chuyen de boi duong ly 9

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (785.28 KB, 58 trang )

(1)Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 CHUYÊN ĐỀ BỒI DƯỢNG HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ THCS NĂM HỌC 2014-2015 NGƯỜI SOẠM THẢO : PHẠM VĂN CẢNH CHUYÊN ĐỀ I: CÁC BÀI TOÁN VỀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA CÁC VẬT A/ Các bài toán về chuyển động của vật và hệ vật 1/ Hệ vật gồm các vật chuyển động với vận tốc cùng phương: Phương pháp: sử dụng tính tương đối của chuyển động và công thức cộng vận tốc. trong trường hợp các vật chuyển động cùng chiều so với vật mốc thì nên chọn vật có vận tốc nhỏ hơn làm mốc mới để xét các chuyển động. Bài toán: Trên một đường đua thẳng, hai bên lề đường có hai hàng dọc các vận động viên chuyển động theo cùng một hướng: một hàng là các vận động viên chạy việt dã và hàng kia là các vận động viên đua xe đạp. Biết rằng các vận động viên việt dã chạy đều với vận tốc v1 = 20km/h và khoảng cách đều giữa hai người liền kề nhau trong hàng là l 1 = 20m; những con số tương ứng đối với hàng các vận động viên đua xe đạp là v 2 = 40km/h và l2 = 30m. Hỏi một người quan sát cần phải chuyển động trên đường với vận tốc v 3 bằng bao nhiêu để mỗi lần khi một vận động viên đua xe đạp đuổi kịp anh ta thì chính lúc đó anh ta lại đuổi kịp một vận động viên chạy việt dã tiếp theo? Giải Coi vận động viên việt dã là đứng yên so với người quan sát và vận động viên đua xe đạp. Vận tốc của vận động viên xe đạp so với vận động viên việt dã là: Vx = v2 – v1 = 20 km/h. Vận tốc của người quan sát so với vận động viên việt dã là: Vn = v3 – v1 = v3 – 20 Giả sử tại thời điểm tính mốc thời gian thì họ ngang nhau. l. 1 Thời gian cần thiết để người quan sát đuổi kịp vận động viên việt dã tiếp theo là: t 1 = V. n. Thời gian cần thiết để VĐV xe đạp phía sau đuổi kịp VĐV việt dã nói trên là: l1. l 1 +l 2. l 1 +l 2 t2 = VX. Để họ lại ngang hàng thì t1 = t2. hay: v − 20 = V Thay số tìm được: v3 = 28 km/h 3 X 2/ Hệ vật gồm các vật chuyển động với vận tốc khác phương Phương pháp: Sử dụng công thức cộng vận tốc và tính tương đối của chuyển động: Bài toán: Trong hệ tọa độ xoy ( hình 1), có hai vật nhỏ A và B chuyển động thẳng đều. Lúc bắt đầu chuyển động, vật A cách vật B một đoạn l = 100m. Biết vận tốc của vật A là vA = 10m/s theo hướng ox, vận tốc của vật B là vB = 15m/s theo hướng oy. a) Sau thời gian bao lâu kể từ khi bắt đầu chuyển động, hai vật A và B lại cách nhau 100m. b) Xác định khoảng cách nhỏ nhất giữa hai vật A và B. Giải: a/ Quãng đường A đi được trong t giây: AA1 = vAt Quãng đường B đi được trong t giây: BB1 = vBt 1.

(2) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 Khoảng cách giữa A và B sau t giây: d2 = (AA1)2 + (AB1)2 Với AA1 = VAt và BB1 = VBt Nên: d2 = ( v2A + v2B )t2 – 2lvBt + l2 (*) Thay số và biến đổi ra biểu thức : 325t2 – 3000t = 0 Giải ra được: t 9,23 s b/ - Xét phương trình bậc hai (*) với biến là t. Để (*) có nghiệm thì Δ' ≥0. từ đó tìm được:. - Rút ra được dmin =. 2. 2A. Δ l v d ¿ min =− = 2 2 4 a v +v ¿ 2. A. lv A. √ v 2 +v 2 A. B. B. - Thay số tính được dmin 55,47 m 3/ Chuyển động lặp: Phương pháp: Có thể sử dụng một trong hai phương pháp sau: a) Nếu vật chuyển động lặp không thay đổi vận tốc trên cả quá trình chuyển động thì sử dụng tính tương đối của chuyển động b) Nếu vật tham gia chuyển động lặp có vận tốc thay đổi trên các quãng đường thì sử dụng phương pháp tỷ số quãng đường hoặc tính tương đối của chuyển động. Bài toán 1: Trên quãng đường dài 100 km có 2 xe 1 và 2 cùng xuất phát và chuyển động gặp nhau với vận tốc tương ứng là 30 km/h và 20 km/h. cùng lúc hai xe chuyển động thì có một con Ong bắt đầu xuất phát từ xe 1 bay tới xe 2, sau khi gặp xe 2 nó quay lại và gặp xe 1… và lại bay tới xe 2. Con Ong chuyển động lặp đi lặp lại tới khi hai xe gặp nhau. Biết vận tốc của con ong là 60Km/h. tính quãng đường Ông bay?. Giải: Coi xe 2 đứng yên so với xe 1. thì vận tốc của xe 2 so với xe 1 là V 21 = V2 + V1 = 50 Km/h Thời gian để 2 xe gặp nhau là: t = = = 2 h Vì thời gian Ong bay bằng thời gian hai xe chuyển động. Nên quãng đường Ong bay là: So = Vo t = 60.2 = 120 Km Bài toán 2: Một cậu bé đi lên núi với vận tốc 1m/s. khi còn cách đỉnh núi 100m cậu bé thả một con chó và nó bắt đầu chạy đi chạy lại giữa đỉnh núi và cậu bé. Con chó chạy lên đỉnh núi với vận tốc 3m/s và chạy lại phía cậu bé với vận tốc 5m/s. tính quãng đường mà con chó đã chạy từ lúc được thả ra tới khi cậu bé lên tới đỉnh núi? Giải: Vận tốc của cậu bé là v, vận tốc của con chó khi chạy lên là v 1 và khi chạy xuống là v2 . Giả sử con chó gặp cậu bé tại một điểm cách đỉnh núi là s thời gian giữa hai lần gặp nhau liên tiếp là t Thời gian con chó chạy từ chỗ gặp cậu bé tới đỉnh núi là s/v1 thời gian con chó chạy từ đỉnh núi tới chỗ gặp cậu bé lần tiếp theo là (t-s/v1 ) và quãng đường mà con chó đã chạy trong thời gian này là v2(t– s/v1) . Quãng đường mà cậu bé đã đi trong thời gian t là vt nên: s = vt + v2 (t – s/t1) Hay t =. v2 ) v1 v + v2. s (1+. Quãng đường con chó chạy cả lên núi và xuống núi trong thời gian t là: 2.

(3) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 2 v1 v 2 − v (v 2 − v1 ) v 1 (v+ v 2 ) v (v1 + v 2) Quãng đường cậu bé đã đi trong thời gian t là: S b = s v (v + v ) . Từ đó ta được Sc = 1 2. Sc = s+ v2(t – s/v1) thay giá trị của t từ trên ta được: Sc = s. 7 2. Sb = 350 m. 3/ Chuyển động có vận tốc thay đổi theo quy luật: Phương pháp: + Xác định quy luật của chuyển động + Tính tổng quãng đường chuyển động. Tổng này thường là tổng của một dãy số. + Giải phương trình nhận được với số lần thay đổi vận tốc là số nguyên. Bài toán 1: Một động tử xuất phát từ A trên đường thẳng hướng về B với vận tốc ban đầu V0 = 1 m/s, biết rằng cứ sau 4 giây chuyển động, vận tốc lại tăng gấp 3 lần và cứ chuyển động được 4 giây thì động tử ngừng chuyển động trong 2 giây. trong khi chuyển động thì động tử chỉ chuyển động thẳng đều. Sau bao lâu động tử đến B biết AB dài 6km? Giải cứ 4 giây chuyển động ta gọi là một nhóm chuyển động Dễ thấy vận tốc của động tử trong các n nhóm chuyển động đầu tiên là: 30 m/s; 31 m/s; 32 m/s …….., 3n-1 m/s ,…….., Quãng đường tương ứng mà động tử đi được trong các nhóm thời gian tương ứng là: 4.30 m; 4.31 m; 4.32 m; …..; 4.3n-1 m;……. Quãng đường động tử chuyển động trong thời gian này là: S n = 4( 30 + 31 + 32 + ….+ 3n-1) (m) Hay: Sn = 2(3n – 1) (m) Ta có phương trình: 2(3n -1) = 6000  3n = 3001. Ta thấy rằng 37 = 2187; 38 = 6561, nên ta chọn n = 7. Quãng đường động tử đi được trong 7 nhóm thời gian đầu tiên là: 2.2186 = 4372 (m) Quãng đường còn lại là: 6000 – 4372 = 1628 (m) Trong quãng đường còn lại này động tử đi với vận tốc là ( với n = 8): 37 = 2187 (m/s) 1628. Thời gian đi hết quãng đường còn lại này là: 2187 =0 , 74( s) Vậy tổng thời gian chuyển động của động tử là: 7.4 + 0,74 = 28,74 (s) Ngoài ra trong quá trình chuyển động. động tử có nghỉ 7 lần ( không chuyển động) mỗi lần nghỉ là 2 giây, nên thời gian cần để động tử chuyển động từ A tới B là: 28,74 + 2.7 = 42,74 (giây). Bài toán 2: Một vật chuyển động xuống dốc nhanh dần. Quãng đường vật đi được trong giây thứ k là S = 4k - 2 (m). Trong đó S tính bằng mét, còn k = 1,2, … tính bằng giây. a/ Hãy tính quãng đường đi được sau n giây đầu tiên. b/ Vẽ đồ thị sự phụ thuộc của quãng đường đi được vào thời gian chuyển động. Giải: a/ Quãng đường đi được trong n giây đầu tiên là: Sn = (4.1 – 2) + (4.2 – 2) + (4.3 – 2) +…….+ (4.n -2) Sn = 4(1 + 2 + 3 + …… + n) – 2n Sn = 2n(n + 1) – 2n = 2n2 b/ Đồ thị là phần đường parabol Sn = 2n2 nằm bên phải trục Sn. 3.

(4) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 4 : DẠNG TOÁN : CHUYỂN ĐỘNG GẶP NHAU VÀ ĐUỔI KỊP *CÁC BƯỚC GIẢI GẶP NHAU BƯỚC 1 :CHỌN ĐỊA ĐIỂM LÀM MỐC , THỜI ĐIỂM LÀM MỐC BƯỚC 2 :KHOẢNG CÁCH GIỮA 2 VẬT TẠI THỜI ĐIỂM ĐÓ BƯỚC 3 : TÍNH THỜI GIAN GẶP NHAU TA LẤY KHOẢNG CÁCH GIỮA 2 VẬT CHIA CHO TỔNG VẬN TỐC 2 VẬT BƯỚC 4 :TÌM ĐỊA ĐIỂM GẶP NHAU LẤY THỜI GIAN LÀM MỐC CỘNG THỜI GIAN GẶP NHAU BƯỚC 5 :TÌM QUÃNG ĐƯỜNG Ở CHỖ GẶP NHAU CÁCH ĐIỂMBAN ĐẦU ĐỐI VỚI TỪNG VẬT TA CÓ : S1 = S0 + T1* V1 S2= So + T2*V2 * CÁC BƯỚC GIẢI DẠNG TOÁN CHUYỂN ĐỘNG ĐUỔI KỊP BƯỚC 1 :CHỌN ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI ĐIỂM LÀM MỐC BƯỚC 2 :TÌM KHOẢNG CÁCH GIUUWAX2 VẬT TẠI THỜI ĐIỂM LÀM MỐC BƯỚC 3 :TÍNH THỜI GIAN ĐUỔI KỊP TA LẤY KHOẢNG CÁCH CHIA CHO HIỆU VẬN TỐC GIỮA 2 VẬT BƯỚC 4 :TÌM THỜI ĐIỂM ĐUỔI KỊP TA LẤY THỜI ĐIỂM LÀM MỐC CỘNG VỚI THỜI GIAN ĐUỔI KỊP BƯỚC 5 :TÍNH QUÃNG ĐƯỜNG CHỖ ĐUỔI KỊP CÁCH VỊ TRÍ BAN ĐẦU THEO CÔNG THỨC S =S0 +V1*T1 HOẶC V2*T2 Bài tập : Hai đoàn tầu chuyển động đều trong sân ga trên hai đường sắt song song nhau. Đoàn tầu A dài 65 mẻt, đoàn tầu B dài 40 mét. Nếu hai tầu đi cùng chiều, tầu A vượt tầu B trong khỏng thời gian tính từ lúc đầu tầu A ngang đuôi tầu B đến lúc đuôi tầu A ngang đầu tầu B là 70 giây Nếu hai tầu đi ngược chiều thì từ lúc đầu tầu A ngang đầu tầu B đến lúc đuôi tầu A ngang đuôi tầu B là 14 giây Tính vận tốc của mỗi tầu. Phương pháp giải : -. Vẽ sơ đồ biểu diễn sự chuyển động hai trường hợp đi cùng chiểu và đi ngược chiều củ hai tầu. - Xác định quãng đường mà hai tầu đi được trong thời gian t1 = 70 giây và t2 = 14 giây - Thiết lập công thức tính vận tốc của hai tầu dựa trên cơ sở của chiều dài hai tầu và thời gian đó - Lập và giải hệ phương trình bậc nhất hai ẩn số Giải : * Khi hai tầu đi cùng chiều . Ta có : SB A lA. A B lB. B SA 4.

(5) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 - Quãng đường tầu A đi được : SA = VA . t - Quãng đường tầu B đi được : SB = VB .t Theo hình vẽ : SA - SB = lA + lB <=> ( VA – VB )t = lA + lB lA + l B => VA – VB = = 1,5 ( m/s ) (1) t * Khi hai tầu đi ngược chiều . Ta có : SA A B SB A B lA + l B - Quãng đường tầu A đi được là : SA = VA . t’ - Quãng đường tầu B đi được là : SB = VB .t’ Theo hình vẽ ta có : SA + SB = lA + lB hay ( VA + VB ) t’ = lA + lB lA + l B => VA + VB = = 7,5 ( m/s ) (2) t’ Từ ( 1 ) và ( 2 ) . Ta có hệ phương trình : VA – VB = 1,5 ( 1’ ) VA + VB = 7,5 ( 2’ ) Từ ( 1’ ) => VA = 1,5 + VB thay vào ( 2’ ) ( 2’) <=> 1,5 + VB + VB = 7,5 <=> 2 VB = 6 => VB = 3 ( m/s ) Khi VB = 3 => VA = 1,5 + 3 = 4,5 ( m/s ) Vậy vận tốc của mỗi tầu là : Tầu A với VA = 4,5 m/s Tầu B với VB = 3 m/s. B/ Các bài toán về vận tốc trung bình của vật chuyển động. Phương pháp: Trên quãng đường S được chia thành các quãng đường nhỏ S1; S2; …; Sn và thời gian vật chuyển động trên các quãng đường ấy tương ứng là t 1; t2; ….; tn. thì vận tốc trung bình trên cả quãng đường được tính theo công s1  s2  ....  sn thức: VTB = t1  t2  .....  tn. Chú ý: Vận tốc trung bình khác với trung bình của các vận tốc. * CÁC BƯỚC GIẢI BƯỚC 1 : CHỌN VẬT LÀM MỐC VÀ THỜI ĐIỂM LÀM MỐC BƯỚC 2 : TÍNH CÁC QUÃNG ĐƯỜNG ĐI ĐƯỢC BƯỚC 3:TÍNH THỜI GIAN ĐI HẾT CÁC QUÃNG ĐƯỜNG ĐÓ BƯỚC 4 : CỘNG TỔNG QUÃNG ĐƯỜNG ĐÃ ĐI ĐƯỢC VÀ THỜI GIAN ĐI HẾT QUÃNG ĐƯỜNG ĐÓ BƯỚC 5 :TÍNH VẬN TỐC TRUNG BÌNH Bài toán 1: Hai bạn Hoà và Bình bắt đầu chạy thi trên một quãng đường S. Biết Hoà trên nửa quãng đường đầu chạy với vận tốc không đổi v 1 và trên nửa quãng đường sau chạy 5.

(6) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 với vận tốc không đổi v2(v2< v1). Còn Bình thì trong nửa thời gian đầu chạy với vận tốc v 1 và trong nửa thời gian sau chạy với vận tốc v2 . Tính vận tốc trung bình của mỗi bạn ? Giải Xét chuyển động của Hoà A v1 M v2 Thời gian đi v1là t1 = = Thời gian đi v2 là t2 = = . Thời gian t = t1+t2 = s( +) vận tốc trung bình vH = = (1) Xét chuyển động của Bình A v1 M v2 s1 = v1t1 ; s2 = v2t2 mà t1= t2 = và s = s1 + s2 => s= ( v1+v2) => t= vận tốc trung bình vB = =. B. B. Bài toán 2: Một người đi trên quãng đường S chia thành n chặng không đều nhau, chiều dài các chặng đó lần lượt là S1, S2, S3,......Sn. Thời gian người đó đi trên các chặng đường tương ứng là t 1, t2 t3....tn . Tính vận tốc trung bình của người đó trên toàn bộ quảng đường S. Chứng minh rằng:vận trung bình đó lớn hơn vận tốc bé nhất và nhỏ hơn vận tốc lớn nhất. s  s  s  ..... s Giải: Vận tốc trung bình của người đó trên quãng đường S là: Vtb= t  t  t  ....  t Gọi V1, V2 , V3 ....Vn là vận tốc trên các chặng đường tương ứng ta có: s s3 s s vn  n ; v  ; v  ; v3  t 3 ; tn t t ....... giả sử Vklớn nhất và Vi là bé nhất ( n  k >i  1)ta phải chứng minh Vk > Vtb > Vi.Thật vậy: v  v  v  ..... v t t t t v1 v1 v1    ..... vt v t vt vt v v v v t  t  t  ....  t t  t  t  ....  t Vtb= = vi .Do vi ; vi ... vi >1 nên 1. 2. 1. 3. n. 2. 2. 1. 1. 1 1. 2. 1. v v. 2. 2. 1. 1. t1 +. i. 3 3. n. 3. n. v v. 2. i. n. 3. 2. 1. i. n. 2. 1. 1. v v. 2. 3. i. 1. n. 3. n. i. 2. i. 3. n. 1. t2.+... tn> t1 +t2+....tn  Vi< Vtb (1). i. v  v  v  ..... v t t t t v v v v t  t  t  ....  t = vk. .Do 1. v1 t1  v2 t 2  v3 t 3  .....vn t n Tương tự ta có Vtb= <1. v v. 1. v v. 1. t t t 1. 2. 3.  ....  t n. 2. k. n. 3. k. 1. v v. 3. 2. 1. n. k. 2. 3. k. n. v v v ;v 1. 1. k. k. v v. 1. .... k. 1. k t + k t .+.. k t < t +t +....t  V > V nên 1 2 n 1 2 n k tb (2) ĐPCM Bài toán 3: Tính vận tốc trung bình của ôtô trên cả quảng đường trong hai trường hợp : a, Nửa quãng đường đầu ôtô đi với vận tốc v 1 , Nửa quãng đường còn lại ôtô đi với vận tốc v2 b, Nửa thời gian đầu ôtô đi với vận tốc v1 , Nửa thời gian sau ôtô đi với vận tốc v2 .. Giải 6.

(7) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 a, Gọi quảng đường ôtô đã đi là s . 1 s 2 t1  v1 Thời gian để ôtô đi hết nữa quảng đường đầu là : 1 s 2 t1  v1 Thời gian để ôtô đi hết nữa quảng đường còn lại là : 2v v s s v tb    1 2 t 1  t 2 1 s 1 s v1  v 2 2 2 v1 v 2 Vận tốc trung bình của ôtô trên cả quảng đường:. b,Gọi thời gian đi hết cả quảng đường là t 1 s1  t.v1 2 Nữa thời gian đầu ôtô đi được quảng đường là : 1 s2  t.v 2 2 Nữa thời gian sau ôtô đi được quảng đường là : 1 1 tv  tv s1  s2 2 1 2 2 v1  v 2 v tb    t t 2 Vận tốc trung bình của ôtô trên cả quảng đường là :. C/ Các bài toán về chuyển động tròn đều. Phương pháp: + Ứng dụng tính tương đối của chuyển động. + Số lần gặp nhau giữa các vật được tính theo số vòng chuyển động của vật được coi là vật chuyển động. BƯỚC 1 :CHỌN VẬT LÀM MỐC VÀ THỜI GIAN ĐỂ VẬT CHUYỂN ĐỘNG NHANH HƠN ĐI HẾT 1 VÒNG BƯỚC 2 : TÌM ĐOẠN ĐƯỜNG ĐỂ VẬT CHUYỂN ĐỘNG CHẬM HƠN ĐI HẾT ĐƯỢC QUÃNG ĐƯỜNG LÀ BAO NHIÊU BƯỚC 3 : TÍNH THỜI GIAN ĐUỔI KỊP LẤY KHOẢNG CÁCH CHIA CHO HIỆU VẬN TỐC BƯỚC 4 :TÍNH SỐ VÒNG LÚC ĐUỔI KỊP VÀ CHỖ GẶP NHAU CÁCH ĐIỂM SUẤT PHÁT LÀ BAO NHIÊU(LẤY TỔNG QUÃNG ĐƯỜNG ĐI ĐƯỢC CHIA CHO CHU VI VÒNG TRÒN PHẦN DƯ RA LÀ QUÃNG ĐƯỜNG CÁCH ĐIỂM XUẤT PHÁT) Bài toán 1: Một người đi bộ và một vận động viên đi xe đạp cùng khởi hành ở một địa điểm, và đi cùng chièu trên một đường tròn chu vi C = 1800m. vận tốc của người đi xe đạp là v1= 22,5 km/h, của người đi bộ là v 2 = 4,5 km/h. Hỏi khi người đi bộ đi được một vòng thì gặp người đi xe đạp mấy lần. Tính thời gian và địa điểm gặp nhau? Giải Thời gian để người đi bộ đi hết một vòng là: t = 1,8/4,5 = 0,4 h Coi người đi bộ là đứng yên so với người đi xe đạp. Vận tốc của người đi xe đạp so với người đi bộ là: V = v1 – v2 = 22,5 – 4,5 = 18 km/h. Quãng đường của người đi xe đạp so với người đi bộ là: S = Vt = 0,4. 18 = 7,2 km. 7.

(8) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 Số vòng người đi xe đạp đi được so với người đi bộ là: n = = 7,2/1,8 = 4 (vòng) Vậy người đi xe đạp gặp người đi bộ 4 lần. Khi đi hết 1 vòng so với người đi bộ thì người đi xe đạp gặp người đi bộ 1 lần ở cuối đoạn đường. Thời gian người đi xe đạp đi hết một vòng so với người đi bộ là: t’ = = 1,8/18 = 0,1 h Vậy: Lần gặp thứ nhất sau khi xuất phát một thời gian là 0,1h cách vị trí đầu tiên là 0,1.4,5 = 0,45 km Lần gặp thứ hai sau khi xuất phát một thời gian là 0,2h cách vị trí đầu tiên là 0,2.4,5 =0, 9 km Lần gặp thứ ba sau khi xuất phát một thời gian là 0,3h cách vị trí đầu tiên là 0,3.4,5 = 1,35 km Lần gặp thứ tư sau khi xuất phát một thời gian là 0,4h cách vị trí đầu tiên là 0,4.4,5 = 1,8 km Các khoảng cách trên được tính theo hướng chuyển động của hai người. Bài toán 2: Một người ra đi vào buổi sáng, khi kim giờ và kim phút chồng lên nhau và ở trong khoảng giữa số 7 và 8. khi người ấy quay về nhà thì trời đã ngã về chiều và nhìn thấy kim giờ, kim phút ngược chiều nhau. Nhìn kĩ hơn người đó thấy kim giờ nằm giữa số 1 và 2. Tính xem người ấy đã vắng mặt mấy giờ. Giải Vận tốc của kim phút là 1 vòng/ giờ. Vận tốc của kim giờ là 1 vòng/ 12 giờ. Coi kim giờ là đứng yên so với kim phút. Vận tốc của kim phút so với kim giờ là (1 – ) = vòng/giờ. Thời gian để kim giờ và kim phút gặp nhau giữa hai lần liên tiếp là: = (giờ) Khi đó kim giờ đi được 1 đoạn so với vị trí gặp trước là: . = vòng. Khi đó kim phút đã đi được 1 vòng tính từ số 12. nên thời gian tương ứng là (1 + ) giờ. Khi gặp nhau ở giữa số 7 và số 8 thì kim phút đã đi được 7 vòng, nên thời điểm đó là 7 + giờ. Tương tự. giữa 2 lần hai kim đối nhau liên tiếp cũng có thời gian là giờ. Chọn tại thời điểm 6h. kim phút và kim giờ đối nhau. Thì khi tới vị trí kim giờ nằm giữa số 1 và số 2. thì thời gian là 7 + giờ. Chọn mốc thời gian là 12h. thì khi hai kim đối nhau mà kim giờ nằm giữa số 1 và số 2 thì thời điểm đó là (6 + 7 + ) giờ. Vậy thời gian người đó vắng nhà là (13 + ) – (7+ ) = 6 giờ. Bài toán 3: Chiều dài của một đường đua hình tròn là 300m. hai xe đạp chạy trên đường này hướng tới gặp nhau với vận tốc V 1 = 9m/s và V2 = 15m/s. Hãy xác định khoảng thời gian nhỏ nhất tính từ thời điểm họ gặp nhau tại một nơi nào đó trên đường đua đến thời điểm họ lại gặp nhau tại chính nơi đó Giải Thời gian để mỗi xe chạy được 1 vòng là: t1= = (s) , t2 = = 20(s) Giả sử điểm gặp nhau là M. Để gặp tại M lần tiếp theo thì xe 1 đã chạy được x vòng và xe 2 chạy được y vòng. Vì chúng gặp nhau tại M nên: xt1 = yt2 nên: = X, y nguyên dương. Nên ta chọn x, y nhỏ nhất là x = 3, y = 5 8.

(9) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 Khoảng thời gian nhỏ nhất kể từ lúc hai xe gặp nhau tại một điểm đến thời điểm gặp nhau cũng tại điểm đó là t = xt1 = 3. 100 (s) D/ Các bài toán về công thức cộng vận tốc: Vì giới hạn của chương trình lớp 9. nên chỉ xét các vận tốc có phương tạo với nhau những góc có giá trị đặc biệt, hoặc các vận tốc có phương vuông góc với nhau. Cần viết biểu thức véc tơ biểu thị phép cộng các vận tốc. căn cứ vào biểu thức véc tơ để chuyển thành các biểu thức đại số. Để chuyển công thức dạng véc tơ thành biểu thức đại số. ta sử dụng định lý Pitago. Hoặc sử dụng định lý hàm số cosin và các hệ thức lượng giác trong tam giác vuông. Bài toán 1: Một chiếc ô tô chạy trên đường theo phương ngang với vận tốc v = 80 km/h trong trời mưa. Người ngồi trong xe thấy rằng các hạt mưa ngoài xe rơi theo phương xiên góc 300 so với phương thẳng đứng. biết rằng nếu xe không chuyển động thì hạt mưa rơi theo phương thẳng đứng. xác định vận tốc hạt mưa?. Giải + Lập hệ véc tơ với vận tốc của hạt mưa vuông góc với mặt đất. vận tốc của xe theo phương ngang. Hợp của các vận tốc: Vận tốc hạt mưa so với xe và vận tốc của xe so với mặt đất chính là vận tốc của hạt mưa so với mặt đất.. Từ đó tính được độ lớn vận tốc hạt mưa: V = v.tan300 = 46,2 km/h Bài toán 2: Một đoàn tàu đứng yên, các giọt mưa tạo trên cửa sổ toa tàu những vệt nghiêng góc =300 so với phương thẳng đứng. Khi tàu chuyển động với vận tốc 18km/h thì các giọt mưa rơi thẳng đứng. Dùng phép cộng các véc tơ dịch chuyển xác định vận tốc của giọt mưa khi rơi gần mặt đất. Giải Lập hệ véc tơ với phương của vận tốc hạt mưa so với mặt đất tạo với phương thẳng đứng góc 300. Phương vận tốc của tàu so với mặt đất là phương ngang sao cho tổng các véc tơ vận tốc: véc tơ vận tốc của hạt mưa so với tàu và véc tơ vận tốc của tàu so với mặt đất chính là véc tơ vận tốc của hạt mưa so với đất. Khi đó vận tốc hạt mưa V = v.cot300 = 31 km/h E/ Các bài toán về đồ thị chuyển động: Phương pháp: Cần đọc đồ thị và liên hệ giữa các đại lượng được biểu thị trên đồ thị. Tìm ra được bản chất của mối liên hệ và ý nghĩa các đoạn, các điểm được biểu diễn trên đồ thị. Có 3 dạng cơ bản là dựng đồ thị, giải đồ thị bằng đường biểu diễn và giải đồ thị bằng diện tích các hình biểu diễn trên đồ thị: Bài toán 1: Trên đoạn đường thẳng dài, các ô tô đều chuyển động với vận tốc không đổi v1(m/s) trên cầu chúng phải chạy với vận tốc không đổi v2 (m/s) Đồ thị bên biểu diễn sự phụ thuộc khoảng Cách L giữa hai ô tô chạy kế tiếp nhau trong Thời gian t. tìm các vận tốc V1; V2 và chiều Dài của cầu. Giải Từ đồ thị ta thấy: trên đường, hai xe cách nhau 400m 9.

(10) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 Trên cầu chúng cách nhau 200 m Thời gian xe thứ nhất chạy trên cầu là T1 = 50 (s) Bắt đầu từ giây thứ 10, xe thứ nhất lên cầu và đến giây thứ 30 thì xe thứ 2 lên cầu. Vậy hai xe xuất phát cách nhau 20 (s) Vậy: V1T2 = 400  V1 = 20 (m/s) V2T2 = 200  V2 = 10 (m/s) Chiều dài của cầu là l = V2T1 = 500 (m) Bài toán 2: Trên đường thẳng x/Ox. một xe chuyển động qua các giai đoạn có đồ thị biểu diễn toạ độ theo thời gian như hình vẽ, biết đường cong MNP là một phần của parabol đỉnh M có phương trình dạng: x = at 2 + c.Tìm vận tốc trung bình của xe trong khoảng thời gian từ 0 đến 6,4h và vận tốc ứng với giai đoạn PQ? Giải Dựa vào đồ thị ta thấy: Quãng đường xe đi được: S = 40 + 90 + 90 = 220 km S 220 Vậy: V TB = t = 6 . 4 =34 , 375 km/h. b/ Xét phương trình parabol: x = at2 + c. Khi t = 0; x = - 40. Thay vào ta được: c = - 40 Khi t = 2; x = 0. Thay vào ta được: a = 10 Vậy x = 10t2 – 40. Xét tại điểm P. Khi đó t = 3 h. thay vào ta tìm được x = 50 km. Vậy độ dài quãng đường PQ là S’ = 90 – 50 = 40 km. Thời gian xe chuyển động trên quãng đường này là: t’ = 4,5 – 3 = 1,5 (h) Vận tốc trung bình của xe trên quãng đường này S ' 40 80 ' là: V TB = t ' = 1,5 = 3. km/h. Bài toán 3: Một nhà du hành vũ trụ chuyển động dọc theo một đường thẳng từ A đến B. Đồ thị chuyển động được biểu thị như hình vẽ. (V là vận tốc nhà du hành, x là khoảng cách từ vị trí nhà du hành tới vật mốc A ) tính thời gian người đó chuyển động từ A đến B 1. (Ghi chú: v -1 = v ). Giải x. Thời gian chuyển động được xác định bằng công thức: t = v = xv -1 Từ đồ thị ta thấy tích này chính là diện tích hình được giới hạn bởi đồ thị, hai trục toạ độ và đoạn thẳng MN.Diện tích này là 27,5 đơn vị diện tích. 1.

(11) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 Mỗi đơn vị diện tích này ứng với thời gian là 1 giây. Nên thời gian chuyển động của nhà du hành là 27,5 giây. CHUYÊN ĐỀ VỀ CAC MÁY CƠ Các bài toán về điiều kiện cân bằng vật rắn và máy cơ đơn giản A. Lý thuyết I. Mụmen lực: Mụ men lực ( nằm trong mặt phẳng vuụng gúc với trục quay): M F.l(N.m) Trong đú: l là khoảng cỏch từ trục quay đến giỏ của lực ( cũn gọi là tay đũn của lực). II. Điều kiện cõn bằng của một vật cú trục quay cố định: Muốn cho một vật cú trục quay cố định đứng cõn bằng ( hoặc quay đều) thỡ tổng mụmen cỏc lực làm vật quay theo chiều kim đồng hồ bằng tổng cỏc mụ men cỏc lực làm cho vật quay ngược chiều kim đồng hồ.. l1. Vớ dụ: Với vật bất kỳ cú thể quay quanh trục cố định O (Hỡnh bờn) để đứng yờn cõn bằng quanh O ( hoặc quay đều quanh O) thỡ mụmen của lực F1 phải bằng mụmen của lực F2. Tức là: M 1 = M 2 ⇔ F1 . l 1 = F 2 . l 2 Trong đú l1, l2 lần lượt là tay đũn của cỏc lực F1, F2 (Tay đũn của lực là khoảng cỏch từ trục qua đến phương của lực). . . O  l2. III. Quy tắc hợp lực. 1. Quy tắc tổng hợp hai lực đồng quy ( quy tắc hỡnh bỡnh hành). Hợp lực của hai lực đồng quy ( cựng điểm đặt) cú phương trựng với đường chộo của hình bình hành mà hai cạnh là hai lực đú, độ lớn của hợp lực là độ dài đường chộo. F12  F2 2  2F1.F2 .cos. F1. F2. F1. O P. F. F2 T. 2. Tổng hai lực song song cựng chiều: Hợp lực của hai lực song song cựng chiều là một lực cựng phương, độ lớn bằng tổng hai lực thành phần, có gi chia trong khoảng cách giữa hai giỏ của hai lực thành phần thành những đoạn thẳng tỉ F l F F1  F2 ; 1  2 F2 l1 lệ nghịch với hai lực ấy.. F . l2h. l1. P 1. 1. l1. 3. Tổng hợp hai lực song song ngược chiều: Hợp lực của hai lực song song ngược chiều là một lực cú phương cựng phương với lực lớn hơn, độ lớn bằng hiệu hai lực thành phần,. l1 l1 l2. 1 1. l1.

(12) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 cú giỏ chia ngời khoảng cách giữa hai giưx của hai lực thành phần thành những đoạn thẳng tỉ lệ nghịch với hai lực ấy. F l F  F1  F2 ; 1  2 F2 l1 IV. Cac may cơ đơn giản 1. Ròng rọc cố định: Dựng ròng rọc cố định khụng được lợi đường đi do đó không được lợi gì về công. F P;s h. gỡ về lực,.  F. T. 2. Rũng rọc động.  Với 1 rũng rọc động: Dựng ròng rọc động được lợi hai lần về lực nhưng lại thiệt hai lần về đường đi do đú không được lợi gì về công. P F  ;s 2h 2  Với hai ròng rọc động: Dựng 2 ròng rọc động được lợi 4 lần về lực nhưng lại thiệt 4 lần về đường đi do đó không được lợi gi về công. P F  ;s 4h 4  Tổng quát: Với hệ thống rũng rọc động thi ta có: P F  n ;s 2n h 2. P. 3. Đũn bẩy: Dựng đòn bẩy đượclợi bao nhiêu lần về lực thì thiệt bấy nhiêu lần về đường đi do đó không được lợi gì về công. F1.l1 F2 .l2 ( Áp dụng điều kiện cõn bằng của một vật cú trục quay cố định) Trong đú F1; F2 là các lực tác dụng lên đòn bẩy, l1; l2 là cỏc tay đòn của lực hay khoảng cách từ giôc của các lực đến trục quay.. F2 l2. B l1. O. O l2. A. F1. l1. A. F2. B. F1. I. Cỏc bài tóan về điều kiện cân bằng của vật rắn và mụ men lực: Phương phỏp: Cần xác định trục quay, xác định các vét tơ lực tác dụng lên vật. Xác định chính xác cánh tay đòn của lực. Xác định các mô men lực làm vật quay theo chiều kim 1.

(13) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 đồng hồ và ngược chiều kim đồng hồ. sử dụng điều kiện cân bằng của vật rắn để lập phương trình. Bài toán 1: Một thanh thẳng AB đồng chất, tiết diện đều có rạnh O m2 dọc, khối lượng thanh m = 200g, dài l = 90cm. Tại A, B có đặt 2 m1 B hòn bi tròn rónh mà khối lượng lần lượt là m1 = 200g và m2. Đặt A thước (cựng 2 hũn bi ở A, B) trờn mặt bàn nằm ngang vuông góc với mộp bàn sao cho phần OA nằm trờn mặt bàn có chiều dài l1 = 30cm, phần OB ở mộp ngoài bàn.Khi đó người ta thấy thước cõn bằng nằm ngang (thanh chỉ tựa lên điểm O ở mặp bàn) a. Tính khối lượng m2. b. Cựng 1 lỳc , đẩy nhẹ hũn bi m1 cho chuyển động đều trờn rónh với vận tốc v 1 = 10cm/s về phớa O và đẩy nhẹ hũn bi m2 cho chuyển động đều với vận tốc v2 dọc trờn rónh về phớa O. Tỡm v2 để cho thước vẫn cõn bằng nằm ngang như trờn. Giải a. Trọng tõm của thanh là I ở chớnh giữa thanh. Nờn cỏch điểm O là 0,15 m Mụ men do trọng lượng của bi m1: m1.OA Mụ men do trọng lượng thanh gõy ra: m.OI Mụ men do bi m2 gõy ra là: m2OB Để thanh đứng cõn bằng: m1OA = m.OI + m2.OB Thay cỏc giỏ trị ta tỡm được m2 = 50 g. b. Xột thời điểm t kể từ lỳc hai viờn bi bắt đầu chuyển động. Cỏnh tay đũn của bi 1: (OA – V1t) nờn mụ men tương ứng là: m1(OA – v1t) Cỏnh tay đũn của viờn bi 2: (OB – v2t) nờn mụ men là: m2(OB – V2t) Thước khụng thay đổi vị trớ nờn mụ men do trọng lượng của nú gõy ra là OI.m Để thước cõn bằng: m1(OA – v1t) = m2(OB – V2t) + OI.m Thay cỏc giỏ trị đó cho vào ta tỡm được v2 = 4v1 = 40cm/s Bài toỏn 2: Một thanh dài l = 1m cú trọng lượng P = 15N, O I một đầu được gắn vào trần nhà nhờ một bản lề.Thanh được giữ nằm nghiờng nhờ một sợi dõy thẳng đứng buộc ở dầu tự G do của thanh. Hóy tỡm lực căng F của dõy nếu trọng tõm của thanh cỏch bản lề một đoạn bằng d = 0,4m.. A B. Giải Mụ men gõy ra do trọng lượng của thanh tại trọng tõm của nú: P.OI Mụ men do lực căng sợi dõy gõy ra: F.OA Vỡ thanh cõn bằng nờn: P.OI = F.OA Hay: F P=OI OA=OG OB=0 . 4 ⇔ F=0,4 P=0,4 .15=6 N. Bài toỏn 3: Một thanh mảnh, đồng chất, phõn bố đều khối 1. O.

