Chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi môn Vật lý Lớp 9 - Phần điện học

docx 21 Trang tailieugiaoduc 30
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi môn Vật lý Lớp 9 - Phần điện học", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.

Tóm tắt nội dung tài liệu: Chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi môn Vật lý Lớp 9 - Phần điện học

Chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi môn Vật lý Lớp 9 - Phần điện học
 A là công của dòng điện tính bằng đơn vị J.Ngoài ra người ta còn dùng đơn 
vịWs hoặc KWh
4. Công suất của dòng điện:
 ạ Định nghĩa:
 Công suất có được xác định bằng tích của HĐT 2đầu đoạn mạch với cường độ dòng điện 
qua nó.
 b.Công thức: P=UI
 Ngoài ra người ta còn dùng các công thức khác đó là: P=RI2 Hoặc P=U2/R
 *Lưu ý:
 - Trên mỗi dụng cụ dùng điện hay trên mỗi đèn điện người ta có ghi hiệu điện thế và công 
suất định mức của chúng.
 - Khi xét đèn điện hay các thiết bị điện hoạt động bình thường hay không ta so sánh HĐT 
thực tế với HĐT định mức, hoặc so sánh cường độ dòng điện thực tế với cường độ dòng điện 
định mức
 Nếu Utt<Uđm ( hoặc Itt<Iđm): Thiết bị hoạt động yếu, đèn sáng mờ.
 Nếu Utt=Uđm ( hoặc Itt=Iđm): Thiết bị hoạt độngbình thường, đèn sáng bình thường
 Nếu Utt>Uđm ( hoặc Itt>Iđm): Thiết bị hoạt động mạnh, đèn sáng quá sáng
 5.Định luật Jun-Lenxơ:
 a. Định luật:
 Nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện, với điện 
trở và thời gian dòng điện chạy quạ
 b. Công thức:
 - Nếu tính theo đơn vị J: Q=I2Rt
 -Nếu tính theo đơn vị cal: Q= 0,24I2Rt
B. Bài tập:
1.Tính điện trở tương đương của đoạn mạch như hình vẽ( H.1) Biết các điện trở bằng nhau 
và bằng r.
 Giải A C
 Điện trở của đoạn mạch:
 3r
 RAB= RAC + RCD + RDB = r + + r = 2,75r B D
 4
 H.1
2. Bốn điện trở giống nhau có điện trở bằng r , Hỏi có bao nhiêu cách mắc để điện trở của 
đoạn mạch có giá tri khác nhaụ
 Giải:
 Có 9 cách mắc để điện trở của đoạn mạch có giá trị khác nhau;
 Rtd1=4r ; Rtd2= r/4 ; Rtd3= 3r/4 ; Rtd4=4r/3 ; Rtd5= 5r/2 ; Rtd6 = 2r/5
 Rtd7 = 5r/3 ; Rtd8 = 3r/5; Rtđ9 =r.
3. Có một số điện trở R=5  . Hỏi phải dùng tối thiểu bao nhiêu điện trở để mắc thành mạch 
điện có điện trở tương đương Rtđ= 3  . Vẽ sơ đồ mắc mạch điện đó.
 Giải:
 Vì Rtđ nhỏ hơn điện trở thành phần nên các điện trở R mắc theo kiểu song song
 Gọi R1 là điện trở của nhánh mắc song song R
 R.R1
 Rtđ= = 3 
 R R1
=>R.R1=3( R+R1)  5R1=15+ 3R1 => R1 = 7,5  H.2
 Vì R1>R nên nhánh R1 gồm R nối tiếp R2
 R1= R + R2 => R2= 2,5  Vậy mạch điện được mắc như sau ( hình 2)
 Trang 2 U R1.R2
 R// = = 6  Hay = 6 
 I // R1 R2
  R1.R2=6( R1+R2)  R1.R2= 150 (2)
 Từ (1) và (2) ta được: R1=15  ; R2= 10  Hoặc R1=10  ; R2= 15 
8. Có hai dây dẫn, 1 dây làm bằng đồng còn dây kia làm bằng nhôm. Dây đồng có tiết diện 
0,5 lần dây nhôm và có chiều dài gấp 0,75 lần chiều dài dây nhôm. Tính điện trở của dây 
nhôm, biết dây đồng có điện trở 10  .
