tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí thcs - Pdf 25

CHỦ ĐỀ ĐỊNH LUẬT ÔM
PHẦN DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI
A. TÓM TẮT LÍ THUYẾT.
1. Định luật ôm:
;
U U
I R U IR
R I
= ⇒ = =
2. Định luật Ôm với các loại đoạn mạch.
Đoạn mạch nối tiếp Đoạn mạch song song
U
2
U
1
R
2
R
1
-
+
A
B
C
Hình 1
+ R
1
và R
2
có một đểm chung.
I

1
1 2
(5)
(6)
R
U U
R R
R
U U
R R
=
+
=
+
- Chia U thành U
1
và U
2
tỉ lệ thuận với R
1

và R
2
:
1 1
2 2
U R
U R
=
- Nếu R

B
Hình 2
+ R
1
và R
2
có hai đểm chung.
U
1
= U
2
= U (1b)
I
1
+ I
2
= I (2b)

1 2
2 1
1 2
1 2 1 2
(3 )
.
1 1 1
(4 )
I R
b
I R
R R

2
tỉ lệ nghích với
R
1
và R
2
:
1 2
2 1
I R
I R
=
- Nếu R
2
= 0 thì: I
1
= 0; I
1
= I
=> Hai điểm A, B có U
AB
= 0;
A B≡
- Nếu
2
R = ∞
(rất lớn): I
2
= 0; I
1

dùng vôn kế ấy đo hiệu điện thế giữa hai điểm A; D thì vôn kế chỉ bao nhiêu vôn?
2: Cho mạch điện như hình vẽ. Biết U
AB
= 10 V, R
1
= 2

, R
a
= 0

, R
v
vô cùng lớn,
R
MN
= 6

. Con chạy đặt ở vị trí nào thì ampe kế chỉ 1A. Lúc này vôn kế chỉ bao
nhiêu ?
3:Cho mạch điện như hình vẽ. A B
R
b
là biến trở, U
AB
= 10 V không đổi, R
A
= 0, khi K mở,
con chạy C ở M, điều chỉnh R
b


5: Trong hộp kín X có sáu dây điện trở như nhau, mỗi dây có điện trở R được mắc
thành mạch điện và nối ra ngoài bông 4 đầu dây được đánh số: 1; 2; 3; 4. Biết rông
R
12
= R
13
= R
14
= R
23
= R
24
= R
34
= 0,5R. Xác định cấu trúc đơn giản của mạch
điện trong hộp.
6: Cho mạch điện như hình vẽ:
Biết U
MN
= 12 V ; R
1
= 18

; R
2
= 9

R là biến trở có tổng điện trở của đoạn
CE và CF là 3.Bỏ qua điện trở của Ampe

5
để
a)Ampe kế chỉ 1A.
b) Cường độ dòng điện chạy qua đoạn
CE bóng
cường độ dòng điện chạy qua đoạn CF
của biến trở R?
C
7. Để thắp sáng một bóng đèn Đ (6V – 3W) giữa hai điểm có một hiệu điện thế được
duy trì là 10V, người ta mắc một trong hai sơ đồ mạch điện như hình bên ( H.1a; H.1b).
Trong đó điện trở của toàn biến trở là R = 10Ω.
a. Xác định điện trở của đoạn MC trong mỗi sơ đồ sao cho đèn sáng bình thường.
b. Tính hiệu suất của mạch điện trong mỗi trường hợp. Từ đó cho biết sơ đồ nào có
lợi hơ
H.1a H.8:
9: Cho mạch điện như hình vẽ. U
AB
= 9V, R
0
= 6Ω.
Đèn Đ thuộc loại 6V-6W, R
x
là biến trở. Bỏ qua
điện
trở của Ampekế và dây nối.
a. Con chạy của biến trở ở vị trị ứng với R
x
= 2Ω.
Tính số chỉ Ampekế. Độ sáng của đèn như thế nào?
Tìm công suất tiêu thụ của đèn khi đã.

