Cho mạch điện như hình biết R1 8 R2 12 R3 14 R4 16 uam 19 2v hiệu điện thế hai đầu điện trở R3 bằng

<span class=”text_page_counter”>[1]</span>BỒI DƯỠNG HSG MÔN VẬT LÝ LỚP 9 Buổi 1 Bàì 1: Có hai điện trở R1và R2 mà giá trị cần xác định – Khi mắc R1 nối tiếp với R2 rồi nối vào hiệu điện thế U = 12V thì cường độ dòng điện qua mạch là I = 1,2A – Khi mắc R1 song song với R2 rồi nối vào hiệu điện thế U = 12V thì cường độ dòng điện qua mạch là I = 5A Tính các điện trở R1và R2 Giải – Khi mắc R1 nối tiếp với R2 : Điện trở tương đương của mạch là Mà Rtđ =R1 +R2 nên R1 +R 2=10 Ω. U 12 Rtđ = = =10Ω I 1,2. [1]. – Khi mắc R1 song song với R2 : Điện trở tương đương của mạch là Rtđ =. U 12 Rtđ = = =2,4 Ω I 5. R1 . R2 R1 + R2. Mà nên R1 .R 2=24 [2] Từ [1] và [2] ta được: R1= 4 Ω và R2= 6 Ω Hoặc R1= 6 Ω và R2= 4 Ω Bài 2: Cho mạch điện AB có hiệu điện thế không đổi gồm hai điện trở R 1= 20Ω và R2 mắc nối tiếp. Người ta đo được hiệu điện thế hai đầu điện trở R 1 là U1= 40V. Thay điện trở R2 bằng điện trở R’1= 10Ω thì đo được hiệu điện thế trên đó là U’ 1= 25V. Tính hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch AB và điện trở R2. Giải – Khi R1= 20Ω và U1= 40V thì: I1=. U 1 40 = =2 A=I =I 2 R1 20. Cường độ dòng điện qua R1 là Theo định luật Ôm: U= I. Rtđ = I. [R1+ R2] ⇔ U= 2. [20 + R2] = 40 + 2. R2 [1] Khi R’1= 10Ω và U’1= 25V thì: I1=. U. ‘ ‘. 1. =. 25 =2,5 A= I = I 2 10. R Cường độ dòng điện qua R1 là Theo định luật Ôm: U= I. Rtđ = I. [R1+ R’1] ⇔ U= 2,5. [20 + 10] = 2.5 .30 = 75V [2] 1 1. <span class=”text_page_counter”>[2]</span> Từ [1] và [2] ta được: R2= 17,5Ω và U = 75V Bài 3: Giữa hai cực của nguồn điện có hiệu điện thế không đổi 6V có mắc hai điện trở R1và R2 song song nhau thì đo được cường độ dòng điện qua mạch chính là 0,75A. Biết R 1 gấp hai lần R2. Tính các điện trở R1và R2. Giải U 6 Rtđ = = =8 Ω I 0 , 75 Điện trở tương đương của mạch là Rtđ =. R1 . R2 R1 + R2. Mà và R1= 2. R2 nên ta có:. R1 . R 2 2 R2 . R 2 =8⇔ =8 R 1 + R2 3 R2. ⇔ R2 =12 Ω ⇒ R1 =2 R2 =24 Ω. Bài 4: Giữa hai điểm AB của một mạch điện có hiệu điện thế không đổi 12V, người ta mắc hai điện trở R1= 6Ω và R2= 12Ω song song nhau. 1. Tính cường độ dòng điện qua mạch chính và qua mỗi điện trở. 2. Mắc thêm điện trở R3 vào đoạn mạch nói trên thì cường độ dòng điện qua mạch chính lúc này là 2A. Hỏi mắc R3 vào mạch như thế nào? Tính các giá trị R 3 và cường độ dòng điện qua mỗi điện trở. Giải 1. Cường độ dòng điện qua mạch chính và qua mỗi điện trở Rtđ =. R1 . R2 6 .12 = =4 Ω R1 + R2 6+12. Điện trở tương đương của mạch là Cường độ dòng điện qua mạch chính là Cường độ dòng điện qua R1 là I=. I1=. I=. U 12 = =3 A R tđ 4. U 12 = =2 A R1 6. U 12 = =1 A R 2 12. 2 là 2. Để cường độ dòng điện qua mạch chính là I= 2A< 3A thì điện trở tương đương của mạch phải tăng lên. Vậy R3 phải mắc nối tiếp.. Cường độ dòng điện qua R2. 2. <span class=”text_page_counter”>[3]</span> U 12 Rtđ = = =6 Ω I 2. Điện trở tương đương của mạch lúc này là – Khi R3 mắc nối tiếp với đoạn mạch nói trên thì Rtđ= R3+R12= 6Ω R3 =6−4=2 Ω. 3. – Khi R. mắc nối tiếp với R1 thì. Rtđ =. [R 1 +R3 ]. R 2 [ 6+ R3 ] .12 = =6 Ω R1 + R3 + R2 18+ R3. ⇒ R3 =6 Ω. Vậy khi R3 nối tiếp với đoạn mạch gồm R1 song song R2 thì R3= 2Ω khi R3 nối tiếp với R1 thì R3= 6Ω. Bài 5: Cho mạch điện như hình vẽ. Trong đó Rx là một biến trở có ghi [100 Ω -1A]. A R1 Rx B A M N 1. Biến trở làm bằng Nikêlin có điện trở suất 0,4.10-6Ω.m, đường kính tiết diện 0,2mm. Tính chiều dài dây làm biến trở. 2. Di chuyển con chạy từ đầu này đến đầu kia của biến trở thì số chỉ của ampe kế thay đổi trong khoảng từ 0,5A đến 1,5A. Tính điện trở R1 và hiệu điện thế hai đầu AB lúc đó. Giải 1. Chiều dài dây làm biến trở: 2. d 0 ,04 S= .3 , 14= . 3 .14=0 , 0314 mm 2 =0 , 0314 . 10−6 m2 4 4 Tiết diện của dây: R b . S 100. 0 , 0314 . 10−6 l Rb =ρ . ⇒ l= = =7 , 85 m −6 S ρ 0,4 . 10 Ta có:. 2. Khi con chạy ở M thì Rx= 0 ta có I= 1,5A Ta có UAB= I.R1= 1,5. R1 [1] Khi con chạy ở N thì Rx=100 ta có I= 0,5A Ta có UAB= I.[R1+Rb] = 0,5. [R1+100] [2] Từ [1] và [2] ta được: R1= 50Ω và U = 75V. BỒI DƯỠNG HSG MÔN VẬT LÝ LỚP 9 Buổi 2 3. <span class=”text_page_counter”>[4]</span> Bài 6: Một mạch điện có sơ đồ như hình vẽ: A R1 C R2 B A Biết R1= 10Ω và R2= 40Ω, điện trở ampe kế và dây nối không đáng kể, hiệu điện thế hai đầu AB không đổi. 1. Ampe kế chỉ 1A. Tính hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch AB. 2. Mắc thêm một bóng đèn dây tóc có điện trở Rđ= R3= 24Ω luôn luôn không đổi vào hai điểm C và B của mạch. a] Vẽ sơ đồ mạch điện. Tính điện trở tương đương của mạch và số chỉ của ampe kế lúc này. b] Biết đèn sáng bình thường, tính công suất định mức của đèn. Giải 1. Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch AB: Điện trở tương đương của mạch: Rtđ= R1+ R2= 10 + 40 = 50Ω Ta có: UAB= I. Rtđ = 1.50 =50V 2. a] Sơ đồ mạch điện: A R1 C R2 B A Đ Điện trở tương đương của mạch: Rtđ =R1 + RCB =R1 +. R2 . R3 40. 24 =10+ =25 Ω R 2 + R3 40+24. I A =I=. U 50 = =2 A Rtđ 25. Số chỉ của ampe kế lúc này: c] Công suất định mức của đèn: Khi đèn sáng bình thường thì Rđ= R3=24Ω Hiệu điện thế hai đầu bóng đèn là UĐ= UCB= I.RCB = 2.15 = 30V U ΡĐ =. Đ2. =. 302 =37 , 5 W 24. RĐ Công suất định mức của đèn: Bài 7: Một mạch điện có sơ đồ như hình vẽ, trong đó R1= R2=5Ω và R3=15Ω, điện trở ampe kế, khóa K và dây nối không đáng kể. U. K1. A. K2 R1. R2 4. <span class=”text_page_counter”>[5]</span> a] b] c]. a]. R3 Khi K1 đóng và K2 mở, ampe kế chỉ 1A. Tính hiệu điện thế U đặt vào hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện qua các điên trở. Khi K1 mở và K2 đóng, ampe kế chỉ bao nhiêu? Khi K1 và K2 đều đóng, ampe kế chỉ bao nhiêu? Tính cường độ dòng điện qua các điện trở. Giải Khi K1 đóng và K2 mở: mạch gồm R1 nối tiếp R2 và song song R3 U A. K1 R1. R2. R3 Điện trở tương đương của mạch: R12=R1 + R 2=5+5=10 Ω Rtđ =. R12 . R3 10. 15 = =6 Ω R12 + R3 10+15. Hiệu điện thế U đặt vào hai đầu đoạn mạch: U=I.Rtđ=1.6=6V I 1 =I 2 =. Cường độ dòng điện qua R1 và R2 là Cường độ dòng điện qua R3 là. I3=. U 6 = =0,4 A R3 15. b] Khi K1 mở và K2 đóng: U K2 A. R2. R1 Điện trở tương đương của mạch: R13=R1 +R 3 =5+15=20 Ω. U 6 = =0,6 A R12 10. R3. 