Tài liệu Bồi dưỡng HSG vật lí 9

30 7,139 10
  • Loading ...
1/30 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 05/11/2014, 13:22

§1. SỰ PHỤ THUỘC CỦA CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆNVÀO HIỆU ĐIỆN THẾ ĐIỆN TRỞ DÂY DẪN –ĐỊNH LUẬT ÔM.A.Tóm tắt lý thuyết :I.Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế : Tỉ số luôn luôn không đổi : I ~ U U=0 thì I=0, I và U là hai đại lượng tỉ lệ thuận, đồ thị là đường thẳng đi qua gốc toạ độ.II. Điện trở : Cường độ dòng điện phụ thuộc bản chất của vật dẫn. =R R là điện trở của dây dẫn U không đổi, R càng lớn thì I càng nhỏ và ngược lại. R đặc trưng cho tính cản trở dòng điện. Giáo án BỒI DƯỢNG ĐIỆN HỌC 9 Tiết 1,2: §1. SỰ PHỤ THUỘC CỦA CƯỜNG ĐỘ DỊNG ĐIỆN VÀO HIỆU ĐIỆN THẾ - ĐIỆN TRỞ DÂY DẪN – ĐỊNH LUẬT ƠM. A.Tóm tắt lý thuyết : I.Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế : -Tỉ số I U ln ln khơng đổi : I ~ U -U=0 thì I=0, I và U là hai đại lượng tỉ lệ thuận, đồ thị là đường thẳng đi qua gốc toạ độ. II. Điện trở : -Cường độ dòng điện phụ thuộc bản chất của vật dẫn. - I U =R R là điện trở của dây dẫn -U khơng đổi, R càng lớn thì I càng nhỏ và ngược lại. -R đặc trưng cho tính cản trở dòng điện. -I~ R 1 III. Định luật Ơm : I = R U U = IR B.Hướng dẫn giải bài tập : 1.Vấn đề 1. Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn. - 2 1 2 1 I I U U = hay 2 2 1 1 I U I U = = const -Ngồi ra : U 2 = U 1 + ∆U 1 2 1 2 I I U U = I 2 = I 1 + ∆I 1 1 1 1 I II U UU ∆+ = ∆+ 1 1 I U I U = ∆ ∆ 2.Vấn đề 2. Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa cường độ dòng điện chạy trong dây và hiệu điện thế giữa hai đầu của dây dẫn đó. Nếu U = 0 thì I = 0 U, I tỉ lệ thuận với nhau. GV: TRẦN THANH BÌNH Trang 1 Giaựo aựn BOI DệễếNG ẹIEN HOẽC 9 th biu din mi quan h U, I l ng thng i qua gc to v cú h s gúc a = U I Bi tp vn dng : Nu ỏp hai u dõy dn vo hiu in th U = 6V, thỡ cng dũng in chy trong dõy dn l I = 0,5A. a)V th biu din mi quan h gia I v U (I = a.U) b)V th biu din mi quan h gia U v I (U = b.I) Gii. T s 12 5,0 6 == I U U = 12I Hay I = 12 U a) th biu din U = 12I th hm s luụn luụn i qua gc to o I 0 0,5 U 0 6 6 4 2 -2 -4 -6 -5 5 b) th hm s I = 12 U th hm s luụn luụn i qua gc to O U 0 12 I 0 1 6 4 2 -2 -4 -6 -5 5 10 GV: TRN THANH BèNH Trang 2 Giáo án BỒI DƯỢNG ĐIỆN HỌC 9 3.Vấn đề 3. Điện trở