 Giải:
 lñ
 Điện trở của dây đồng: Rđ= đ (1)
 S ñ
 ln n
 Điện trở của dây nhôm: Rn= (2)
 S n
 R l S
 Từ (1) và (2) ta có: d = d. d. n (3)
 Rn n.ln.S d
 Thay Sđ=0,5 Sn ø; lđ= 0,75 ln ; điện trở suất của đồng và nhôm vào (3) ta được:
 Rn= 0,11Rđ . Hay Rn= 0,11. 10=11 
9. Cho mạch điện như hình vẽ (Hình 4)
Trong đó: R1=2  ; R2=3  ;R3=4  ; Rx là biến trở
 ạKhi Rx= R3. tính điện trở tương đương của mạch điện.
 b. cho HĐT 2 đầu đoạn mạch là 8V, điều chỉnh Rx cho đến khi ampe kế chỉ 2Ạ Lúc đó Rx 
có giá trị bao nhiêụ
 Giải:
 a. Điện trởcủa mạch điện.
 Rtđ= R12 + R3x R1 R3
 A 
 R1.R2 R3. Rx
 Rtđ= + R2 Rb
 R1 R2 R3 Rx
 Thay số ta được: Rtđ= 3,2 
 H.4
 , U
 b. Điện trở của đoạn mạch:R tđ= = 4 
 I
 ,
 Điện trở của đoạn mạch gồm R3 và Rx: R3x=R tđ- R12= 2,8 
 R3. Rx
 Hay =2,8  => Rx = 3,9 
 R3 Rx
 10. Cho mạch điện như hình 5. Trong đó: R 1=10  ; R2=3  ; R3=R4= 6  R5=4  . 
Cường độ dòng điện chạy trong mạch chính là 6Ạ Tính cường độ dòng điện qua mỗi điện 
trở.
 Giải
 R1 C R2 
 Điện trở của nhánh gồm R1,R2,R3
 R2. R3 3.6
 R123=R1+R23= R1+ 10 12  A R4 R3 B
 R2 R3 3 6
 Điện trở của đoạn AB R5
 1 1 1 1 1 1 1 1
 R R R R 12 6 4 2
 AB 123 4 5 H.5
 =>RAB=2 
 Hiệu điện thế 2 đầu đoạn AB: UAB= Ị RAB=6.2=12V
 Trang 4 a/ Điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp: Rnt = R1+ R2
 R1.R2
 Điện trở tương đương của đoạn mạch song song: R//=
 R1 R2
 Theo đề ta có:
 R R R (R R )
 nt 6,25 1 2 6.25 1 2 6.25
 R// R1. R2 R1.R2
 R1 R2
 2 2
 R 1 2R R R 2 R R
 1 2 6,25 1 2 2 6,25
 R1R2 R2 R1
 R
 Đặt 2 x ( x>0) ; Phương trình trên có thể viết lại: x+ 1/x = 4,25 ( * )
 R2
 Giải phương trình (*) ta được: x=4 và x=1/4.
 R1
 Vậy tỉ số giữa R1 và R2 là: 4
 R2
 R1
 b/ Ta có: 4 (1) R1+ R2= 100 (2)
 R2
 Từ (1) và (2) ta suy ra R1=80  ; R2 20  .
13. Để đo điện trở của đèn , một học sinh đã mắc mạch điện như hình 7 
 a/ hãy cho biết nhận xét của mình về mạch điện nàỵ
 b/ Cho biết ampe kế chỉ 0,2A , vôn kế chỉ 5V.
Ý nghĩa của các giá trị đó là gì?
 Giải: A B V C
 a/ HS đó đã mắc nhầm mạch điện.
 Đúng ra phải mắc vôn kế song song với đèn A
( giữa hai điểm A và B) còn ampe kế nối tiếp H.7
 với đèn ( giữa hai điểm B và C)
 b/ Số chỉ của ampe kế cho biết cường độ dòng điện qua am pe kế chứ không phải cường độ 
dòng điện qua đèn.
 Số chỉ của vôn kế cho biết hiệu điện thế giữa hai điểm BC chứ không phải hiệu điện thế hai 
đầu của đèn.