(14) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 lượng cú thể quay quanh trục O ở phớa trờn. Phần dưới của thanh nhỳng trong nước, khi cõn bằng thanh nằm nghiờng như hỡnh vẽ, một nửa chiều dài nằm trong nước. Hóy xỏc định khối lượng riờng của chất làm thanh đú. Giải Khi thanh cõn bằng, cỏc lực tỏc dụng lờn thanh gồm: Trọng lực P tập trung ở điểm giữa của thanh (trọng tõm của thanh) và lực đẩy Acsimet FA tập trung ở trọng tõm phần thanh nằm trong nước (Hỡnh bờn). Gọi l là chiều dài của thanh. Bài toỏn 4: Một hình trụ khối lượng M đặt trờn đường ray, Mụ men do lực ỏc si một gõy ra:FAd1 Mụ men do trọng lượng của thanh gõy ra: Pd2 Ta cú phương trỡnh cõn bằng lực: 1 l FA d 2 2 2    P d1 3 3 l 4. (1) F A Gọi Dn và D là khối lượng riờng của nước và chất làm thanh. M là khối lượng của thanh, S là tiết diện ngang của thanh 1 Lực đẩy Acsimet: FA = S. 2 .Dn.10. d1 P. d2. (2). Trọng lượng của thanh: 3 P = 10.m = 10.l.S.D Thay (2), (3) vào (1) suy ra: 2 S.l.Dn.10 = (3) 2.10.l.S.D đường này nghiờng một gúc α so với mặt phẳng nằm ngang. Một trọng vật m buộc vào đầu một sợi dõy quấn quanh hỡnh trụ phải cú khối lượng nhỏ nhất là bao nhiờu để hỡnh trụ lăn lờn trờn ? Vật chỉ lăn khụng trượt, bỏ qua mọi ma sỏt. Giải Gọi R là bán kính khối trụ. PM là trọng lượng khối trụ. T là sức căng sợi dây. Ta cú: PM = 10M. Và T = 10m Khối trụ quay quanh điểm I là điểm tiếp xỳc giữa khối trụ và đường ray. Từ hình vẽ HI là cỏnh tay đũn của lực PM và IK là cánh tay đòn của lực T . Ta cú: HI = Rsinα và IK = R - IH = R(1 - sinα) Điều kiện để khối trụ lăn lờn trờn là T.IK ≥ PM.IH Hay 10m.IK ≥ 10M. IH hay m ≥ M Thay các biểu thức của IH và IK vào ta được: m ≥ M Khối lượng nhỏ nhất của vật m để khối trụ lăn đều lờn trờn là: m = M 1.

(15) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 Bài toỏn 5: Một thanh đồng chất tiết diện đều, đặt trờn thành của bỡnh đựng nước, ở đầu thanh cú buộc một quả cầu đồng chất bỏn kớnh R, sao cho quả cầu ngập hoàn toàn trong nước. Hệ thống này cõn bằng như hỡnh vẽ. Biết trọng lượng riờng của quả cầu và nước lần lượt là d và do, Tỉ số l1:l2 = a: b. Tớnh trọng lượng của thanh đồng chất núi trờn. Cú thể sảy ra trường hợp l1>l2 được khụng? Giải thớch? Giải Gọi chiều dài của thanh là L và trọng tõm của thanh là O. Thanh quay tại điểm tiếp xỳc N của nú với thành cốc. Vỡ thành đồng chất, tiết diện đều nên trọng tâm của thanh là trung điểm của thanh. Vì l1:l2 = a:b nên l2 = b và l1 = a Gọi trọng lượng của thanh đồng chất là P0 thỡ cỏnh tay đũn của P0 là l2 - = L Mụ Men của nú là M1 = L .P0 Trọng lượng quả cầu là P = dV , Lực ỏc si một tỏc dụng lờn quả cầu là FA = d0V Lực tỏc dụng lờn đầu bờn phải của thanh là F = P - FA = (d - d0)V lực này cú cỏnh tay đũn là l1 và mụ men của nú là M2 = a (d - d0)V Vỡ thanh cõn bằng nờn: M1 = M2 ị L .P0 = a (d - d0)V Từ đú tỡm được P0 = Thay V = pR3 ta được trọng lượng của thanh đồng chất Trong trường hợp l1>l2 thỡ trọng tõm của thanh ở về phớa l1. trọng lượng của thanh tạo ra mụ men quay theo chiều kim đồng hồ. Để thanh cõn bằng thỡ hợp lực của quả cầu và lực đẩy ỏc si một phải tạo mụ men quay ngược chiều kim đồng hồ. khi đú FA> P Vậy trường hợp này cú thể sảy ra khi độ lớn của lực đẩy ỏc si một lờn quả cầu lớn hơn trọng lượng của nú. II. Cỏc bài toỏn về mỏy cơ đơn giản: Phương phỏp: - Xỏc định cỏc lực tỏc dụng lờn cỏc phần của vật. Sử dụng điều kiện cõn bằng của một vật để lập cỏc phương trỡnh Chỳ ý: - Nếu vật là vật rắn thỡ trọng lực tỏc dụng lờn vật cú điểm đặt tại khối tõm của vật.  Vật ở dạng thanh cú tiết diện đều và khối lượng được phõn bố đều trờn vật, thỡ trọng tõm của vật là trung điểm của thanh. Nếu vật cú hỡnh dạng tam giỏc cú khối lượng được phõn bố đều trờn vật thỡ khối tõm chớnh là trọng tõm hỡnh học của vật.  Khi vật cõn bằng thỡ trục quay sẽ đi qua khối tõm của vật Bài toỏn 1: Tấm vỏn OB cú khối lượng khụng đỏng kể, đầu O đặt trờn 1 dao cứng tại O, đầu B được treo bằng 1 sợi dõy vắt qua rũng rọc cố định R (vỏn quay được quanh O).Một người cú khối lượng 60kg đứng trờn tấm vỏn a. Lỳc đầu, người đú đứng tại điểm A sao cho OA = 23 OB (Hỡnh 1) b. Tiếp theo thay rũng rọc cố định R bằng 1 palăng gồm 1 rũng rọc cố định R và 1 rũng rọc động R’ đồng thời di chuyển vị trớ đứng của người đú về điểm I sao cho OI = 12 OB (Hỡnh 2) c. Sau cựng palăng ở cõu b được mắc theo cỏch khỏc nhưng vẫn cú OI = 1/2 OB (Hỡnh 3) 1.

(16) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 Hỏi trong mỗi trường hợp a), b), c) người đú phải tỏc dụng vào dõy 1 lực F bằng bao nhiờu để tấm vỏn nằm ngang thăng bằng?Tớnh lực F ’ do vỏn tỏc dụng vào điểm tựa O trong mỗi trường hợp ( Bỏ qua ma sỏt ở cỏc rũng rọc và trọng lượng của dõy, của rũng rọc ). R F. F O. F. A. B P. Hỡnh 1. R. R. O. I. R / B P Hỡnh 2. F O. I. R B. P Hỡnh 3. Giải: a. Ta cú : (P - F).OA = F.OB suy ra : F = 240N Lực kộo do tấm vỏn tỏc dụng vào O: F/ = P - F - F = 120N b. Ta cú FB = 2F và (P - F).OI = FB.OB suy ra : F = 120N Lực kộo do tấm vỏn tỏc dụng vào O: F/ = P - F - 2F = 240N c. Ta cú FB = 3F và (P + F).OI = FB.OB suy ra : F = 120N Lực kộo do tấm vỏn tỏc dụng vào O: F/ = P + F - 3F = 360N Bài toỏn 2: Một người cú trọng lượng P1 đứng trờn tấm vỏn cú trọng lượng P 2 để kộo đầu một sợi dõy vắt qua hệ rũng rọc ( Hỡnh vẽ ). Độ dài tấm vỏn giữa hai điểm treo dõy là l. . Bỏ qua trọng lượng của rũng rọc, sợi dõy và mọi ma sỏt. a. Người đú phải kộo dõy với một lực là bao nhiờu và người đú đứng trờn vị trớ nào của tấm vỏn để duy trỡ tấm vỏn ở trạng thỏi nằm ngang ? b. Tớnh trọng lượng lớn nhất của tấm vỏn để người đú cũn đố lờn tấm vỏn. Giải a. Gọi T1 là lực căng dõy qua rũng rọc cố định. T2 là lực căng dõy qua rũng rọc động, Q là ỏp lực của người lờn tấm vỏn. Ta cú: Q = P1 - T2 và T1 = 2T2 (1) Để hệ cõn bằng thỡ trọng lượng của người và vỏn cõn bằng với lực căng sợi dõy. Vậy: T1 + 2T2 = P1 + P2 Từ (1) ta cú: 2T2 + 2T2 = P1 + P2 hay T2 = 1.

(17) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 Vậy để duy trỡ trạng thỏi cõn bằng thỡ người phải tỏc dụng một lực lờn dõy cú độ lớn là F = T2 = Gọi B là vị trớ của người khi hệ cõn bằng, khoảng cỏch từ B đến đầu A của tấm vỏn là l 0. Chọn A làm điểm tựa. để tấm vỏn cõn bằng theo phương ngang thỡ T2l0 + T2l = P1l0 + ị (T2 - 0,5P2)l = (P1 - T2)l0 Vậy: l0 = Thay giỏ trị T2 ở trờn và tớnh toỏn được: l0 = Vậy vị trớ của người để duy trỡ vỏn ở trạng thỏi nằm ngang là cỏch đầu A một khoảng l0 = b. Để người đú cũn đố lờn tấm vỏn thỡ Q  0 ị P1 - T2  0 ị P1 -  0 ⇔ 3P1  P2 Vậy trọng lượng lớn nhất của vỏn để người đú cũn đố lờn tấm vỏn là: P2max = 3P1 Bài toỏn 3: Một miếng gỗ mỏng, đồng chất hỡnh tam giỏc vuụng cú chiều dài 2 cạnh gúc vuụng AB = 27cm, AC = 36cm và khối lượng m 0 = 0,81kg; đỉnh A của miếng gỗ được treo bằng một dõy mảnh, nhẹ vào điểm cố định 0. a. Hỏi phải treo một vật khối lượng m nhỏ nhất bằng bao nhiờu tại điểm nào trờn cạnh huyển BC để khi cõn bằng cạnh huyền BC nằm ngang ? b. Bõy giờ lấy vật ra khỏi điểm treo(ở cõu a)Tớnh gúc hợp bởi cạnh huyền BC với phương ngang khi miếng gỗ cõn bằng Giải: a. Để hệ cõn bằng ta cú: P.HB = P0.HK ⇔ m.HB = m0.HK Mà HB = AB 2 BC = 272 45 = 16,2cm HK = 23 .HI = 23 .(BI - BH) = 23 .(45/2 - 16,2) = 4,2cm ị m = 4,2/16,2 . 0,81 = 0,21kg Vậy để cạnh huyền BC nằm ngang thỡ vật m phải đặt tại B và cú độ lớn là 0,21kg. b. Khi bỏ vật, miếng gỗ cõn bằng thỡ trung tuyến AI cú phương thẳng đứng Ta cú : Sin. BIA 2. AB /2. = BC /2. = 27 45 = 0,6. ị BIA = 73,740 Do BD //AI Suy ra DBC = BIA = 73,740 Gúc nghiờng của cạnh huyền BC so với phương ngang  = 900 - DBC = 900 - 73,740 = 16,260 III. Cỏc bài toỏn về sự kết hợp giữa mỏy cơ đơn giản và lực đẩy ỏc si một: Bài toỏn 1: Hai quả cầu bằng kim loại cú khối lượng bằng nhau được treo vào hai đĩa của một cõn đũn. Hai quả cầu cú khối lượng riờng lần lượt là D1 = 7,8g/cm3; D2 = 2,6g/cm3. Nhỳng quả cầu thứ nhất vào chất lỏng cú khối lượng riờng D3, quả cầu thứ hai vào chất lỏng cú khối lượng riờng D4 thỡ cõn mất thăng bằng. Để cõn thăng bằng trở lại ta phải bỏ vào đĩa cú quả cầu thứ hai một khối lượng m1 = 17g. Đổi vị trớ hai chất lỏng cho nhau, để cõn thăng bằng ta phải thờm m2 = 27g cũng vào đĩa cú quả cầu thứ hai. Tỡm tỉ số hai khối lượng riờng của hai chất lỏng.. 1.

(18) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 Giải Do hai quả cầu cú khối lượng bằng nhau. Gọi V1, V2 là thể tớch của hai quả cầu, ta cú: V2 D1 7,8   3 D1. V1 = D2. V2 hay V1 D2 2,6. Gọi F1 và F2 là lực đẩy Acsimet tỏc dụng vào cỏc quả cầu. Do cõn bằng ta cú: (P1- F1).OA = (P2+P’ – F2).OB Với P1, P2, P’ là trọng lượng của cỏc quả cầu và quả cõn; OA = OB; P1 = P2 từ đú suy ra: P’ = F2 – F1 hay 10.m1 = (D4.V2- D3.V1).10 Thay V2 = 3 V1 vào ta được: m1 = (3D4- D3).V1 (1) Tương tự cho lần thứ hai ta cú; (P1- F’1).OA = (P2+P’’ – F’2).OB ị P’’ = F’2 - F’1 hay 10.m2=(D3.V2- D4.V1).10 ị m2= (3D3- D4).V1 (2) (1) m1 3D 4 - D 3   ( 2 ) m 3D 3 - D 4 2 Lập tỉ số. ị m1.(3D3 – D4) = m2.(3D4 – D3). ị ( 3.m1 + m2). D3 = ( 3.m2 + m1). D4. D3 3m2  m1  D 3m1  m2 = 1,256 4 ị. Bài toỏn 2: Hai quả cầu giống nhau được nối với nhau bởi một sợi dõy nhẹ khụng dón vắt qua rũng rọc cố định. Một quả nhỳng trong bỡnh nước (hỡnh vẽ). Tỡm vận tốc chuyển động của cỏc quả cầu. Biết rằng khi thả riờng một quả cầu vào bỡnh nước thỡ quả cầu chuyển động đều với vận tốc V0. Lực cản của nước tỷ lệ với vận tốc quả cầu. Cho khối lượng riờng của nước và chất làm quả cầu lần lượt là D0 và D. Giải Gọi trọng lượng mỗi quả cầu là P, Lực đẩyÁc si một lờn quả cầu là FA. Khi nối hai quả cầu như hỡnh vẽ thỡ quả cầu chuyển động từ dưới lờn trờn. FC1 và FC2 là lực cản của nước lờn quả cầu trong hai trường hợp núi trờn.T là sức căng sợi dõy. Ta cú: P + FC1 = T + FA ị FC1 = FA ( vỡ P = T) suy ra FC1 = V.10D0 Khi thả riờng quả cầu trong nước, do quả cầu chuyển động từ trờn xuống dưới nờn: P = FA - Fc2 ị Fc2 = P - FA = V.10(D - D0) Do lực cản của nước tỷ lệ với vận tốc quả cầu nờn ta cú: = Nờn vận tốc của quả cầu trong nước là: v = Bài toỏn 3: Hệ gồm ba vật đặc và ba rũng rọc được bố trớ như hỡnh vẽ. Trọng vật bờn trỏi cú khối lượng m = 2kg và cỏc trọng vật ở hai 1.

(19) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 bờn được làm bằng nhụm cú khối lượng riờng D1 = 2700kg/m3. Trọng võt ở giữa là cỏc khối được tạo bởi cỏc tấm cú khối lượng riờng D2 = 1100kg/m2. Hệ ở trạng thỏi cõn bằng. Nhỳng cả ba vật vào nước, muốn hệ căn bằng thỡ thể tớch cỏc tấm phải gắn thờm hay bớt đi từ vật ở giữa là bao nhiờu? Cho khối lượng riờng của nước là D0 = 1000kg/m3. Bỏ qua mọi ma sỏt. Giải Vỡ bỏ qua mọi ma sỏt và hệ vật cõn bằng nờn khối lượng vật bờn phải cũng bằng m và khối lượng vật ở giữa là 2m. Vậy thể tớch vật ở giữa là: V0 = = 3,63 dm3. Khi nhỳng cỏc vật vào nước thỡ chỳng chịu tỏc dụng của lực đẩy Ác si một. Khi đú lực căngcủa mỗi sợ dõy treo ở hai bờn là: T = 10( m - D0). Để cõn bằng lực thỡ lực ở sợi dõy treo chớnh giữa là 2T. Gọi thể tớch của vật ở giữa lỳc này là V thỡ: = 2T - 2.10m.( 1 - ) ị V = = 25,18 dm3. Thể tích của vật ở giữa tăng thêm là: ∆V = V - V0 = 21,5 dm3.. Chuyên đề : sự trao đổi nhiệt của hai chất và nhiều chất chưa cú sự chuyển đổi chất I, Kiến thức cơ bản 1.Nhiệt lượng vật thu vào( chưa cú sự chuyển đổi chất). Q m.c.(t2  t1 ). m : là khối lượng của vật ( kg ) c : là nhiệt dung riờng ( J / Kg .K ) t2 ,. t1. : là nhiệt độ lỳc sau và lỳc đầu của vật ( oC ). Lưu ý t2  t1 2.Nhiệt lượng vật tỏa ra (chưa cú sự chuyển đổi chất). Q m.c.(t1  t2 ). m : là khối lượng của vật ( kg ) 1.

(20) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 c : là nhiệt dung riờng ( J / Kg .K ) t2 ,. t1. : là nhiệt độ lỳc sau và lỳc đầu của vật ( oC ). Lưu ý t1  t2 3.Phương trinh cân bằng nhiệt QThu QToa. QThu. : là tổng nhiệt lượng thu vào. QToa : là tổng nhiệt lượng tỏa ra.. 4.Nhiệt lượng cua m kg nhiờn liệu tỏa ra khi đốt chỏy hoàn toàn. Q q.m. m : là khối lượng của nhiờn liệu (Kg). q : là năng suất tỏa nhiệt của nhiờn liệu. Q : là nhiệt lượng nhiờn liệu tỏa ra. 5. Hiệu suất của động cơ nhiệt ( hoặc việc sử dụng nhiệt).. H. Qcó ích .100% Qtoàn phân. - Qcó ích : là nhiệt lượng vật nhận vào để tăng nhiệt độ. - Qtoàn phân : là nhiệt lượng mà nguồn nhiệt cung cấp 9 do nhiờn liệu chỏy hoặc vật khỏc tỏa ra ). II,Phương pháp. - Xỏc định cỏc chất thu nhiệt, cỏc chất tỏa nhiệt. - Áp dụng phương trỡnh cõn bằng nhiệt để thiết lập cỏc phương trỡnh cần thiết. III.Bài Tập. Bài 1: Người ta cho vũi nước núng 700C và vũi nước lạnh 100C đồng thời chảy vào bể đó cú sẳn 100kg nước ở nhiệt độ 600C. Hỏi phải mở hai vũi trong bao lõu thỡ thu được nước cú nhiệt độ 450C. Cho biết lưu lượng của mỗi vũi là 20kg/phỳt. Bỏ qua sự mất mỏt năng lượng ra mụi trường. Giải 2.