5. <span class=”text_page_counter”>[6]</span> Rtđ =. R13 . R 2 20 .5 = =4 Ω R13 + R2 20+5. I A=I=. U 6 = =1,5 A Rtđ 4. I A=I=. U 6 = =1,6 A Rtđ 3 .75. Cường độ dòng điện qua ampe kế là c] Khi K1 và K2 đều đóng: Đoản mạch R1, còn R2 song song R3 Điện trở tương đương của mạch: Rtđ =. R2 . R3 5 .15 = =3 , 75 Ω R 2 + R3 5+15. Cường độ dòng điện qua ampe kế là I2=. Cường độ dòng điện qua R2 là. I3=. Cường độ dòng điện qua R3 là. U 6 = =1,2 A R2 5. U 6 = =0,4 A R3 15. Bài 8:Một mạch điện có sơ đồ như hình vẽ, biết R1=8Ω, R2= R3=4Ω và UAB= 6V không đổi, điện trở ampe kế , khóa K và dây nối không đáng kể. R3 R1. C. R2. A. K A B 1. Hãy tính điện trở tương đương của đoạn mạch AB và số chỉ của ampe kế trong hai trường hợp: a] Khóa K mở. b] Khóa K đóng. 2. Thay R1 bằng một dây dẫn có chiểu dài 4m, làm bằng Nikêlin có điện trở suất 0,4.10-6Ω.m. Tính đường kính tiết diện của dây. Giải Điện trở tương đương của đoạn mạch AB: a] Khóa K mở: R1 mắc nối tiếp R2 song song với R3 R12= R1+ R2= 8 + 4 = 12Ω 6. <span class=”text_page_counter”>[7]</span> Rtđ =. R12 . R3 12. 4 = =3 Ω R12 + R3 12+ 4. I A =I=. Cường độ dòng điện qua ampe kế là. U 6 = =1. 5 A R3 4. b] Khóa K đóng: Đoản mạch R2, còn R1 song song R3 Điện trở tương đương của mạch: Rtđ =. R 1 . R3 8 . 4 = =2 , 67 Ω R1 +R3 8+ 4. I A =I=. Cường độ dòng điện qua ampe kế là. U 6 = =1. 5 A R3 4. 2. Đường kính tiết diện của dây là: −6. l ρ. l 0,4 .10 . 4 R1 =ρ. ⇒ S= = =0,2 . 10−6 m 2 =0,2 mm2 S R1 8. Ta có :. d2 4 . S 4 . 0,2 S= .3 , 14 ⇒ d 2= = =0 , 254 mm 4 3 , 14 3 ,14.  d = 0,5mm Bài 9:Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ. UAB = 12V không đổi; R1 = 15 Ω ; R2 = 10 Ω ; R3 = 6 Ω ; R4 = 8 Ω . Điện trở khóa K và dây nối không đáng kể. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch AB và cường độ dòng điện qua các điện trở khi K mở và khi K đóng. Giải * Khi K mở, ta có: R1 nt [R3 // [R2 nt R4]] + R24 = R2 + R4 = 10+8 = 18 Ω R 24 R 3 18.6 = R 24 + R 3 = 18 + 6 = 4,5 Ω. + R234 + RAB = R1 + R234 = 15 + 4,5 = 19,5 Ω 7. <span class=”text_page_counter”>[8]</span> 12 = 19,5 = 0,6A. + I1 = I234 = I = 0,6A. + U1 = I1R1 = 0,6.15 = 9V => U3 = UAB – U1 = 3V. U AB + I = R AB. U3 + I3 = R 3. 3 = 6. = 0,5A. + I2 = I4 = I234 – I3 = 0,6 – 0,5 = 0,1A. * Khi K đóng, ta có: [[R1//R2] nt R3]//R4 R1R 2 + R12 = R1 + R 2 = 6 Ω. + R123 = R12 + R3 = 6+6 = 12 Ω + RAB. R 123 R 4 = R123 + R 4 = 4,8. U AB + I = R AB U4 + I4 = R 4. Ω. 12 4,8 = 2,5A.. U AB = R4. 12 = 8. = 1,5A. + I3 = I – I4 = 2,5 – 1,5 = 1A. + U3 = I3R3 = 6V => U1 = U2 = 6V. U1 6 + I1 = R 1 = 15 = 0,4A. U2 6 + I2 = R 2 = 10 = 0.6A.. Bài 10 Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ A. K. B. R2. Biết R1 = 6 Ω , R2 = 20 Ω , R3 = 20 Ω , R4 = 2 Ω . a/ Tính điện trở tương đương của đoạn mạch AB khi K đóng và khi K mở? b/ Khi K đóng, hiệu điện thế giữa 2 đầu AB luôn được duy trì 24V. Tính cường độ dòng R1 điện qua điện trở R2? Giải a/ Điện trở tương đương của đoạn mạch AB * Khi K đóng ta có R1 // [[R2//R3] nt R4] R3. R4. 8. <span class=”text_page_counter”>[9]</span> R2.R3 20 .20 R 2 +R 3 = 20+20. + R23 = + R234 = R23 + R4 = 12 Ω. = 10 Ω. R 234 . R 1 R 234 +R 1. 12. 6 = 12+6. R 12 . R 4 R 12 +R 4. 26 .2 = 26+2 = 1,86 Ω. + RAB = = 4Ω * Khi K mở ta có R3 nt [[R1nt R2] // R4] + R12 = R1 + R2 = 26 Ω + R124 = + RAB = R3 + R124 = 21,86 Ω b/ Cường độ dòng điện qua điện trở R2 khi K đóng U 234 + I234 = R 234. U 24 = R 234 = 12. 2A + U23 = I23.R23 = I234.R23 = 2.10 = 20V + I2 =. U2 R2 =. U 23 R2. 20 = 20. = 1A. BỒI DƯỠNG HSG MÔN VẬT LÝ LỚP 9 Buổi 3 Bài 11 Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ: R1. A R3. A B Biết R1 = 15 Ω , R2 = R3 = R4 = 10 Ω R2 a/ Tính điện trở tương đương đoạn mạch AB? R4 b/ Biết U = 30V. Tính cường độ dòng điện qua các điện trở và số chỉ của Ampe kế? Giải 9. <span class=”text_page_counter”>[10]</span> a/ Điện trở tương đương của đoạn mạch AB: Ta có: R1 // [R2 nt [R3 // R4]] R3.R4 10 .10 R 3 +R 4 = 10+10. + R34 = + R234 = R2 + R34 = 15 Ω R 1 . R 234 R 1 +R 234. = 5Ω. 15 .15 = 15+15. + RAB = = 7,5 Ω b/ Cường độ dòng điện qua các điện trở: + I1 =. U1 R1. =. + I2 = I234 =. U R1. U 234 R 234 =. =. 30 15. U R 234. + Vì R3 = R4 nên: I3 = I4 = + IA = I1 + I3 = 3A. = 2A. 30 15. =. I2 2. 2 = 2. = 2A = 1A. Bài 12 Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ R3. R2. A. D. R1. C R4. Biết R1 = 15 Ω , R2 = 3 Ω , R3 = 7 Ω , R4 = 10 Ω , UAB = 35V. a/ Tính điện trở tương đương của đoạn mạch AB? b/ Tính cường độ dòng điện qua các điện trở? c/ Tính hiệu điện thế giữa 2 điểm AC và AD? Giải a/ Điện trở tương đương của đoạn mạch AB: Ta có: R1 nt [[R2 nt R3] // R4] + R23 = R2 + R3 = 3+7 = 10 Ω R 23 . R 4 R 23 +R 4. 10 .10 10+10. + R234 = = = 5Ω + RAB = R1 + R234 = 15+5 = 20 Ω b/ Cường độ dòng điện qua các điện trở: U R. 35 20. + I1 = I = = = 1,75A + UCB = ICB.RCB = I.R234 = 1,75.5 = 8,75V 10. B. <span class=”text_page_counter”>[11]</span> U 23 R 23. 8,75 10. + I2 = I3 = I23 = = = 0,875A + I4 = I – I23 = 1,75- 0,875 = 0,875A c/ Hiệu điện thế giữa 2 điểm AC và AD: + UAC = I1.R1 = 1,75.15 = 26,25V + UCD = I2.R2 = 0,875.3 = 2,625V + UAD = UAC + UCD = 26,25+2,625 = 28,875V Bài 13 Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ. Biết UAB = 18V, cường độ dòng điện qua R2 là 2A. a/ Nếu R2 = 6 Ω , R3 = 3 Ω . Tính R1? b/ Nếu R1 = 3 Ω , R2 = 1 Ω . Tính R3? R2. A. R1 R3. Giải a/ Giá trị điện trở R1: Ta có: R1 nt [R2//R3] + U3 = U2 = I2.R2 = 2.6 = 12V + U1 = U – U2 = 18-12 = 6V U3 R3. 12 3. + I3 = = = 4A + I = I1 = I2 + I3 = 2+4 = 6A U1 I1. 6 6. + R1 = = = 1A b/ Giá trị điện trở R3: Ta có: R1 nt [R2//R3] + U3 = U2 = I2.R2 = 2.1 = 2V + U1 = U – U2 = 18-2 = 16V U1 R1. 16 3. + I1 = = = 5,3A + I3 = I1 + I2 = 5,3-2 = 3,3A 11. B. <span class=”text_page_counter”>[12]</span> + R3 =. U3 I3. 2 3,3 = 0,6A. =. Bài 14 Mạch điện có sơ đồ như hình vẽ, trong đó R1 = 12 Ω , R2 = R3 = 6 Ω ; UAB = 12 V, RA ¿ 0 ; Rv rất lớn. a. Tính số chỉ của ampekế, vôn kế? b. Đổi ampe kế, vôn kế cho nhau thì ampe kế và vôn kế chỉ giá trị bao nhiêu?. R3. R1. A R2. .. B. A. V. Giải a/ Số chỉ của ampekế, vôn kế: Ta có: R1 // R2 nt R3. 12. 6 +6 ⇒ R = R12 + R3 = 12+6 U + I = R = 1,2 A. = 10 Ω. + U3 = I . R3 = 7,2 V ⇒ vôn kế chỉ 7,2 V + U12 = I R12 = 1,2 . 4 = 4,8 v U2 R2. + I2 = = 0,8 A -> am pe kế chỉ IA = 0,8 A b/ Số chỉ của ampe kế, vôn kế: U 2 A R + Ta có: [R nt R ] // R ⇒ I = 1,3 = 3 1. 3. 2. + U3 = I3 . R3 = 4 V + IA = I2 =. U =2 A R2. 8 -> am pe kế chỉ IA = 3. 13. ⇒. vôn kế chỉ 4 V. 2 8 +2= 3 -> I = I13 + I2 = 3. A 12. A. <span class=”text_page_counter”>[13]</span> Bài 15 Cho mạch điện như hình dưới, có hai công tắc K1 và K2, biết các điện trở R1 = 12,5Ω ; R2 = 4Ω, R3 = 6Ω . Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch UMN = 48,5[V] a] K1 đóng, K2 ngắt, tìm cường độ dòng điện qua các điện trở b] K1 ngắt, K2 đóng, cường độ dòng điện trong mạch lúc này là 1A. Tính R4 c] K1 và K2 cùng đóng. Tính điện trở tương đương của cả mạch và cường độ dòng điện của mạch chính. K1 R1 Giải. K2. R4. a] Khi K1 đóng, K2 ngắt, ta có R1 nt R2 U 48,5 I = MN = =2,94 [ A ] R + R 12,5+ 4 R2 1 2 I =I = 1. 2. b] Khi K1 ngắt, K2 đóng ta có R1 nt R4 nt R3 R3. U MN 48 ,5 = =48 ,5 I 1 R143 = R1 + R4 + R3 = Ω => R4 = R143 – R1 – R3 = 48,5 – 12,5 – 6 = 30Ω. c] Khi K1 và K2 cùng đóng ta có R1nt [R2 //[R3 nt R4]] Ta có : R34 = R3 + R4 = 6 + 30 = 36Ω =>. R234 =. R2 . R34 R 2 + R34. =. 4 . 36 =3,6 Ω 4 +36. RMN = R1 + R234 = 12,5 + 3,6 = 16,1Ω I=. U MN 48,5 = ≈3A R MN 16,1. Bài 16 Cho mạch điện như hình vẽ: Đèn 1 có ghi 3V- 6W, đèn 2 có ghi 6V-3W; R5 = 2,4 Ω; hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch UAB = 15V. Biết rằng cả hai đèn đều sáng bình thường. Tính R3 và R4 13. <span class=”text_page_counter”>[14]</span> 1. A. C. 2. R5. D. B. Giải R4 R3 Ta có: [[Đ1//R3] nt [Đ2//R 4]] nt R5 Do 2 đèn hoạt động bình thường nên : + U1= UAC = 3V ;. I1=. P1 6 = =2 A U1 3. I2=. P2 3 = =0,5 A U2 6. + U2 = UCD= 6V ; + UAB = UAC + UCD +UDB => UDB = UAB – UAC – UCD = UAB – U1 – U2 = 15 – 3 – 6 = 6V +. I =I 5=. U DB 6 = =2,5 A R5 2,4. + I3= I – I1 = 0,5A Vậy + I4= I – I2 = 2A Vậy. R3 = R4 =. U AC 3 = =6 Ω I3 0,5. U CD 6 = =3 Ω I4 2. Câu 17 Cho mạch điện như hình vẽ. R2 R1. rrr r. R4 R5. rrr Cho R1 = 10Ω; R2=R3=R4=20Ω; R5 = 5Ω. r. rrr r rrr rR3. rrr r A. B. Cường độ dòng điện qua R5 là 1A. a/ Tính điện trở tương đương toàn mạch. b/ Tính hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở và cường độ dòng điện qua các điện trở. ĐÁP ÁN a/ Điện trở tương đương là: R2 .R3 20.20 = =10 R + R 20 + 20 2 3 R = [Ω] 2.3. R1.2.3= R1+R2.3=10+10=20 [Ω] 14. <span class=”text_page_counter”>[15]</span> RCD =. R1.2.3 .R4 20.20 = =10 R1.2.3 +R4 20 +20 [Ω]. R= RCD+R5 = 10+5 = 15 [Ω] Vậy điện trở toàn mạch là: 15Ω b/ Hiệu điện thế hai đầu R5 là: U5= I.R5 = 1.5= 5 [V] Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch CD là: UCD= U4 = I.RCD = 1.10 = 10 [V] Cường độ dòng điện qua R4 là: RAD =. R1.4 .R2. 60.90 U 10 = =36 I 4 = CD = =0,5 R1.4 +R2 60 +90 R4 20 [A]. Cường độ dòng điện qua R1 là: I1 = I – I4 = 1 – 0,5 = 0,5 [A] Hiệu điện thế hai đầu R1 là: U1 = I1 .R1 = 0,5.10 = 5 [V] Hiệu điện thế hai đầu R2 và R 3 là : U2.3 = U2 = U3 = UCD –U1 = 10 -5 =5 [V] Cường độ dòng điện qua R2 và R3 là: U 5 I 2 = 2 = =0, 25[ A] R2 20 U 5 I 3 = 3 = =0, 25[ A] R3 20. 15. <span class=”text_page_counter”>[16]</span> BỒI DƯỠNG HSG MÔN VẬT LÝ LỚP 9. rrr r. R3. Buổi 4 Câu 18: Cho mạch điện như hình vẽ:. R1. rrr r. C. B D A. R4. R2. rrr r. rrr r. R1. R4. rrr r. R3. R2. rrr r. D. rrr r. A. rrr r. C. Biết R1= R3 = 45Ω; R2 = 90Ω; R4= 15Ω; UAB = 90V Xác định giá trị cường độ dòng điện qua mỗi điện trở và hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở trong hai trường hợp sau: a/ Khi K mở. b/ Khi K đóng ĐÁP ÁN a/ Khi K đóng ta có mạch điện tương đương là:. B. Điện trở tương đương toàn mạch là: R1.4= R1+R4 = 45 + 15 = 60 [Ω] RAD =. R1.4 .R2. 60.90 = =36 R1.4 +R2 60 +90 [Ω]. R= RAD + R3 = 36 +45 =81 [Ω] Cường độ dòng điện qua mạch chính là: U 90 = =1,1 I = I3 = R 81 [A]. Hiệu điện thế hai đầu R3 là: U3 = I3 .R3 = 1,1.45 = 49,5 [V] Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch AD là: UAD = U2 = U – U3 = 90 – 49,5 = 40,5 [V] Cường độ dòng điện qua R1 và R4 là: U AD 40,5 = =0, 675 A » 0, 68 A R 60 1.4 I1 = I 4 =. Hiệu điện thế hai đầu điện trở R1 là: U1 = I1.R1= 0,68.45 = 30,6 [V] Hiệu điện thế hai đầu R4 là: U4 = UAD – U1 = 40,5 – 30,6 = 9,9 [V]. b/ Khi K mở ta có mạch điện tương đương là: Điện trở tương đương là:. R rrr 1 r. 16 C. R. rrr rR. D. rr3 rr rr. B C. <span class=”text_page_counter”>[17]</span> 4. R3 .R4 45.15 675 = = =11, 25 R + R 45 + 15 60 3 4 = [Ω]. R3.4 R2.3.4 = R2 + R3.4 = 90 + 11,25 = 101,25 [Ω] Điện trở toàn mạch là: R1.R2.3.4 45.101, 25 4556, 25 = = =23,8 R = R1 +R2.3.4 45 +101, 25 191, 25 [Ω]. Cường độ dòng điện qua R1 là : U 90 I1 = 1 = =2[ A] R1 45. Cường độ dòng điện qua R2 là: U 90 = =0,89[ A] R 101, 25 2.3.4 =. I2 = I3.4 Hiệu điện thế hai đầu R2 là: U2 = I2.R2 = 0,89.90 = 80,1 [V] Hiệu điện thế hai đầu R3 và R4 là: U3 = U4 = U – U2 = 90 – 80,1 = 9,9 [V] Cường độ dòng điện qua R3 là: U 9,9 I3 = 3 = 0, 22 A R3 45. Cường độ dòng điện qua R4 là: U 9,9 I4 = 4 = 0, 66 A R4 15. Câu 19: Cho mạch điện như hình vẽ:. R1. A. R4. N. _. B. +. R3 R2. M Trong đó R1 = R2 = R3 = 6Ω; R4 = 2Ω; UAB= 18V a/ Nối MB bằng một vôn kế có điện trở rất lớn, tìm số chỉ của vôn kế. b/ Nối MB bằng một ampe kế có điện trở rất nhỏ. Tìm số chỉ của ampe kế. Đáp án a/ Điện trở tương đương của đoạn mạch là: R2.3 = R2 +R3 = 6 + 6 + 12 [Ω]. 17. <span class=”text_page_counter”>[18]</span> R1.2.3 =. R1.R2.3 6.12 = =4 R1 +R2.3 6 +12 [Ω]. R = R1.2.3 + R4 = 4 + 2 = 8 [Ω] Cường độ dòng điện trong mạch chính là: U 18 = =2, 25 I = I4 = R 8 [A]. Hiệu điện thế hai đầu điện trở R4 là: U4 = I4 .R4 = 2,25.2 = 4,5 [V] Hiệu điện thế hai đầu điện trở R2 và R3 là: U2.3 = U – U4 = 18 – 4,5 = 13,5 [V] Cường độ dòng điện qua điện trở R2 và R3 là: U 13,5 I 2.3 = 2.3 = =1,125[ A] R2.3 12. Hiệu điện thế hai đầu điện trở R3 là : U3 = I2.3 .R3 = 1,125.6 = 6,75 [V] Số chỉ vôn kế là: UMB = UMN + UNB = U3 + U4 = 6,75 + 4,5 = 11,25 [V] b/ Thay vôn kế bằng ampe kế, mạch điện trở thành: R rrr 2 r C. R. rrr rR. N. 1. Điện trở tương đương của đoạn mạch là: R3.4. R .R 6.2 = 3 4 = =1,5 R3 +R4 6 +2 [Ω]. R1.3.4 = R1 + R3.4 = 6 + 1,5 = 7,5 [Ω] R=. R2 .R1.3.4 6.7,5 = =3,33 R2 +R1.3.4 6 +7,5 [Ω]. Cường độ dòng điện qua R1.3.4 là: I1.3.4 =I1 =. U 18 = =2, 4[ A] R1.3.4 7,5. Cường độ dòng điện qua R2 là: I2 =. U 18 = =3[ A] R2 6. Hiệu điện thế hai đầu R1 là: U1 = I1.2.3 .R1 = 2,4.6 = 14,4 [V] Hiệu điện thế hai đầu R3 và R4 là: 18. rr4 rr rr rr R 3. B M. <span class=”text_page_counter”>[19]</span> U3.4 = U – U1 = 18 – 14,4 = 3,6 [V] Cường độ dòng điện qua R3 là: U 3, 6 I 3 = 3.4 = =0, 6[ A] R3 6. Tại nút M ta có: I2 = I 3 + I A IA = I2 – I3 = 3 – 0,6 =2,4 [A] Vậy số chỉ của ampe kế là: 2,4A Câu 20: Cho mạch điện như hình vẽ: A Trong đó R1 = R4 = 2Ω. – Khi khóa K mở :Cường độ dòng điện trong mạch chính là 1,5A, HĐT hai đầu R2 là 6V. – Khi khóa K đóng: CĐDĐ trong mạch chính là 3A, HĐT hai đầu đoạn mạch là 4V Tính R2, R3 và UAB. Đáp án Khi khóa K mở: mạch điện gồm R1 nối tiếp R2 nt R4. Cường độ dòng điện qua mạch chính: IA = I = U1 = I2 =I4 = 1,5 [A] Hiệu điện thế hai đầu R2 là: U2 = 6V Giá trị điện trở R2 là:. B. R3 R1. U 6 R2 = 2 = =4 I 2 1,5 [Ω]. Khi K đóng: Mạch điện gồm [R1 nt R2] song song R3 nt R4 Cường độ dòng điện qua mạch chính khi đó là: IA = I’ = I4 = 3[A] Hiệu điện thế hai đầu R2 là U’2 = 4 [V] Cường độ dòng điện qua điện trở R2 và R1 là: U 4 I 2 =I1 = 2 = =1[ A] R2 4. Điện trở tương đương của R1 và R2 là: R1.2 = R1 + R2 = 2 + 4 = 6 [Ω] Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch gồm R1 và R2 là: U1.2 = U3 = I1.2 . R1.2 = 1.6 = 6 [V] Cường độ dòng điện qua R4 là: I’ = I4 = I3 + I1.2 → I3 = I’ – I1.2 = 3 – 1 =2 [A] Giá trị điện trở R3 là: U 6 R3 = 3 = =3 I3 2 [Ω]. 