 14. Cho một nguồn điện , một ampe kế , một điện trở R=50  , một vật dẫn chưa biết điện 
trở X, các dây dẫn điện. ( Coi ampe kế có điện trở không đáng kể) . Hãy vẽ sơ đồ và nêu 
nguyên tắc xác định điện trở X.
 Giải:
 Sơ đồ mạch điện:
 R X
 X R
 A A
 (1) (2)
 H.8 H.8
 Trong 2 sơ đồ:
 Trong sơ đồ (1) ta đo được cường độ dòng điện qua điện trở X là I 
 Trong sơ đồ (2) ta đo được cường độ dòng điện qua điện trở R là Í.
 Do hiệu điện thế 2 đầu đoạn mạch bằng nhau, nếu bỏ qua điện trở của ampe kế thì ta có:
 IX = ÍR => X = Í.R/ I
 Trang 6 m = DV = DSl
 m DSl l
 1 1 1
 m DSl l
 Mà m1 = 4m2 => m = m1 + m2 = 5m2 = 1.25m1
  l = 1,25l1
 R1 .l1S l1 R
 Điện trở của dây l1: R 0,8R
 R .l.S l 1 1.25
 Tương tự ta có: R2 = 0,2R
 R1. R2
 Điện trở tương đương của đoạn mạch mắc song song: Rtd 0,16R
 R1 R2
 18. Cho mạch điện như hình 11. MN là một sợi dây đồng chất tiết diện đều có điện trở R 
= 10  ; Ro= 3  . Hiệu điện thế UAB= 12V. 
 Khi con chạy C ở vị trí mà MC=0,6m. Tính điện trở MC của biến trở, tính hiệu điện thế 
giữa hai điểm AC.
 Giải:
 Điện trở R1 của đoạn MC của biến trở:
 R .l S MC 0,6
 1 1 0,6 M N 
 R .l.S MN 1
 => R1 = 0,6R = 0,6.10 = 6  R0 C
 Điện trở R2 của đoạn CN của biến trở:
 R2 = R – R1 = 10 – 6 = 4  A B
 Điện trở tương đương của đoạn AC
 R1. R0 6.3
 RAC 2 
 H.11
 R1 R0 6 3
 Điện trở tương đương của đoạn mạch AB
 RAB = RAC + RCM = 2 + 4 = 6 
 U 12
 Cượng độ dòng điện qua mạch chính: I AB 2A
 RAB 6
 Hiệu điện thế giữa hai điểm AC: UAC = RAC .I = 2.2 = 4V
 19. Một bóng đèn có ghi 220V-100W. Nếu mắc đèn vào nguồn điện có HĐT 110V thì 
công suất của tiêu thụ của đèn là bao nhiêụ
 Giải:
 2 2
 U dm 220
 Điện trở của đèn: R= 484 
 Pdm 100
 U 2 1102
 Công suất tiêu thụ của đèn: P= 25W
 R 484
 20. Có 2 bóng đèn điện, trong đó: Đ1: 220V-75W ; Đ2 : 220V- 25W.
 ạ Nếu mắc nối tiếp 2 bóng đèn vào 2 điểm có HĐT 220V thì đèn nào sáng hơn. Tính công 
 suất của mỗi bóng và công suất của đoạn mạch.
 b. Nếu mắc song song chúng vào 2 điểm có HĐT 220V thì đèn nào sáng hơn Tính công 
 suất của đoạn mạch.
 Giải:
 2 2
 U 1dm 200
 Điện trở của đèn 1: R1= 645,3 
 P1dm 75
 2 2
 U 2dm 220
 Điện trở của đèn 2: R2= 1936 
 P2dm 25
 ạ Khi mắc 2 đèn nối tiếp vào 2 điểm có HĐT 220V thì cường độ dòng điện qua mỗi đèn:
 Trang 8 23. Cho mạch điện như hình 13. Đ1 Đ2 R3
 Trong đó: Đ1: 3V-6W 
 Đ2: 6V-3W R3 = 2  R1 R2 
 Hai đèn sáng bình thường khi AB được 
 mắc vào nguồn có hiệu điện thế 15V
 a/ Tính điện trở của mỗi bóng đèn và A B
 cường độ dòng điện qua mỗi bóng. 
 H.13
 b/ Tính cường độ dòng điện qua R1, R2 và giá trị điện trở R1, R2.
 c/ Tính điện trở tương đương của toàn mạch.
 d/ Tính công suất tiêu thụ của toàn mạch.
 Giải:
 a/ Điện trở của mỗi bóng đèn:
 2 2 2 2
 U 1dm 3 U 2dm 6
 R1 1,5 vaø R2 12
 p1dm 6 P2dm 3
 Vì 2 đèn sáng bình thường nên cường độ dòng điện qua mỗi đèn bằng cường độ dòng điện 
định mức của mỗi đèn. Cường độ dòng điện qua Đ1 và Đ2:
 P1dm 6 P2dm 3
 I1 2A vaø I 2 0,5A
 U1dm 3 U 2dm 6
 b/ Hiệu điện thế 2 đầu R3:
 Vì 2 đèn sáng bình thường nên U1 = 3V; U2 = 6V
 U3 = U- ( U1+ U2) = 15 – ( 3 + 6) = 6V
 U 3 6
 Cường độ dòng điện qua R3: I 3 I 3A 
 R3 2
 Cường độ dòng điện qua R1 và R2:
 IR1 = I – I1 = 3-2 = 1A và IR2 = I – I2 = 3 – 0,5 = 2,5A
 U1 3 U 2 6
 Giá trị điện trở R1 và R2: R1 3 vaø R2 2,4
 I R1 1 I R2 2,5
 U 15
 c/ Điện trở tương đương của toàn mạch: R 5
 td I 3
 d/ Công suất tiêu thụ của toàn mạch: P = UI = 15.3 = 45W
 24. Cho mạch điện như hình 14. A C
 Trong đó: đèn có ghi 6V-12W; 
 Điện trở R0 = 5  và biến trở. A R’ B Đ
 UAC = 10V. 
 Điện trở của dây nối và ampe kế rất nhỏ. R0
 a/ Con chạy đang ở vị trí ứng với R’ = 2  . H.14
 Tính số chỉ của ampe kế, đèn sáng như thế nào? 
 Công suất của đèn khi đó?
 b/Muốn đèn sáng bình thường cần di chuyển con chạy về phía nào? Tính R’lúc đó.
 c/ Khi đèn sáng bình thường tính hiệu suất của mạch.
 Giải:
 2 2
 U dm 6
 Điện trở của bóng đèn: R1 3
 Pdm 12
 R0. R' 5.2
 Điện trở của đoạn mạch AB: RAB 1,43
 R0 R' 5 2
 Điện trở tương đương của toàn mạch: RAC = RAB + R1 = 1,43 + 3 = 4,43 
 Trang 10 26. Người ta dùng một bếp điện 220V-1000W để đun 250g nước ở nhiệt độ 250C cho đến 
khi hóa hơi hoàn toàn ở nhiệt độ sôị Hiệu suất của bếp là 0,85. Cho biết nhiệt dung riêng của 
nước là c= 4200J/KgK; nhiệt hóa hơi của nước là L = 2,3.106 J/Kg.
 a/ Tính thời gian cần thiết khi bếp điện sử dụng đúng hiệu điện thế định mức.
 b/ Khi hiệu điện thế sụt xuống 190V, thời gian cần thiết dùng để đun là bao nhiêủ
 Giải:
 a/ Nhiệt lượng cần cung cấp để đun nước tăng đến 1000C
 Q1 = mc( t2 – t1) = 0,25. 4200(100 – 25) = 78750J
 Nhiệt lượng cần cung cấp để nước hóa hơi hoàn toàn ở nhiệt độ sôị
 6
 Q2 = mL = 0,25. 2,3.10 = 575000J
 Nhiệt lượng tổng cộng dùng để cung cấp cho 250g nước từ 250C đến khi hóa hơi hoàn toàn 
ở nhiệt độ sôi:
 Q = Q1 + Q2 = 78750 + 575000 = 653750J
 Nhiệt lượng do bếp tỏa ra trong thời gian t : Q’ = Pt
 Nhiệt lượng có ích nườc thu vào: Qi = Q’H = PtH = 1000.0,85t= 850t 
 Theo định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng, ta có:
 Q = Qi  850t = 653750 => t = 769s
 b/ Công suất bếp tỏa ra khi hiệu điện thế Ú = 190V
 U '2 U '2 U '2 .P 190.1000
 P' 746W
 R U 2 U 220
 P
 Tương tự như câu a ta suy ra: t’= 1031s
 27. Một dây dẫn được nhúng ngập trong 1 lít nước có nhiệt độ ban đầu 200C. Hỏi sau thời 
gian bao lâu nước sôị Biết hiệu điện thế giữa hai đầu dây là 220V và cường độ dòng điện qua 
dây là 5Ạ ( Bỏ qua mất mất nhiệt do tỏa ra môi trường xung quanh và do ấm thu).