0
C bếp lại tiếp tục đun cho đến khi nước sôi. Xác định:
U
MC
N
U
MC
N
Một đoạn mạch gồm 4 đoạn dây đồng chất nối tiếp
nhau như hình vẽ. Các đoạn dây đồng có cùng chiều dài
nhưng tiết diện lần lượt là 2mm
2
, 4mm
2
, 6mm
2
, 8mm
2
. Đặt
hiệu điện thế 100V vào hai đầu đoạn mạch AB. Tính hiệu
điện thế hai đầu mỗi đoạn dây.
A
B
1
2
3
4
M
N
Đ

đó thoả mãn điều kiện đã.
c. Khi đèn sáng bình thường. Tính hiệu suất của mạch điện (coi điện năng làm sáng
đèn là có ích).
13:Cho mạch điện như hình vẽ. biến trở có điện trở toàn phần
R
0
= 24

, bóng đèn Đ loại 12V-6W, hiệu điện thế U = 30V. Đặt x là
giá trị của phần biến trở MC.
1/Gía trị x phải bông bao nhiêu để đèn sáng bình thường. Tìm
cường độ dòng điện qua phần biến trở MC.
2/ Từ trường hợp của câu 1, nếu dịch chuyển con chạy C về phía
M thì độ sáng của đèn thay đổi như thế nào.
3/ Từ trường hợp của câu 1, nếu dịch chuyển con chạy C về cả 2
phía(hoặc phía M, hoặc phía N) thì cường độ dòng điện qua phần biến
trở MC thay đổi như thế nào? Giải thích.
14:Cho mạch điện như hình vẽ . cho biết hiệu điện thế U = 24V
các điện trở R
0
= 6

, R
1
= 18

, R
x
là gía trị tức thời của 1 biến
trở đủ lớn, dây nối có điện trở không đáng kể.

=0.6mm bị nóng
chảy và đứt khi có dòng điện I
2
=5 A đi qua. Hỏi dòng điện trong mạch là bao nhiêu sẽ
làm đứt cầu chì có hai loại dây chì trên mắc song song? Cho rằng các đoạn dây chì có
cùng điện trở suất và chiều dà
Bài 17: Mạch điện AB gồm ba điện trở R
1
= 10

mắc nối tiếp với (R
2
= 30

song song
với R
3
= 60

). Hiệu điện thế giữa hai điểm A và B là U.
a) Tính theo U cường độ dòng điện qua mỗi điện trở
Đ
A
B
A
R
0
R
X
M

Bài 21: 2 bóng đèn dây tóc có cùng HĐT định mức U, có công suất định mức lần lượt
là P1=18 W và P2=36 W.
a) Tìm tỉ số điện trở của 2 bóng đèn R2/R1.
b) Mắc 2 đèn nối tiếp nhau vào nguồn HĐT U bằng với HĐT định mức của mỗi đèn.
Tính công suất tiêu thụ của mỗi bóng đèn lúc đó.
c) Dây tóc của 2 bóng đèn làm bằng 1 chất liệu. Đường kính tiết diện và độ dài của dây
tóc đèn I là d1 và l1, của dây tóc đèn II là d2 và l2. Cho rằng khi đèn sáng đúng định
mức, công suất nhiệt do đèn tỏa ra môi trường tỉ lệ thuận với diện tích xung quanh của
dây tóc đèn. Tìm các tỉ số d2/d1 và l2/l1.
Bài 22 : Người ta dẫn điện đến 20 phòng học để thắp sáng 4 bóng đèn loại 220V-60W
mỗi phòng bằng dây dẫn bằng đồng có điện trở suất 1,7.10^-8 có chiều dài tổng cộng là
200 m tiết diện 5 mm
2
từ trạm phát điện có hiệu điện thế là 220V
a) Công suất hao phí trên đường dây truyền tải .
b)Công suất truyền đi của trạm và công suất thực tế trên đèn.
c) nếu người ta muốn sử dụng 95% công suất đèn thì tiết diện của dây phải là bao
nhiêu ?
C. HƯỚNG DẪN GIẢI
1 : Gọi điện trở của vôn kế là R
V
giá trị mỗi điện trở là r
khi mắc vôn kế vào A;C ta có: R
AC
=
Rvr
rRv
+2
2
và U

=
+
 U
AD
= U
DBAD
AD
RR
R
+
thay số và tính đúng U
AD
= 24
2: Vị trí D của con chạy và số chỉ vôn kế
Vì R
a
= 0 nên U
AC
= U
AD
= U
1
= R
1
I
1
= 2V
Gọi điện trở phần MN là x thì:
x
I

AB
= U
MD
+ U
DN
= 10
= 2, con chạy phải đặt ở vị trí chia MN thành 2 phần MD có giá trị 2


DN có giá trị 4

, lúc này vôn kế chỉ 8V( đo U
DN
)
3: Khi K mở: P
Rb
= I
2
R
x
=
2
2
2
2
)(
.
)(
X
X

.
Lập luận tìm ra
R
MN
lớn nhất khi R
MC
= R
CN
= 0,5R
 R
MN
= 0,25R.
dựa vào giá trị nhỏ nhất của cường độ dòng điên, tìm được R = 16

 R
X
= 16

4: Vì các đèn sáng bình thường nên I
Đ1
= 0,5A; I
Đ2
= 1A
Vậy chiều dòng điện từ N tới M  I
Đ3
= I
Đ1
- I
Đ2
= 0,5A.