19. R2. <span class=”text_page_counter”>[20]</span> Điện trở tương đương của đoạn mạch gồm điện trở R1 , R2 , R3 là: R1.2.3 =. R1.2 .R3 6.3 = =2 R1.2 +R3 6 +3 [Ω]. Điện trở toàn mạch là: RAB = R4 + R1.2.3 = 2 +2 = 4 [Ω] Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch AB là: UAB = I’.RAB = 3.4 =12 [V] Câu 21: Cho các dụng cụ sau: một nguồn điện có hiệu điện thế không đổi U=12V; hai bóng đèn Đ1[6V – 2,4W] và Đ2 [6V – 0,6W]; một biến trở Rx. a/ Có thể mắc chúng thành mạch điện như thế nào để hai đèn đều sáng bình thường? Vẽ sơ đồ mạch điện và tính điện trở của biến trở ứng với mỗi cách mắc. b/ Tính công suất tiêu thụ của biến trở ứng với mỗi sơ đồ từ đó suy ra nên dùng sơ đồ nào? Đáp án a/ Có hai cách mắc: Cách 1: R1 Rx A. B R2. Cách 2:. R2 R1. Cách 1: A đèn là: Điện trở của 2. B. 2. U1 6 = =15 R1 = P1 2, 4 [Ω] 2 2 U 6 R2 = 2 = =60 P2 0, 6 [Ω]. Rx. Điện trở tương đương hai đèn là: R1,2 =. R1.R2 15.60 = =12 R1 +R2 15 +60 [Ω]. Hai đèn sáng bình thường nên UĐM =Utt = U1 = U2 = 6V Cường độ dòng điện trong mạch chính là: U 6 I =I1.2 = 1.2 = =0,5[ A] R1.2 12. Điện trở toàn mạch là: 20. <span class=”text_page_counter”>[21]</span> U 12 RAB = AB = =24 I 0,5 [Ω]. RAB = R12 + Rx Vậy giá trị điện trở của biến trở là: Rx = RAB – R12 = 24 – 12 =12 [Ω] Cách 2: Vì R2 song song với Rx nên U2 = Ux = 6V I1 = I2 + Ix → Ix = I1 – I2 = 0,4 – 0,1 = 0,3 [A] Vậy giá trị điện trở của biến trở khi đó là: U 6 Rx = x = =20 I x 0,3 [Ω]. b/ Công suất tiêu thụ của biến trở trong hai trường hợp là: Pa = Ix2.Rx = 0,52.12 = 3W Pb = I’x2.Rx = 0,32.20 = 1,8W Vậy chọn sơ đồ theo cách mắc 2 vì công suất tỏa nhiệt trên biến trở là vô ích. Câu 22: Cho ba bóng đèn điện, trên đó có ghi: đèn 1 [110V – 40W], đèn 2 [110V – 50W], đèn 3 [110V – 80W]. Mạng điện có hiệu điện thế 220V. 1. Tính điện trở và cường độ dòng điện định mức của mỗi đèn. 2. Khi mắc đèn 1 song song với đèn 2, cả hai lại mắc nối tiếp với đèn 3 rồi nối vào mạng điện có hiệu điện thế U = 220V. Tính cường độ dòng điện thực sự qua mỗi đèn lúc này. 3. Để cả ba đèn đều sáng bình thường, ngườixta phải mắc thêmxvào mạch một điện trở Rx song song với đèn 3 rồi tất cả mắc vào mạngx điện có hiệu điệnx thế U=220V như x xx hình vẽ. x xx a/ Tính giá trị của điện trở Rx. x xx b/ Tính công suất tỏa nhiệt trên điện trở x x Rx x xx xx Đáp án Đx 1/ Điện trở của đèn 1 là: x 1x 2 2 x U 110 xx R1 = 1 = =302,5 P1 40 xx [Ω] x Điện trở của đèn 2 là: Đx x U 2 110 2 2x xx R2 = 2 = =242 P2 50 xx [Ω] xx Điện trở của đèn 3 là: xx U 2 1102 X R3 = 3 = =151, 25 x P3 80 [Ω] x Cường độ dòng điện định mức của mỗi đèn là: X. 21. x x xĐ x3 x x x Rx xx x x x X. <span class=”text_page_counter”>[22]</span> U 110 I dm1 = 1 = =0,36[ A] R1 302,5 U 110 I dm 2 = 2 = =0, 45[ A] R2 242 U 110 I dm3 = 3 = =0, 73[ A] R3 151, 25. 2/Điện trở tương đương của đoạn mạch là: R1.2 =. R1.R2 302,5.242 73205 = = =134, 44 R1 +R2 302,5 +242 544,5 [Ω]. R= R1.2 + R3 = 134,44 + 151,25 =285,69 [Ω] Cường độ dòng điện trong mạch chính: U 220 I =I tt 3 = = =0, 77[ A] R 285, 69. Hiệu điện thế hai đầu đèn 1 và đèn 2 là: U1 = U2 = I.R1.2 = 0,77.134,44 = 103,52 [V] Cường độ dòng điện qua R1 và R2 là: U 103,52 I tt1 = 1 = =0,34[ A] R1 302,5 U 103,52 I tt 2 = 2 = =0, 43[ A] R2 242. 3/ Vì cả ba đèn đều sáng bình thường nên ta có: Idm1 = I1 = 0,36 [A] Idm2 = I2 = 0,45 [A] Idm3 = I3 = 0,73 [A] Hiệu điện thế hai đầu đèn bằng hiệu điện thế định mức của đèn. a/ Theo đề ta có: I1 + I 2 = I 3 + I x Cường độ dòng điện qua điện trở Rx là: Ix = I1 + I2 – I3 = 0,36 + 0,45 – 0,73 = 0,08 [A] Hiệu điện thế hai đầu Rx là: Ux = U3 = 110 [V] Giá trị điện trở Rx là: U 110 Rx = x = =1375 I x 0, 08 [Ω]. b/ Công suất tỏa nhiệt của điện trở Rx khi đó là: P = Ux.Ix = 0,08.110 = 8,8 [W] Bài 23: Cho mạch điện như hình vẽ: Biết U = 60V, R1 = R3 = R4 = 2Ω; R2 =10Ω. K R6 = 3,2Ω. Khi K đóng, dòng điện qua R5 là 2A. Tìm R5. 22. A+. _ B. R6. R1. R 3. C R5 R4. R2. D. E. <span class=”text_page_counter”>[23]</span> Đáp án Khi K đóng, I5 = 2A Giả sử, dòng điện qua R5 có chiều từ C đến D. Tại nút C ta có: I3 = I1 – I5 = I1 – 2 Tại nút D ta có: I4 = I 2 + I 5 = I 2 + 2 Ta có: UAE = U1 + U3 = U2 + U4 = 2.I1 + 2.[I1 – 2] = 10.I2 + 2.[I2 +2] →2I1 + 2I1 – 4 = 10.I2 + 8 → I1 = 3I2 + 2 Dòng điện qua điện trở R6: I6 = I1 + I2 = 4.I2 + 2 Ta có: U = UAE + U6 60 = 10I2 + 2.[I2 + 2] + 3,2.[4I2 + 2] 24,8.I2 = 49,6 → I2 = 2A; I1 = 3.3 + 2 = 8A Hiệu điện thế hai đầu điện trở R5 là: U5 = UCD = UCA + UAD = U2 – U1 = 10.2 – 8.2 = 4[V] Giá trị điện trở R5 là:. R5=. U5 4 = =2 I5 2 [Ω]. BỒI DƯỠNG HSG MÔN VẬT LÝ LỚP 9 Buổi 5 Câu 24: Cho mạch điện như hình vẽ: Trong đó: U = 24V; R0 = 4Ω; R2=15Ω. Đèn là loại 6V – 3W và sáng bình thường. Vôn kế có điện trở lớn vô cùng và chỉ 3V, chốt dương của vôn kế mắc vào điểm M. Hãy tìm R1 và R3. Đáp án Hiệu điện thế trên R3 là UNB = I2.R3 Ta có: UMB = UĐ = 6V = UMN + UNB = 3 + I2R3 Do đó: I2.R3 = 3V I1 = IĐ = 0,5A 3 →I = I1 + I2 = 0,5 + R3 [1]. Mặt khác: U= I.R0 + I2.[R2 + R3] 23. _. +. A. R1. R0 Đ. M. B +. V. _ R3. R2 N. <span class=”text_page_counter”>[24]</span> æ ö ç0,5 + 3 ÷.4 + 3 [15 +R3 ] ç ÷ R R3 ø 3 Û 24 = è 57 Û 19 = Þ R3 =3 R3 [Ω] [2]. Thay [2] vào [1], ta có: I = 1,5 A UAB = U – I.R0 = 24 – 1,5.4 = 18V U1 = UAB – UĐ = 18 – 6 = 12V Þ Vậy R1 = 24Ω; R3 = 3Ω. U U 12 R1 = 1 = 1 = =24 I1 I D 0,5 [Ω]. Câu 25: Cho mạch điện như hình vẽ: R1 = R2 = 6Ω; R3 = 3Ω UAB = 6V A Các ampe kế có điện trở không đáng kể Xác định số chỉ các ampe kế: a] Khi K1 ngắt K2 đóng b] Khi K1 đóng, K2 ngắt c] Khi K1, K2 đều đóng. A1. B. K1 R2. R1. A2. R3. D. C K2. GIẢI a] Khi K1 ngắt K2 đóng: A1 chỉ số không, B trùng D nên mạch điện mắc như sau: R1 nt A2. U. 6 = 6. A2 chỉ: Ia2 = R 1 = 1A b] Khi K1 đóng, K2 ngắt: A2 chỉ số không, C trùng Ω nên mạch điện còn lại là: A1 nt R3. U. 6 = 3. A1 chỉ: Ia1 = R 3 = 2A c] Khi K1, K2 đều đóng: U. I1 =. R. I1 =. R. 1. U. U. 2. 