của dây dẫn - Định luật Ohm : -R = I U -So sánh hai điện trở : lập tỉ số giữa hai điện trở. -Định luật ơm : I = R U  Bài tập vận dụng : cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ. khi đóng khố K, ampe kế chỉ 0,8A. a)Nếu thay điện trở M 1 N 1 bằng điện trở mới M 2 N 2 thì ampe kế chỉ 1,6A. So sánh điện trở của hai dây dẫn nói trên, cho rằng nguồn U khơng đổi. b)Biết U=6v. Muốn chỉ số của ampe kế trong cả hai trường hợp là khơng đổi và bằng 0,8A; thì đối với điện trở M 2 N 2 ta phải thay hiệu điện thế U một hiệu điện thế khác có giá trị là bao nhiêu ? Giải a)Gọi R 1 , R 2 lần lượt là điện trở của dây M 1 N 1 và M 2 N 2 , ta có : R 1 = 8,0 1 U I U = (1) R 2 = 6,1 2 U I U = (2) Lập tỉ số (1)/(2) suy ra 2 8,0 6,1 2 1 == R R Vậy R 1 = 2R 2 b) Điện trở dây M 1 N 1 R 1 = 8,0 6 1 = I U = 7,5Ω Điện trở dây M 2 N 2 R 2 = 2 5,7 2 1 = R = 3,75Ω Hiệu điện thế nguồn cần thay thế U 2 = I 2 R 2 = 0,8.3,75 = 3(V) GV: TRẦN THANH BÌNH Trang 3 A V + - U K M 1 N 1 Giáo án BỒI DƯỢNG ĐIỆN HỌC 9 Tiết 3-6: §2. ĐOẠN MẠCH MẮC NỐI TIẾP-ĐOẠN MẠCH MẮC SONG SONG. ĐỊNH LUẬT ƠM TRONG ĐOẠN MẠCH MẮC NỐI TIẾP VÀ SONG SONG. A.Tóm tắt lý thuyết : I. Đoạn mạch mắc nối tiếp-Định luật ơm trong đoạn mạch mắc nối tiếp : - I 1 =I 2 =I 3 = =I n =I - U 1 +U 2 +U 3 + +U n =U AB - U 1 =I 1 .R 1 =I.R 1 - U 2 =I 2 .R 2 =I. R 2 - U 3 =I 3 .R 3 =I.R 3 - U n =I n .R n =I.R n - U AB =I.R AB R AB = R 1 + R 2 + R 3 + + R n - I= AB AB R U II. Đoạn mạch mắc song song-Định luật ơm cho đoạn mạch mắc song song : - I=I 1 +I 2 +I 3 +…+I n - U AB =U 1 =U 2 =U 3 =…=U n - I 1 = 11 1 R U R U = - I 2 = 22 2 R U R U = - I 3 = 33 3 R U R U = - I n = nn n R U R U = - nAB RRRRR 1 1111 321 ++++= - Định luật ơm : I= AB AB R U B.Hướng dẫn giải tốn : 1.vấn đề 4. Tính điện trở tương đương. - Quan sát mạch điện theo dạng nào ? - Mạch điện phức tạp có đoạn nối tắt, chập hai điểm nối tắt, vẽ lại mạch. - Mạch điện phức tạp có nhiều cụm, phải chia thành các cụm nhỏ, sau đó mới gộp lại tuỳ theo dạng.  Bài tập vận dụng : 1.a)cho hai điện trở R 1 =40Ω và R 2 =60Ω mắc nối tiếp với nhau. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch nói trên. b)Nếu R 1 và R 2 nói trên được mắc song song. Điện trở tương đương của chúng là bao nhiêu ? GV: TRẦN THANH BÌNH Trang 4 Giaựo aựn BOI DệễếNG ẹIEN HOẽC 9 2.Cho mch in nh hỡnh v. vi R 1 =R 2 =R 3 =60; R 4 =40. Tớnh in tr tng ng ca on mch núi trờn. Quan sỏt hỡnh v ta thy (A,B) v (C,D) l hai cp im c ni tt, mch in cú th v li : AB R 1 CD R 4 R 2 R 3 R 1 //R 2 //R 3 20 1 60 1 60 1 60 11111 321123 =++=++= RRRR R 123 =20() R 123 ni tip R 4 R t =R 123 +R 4 =20+40=60() 2.Vn 5. Tớnh in tr tng ng trong on mch phc tp. Cụng thc bin i t mch tam giỏc () thnh mch sao () A A R 12 R 1 R 2 R 13 R 23 B C B R 3 C R 12 = 321 21 RRR RR ++ GV: TRN THANH BèNH Trang 5 A B R 1 C R 2 R 3 D R 4 Giaựo aựn BOI DệễếNG ẹIEN HOẽC 9 R 13 = 321 31 RRR RR ++ R 23 = 321 32 RRR RR ++ Bi tp ỏp dng : cho mch in tam giỏc nh hỡnh v (hỡnh trờn) Hóy bin i mch tam giỏc núi trờn thnh mch sao tng ng (nh lut Kennli) p dng cho R 1 =1, R 2 =2, R 3 =3. Tớnh R 12 , R 13 , R 23 Gii in tr tng ng ca c hai mch bng nhau bt k xột gia hai im no - Xột gia hai im AB : R AB = 321 321 )( RRR RRR ++ + =R 12 +R 13 (1) - Xột gia hai im AC : R AC = 321 312 )( RRR RRR ++ + =R 12 +R 23 (2) - Xột gia hai im BC : R BC = 321 213 )( RRR RRR ++ + =R 13 +R 23 (3) (1)-(2) R 13 -R 23 = 321 3231 RRR RRRR ++ (4) (3)+(4) 2R 13 = 321 3231 321 3231 RRR RRRR RRR RRRR ++ + ++ + = 321 31 2 RRR RR ++ R 13 = 321 31 RRR RR ++ R 23 = 321 32 RRR RR ++ Th R 13 vo (1) R 12 = 321 21 RRR RR ++ p dng : R 12 = 321 21 RRR RR ++ = 3 1 R 13 = 321 31 RRR RR ++ = 2 1 R 23 = 321 32 RRR RR ++ =1 GV: TRN THANH BèNH Trang 6 Giaựo aựn BOI DệễếNG ẹIEN HOẽC 9 3.Vn 6. Tỡm s in tr ging nhau ớt nht cú trong on mch cú in tr xỏc nh. Nu R i > in tr thnh phn R 0 : - Nu R i < in tr thnh phn R 0 : 4.Vn 7. p dng nh lut ụm trong on mch mc ni tip : - nh lut : I= R U - c im : + Dũng in chy t in tr ny n in tr kia. + Cng dũng in I=I 1 =I 2 =I 3 ==I n + Hiu in th U=U 1 +U 2 ++U n 5.Vn 8. So sỏnh sỏng ca ốn. - Trờn mi ốn cú (U dm -P dm ).Nu s liu ny bộ hn thc t, ốn chỏy sỏng hn bỡnh thng v cú th b h. - Cú th so sỏnh : + U>U dm : ốn sỏng hn bỡnh thng. + U<U dm : ốn sỏng yu hn bỡnh thng. + I>I dm : ốn sỏng hn bỡnh thng. + I<I dm : ốn sỏng yu hn bỡnh thng. 6.Vn 9. nh lut ụm trong on mch ch mc song song. c im v tớnh cht : - Cỏc in tr u ni chung vo hai u A,B. Dũng in ti A s phõn thnh nhiu nhỏnh r qua cỏc in tr, sau ú nhp chung tr li im B. - Cỏc im A,B núi trờn gi l mỳt dũng in qua mch chớnh : I=I 1 +I 2 +I 3 - Hiu in th : U=U 1 =U 2 =U 3 GV: TRN THANH BèNH Trang 7 