)(
3
2
1
A
R
U
AN
=
từ đó tính được I
R2
=
A
6
1
và R
2
= 108

, cường độ dòng điện
trong mạch chính I = I
Đ1
+ I
R1
=
A
6
5
Tính được R
Đ

I x R x
I Ix
Ix R
+ +
= ⇒ =
Hiệu điện thế giữa hai đầu mạch là:
U = U
ME
+ U
EN
= I
x
.x +I
2
.R
2
= ( 1,5x + 9 ).I
x
=> I
x
=
12 8
1,5 9 6x x
=
+ +
Cường độ dòng điện qua đoạn CF :
I
R-x
=
12

R
R
= =
và bông 1 để
ampe kế chỉ 1A
b) Dòng qua các đoạn mạch CE và CF có độ lớn như nhau: I
x
= I
R – x

12 12
1,5 9 36x x
=
+ −
=> 1,5x + 9 = 36 – x
Vậy : x = 10,8

7

H.1a H.1b
a. Điện trở đoạn MC của biến trở.
Theo bài ra ta có: U
đ
= 6V
I
đ
= P
đ
/U
đ

I
R x
= =

Cường độ mạch chính I =I
MC
= I
đ
+ I
NC
=
1 6 22
2 10 20 2
x
x x

+ =
− −
(1)
Hiệu điện thế U
MC
= U – U
đ
= 10 – 6 = 4 (V)
Điện trở MC là:
x =
2
4(20 2 )
30 80 0
22

P I U
= =
Với x = 3 thay vào (1) ta có I ≈ 1,36 (A)
=>
2
3
.100% 22%
. 1,36.10
d d
tm
P P
H
P I U
= = = ≈
Ta thấy H
2
< H
1
, nghĩa là hiệu suất thắp sáng ở sơ đồ H.1a cao hơn.
8:- Gọi điện trở các đoạn giây có tiết diện S
1
, S
2
, S
3
, S
4
tương ứng là: R
1
, R

4 4 4 4
3 4
6 3
3
R S R
R R
S
= = =
Điện trở của đoạn mạch AB là:
R

= R
1
+ R
2
+ R
3
+ R
4
= 4R
4
+ 2R
4
+ 4/3R
4
+ R
4
R

= 25R

4
= 24V
Hiệu điện thế giữa hai đầu dây thứ ba:
U
3
= I.R
3
= (12/R
4
).(4R
4
/3 )= 16V
Hiệu điện thế giữa hai đầu dây thứ tư:
U
4
= I.R
4
= (12/R
4
).R
4
= 12V
14: a)R tương dương của R
1
và R
x
: R
1x
=
x

+
+
18
)5,4(24
I qua mạch chính : I = U/R =
x
x
R
R
+
+
5,4
18
Ta có : I
x
R
x
= I R
1x


I
x
= I
x
x
R
R
1
=

x
= 13,5 W
Ta có pt bậc 2 R
2
x
- 15 R
x
+ 20,25 = 0
Giải pt bậc 2 ta được 2 nghiệm R
x
= 13,5

và R
x
= 1,5

Hiệu suất của mạch điện H =
R
R
RI
RI
P
P
xx
t
i 1
2
1
2
==

= I
2
x
R
x
=
2
5,4
18








+
x
R
R
x
=
9
25,20
324
++
x
x
R

= 18W
15:*Nhiệt lượng cần để tăng nhiệt độ của ấm nhôm từ 25
o
C tới 100
o
C là:
Q
1
= m
1
c
1
( t
2
– t
1
) = 0,5.880.(100 – 25 ) = 33000 ( J ) (0,5đ)
*Nhiệt lượng cần để tăng nhiệt độ của nước từ 25
o
C tới 100
o
C là:
Q
2
= mc ( t
2
– t
1
) = 2.4200.( 100 – 25 ) = 630000 ( J )
*Nhiệt lượng tổng cộng cần thiết:

m
c t
Q
t
mc
⇒ =

⇒ =

⇒ ∆ =
Trong đó Q: Nhiệt lượng(J)
m: Khối lượng(kg)
c: Nhiệt dung riêng(kg/J.K)


t : Độ tăng nhệt độ
- Lưu ý công thức tính khối lượng: m = V.D
2. Công thức tính nhiệt lượng vật toả ra hay thu vào khi nóng chảy hay đông
đặc.