6 = 6 6 = 6. = 1A. I1. R1. A C I2. R2 R3. B D. I3 Ia1. = 1A. I. 6 = 3. I A1. A1. R1. B. I1 = R 3 = 2A Dòng điện mạch chính là: I = I1 + I2 + I3 = 1 + 1 + 2 = 4Ω Biểu diễn chiều của dòng lên sơ đồ thực: 24. K1 R2 I I R3 2 C3 A2. K2. D Ia2. <span class=”text_page_counter”>[25]</span> Nút Ω: Ia1 + I1 = 1  Ia1 = I – I1 = 4 – 1 = 3Ω Số chỉ ampe kế A2: Nút D: Ia2 = I – I3 = 4 – 2 = 2A. A. Câu 26: Tính điện trở mạch điện như hình vẽ: U Cho biết: R1 = 2Ω, R2 = R3 = 4Ω , C R1 R4 = 1Ω , R5 = 6Ω , Ra = 0Ω GIẢI Mạch điện được vẽ lại: Ta có: R1//R5[[R2//R3]]nt R4 R .R 4.4 R23 = R + R = 4+4 = 2Ω A R2 R234 = R23 + R4 = 2 + 1 = 3Ω R .R 2.6 R3 R + R 2+6 R15 = = = 1,5Ω 3. 1,5 R .R RAB = R + R = 3+1,5 = 1Ω. B. Câu 27: Tính điện trở RAB của đoạn mạch điện theo sơ đồ sau: Cho biết: R1 = 3Ω , R2 = R3 = R4 = 2Ω Điện trở của ampe kế không đáng kể.. R1. 2. 3. 2. 3. 1. 5. 1. 5. 234. 15. 234. 15. R4 R3. E D. R5. F. R2. A. R1 R5. B R4. A. C. A. B. R3 R2. D. R4. GIẢI Vì điện trở của, ampe kế không đáng kể nên có thể chập điểm C với điểm B mạch điện được mắc lại như sau: [[R3//R4]nt R2]// R1.. R .R Ta có: R34 = R + R = 3. 4. 2.2 2+2. = 1Ω R234 = R2 + R34 = 2 + 1 = 3Ω 3. 4. R .R RAB = R + R = 234. 1. 234. 1. 3.3 3+ 3 = 1,5Ω .. Câu 28: Cho mạch điện như hình vẽ: Biết UAB=12V R1 = 12Ω , R2 = 6Ω. A1. C. R1. 25. D. R2 A2. R4 UA B. R3 E. G. <span class=”text_page_counter”>[26]</span> R3 = R4 = 4Ω Các ampe kế và dây nối có điện trở không đáng kể. Tính số chỉ các ampe kế A1, A2. GIẢI Vì các ampe kế và dây nối có điện trở không đáng kể nên có thể coi R1, R2, R3 mắc song song với nhau như hình vẽ. các điểm C, E, F có cùng điện thế. Tương tự, các điểm D, G, H có cùng điện thế. – Ampe kế A1 đo I2 + I3 – Ampe kế A2 đo I1 + I2 Điện trở đoạn CD: 1. 1. R. R. 1. R. 1. R. 6 12 =. R3 A1. C R4. E I3 R2 I2 F R1 I1 I A. UA B. H. A2. B. 1 2 . Do đó RCD = 2Ω. = + + = Điện trở toàn mạch: RAB =R4 + RCD = 4 + 2 = 6Ω Cường độ dòng điện trong mạch chính: CD. 1. U I= R. AB. 2. 3. 12 = 6. = 2A Do đó UCD = I.RCD = 2.2 = 4V AB. U Vậy I1 = R = CD 1. 4 12. =. U I2 = R = U I3 = R =. 1 3 A. CD 2. CD 3. A1 chỉ Ia1 = I2 + I3 =. 4 6. =. 4 4. 2 3 A. = 1A. 2 3 +1= 1 2 3 + 3. 5 3 A. A2 chỉ Ia2 = I1 + I2 = = 1A Câu 29: Cho mạch điện như hình vẽ: Đèn 1 có ghi 3V – 6W, đèn 2 A ghi 6V – 3W, R5 = 2Ω. Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch UAB = 15V. Biết rằng cả hai đèn sáng bình thường. 26. 1 R3. C. 2 R4. D. B R5. D. <span class=”text_page_counter”>[27]</span> Tính R3 và R4. GIẢI Vì các đèn sáng bình thường nên ta có: U1 = UAC = 3V [Như ghi trên bóng 1]. P I1 = U = 1. 2 D. 1C. A R3. 6 3. B R5. R4. = 2A U2 = UCD = 6V [Như ghi trên bóng 2] 1. P I2 = U. 3 6. 2. = = 0,5A Mặc khác: UAB = UAC + UCD + UBD Suy ra: UBD = UAB – U1 – U2 = 15 – 3 – 6 = 6V 2. U Cường độ dòng điện mạch chính chạy qua R5: I = R. BD 5. =. 6 2. = 3A. Cường độ dòng điện qua R3: I3 = I – I1 = 3 – 2 = 1A. U Vậy R3 = I. AC. 3 1. = = 3Ω Cường độ dòng điện qua R4: I4 = I – I2 = 3 – 0,5 = 2,5A 3. U Vậy: R4 = I. CD 4. 6 = 2,5 = 2,4Ω. BỒI DƯỠNG HSG MÔN VẬT LÝ LỚP 9 Buổi 6 Câu 30: Cho mạch điện như hình vẽ: Đ1 Trong đó: R4 C R3 UAB = 15V, R4 = 4,5Ω A D R5 Đèn 1 ghi 3V – 1,5W Đ2 Đèn 2 ghi 6V – 3W Tính R3 và R5. Biết rằng các đèn sáng bình thường. GIẢI Ta có thể căn cứ vào giả thiết rằng các đèn sáng bình thường, để tính cường độ R4 C R3 dòng điện và điện trở [định mức] của các A 27. D. Đ2. B. Đ1 B R5. <span class=”text_page_counter”>[28]</span> bóng đèn: – Đèn 1 ghi 3V – 1,5W nên:. 9 U R1 = P = 1,5 = 6Ω U 3 R I1 = = 6 = 0,5A 2 1. 1. 1. 1. – Đèn 2 có ghi 6V – 3W nên: 2. U R2 = P = U I2 = R =. 36 3. 2. 2. = 12Ω. 6 12. 2. = 0,5A Ta có hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R4 [U4 = UAC] U4 = UAB – U1 = 15 – 6 = 9V Vậy dòng điện chạy qua R4 là: 2. U `I4 = R. 9 = 4,5 = 2A. 4 4. Dòng điện chạy qua R3 [gọi là I3] là: I3 = I4 – I2 = 2 – 0,5 = 1,5A Mặc khác hiệu điện thế giữa hai đầu R3 là U3 = UCD là: U3 = U2 – U1 = 6 – 3 = 3V. U Vậy: R3 = I. 3 = 1,5 = 2Ω. 3. 3. Để tính R5 ta xét đoạn mạch gồm đèn 1 và R5 mắc song song. R R. I Ta có: = I 0,5.6 I .R I .R Hay: R5 = I = I − I = 1,5−0,5 = 3Ω 5. 1. 1. 5. 1. 1. 5. 1. 1. 3. 1. Câu 31: Cho mạch điện như hình vẽ: R1 = R2 = R3 = 3Ω R4 = 1Ω , UAB = 9V Ra = 0Ω B a] Tìm số chỉ của ampe kế. N A A b] Nối M và B bằng một vôn kế có điện R1 trở rất lớn.R4 Tìm số chỉ của vôn kế? c] Bỏ vôn kế ra, Nối N và B bằng ampe kế. TìmR3số chỉ của ampe kế và chiều của R2 dòng điện qua ampe kế. M GIẢI a] Mạch điện được mắc: 28. N. B. <span class=”text_page_counter”>[29]</span> R2. R3 M. [[R2 nt R3]//R1] nt R4 Điện trở tương đương: R23 = R2 + R3 = 6Ω. R .R R123 = R + R 1. 23. = 2Ω RAB = R123 + R4 = 3Ω Cường độ dòng điện mạch chính: 1. U Ic = R. 23. 9 3. AB. = = 3A Trên toàn mạch: AN: UAN = IC.R123 = 6V AB. U Vì vậy: Ia = R. AN. = 2A b] Do vôn kế điện trở rất lớn nên dòng điện coi như không qua vôn kế. Số chỉ của vôn kế: Uv = UMB =UMN = UNB Uv = U3 + U4 Cường độ dòng điện qua R3. U I23 = R. 1. AN. A. B. N. A. R1 R4 = 1A R3 U3 = I3.R3 = 3V R2 V U4 = I2.R4 = 3V M Uv = U3 + U4 = 3 + 3 = 6V c] Do ampe kế có điện trở rất nhỏ nên hai điểm MB coi như không nối bằng dây dẫn, hai điện trở R3 và R4 trở thành hai điện trở mắc song song nhau. Mạch điện như hình vẽ: [[R3//R4] nt R1]//R2 Điện trở tương đương: 23. R .R R34 = R + R. 3 3 4 = 4 Ω 3 15 R134 = R1 + R34 = 3 + 4 = 4 Ω 3. 4. A. 9 15 4. AB. = = 2,4A Cường độ dòng điện qua R2: 134. U I2 = R. AB 2. =. 3 9. R1. I3. R4 R3 R2. Cường độ dòng điện qua R1 và R34:. U I1 = R. B. N. Ic. = 3A 29. A I2. M. <span class=”text_page_counter”>[30]</span> Hiệu điện thế:. UNB = U34 = I34. R34 = I1. R34 = 2,4 .. U Cường độ dòng điện qua R3: I3 = R. U = R. 3. 34. 