(21) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 Vỡ lưu lượng hai vũi chảy như nhau nờn khối lượng hai loại nước xả vào bể bằng nhau.Gọi khối lượng mỗi loại nước là m(kg): Ta cú: m.c(70 – 45) + 100.c(60 – 45) = m.c(45 – 10) ⇔ 25.m + 1500 = 35.m ⇔ 10.m = 1500 1500 15  m 150(kg ) t= =7,5(phút) 10 20 Thời gian mở hai vũi là:. Bài 2: Một chiếc ca khụng cú vạch chia được dựng để mỳc nước ở thựng chứa I và thựng chứa II rồi đổ vào thựng chứa III. Nhiệt độ của nước ở thựng chứa I là t1 = 20 0C, ở thựng II là t2 = 80 0C. Thựng chứa III đó cú sẵn một lượng nước ở nhiệt độ t3 = 40 0C và bằng tổng số ca nước vừa đổ thờm. Cho rằng khụng cú sự mất mỏt nhiệt lượng ra mụi trường xung quanh. Hóy tớnh số ca nước cần mỳc ở thựng I và thựng II để nước ở thựng III cú nhiệt độ bằng 50 0C ? Giải Gọi m là khối lượng của mỗi ca nước, n1 là số ca nước ở thựng I, n2 là số ca nước ở thựng II Vậy số ca nước ở thựng III là n1+ n2, nhiệt độ cõn bằng của nước trong thựng III là 500C Ta cú : Nhiệt lượng thu vào của số nước từ thựng I là : Q1 = m1.c.(50-20) = n1.m.c.30 (1) Nhiệt lượng tỏa ra của số nước từ thựng II là : Q2 = m2.c.(80-50) = n2.m.c.30 (2) Nhiệt lượng thu vào của số nước từ thựng III là : Q3 =(n1+n2).m.c.(50 - 40) = (n1+n2).m.c.10 (3) Do quỏ trỡnh là cõn bằng nờn ta cú : Q1 + Q3 = Q2 (4) Thay hệ thức (1), (2), (3) vào hệ thức (4) ta được: 2n1= n2 Như vậy nếu mức ở thựng II: n ca thỡ phải mỳc ở thựng I: 2n ca và số nước cú sẵn trong thựng III là: 3n ca (n nguyờn dương ) Bài 3: Trong một bỡnh nhiệt lượng kế chứa hai lớp nước. Lớp nước lạnh ở dưới và lớp nước núng ở trờn. Tổng thể tớch của hai khối nước này thay đổi như thế nào khi chỳng sảy ra hiện tượng cõn bằng nhiệt?. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với bỡnh và với mụi trường. Giải Gọi V1; V2; V’1; V’2 lần lượt là thể tớch nước núng, nước lạnh ban đầu và nước núng, nước lạnh khi ở nhiệt độ cõn bằng. độ nở ra hoặc co lại của nước khi thay đổi 10C phụ thuộc vào hệ số tỷ lệ K. sự thay đổi nhiệt độ của lớp nước núng và nước lạnh lần lượt là ∆t1 và ∆t2. V1 = V’1 + V’1K∆t1 và V2 = V’2 - V’2K∆t2 Ta cú V1 + V2 = V’1 + V’2 + K(V’1∆t1 - V’2∆t2) 2.

(22) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 Theo phương trỡnh cõn bằng nhiệt thỡ: m1C∆t1 = m2C∆t2 với m1, m2 là khối lượng nước tương ứng ở điều kiện cõn bằng nhiệt, vỡ cựng điều kiện nờn chỳng cú khối lượng riờng như nhau Nờn: V’1DC∆t1 = V’2DC∆t2 ị V’1∆t1 – V’2∆t2 = 0 Vậy: V1 + V2 = V’1 + V’2 nờn tổng thể tớch cỏc khối nước khụng thay đổi Bài 4. Người ta thả một thỏi đồng nặng 0, 4kg ở nhiệt độ 800c vào 0, 25kg nước ở t o = 180c. Hóy xỏc định nhiệt độ cõn bằng. Cho c ❑1 = 400 j/kgk c ❑2 = 4200 j/kgk Giải Gọi nhiệt độ khi cõn bằng của hỗn hợp là t. Ta cú phương trỡnh cõn bằng nhiệt của hỗn hợp như sau m1 . c 1 .(80 − t)=m2 .c 2 (t − 18). Thay số vào ta cú t = 26,20C Bài 5. Một hỗn hợp gồm ba chất lỏng khụng cú tỏc dụng hoỏ học với nhau cú khối lượng lần lượt là: m1=1 kg , m2=2 kg , m3=3 kg . Biết nhiệt dung riờng và nhiệt độ của chỳng lần lượt là c 1=2000 j/ kgk , t1 =100 c , c 2=4000 j/kgk ,t 2=100 c , c 3=3000 j/ kgk , t 3=50 0 c . Hóy tớnh nhiệt độ hỗn hợp khi cõn bằng Tương tự bài toỏn trờn ta tớnh ngay được nhiệt độ của hỗn hợp khi cõn bằng là t t=. m1 . c1 .t 1 +m2 . t 2 . c2 +m 3 .c 3 .t 3 m 1 . c 1+ m 2 . c 2+ m3 . c3. thay số vào ta cú t = 20,50C. Bài 6. Một hỗn hợp gồm n chất lỏng cú khối lượng lần lượt là m1 , m2 ,. .. .. . mn và nhiệt dung riờng của chỳng lần lượt là c 1 , c 2 .. .. . .. c n và nhiệt độ là t 1 , t2 .. . .. .. . tn . Được trộn lẩn vào nhau. Tớnh nhiệt độ của hỗn hợp khi cõn bằng nhiệt Tương tự bài toỏn trờn ta cú nhiệt độ cõn bằng của hỗn hợp khi cõn bằng nhiệt là m1 . c1 .t 1 +m2 . t 2 . c2 +m 3 .c 3 .t 3 +.. . .. .. .+mn t n c n m1 .c 1 +m2 . c 2 +m3 . c 3+ .. .. . .. ..+ mn c n 0 bài 7 : cú 2 bỡnh cỏch nhiệt.bỡnh 1 chỳa m1 2 Kg nước ở nhiệt độ t1 20 C ,bỡnh 2 chứa m2 4 Kg nước ở t2 600 C .người ta rút một lượng nước từ bỡnh 1 sang bỡnh 2,sau khi cõn. t=. bằng nhiệt,nguoif ta lại rút một lượng nước m như thế từ bỡnh 2 sang binh 1.nhiệt độ cõn '. 0. bằng ở bỡnh 1 lỳc này là t1 21.95 C . a, Tớnh lượng nước m trong mỗi lần rút và nhiệt độ cõn bằng ở bỡnh 2. b,nếu tiếp tục thực hiện lần 2,tỡm nhiệt độ cõn bằng ở mỗi bỡnh. Bài giải a, *Trường hợp 1: rút m (kg) nước từ bỡnh 1 sang bỡnh 2. ' - gọi t2 là nhiệt độ cõn bằng ở bỡnh 2.. '0 0 - nhiệt lượng mà m (kg) thu vào để tăng nhiệt độ từ 20 C lờn đến t2 C là.. Q mc(t2'  t1 ). 2.

(23) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 - nhiệt lượng mà m2 (Kg) nước ở bỡnh 2 tỏa ra là. Q2 m2c(t2  t2' ). - ỏp dụng phương trỡnh cõn bằng nhiệt ta cú. Q Q2 mc(t2'  t1 ) m2c (t2  t2' )  m.t2'  20m 240  4t2'  t2' . 240  20m (1) m4. *Trường hợp 2 rút m (kg) nước từ bỡnh 2 sang bỡnh 1. ' - gọi t1 là nhiệt độ cõn bằng ở bỡnh 1. '0 0 - nhiệt lượng mà m (kg) nước tỏa ra để giảm từ t2 C xuống đến 21,95 C là.. -. Q3 m.c.(t2'  t1' ) 0 0 Nhiệt lượng mà ( (m1  m) kg nước ở bỡnh 1 thu vào để tăng từ 20 C đến 21,95 C là. Q3 (m1  m).c.(t1'  t1 ). Làm bài tập từ bài 2.7 đến 2.29 trong sách bài tập. Chuyên đề : sự trao đổi nhiệt của hai chất và nhiều chất chưa cú sự chuyển đổi chất I, Kiến thức cơ bản 1.Nhiệt lượng vật thu vào( chưa cú sự chuyển đổi chất). Q m.c.(t2  t1 ). m : là khối lượng của vật ( kg ) c : là nhiệt dung riờng ( J / Kg .K ) t2 ,. t1. : là nhiệt độ lỳc sau và lỳc đầu của vật ( oC ). Lưu ý t2  t1 2.Nhiệt lượng vật tỏa ra (chưa cú sự chuyển đổi chất). Q m.c.(t1  t2 ). 2.

(24) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 m : là khối lượng của vật ( kg ) c : là nhiệt dung riờng ( J / Kg .K ) t2 ,. t1. : là nhiệt độ lỳc sau và lỳc đầu của vật ( oC ). Lưu ý t1  t2 3.Phương trinh cõn bằng nhiệt QThu QToa. QThu. : là tổng nhiệt lượng thu vào. QToa : là tổng nhiệt lượng tỏa ra.. 4.Nhiệt lượng cua m kg nhiờn liệu tỏa ra khi đốt chỏy hoàn toàn. Q q.m. m : là khối lượng của nhiờn liệu (Kg). q : là năng suất tỏa nhiệt của nhiờn liệu. Q : là nhiệt lượng nhiờn liệu tỏa ra. 5. Hiệu suất của động cơ nhiệt ( hoặc việc sử dụng nhiệt).. H. Qcó ích .100% Qtoàn phân. - Qcó ích : là nhiệt lượng vật nhận vào để tăng nhiệt độ. - Qtoàn phân : là nhiệt lượng mà nguồn nhiệt cung cấp 9 do nhiờn liệu chỏy hoặc vật khỏc tỏa ra ). II,Phương phỏp. - Xỏc định cỏc chất thu nhiệt, cỏc chất tỏa nhiệt. - Áp dụng phương trỡnh cõn bằng nhiệt để thiết lập cỏc phương trỡnh cần thiết. III.Bài Tập. Bài 1: Người ta cho vũi nước núng 700C và vũi nước lạnh 100C đồng thời chảy vào bể đó cú sẳn 100kg nước ở nhiệt độ 600C. Hỏi phải mở hai vũi trong bao lõu thỡ thu được nước cú nhiệt độ 450C. Cho biết lưu lượng của mỗi vũi là 20kg/phỳt. Bỏ qua sự mất mỏt năng lượng ra mụi trường. 2.

(25) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 Giải Vỡ lưu lượng hai vũi chảy như nhau nờn khối lượng hai loại nước xả vào bể bằng nhau.Gọi khối lượng mỗi loại nước là m(kg): Ta cú: m.c(70 – 45) + 100.c(60 – 45) = m.c(45 – 10) ⇔ 25.m + 1500 = 35.m ⇔ 10.m = 1500 1500 15  m 150(kg ) t= =7,5(phút) 10 20 Thời gian mở hai vũi là:. Bài 2: Một chiếc ca khụng cú vạch chia được dựng để mỳc nước ở thựng chứa I và thựng chứa II rồi đổ vào thựng chứa III. Nhiệt độ của nước ở thựng chứa I là t1 = 20 0C, ở thựng II là t2 = 80 0C. Thựng chứa III đó cú sẵn một lượng nước ở nhiệt độ t3 = 40 0C và bằng tổng số ca nước vừa đổ thờm. Cho rằng khụng cú sự mất mỏt nhiệt lượng ra mụi trường xung quanh. Hóy tớnh số ca nước cần mỳc ở thựng I và thựng II để nước ở thựng III cú nhiệt độ bằng 50 0C ? Giải Gọi m là khối lượng của mỗi ca nước, n1 là số ca nước ở thựng I, n2 là số ca nước ở thựng II Vậy số ca nước ở thựng III là n1+ n2, nhiệt độ cõn bằng của nước trong thựng III là 500C Ta cú : Nhiệt lượng thu vào của số nước từ thựng I là : Q1 = m1.c.(50-20) = n1.m.c.30 (1) Nhiệt lượng tỏa ra của số nước từ thựng II là : Q2 = m2.c.(80-50) = n2.m.c.30 (2) Nhiệt lượng thu vào của số nước từ thựng III là : Q3 =(n1+n2).m.c.(50 - 40) = (n1+n2).m.c.10 (3) Do quỏ trỡnh là cõn bằng nờn ta cú : Q1 + Q3 = Q2 (4) Thay hệ thức (1), (2), (3) vào hệ thức (4) ta được: 2n1= n2 Như vậy nếu mức ở thựng II: n ca thỡ phải mỳc ở thựng I: 2n ca và số nước cú sẵn trong thựng III là: 3n ca (n nguyờn dương ) Bài 3: Trong một bỡnh nhiệt lượng kế chứa hai lớp nước. Lớp nước lạnh ở dưới và lớp nước núng ở trờn. Tổng thể tớch của hai khối nước này thay đổi như thế nào khi chỳng sảy ra hiện tượng cõn bằng nhiệt?. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với bỡnh và với mụi trường. Giải Gọi V1; V2; V’1; V’2 lần lượt là thể tớch nước núng, nước lạnh ban đầu và nước núng, nước lạnh khi ở nhiệt độ cõn bằng. độ nở ra hoặc co lại của nước khi thay đổi 10C phụ thuộc vào hệ số tỷ lệ K. sự thay đổi nhiệt độ của lớp nước núng và nước lạnh lần lượt là ∆t1 và ∆t2. V1 = V’1 + V’1K∆t1 và V2 = V’2 - V’2K∆t2 Ta cú V1 + V2 = V’1 + V’2 + K(V’1∆t1 - V’2∆t2) 2.

(26) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 Theo phương trỡnh cõn bằng nhiệt thỡ: m1C∆t1 = m2C∆t2 với m1, m2 là khối lượng nước tương ứng ở điều kiện cõn bằng nhiệt, vỡ cựng điều kiện nờn chỳng cú khối lượng riờng như nhau Nờn: V’1DC∆t1 = V’2DC∆t2 ị V’1∆t1 – V’2∆t2 = 0 Vậy: V1 + V2 = V’1 + V’2 nờn tổng thể tớch cỏc khối nước khụng thay đổi Bài 4. Người ta thả một thỏi đồng nặng 0, 4kg ở nhiệt độ 800c vào 0, 25kg nước ở t o = 180c. Hóy xỏc định nhiệt độ cõn bằng. Cho c ❑1 = 400 j/kgk c ❑2 = 4200 j/kgk Giải Gọi nhiệt độ khi cõn bằng của hỗn hợp là t. Ta cú phương trỡnh cõn bằng nhiệt của hỗn hợp như sau m1 . c 1 .(80 − t)=m2 .c 2 (t − 18). Thay số vào ta cú t = 26,20C Bài 5. Một hỗn hợp gồm ba chất lỏng khụng cú tỏc dụng hoỏ học với nhau cú khối lượng lần lượt là: m1=1 kg , m2=2 kg , m3=3 kg . Biết nhiệt dung riờng và nhiệt độ của chỳng lần lượt là c 1=2000 j/ kgk , t1 =100 c , c 2=4000 j/kgk ,t 2=100 c , c 3=3000 j/ kgk , t 3=50 0 c . Hóy tớnh nhiệt độ hỗn hợp khi cõn bằng Tương tự bài toỏn trờn ta tớnh ngay được nhiệt độ của hỗn hợp khi cõn bằng là t t=. m1 . c1 .t 1 +m2 . t 2 . c2 +m 3 .c 3 .t 3 m 1 . c 1+ m 2 . c 2+ m3 . c3. thay số vào ta cú t = 20,50C. Bài 6. Một hỗn hợp gồm n chất lỏng cú khối lượng lần lượt là m1 , m2 ,. .. .. . mn và nhiệt dung riờng của chỳng lần lượt là c 1 , c 2 .. .. . .. c n và nhiệt độ là t 1 , t2 .. . .. .. . tn . Được trộn lẩn vào nhau. Tớnh nhiệt độ của hỗn hợp khi cõn bằng nhiệt Tương tự bài toỏn trờn ta cú nhiệt độ cõn bằng của hỗn hợp khi cõn bằng nhiệt là m1 . c1 .t 1 +m2 . t 2 . c2 +m 3 .c 3 .t 3 +.. . .. .. .+mn t n c n m1 .c 1 +m2 . c 2 +m3 . c 3+ .. .. . .. ..+ mn c n 0 bài 7 : cú 2 bỡnh cỏch nhiệt.bỡnh 1 chỳa m1 2 Kg nước ở nhiệt độ t1 20 C ,bỡnh 2 chứa m2 4 Kg nước ở t2 600 C .người ta rút một lượng nước từ bỡnh 1 sang bỡnh 2,sau khi cõn. t=. bằng nhiệt,nguoif ta lại rút một lượng nước m như thế từ bỡnh 2 sang binh 1.nhiệt độ cõn '. 0. bằng ở bỡnh 1 lỳc này là t1 21.95 C . a, Tớnh lượng nước m trong mỗi lần rút và nhiệt độ cõn bằng ở bỡnh 2. b,nếu tiếp tục thực hiện lần 2,tỡm nhiệt độ cõn bằng ở mỗi bỡnh. Bài giải a, *Trường hợp 1: rút m (kg) nước từ bỡnh 1 sang bỡnh 2. ' - gọi t2 là nhiệt độ cõn bằng ở bỡnh 2.. '0 0 - nhiệt lượng mà m (kg) thu vào để tăng nhiệt độ từ 20 C lờn đến t2 C là.. Q mc(t2'  t1 ). 2.

(27) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 - nhiệt lượng mà m2 (Kg) nước ở bỡnh 2 tỏa ra là. Q2 m2c(t2  t2' ). - ỏp dụng phương trỡnh cõn bằng nhiệt ta cú. Q Q2 mc(t2'  t1 ) m2c (t2  t2' )  m.t2'  20m 240  4t2'  t2' . 240  20m (1) m4. *Trường hợp 2 rút m (kg) nước từ bỡnh 2 sang bỡnh 1. ' - gọi t1 là nhiệt độ cõn bằng ở bỡnh 1. '0 0 - nhiệt lượng mà m (kg) nước tỏa ra để giảm từ t2 C xuống đến 21,95 C là.. -. Q3 m.c.(t2'  t1' ) 0 0 Nhiệt lượng mà ( (m1  m) kg nước ở bỡnh 1 thu vào để tăng từ 20 C đến 21,95 C là. Q3 (m1  m).c.(t1'  t1 ). Làm bài tập từ bài 2.7 đến 2.29 trong sách bài tập. QUANG HỌC I.Túm tắt lý thuyết: 1. Định luật về sự truyền thẳng ỏnh sỏng: Trong mụi trường trong suốt và đồng tớnh, ỏnh sỏng truyền đi theo dường thẳng. 2. Định luật phản xạ ỏnh sỏng: + Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng chứa tia tới và phỏp tuyến. + Gúc phản xạ bằng gúc tới: i’ = i. 3. Gương phẳng: a/ Định nghĩa: Những vật cú bề mặt nhẵn, phẳng , phản xạ tốt ỏnh sỏng chiếu tới nú gọi là gương phẳng. b/ Đặc điểm của ảnh tạo bởi gương phẳng: - Aỷnh của vật là ảnh ảo. - Aỷnh cú kớch thước to bằng vật. - Aỷnh và vật đối xứng nhau qua gương, Vật ở trước gương cũn ảnh ở sau gương. - Aỷnh cựng chiều với vật khi vật đặt song song với gương. c/ Cỏch vẽ ảnh của một vật qua gương: - Chọn từ 1 đến 2 điểm trờn vật. - Chọn điểm đối xứng qua gương. - Kẻ cỏc tia tới bất kỳ, cỏc tia phản xạ được xem như xuất phỏt từ ảnh của điểm đú. - Xỏc định vị trớ và độ lớn của ảnh qua gương. 2.

(28) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 II. Phương phỏp giải bài tập: Bài 1. Một điểm sng1 cỏch màn một khoảng SH= 1m. Tại M khoảng giữa SH người ta đặt một tấm bỡa hỡnh trũn vuụng gúc với SH. a/ Tớm bỏn kớnh vựng tối trờn màn nếu bỏn kớnh tấm bỡa là R=10cm. b/ Thay điểm ỏng S bằng nguồn sỏng hỡnh cầu cú bỏn kớnh r= 2cm. Tớm bỏn kớnh vựng tối và vựng nửa tối. Giải: Túm tắt: SH=1m=100cm SM=MH=SH/2= 50cm R=MI= 10cm a/ Tớnh PH: Xột hai tam giỏc đồng dạng SIM và SPH ta cú:. I S. P M. IM PH IM . SH 10 . 100 = => PH= = =20 cm SM SH SM 50. H. Q. b/ Tớnh PH và PQ: A’ Xột hai tam giỏc bằng nhau IA’A và IH’P A Ta cú: PH’ = AA’ S =>AA’ =SA’ – SA =MI – SA B PH = R –r = 10 – 2 = 8cm. và ta cú:PH = PH’ + H’H = PH’ + IM = PH’ + R = AA’ + R = 8+10 = 18cm Tương tự ta thấy hai tam giỏc IA’B và IHQ bằng nhau => A’B = H’Q = A’A +AB = A’A +2r = 8 + 2.2 = 12cm => PQ = H’Q + H’P = 12-8= 4 cm. I M. P H’ H. Bài 2. Cho hai gương phẳng M và M’ đặt song song cú mặt phản xạ quay vào nhau va 2cỏch nhau một khoảng AB = d = 30cm. Giữa hai gương cú một điểm sỏng S trờn đường thẳng AB cỏch gương M là 10cm. Một điểm sỏng S’ nằm trờn đường thẳng song song với hai gương, cỏch S 60cm. a/ Trỡnh bày cỏch vẽ tia sỏng xuất phỏt từ S đến S’ trong hai trường hợp: + Đến gương M tại I rồi phản xạ đến S’. + Phản xạ lần lượt trờn gương M tại J đến gương M’ tại K rồi truyền đến S’ b/ Tớnh khoảng cỏch từ I; J ; K đến AB. Giải: a/ Vẽ tia sỏng: Lấy S đối xứng với S1 qua gương M. Đường thẳng SS’ cắt gương M tại I. SIS’ là tia cần vẽ. Lấy S1 đối xứng với S’ qua M’.Nối S 1S2 cắt M tại J và cắt M’ tại K. Tia SJKS’ là tia cần vẽ. b/ Tớnh IA; JA và KB: M’ M 2.