 Giải:
 Nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn khi có dòng điện chạy qua:
 2
 Qtỏa = RI t = UIt = 220.5.t = 1100t
 Nhiệt lượng nước thu vào để tăng nhiệt độ từ 200C đến 1000C
 Qthu = mc(t2-t1) = 1.4200.(100-20) = 336000J
 Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có:
 Qtỏa = Qthu  1100t = 336000J => t = 305s 
 28. Một bếp điện có 2 dây điện trở R 1=4  ; R2= 6  . Nếu sử dụng dây thứ nhất để đun 
nước thì sau thời gian t1= 10ph nước sôi; nếu sử dụng dây thứ hai thì sau thời gian t2=? nước 
sôỉ
 a/ Nếu hai dây trên được mắc nối tiếp nhau thì sau bao lâu nước sôỉ
 b/ Nếu hai dây trên được mắc song song thì sau bao lâu nước sôỉ
 ( Bỏ qua mất mát nhiệt trong các trường hợp trên lượng nước dùng để đun như nhau và hiệu 
điện thế nguồn không thay đổi)
 Giải:
 U 2
 Nhiệt lượng bếp tỏa ra khi dùng điện trở R1: Q1 = .t1 (1)
 R1
 U 2
 Nhiệt lượng bếp tỏa ra khi dùng điện trở R2: Q2 = .t2 (2)
 R2
 Theo đề , vì lượng nước không đổi và bỏ qua mất mát nhiệt . Từ (1) và (2) ta có:
 t1 R1 t1.R2 10 ph.6
 t2 15ph
 t2 R2 R1 4
 a/ Khi dùng R1 nối tiếp R2:
 Trang 12 Giải:
 Điện năng 1 đèn ống công suất 40W tiêu thụ trong 1 năm
 A1 = P1.t = 40.10.365 = 146000Wh = 146KWh
 Điện năng 1 đèn compact công suất 15W tiêu thụ trong 1 năm:
 A2 = P2.t = 15.10.365 = 54750Wh = 54,75KWh
 Tổng số điện năng xí nghiệp tiết kiệm được trong 1 năm khi sử dụng đèn compact:
 A = (A1 – A2). 300 = ( 146 – 54,75 ).300 = 27375kWh
 Số tiền điện tiết kiệm được:T = Ạ 1350 = 27375.1350 = 36 956 250 đồng 
 R1 R2
 32. Cho mạch điện như hình 18. C
 Trong đó: R1 = 10  ; R2= 20  ; A A B
 R3 = 30  ; R4 = 60  .UAB= 24V R3 R4
 Tính cường độ dòng điện qua các D
 điện trở, số chỉ ampe kế. Cho ampe kế lý tưởng. H.18
 Giải:
 Vì ampe kế lý tưởng nên điện trở của đoạn CD bằng 0. Lúc này mạch điện AB được xem 
như gồm ( R1//R3)nt ( R2//R4)
 Điện trở của đoạn mạch AB:
 R1.R3 R2 .R4 10.30 20.60
 RAB= RACD + RCDB = 22,5
 R1 R3 R2 R4 10 30 20 60
 U 24
 Cường độ dòng điện qua mạch chính: I AB 1,07A
 RAB 22,5
 Hiệu điện thế hai đầu đoạn AC: UAC = RAC.I = 7,5.1,07 = 8V
 Hiệu điện thế hai đầu đoạn CB: UCB = UAB – UAC = 24-8 = 16V
 Cường độ dòng điện qua R1; R2; R3; R4:
 U AC 8 U AC 8
 I1 0,8A vaø I 3 0,27A
 R1 10 R3 30
 U CB 16 U CB 16
 I 2 0,8A vaø I 4 0,27A
 R2 20 R4 60
 Giả sử tại A là cực dương và dòng điện chạy từ A sang B. Tại điểm C ta có:
 I1 = IA + I2 => IA = I1 – I2 = 0,8 – 0,8 =0Ạ
 Như vậy số chỉ của ampe kế là 0Ạ
* Chú ý: Đối với những mạch điện có dạng như trên người ta gọi là mạch cầu cân bằng. Cách 
 R R
nhận biết mạch cầu cân bằng: theo hình vẽ trên, nếu 1 2 thì mạch cầu này là mạch 
 R3 R4
cầu cân bằng. Ở mạch cầu cân bằng thì hiệu điện thế giữa hai điểm C và D bằng 0 nên không 
có dòng điện chạy qua đoạn CD.
 33. Cho mạch điện như hình 19
 Trong đó:r1=4  ; r2=6  ; Đ1: 6V-3W; A B
 Đ2:3V-1,5W; RA=0; ampe kế chỉ 0,5ẠTính:
 a/ Cường độ dòng điện qua r2 và r1. r1 r2 Đ2
 b/ HĐT hai đầu đèn Đ2; r2; r1 và toàn mạch. C D
 Đèn có sáng bình thường không? Tại saỏ A Đ1
 Giải:
 Điện trở của bóng đèn 1 và 2:
 2 2 2 2
 U 1 6 U 2 3 H.19
 R1 12 vaø R2 6
 P1 3 P2 1,5
 Trang 14 U 160
 Điện trở R cần tìm: R 80
 I 2
 b/ Cách 1:
 U 160
 Cường độ dòng điện qua R1: I 
 R1 R2 10 R2
 2
 2 R2 .160
 Công suất tỏa nhiệt trên R2: P2 = R2.I = 2 480 (1)
 (10 R2 )
 2
  3R 2 – 100R2 + 300 = 0
 ' 502 900 1600 402
 R 2 = 30  . Hoặc R2 = 3,33  .
 Nếu R2 = 30  => I = 4A < 10A nhận kết quả nàỵ
 Nếu R2 = 3,33  => I = 12A kết quả này không phù hợp ( loại)
 Cách 2:
 Gọi I là cường độ dòng điện chạy qua mạch.
 Hiệu điện thế hai đầu R2: U2 = U – R1I = 160 – 10I
 Công suất tiêu thụ trên R2: P2 = U2I = (160 – 10I)I = 480
  I2 – 16I + 48 =0 (2)
 ' 82 48 16 42
 Nghiệm của phương trình(2) là:I1 = 4A (nhận kết quả này); hoặc I1 = 12A ( loại)
36. Cho mạch điện như hình 20. U
Trong đó; U = 120V; r = 1,25  . r
Bốn bóng đèn giống nhau, mỗi
 bóng có công suất P = 115W; 4Đ 
các đèn đó sáng bình thường. 
Các đèn đó phải mắc thế nàỏ
 H.20
 Tính hiệu điện thế và cường độ dòng điện định mức của mỗi đèn. 
 Giải:
 Công suất tiêu thụ của bốn đèn khi sáng bình thường: P = 4.115 = 460W
Gọi I là cường độ dòng điện qua mạch.
Hiệu điện thế hai đầu điện trở R của mỗi bóng đèn: Uđ = U – rI = 120 – 1,25I
Công suất tiêu thụ của bốn bóng đèn: P = UđI = ( 120 – 1,25I ) I = 460
=> I2 – 96I + 368 = 0 ( 1)
Nghiệm của phương trình trên là: I = 4A và Í = 92Ạ
Với I = 4A => cường độ dòng điện qua mỗi bóng đèn là 1A và U đ = 115V (nhận kết quả 
này).
Với Í=92A =>C. độ dòng điện qua mỗi đèn là 23A vàUđ=6V(loại kết quả này)
Vậy 4 bóng đèn được mắc song song với nhaụ 
 R1 M R3
37. cho mạch điện như hình 21
Trong đó: U=12V; R1=6  ; R2=6  ; A B
R3=12  ; R4=6  R2 N R4
a/ Tính cường độ dòng điện qua mỗi điện trở 
và hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở. + -
b/ Nối M và N bằng một vôn kếV ( có điện trở 
 rất lớn) thì vôn kế chỉ bao nhiêủ Cực dương 
của vôn kế nối với điểm nàỏ H.21
c/ Nối Mvà N bằng một vôn kế A ( có điện trở không đáng kể thì ampe kế chỉ bao nhiêủ
 Giải:
a/ Cường độ dòng điện qua nhánh R1-R3 và nhánh R2-R4
 Trang 16 U AB 12 U AB 12
 I1 I 3 1A vaø I 2 I 4 2A
 R1 R3 4 8 R2 R4 2 4
 b/ Khi K đóng:
 Theo câu a, khi K mở ta có hiệu điện thế hai đầu R1; R2 là:
 UR1 = UAM = I1.R1 = 1.4 = 4V và UR2 = UAN = I2.R2 = 2.2 = 4V
 Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N: UMN = UMA + UAN = -UAM + UAN = 0
 Vậy khi đóng khóa K thì cường độ dòng điện qua các điện trở không thay đổị
 Ta có thể giải theo cách khác:
 UMN = UMB + UBN = UMB –UNB =0
 U MB = UNB
 U AM U AN I1.R1 I 2 R2 R1 R2
  Vậy: R1.R4 R2 .R3
 U MB U NB I 3 R3 I 4 R4 R3 R4
 Hay mạch điện trên là mạch cầu cân bằng, dòng điện không qua cầu . Trong truờng hợp 
này, nếu thay R5 bằng vôn kế hay ampe kế thì chúng đều chỉ giá trị 0.
 39*. Cho mạch điện như hình vẽ, trong đó: 
 R1=5  ; R2=2  ; R3=10  ; R4=30  ; R1 C R2
 R5=5  ; UAB=15V.
 Tính cường độ dòn điện qua mỗi điện trở A R5 B
 Và điện trở tương đương của đoạn mạch AB
 Giải: R3 D R4
 Giả sử dòng điện chạy trong mạch có chiều
 như hình vẽ. Tại nút C và D ta có:
 I1=I2+I5 (1) I1 R1 C I2 R2
 I4=I3+I5 I5
 Theo đề ta có: UAB = VA-VB =U =15V A R5 B
 Giả sử ta chọn VB =0; suy ra: VA=Ụ
 Aùp dụng công thức định luật Ôm ta có: I3 R3 D I4 R4
 U AC VA Vc U Vc U CB Vc VB VC U AD VA VD U VD
 I1 ; I 2 ; I 3 
 R1 R1 5 R2 R2 2 R3 R3 10
 U DB VD VB VD U CD VC VD VC VD
 I 4 ; I 5 ; ( 2)
 R4 R4 30 R5 R5 5
 Thay giaùtrò cuûa I1; I 2 ; I 3 ; I 4 ; I 5 töø heä phöông trình (2) vaøo heä phöông trình (1) ta ñöôïc :
 U - V V V V V U V V V
 c C C D ; D D c D ( 3 )
 5 2 5 30 10 5
 Töø heä phöông trình ( 3) ta suy ra : 9VC 2VD 2U ; 10VD 6VC 3U ( 4 )
 U U
 Giaûi heä phöông trình ( 4) ta ñöôïc : V 5V vaø V 7,5V
 C 3 D 2
 Thay giaùtrò VC vaø VD vaøo heä phöông trình (2) ta ñöôïc :
 I1=2A ; I2= 2,5A ; I3= 0,75A ; I4= 0,25A ; I5 = 0,5A
 Cường độ dòng điện chạy trong mạch chính: I = I1+I3 = 2 + 0,75 = 2,75A
 U
 Điện trở tương đương của đoạn mạch AB: R 5.45A
 AB I
 40. Một bóng đèn có ghi 120V-60W được sử dụng với mạng điện có hiệu điện thế 220V.
 a/ Cần phải mắc điện trở R với đèn ra sao để đèn sáng bình thường. Tính giá trị của điện 
trở R.
 b/ Tìm hiệu suất của cách sử dụng điện trên.