3 4. = 1,8V. 1,8 3. = = 0,6A Áp dụng định luật nút tại M: Ia = I2 + I3 = 3 + 0,6 = 3,6A Chiều dòng điện qua ampe kế từ M đến B. Câu 32: Cho mạch điện như hình vẽ: C Biết R1 = 30Ω , R2 = 60Ω R1 R2 R3 = 90Ω A A Điện trở của ampe kế nhỏ không R3 R4 đáng kể. UAB = 150V D a] Cho R4 = 20Ω thì ampe kế chỉ bao nhiêu? b] Điều chỉnh R4 để ampe kế chỉ số 0. Tính trị số R4 khi đó. GIẢI a] Vì điện trở của ampe kế không đáng kể nên có thể chập C và D Mạch điện được mắc: [R1//R3] nt [R2//R4] 3. 3. R .R R .R 30 .90 RAB = R13 + R24 = R + R + R + R = 30+90 + 150 U I = R = 37,5 = 4A ; UAC = I.R13 = 90V U 90 Vậy I1 = R = 30 = 3A 1. 3. 2. 4. 1. 3. 2. 4. 60 .20 60+20. B. = 37,5Ω. AB. AB. AC 1. UCB = I.R24 = 4. 15 = 60V. U I2 = R. 60 60. CB. = = 1A Vì I1 > I2 nên dòng điện chạy qua ampe kế có chiều từ C đến D và có cường độ dòng điện: Ia = I1 – I2 = 2A b] Khi dòng điện chạy qua ampe kế bằng không: Dòng điện I1 = I2 ; I3 = I4 Điện thế Vc = 0. R Ta có: R. 1. 2. R = R. 3. R .R R suy ra R4 = 2. 3. 60 . 90 30. = = 180Ω Ω Bài tập 33: Cho mạch điện như hình 1. Biết R1= 8 ; R2 = 4 Ω ; R3 = 6 Ω ; UAB = 12V; R4 là một biến trở. Vôn kế có điện trở rất lớn, R M dây nối và khóa K có điện trở rất nhỏ. 1 a. Khóa K mở, vôn kế chỉ bao nhiêu? A V b. Khóa K đóng: 30 N 2. 4. 1. R 3. R 2. B. R 4. <span class=”text_page_counter”>[31]</span> – Nếu R4= 4 Ω , tìm số chỉ của vôn kế. – Vôn kế chỉ 2V, tính R4. Hình 1 Giải a. Khi K mở: R4 không mắc vào trong mạch, vôn kế có điện trở rất lớn nên dòng điện không qua R3. Do đó: Uv = U1 = I1R1 = 1. 8 = 8V. b. Khi K đóng: Nếu R4 = 4 Ω . * Theo mạch điện ta có: UMN = UMB + UBN = UMB – UNB U AB  .R 2  R1 + R 2   U AB U BN = .R 4   R3 + R4 U MB =.  R2 R4    R + R2 R3 + R 4  => UMN = UAB  1 => UMN = – 0,8V. [Chiều dòng điện đi từ N đến M]. Mà: Có hai trường hợp xảy ra: * Khi UV = 2V. Ta có: + UV = UNA + UAM => UNA = UV – UAM = UV – I1R1 = 2 – 8 = – 6V => UAN = 6V = UNB Nên R4 = R3 = 6 Ω * Khi UV = UMA + UAN = – I1R1 + UAN => UAN = UV + I1R1 => UAN = 10V => UNB = 2V U NB 2 .R 3  .6 1, 2Ω 10 Nên R4 = U AN. BỒI DƯỠNG HSG MÔN VẬT LÝ LỚP 9 Buổi 7 Bài 34: Cho mạch điện như hình 2: Đặt vào hai đầu của đoạn mạch một hiệu điện thế UAB = 18V. Biến trở Rb có điện trở toàn phần RMN = 20 Ω , R1 = 2 Ω , đèn có điện trở kế có điện trở rất lớn, ampe kế có điện trở nhỏ không Điều chỉnh con chạy C để ampe kế chỉ 1A. a] Xác định vị trí con chạy C. b] Tìm số chỉ vôn kế khi đó. c] Biết đèn sáng bình thường. Tìm công suất của đèn. a + Mạch gồm : [RCM//RCN ]ntR1ntRđ 31. R Ð = 2 Ω , vôn đáng kể.. định mức. <span class=”text_page_counter”>[32]</span> R CB . Đặt RCM = x thì RCN = 20 -x với 0 x 20Ω ; x[20  x]  x 2  20x  80 R AB R 1 R d  R CB 4   20 20 + + + +. I AB . U AB 18.20  2 R AB  x  20x  80. U CB I AB R CB  IA . x[20  x] 20. 18.20 x[20  x] 18x[20  x]   2 20  x  20x  80  x  20x  80 2. U CB 18x[20  x] 1 18x  2   2 R CN  x  20x  80 20  x  x  20x  80. 18x 1  x 2  2x  80 0  x  20x  80 + Ampe kế chỉ 1A + Giải phương trình ta được x = 10Ω hoặc x = -8 [loại] + Vậy con chạy C ở chính giữa biến trở thì ampe kế chỉ 1A b Với x = 10Ω ta có 18.20 I AB  2 2[A] U I R 2.2 4[V]  10  20.10  80 + ; Ð AB Ð . + Số chỉ của vôn kế là:. 2. U V U AB  U Ð 18  4 14[V]. c + Công suất định mức của đèn là:. PÐ[đm]ÐP . Bài 35: Bèn ®iÖn trë gièng hÖt nhau. GhÐp nèi tiÕp vµo mét nguån ®iÖn Có hiệu điện thế không đổi UMN = 120 V.. U 2Ð 42  8[W] RÐ 2. M R. R A. R. N. R C. B. Dïng mét v«n kÕ m¾c vµo gi÷a M vµ C nã chØ 80 v«n. VËy nÕu lấy vôn kế đó mắc vào hai điểm A và B thì số chỉ của vôn kế lµ bao nhiªu?. N. M. Giải – Vẽ đợc sơ đồ [H1] – Vẽ lại đợc sơ đồ [H2] gäi RV lµ ®iÖn trë cña v«n kÕ v× theo [H1] ta được. 32. R. R. R. R. C V. RV. <span class=”text_page_counter”>[33]</span> 3 R . RV U MC R MC 3 R+ RV 3 R . . RV 80 = = = = 2 U MN R MN 3 R. . RV 4 R . RV + 3 R 120 +R 3 R + RV. 3 RV 2 = ⇒ 9 R2 =6 R+8 R2 ⇒ R V =6 R 3 3 R+4 R2. [H1] N. M R. = Từ [H2] ta đợc. R. B. A. R. R. R . RV. RAB =. 6 = R R+ R V 7. víi RV = 6R.. V. [H2]. 6 R U AB R AB 7 6 2 = = = = U AB R MN 6 27 9 R+3 R 7 2 80 . 120= V 9 3. UAB = Bài 36 Cho mạch điện như hình vẽ, nguồn điện có hiệu điện thế không đổi U = 120V, các điện trở R0 = 20Ω, R1 = 275Ω : – Giữa hai điểm A và B của mạch điện, mắc nối tiếp điện trở R = 1000Ω với vôn kế V thì vônkế chỉ 10V – Nếu thay điện trở R bằng điện trở R x [ Rx mắc nối tiếp với vônkế A V ] thì vôn kế chỉ 20V a] Hỏi điện trở của vôn kế V là vô cùng lớn hay có giá trị xác định được ? Vì sao ? b] Tính giá trị điện trở Rx ? [ bỏ qua điện trở của dây nối ]. R1 V. R. B. C R0. Giải a] Có nhiều cách lập luận để thấy điện trở của vôn kế có thể xác định được, ví dụ : + Mạch điện đã cho là mạch kín nên có dòng điện chạy trong mạch, giữa hai điểm A và B có HĐT UAB nên : – Nếu đoạn mạch [ V nt R ] mà R V có giá trị vô cùng lớn thì xem như dòng điện không qua V và R  UAC = UCB mặc dù R có thay đổi giá trị  Số chỉ của V không thay đổi + Theo đề bài thì khi thay R bằng R x thì số chỉ của V tăng từ 10V lên 20V  Có dòng điện qua mạch [ V nt R ]  Vôn kế có điện trở xác định. b] Tính Rx + Khi mắc [ V nt R ] . Gọi I là cường độ dòng điện trong mạch chính và R V là điện trở của vôn kế thì 33. <span class=”text_page_counter”>[34]</span> R ‘=. [ R v +R ]. R1 R v +R+R 1. [ R ntR]// R 1] là  Điện trở – Điện trở tương đương của mạch [ v tương đương của toàn mạch là : Rtm = R’ + R0 R’ U U AB .U = R ‘+R R R ‘  0 tm – Ta có UAB = . Mặt khác có UAB = Iv . [ Rv + R ] R’ .U R ‘+R 0  = Iv . [ Rv + R ] . Thay số tính được Rv = 100Ω . + Khi thay điện trở R bằng Rx . Đặt Rx = x , điện trở tương đương của mạch R” .U [[ R x ntR v ]// R 1] = R’’. Lý luận tương tự như trên ta có PT : R”+R0 = I’ .[ x + R ] = v. V. U ‘ v .[ x+R v ] Rv . Thay số tính được. x = 547,5Ω.. BỒI DƯỠNG HSG MÔN VẬT LÝ LỚP 9 Buổi 8 Bài 37: Cho mạch điện như hình vẽ: . R2 K A R3 R4 B. Cho biết: R1 = R3 = 20Ω; R2 =6Ω; R4 = 2Ω a] Tính điện trở tương đương của đoạn mạch khi khóa K ngắt và khi khóa K đóng. R1. 