kiến thức cơ bản. * Điện trở của dây dẫn Ở một nhiệt độ không đổi, điện trở của dây dẫn tỷ lệ thuận với chiều dài, tỷ lệ nghịch với tiết diện và phụ thuộc vào bản chất của dây l Công thức R = r . S. * Biến trở là một điện trở có thể thay đổi được giá trị khi dịch chuyển con chạy. * Lưu ý: Khi giải các bài tập về điện trở cần chú ý một số điểm sau: + Diện tích tiết diện thẳng của dây dẫn được tính theo bán kính và đường kính: d2 2. S = r = 4 + Khối lượng dây dẫn: m = D.V = D.S.l. + Đổi đơn vị và phép nâng lũy thừa: 1km = 1000m = 103m; 1m = 10dm; 1m = 100cm = 102cm; 1m = 1000mm = 103mm. Trịnh Thanh Quang – Trường THCS Vĩnh Tiến. 2.

(27) Chương trình bồi dưỡng HSG môn Vật lớp 9. 1m2 = 10dm2 =104cm2 =106mm2;; 1mm2 =10-6m2; 1cm2 = 10-4m2; 1cm2 = 104m2. 1k = 1000 = 103; 1M = 1000 000 n. + an.am = an+m; (an)m = an.m; II. Bài tập. an an n m 1 n  a  a ;  a ;    am an bn b. q.  an  a n .q ;  n   n.q b b . A. ĐIỆN TRỞ Bài 1. Một dây dẫn hình trụ làm bằng sắt có tiết diện đều 0,49mm2. Khi mắc vào hiệu điện thế 20V thì cường độ qua nó là 2,5A. Tính chiều dài của dây. Biết điện trở suất của sắt là 9,8.10-8m. Tính khối lượng dây. Biết khôi lượng riêng của sắt là 7,8 g/cm3. GỢI Ý: Tính chiều dài dây sắt. + Tính R theo U và I.. r.. l s.. + Tính l từ công thức : R = Thay V = S.l vào m = D.V để tính khối lượng dây. Đs: 40m; 0,153kg. Bài 2. Người ta dùng dây hợp kim nicrôm có tiết diện 0,2 mm2 để làm một biến trở. Biết điện trở lớn nhất của biến trở là 40. a) Tính chiều dài của dây nicrôm cần dùng. Cho điện trở suất của dây hợp kim nicrôm là 1,1.10-6m b) Dây điện trở của biến trở được quấn đều xung quanh một lõi sứ tròn có đường kính 1,5cm. Tính số vòng dây của biến trở này.. r.. l s.. GỢI Ý: a) Tính chiều dài l từ : R = b) Chiều dài l’ của một vòng dây bằng chu vi lõi sứ: l’=  .d. l' => số vòng dây quấn quanh lõi sứ là: n= l . Đs: a) 7,27m; 154,3 vòng.. Bài 3.Một dây dẫn bằng hợp kim dài 0,2km, tiết diện tròn, đường kính 0,4cm có điện trở 4. Tính điện trở của dây hợp kim này khi có chiều dài 500m và đường kính tiết diện là 2mm. Đs: R2 = 40. GỢI Ý: Tính điện trở của dây thứ hai. + Từ : R =. r.. R1.S1 R2 .S2 l R.S  r ; l l2 s => l 1 vì cùng tiết diện nên ta có: => R2=? (*) 2. S1  d1  S1  d12 d 2   ; S2  2 S S 2  d 2  thay vào (*) 4 . Thiết lập tỉ số 2 biến đổi ta được + Với S1= 4 ta tính được R2.. Trịnh Thanh Quang – Trường THCS Vĩnh Tiến. 2.