 Giải:
 Trang 18 2 2 2
 U 1.t U 2 .t U 3 .t
 1 Q kt (1) ; 2 Q kt (2) ; 3 Q kt (3)
 R 1 R 2 R 3
 2 2
 t .U 1 t .U 2
 Töø (1) vaø (2) kR 1 2 (4)
 t1 t2
 2 2
 t .U 2 t .U 3
 Töø (2) vaø (3) kR 2 3 (5)
 t2 t3
 2 2
 t2 .t1 (U 1 U 2 )
 Töø (4) vaø (5) t3 2 2 2 2
 t1 (U 1 U 3 ) t2 (U 2 U 3 )
 Thay số ta được: t3 = 30,76 ph 
 Đ1 C Đ2
43*.Cho mạch điện như hình vẽ ( Hình 26). A Đ3 B
 Trong đó:Đ1:6V-6W; Đ2:12V-6W.
 Khi mắc hai điểm A và B vào hiệu Đ4 D Đ5
 điện thế U0 thì các đèn sáng bình
 thường. Hãy xác định: H. 26
 a/ Hiệu điện thế định mức của các đèn Đ3; Đ4; Đ5.
 b/ Công suất tiêu thụ của cả mạch. Biết công suất tiêu thụ của Đ3 là 1,5W và tỉ số công 
suất định mức của Đ4/Đ5 là 5/3.
 Giải:
 a/ Giả sử điểm A nối với cực dương, B nối với cực âm của nguồn điện nên dòng điện I1; 
I2; I4; I5 trên nhánh ACB và ADB có chiều từ A đến B.
 Cường độ dòng điện chạy qua đèn Đ1 và Đ2 là:
 P1 6 P2 6
 I1 1A ; I 2 0,5A
 U1 6 U 2 12
 Vì I1>I2 nên dòng điện qua đèn Đ3 phải có chiều từ C đến D:
 I1 = I2 + I3 => I3 = I1 – I2 = 1 – 0,5 = 0,5Ạ
 P3 1,5
 Vậy hiệu điện thế định mức của đèn Đ3 là: U3 = 3V
 I 3 0,5
 Ta có: UAD = UAC + UCD => U4 = U1 + U3 = 6 + 3 = 9V
 Và UDB = UAB – UAD => U5 = ( U1 + U2 ) – U4 = ( 6 + 12 ) – 9 = 9V
 Vì hai đèn sáng bình thường nên hiệu điện thế định mức của đèn Đ4 và Đ5 là 9V
 b/ Vì hai đèn có cùng hiệu điện thế định mức nên tỉ số công suất của chúng bằng tỉ số cường 
độ dòng điện định mức của chúng:
 P5 I 5 5
 ( Vì I5>I4 ) (1)
 P4 I 4 3
 Mặc khác ta có: I5 = I4 + I3 => I5 = I4 + 0,5 (2)
 Từ (1) và (2) ta suy ra: I4 = 0,75A và I5 = 1,25A
 Suy ra P4 = U4.I4 = 9.0,75 = 6,75W và P5 = U5.I5 = 11,25W.
 Công suất tiêu thụ của cả mạch: 
 P = P1 + P2 + P3 + P4 + P5 =6 + 6 + 1,5 + 6,75 + 11,25 = 31,5W
 44*. Cho mạch điện như hình 27 U
 Trong đó U = 16V; R0 = 4  ; R1= 12  + -
 Rx là giá trị tức thời của một biến trở đủ 
 lớn, ampe kế A và dây nối có điện trở không A
 đáng kể.
 H.27
 a/ Tính Rx sao cho công suất tiêu thụ trên R0
 nó bằng 9W và tính hiệu suất của mạch điện. R1
 Biết rằng tiêu hao năng lượng trên R1 và Rx 
 Trang 20
 Rx 
 푒 푒푞 푡푖표푛 ℎ푒 푒.
 ==
 x=
 =
 =
 =
 ==
 x

File đính kèm:

  • docxchuyen_de_boi_duong_hoc_sinh_gioi_mon_vat_ly_lop_9_phan_dien.docx