34. <span class=”text_page_counter”>[35]</span> b] Nếu Khóa K đóng cho UAB=12V. Hỏi cường độ dòng điện qua mỗi điện trở là bao nhiêu? HƯỚNG DẪN GIẢI a] Tính điện trở tương đương: TH: K ngắt Ta có: [ [ R2ntR3]//R4]]ntR1 R2ntR3 => R23 = R2+R3=26Ω R23//R4=> R234= [R23.R4]/[R23+R4]=1,85Ω R1ntR234=> R1234= R1+R234=20+1,85=21,85Ω. TH: K đóng: Ta có: [[ R1//R3]ntR4]//R2 R1//R3=> R13= [R1.R3]/[R1+R3]= 10Ω R13ntR4=> R134= R13+R4 = 10 + 2 = 12Ω R134//R2=> R1234= [R134.R2]/[R134+R2] = [12.6]/[12+6]= 4Ω. b] Tính cường độ dòng điện – Cường độ dòng điện qua mạch chính: IAB= = – Cường độ dòng điện qua R2 là I2 I2 =IAB. – Cường độ dòng điện qua R4 là I4 I4 = IAB. – Cường độ dòng điện qua R1 bằng cường độ dòng điện qua R3 I1=I3 = I4. [ Câu b có thề giải bằng định luật Ôm hoặc cách khác] Bài 38: Một vôn kế V được mắc vào mạchđiện có hiệuđiện thế U = 220V.Khi mắc vôn kế trên nối tiếp vớiđiện trở R1 = 15000Ω thì vôn kế chỉ Uv = 70V. Khi mắc nối tiếp với điện trở R2 thì vôn kế chỉ U2 = 20V. Tínhđiện trở R2 ?. Hướng dẫn giải: – Trường hợp vôn kế mắc vớiđiện trở R1: Ta có : Hiệuđiện thế giữa hai đầu R1 là: U1 = U – Uv = 220 – 70 = 150V. Cường độ dòngđiện qua R1: I1 = 35. <span class=”text_page_counter”>[36]</span> Do Vôn kế mắc nối tiếp với R1 nên Iv = I1 = 0,01A Điện trở của vôn kế là: Rv = – Trường hợp vôn kế mắc nối tiếp với R2 thìU2V = 20V. Hiệuđiện thế giữa hai đầu điện trở R2 là: UR2 = U – U2V= 220 – 20 = 200V. Cường độ dòngđiện qua vôn kế khi đó là : I2v = Do Vôn kế mắc nối tiếp với R2 nên I2v = I2 =. A. Đi ệntr ở R2 = Bài 39: Cho mạch điện như hình vẽ: R1. C. R3. V. D A. D U. R2. R. R. B. Trong đó hiệu điện thế giữa A và B không đổi và bằng 12V; các điện trở có giá trị R 1= 10Ω, R2 = 50Ω, R3 = 20Ω; Vôn kế có điện trở rất lớn. Đoạn mạch DB gồm hai điện trở R giống nhau. Khi hai điện trở R này nối tiếp nhau, thì số chỉ của vôn kế là U 1 và khi chúng mắc song song , thì số chỉ của vônkế là U2=3U1. a] Xác định R và U. b] Nếu đoạn mạch DB , chỉ chứa một điện trở R thì số chỉ của vônkế là bao nhiêu? Hướng dẫn Câu a: Vì vôn kế có điện trở rất lớn nên dòng điện qua vôn kế như bằng không. Ta có : [ R1ntR2 ] // [ R3nt 2R]. – Tính UR2= I12.R2 = 10V – Tính điện trở của [ R3nt 2R]: R3[2R]= 20 + 2R 36. <span class=”text_page_counter”>[37]</span> – Tính. hiệu. điện. thế. U2R. =. UAB. – Số chỉ của vôn kế U1= UR2- U2R= 10 – Khi R mắc song song với nhau thì RDB=R/2 – Điện trở của đoạn RADB= R3+ R/2 = 20 + R/2.. – Và. hiệu. điện. thế. UDB. – Số chỉ của vôn kế U2 = UR2 – UDB = 10 Theo đề bài ta có U2 = 3U1. =. U.. =. <=> [1] 2 Rút gọn [1] ta được: R – 80R – 2000 = 0 Giải pt ta được R1 =20 và R2=-100 vì điện trở không âm nên chọn R = 20Ω Câu b: Nếu đoạn mạch DB chỉ có R thì RDB = 20Ω và RDB=RAD Do đó UAD =UDB = UAB/2 = 6V. Số chỉ của vôn kế khi đó là: U3 = UR2- UDB = 10 – 6 = 4V. BỒI DƯỠNG HSG MÔN VẬT LÝ LỚP 9 Buổi 9 Bài 40: Cho mạch điện như hình vẽ: R1 A. k. C. R3. R2. B. R4 D. Trong đó : UAB=24V, các điện trở có giá trị : R1=4Ω, R2=8Ω, R3=R4 = 6Ω. 1. Tính cường độ dòng điện qua các điện trở, khi khóa K ngắt và khi khóa K đóng. 2. Tính hiệu điện thế UCD giữa hai điểm C và D khi khóa K ngắt. HƯỚNG DẪN GIẢI Câu 1: TH: K ngắt: Ta có [R1ntR2]//[R3ntR4] 37. <span class=”text_page_counter”>[38]</span> Do đó: I1=I2 = UAB/R12 = 24/[4+8]= 2A. I3=I4= UAB/R34 = 24/[6+6] = 2A. TH: K đóng: Ta có [R1//R3]nt[ R2//R4] R13=[R1.R3]/[R1+R3] = [4.6]/[4+6]= 2,4Ω R24 = [R2.R4]/[R2+R4] = [8.6]/[8+6]= 24/7 [Ω]. RAB= R13+R24= 2,4 + 24/7 = 40.8/7 [Ω] – Cường độ dòng điện mạch chính: IAB=UAB/RAB = Tính: U13 = IAB.R13 = – Tính cường độ dòng điện: I1 = U13/R1= 42/17 [A] I2 = U24/R2=30/17 [A] I3 = U13/R3= 28/17[A] I4 = U24/R4= 40/17 [A]. U24= IAB.R24 =. Câu 2: Tính UCD khi K ngắt Ta có : UCB = I2.R2 = 2.8=16V UDB = I4.R4=2.6=12V UCD = UCB = UDB 16-12=4V. Bài 41: Cho mạch điện như hình vẽ. Biết rằng: R1:R2:R3=1:2:3 ; I=1A, U4=1V, I=0. Tìm R1, R2, R3, R4, R5, RAB. Giải: Do mạch cầu cần bằng nên:  I1=0,75A ,. I3=0,25A.. 38. V. <span class=”text_page_counter”>[39]</span> R5 tùy ý vì I5=0 ,. MẠCH CẦU CÓ 1 ĐIỆN TRỞ BẰNG 0 Bài 42: Cho mạch điện như hình vẽ. Trong đó UAB=2V; R2=R3=1,5V; R4=2Ω; R5=3Ω. Tìm các dòng điện. Giải Do R1=0, ta chập A với M, ta có.. A. A. 39. <span class=”text_page_counter”>[40]</span> BÀI 43: Cho mạch điện hình vẽ, trong đó điện trở ampe kế R A=0, R1=R3=2Ω, R2=1,5Ω, R4=3Ω, UAB=1V. Tìm các cường độ dòng điện và chỉ số của ampe kế. cực dương ampe kế mắc ở đâu? Giải Do RA=0 nên chập M và N ta có mạch điện : R13=1Ω ; R24=1Ω ; RAB=2Ω. I4=I – I2= Vì I2>I1 nên dòng điện qua ampe kế chạy từ N đến M vậy cực dương của ampe kế được mắc ở N, và số chênh lệch của nó là : IA=I2 – I1=. BỒI DƯỠNG HSG MÔN VẬT LÝ LỚP 9 Buổi 10 MẠCH CẦU CÓ 2 ĐIỆN TRỞ BẰNG 0 BÀI 44: Cho mạch điện như hình vẽ: RA1=RA2=0, R2=2 ; R3=3Ω; R5=6Ω; UAB=2V. Hỏi số chỉ của các ampe kế là bao nhiêu? Giải 40. <span class=”text_page_counter”>[41]</span> Do RA1,RA2=0, nên ta chập A với M, B với N ta được sơ đồ : I2= = =1Ω, I3=2/3A; I5=1/3A I=I2+I3+I5=2A Từ Nút A: IA1=I-I3=2-2/3=4/3A Từ nút B: IA2=I-I2=2-1=1A. Bài 45: Cho mạch điện như hình vẽ: RA1=RA2=0, R2=3 ; R4=6Ω; R5=1Ω; UAB=2V. Tìm các cường độ dòng điện qua các điện trở và số chỉ của các ampe kế là bao nhiêu? Giải Do RA1,RA2=0, nên ta chập A với M, N khi đó ta bỏ qua R5 ta được sơ đồ: Vậy R5=0, ta suy ra:. A I=I2 + I4 =1 A Theo sơ đồ của đề bài ta được: IA1=I2=. A [vì I5=0], IA2= I4 =. A. MẠCH CẦU CÓ 3 ĐIỆN TRỞ BẰNG 0 Bài 46: Cho mạch điện như đồ: UAB=1V, R4=1Ω, R5=2Ω, RA1,RA2,RA3=0, A3 chỉ 0,1A. Hỏi A2 chỉ bao nhiêu? Giải Do ampe kế có điện trở không đáng kể chứ không phải bằng 0. Dòng điện qua R4, R5 và dòng điện mạch chính chung cho cả hai trường hợp: =1 A I=I4 + I5=1,5 A Trường hợp 1: 41. A1,. <span class=”text_page_counter”>[42]</span> Nếu dòng qua A3 chạy từ M đến N: IA1=IA3+I4=1,1 A IA2=I5-IA3=0,4 A Trường hợp 2:. Nếu dòng qua A3 chạy từ N đến M: IA1= I4 -IA3 = 0,9 A IA2= IA3 +I5=0,6 A Bài 47: Cho mạch điện như hình vẽ: R1=1Ω, R2=1Ω, R3=2Ω, R4=3Ω, R5=4Ω, UAB=5,7V. Tìm các cường độ dòng điện. và. điện trở tương đương của mạch cầu. Giải Ta đặt hai ẩn là U1 và U3, khi đó: U5=UNM=UNA+UAM= -U3+U1 Tại nút M: I1+I5=I2 =>. Tại nút N: I3=I4+I5 => Từ [1] => 9U1-U3= 22,8 [3] Từ [2] => -3U1+13U3= 22,8 [4] Từ [3] và [4] suy ra: U1=2,8V ; U3=2,4V ; U5=0,4V ; U2=2,9V ; U4=3,3V Các dòng điện : I1. 42. <span class=”text_page_counter”>[43]</span> I= I1+I3=2,8+1,2= 4A. Vậy điện trở tương đương : Rtđ=. BỒI DƯỠNG HSG MÔN VẬT LÝ LỚP 9 Buổi 11 Bài 48 : Cho mạch điện như hình vẽ, trong đó R1=5 Ω, R2= R3= 1Ω, R4= R5= 3Ω. Biết cường dòng diện chạy qua mạch chính là 3,45 A. Hãy tính hiệu điện thế giữa hai điểm A và B, M và N. độ.  