(29) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 Xột tam giỏc S’SS1 , ta cú II’ là đường trung S2 H A’ bỡnh của tam giỏc S’SS1 nờn:  I’S’ = I’S = IA = SS’/2 = 60/2 = 30cm K Xột 2 tam giỏc đồng dạng S1AJ và S1BK, ta cú: I’ S A 10 1 AJ = 1 = = BK S 1 B 40 4. S’. I. => BK = 4 AJ ( 1). J. Xột hai tam giỏc đồng dạng S2HK và S2A’J, ta cú: S1. B. S. A. S 2 H HK 20 HK 2 = <=> = => HK = A ' J (2) S2 A ' A ' J 50 A ' J 5 2 20 2 Maø ta coù: BK + HK = SS' <=> 4AJ + A ' J =SS' <=> AJ+ A ' J =SS' 5 5 5 18 2 2 18 2 <=> AJ+ AJ+ A ' J =SS ' <=> AJ+ ( AJ+ A ' J )=SS' 5 5 5 5 5 18 2 <=> AJ+ SS'=SS ' => AJ = 10cm 5 5 Thay AJ vào biểu thức (1) ta được: BK = 4 .10cm = 40cm. 2. Hai gương phẳng cú mặt phản xạ hụp thành một gúc α , chiếu một tia sỏng Si đến gương S thứ nhất phản xạ theo phương IJ đến gương thứ hai rồi phản xạ tiếp theo phương JR. Tỡm gúc β hợp bởi hai tia SI và JR khi: a/ α là gúc nhọn. b/ α là gúc tự.. I. D N. R β. J. α. S. N. α. a/ Khi α. Giải: là gúc nhọn, theo hỡnh vẽ ta cú gúc ngoài của. I. α. R Δ INJ = α => α = I 2 + I 1 Xột Δ DIJ cú gúc ngoài là B. D β. b/ Khi B là góc tù theo hình vẽ ta thấy góc ngoài của Δ INJ =α (Góc có cạnh thẳng góc)Ta có. . Câu4.(2,5điểm) G1 Hai gương phẳng G1 và G2 được bố trí hợp với nhau một góc α như hình vẽ. Hai điểm sáng A và B được đặt vào giữa hai gương. a/ Trình bày cách vẽ tia sáng suất phát từ A phản xạ lần lượt lên gương G2 đến gương G1 rồi đến B. . b/ Nếu ảnh của A qua G1 cách A là A 12cm và ảnh của A qua G2 cách A là 16cm. G2 . Bài 4/ (4 điểm) Hai gương phẳng G1 , G2 quay mặt Bphản xạ vào nhau và tạo với nhau một góc 600. Một điểm S nằm trong khoảng hai gương.. . 2.

(30) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 a) Hãy nêu cách vẽ đường đi của tia sáng phát ra từ S phản xạ lần lượt qua G 1, G2 rồi quay trở lại S ?. b) Tính góc tạo bởi tia tới xuất phát từ S và tia phản xạ đi qua S ? Câu 2. Một người tiến lại gần một H A B I gương phẳng AB trên đường trùng 900 với đường trung trực của đoạn thẳng AB. Hỏi vị trí đầu tiên để người đó có thể nhìn thấy ảnh của một người . N2 thứ hai đứng trước gương AB (hình (Người . N1 vẽ). Biết AB = 2m, BH = 1m, HN2 = thứ hai) (Người 1m, N1 là vị trí bắt đầu xuất phát của thứ nhất) người thứ nhất, N2 là vị trí của người thứ hai. Hai gương phẳng M1 , M2 đặt song song có mặt phản xạ quay vào nhau. Cách nhau một đoạn d. Trên đường thẳng song song với hai gương có hai điểm S, O với các khoảng cách được cho như hình vẽ a) Hãy trình bày cách vẽ một tia sáng từ S đến gương M1 tại I, phản xạ đến gương M2 tại J rồi phản xạ đến O b) Tính khoảng cách từ I đến A và từ J đến B. Câu 3: Một người cao 1,65m đứng đối diện với một gương phẳng hình chữ nhật được treo thẳng đứng. Mắt người đó cách đỉnh đầu 15cm. a) Mép dưới của gương cách mặt đất ít nhất là bao nhiêu để người đó nhìn thấy ảnh của chân trong gương? b) Mép trên của gương cách mặt đất nhiều nhất bao nhiêu để người đó thấy ảnh của đỉnh đầu trong gương? c) Tìm chiều cao tối thiểu của gương để người đó nhìn thấy toàn thể ảnh của mình trong gương. d) Các kết quả trên có phụ thuộc vào khỏang cách từ người đó tới gương không? vì sao? Ba gương phẳng (G1), (G21), (G3) được lắp thành một lăng trụ đáy tam giác cân như hình vẽ Trên gương (G1) có một lỗ nhỏ S. Người ta chiếu một chùm tia sáng hẹp qua lỗ S vào bên trong theo phương vuông góc với (G1). Tia sáng sau khi phản xạ lần lượt trên các gương lại đi ra ngoài qua lỗ S và không bị lệch so với phương của tia chiếu đi vào. Hãy xác định góc hợp bởi giữa các cặp gương với nhau Câu 1:. 3.

(31) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 Chiếu một tia sáng hẹp vào một gương phẳng. Nếu cho gương quay đi một góc  quanh một trục bất kì nằm trên mặt gương và vuông góc với tia tới thì tia phản xạ sẽ quay đi một góc bao nhiêu? Theo chiều nào? Câu 2: Hai gương phẳng M1 , M2 đặt song song có mặt phản xạ quay vào nhau. Cách nhau một đoạn d. Trên đường thẳng song song với hai gương có hai điểm S, O với các khoảng cách được cho như hình vẽ a) Hãy trình bày cách vẽ một tia sáng từ S đến gương M1 tại I, phản xạ đến gương M2 tại J rồi phản xạ đến O b) Tính khoảng cách từ I đến A và từ J đến B. Câu 3: Một người cao 1,65m đứng đối diện với một gương phẳng hình chữ nhật được treo thẳng đứng. Mắt người đó cách đỉnh đầu 15cm. a) Mép dưới của gương cách mặt đất ít nhất là bao nhiêu để người đó nhìn thấy ảnh của chân trong gương? b) Mép trên của gương cách mặt đất nhiều nhất bao nhiêu để người đó thấy ảnh của đỉnh đầu trong gương? c) Tìm chiều cao tối thiểu của gương để người đó nhìn thấy toàn thể ảnh của mình trong gương. d) Các kết quả trên có phụ thuộc vào khỏang cách từ người đó tới gương không? vì sao? Câu 4: Người ta dự định đặt bốn bóng điện tròn ở bốn góc của một trần nhà hình vuông mỗi cạnh 4m và một quạt trần ở chính giữa trần nhà. Quạt trần có sải cánh (Khoảng cách từ trục quay đến đầu cánh) là 0,8m. Biết trần nhà cao 3,2m tính từ mặt sàn. Em hãy tính toán thiết kế cách treo quạt để sao cho khi quạt quay. Không có điểm nào trên mặt sàn bị sáng loang loáng. Câu 5: Ba gương phẳng (G1), (G21), (G3) được lắp thành một lăng trụ đáy tam giác cân như hình vẽ Trên gương (G1) có một lỗ nhỏ S. Người ta chiếu một chùm tia sáng hẹp qua lỗ S vào bên trong theo phương vuông góc với (G1). Tia sáng sau khi phản xạ lần lượt trên các gương lại đi ra ngoài qua lỗ S và không bị lệch so với phương của tia chiếu đi vào. Hãy xác định góc hợp bởi giữa các cặp gương với nhau. Hướng dẫn giải 3.

(32) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 Câu 1: * Xét gương quay quanh trục O từ vị trí M1 đến vị trí M2 (Góc M1O M1 = ) lúc đó pháp tuyến cũng quay 1 góc N1KN2 =  (Góc có cạnh tương ứng vuông góc). * Xét IPJ có: Góc IJR2 = ∠ JIP +∠IPJ hay: 2i’ = 2i +    = 2(i’-i) (1) * Xét IJK có ∠IJN2 =∠JIK +∠IKJ hay i’ = i +    = 2(i’-i) (2) Từ (1) và (2) ta suy ra  = 2 Tóm lại: Khi gương quay một góc  quanh một trục bất kì thì tia phản xạ sẽ quay đi một góc 2 theo chiều quay của gương Câu 2 a) Chọn S1 đối xứng S qua gương M1 ; Chọn O1 đối xứng O qua gương M2 , nối S1O1 cắt gương M1 tại I , gương M2 tại J. Nối SIJO ta được tia cần vẽ b) S1AI ~  S1BJ AI. S1 A. a.  BJ = S B = a+ d 1 a.  AI = a+d .BJ Xét S1AI ~  S1HO1 AI. S1 A. (1). a.  HO = S H = 2 d 1 1 a. (a+ d) . h.  AI = 2 d . h thau vào (1) ta được BJ = 2d Câu 3 : a) Để mắt thấy được ảnh của chân thì mép dưới của gương cách mặt đất nhiều nhất là đoạn IK Xét B’BO có IK là đường trung bình nên : IK =. BO BA −OA 1 , 65− 0 , 15 = = =0 , 75 m 2 2 2. b) Để mắt thấy được ảnh của đỉnh đầu thì mép trên của gương cách mặt đất ít nhất là đoạn JK Xét O’OA có JH là đường trung bình nên : JH =. OA 0 , 15 = =7,5 cm=0 , 075 m 2 2. Mặt khác : JK = JH + HK = JH + OB 3.

(33) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967  JK = 0,075 + (1,65 – 0,15) = 1,575m c) Chiều cao tối thiểu của gương để thấy được toàn bộ ảnh là đoạn IJ. Ta có : IJ = JK – IK = 1,575 – 0,75 = 0,825m d) Các kết quả trên không phụ thuộc vào khoảng cách từ người đến gương do trong các kết quả không phụ thuộc vào khoảng cách đó. Nói cách khác, trong việc giải bài toán dù người soi gương ở bất cứ vị trí nào thì các tam giác ta xét ở phần a, b thì IK, JK đều là đường trung bình nên chỉ phụ thuộc vào chiều cao của người đó. Câu 4 : Để khi quạt quay, không một điểm nào trên sàn bị sáng loang loáng thì bóng của đầu mút quạt chỉ in trên tường và tối đa là đến chân tường C và D. Vì nhà hình hộp vuông, ta chỉ xét trường hơph cho một bóng, các bóng còn lại là tương tự (Xem hình vẽ bên) Gọi L là đường chéo của trần nhà : L = 4 √ 2  5,7m Khoảng cách từ bóng đèn đến chân tường đối diện là : 4 √ 2¿ 2 S1 D =. ¿ 3,2 ¿2 +¿ ¿ 2 √ H + L2 = √ ¿. T là điểm treo quạt, O là tân quay của cánh quạt. A, B là các đầu mút khi cánh quạt quay. Xét S1IS3 ta có : AB =OI ⇒OI=AB . IT= S 1 S2 IT. 2 R.. S1 S 2. L. H 2. 2 . 0,8. =. 5,7. 3,2 2. =0 , 45 m. Khoảng cách từ quạt đến điểm treo là : OT = IT – OI = 1,6 – 0,45 = 1,15m Vậy quạt phải treo cách trần nhà tối đa là 1,15m Câu 5 : Vì sau khi phản xạ lần lượt trên các gương, tia phản xạ ló ra ngoài lỗ S trùng đúng với tia chiếu vào. Điều đó cho thấy trên từng mặt phản xạ có sự trùng nhau của tia tới và tia ló. Điều này chỉ xảy ra khi tia KR tới gương G3 theo hướng vuông góc với mặt gương. Trên hình vẽ ta thấy : Tại I : ^I 1 =I^ 2 = ^A K 1= ^ K2 Tại K: ^ ^ Mặt khác K 1 = ^I 1 + ^I 2=2 ^A ^ ^ =C K 2= B Do KRBC ⇒ ^ ^ ^ A  B^ =C=2 0 ^ Trong ABC có ^A + ^B+ C=180 0. 180 =360  ^A +2 ^A +2 ^A=5 ^A=1800 ⇒ ^A= 5. 3.

(34) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 0 ^ C=2 ^ ^ B= A=72. Câu4.(2,5điểm) G1 Hai gương phẳng G1 và G2 được bố trí hợp với nhau một góc α như hình vẽ. Hai điểm sáng A và B được đặt vào giữa hai gương. a/ Trình bày cách vẽ tia sáng suất phát từ A phản xạ lần lượt lên gương G2 đến gương G1 rồi đến B. . b/ Nếu ảnh của A qua G1 cách A là A . 12cm và ảnh của A qua G2 cách A là 16cm. G2 B với A qua G2 a/-Vẽ A’ là ảnh của A qua gương G2 bằng cách lấy A’ đối xứng ’ ’ - Vẽ B là ảnh của B qua gương G1 bằng cách lấy B đối xứng với B qua G1 - Nối A’ với B’ cắt G2 ở I, cắt G1 ở J - Nối A với I, I với J, J với B ta được đường đi của tia sáng cần vẽ . B’ G1. . .. J. . A. .. G2. B I. b/ Gọi A1 là ảnh của A qua gương .G1 A’ A2 là ảnh của A qua gương G2 Theo giả thiết: AA1=12cm AA2=16cm, A1A2= 20cm Ta thấy: 202=122+162 Vậy tam giác AA1A2 là tam giác vuông tại A suy ra α =90 0. .A1 . A. . .A2 Hết Câu 3:Một chùm tia sáng chiếu lên mặt gương phẳng theo phương nằm ngang, muốn có chùm tia phản xạ chiếu xuống đáy giếng theo phơg thẳng đứng ta cần phải đặt gương như thế nào? Câu 3: Tia tới SI có phương nằm ngang. Tia phản xạ có phương thẳng đứng. I Do đó : góc SIâR = 900 S Suy ra : SIââN=NIâR =450 Vậy ta phải đặt gương hợp với phương nằm ngang một N góc 450, có mặt phản chiếu quay xuống dưới như hình vẽ 2 Bài 1: 3.

(35) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 ĐỊNH LUẬT ÔM A. Mục tiờu: - ễn tập lại cho học sinh cỏc kiến thức về định luật ễm tổng quỏt, định luật ễm ỏp dụng cho cỏc loại đoạn mach: nối tiếp, song song, hỗn hợp; đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dũng điện vào hiệu điện thế. - Rốn luyện kỹ năng giải cỏc bài tập về đoạn mạch nối tiếp, đoạn mạch song song và đoạn mạch hỗn hợp. - Rốn kỹ năng tớnh toỏn. B. Nội dung: I. Một số kiến thức lý thuyết: 1. Sự phụ thuộc của cường độ dũng điện vào hiệu điện thế: - Cường độ dũng điện chạy qua một dõy dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dõy dẫn đú. - Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dũng điện vào hiệu điện thế là một đường thẳng đi qua gốc tọa độ. 2. Định luật ễm: - Định luật: Cường độ dũng điện chạy qua một dõy dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dõy và tỉ lệ nghịch với điện trở của dõy. - Hệ thức của định luật: I= Trong đú: I là cường độ dũng điện chạy qua dõy dẫn - đơn vị đo là Ampe (A). U là hiệu điện thế đặt vào hai đầu dõy - đơn vị đo là Vụn (V). R là điện trở của dõy - Đơn vị đo là ễm () 3. Đoạn mạch nối tiếp: Đoạn mạch gồm hai điện trở mắc nối tiếp: Được biểu diễn như hỡnh vẽ: Hỡnh 1.1 Trong đú: R ; R là cỏc điện trở. I1 R1 I2 R2 UAB là hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch, U U U1 là hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R1; IAB UAB U2 là hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R2; I1, I2 lần lượt là cường độ dũng điện qua điện A B trở R1 ,R . Khi đú: Hỡnh 1.1 - Cường độ dũng điện trong đoạn mạch cú giỏ trị như nhau tại mọi điểm: IAB = I1 = I 2 - Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng tổng hiệu điện thế giữ hai đầu mỗi điện trở thành phần: UAB = U1 + U2 - Điện trở tương đương của đoạn mạch mắc nối tiếp bằng tổng cỏc điện trở thành phần: RAB = R1 + R2 + Đối với mạch điện gồm 3 điện trở mắc nối tiếp: I = I1 = I2 = I3 U = U1 + U2 + U3 R = R1 + R2 + R3 4. Đoạn mạch song song: Đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song song: Được biểu diễn như hỡnh vẽ: Hỡnh 1.2 3.

(36) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 Điện trở R1 mắc song song với điện trở R2; UAB là hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch, U 1 là hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R1; U2 là hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R2; I , I là cường độ dũng điện chạy qua cỏc điện trở R, R Thỡ: - Cường độ dũng điện trong mạch chớnh bằng tổng cường độ dũng điện chạy qua cỏc đoạn mạch rẽ: I = I1 + I 2 - Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch mắc song song bằng hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi đoạn mạch thành phần: U = U 1 = U2 - Nghịch đảo điện trở tương đương của đoạn mạch mắc song song bằng tổng nghịch đảo cỏc điện trở thành phần: I R 1 1 1 R1 R 2   R td R1 R 2 => R = R1  R 2 td. I. + Trong đoạn mạch điện gồm 3 điện trở mắc song song: I = I1 + I2 + I3 I U = U 1 = U2 = U3 1 1 1 1    R td R1 R 2 R 3. R. A. U. B. Hỡnh 1.2. 5. Chỳ ý: - Từ cụng thức định luật ễm I = suy ra R = hoặc U = I.R theo toỏn học tuy nhiờn khụng được khẳng định R phụ thuộc vào U, I hoặc U phụ thuộc vào I và R. - Ngoài đơn vị đo điện trở là ễm cũn cú đơn vị bội là Kilụễm (k) và Mờgaễm (M): 1 k = 1000; 1 M = 1000k = 1000000 = 10 II. Bài tập võn dụng: R1 A Bài 1: Cho mạch điện cú sơ đồ như hỡnh vẽ (Hỡnh 1.3): Điện trở R1 = 10; hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là M N K UMN = 12V. Hỡnh 1.3 a) Tớnh cường độ dũng điện I1 chạy qua R1. b) Giữ nguyờn UMN = 12V, thay điện trở R1 bằng điện trở R2, khi đú Ampe kế chỉ giỏ trị. I2 . I1 2 . Tớnh điện trở R2. * Hướng dẫn: - Túm tắt bài toỏn.. Cho UMN = 12V; R1 = 10; Tớnh: a) I1 =? b) R2 =?. I2 . I1 2. - Lời giải: a) Vỡ điện trở của ampe kếvụn cựng nhỏ nờn hiệu điện thế U MN chớnh là hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R1. U 12  1, 2 R 10 1 Cường độ dũng điện qua điện trở R1 là: I1= (A).. 3.