(28) Chương trình bồi dưỡng HSG môn Vật lớp 9. B. BIẾN TRỞ Bài 4. Cho hai bóng đèn Đ1, Đ2: trên Đ1 có ghi ( 6V – 1A), trên Đ2 có ghi Đ2 ( 6V- 0,5A). a) Khi mắc hai bóng này vào hiệu điện thế 12V thì các đèn có sáng bình thường không? Tại sao? b) Muốn các đèn sáng bình thường thì ta phải dùng thêm một biến trở có con chạy. Hãy vẽ các sơ đồ mạch điện có thể có và tính điện trở của biến trở tham gia vào mạch khi đó. GỢI Ý:a) Tính điện trở mỗi đèn; tính RAB khi mắc ( Đ1 nt Đ2); tính cường độ dòng điện đi qua hai đèn rồi so với Iđm của chúng => kết luận mắc được không? b) Có hai sơ đồ thỏa mãn điều kiện của đầu bài ( HS tự vẽ), sau đó tính Rb trong hai sơ đồ. Đs: a) Không. vì: Iđm2 < I2 nên đèn 2 sẽ cháy. b) Rb = 12. Bài 5. Một bóng đèn có hiệu điện thế định mức 12V và cường độ dòng điện định mức là 0,5A. Để sử dụng nguồn điện có hiệu điện thế 12V thì phải mắc đèn với một biến trở có con chạy (tiết diện dây 0,5mm2, chiều dài 240m). a) Vẽ sơ đồ mạch điện sao cho đèn sáng bình thường. b) Khi đèn sáng bình thường điện trở của biến trở tham gia vào mạch lúc đó bằng bao nhiêu? (bỏ qua điện trở của dây nối). c) Dây biến trở làm bằng chất gì? Biết khi đèn sáng bình thường thì chỉ 2/3 biến trở tham gia vào mạch điện. GỢI Ý:UđmĐ = 12V mà UAB= 20V => mắc Đ như thế nào với Rb, vẽ sơ đồ cách mắc đó. Tính Rb khi Đ sáng bình thường. l Biết Rb chỉ bằng 2/3 Rmaxb=> tính Rmaxb; mặt khác Rmaxb= r S => ? tính r.. Đs: a) Đèn nối tiếp với biến trở. Nếu mắc đèn song song với biến trở đèn sẽ cháy. b)16; c) 5,5.10-8m. Dây làm bằng Vônfram. Bài 6. Cho mạch điện như hình 6.1. A R C Biến trở Rx có ghi 20 –1A. -7 a) Biến trở làm bằng nikêlin có r= 4.10 m và M Rx 2 S= 0,1mm . Tính chiều dài của dây biến trở. V b) Khi con chạy ở vị trí M thì vôn kế chỉ 12V, khi ở vị trí Hình 6.1 N thì vôn kế chỉ 7,2V. Tính điện trở R?. B N. l GỢI Ý:Rx max = 20, tính l từ Rx max = r S .. Khi con chạy C ở M thì Rx = ? => vôn kế chỉ UAB = ? Khi con chạy C ở N thì Rx = ? => vôn kế chỉ UR = ? Tính Ux theo UAB và UR; tính I theo Ux và Rx => Từ đó tính được R theo UR và I. Đs: a) 5m; b) 30. II. Luyện tâp. Trịnh Thanh Quang – Trường THCS Vĩnh Tiến. 2.

(29) Chương trình bồi dưỡng HSG môn Vật lớp 9. Bài 1. Một đoạn mạch gồm hai bóng đèn Đ1, Đ2 và một biến trở, mắc như trên sơ đồ hình 6.2. M Cho biết điện trở lớn nhất của biến trở là 12 Ω, điện A B N trở của mỗi bóng đèn là 3. Đoạn mạch được nối vào một nguồn điện là 24V. Tính cường độ dòng điện P Đ1 qua Đ1và Đ2 khi: a) Con chạy ở vị trí M Đ2 b) Con chạy ở vị trí P, trung điểm của đoạn MN; c) Con chạy ở vị trí N. Hình 6.2 Đs: 4,4A và 3,5A; 2,2A và 1,5A; 1,6A và 0A Bài 2: Một đoạn mạch như sơ đồ hình 6.3 được Đ Đ mắc vào một nguồn điện 30V. Bốn bóng đèn Đ R1 như nhau, mỗi bóng có điện trở 3 và hiệu điện thế A E C định mức 6V. Điện trở R3=3Ω. Trên biến trở có ghi 15Ω -6A. a) Đặt con chạy ở vị trí N. Các bóng đèn có Đ Đ sáng bình thường không? b) Muốn cho các bóng đèn sáng bình thường, phải đặt con chạy ở vị trí nào? c) Có thể đặt con chạy ở vị trí M không? Đs: a) không; b) CM =1/10 MN; c) không. M. N. Hình 6.3. Chủ đề 3 CÔNG VÀ CÔNG SUẤT CỦA DÒNG ĐIỆN I . Một số kiến thức cơ bản * Công suất của dòng điện: là đại lượng đặc trưng cho tốc độ sinh công của dòng điện. Công thức: P = A / t Vì ( A = U I t )  P=UI (Ta có P = U.I = I2.R =. U2 R. ). * Số đo phần điện năng chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác trong một mạch điện gọi là công của dòng điện sản ra trong mạch điện đó. Công thức:A = UI t 2. (Ta có A = P.t = U.I.t = I .R.t =. U2 .t ) R. * Ngoài đơn vị ( J ) ta còn dùng ( Wh ; kWh ) 1 kWh = 1 000 Wh = 3 600 000 J Trịnh Thanh Quang – Trường THCS Vĩnh Tiến. 2. B.

(30) Chương trình bồi dưỡng HSG môn Vật lớp 9. * Lưu ý: Mạch điện gồm có những vật tiêu thụ điện, nguồn điện và dây dẫn. Công thức A = UIt, cho biết điện năng A (công) mà đoạn mạch tiêu thụ và chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác. Nếu dây dẫn có điện trở rất nhỏ (coi bằng 0). Khi đó giữa các điểm trên một đoạn dây dân coi như không có hiệu điện thế (hiệu điện thế bằng 0). Chính vì vậy mà trên một đoạn dây dẫn có thể có dòng điện khá lớn đi qua, mà nó vẫn không tiêu thụ điện năng, không bị nóng Nhưng nếu mắc thẳng một dây dẫn vào hai cực của một nguồn điện (trường hợp đoản mạch). Do nguồn điện có điện trở rất nhỏ nên điện trở của mạch (cả dây dẫn) cũng rất nhỏ. Cường độ dòng điện của mạch khi đó rất lớn, có thể làm hỏng nguồn điện. II. Bài tập Bài 1. Cho một đoạn mạch mắc như trên sơ đồ hình 7.1. Trên đèn Đ1 có ghi: 6V- 12W. Điện trở R có giá trị 6. Khi mắc đoạn mạch vào một nguồn điện thì hai đèn Đ1,Đ2 sáng bình thường và vôn kế chỉ 12V. a. Tính hiệu điện thế của nguồn điện. b. Tính cường độ dòng điện chạy qua R, Đ1, Đ2. V c. Tính công suất của Đ2. R A B Tính cômg suất tiêu thụ trên toàn mạch. GỢI Ý:. Do các đèn sáng bình thường nên xác định được U1, U2. Từ đó tính được UAB. Tính I1 theo Pđm1, Uđm1. - Tính IR theo U1, R. => Tính I2 theo I1 và IR. c) Tính P2 theo U2 và I2. d) Tính P theo P1, P2, PR. (Hoặc có thể tính P theo UAB và I2 ) Đs: a) 16V; b) 2A; 1A; 3A; c) 36W; d) 54W.. C Đ1. Đ2 Hình 7.1. Bài 2. Một xã có 450 hộ. Mỗi ngày các hộ dùng điện 6 giờ, với công suất thụ trung bình mỗi hộ là 120W. a) Tính tiền điện phải trả của mỗi hộ và của cả xã trong một tháng theo đơn giá 700đ/ kWh. b) Tính trung bình công suất điện mà xã nhận được bằng bao nhiêu? c) Điện năng được truyền tải đến từ trạm điện cách đó 1km. Cho biết hiệu suất truyền tải năng lượng bằng 68% và hiệu điện thế tại nơi sử dụng là 150V. Tìm hiệu điện thế phát đi từ trạm điện và điện trở đường dây tải. d) Dây tải bằng đồng có điện trở suất r = 1,7.10-8m. Tính tiết diện dây. Đs: a) 21,6 kWh, thành tiền: 15120 đồng/mỗi hộ; 6804000 đồng/450 hộ. b) 54 kW; c) 220V, Rdây = 0,194; d) 175mm2. GỢI Ý: (theo hình vẽ 7.2) Tính điện năng tiêu thụ của mỗi hộ ( A= P.t); tính thành tiền mỗi hộ; tính số tiền cả xã (450 hộ). Biết PTB mỗi hộ và số hộ cả xã, tính được công suất điện P xã nhận được. Mạng điện của xã được kí hiệu là R, giữa hai điểm A,B (như hình 7.2) Trịnh Thanh Quang – Trường THCS Vĩnh Tiến. A. U 0. R Hình7. 2. B. 3.

(31) Chương trình bồi dưỡng HSG môn Vật lớp 9 P + Dòng điện chạy trên dây tải và dòng điện qua công tơ xã bằng nhau có giá trị là: I= U .. Gọi U’ là hiệu điện thế “sụt” trên dây tải; công suất mất mát trên dây là: P’= U’.I; Công suất sử dụng của xã là : P = U.I. Theo đề bài hiệu xuất truyền tải năng lượng là 68%, có nghĩa công suất mất mát là 32%. P' 32 U '  Chia P <=> 68 150 => U’.. + Hiệu điện thế phát đi từ trạm dây bằng : U’+ U. U' + Điện trở đường dây tải : Rd = I l +) Tính tiết diện thẳng của dây từ công thức: Rd = r S .. Bài 3.Trên một bóng đèn có ghi: 220V- 100W. Tính điện trở của đèn. (giả sử điện trở của đèn không phụ thuộc nhiệt độ). Khi sử dụng mạch điện có hiệu điện thế 200V thì độ sáng của đèn như thế nào? Khi đó công suất điện của đèn là bao nhiêu? Tính điện năng mà đèn sử dụng trong 10giờ. GỢI Ý: a) Tính RĐ. b) Tính PĐ khi dùng ở UAB=200V; so với Pđm=> độ sáng của đèn. c) Tính điện năng đèn sử dụng trong 10giờ. Đs: a) 484; b) 82,6W; c) 2973600J. Bài 4. Có hai bóng đèn loại 12V- 0,6A và 12V- 0,3A. Có thể mắc hai bóng đó nối tiếp với nhau rồi mắc vào hai điểm có hiệu điện thế 24V được không? Vì sao? Để các bóng sáng bình thường, cần phải mắc như thế nào? GỢI Ý: Tính R1, R2. U1 R1 U1 R1     U1 ,U 2 U R U  U R  R 2 2 1 2 1 2 + Khi mắc hai bóng nối tiếp, ta có: ;. + So sánh U1 với Uđm1, U2 với Uđm2 để nhận xét độ sáng của hai đèn. Từ kết quả trên đưa ra cách mắc hai đèn. Đs: a) Không vì: U1 < Uđm1 => Đèn 1 sáng mờ; U2 > Uđm2 => Đèn 2 có thể cháy. b) Phải mắc (Đ1 // Đ2) vào UAB = 12V Bài 5. Có 3 bóng đèn: Đ1 (6V- 6W); Đ2 ( 6V- 3,6W) và Đ3 ( 6V- 2,4W). Tính điện trở và cường độ dòng điện định mức của mỗi bóng đèn. Phải mắc cả 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? GỢI Ý: b) Dựa vào kết quả (câu a) đưa ra cách mắc ba đèn vào U AB= 12V để chúng sáng bình thường. Giải thích? Vẽ sơ đồ cách mắc đó. Trịnh Thanh Quang – Trường THCS Vĩnh Tiến. 3.

(32) Chương trình bồi dưỡng HSG môn Vật lớp 9. 6 6 6 A; I2 = A; I3 = A; 6 10 15 U đm. b) Mắc Đ1 nt (Đ2 // Đ3) Vì khi đó U1 = U23 = 2 = 6V = U. Đs: a) 6; 10;15; I1 =. Bài 6. Cho mạch điện như hình 8.1, trong đó U=12V và R3= 4. Khóa K mở: Ampe kế chỉ 1,2A. Tính điện trở R1. Khóa K đóng: Ampe kế chỉ 1,0A. Xác định R2 và công suất tiêu thụ của các điện trở R1, R2, R3.. U A. R3. R2. Hình 8.1. GỢI Ý: (Theo hình vẽ 8.1) K mở: tính RAB=> R1. K đóng: tính U1=> U3, rồi tính R2.Dựa vào công thức: P= U.I A để tính P1,P2,P3 Đs: a) 6; b) 12; 6W; 3W; 9W. III. Luyện tâp. R1. A. Đ 1. a). Đ 2. B. Đ 3. Bài 1. Đ5 Đ Có sáu bóng đèn giống nhau, được mắc theo 4 hai sơ đồ( hình 8.2a,b). Hiệu điện thế đặt vào B A hai điểm A và B trong hai sơ đồ bằng nhau. Hãy cho biết đèn nào sáng nhất, đèn nào tối b) nhất? Hãy xếp các đèn theo thứ tự công suất tiêu thụ giảm dần. Giải thích. Đ Hình 8.2 Đs: P6 > P1 > P4, P5 > P2, P3; nghĩa là Đ6 sáng 6 nhất, đèn Đ2 và Đ3 tối nhất. Bài 2.Một người đọc trên chiếc quạt trần nhà mình, thấy ghi 220V nhưng không thấy ghi oát. Người ấy tắt hết mọi dụng cụ dùng điện trong nhà, thấy công tơ chỉ 837,2kWh và cho quạt quay lúc 11giờ. Khi công tơ chỉ 837,4kWh thì đồng hồ chỉ 1giờ 30 phút. Em hãy tính công suất của quạt. Đs: 80W. Bài 3.Trên bàn là có ghi 110V – 550W, trên đèn có ghi 110V – 100W. Nếu mắc bàn là nối tiếp với đèn vào mạch có hiệu điện thế 220V thì đèn và bàn là hoạt động có bình thường không? Tại sao? Muốn cả đèn và bàn là hoạt động bình thường thì ta phải mắc thêm một điện trở. Hãy vẽ sơ đồ mạch điện và tính giá trị điện trở đó? Đs: a) Iđ > Iđmđ => Đèn sẽ cháy hỏng. Ibl < Iđmbl => Mặc dù bàn là không bị hỏng nhưng do đèn hỏng nên làm cho mạch bị hở, dòng điện không qua đèn nên bàn là ngừng hoạt động. b) Sơ đồ mạch điện:[(Đ // R) nt Rbl]. Học sinh tự vẽ sơ đồ; Kết quả R = 27. Bài 4.Một gia đình dùng 3 bóng đèn loại 220V – 30W, một bóng đèn loại 220V – 100W, một nồi cơm điện loại 220V – 1kW, một ấm điện loại 220V – 1kW, một ti vi loại 220V – 60W, một bàn là loại 220V – 1000W. Hãy tính tiền điện gia đình cần phải trả trong một tháng(30 ngày, mỗi ngày thời gian dùng điện của: Đèn là 4 giờ, nồi cơm điện là 1 giờ, ấm điện là 30 Trịnh Thanh Quang – Trường THCS Vĩnh Tiến. 3.

(33) Chương trình bồi dưỡng HSG môn Vật lớp 9. phút, ti vi là 6 giờ, bàn là là 1 giờ). Biết mạng điện thành phố có hiệu điện thế 220V, giá tiền là 600 đ/kWh (nếu số điện dùng dưới hoặc bằng 100 kWh), 1000đ/kWh, nếu số điện dùng trên 100 kWh và dưới 150 kWh. GỢI Ý:+ Điện năng tiêu thụ của gia đình trong 1 tháng: A1 ngày = Ađ + Anc + Aấm + Ati vi + Abl. A1 tháng = 30. A1 ngày. + Dựa vào kết quả điện năng tiêu thụ trong 1 tháng tùy theo đơn giá và giá tiền phải trả theo quy định để tính ra số tiền phải trả. Đs: 68 600 đồng. Bài 5.Hai bóng đèn có ghi Đ1: 6V – 3W; Đ2: 6V -6W. So sánh điện trở của chúng khi chúng sáng bình thường. Để chúng sáng bình thường khi mắc vào hiệu điện thế 12V. Ta phải mắc thêm điện trở R X nối tiếp với bộ hai bóng đèn. Tính RX. GỢI Ý: a) Tính Rđ1, Rđ2 dựa vào Uđm và Pđm của mỗi đèn, rồi so sánh Rđ1, Rđ2. b) Để hai đèn sang bình thường phải mắc [ (Đ1 // Đ2 ) nt Rb ]. Hs tự vẽ sơ đồ mạch điện. + Tính Iđm1, Iđm2 dựa vào Uđm và Pđm của chúng. + Tính cường độ mach chính I theo Iđm1, Iđm2. + Tính điện trở tương đương của mạch: Rtđ theo U và I. Mặt khác Rtđ = Rđ12 + Rx => Tính Rx. Đs: a) Rđ1 = 2 Rđ2; b) Rx = 4. Bài 6. Cho mạch điện như hình 8.3. Trong đó: R1 là một biến trở; R2 = 20Ω, Đ là đèn loại 24V – 5,76W. Hiệu điện thế UAB luôn không đổi; điện trở các dây nối không đáng kể; vôn kế có điện trở rất lớn. 1. Điều chỉnh để R1 = 5Ω, khi đó đèn Đ sáng bình thường. a) Tính: Điện trở của đèn Đ, điện trở R1 R2 đoạn mạch AB, cường độ dòng điện, số chỉ của vôn Đ A B kế và hiệu điện thế UAB. V b) So sánh công suất nhiệt giữa: R2 và R1; R2 và đèn Đ. Hình8.3 2. Điều chỉnh biến trở R1 để công suất tiêu thụ điện 88.388.3 trên R1 lớn nhất. Hãy tính R1 và công suất tiêu thụ 8.3 điện trên đoạn mạch AB khi đó. (coi điện trở của đèn là không đổi).. Chủ đề 4: ĐỊNH LUẬT JUN- LENXƠ I. Một số kiến thức cơ bản: Nhiệt lượng toả ra trong dây dẫn tỷ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện, tỷ lệ thuận với điện trở và thời gian dòng điện chạy qua . Công thức: Q = I2Rt Q = 0,24 I2Rt II. Bài tập Trịnh Thanh Quang – Trường THCS Vĩnh Tiến. 3.