(1)Q m
λ
=

(2)
.
(3)
Q
m
Q


.100%
toa
thu
Q
H
Q
=
:
4. Phương trình cân bằng nhiệt:
Q
toả
= Q
thu

II/ PHƯƠNG PHÁP GIẢI
1/ Tóm tắt bài toán,chuyển đổi đơn vị( nếu có)
2/ Phân tích tìm lời giải.
3/ Trình bài lời giải.
4/ Kiểm tra kết quả và kết luận.
III.CÁC DẠNG BÀI TẬP CƠ BẢN
1. Dạng bài tính nhiệt lượng toả ra hay thu vào của một vật dạng đơn giản:
Bài 1: Tính nhiệt lượng cần thiết để đun sôi 2l nước ở 20
0
C, nhiêt dung riêng của
nước c = 4200J/ kg.K, khối lượng riêng của nước là 1000kg/m
3
?
1. Tóm tăt và phân tích lời giải.
Tóm tắt Phân tích lời giải


t= 2.4200.(100 - 20) =
Đáp số:
Bài 2. Tính nhiệt lượng cần thiết để hoá hơi hoàn toàn 2m
3
nước đá, biết biết rằng
nhiệt dung riêng của nước là c = 4200J/kg.K, nhiệt hoá hơi của nước là, nhiệt nóng
chảy của đá là; khối lượng riêng của nước đá là.
1. Tóm tăt và phân tích lời giải.
Tóm tắt Phân tích lời giải
V = 2l
T= 20
0
C
c = 4200J/ kg.K
D = 1000kg/m
3
Q= ?

?Q =



.Q mc t= ∆



.m V D
=
2.Trình bày lời giải.

C được cách nhiệt hoàn toàn với môi trường bên ngoài. Người ta thả vào
trongbình nhôm một thỏi hợp kim nhôm - thiếc có khối lợng m
3
= 200g và đã được
nung nóng ở nhiệt độ t
3
= 120
0
C. Nhiệt độ của cả hệ thống sau khi cân bằng là t
2
= 14
0
C.
Tính khối lượng nhôm và thiếc có trong thỏi hợp kim, biết rằng nhiệt dung riêng của
nhôm là c
1
= 900J/kg.K; của nước là c
2
= 4200J/kg.K và của thiếc là c
4
= 230J/kg.K.
Bài 2: Có hai bình nước, bình I chứa m
1
= 3,6kg nước ở nhiệt độ t
1
= 60 độ C, bình II
chứa m
2
= 0,9 kg nước ở nhiệt độ t
2

+ Hiệu suất của quá trình biến đổi chất
PHẦN III: CƠ HỌC.
Bài 1: Một hợp kim A được tạo nên từ các kim loại đồng và bạc. Tỉ lệ khối lượng
đồng và bạc trong hợp kim lần lượt là 80% và 20%.
a) Tìm khối lượng riêng của hợp kim A
b) Một hợp kim B được tạo nên từ kim loại vàng và hợp kim A nêu trên. Hợp kim B
được dùng để chế tạo một chiếc vương miện. Chiếc vương miện hoàn toàn đặc. Chiếc
vương miện có khối lượng là 75g và thể tích là 5cm
3
. Tìm khối lượng của vàng trong
vương miện.Khối lượng riêng của đồng là 8,9g/cm3, của bạc là 15,5g/cm
3
, của vàng là
19,3g/cm
3

Bài 2: Một khối hộp trọng lượng P= 1000N được đặt nằm ngang trong một hồ nước,
mặt trên của khối hộp ngang với mặt nước. Khối hộp có chiều cao là h= 0.6m, tiết diện
là S= 0.1m
2
. Trọng lượng riêng của nước D=10000N/m
3
. Tác dụng lực F lên khối hộp
theo phương thẳng đứng để di chuyển khối hộp thật chậm ra khỏi mặt nước.
a) Gọi quãng đường đi của khối hộp là x (0<= x<= h). Chứng minh rằng giá trị của F là
một hàm bậc nhất theo x. Vẽ đồ thị biểu diễn sự biến đổi của F theo x.
b) Cho biết khi F là hàm bậc nhất của x thì giá trị trung bình của F là Ftb = (F
1
+F
2

+ Quãng đường BC là 1 độ dài; quãng đường AB là 1 - x độ dài; quãng đường AC là
x độ dài
+ Thời gian thuyền chuyển động từ Avề B là:
1
1
1 1 1
( ) 1 ( )
2 2
x
h x v v
v v