(37) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 I. U 12 U R 2  MN  20 I2 0,6 R => ().. b) Từ cụng thức của định luật ễm: (Cỏch khỏc: theo định luật ễm: cường độ dũng điện chạy qua một điện trở sẽ tỉ lệ nghịch với độ lớn của điện trở đú. Khi thay thế điện trở R 1 bằng điện trở R2 thỡ cường độ dũng điện I2 chạy qua điện trở R 2 giảm đi một nửa, chứng tỏ R 2 lớn gấp 2 lần R 1, ta cú: R2 = 2R1=2.10 = 20 .). Bài 2: Vẽ sơ đồ dựng để đo điện trở của một dõy dẫn bằng vụn kế và Ampe kế lý tưởng. 1) Đỏnh dấu chốt dương và chốt õm của vụn kế và ampe kế trong sơ đồ. 2) Vụn kế cú giới hạn đo 10V và 50 vạch chia. Ampe kế cú giới hạn đo 0,3A và 30 vạch chia. Khi tiến hành thớ nghiệm người ta thu được bảng kết quả sau: Lần đo lần 1 lần 2 lần 3 lần 4 lần 5 Vạch chia của vụn kế 30 35 38 40 45 Vạch chia của ampe kế 12 14 15 16 18 a) Điền vào bảng dưới đõy giỏ trị của hiệu điện thế, cường độ dũng điện và điện trở của dõy dẫn qua cỏc lần đo. Lần đo lần Lần lần 3 lần 4 lần 5 1 2 Hiệu điện thế (V) Cường độ dũng điện (A) Điện trở của dõy dẫn ( Ω ) b) Tớnh giỏ trị trung bỡnh của điện trở cần đo. Hướng dẫn: R + Lời giải: A 1) Theo nguyờn tắc mắc ampe kế và vụn kế thỡ cực + V dương của vụn kế, ampe kế luụn được mắc với cực dương K + của nguồn điện và cực õm của vụn kế, ampe kế luụn được M N mắc với cực õm của nguồn điện.Vỡ vậy mạch điện được Hỡnh 1.4 mắc theo sơ đồ hỡnh 1.5. 2) a. Xỏc định giỏ trị của hiệu điện thế, cường độ dũng điện và điện trở của dõy dẫn: - Tớnh giỏ trị của mỗi vạch chia tương ứng với giỏ trị đo của vụn kế và ampe kế. Vụn kế cú giới hạn đo 10V và được chia thành 50 vạch, vỡ vậy mỗi vạch chia của vụn kế tương ứng với số đo vụn là: 10V/50vạch = 0,2V. Ampe kế cú giới hạn đo 0,3A và được chia thành 30 vạch, vỡ vậy mỗi vạch chia tương ứng với số đo ampe là: 0,3A/30 vạch = 0,01A. - Tớnh giỏ trị của hiệu điện thế và cường độ dũng điện tương ứng số vạch đọc được trờn đồng hồ trong cỏc lần đo: U = số vạch trờn vụn kế x 0,2V; I = số vạch trờn ampe kế x 0,01A. - Tớnh giỏ trị của điện trở trong mỗi lần đo bằng cụng thức của định luật ễm: Ta cú bảng giỏ trị: Lần đo lần lần 2 lần 3 lần 4 lần 5 1 3. R. U I.

(38) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 Hiệu điện thế (V) 6 7 7,6 8 9 Cường độ dũng điện (A) 0,12 0,14 0,15 0,16 0,18 Điện trở của dõy dẫn ( 50 50 50,7 50 50 Ω ) b. Giỏ trị trung bỡnh cộng của điện trở R: R. R1  R 2  R 3  R 4  R 5 50  50  50,7  50  50  50,14 5 5 ().. Bài 3: Ba búng đốn giống nhau cú hiệu điện thế định mức 12V. Mắc chỳng nối tiếp với nhau thành một đoạn mạch và đặt một hiệu điện thế thế 24V vào hai đầu đoạn mạch. a. Tỡm hiệu điện thế trờn hai đầu mỗi búng đốn. Đ b. Cỏc đốn sỏng thế nào? Tại sao? Đ Đ - Túm tắt bài toỏn. X X Cho: Uđ = 12V; U = 24V X Tỡm: U1 = ?; U 2 = ?; U3 = ?. - Lời giải: K A B a. Vỡ ba đốn cú hiệu điện thế định mức như nhau nờn điện trở của chỳng bằng nhau U R1 = R2 = R3 = R Điện trở tương đương của đoạn mạch 3 đốn mắc nối tiếp là: Rtđ = R1 + R2 + R3 = 3R U U  Cường độ dũng điện chạy qua đoạn mạch được tớnh theo định luật ễm: I = Rtd 3R U U 24 .R1   3 3 = 8(V) Hiệu điện thế giữa hai đầu búng đốn 1 là: U1 = I.R1 = 3R U U 24 .R2   3 3 = 8(V) Hiệu điện thế giữa hai đầu búng đốn 2 là: U2 = I.R2 = 3R U U 24 .R3   3 3 = 8(V) Hiệu điện thế giữa hai đầu búng đốn 3 là: U3 = I.R3 = 3R. Vậy hiệu điện thế trờn hai đầu cỏc búng đốn cú giỏ trị như nhau và bằng hiệu điện thế trờn hai đầu đoạn mạch: U = U1 = U2 = U3 = 8V. b. Cả ba búng đốn sỏng yếu hơn bỡnh thường vỡ hiệu điện thế đặt vào cỏc búng đốn nhỏ hơn hiệu điện thế định mức trờn mỗi búng đốn. Cỏch giải khỏc: Vỡ 3 điện trở giống nhau mắc nối tiếp nờn hiệu điện thế trờn 2 đầu mỗi đốn cú giỏ U 24   trị như nhau. Ta cú: U1 = U2 = U3 = 3 3 8V.. Bài 4: Cho 2 điện trở R1 = 30:R2 = 20 được mắc song song với nhau như sơ đồ hỡnh 1.8. Hóy xỏc định : a) Điện trở tương đương R12 của đoạn mạch AB. 3. A. R1 R2. Hỡnh 1.8. B.

(39) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 b) Nếu mắc thờm vào điện trở R2 = 12 vào đoạn mạch như hỡnh 1.9 thỡ điện trở tương đương R123 của đoạn mạch AC là bao nhiờu? Hướng dẫn: R1 - Túm tắt đầu bài: Cho biết: R1 = 30: R2 = 20, R3 = 12 C R2 A Tớnh: a. R1 // R2 => R12 = ? b. R1 //R2 // R3 => R123 = ? R3 - Lời giải: Hỡnh 1.9 a. Điện trở tương đương của đoạn mạch AB là : R1.R 2 30.20  12 R12 = R1  R 2 30  20 ().. b. Điện trở tương đương của đoạn mạch AC là : 1. 1. 1. 1. 1. 1. 100. /1/R123 = R + R + R =30 +20 + 12 =600 = >R123 = 6 ễM 1 2 3 (Cỏch khỏc: Vỡ R12//R3 và R12 = R3 = 12 nờn R123 =. R3 2. = 6. Bài 2: ĐIỆN TRỞ CỦA DÂY DẪN – BIẾN TRỞ A. Mục tiêu - Củng cố - ụn tập lại cỏc kiến thức về sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài dõy, tiết diện dõy và vật liệu làm dõy. Hiểu được cấu tạo, hoạt động, nguyờn tắc chế tạo biến trở và sử dụng biến trở để điều chỉnh cường độ dũng điện trong mạch. - Rốn luyện kỹ năng giải bài tập về điện trở - biến trở: Tớnh cỏc thành phần trong cụng thức điện trở; sử dụng biến trở trong mạch; cỏc bài tập về định luật ễm trong đú cú sử dụng biến trở… - Rốn kỹ năng tớnh toỏn. B. Nội dung: I. Một số kiến thức lý thuyết: 1. Điện trở: - Điện trở của dõy dẫn điện cú cựng tiết diện và được làm từ cựng một loại vật liệu thỡ R1 l1  R l2 . 2 tỉ lệ thuận với chiều dài dõy dẫn đú:. -. Điện trở của dõy dẫn điện phụ thuộc cú cựng chiều dài và được làm từ cựng một. R1 S 2  R loại vật liệu thỡ tỷ lệ nghịch với tiết diện của dõy dẫn đú: 2 S 1. - Điện trở của dõy dẫn điện phụ thuộc vào vật liệu làm dõy dẫn. Cỏc vật liệu khỏc nhau thỡ cú điện trở suất khỏc nhau. - Điện trở suất: Kớ hiệu: ρ , đọc là rụ; đơn vị: .m - Cụng thức điện trở R: điện trở của dõy dẫn; đơn vị:  l : điện trở suất; đơn vị: .m R ρ. S Trong đú: l: chiều dài dõy dẫn; đơn vị: m S: tiết diện dõy dẫn; đơn vị: m2 2. Biến trở. - Là một dõy dẫn hợp kim cú điện trở suất lớn mắc nối tiếp với mạch điện qua hai điểm tiếp xỳc, một trong hai điểm đú cú thể di chuyển được trờn dõy. Hoạt động: khi dịch 3.

(40) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 chuyển điểm tiếp xỳc trờn dõy, tức là chiều dài đoạn dõy thay đổi thỡ điện trở của mạch thay đổi. - Biến trở sử dụng để điều chỉnh cường độ dũng điện trong mạch. I.Bài tập vận dụng: Bài 1: Hai dõy dẫn bằng đồng, cú cựng tiết diện, dõy thứ nhất cú điện trở là 2 và cú chiều dài 10m, dõy thứ hai cú chiều dài 30m. Tỡm điện trở của dõy thứ hai? Hướng dẫn - Túm tắt bài toỏn. Cho biết: R1 = 2, l1 = 10m, l2 = 30m, 1 = 2, S1= S2 Tớnh: R2 = ? R1 l1  - Sử dụng cụng thức: Đối với hai dõy dẫn đồng chất, tiết diện đều: R 2 l 2 R1 l1 R 1 . l2  - Lời giải: Vỡ hai dõy dẫn đồng chất tiết diện đều nờn: R 2 l 2 =>R = l 1 2. 2 . 30 = 10 =. 6 Bài 2: Khi đặt một hiệu điện thế 12V vào hai đầu một biến trở dõy quấn dũng điện chạy qua biến trở cú cường độ 1,5A. Hỏi chiều dài dõy dẫn dựng để quấn biến trở này là bao nhiờu? Biết rằng loại dõy dẫn này cứ chiều dài 6m thỡ cú điện trở là 2. Hướng dẫn - Túm tắt bài toỏn. Cho biết: U = 12V; I = 1,5A.. Tớnh: l = ? biết: R’ = 2, l ’ = 6m - Lời giải: Tớnh điện trở của cuộn dõy: Từ cụng thức định luật ễm: I =. U R. U I. 12. = 1,5 = 8(). Vỡ dõy đồng chất cựng tiết diện nờn điện trở của dõy dẫn tỉ lệ thuận với chiều dài R l Rl ,  ' ' ' của dõy dẫn: R l => l = R =. => R =. 8. 6 2. = 24(m). Vậy chiều dài của cuộn dõy dựng để quấn biến trở là 24m. Bài 3: Hai dõy đồng cú cựng chiều dài, dõy thứ nhất cú tiết diện 10mm 2, dõy thứ hai cú tiết diện 30 mm2. Hóy so sỏnh điện trở của hai dõy dẫn này. + Hướng dẫn: - Túm tắt bài toỏn. Cho biết: S1 = 10mm2 ; S2 = 30mm2; l1 = l2. R1 ? Cần tỡm: R 2. - Lời giải: Vỡ hai dõy dẫn đồng chất cựng chiều dài: 1 =  2 ; l1 = l2; S1 S2. Cho nờn, điện R1 S2 R1 30   R S R 2 1 2 10 =3. hay R1 = trở của hai dõy dẫn tỉ lệ nghịch với tiết diện của chỳng: =>. 3R2 Vậy điện trở của dõy dẫn thứ nhất gấp ba lần điện trở của dõy dẫn thứ 2. Bài 4: Hai dõy nhụm cú cựng chiều dài. Dõy thứ nhất cú tiết diện 2,5mm 2 và cú điện trở R1= 330. Hỏi dõy thứ hai cú tiết diện 12,5mm2 thỡ cú điện trở R2 là bao nhiờu? - Túm tắt bài toỏn. 4.

(41) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 Cho biết: S1 = 2,5mm2; S2 = 12,5mm2; l1 = l2; R1= 330. Cần tỡm: R2 =? R 1 S2  R S1 2 - Cụng thức cần sử dụng:. - Lời giải: R2 . R 1 S1 330.2,5  66 S2 12,5. Điện trở của dõy dẫn thứ hai là: Bài 5: Một dõy túc búng đốn làm bằng vonfram ở nhiệt độ trong phũng cú điện trở 50, cú tiết diện trũn đường kớnh 0,02mm. Hóy tớnh chiều dài của sợi dõy túc búng đốn, biết điện trở suất của Vonfram  = 5,5.10-8 .m. + Hướng dẫn: - Túm tắt bài toỏn. Cho biết: R = 50; d = 0,02mm = 0,02.10-3 m;  = 5,5.10-8 .m Tớnh: l = ? - Lời giải: Tiết diện của dõy dẫn vonfram là: 2.  d  3,14.  0, 02.10 p   2 4 S =p r =  2  =. 3 2. . = 3,14.10-10 m2. Từ cụng thức tớnh điện trở của dõy dẫn: R.S 50.3,14.10 l l R   = 5,5.10 8 S suy ra:.  10.  28,545.10-2m = 28,545 cm. Vậy chiều dài của sợi vonfram làm dõy túc búng đốn là 28,545cm. Bài 6: Một dõy dẫn bằng nikờlin cú tiết diện trũn, điện trở suất  = 0,4.10-6 .m.Đặt một hiệu điện thế 220V vào hai đầu dõy dẫn ta đo được cường độ dũng điện bằng 2A chạy qua. Tớnh điện trở của dõy và tiết diện của dõy dẫn biết rằng dõy dẫn cú chiều dài 5,5m. + Hướng dẫn: - Túm tắt bài toỏn. Cho biết:  = 0,4.10-6 .m; U = 220V; I = 2A; l= 5,5m Tớnh: R = ?; S = ? - Lời giải: Áp dụng định luật ễm ta cú: U 220  110 2 R= I ;. Từ cụng thức tớnh điện trở của dõy dẫn: R . l l 5,5.0,4.10  6 S  2.10  8 m 2 S suy ra: R 110 .. Vậy điện trở của dõy dẫn nikờlin bằng 110 và cú tiết diện 2.10-8m2. Bài 7: Vỏ của một biến trở cú ghi 47 - 0,5A. a) Con số 47 - 0,5A cho biết điều gỡ? b) Biến trở này chịu được hiệu điện thế tối đa là bao nhiờu? Hướng dẫn: + Số 47 ghi trờn biến trở cho biết giỏ trị điện trở lớn nhất của biến trở: Rmax= 47 + Số 0,5A ghi trờn biến trở cho biết giỏ trị lớn nhất của cường độ dũng điện chạy qua biến trở: Imax= 0,5A. 4.

(42) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 Hiệu điện thế tối đa cú thể đặt vào hai đầu biến trở: Umax = Imax.Rmax = 47.0,5 = 23,5(V). Bài 8: Một búng đốn cú hiệu điện thế định mức 12V và cường độ dũng điện định mức là 0.5A. Để sử dụng được nguồn điện cú hiệu điện thế là 20V thỡ phải mắc đốn với biến trở con chạy cú tiết diện dõy làm biến trở là 0.55mm, chiều dài dõy 240m. a. Vẽ sơ đồ mạch điện sao cho đốn cú thể sỏng bỡnh thường. b. Khi đốn sỏng bỡnh thường thỡ điện trở của phần biến trở tham gia vào mạch điện cú điện trở là bao nhiờu? c. Dõy làm biến trở bằng chất gỡ biết khi đốn sỏng bỡnh thường chỉ cú biến trở tham gia vào mạch điện. Bài 9: Cho hai búng đốn trờn cú ghi: 6V - 1A và 6V - 0.5A. a. Khi mắc hai đốn đú nối tiếp vào mạch điện cú hiệu điện thế12V thỡ cỏc đốn cú sỏng bỡnh thường khụng? Tại sao? b. Muốn đốn sáng bình thường thường ta phải dựng thờm biến trở con chạy. Hóy vẽ sơ đồ mạch điện cú thể cú và tớnh điện trở của biến trở tham gia vào mạch khi đú. A Bài 10: Cho mạch điện cú sơ đồ như hỡnh vẽ: X R Biết U = 16.5V. Hỏi giỏ trị cực đại của A B biến trở là bao nhiêu? Biết khi đốn sỏng bỡnh R thường hiệu điện thế và điện trở của đốn là 6V và 12, cường độ dũng điện qua R là 0.2A.. Bài: 3 CÔNG SUẤT ĐIỆN – ĐIỆN NĂNG – CÔNG CỦA DÒNG ĐIỆN A. Mục tiêu: 1. Củng cố và hệ thống lại kiến thức cơ bản về cụng suất điện- điện năng, cụng của dũng điện 2. Rốn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức về cụng suất và cụng của dũng điện để làm bài tập. 3. Học sinh cú thỏi độ yờu thớch mụn học. B. Nội dung: I. Một số kiến thức lý thuyết: 1. Số ghi trên dụng cụ điện cho biết cụng suất định mức của dụng cụ đú (cụng suất điện của dụng cụ khi nú hoạt động bỡnh thường) - Cụng thức tớnh cụng suất điện: 2. P = U.I = I .R =. U2 R. 2. Năng lượng của dũng điện gọi là điện năng - Cụng của dũng điện sản ra trờn một đoạn mạch (hay một dụng cụ) là số đo lượng điện năng mà đoạn mạch đú tiờu thụ để chuyển húa thành cỏc dạng năng lượng khỏc. - Cụng thức: A = P . t = U.I.t - Dụng cụ đo điện năng trong thực tế: Cụng tơ điện. - Một số chỉ trờn cụng tơ điện là 1kW.h 1kWh = 3,6. 106J. II. Bài tập vận dụng: 4.

(43) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 Bài 1: Một búng đốn cú ghi 12V – 6W. a. Nờu ý nghĩa của cỏc con số ghi trờn búng đốn. b. Tớnh cường độ dũng điện định mức và điện trở của đốn. Túm tắt: Đ: (12V- 6W) a) í nghĩa số 12V- 6W a) I = ? R = ? Giải a) 12V là hiệu điện thế định mức cần đặt vào hai đầu bóng đèn để đèn sáng bìnhm thường. Khi đú đốn tiờu thụ cụng suất là 6W. b) Cường độ dũng điện định mức của đốn là P. 6. Từ cụng thức: P = U.I  I = U =12 =0,5( A) Điện trở của đốn là: U2 U 2 122 → R= = =24 Ω R P 6 Đỏp số: I = 0,5A ; R = 24 Ω .. Từ cụng thức: P =. Bài 2: Trờn một bàn là cú ghi 110V – 550W, trờn một đốn ghi 110V – 100W. a. Nếu mắc bàn là nối tiếp với đốn vào mạch điện cú hiệu điện thế 220V thỡ đốn và bàn là cú hoạt động bỡnh thường khụng? Tại sao? b. Muốn cả đốn và bàn là hoạt động bỡnh thường ta phải mắc thờm một biến trở. Hóy vẽ sơ đồ mạch điện và tớnh giỏ trị điện trở của biến trở khi đú. Giải a. Nếu mắc đốn và bàn là nối tiếp và mắc vào mạch điện cú HĐT 220V thỡ đốn và bàn là hoạt động khụng bỡnh thường, đốn sẽ hỏng cũn bàn là sẽ ngừng hoạt động vỡ mạch hở. Bởi vỡ: Khi đú R = R + R = + = 143 (). I = I = =  1,528A. Mà cường độ dũng điện định mức của đốn và bàn là lần lượt là: I =  0,91 (A); I = = 5 (A). Vậy: I > I nờn đốn sẽ hỏng; I < I mặc dự bàn là khụng hỏng nhưng do đốn hỏng nờn làm cho mạch hở, dũng điện khụng qua đốn nờn bàn là ngừng hoạt động. b. Sơ đồ mạch điện như hỡnh sau: Giỏ trị của biến trở: B Bàn là Đ R= = A. . X  R =  27 () Bài 3: Một gia đỡnh dựng điện dựng 3 búng đốn loại 220V - 30W, 1 búng đốn loại 220V 100W, 1 nồi cơm điện loại 220V - 1kW, 1 ấm điện R loại 220V - 1kW, một TV loại 220V 60W, 1 bàn là loại 220V - 1000W. Hóy tớnh tiền điện gia đỡnh cần phải trả trong một thỏng (30 ngày), biết mỗi ngày thời gian dựng điện của: đốn là 4h, nồi cơm điện là 1h, ấm điện là 30 phỳt, TV là 6h, bàn là là 1h. Mạng điện gia đỡnh đú sử dụng cú HĐT là 220V, giỏ tiền 1kW.h là 600đ nếu số điện dựng khụng quỏ 100kW.h và 1000đ nếu số điện dựng trờn 100kW.h và khụng quỏ 150kW.h. 4.