(34) Chương trình bồi dưỡng HSG môn Vật lớp 9. Bài 1. Một bàn là có khối lượng 0,8kg tiêu thụ công suất 1000W dưới hiệu điện thế 220V. Tính: Cường độ dòng điện qua bàn là Điện trở của bàn là. Tính thời gian để nhiệt độ của bàn là tăng từ 200C đến 900C. Cho biết hiệu suất của bàn là H= 80%. Cho nhiệt dung riêng của sắt là 460J/kg.K. GỢI Ý: c) Tính nhiệt lượng Q1 để nâng nhiệt độ của bàn là lên 700C. + Tính nhiệt lượng cần cung cấp Q theo Q1 và H. + Từ Q= I2.R.t=> tính t. Đs : a) 4,54A ; b) 84,4 ; c) 32s Bài 2. Một bếp điện hoạt động ở hiệu điện thế 220V. Tính nhiệt lượng tỏa ra của dây dẫn trong thời gian 25phút theo đơn vị Jun và đơn vị calo. Biết điện trở của nó là 50. Nếu dùng nhiệt lượng đó thì đun sôi được bao nhiêu lít nước từ 200C.Biết nhiệt dung riêng và khối lượng riêng của nước lần lượt là 4200J/kg.K và 1000kg/m3. Bỏ qua sự mất mát nhiệt. GỢI Ý: Tính nhiệt lượng Q tỏa ra trên dây dẫn theo U,R,t. Tính lượng nước được đun sôi bởi nhiệt lượng nói trên. + Tính m từ Q= C.m.t. + Biết m, D tính V. Đs: a) 1452000 J = 348480 Cal; b) 4,32 lít. Bài 3. Người ta đun sôi 5l nước từ 200C trong một ấm điện bằng nhôm có khối lượng 250g mất 40phút. Tính hiệu suất của ấm. Biết trên ấm có ghi 220V- 1000W, hiệu điện thế nguồn là 220V. cho nhiệt dung riêng của nước và nhôm lần lượt là 4200J/kg.K và 880J/kg.K GỢI Ý: + Tính nhiệt lượng ấm nhôm và nước thu vào: Qthu (theo C1,C2, m1, m2 và t) + Tính nhiệt lượng do dây điện trở ấm tỏa ra trong 40phút: Qtỏa theo P,t. + Tính hiệu suất của ấm. Đs: 71%. Bài 4.Người ta mắc hai điện trở R1= R2=50 lần lượt bằng hai cách nối tiếp và song song rồi nối vào mạch điện có hiệu điện thế U= 100V. Tính cường độ dòng điện qua mỗi điện trở trong mỗi trường hợp. Xác định nhiệt lượng tỏa ra trên mỗi điện trở trong hai trường hợp trong thời gian 30phút. Có nhận xét gì về kết quả tìm được. GỢI Ý: Khi (R1 nt R2): tính I1, I2. +) Khi (R1// R2): tính I1’, I2’. Tính nhiệt lượng tỏa ra trên mỗi điện trở khi (R1 nt R2); (R1// R2). Lưu ý: R1= R2<=> Q1?Q2. Q '1 Q2'  Q Q2 tính ra kết quả rồi đưa ra nhận xét. 1 Lập tỉ số:. Đs: a) + Khi (R1 nt R2 ) thì I1 = I2 = 1A. + Khi (R1// R2) thì I1’= I2’ = 2A. Trịnh Thanh Quang – Trường THCS Vĩnh Tiến. b) 9000J.. 3.

(35) Chương trình bồi dưỡng HSG môn Vật lớp 9. Bài 5.Giữa hai điểm A và B có hiệu điện thế 120V, người ta mắc song song hai dây kim lọai. Cường độ dòng điện qua dây thứ nhất là 4A, qua dây thứ hai là 2A. a) Tính cường độ dòng điện trong mạch chính. b) Tính điện trở của mỗi dây và điện trở tương đương của mạch. c) Tính công suất điện của mạch và điện năng sử dụng trong 5giờ. d) Để có công suất của cả đoạn là 800W người ta phải cắt bớt một đoạn của đoạn dây thứ hai rồi mắc song song lại với dây thứ nhất vào hiệu điện thế nói trên. Hãy tính điện trở của đoạn dây bị cắt đó. GỢI Ý:a) Tính IAB theo 2 dòng mạch rẽ. U b.+ Dựa vào công thức R= I để tính R1 , R2.. + Tính RAB c, Tính P theo U, I. + Tính A theo P,t. Gọi R'2 là điện trở của đoạn dây bị cắt. + Tính I’ qua đoạn mạch (R1//R2) theo P’,U. + Tính R’ABtheo U,I’. R1.R2' ' = R1  R2. + Tính R’2 Từ R’AB + Tính điện trở của đoạn dây cắt : RC= R2 - R’2. Đs: a) 6A; b) 30; 60; 20; c) 720W; 12 960 000J = 12 960 kJ; d) 15 Bài 6.Đường dây dẫn từ mạng điện chung tới 1 gia đình có chiều dài tổng cộng là 40m và có lõi bằng đồng tiết diện 0,5mm2.Hiệu điện thế cuối đường dây(tại nhà) là 220V. Gia đình này sử dụng các dụng cụ điện có tổng công suất là 165W trung bình 3 giờ mỗi ngày. Biết điện trở suất của đồng là 1,7.10-8m. Tính điện trở của toàn bộ dây dẫn từ mạng điện chung tới gia đình. Tính nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn trong 30 ngày ra đơn vị kW.h. GỢI Ý: Tính điện trở R của toàn bộ đường dây theo r,l,S. Tính cường độ dòng điện I qua dây dẫn theo P,U. + Tính nhiệt lượng Q tỏa ra trên đường dây theo I,R,t ra đơn vị kW.h. Đs: a) 1,36; b) 247 860J = 0,069kWh. III. Luyện tập. Bài 1. Một bếp điện khi hoạt động bình thường có điện trở R =120 và cường độ dòng điện qua bếp khi đó là 2,4A. Tính nhiệt lượng mà bếp tỏa ra trong 25 giây. Dùng bếp trên để đun sôi 1 lít nước có nhiệt độ ban đầu là 250C thì thời gian đun nước là 14 phút. Tính hiệu suất của bếp, coi rằng nhiệt lượng cần đun sôi nước là có ích, cho biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/ kg.K. Đs: a) 17280J. b) 54,25%. Bài 2. Dây xoắn của một bếp điện dài 12m, tiết diện 0,2mm2 và điện trở suất là 1,1.10-6m. a) Tính điện trở của dây xoắn và nhiệt lượng tỏa ra trong thời gian 10 phút, khi mắc bếp điện này vào hiệu điện thế 220V. b) Trong thời gian 10 phút bếp này có thể đun sôi bao nhiêu lít nước từ nhiệt độ 240C. Cho nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/ kg.K. Bỏ qua mọi sự mất mát nhiệt. Trịnh Thanh Quang – Trường THCS Vĩnh Tiến. 3.

(36) Chương trình bồi dưỡng HSG môn Vật lớp 9. Đs: a) 60, 440000J; b) 1,4l nước. Bài 3. Dùng một bếp điện có hai dây điện trở R1 và R2 để đun một lượng nước. Nếu chỉ dùng dây thứ nhất thì sau 25 phút nước sôi. Nếu chỉ dùng dây thứ hai thì sau 10 phút nước sôi. Hỏi sau bao lâu lượng nước đó sẽ sôi nếu dùng cả hai dây khi: Mắc R1 nối tiếp với R2. Mắc R1 song song với R2. Coi hiệu điện thế U của nguồn là không đổi. Đs: a) 35 phút; b) » 7 phút. Bài 4.Trên một điện trở dùng để đun nước có ghi 220V – 484W. Người ta dùng dây điện trở trên ở hiệu điện thế 200V để đun sôi 4 lít nước từ 300C đựng trong một nhiệt lượng kế. Tính cường độ dòng điện qua điện trở lúc đó. Sau 25 phút, nước trong nhiệt lượng kế đã sôi chưa? Tính lượng nước trong nhiệt lượng kế để sau 25 phút thì nước sôi. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K. Bỏ qua sự mất mát nhiệt. Đs: a) 2A ; b) Chưa sôi được; c) 2 lít. Bài 5.Có hai dây dẫn tiết diện như nhau S = 0,1 mm2, một dây bằng đồng có điện trở suất là 1,7.10-8m, một dây bằng nicrôm có điện trở suất là 1,1. 10-6m. Dây nicrôm có chiều dài ln = 80cm. Tính điện trở của dây nicrôm. Muốn dây đồng cũng có điện trở như vậy thì chiều dài ld của nó phải bằng bao nhiêu? Người ta mắc nối tiếp hai dây dẫn(có chiều dài ln và ld ), rồi mắc chúng vào hiệu điện thế 110V. Tính nhiệt lượng mỗi dây dẫn tỏa ra chung 1 phút. Tính nhiệt lượng tỏa ra trong 1 phút trên mỗi cm của từng dây dẫn. Trong thực tế người ta thấy một dây dẫn vẫn nguội và một dây rất nóng. Hãy giải thích tại sao? Đs: a) 52 m; b) 20 625J; c) Ql = 25 781J; Qd = 396J. Nhiệt lượng tỏa ra trên mỗi cm của dây nicrôm lớn gấp 65,1 lần nhiệt lượng tỏa ra trên mỗi cm của dây đồng. Nhiệt từ dây đồng tỏa ra không khí nhanh hơn từ dây nicrôm ra không khí. Vì vậy dây đồng vẫn mát trong khi dây nicrôm rất nóng. Bài 6.Có ba điện trở được mắc như sơ đồ hình bên. Trong cùng khoảng thời gian, khi có dòng điện chạy qua thì điện trở nào tỏa nhiệt lượng nhỏ 100 nhất, lớn nhất? Giải thích tại sao? Đs: 68 600 đồng. A GỢI Ý: + Gọi I là cường độ dòng điện qua điện trở 100, 20 30 khi đó cường độ dòng điện qua điện trở 20 va 30 là so với I như thế nào? + Dựa vào công thức Q = RI2t để tính nhiệt lượng tỏa ra trên mỗi điện trở. Đs: Q3 > Q1 > Q2. ( Điện trở 30 tỏa ra nhiệtlượng lớn nhất, điện trở 20 tỏa ra nhiệt lượng nhỏ nhất). Bài 7.Một bếp điện gồm hai điện trở R1 và R2. Với cùng một hiệu điện thế và cùng một ấm nước, nếu dùng điện trở R1 thì nước trong ấm sôi sau thời gian t1 = 30 phút, nếu dùng điện trở R2 thì nước trong ấm sôi sau thời gian t2 = 20 phút. Trịnh Thanh Quang – Trường THCS Vĩnh Tiến. 3. B.

(37) Chương trình bồi dưỡng HSG môn Vật lớp 9. Coi điện trở thay đổi không đáng kể theo nhiệt độ, nhiệt năng tỏa ra môi trường tỉ lệ với điện năng cung cấp cho bếp. Hỏi sau bao lâu nước trong ấm sẽ sôi nếu dùng cả hai điện trở trong hai trường hợp sau: a) Hai điện trở mắc nối tiếp. b) Hai điện trở mắc song song. ĐS : a) 50 phút.b) 12 phút.. I.Lý thuyÕt. Chủ đề 5 Mạch điện tơng đơng. Ta th¬ng gÆp hai trêng hîp sau: *Trờng hợp 1: Mạch điện gồm một số điện trở xác định nhng ta thay đổi hai nút ra vào của dòng mạch chính thì ta đợc các sơ đồ tơng đơng khác nhau * Trờng hợp 2: Mạch điện có điện trở nút ra vào xác định nhng khi các khoá k thay nhuau đóng ngắt ta cũng đợc các sơ đồ tơng đơng khác nhau. Để có sơ đồ tơng đơng ta làm nh sau: - Nếu khoá k nào đó hở thì ta bỏ hẳn tất cả các thớ nối tiếp với k về cả hai phía. - Nếu khoá k đóng ta chập hai nút bên khoá k lại với nhau thành một điểm - Xác định xem trong mạch có mấy điểm điện thế. -Tìm các phần mắc song song với nhau. các phần nối tiếp với nhau và vẽ sơ đồ tơng đơng. II. Bµi tËp ¸p dông. Bài 1. Cho mạch điện nh hình vẽ. Hãy vẽ sơ đồ tơng đơng để tính a, RAB. R1. b, RAC. R2. A. B. C. c, RBC R3. R4. D Bµi gi¶i Ta chập hai điểm C và D lại. Khi đó mạch điện còn ba Điểm điện thế A, B, C Sơ đồ tơng đơng R1. R2. A. B. C R4. R3. Trong đó:( R1 nt R2 // R4. Bµi 2: Cho m¹ch ®iÖn nh h×nh vÏ Hãy vẽ sơ đồ tơng đơng để tính điện trở khi kho¸. k1 R1. R2. A Trịnh Thanh Quang – Trường THCS Vĩnh Tiến. R3. B k2. 3.

(38) Chương trình bồi dưỡng HSG môn Vật lớp 9. Trịnh Thanh Quang – Trường THCS Vĩnh Tiến. 3.

(39)

tai lei on hoc sinh gioi vat ly 9

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về