= ⇒ − = −

a) Tổng thời gian thuyền đã đi là:
1
1 1
( )
2
h
v v
+
+
b) Thời gian thuyền chuyển động từ Avề B là:
1
1 1
( )
2
x
h

( )
( )
1 ( ) ( )
2
2
2 2
1
2 ( )1 1 1 1 1 1 2 1
1 ( )
1 1
2
2 2 2 2 2 2
2
1 1
( ) ( )
2 2
1 1 2 1 1 2
2 2 2
x v v
x v v
x v v x v v
v vx x v
v v
v v v v v v v v v
v v v
x v v x v v
v
v v v v v

= −


( )
1
1
2
1 1
1 1 1
1
1
1
( )
( )
2
2
2 (2 )
2 2 2
2
x v v
x v v
v
v v v v
v v v v vv
v




= −
= −
  

v
+ Thời gian ông đi bộ đến cơ quan là:
1
1
v
+ Thời gian ông đi xe máy đến cơ quan là:
2
1
v
+ Tổng thời gian ông đi bộ và xe máy đến cơ quan là :
1 2
1x x
v v

+
Thời gian tổng cộng đến cơ quan chỉ bằng nửa thời gian nếu ông phải đi bộ suốt cả
quãng
từ đó ta có:
2 2 1
1 1 2
1 1
( ) 2 . 2(1 )
2
x x
v v x x v
v v v

= + ⇔ = − −
Thời gian tổng cộng đến cơ quan gấp đôi thời gian nếu ông đi xe máy từ nhà đến cơ
quan:

  
= + − = + −
=
 


Vậy ông đi được
1
3
quãng đường từ nhà đến cơ quan thì gặp con trai ông.
Bài tâp 6: Một khối hình lập phương có cạnh a = 8cm được thả vào nước. Người ta
thấy phần gỗ nổi trên mặt nước là một đoạn h = 4,8cm.
1/ Tìm khối lượng riêngg của gỗ biết khối lượng riêng của nước là D
0
= 1000kg/m
3
.
2) Nối khối gỗ vào vật nặng có khối lượng riêng 800kg/m
3
bằng một sợi dây mảnh qua
tâm của mặt dưới khối gỗ sao cho phần gỗ nổi còn lại trên mặt nước còn lại là 2,4 cm.
Tính lực căng của dây.
1. Tóm tăt và phân tích lời giải.
Tóm tắt Phân tích lời giải
Hình lập phương có cạnh a
h = 4,8cm
D
0
= 1000kg/m
3

) = 5,12.10
-4
(m
3
Thể tích của phần gỗ chiếm chỗ trong nước là:
V
1
= 8.8.( 8- 4,8) = 204,8(cm
3
) = 2,048.10
-4
(m
3
)
Theo công thức tính lực đẩy Ac -si - met, ta có

4
1
10. . 10.1000.2,048.10 2,048( )
A
F V D N

= = =
Vì khúc khỗ đứng yên khi đó ta có trọng lực của khối gỗ cân bằng với lực đẩy Ac -si
- met, nên

2,048( )
A
p F N= =
Từ đó ta có khối lượng riêng của vật là:




10
p
m =


1
10. .
A
p F V D= =
F
p
T
8cm - 2,4cm
Ta có khi vật cân bằng:
2 3
0 2
10 . 10. . 10.0.08 .(0,08 0,024)1000 10.0,08 .400 1,536( )
A
T F P D V V D N= − = − = − − =

PHẦN IV: QUANG HỌC
Câu 1: Một nguồn sáng có dạng đĩa hình tròn tâm O
1
, đường kính AB=d1=30cm. Một
màn chắn M đặt song song với đĩa sáng và ở cách đĩa đoạn l=50cm. Một tấm bìa phản
ánh sáng hình tròn tâm O
2

quay và nhau. Khoảng cách giữa hai gương là h =AC =20cm, chiều dài mỗi gương là d
=AB = CD =85 cm. Một bóng đèn nhỏ S đặt cách đều hai gương, ngang với mép A và
C của hai gương. Một người đặt mắt tại O ở cách đều hai gương và cách S đoạn
l=SO=100 cm.
a) Hãy vẽ và nêu cách vẽ đường đi của tia sáng từ S đến và phản xạ hai lần trên G1, một
lần trên G2 rồi đến mắt. Tính chiều dài đường đi tia sáng này.
b)Người này nhìn vào gương sẽ thấy tối đa bao nhiêu ảnh của S trong hai gương đó.


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status