(44) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 Giải Điện năng tiờu thụ của gia đỡnh đú trong một thỏng là: A=A+A+A+A+A= = P. t + P . t + P . t + P . t + P .t + P . t = = 3 . 0,03 . 4 + 0,1 . 4 + 1 . 1 + 1 . 0,5 + 0,06 . 6 + 1 . 1 = 3,62(kW.h). A = 30 . A = 30 . 3,62 = 108,6(kW.h). Vậy số tiền điện phải trả là: T = 100 . 600 + 8,6 . 1000 = 68600 . Bài 3: Trờn một búng đốn cú ghi: 220V - 100W. a. Tớnh điện trở của đốn. b. Khi sử dụng mạch điện cú hiệu điện thế 200V thỡ độ sỏng của đốn như thế nào? Tớnh cụng suất của đốn khi đú. c. Tnhs điện năng mà đốn sử dụng trong 10h. (Trong trường hợp ở cõu b.). Giải a. Điện trở của đốn: R = = = 484 (). b. Cụng suất của đốn khi dựng với HĐT 200V: P = =  82,6(W). c. Điện năng mà đốn tiờu thụ trong 10h là: A = P . t = 82,6 . 36000 = 2973600 (J). Bài 4: Giữa hai điểm A và B cú hiệu điện thế 120V, người ta mắc song song hai dõy kim loại. Cường độ dũng điện qua dõy thứ nhất là 4A, qua dõy thứ hai là 2A. a. Tớnh cường độ dũng điện trong mạch chớnh. b. Tớnh điện trở của mỗi dõy và điện trở tương đương của mạch. c. Tớnh cụng suất điện của mạch và điện năng tiờu thụ trong 5h. d. Để cú cụng suất của cả đoạn mạch là 800W người ta phải cắt bớt một đoạn của đoạn dõy thứ hai rồi mắc song song với đoạn dõy thứ nhất vào hiệu điện thế núi trờn. Hóy tớnh điện trở của đoạn dõy bị cắt đú. Giải a. Cường độ dũng điện qua mạch chớnh là: I = 4 + 2 = 6 (A). b. Điện trở của mỗi dõy và điện trở tương đương của mạch là: R = = 3(); R = = 60 (); R = = 20 (). c. Cụng suất điện của cả mạch và điện năng tiờu thụ trong 5h: P = 120.6 = 720W. A = 720.5.3600 = 12960000(J) = 12960(kJ). d. Điện trở của đoạn dõy bị cắt: I = = = (A).  R = = = 18 (). Mà R =  18(30 + R) = 30. R  R = 45 (). Vậy R = R - R = 60 - 45 = 15 (). Bài 4: ĐỊNH LUẬT JUN - LENXƠ A. Mục tiêu: - luyễn tập, củng cố lại các kiến thức về định luật Jun - Lenxơ. - Rốn luyện kỹ năng vận dụng định luật Jun - Lenxơ để giải các bài toán vật lý lien quan, nhất là các bài toán giải thớch hiện tượng và bài toánnấu nước. B. Nội dung: 4.

(45) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 I. Một số kiến thức lý thuyết: 1. Định luật: - Định luật: Nhiệt lượng tỏa ra ở dõy dẫn khi cú dũng điện chạy qua tỉ lệ thuận với bỡnh phương cường độ dũng điện, với điện trở của dõy dẫn và thời gian dũng diện chạy qua dõy dẫn. - Cụng thức của định luật: Q = IRt Trong đú: - I là cường độ dũng điện chạy qua dõy dẫn - Đơn vị do là Ampe (A); - R là điện trở của dõy dẫn - Đơn vị đo là ễm (); - t là thời gian dũng điện chạy qua dõy dẫn - Đơn vị đo là giõy (s); - Q là nhiệt lượng tỏa ra trờn dõy dẫn trong thời gian t -Đơn vị đo là Jun (J). 2. Mối quan hệ giữa đơn vị Jun(J) và đơn vị calo(cal): 1Jun = 0.24calo; 1calo = 4.18Jun. I.Bài tập vận dụng: Bài 1: Một bếp điện hoạt động ở hiệu điện thế 220V. a. Tớnh thời gian tỏa ra ở dõy dẫn của bếp trong thời gian 25 phỳt theo đơn vị Jun và đơn vị calo. Biết điện trở của nú là 50. b. Nếu dựng nhiệt lượng đú để dun sụi được bao nhiờu lớt nước từ 20C. Biết nhiệt dung riờng và khối lượng riờng của nước lần lượt là 4200J/kg.K và 1000kg/m. (Bỏ qua cỏc mất mỏt nhiệt). Giải a. Nhiệt lượng tỏa ra ở dõy dẫn trong 25 phỳt là: Q = IRt = t = .25.60 = 1452000 (J) = 348480 (cal) b. Lượng nước được đun sụi bởi nhệt lượng trờn là: Q = mct - mc(t - t)  m = =  4.32 (kg).  Thể tớch nước V = 4.32 lớt. Bài 2: Người ta đun sụi 5 lớt nước trong một ấm điện bằng nhụm cú khối lượng 250g mất 40 phỳt. Tớnh hiệu suất của ấm, biết trờn ấm cú ghi 220V - 1000W, hiệu điện thế của nguồn là 220V. Cho nhiệt dung riờng của nước và nhụm lần lượt là 4200J/kg.K và 880J/kg.K. Giải Nhiệt lượng do ấm và nước thu: Q = (m .c + m .c). (100 - 20) = (5.4200 + 0.25.880) . 80 = 1697600 (J). Nhiệt lượng do ấm điện tỏa ra: Q = P.t = 1000.40.60 = 2400000 (J). Vậy hiệu suất của bếp là: H = =  71%. Bài 3: Cú hai điện trở: R = 20 và R = 60. Tớnh nhiệt lượng tỏa ra trờn mỗi điện trở và cả hai điện trở trong thời gian 1 giờ khi: a. R mắc nối tiếp với R vào nguồn điện cú hiệu điện thế 220V. b. R mắc song song với R và mắc vào nguồn điện cú hiệu điện thế là 220V. c. Cú nhận xột gỡ về hai kết quả trờn? Giải a. Nhiệt lượng tỏa ra trờn R, R và cả hai điện trở khi mắc nối tiếp: Q =3 Q. Cường độ dũng điện: I = I = I = = = 2,75 (A). 4.

(46) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 Q = IRt = 2,75.20.3600 = 544500 (J); Q = 3Q = 3.544500 = 1633500 (J); Q = Q + Q = 544500 + 1633500 = 2178000 (J). Hay Q = .t = . 3600 = 2178000 (J). b. Nhiệt lượng tỏa ra trờn R, R và cả hai điện trở khi mắc song song :  Q’ = 3Q’; Q’ = . t = . 3600 = 2904000 (J) ;  Q’ = 3Q’ = 3 . 2904000 = 8712000 (J) ;  Q = Q’ + Q’ = 8712000 + 2904000 = 11616000 (J). Hay Q = = = 11616000 (J). c. Khi hai điện trở mắc nối tiếp, nếu điện trở này lớn gấp bao nhiờu lần điện trở kia thỡ nhiệt lượng tỏa ra trờn điện trở này cũng lớn gấp bấy nhiờu lần nhiệt lượng tỏa ra trờn điện trở kia Khi hai điện trở mắc song song, nếu điện trở này gấp bao nhiờu lần điện trở kia thỡ nhiệt lượng tỏa ra trờn điện trở này lại nhỏ gấp bấy nhiờu lần nhiệt lượng tỏa ra trờn điện trở kia. Khi hai điện trở mắc nối tiếp thỡ nhiệt lượng tỏa ra trờn chỳng nhỏ hơn khi hai điện trở đú mắc song song (với hiệu điện thế khụng đổi). Bài 4: Dựng một bếp điện cú hai dõy điện trở R và R để đun sụi một lượng nước. Nếu chỉ dựng dõy thứ nhất thỡ sau 25 phỳt nước sẽ sụi; nếu chỉ dựng dõy thứ hai thỡ sau 10 phỳt nước sẽ sụi. Hỏi sau bao lõu lượng nước đú sẽ sụi nếu dựng cả hai dõy khi: a. Mắc R nối tiếp với R. b. Mắc R song song với R. Coi hiệu điện thế của nguồn là khụng đổi. Giải Nhiệt lượng để đun sụi nước là: Khi dựng R: Q = .t  t = (1) Khi dựng R:Q = . t  t = (2) Từ (1) và (2) suy ra: =  R = 2,5R a. Thời gian đun sụi nước khi dựng R nối tiếp R là: Q= .t= .tt= (3) Từ (2) và (3) suy ra: t = 3,5.t = 3,5.10 = 35 (phỳt). b. Thời gian đun sụi nước khi dựng R song song R là: Q = . t = .t  t = (4) Từ (2) và (4) suy ra: t = 1,4.t  t  7 (phỳt). Bỡa 5: Trờn một dõy điện trở được dựng để đun nước cú ghi 220V - 484W. Người ta dựng dõy điện trở trờn ở hiệu điện thế 200V để đun sụi 4 lớt nước từ 30C đựng trong một nhiệt lượng kế. a. Tớnh cường độ dũng điện qua điện trở khi đú. b. Sau 25 phỳt nước trong nhiệt lượng kờ đó sụi chưa? c. Tớnh lượng nước trong nhiệt lượng kế để sau 25 phỳt thỡ nước sẽ sụi. Biết nhiệt dung riờng của nước là 4200J/kg.K, bỏ qua sự mất mỏt nhiệt. Giải a. Cường độ dũng điện qua điện trở khi đú là: Điện trở R = = 100 ()  I = = 2 (A). b. Nhiệt lượng tỏa ra trờn điện trở trong 25 phỳt là: 4.

(47) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 Q = . t = . 25.60 = 600000 (J); Nhiệt lượng cần thiết để đun sụi nước trong nhiệt lượng kế là: Q = m.c(100 - 30) = 4.4200.70 = 1176000 (J). Ta thấy Q < Q nờn nước trong nhiệt lượng kế chưa sụi được. c. Lượng nước trong nhiệt lượng kế cú thể sụi trong 25 phỳt là: M =  2 (kg)  V = 2 lớt.. Bài 5: NAM CHÂM - TỪ TRƯỜNG A. Mục tiờu: - Củng cố lại cỏc kiến thức về nam chõm, từ trường của nam chõm; đường sức từ; quy tắc xỏc định chiều đường sức từ; quy tắc nắm tay phải; lực điện từ; quy tắc bàn tay trỏi. - Vận dụng cỏc kiến thức để giải một số bài tập về nam chõm - Từ trường. B. Nội dung: I. Một số kiến thức lý thuyết: 1. Nam chõm vĩnh cửu. * Đặc điểm: - Hỳt sắt hoặc bị sắt hỳt (ngoài ra cũn hỳt niken, coban…) - Luụn cú hai cực, cực Bắc (N) sơn đỏ và cực Nam (S) sơn xanh hoặc trắng - Nếu để hai nam chõm lại gần nhau thỡ cỏc cực cựng tờn đẩy nhau, cỏc cực khỏc tờn hỳt nhau. * Kim nam chõm: Luụn chỉ hướng Bắc-Nam địa lý (la bàn). * Ứng dụng: Kim nam chõm, labàn, Đi-na-mụ xe đạp, Loa điện (loa điện cú cả hai loại nam chõm), động cơ điện đơn giản, mỏy phỏt điện đơn giản… 2: Tỏc dụng từ của dũng điện – Từ trường * Thớ nghiệm Ơxtet: Đặt dõy dẫn song song với kim nam chõm. Cho dũng điện chạy qua dõy dẫn, kim nam chõm bị lệch khỏi vị trớ ban đầu  cú lực tỏc dụng lờn kim nam chõm (lực từ) 4.

(48) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 * Kết luận: Dũng điện chạy qua dõy dẫn thẳng hay dõy dẫn cú hỡnh dạng bất kỡ đều gõy ra tỏc dụng lực (lực từ) lờn kim NC đặt gần nú. Ta núi dũng điện cú tỏc dụng từ. * Từ trường: là khụng gian xung quanh NC, xung quanh dũng điện cú khả năng tỏc dụng lực từ lờn kim NC đặt trong nú. * Cỏch nhận biết từ trường: Nơi nào trong khụng gian cú lực từ tỏc dụng lờn kim NC (làm kim nam chõm lệch khỏi hướng Bắc-Nam) thỡ nơi đú cú từ trường 3) Từ phổ - đường sức từ a. Từ phổ: là hỡnh ảnh cụ thể về cỏc đường sức từ, cú thể thu được từ phổ bằng rắc mạt sắt lờn tấm nhựa trong đặt trong từ trường và gừ nhẹ b. Đường sức từ (ĐST): - Mỗi ĐST cú 1 chiều xỏc định. Bờn ngoài NC, cỏc ĐSTcú chiều đi ra từ cực Bắc (N), đi vào cực Nam (S) của NC - Nơi nào từ trường càng mạnh thỡ ĐST dày, nơi nào từ trường càng yếu thỡ ĐST thưa. 4. Từ trường của ống dõy cú dũng điện chạy qua. a. Từ phổ, Đường sức từ của ống dõy cú dũng điện chạy qua: - Từ phổ ở bờn ngoài ống dõy cú dũng điện chạy qua và bờn ngoài thanh NC là giống nhau - Trong lũng ống dõy cũng cú cỏc đường mạt sắt được sắp xếp gần như song song với nhau. b. Quy tắc nắm tay phải: Nắm bàn tay phải, rồi đặt sao cho bốn ngún tay hướng theo chiều dũng điện chạy qua cỏc vũng dõy thỡ ngún tay cỏi choói ra chỉ chiều của ĐST trong lũng ống dõy. 5. Sự nhiễm từ của sắt, thộp – Nam chõm điện. a. Sự nhiễm từ của sắt thộp: * Sắt, thộp, niken, cụban và cỏc vật liệu từ khỏc đặt trong từ trường, đều bị nhiễm từ. * Sau bị đó bị nhiễm từ, sắt non khụng giữ được từ tớnh lõu dài, cũn thộp thỡ giữ được từ tớnh lõu dài b. Nam chõm điện: - Cấu tạo: Cuộn dõy dẫn, lừi sắt non - Cỏc cỏch làm tăng lực từ của nam chõm điện: + Tăng cường độ dũng điện chạy qua cỏc vũng dõy + Tăng số vũng dõy của cuộn dõy 6. Ứng dụng của NC điện: Ampe kế, rơle điện từ, rơle dũng, loa điện (loa điện cú cả hai loại nam chõm), mỏy phỏt điện kĩ thuật, động cơ điện trong kĩ thuật, cần cẩu, thiết bị ghi õm, chuụng điện… a. Loa điện: - Cấu tạo: Bộ phận chớnh của loa điện : Ống dõy L, nam chõm chữ E, màng loa M. Ống dõy cú thể dao động dọc theo khe nhỏ giữa hai từ cực của NC - Hoạt động: Trong loa điện, khi dũng điện cú cường độ thay đổi được truyền từ micrụ qua bộ phận tăng õm đến ống dõy thỡ ống dõy dao động.Phỏt ra õm thanh .Biến dao động điện thành õm thanh b. Rơle điện từ: - Rơle điện từ là một thiết bị tự động đúng, ngắt mạch điện, bảo vệ và điều khiển sự làm việc của mạch điện. - Bộ phận chủ yếu của rơle gồm một nam chõm điện) và một thanh sắt non c. Rơ le dũng 4.

(49) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 - Rơle dũng là một thiết bị tự động ngắt mạch điện bảo vệ động cơ, thường mắc nối tiếp với động cơ. 7. Lực điện từ. a. .Tỏc dụng của từ trường lờn dõy dẫn cú dũng điện: - Dõy dẫn cú dũng điện chạy qua đặt trong từ trường, khụng song song với ĐST thỡ chịu tỏc dụng của lực điện từ b. Quy tắc bàn tay trỏi - Đặt bàn tay trỏi sao cho cỏc ĐST hướng vào lũng bàn tay, chiều từ cổ tay đến tay giữa hướng theo chiều dũng điện thỡ ngún tay cỏi choói ra 900 chỉ chiều của lực điện từ. 8: Động cơ điện 1 chiều. a. Cấu tạo động cơ điện một chiều đơn giản - ĐCĐ cú hai bộ phận chớnh là NC tạo ra từ trường (Bộ phận đứng yờn – Stato) và khung dõy dẫn cho dũng điện chạy qua (Bộ phận quay – Rụto) - Chuyển húa năng lượng: Điện năng -> cơ năng. b. Động cơ điện một chiều trong KT: - Trong ĐCĐ kĩ thuật, bộ phận tạo ra từ trường là NC điện (Stato) - Bộ phận quay (Rụto) của ĐCĐ kĩ thuật gồm nhiều cuộn dõy đặt lệch nhau và song song với trục của một khối trụ làm bằng cỏc lỏ thộp kĩ thuật ghộp lại. S N II. Bài tập vận dụng: Bài 1: Biết định hướng của một kim nam chõm đặt Bờn cạnh một ống dõy như vẽ bờn. Hóy xỏc định cực của ống dõy và chiều của dũng điện chạy qua cỏc vũng dõy. Bài 2: Khung dõy dẫn ABCD quay được quanh trục OO’ cú dũng điện một chiều cường độ I chạy qua, đặt trong từ trường giữa hai cực của một nam chõm. Vẽ chiều của lực điện từ tỏc dụng lờn cạnh AB, CD trong cỏc trường hợp dưới đõy. Khung dõy ABCD ở vị trớ trong mỗi hỡnh sẽ quay như thế nào? Muốn cho khung quay trũn thỡ phải làm gỡ? A D . + A S O N . . S O. O N S N. +. A. .. +. D D. .. 4.

(50) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967. Bài 6: HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ VÀ ỨNG DỤNG A. Mục tiờu: - Củng cố cỏc kiến thức về: hiện tượng cảm ứng điện từ; dũng điện xoay chiều; ứng dụng trong mỏy phỏt điện; mỏy biến thế; truyền tải điện năng đi xa. - Rốn luyện kỹ năng giải một số bài tập về mỏy phỏt điện, mỏy biến thế và truyền tải điện năng đi xa. B. Nội dung: I. Một số kiến thức lý thuyết: 1. Hiện tượng cảm ứng điện từ: a. Cấu tạo và hoạt động của đinamụ ở xe đạp - Cấu tao: Nam chõm và cuộn dõy dẫn - Hoạt động: Khi nỳm quay thỡ nam chõm quay theo, xuất hiện dũng điện trong cuộn dõy làm đốn sỏng b. Dựng NC để tạo ra dũng điện: - Dựng NC vĩnh cửu: Dũng điện xuất hiện trong cuộn dõy dẫn kớn khi ta đưa một cực của nam chõm lại gần hay ra xa một đầu cuộn dõy đú hoặc ngược lại - Dựng NC điện: Dũng điện xuất hiện ở cuộn dõy dẫn kớn trong thời gian đúng hoặc ngắt mạch điện của NC điện, nghĩa là trong thời gian dũng điện của NC điện biến thiờn. 5.