Giải -Ta có các phương trình dòng I4+I1 I => I4 I – I1 [1] I2+I3 I [2] -Nếu qui ước chiều I5 như hình vẽ, ta có I5R5= I1R1–I4R4 =I1[ R1+R4] –IR4=8I1- 3I [3] Do đó I5= I1-I -Tại các nút M có: I3=I1+I5=. [4] I1 – I. [5]. Do đó I2=I-I3= 2I I1[6] Như vậy tất cả các dòng đều được quy theo I1. Để tính I1 , ta dùng hai cách viết hiệu điện thế U: U=I1R1+I3R3=I4R4+I2R2. Thay I1,I2,I3,I4 và R1,R2,R3,R4 vào ,được. U. [7]. Thay I=3,45A vào, được I1 Thay vào [7] và [3] ta được UAB=8,25V, UMN=0,45V. BÀI 49 : Cho mạch điện như hình vẽ: 43. <span class=”text_page_counter”>[44]</span> Biết R1=15 Ω ,R2=R3=R4=20 Ω ,RA=0;Ampe kế chỉ 2A.Tính cường độ dòng điện của các điện trở. Giải -Vẽ lại sơ đồ mạch điện -Do[R2 nối tiếp[R3//R4]] nên điện trở tương đương của mạch dưới: R3. R4 20.20 20  30Ω R3  R4 20  20 R1. Rd 15.30  10Ω R  R 15  30 1 d //R nên: R =. Rd R2 . -Do R1. d. AB. – Cường độ dòng điện qua mạch chính: -Cường độ dòng điện qua R2:. U U I  AB  AB RAB 10. U U I 2  AB  AB Rd 30. I 2 U AB  2 60 -Cường độ dòng điện qua R3,R4: U U 120 I a I  I 4  AB  AB 2[ A]  U AB  24V 10 60 5 -Chỉ số của am pe kế : 24 24 I 3 I 4 0, 4 A, I 2  0,8 A 60 30 – Cường độ dòng điện qua R3,R2 : U 24 I1  AB  1, 6 A R1 15 -Cường độ dòng điện qua R : I 3 I 4 . 1. Bài 50: Cho mạch điện như hình vẽ: Biết R = 4 Ω , bóng đèn Đ: 6V – 3W, R2 là một biến trở. Hiệu điện thế UMN = 10 V M [không đổi]. a. Xác định R 2 để công suất tiêu thụ trên R2 là cực đại. Tìm giá trị đó. b. Xác định R2 để công suất tiêu thụ trên đoạn mạch mắc song song là cực đại. Tìm giá trị đó. Bài 51. Mạch điện có sơ đồ như hình vẽ. Trong đó R1 = 12 Ω , R2 = R3 = 6 A Ω ; UAB 12 v RA ¿ 0 ; Rv rất lớn. a. Tính số chỉ của ampekế, vôn kế và công suất thiêu thụ điện của đoạn mạch AB? b. Đổi ampe kế, vôn kế cho nhau thì 44. Đ R. N. R2. R1. R2 A. R3 V. B. <span class=”text_page_counter”>[45]</span> am pe kế và vôn kế chỉ giá trị bao nhiêu? Tính công suất của đoạn mạch điện khi đó? Bài 52: Để đun sôi 10 lít nước trong một cái xô từ nhiệt độ ban đầu 100 C mất thời gian 1 giờ 45 phút,người ta dùng hai dây dẫn mắc nối tiếp có cùng chất liệu, cùng tiết diện,nhưng chiều dài dây thứ nhất lớn gấp 2 lần dây thứ hai. Giả sử nhiệt lượng mất mát là không đáng kể, nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K. Hóy tớnh cụng suất của mỗi dõy? Bài 53: Người ta dùng một máy bơm loại 220V – 200W để đưa 1m 3 nước lên độ cao 10m. Biết máy bơm được cắm vào ổ lấy điện có hiệu điện thế 220V, nước có trọng lượng riêng 10000N/m3 và máy bơm có hiệu suất 90%. a. Tính điện trở của máy bơm và cường độ dũng điện chạy qua máy bơm khi đó? b. Tính thời gian để máy bơm thực hiện công việc trên? c. Mỗi ngày dùng máy bơm trên để hút 4m3 nước lên độ cao 10m. Tính số tiền điện phải trả trong 30 ngày, biết một số điện giá 1500 đồng?. ĐÁP ÁN+ THANG ĐIỂM Bài 50 a.. 12. R2. Vì Rđ // R2  R2đ = 12+R2. 48+16 R 2 12+R2. Áp dụng định luật Ôm: I =. u MN R td. 12 R 2  Rtđ = 4 + 12+R2. 10[12+R2 ] = 48+16 R 2 .. 45. =. 0,25 điểm. 0,25 điểm. <span class=”text_page_counter”>[46]</span> 120R 2. 10[12+R2 ] Vì R nt R2đ  IR = I2đ = I = 48+16 R 2.  u2đ = I.R2đ = 48+16 R 2 . 2 u2 [120. R2 ]. 2. u Áp dụng công thức: P= R P2 =. 2. 2 = [48+16 R 2 ] . R2. R2. 2. =. 120 . R 2. 0,5 điểm. 2. [ 48+16 R 2 ]. 2. 120 482 +162 R2 +2. 48 . 16 R 2 Chia cả 2 vế cho R2  P2 = 2 48 +16 2 R 2 +2 . 48 .16 R2 Để P2 max  đạt giá trị nhỏ nhất 2 48 +16 2 . R2 R2  đạt giá trị nhỏ nhất Áp dụng bất đẳng thức Côsi ta có: 2 48 482 2 . 16 R 2 R2 + 162.R ¿ 2. R2 = 2.48.16. [. ]. [. ]. √. 2. 2. 120  P2 Max = 4.48.16 =4,6875 [W]. 2. 48 R2. Đạt được khi: = 32  R2 = 3 Ω Vậy khi R2 = 3 thì công suất tiêu thụ trên R2 là đạt giá trị cực đại. b. Gọi điện trở đoạn mạch song song là x  RAB = x 10  Rtđ = x + 4  I = 4+x. 10. 2. 10 10 . x 2 2  PAB = I2.RAB= [ 4+ x ] .x = 16+8 x+x Để PAB đạt giá trị lớn nhất . [. x +8+. 16 áp dụng bất đẳng thức Côsi: x + x. 10  PAB Max = 16. 2. 0,25 điểm. 2. 48 2 = 162.R2  R22 = 16. 2. 0,25 điểm. 16 x. ]. =. 16 x. đạt giá trị nhỏ nhất. ¿ 2.. √ 16. 100 = 16 = 6,25 [W] 16 Đạt được khi: x = x  x2 = 16  x = 40,25 đ. 46. 0,5 điểm. 2. x +8+. 0,25 điểm. = 2.4 = 8. 0,25 điểm. 0,5 điểm. <span class=”text_page_counter”>[47]</span> 1. Bài 51. 1. 1. 1. 1 1 R R R Rd = 2 d 2 Mà R2 // Rđ  x = +  = x 1 1 1 4 – 12 = 6  R2 = 6 Ω . Vậy khi R2 = 6 Ω thì công suất tiêu thụ trên đoạn mạch song song đạt cực đại. 12. 6 +6 ⇒ a. R1 // R2 nt R3 R = R1,2 + R3 = 12+6 = 10 Ω U Cường độ dòng toàn mạch I = R = 1,2 A Tính U3 = I . R3 = 7,2 V ⇒ vôn kế chỉ 7,2 V. 0,5 điểm. U2. U1,2 = I R1,2 = 1,2. 4 = 4,8 V ⇒ I2 = R 2 = 0,8 A -> am pe kế chỉ IA= 0,8 A Công suất của đoạn mạch AB: P = UI = 14, 4 w. U 2 A R ⇒ I1,3 = 1,3 = 3. b. .[ R1nt R3] // R2 + U 3 = I3 . R3 = 4 v. 0,5 điểm. ⇒ vôn kế chỉ 4 V. U 2 8 =2 A +2= R 3 2 + I A = I2 = -> I = I1,3 + I2 = 3 + Công suất của đoạn mạch khi đó là:. P = U . I = 12. [A] 8 3. 0,5 điểm = 32 [w]. Bài 52 Gọi. 0,5 điểm. l1 , l2. lần lượt là chiều dài của dõy thứ nhất và dõy thứ hai l1 2l2. Ta cú + Nhiệt lượng cần cung cấp để nước tức 10 0 C đến sôi: Qi mc[t2  t1 ] 10.4200.90 3780000 J. +Nhiệt lượng tỏa ra của hai dõy dẫn: Qtp  [P1 + P2].t = [P1 + P2].6300 Vỡ nhiệt lượng mất mát là không đáng kể nên 47. 5diểm 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,5đ 0,25đ 0,5đ. <span class=”text_page_counter”>[48]</span> Qi = Qtp  3780000 = [P1 + P2].6300  [P1 + P2]= 600W [1] Mặt khỏc ta cú: P = I2 R và R1= 2R2 P1 2  P Suy ra: 2. 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ. P1= 2 P2. Từ [1] & [2] ta được: P1. [2] = 400 W và P2 = 200W. 0,5đ. Bài 53. 4 điểm. a. – Vỡ mỏy bơm được cắm vào ổ lấy điện cú hiệu điện thế U= 220V nờn nú hoạt động bỡnh thường => cường độ dũng điện chạy qua máy bơm là: I = /U 0,91A – Vỡ hiệu suất của mỏy bơm là 90% nên có 10% là công suất hao phí do tỏa nhiệt => Cụng suất tỏa nhiệt của máy bơm: = 20W hp = 10%. 2 – Vậy điện trở của máy bơm là: R = 24,15Ω hp/I – Cụng suất cú ớch của máy bơm dùng để bơm nước: = i = 90%. 180W – Công thực hiện được để đưa 1m3 nước lên độ cao h = 10m là A = P.h = V.d.h = 100000J – Giải thích điện năng tiêu thụ có ích có giá trị chính bằng A = 100000J => thời gian bơm nước: t = A/ 555,56 [s] i c. Theo câu a, thời gian máy bơm hoạt động để bơm được 4m3 nước là t’ = 4.t = 2222,24 [s] 0,6173 [h] – Điện năng máy bơm tiêu thụ trong một ngày: A1 = . t’ 0,12346 kWh – Điện năng tiêu thụ trong 30 ngày: A = 30. A1 = 3,7038 kWh – Vậy số tiền phải trả là: 3,7038 . 1500 = 5555,7 đồng. 48. 0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm. <span class=”text_page_counter”>[49]</span>

Video liên quan

Bài viết được chia sẻ bởi kinhnghiem.com

Leave a Reply

Your email address will not be published.