R 0 R i R 0 R i I 1 R 1 I 2 R 2 I 3 R 3 Giaựo aựn BOI DệễếNG ẹIEN HOẽC 9 7.Vn 10. nh lut ụm trong on mch va mc ni tip va mc song song. Chia on mch thnh nhiu on mch nh gm ch cú ni tip (hoc ch cú song song) sau ú li gp nhiu mch nh ny li vi nhau tu theo c im v tớnh cht ca mi mch. 8.Vn 11. nh lut ụm trong mch cu - Nu R 1 .R 4 = R 2 .R 3 Mch cu cõn bng, khụng cú dũng in chy qua R 5 (I 5 =0) - Nu R 1 .R 4 R 2 .R 3 Mch cu khụng cõn bng, cú dũng in qua R 5 Ta bin i mch 135 , 254 thnh mch sao tớnh in tr tng ng, t ú suy ra cng dũng in trong mch. Hoc cú th gii bng cỏch chn gc in tr. U AB =V A -V B Chn V B =0 U AB =V A Gi s chiu dũng in nh hỡnh v Ti nỳt C ta cú : I 1 =I 2 +I 5 (1) Ti nỳt D ta cú : I 4 =I 3 +I 5 (2) I 1 = 111 1 R VU R VV R U CABCA = = (3) I 2 = 222 2 R V R VV R U CBC = = (4) I 3 = 333 3 R VU R VV R U DABBA = = (5) I 4 = 444 4 R V R VV R U DBD = = (6) I 5 = 55 5 R VV R U DC = (7) Th (3,4,5,6,7) vo (1,2) GV: TRN THANH BèNH Trang 8 I 1 R 1 C I 2 R 2 I 5 A R 5 B I 3 R 3 D I 4 R 4 Giaựo aựn BOI DệễếNG ẹIEN HOẽC 9 521 R VV R V R VU DCCCAB += (8) 524 R VV R VV R V DC DABD + = (9) T (8,9) suy ra V C v V D Ln lt th V C , V D vo (3,4,5,6,7) ta tớnh c I 2 ,I 3 ,I 4 ,I 5 Tit 7,8: Đ3. IN TR DY DN PH THUC VO NHNG YU T NO ? A.Túm tt lý thuyt : -Tit din dõy dn l din tớch mt ct ngang ca dõy ú. -R~l -R~ S 1 -in tr ca dõy dn ph thuc vo cht liu lm nờn dõy dn ú. -H thc : R=. S l (1) : in tr sut (m) l :chiu di dõy (m) S : tit din dõy (m 2 ) R : in tr dõy dn () -T (1) suy ra =R. l S -Bng kờ in tr sut ca mt s cht. B.Hng dn gii bi tp : 1.Vn 12. in tr ca dõy dn ph thuc vo chiu di. Hai dõy dn ng cht, cựng tit din, thỡ in tr ca chỳng t l thun vi chiu di ca dõy dn 2 1 2 1 l l R R = (1) Bit c ba trong bn i lng cú trong (1) ta d dng suy ra c i lng cũn li. p dng : mt dõy dn cú tit din u, c ỏp vo ngun in cú hiu in th U=30v, thỡ cng dũng in chy trong dõy dn l I=1,5A. Ngi ta ct dõy dn núi trờn thnh hai on l 1 v l 2 bit rng l 1 :l 2 = 3 2 a)Tớnh in tr ca mi dõy l 1 v l 2 . b)Nu mc ni tip hai dõy dn núi trờn vi nhau v cng ỏp vo ngun in U=30V thỡ hiu in th gia hai u mi dõy l bao nhiờu ? c)Nu mc chỳng song song vi nhau v cng ỏp vo ngun in U=30V núi trờn. Cng dũng in qua mi dõy dn l bao nhiờu ? GV: TRN THANH BèNH Trang 9 Giaựo aựn BOI DệễếNG ẹIEN HOẽC 9 Gii a)in tr dõy dn núi trờn R= 5,1 30 = I U =20() Vỡ dõy dn ct lm hai d0on vi l 1 :l 2 = 3 2 3 2 2 1 2 1 == l l R R 5 20 532 2121 = + == RRRR =4 R 1 =8() R 2 =12() b)Hiu in th gia hai u mi dõy U 1 =I.R 1 =1,5.8=12V U 2 =I.R 2 =1,5.12=18V c)cng dũng in qua mi dõy I 1 = 8 30 1 = R U =3,75A I 2 = 12 30 2 = R U =2,5A 2.Vn 13. S ph thuc ca in tr vo tit din dõy dn. -Hai dõy dn ng cht, ng chiu di, thỡ in tr ca chỳng t l nghch vi tit din ca chỳng. 1 2 2 1 S S R R = -Hai dõy dn ng cht, in tr ca chỳng t l vi chiu di v t l nghch vi tit din ca chỳng 12 21 2 1 Sl Sl R R = Lu ý : ta cú t s 1 2 S S , khụng cn thit phi i n v tit din ra m 2 , ch cn i chỳng cựng n v. p dng : Hai dõy dn ng cht, dõy th nht cú chiu di l 1 =80cm v tit din S 1 =0,2cm 2 . Dõy th hai cú chiu di 1,2m v tit din 4mm 2 . Bit dõy th nht cú in tr R 1 =0,8. Tớnh in tr dõy th hai. Gii Vỡ hai dõy dn ng cht nờn 15 2 20.120 4.80 12 21 2 1 === Sl Sl R R R 2 = 2 8,0.15 2 15 1 = R =2() 3.Vn 14. S ph thuc ca in tr vo vt liu lm in tr. -in tr sut ca mt vt liu l in tr ca mt dõy dn lm bng vt liu ú cú chiu di l 1m v cú tit din l 1m 2 GV: TRN THANH BèNH Trang 10 [...]...Giáo án BỒI DƯỢNG ĐIỆN HỌC 9 -ρ là điện trở suất của vật liệu R là điện trở của vật liệu đó Vì đồng chất nên ta có : ρ Slρ S = = R Sρ l l Suy ra R=ρ l S  Áp dụng : một cuộn dây đồng có khối lượng 220kg, tỉ khối là 8,8 và có điện trở R=0,68Ω Tính... định luật Ohm : I= U R R= U I (1) -Cơng thức tính điện trở của dây dẫn R=ρ l S (2) Từ (1,2) ta có : U l =ρ I S Hay U= ρ I l S U S l= ρ I U S : tên vật liệu làm dây dẫn I l U S I= ρ l ρ I l S= U ρ= GV: TRẦN THANH BÌNH Trang 12 Giáo án BỒI DƯỢNG ĐIỆN HỌC 9  Áp dụng : một bóng đèn có ghi (6V-0,75A), biến trở (12Ω-2A) và một nguồn điện U=12v được mắc như hình vẽ :  C B  C A B A + - + - Hình 1 Hình 2... dòng điện trong mạch U CB I=ICB= R CB = 6 RCB Hiệu điện thế tồn mạch U=UDB=UDC+UCB=12V I.RDC+I.RCB=12V GV: TRẦN THANH BÌNH Trang 13 Giáo án BỒI DƯỢNG ĐIỆN HỌC 9 6 8.R AC 6 + RCB = 12 RCB 8 + R AC RCB 8RAC=RCB(8+RAC)=(12- RAC)(8+ RAC) 8 RAC =96 +4 RAC-R2AC R2AC+4 RAC -96 =0 RAC=8Ω (nhận) R’AC=-12Ω (loại) Vậy biến trở tham gia mạch điện R0=8Ω Vì Rb=12Ω, vị trí con chạy C ở vị trí C sao cho AC 8 2 = = AB 12... Cường độ dòng điện qua biến trở Ib=I=0,4A Hiệu điện thế giữa hai đầu biến trở Ub=IbRb=36.0,4=14,4(V) Hiệu điện thế giữa hai đầu R3 GV: TRẦN THANH