(51) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 c. Hiện tượng cảm ứng điện từ: - Khi số đường sức từ xuyờn qua tiết diện S của cuộn dõy biến thiờn, trong cuộn dõy xuất hiện dũng điện. Dũng điện đú gọi là dũng điện cảm ứng. Hiện tượng xuất hiện dũng điện cảm ứng gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ - Cú thể dựng 2 đốn LED mắc song song ngược chiều vào 2 đầu cuộn dõy để phỏt hiện sự đổi chiều của dũng điện cảm ứng, vỡ đốn LED chỉ sỏng khi dũng điện chạy qua đốn theo 2 chiều xỏc định. 2. Dũng điện xoay chiều: - Dũng điện cảm ứng trong cuộn dõy dẫn kớn đổi chiều khi số đường sức từ xuyờn qua tiết diện S của cuộn dõy đang tăng mà chuyển sang giảm hoặc ngược lại đang giảm chuyển sang tăng. Dũng điện luõn phiờn đổi chiều gọi là dũng điện xoay chiều. - Khi cho cuộn dõy dẫn kớn quay trong từ trường của nam chõm hay cho nam chõm quay trước cuộn dõy dẫn thỡ trong cuộn dõy xuất hiện dũng điện cảm ứng xoay chiều 3. Mỏy phỏt điện xoay chiều: - Mỏy phỏt điện xoay chiều cú hai bộ phận chớnh là nam chõm và cuộn dõy dẫn. Một trong hai bộ phận đú đứng yờn gọi là stato, bộ phận cũn lại quay gọi là rụto. - Cú hai loại mỏy phỏt điện xoay chiều:  Loại 1: Khung dõy quay (Rụto) thỡ cú thờm bộ gúp (hai vành khuyờn nối với hai đầu dõy, hai vành khuyờn tỡ lờn hai thanh quột, khi khung dõy quay thỡ vành khuyờn quay cũn thanh quột đứng yờn). Loại này chỉ khỏc động cơ điện một chiều ở bộ gúp (cổ gúp). Ở mỏy phỏt điện một chiều là hai bỏn khuyờn tỡ lờn hai thanh quột.  Loại 2: Nam chõm quay (nam chõm này là nam chõm điện)_Rụto - Khi rụto của mỏy phỏt điện xoay chiều quay được 1vũng thỡ dũng điện do mỏy sinh ra đổi chiều 2 lần. Dũng điện khụng thay đổi khi đổi chiều quay của rụto. - Mỏy phỏt điện quay càng nhanh thỡ HĐT ở 2 đầu cuộn dõy của mỏy càng lớn. Tần số quay của mỏy phỏt điện ở nước ta là 50Hz. 4. Cỏc tỏc dụng của dũng điện xoay chiều – Đo cường độ dũng điện và hiệu điện thế xoay chiều. - Dũng điện xoay chiều cú tỏc dụng như dũng điện một chiều: tỏc dụng nhiệt, tỏc dụng phỏt sỏng, tỏc dụng từ … - Lực điện từ (tỏc dụng từ) đổi chiều khi dũng điện đổi chiều. - Dựng ampe kế và vụn kế xoay chiều cú kớ hiệu AC (hay ~) để đo giỏ trị hiệu dụng của CĐDĐ và HĐT xoay chiều. Khi mắc ampe kế và vụn kế xoay chiều vào mạch điện xoay chiều khụng cần phõn biệt chốt (+) hay (-).. - Cỏc cụng thức của dũng điện một chiều cú thể ỏp dụng cho cỏc giỏ trị hiệu dụng của cường độ và HĐT của dũng điện xoay chiều 5. Truyền tải điện năng đi xa: - Khi truyền tải điện năng đi xa bằng đường dõy dẫn sẽ cú một phần điện năng hao phớ do hiện tượng tỏa nhiệt trờn đường dõy. - Cụng suất hao phớ do tỏa nhiệt trờn đường dõy dẫn tỉ lệ nghịch với bỡnh phương hiệu điện thế đặt vào hai đầu dõy dẫn P2 .R Php  U2. - Để giảm hao phớ trờn đường dõy truyền tải điện năng đi xa ta cú cỏc phương ỏn sau: + Tăng tiết diện dõy dẫn (tốn kộm) + Chọn dõy cú điện trở suất nhỏ (tốn kộm) 5.

(52) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 + Tăng hiệu điện thế (thường dựng) - Khi truyền tải điện năng đi xa phương ỏn làm giảm hao phớ hữu hiệu nhất là tăng hiệu điện thế đặt vào hai đầu dõy dẫn bằng cỏc mỏy biến thế. 6. Mỏy biến thế - Khi đặt một hiệu điện thế xoay chiều vào hai đầu cuộn dõy sơ cấp của một mỏy biến thế thỡ ở hai đầu của cuộn dõy thứ cấp xuất hiện một hiệu điện thế xoay chiều. - Khụng thể dựng dũng điện một chiều khụng đổi (dũng điện một chiều) để chạy mỏy biến thế được. - Tỉ số hiệu điện thế ở hai đầu cỏc cuộn dõy của mỏy biến thế bằng tỉ số giữa số vũng của U1 n1  U2 n 2. cỏc cuộn dõy đú. - Nếu số vũng dõy ở cuộn sơ cấp (đầu vào) lớn hơn số vũng dõy ở cuộn thứ cấp (đầu ra) mỏy gọi là mỏy hạ thế. Nếu số vũng dõy ở cuộn sơ cấp nhỏ hơn số vũng dõy ở cuộn thứ cấp thỡ gọi là mỏy tăng thế. - Ở 2 đầu đường dõy tải điện về phớa nhà mỏy điện đặt mỏy tăng thế để giảm hao phớ về nhiệt trờn đường dõy tải, ở nơi tiờu thụ đặt mỏy hạ thế xuống bằng HĐT định mức của cỏc dụng cụ tiệu thụ điện. II. Bài tập vận dụng: Bài 1: a) Người ta cú thể dung mỏy biến thế để tăng hay giảm dũng điện khụng đổi được hay khụng? Tại sao? b) Trong nhà cú một mỏy biến thế tăng thế từ 110V lờn 220V. Cú thể dung mỏy này để hạ thế từ 220V xuống 110V được khụng? Vỡ sao? Bài 2: Cuộn sơ cấp của một mỏy biến thế cú số vũng là 12 000 vũng. Muốn dung để hạ thế từ 6kV xuống 220V thỡ cuộn thứ cấp phải cú số vũng là bao nhiờu? Bài 3: Người ta cần truyền tải 100kW đi xa 90km, với điều kiện hao phớ điện năng do tỏa nhiệt trờn đường dõy khụng vượt quỏ 2% cụng suất điện cần truyền đi. Người ta dung dõy dẫn bằng đồng cú điện trở suất và khối lượng riờng lần lượt là 1,7.10m và 8800kg/m. Tớnh khối lượng của dõy dẫn khi truyền điện năng dưới hiệu điện thế U = 6kV. Bài 7: HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG - THẤU KÍNH HỘI TỤ A. Mục tiờu: - Củng cố lại cỏc kiến thức về hiện tượng khỳc xạ ỏnh sỏng và cỏc kiến thức về thấu kớnh hội tụ: Hiện tượng khỳc xạ ỏnh sỏng, đặc điểm tia sỏng khi truyền từ nước sang khụng khớ và ngược lại; đặc điểm thấu kớnh hội tụ, đặc điểm cỏc tia sỏng khi truyền qua TKHT, đặc điểm ảnh của vật tạo bởi TKHT … - Củng cố cỏch vẽ cỏc tia sỏng qua thấu kớnh và vẽ ảng của một vật tạo bởi TKHT. - Củng cố cỏch tớnh độ cao của ảnh và khoảng cỏch từ ảnh đến thấu kớnh bằng kiến thức hỡnh học. B. Nội dung: I. Một số kiến thức lý thuyết: 1- Hiện tượng khỳc xạ ỏnh sỏng. - Hiện tượng khỳc xạ là hiện tượng tia sỏng truyền từ mụi trường trong suốt này sang mụi trường trong suốt khỏc bị góy khỳc tại mặt phõn cỏch giữa hai mụi trường. 5.

(53) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 Trong hỡnh vẽ: - SI là tia tới - IK là tia khỳc xạ - PQ là mặt phõn cỏch - NN’ là phỏp tuyến  - SIN =i là gúc tới  - KIN ' =r là gúc khỳc xạ - Khi tia sỏng truyền từ khụng khớ sang cỏc mụi trường trong suốt rắn, lỏng khỏc nhau thỡ gúc khỳc xạ nhỏ hơn gúc tới. Ngược lại, khi tia sỏng truyền từ cỏc mụi trường trong suốt khỏc sang khụng khớ thỡ gúc khỳc xạ lớn hơn gúc tới. 2- Thấu kớnh hội tụ: a) Đặc điểm của thấu kớnh hội tụ: - Thấu kớnh hội tụ cú phần rỡa mỏng hơn phần giữa.. kớ hiệu trong hỡnh vẽ:. - Một chựm tia tới song song với trục chớnh của thấu kớnh hội tụ cho chựm tia lú hội tụ tại tiờu điểm của thấu kớnh. - Dựng thấu kớnh hội tụ quan sỏt dũng chữ thấy lớn hơn so với khi nhỡn bỡnh thường. - Trong đú:  là trục chớnh F, F’ là hai tiờu điểm O là quang tõm OF=OF’ = f gọi là tiờu cự của thấu kớnh b) Đường truyền của ba tia sỏng đặc biệt qua thấu kớnh hội tụ: (1): Tia tới đi qua quang tõm thỡ tia lú tiếp tục đi thẳng (khụng bị khỳc xạ) theo phương của tia tới. (2): Tia tới song song với trục chớnh thỡ tia lú đi qua tiờu điểm. (3): Tia tới đi qua tiờu điểm thỡ tia lú song song với trục chớnh. c) Ảnh của vật tạo bởi thấu kớnh hội tụ: - Nếu d<f cho ảnh ảo, cựng chiều với vật và lớn hơn vật - Nếu d=f khụng cho ảnh - Nờu f<d<2f cho ảnh thật ngược chiều với vật và lớn hơn vật - Nếu d=2f cho ảnh thật ngược chiều với vật và bằng vật - Nếu d>2f cho ảnh thật ngược chiều với vật và nhỏ hơn vật. d) Dựng ảnh tạo bởi thấu kớnh hội tụ: - Muốn dựng ảnh A’B’ của AB qua thấu kớnh (AB vuụng gúc với trục chớnh, A nằm trờn trục chớnh), chỉ cần dựng ảnh B’ của B bằng cỏch vẽ đường truyền của hai trong ba tia sỏng đặc biệt, sau đú từ B’ hạ vuụng gúc xuống trục chớnh là ta cú ảnh A’ của A. e) Cụng thức của thấu kớnh hội tụ - Tỉ lệ chiều cao vật và ảnh:. h d  h' d'. 5.

(54) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 1 1 1   f d d'. 1 1 1   f d d'. - Quan hệ giữa d, d’ và f: nếu là ảnh ảo thỡ - Trong đú: d là khoảng cỏch từ vật đến thấu kớnh d’ là khoảng cỏch từ ảnh đến thấu kớnh f là tiờu cự của thấu kớnh M h là chiều cao của vật h’ là chiều cao của ảnh II. Bài tập vận dụng: Bài 1: Một người đặt mắt ở điểm M quan sỏt đỏy bể nước như hỡnh bờn. Khi đổ nước đầy bể thỡ nhỡn thấy hũn đỏ N ở đỏy bỡnh; khi xả hết nước trong bể thỡ khụng nhỡn thấy hũn đỏ nữa. Em hóy giải thớch tại sao? Bài 2: Đặt một vật sỏng AB = 1cm cú dạng một mũi tờn trờn trục chớnh và vuụng gúc với trục chớnh của một TKHT cú tiờu cự f = 12cm (A nằm trờn N trục chớnh). Dựng ảnh A’B’ của AB tạo bởi thấu kớnh; tớnh độ cao của ảnh và khoảng cỏch từ ảnh đến thấu kớnh trong cỏc trường hợp: a. Vật AB nằm cỏch thấu kớnh một khoảng OA = 8cm; b. Vật AB nằm cỏch thấu kớnh một khoảng OA = 16cm; c. Vật AB nằm cỏch thấu kớnh một khoảng OA = 28cm; Bài 3: Vật AB đặt trờn trục chớnh và vuụng gúc với trục chớnh của một TKHT cho ảnh A’B’ như hỡnh vẽ. a. Thấu kớnh là thấu kớnh loại gỡ? Vỡ sao? b. Bắng cỏch vẽ hóy xỏc định quang tõm, cỏc tiờu điểm của thấu kớnh. B’ B () A’ A Bài 4: Đặt điểm sỏng A nằm trờn trục chớnh và ngoài khoảng tiờu cự của một TKHTH. Hóy dựng ảnh A’ của A và cho biết A’ là ảnh thật hay ảnh ảo? Bài 5: Cho SI là tia tới và IK là tia lú qua thấu kớnh, xx’ là trục chớnh của thấu kớnh. Bằng cỏch vẽ hóy xỏc định cỏc tiờu điểm của thấu kớnh. I x x’ S O K Bài 8: THẤU KÍNH PHÂN KỲ A. Mục tiờu: - Củng cố lại cỏc kiến thức về đặc điểm thấu kớnh hội tụ, đặc điểm cỏc tia sỏng khi truyền qua TKHT, đặc điểm ảnh của vật tạo bởi TKPK … - Củng cố cỏch vẽ cỏc tia sỏng qua thấu kớnh và vẽ ảng của một vật tạo bởi TKPK. - Củng cố cỏch tớnh độ cao của ảnh và khoảng cỏch từ ảnh đến thấu kớnh bằng kiến thức hỡnh học. B. Nội dung: I. Một số kiến thức lý thuyết: 5.

(55) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 1) Đặc điểm của thấu kớnh phõn kỡ: - Thấu kớnh phõn kỡ cú phần rỡa dày hơn phần giữa kớ hiệu trong vẽ hỡnh: - Chựm tia tới song song với trục chớnh của thấu kớnh phõn kỡ cho chựm tia lú phõn kỡ. - Dựng thấu kớnh phõn kỡ quan sỏt dũng chữ thấy nhỏ hơn so với khi nhỡn bỡnh thường. - Trong đú:  là trục chớnh F, F’ là hai tiờu điểm O là quang tõm OF=OF’ = f gọi là tiờu cự của thấu kớnh 2) Đường truyền của hai tia sỏng đặc biệt qua thấu kớnh phõn kỡ: (1): Tia tới song song với trục chớnh thỡ tia lú kộo dài đi qua tiờu điểm. (2): Tia tới đến quang tõm thỡ tia lú tiếp tục truyền thẳng theo phương của tia tới. (3): Tia tới đi qua tiờu điểm thỡ tia lú song song với trục chớnh (tia này đặc biệt khỏc với thấu kớnh hội tụ) 3) Ảnh của vật tạo bởi thấu kớnh phõn kỡ: - Vật sỏng đặt ở mọi vị trớ trước thấu kớnh phõn kỡ luụn cho ảnh ảo, cựng chiều, nhỏ hơn vật và luụn nằm trong khoảng tiờu cự của thấu kớnh. - Vật đặt rất xa thấu kớnh, ảnh ảo của vật cú vị trớ cỏch thấu kớnh một khoảng bằng tiờu cự. - Nếu đưa vật ra xa thấu kớnh nhưng theo phương song song với trục chớnh thỡ ảnh nhỏ dần và xa thấu kớnh dần. - Vật đặt sỏt thấu kớnh cho ảnh ảo bằng vật. 4) Dựng ảnh tạo bởi thấu kớnh phõn kỡ: Tương tự như dựng ảnh tạo bởi thấu kớnh hội tụ. 5) Cụng thức của thấu kớnh phõn kỡ h d  d' - Tỉ lệ chiều cao vật và ảnh: h ' 1 f. . 1  d'. 1 d. - Quan hệ giữa d, d’ và f: - Trong đú: d là khoảng cỏch từ vật đến thấu kớnh d’ là khoảng cỏch từ ảnh đến thấu kớnh f là tiờu cự của thấu kớnh h là chiều cao của vật h’ là chiều cao của ảnh Chứng minh: Giả sử một vật sỏng AB cú dạng một mũi tờn đặt trờn trục chớnh và vuụng gúc với trục chớnh của một TKPK cho ảnh A’B’ như hỡnh vẽ. 5.

(56) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 B A. . F. B’ A’. I. .F’. O. (). Ký hiệu cỏc điểm như hỡnh vẽ. Ta cú: A’B’O ∽ ABO  = (1); A’B’F ∽ OIF  = (2); Mà AB = OI (3). Từ (1), (2), (3) suy ra: = hay = suy ra: = 1 - . Chia cả hai vế cho A’O ta được: = - . Đặt AO = d; A’O = d’; OF = f, ta cú: = + (đpcm). II. Bài tập võn dụng: Bài 1: Cho SI là tia tố và IK là tia lú qua thấu kớnh, xx’ là trục chớnh của TKPK. Bằng cỏch vẽ, hóy xỏc định cỏc tiờu điểm của thấu kớnh K S x. I. x’. O. Bài 2: Cho một vật sỏng S đặt trước một TKPK cú trục chớnh  và cỏc tiờu điểm của nú. Hóy dựng ảnh S’ của S tạo bởi thấu kớnh trong cỏc trường hợp S nằm trờn trục chớnh và S nằm ngoài trục chớnh của thấu kớnh và trong cỏc trường hợp đú hóy nờu tớnh chất ảnh. Bài 3: Trờn hỡnh vẽ sau biết  là trục chớnh của một thấu kớnh, A’B’ là ảnh của vật sỏng AB tạo bởi thấu kớnh (AB vuụng gúc với trục chớnh). a. A’B’ là ảnh thật hay ảnh ảo? Thấu kớnh là thấu kớnh loại gỡ? Tại sao? b. Bằng cỏch vẽ hóy xỏc định quang tõm và cỏc tiờu điểm của thấu kớnh. B B’ A () Bài 4: Cho thấu kớnh phõn kỳ cú A’trục chớnh (), quang tõm O và cỏc tiờu điểm F và F’. Đặt vật sỏng AB trước thấu kớnh như hỡnh vẽ. a. Hóy dựng ảnh A’B’ của AB qua thấu kớnh và nờu tớnh chất của ảnh. b. Hóy tớnh độ cao của ảnh và khoảng cỏch từ ảnh đến thấu kớnh biết khoảng cỏch từ vật đến quang tõm O là 6cm, tiờu cự của thấu kớnh f = 3cm và độ cao của ảnh A’B’ = 2,7cm.. 5.

(57) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 B A. .. F. .. O. F’. 5. ().

(58) Người biên soạn : Phạm Văn Cảnh : Số điên Thoại : 0963072967 Khung chương trình Kế hoạch bồi dượng học sinh giỏi – VẬT Lí 9 Năm học: 2013 – 2014 (Mỗi buổi dạy tớnh 4 tiết) TT. Buổi. Nội dung. Ghi chỳ. Phần I: KIẾN THỨC CHUNG 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12. Định luật ễm Điện trở dõy dẫn – Biến trở Cụng suất điện – Điện năng sử dụng Định luật Jun – Len xơ Nam chõm – Từ trường Lực điện từ - Động cơ điện một chiều Hiện tượng cảm ứng điện từ và ứng dụng Truyền tải điện năng đi xa – Mỏy biến thế Hiện tượng khỳc xạ ỏnh sỏng – Thấu kớnh hội tụ Thấu kớnh phõn kỳ Mỏy ảnh – Mắt – Kớnh lỳp Ánh sỏng trắng và ỏnh sỏng màu Phần II: LUYỆN ĐỀ. 13 14 15. 13 14 15. Luyện đề thi Luyện đề thi Luyện đề thi Phần III: THI THỬ ) Phong Thịnh Ngày 20/08/2013 Giáo Viên : Phạm Văn Cảnh. 5.

(59)

chuyen de boi duong ly 9

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về