BÌNH Trang 23 Giáo án BỒI DƯỢNG ĐIỆN HỌC 9 U3=U-Ub=24-14,4 =9, 6(V) Cường độ dòng điện qua R3 U 9, 6 3 I3= R = 40 =0,24(A) 3 Cường độ dòng điện qua mỗi điện trở R1, R2 I1=I2=I-I3=0,4-0,24=0,16(A) Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R1 U1=I1R1=0,16.10=1,6(V) Hiệu... R=R1+R2=484+605=10 89( Ω ) Cường độ dòng điện qua mỗi bóng I=I1=I2= 220 =0,2(A) 10 89 Cơng suất điện thực tế mỗi bóng P1=R1I2=484.0,04= 19, 3(W) P2=R2I2=605.0,04=24,2(W) Ta có P2>P1 Suy ra đèn Đ2 cháy sáng hơn đèn Đ1 c)Khi mắc song song, do U=Udm1=Udm2 nên cả hai đèn cùng cháy sáng bình thường nhưng do Pdm1>Pdm2 Suy ra đèn Đ1 cháy sáng hơn đèn Đ2 d)Cường độ dòng điện qua mỗi đèn U' 440 I =I 1=I 2= = =0,404(A) R 10 89 ’... Idm1>I suy ra đèn Đ1 cháy sáng hơn bình thường Idm2I : đèn Đ2 sáng yếu hơn bình thường Idm2= 110 Idm1= Khi mắc nối tiếp hai đèn nói trên vào mạng điện U=220v thì đèn Đ 1 chóng bị hư, ta khơng thể mắc nối tiếp hai đèn vào mạng điện U=220v được d)Khi hai đầu dây tim đèn gác được lên nhau, điện trở của đèn sẽ giảm (do chiều dài dây tóc giảm và có một đoạn dây tiết diện tăng gấp đơi) GV: TRẦN THANH BÌNH Trang 16 Giáo án BỒI DƯỢNG ĐIỆN HỌC 9 Mà... phải trả trong 6 tháng Cho rằng 1 tháng trung bình là 30 ngày 100kWh đầu tiên giá 550 đ /kWh; 50kWh kế tiếp giá 90 0đ /kWh; 50kWh kế tiếp giá 1210đ /kWh ; 50kwh kế tiếp giá 1600đ /kWh Giải a) Cường độ dòng điện qua bếp, quạt và đèn: GV: TRẦN THANH BÌNH Trang 18 Giáo án BỒI DƯỢNG ĐIỆN HỌC 9 Ib = Pb 600 = = 2,72 A U 220 55 = 0,25A 220 100 Id = ≈ 0,45A 220 Iq = Điện trở của bếp, quạt và đèn U 2 48400 = . I 3 R 3 D I 4 R 4 Giaựo aựn BOI DệễếNG ẹIEN HOẽC 9 521 R VV R V R VU DCCCAB += (8) 524 R VV R VV R V DC DABD + = (9) T (8 ,9) suy ra V C v V D Ln lt th V C , V D vo (3,4,5,6,7). tit din l 1m 2 GV: TRN THANH BèNH Trang 10 Giáo án BỒI DƯỢNG ĐIỆN HỌC 9 -ρ là điện trở suất của vật liệu R là điện trở của vật liệu đó Vì đồng chất nên ta có : Sl S R S l l ρ ρ ρ = = Suy. Giáo án BỒI DƯỢNG ĐIỆN HỌC 9 12. 6 8 .8 . 6 =+ + CB CBAC AC CB R RR R R 8R AC =R CB (8+R AC )=(12- R AC )(8+ R AC ) 8 R AC =96 +4 R AC -R 2 AC R 2 AC +4 R AC -96 =0 R AC =8Ω (nhận) R’ AC =-12Ω
- Xem thêm -

Xem thêm: Tài liệu Bồi dưỡng HSG vật lí 9, Tài liệu Bồi dưỡng HSG vật lí 9, Tài liệu Bồi dưỡng HSG vật lí 9

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn