GIÁO ÁN BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÝ - BC THCS I số kiến thức bản: Công thức tính nhiệt l-ợng: Q= mc(t2 - t1) : T/h vËt thu nhiÖt Q= mc(t1 - t2) : T/h vật tỏa nhiệt 2.Ph-ơng trình cân nhiệt: Q táa = Q thu Hay: mc(t1 - t2) = mc(t2 - t1) Năng suất tỏa nhiệt nhiên liệu: Q = q.m II số tập Bài : Dùng ca múc nước thùng chứa nước A có nhiệt độ t A = 20 0C thùng chứa nước B có nhiệt độ tB = 80 0C đổ vào thùng chứa nước C Biết trước đổ, thùng chứa nước C có sẵn lượng nước nhiệt độ tC = 40 0C tổng số ca nước vừa đổ thêm vào Tính số ca nước phải múc thùng A B để có nhiệt độ nước thùng C 50 0C Bỏ qua trao đổi nhiệt với mơi trường, với bình chứa ca múc nước H-íng dÉn gi¶i - Gọi : c nhiệt dung riêng nước ; m khối lượng nước chứa ca ; n1 n2 số ca nước múc thùng A thùng B ; (n1 + n2) số ca nước có sẵn thùng C - Nhiệt lượng n1 ca nước thùng A đổ vào thùng C hấp thụ : Q1 = n1.m.c(50 – 20) = 30cmn1 - Nhiệt lượng n2 ca nước thùng B đổ vào thùng C toả : Q2 = n2.m.c(80 – 50) = 30cmn2 - Nhiệt lượng (n1 + n2) ca nước thùng C hấp thụ : Q3 = (n1 + n2)m.c(50 – 40) = 10cm(n1 + n2) - Phương trình cân bằn nhiệt : Q1 + Q3 = Q2  30cmn1 + 10cm(n1 + n2) = 30cmn2  2n1 = n2 - Vậy, múc n ca nước thùng A phải múc 2n ca nước thùng B số nước có sẵn thùng C trước đổ thêm 3n ca Bài2: Một thau nhôm khối lượng 0,5kg đựng 2kg nước 200C a) Thả vào thau nước thỏi đồng khối lượng 200g lấy bếp lò Nước nóng đến 21,2 0C Tìm nhiệt độ bếp lò Biết nhiệt dung riêng nhôm, nước, đồng là: c1 = 880J/kg.K, c2 = 4200J/kg.K, c3 = 380J/kg.K Bỏ qua trao đổi nhiệt với môi trường b) Thực ra, trường hợp nhiệt lượng toả môi trường 10% nhiệt lượng cung cấp cho thau nước Tìm nhiệt độ thực bếp lò c) Nếu tiếp tục bỏ vào thau nước thỏi nước đá có khối lượng 100g 00C Nước đá có tan hết khơng? Tìm nhiệt độ cuối hệ thống Biết để 1kg nước đá 00C nóng chảy hồn tồn cần cung cấp nhiệt lượng 3,4.105J Bỏ qua trao đổi nhiệt với mơi trường H-íng dÉn gi¶i a) Nhiệt độ bếp lò: ( t0C nhiệt độ ban đầu thỏi đồng) Nhiệt lượng thau nhôm nhận để tăng nhiệt độ từ t1= 200C lên t2 = 21,20C: Q1 = m1.c1(t2 - t1) Nhiệt lượng nước nhận để tăng nhiệt độ từ t1= 200C lên t2 = 21,20C: Q2 = m2.c2(t2 - t1) Nhiệt lượng thỏi đồng toả để hạ nhiệt độ từ t0C xuống t2 = 21,20C: Q3 = m3.c3(t – t2) Vì khơng có toả nhiệt mơi trường nên theo phương trình cân nhiệt ta có: FANPAGE: facebook.com/vatlithcs Youtube: @Mr Khuyên GIÁO ÁN BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÝ - BẬC THCS Q3 = Q1 + Q2 => m3.c3(t - t2) = m1.c1(t2 - t1) + m2.c2(t2 - t1) => t = [(m1.c1+ m2.c2) (t2 - t1) / m3.c3] + t2 số ta tính t = 160,780C b) Nhiệt độ thực bếp lò(t’): Theo giả thiết ta có: Q’3 - 10% ( Q1+ Q2 ) = ( Q1+ Q2 )  Q’3 = 1,1 ( Q1+ Q2 )  m3.c3(t’ - t2) = 1,1 (m1.c1+ m2.c2) (t2 - t1)  t’ = [ 1,1 (m1.c1+ m2.c2) (t2 - t1) ] / m3.c3 }+ t2 Thay số ta tính t’ = 174,740C c) Nhiệt độ cuối hệ thống: + Nhiệt lượng thỏi nước đá thu vào để nóng chảy hồn tồn 00C: Q = 3,4.105.0,1 = 34000(J) + Nhiệt lượng hệ thống (thau, nước, thỏi đồng) toả hạ 21,20C xuống 00C: Q’ = (m1.c1+ m2.c2 + m3.c3 ) (21,20C - 00C) = 189019,2(J) + So sánh ta có: Q’ > Q nên nhiệt lượng toả Q’ phần làm cho thỏi nước đá tan hồn tồn 00 C phần lại (Q’-Q) làm cho hệ thống ( bao gồm nước đá tan) tăng nhiệt độ từ 00C lên nhiệt độ t”0C + (Q’-Q) = [m1.c1+ (m2 + m)c2 + m3.c3 ] (t”- 0) => t” = (Q’-Q) / [m1.c1+ (m2 + m)c2 + m3.c3 ] thay số tính t” = 16,60C Bµi 3: Người ta cho vòi nước nóng 700C vòi nước lạnh 100C đồng thời chảy vào bể có sẳn 100kg nước nhiệt độ 600C Hỏi phải mở hai vòi thu nước có nhiệt độ 45 0C Cho biết lưu lượng vòi 20kg/phút H-íng dÉn gi¶i Vì lưu lượng hai vòi chảy nên khối lượng hai loại nước xả vào bể Gọi khối lượng loại nước m(kg): Ta có: m.c(70 – 45) + 100.c(60 – 45) = m.c(45 – 10)  25.m + 1500 = 35.m  10.m = 1500  m  Thời gian mở hai vòi là: t  1500  150(kg ) 10 150  7,5( phút) 20 Bµi 4: Muốn có 100 lít nước nhiệt độ 350C phải đổ lít nước sơi vào lít nước nhiệt độ 150C ? Lấy nhiệt dung riêng nước 4190J/kgK H-íng dÉn gi¶i Gọi x khối lượng nước 150C; y khối lượng nước sơi Ta có : x+y= 100g (1) Nhiệt lượng ykg nước sôi tỏa :Q1= y.4190(100-15) Nhiệt lượng xkg nước 150C toả :Q2 = x.4190(35-15) Phương trình cân nhiệt:x.4190(35-15)=y.4190(100-15) (2) Giải hệ phương trình (1) (2) Ta được: x=76,5kg; y=23,5kg Vậy phải đổ 23,5 lít nước sơi vào 76,5 lít nước 150C Bµi 5:Một bếp dầu đun sơi lít nước đựng ấm nhơm khối lượng 300gam sau thời gian t1 = 10 phút nước sôi Nếu dùng bếp để đun lít nước điều kiện sau nước sơi ? Cho nhiệt dung riêng nước nhôm C1 = 4200J/kg.K ; C2 = 880J/kg.K Biết nhiệt bếp dầu cung cấp cách đặn H-íng dÉn gi¶i FANPAGE: facebook.com/vatlithcs Youtube: @Mr Khuyên GIÁO ÁN BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÝ - BẬC THCS Gọi Q1 Q2 nhiệt lượng cần cung cấp cho nước ấm nhôm hai lần đun, Gọi m1, m2 khối lương nước ấm lần đun đầu Ta có: Q1 = (m1.C1 + m2.C2) t Q2 = (2.m1.C1 + m2.C2) t Do nhiệt toả cách đặn, nghĩa thời gian đun lâu nhiệt toả lớn Ta đặt: Q1 = k.t1 ; Q2 = k.t2 (trong k hệ số tỉ lệ đó) Suy ra: k.t1 = (m1.C1 + m2.C2) t k.t2 = (2.m1.C1 + m2.C2) t t (2m1C1  m2 C ) m1C1   1 t1 (m1C1  m2 C ) m1C1  m2 C m1C1 4200 .t1    .10  19,4 phút t2    m1C1  m2 C 4200  0,3.880 Lập tỉ số ta được: hay Bµi 6:Thả đồng thời 300g sắt nhiệt độ 100C 400g đồng nhiệt độ 250C vào bình cách nhiệt có chứa 200g nước nhiệt độ 200C Cho biết nhiệt dung riêng sắt, đồng, nước 460J/kg.K, 400J/kg.K, 4200J/kg.K hao phí nhiệt mơi trường bên ngồi khơng đáng kể Hãy tính nhiệt độ hỗn hợp cân nhiệt thiết lập H-íng dÉn gi¶i: Gọi m1, m2, m3 khối lượng t1, t2, t3 nhiệt độ ban đầu sắt, đồng, nước; t nhiệt độ hỗn hợp cân nhiệt xảy + Lập luận, chứng tỏ trước có cân nhiệt sắt vật thu nhiệt đồng nước vật tỏa nhiệt + Từ kết lập luận suy hệ có cân nhiệt c1m1(t – t1) = c2m2(t2 – t) + c3m3(t3 – t) + Thay số tính nhiệt độ hệ cân nhiệt xảy ra: t  19,50 C Bµi 7: Thả đồng thời 0,2kg sắt 150C 450g đồng nhiệt độ 250C vào 150g nước nhệt độ 800C Tính nhiệt độ sắt có cân nhiệt xảy biết hao phí nhiệt mơi trường khơng đáng kể nhiệt dung riêng sắt, đồng, nước 460J/kgK, 400J/kgK 4200J/kgK H-íng dÉn gi¶i: + Gọi t nhiệt độ có cân nhiệt xảy + Lập luận để đưa ra: - Nhiệt lượng sắt hấp thụ: Q1 = m1c1(t – t1) Nhiệt lượng đồng hấp thụ: Q2 = m2c2(t – t2) - Nhiệt lượng nước tỏa Q3 = m3c3(t3 – t) - Lập cơng thức có cân nhiệt xảy ra, từ suy ra: t  m1c1t1  m2 c t  m3 c3 t m1c1  m2 c  m3 c3 + Tính t = 62,4 C Bµi 8: Một tô chạy với vận tốc 54 km/h, lực kéo động khơng đổi 700N Ơ tơ chạy tiêu thụ hết lít xăng Biết suất tỏa nhiệt xăng 4,4.10 J/kg khối lượng riêng xăng 700kg/m3 Tính hiệu suất động tơ H-íng dÉn gi¶i: Cơng có ích: Aci  F.s  F.v.t  700.15.2.3600  75600000J  756.105 J Cơng tồn phần (nhiên liệu tỏa ra): Atp  m.q  V D.q  5.103.700.44.106  154000000J  154.106 J Aci 756.105 Hiệu suất động cơ: H    0,49 =49% Atp 154.106 FANPAGE: facebook.com/vatlithcs Youtube: @Mr Khuyên GIÁO ÁN BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÝ - BẬC THCS Chủ đề ĐỊNH LUẬT ÔM ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP, ĐOẠN MẠCH SONG SONG, MẠCH HỖN HỢP I Một số kiến thức * Định luật Ôm: Cường độ dòng điện dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện hai đầu dây dẫn tỉ lệ nghịch với điện trở dây Công thức : I = U R * Trong đoạn mạch mắc nối tiếp I = I1 = I2 = = In U = U1 + U2 + + Un R = R1 + R2 + + Rn Lưu ý: - Xét nhiều điện trở R1, R2… Rn mắc nối tiếp với nhau, với hiệu điện hai đầu điện trở U1 , U2 …, Un Vì cường độ dòng điện qua điện trở nhau, vậy: U U1 U    n R1 R2 Rn Nếu ta biết giá trị tất điện trở hiệu điện thế, cơng thức cho phép tính hiệu điện khác Ngược lại, ta biết giá trị tất hiệu điện điện trở, công thức cho phép tính hiệu điện lại * Trong đoạn mạch mắc song song U = U1 = U2 = = Un I = I1 + I2 + + In 1 1     R R1 R2 Rn Lưu ý: - Nếu có hai điện trở R1 , R2 mắc song song với nhau, cường độ dòng điện qua điện trở I1 , I2 Do I1R1=I2R2 nên : I R2 I1 R2  hay  I R1 I R1  R2 Khi biết hai điện trở R1 , R2 cường độ dòng điện qua điện trở, cơng thức cho phép tính cường độ dòng điện qua điện trở cường độ dòng điện mạch II Bài tập A ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP Bài Một đoạn mạch AB gồm hai điện trở R1, R2 mắc nối tiếp với Hiệu điện hai đầu điện trở U1 U2 Biết R1=25  , R2 = 40  hiệu điện UAB hai đầu đoạn mạch 26V Tính U1 U2 Đs: 10V; 16V GỢI Ý: Cách 1: - Tính cường độ dòng điện qua điện trở theo UAB RAB Từ tính U1, U2 Cách : - Áp dụng tính chất tỉ lệ thức : U1 U U1  U U U 26       0, R1 R2 R1  R2 25 40 65 Từ tính U1 , U2 Bài Một đoạn mạch gồm điện trở mắc nối tiếp R1 =4  ;R2 =3  ;R3=5  Hiệu điện đầu R3 7,5V Tính hiệu điện đầu điện trở R1; R2 đầu đoạn mạch Đs: 6V; 4,5V; 18V FANPAGE: facebook.com/vatlithcs Youtube: @Mr Khuyên GIÁO ÁN BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÝ - BẬC THCS GỢI Ý :Cách 1: Tính cường độ dòng điện qua điện trở theo U3, R3 Từ tính U1, U2 ,UAB Cách : Đối với đoạn mạch nối tiếp ta có : U1 U U U U 7,5       1,5 R1 R2 R3 từ tính U1, U2, UAB Bài Trên điện trở R1 có ghi 0,1k  – 2A, điện trở R2 có ghi 0,12k  – 1,5A a) Giải thích số ghi hai điện trở b) Mắc R1 nối tiếp R2 vào hai điểm A, B UAB tối đa để hoạt động hai điện trở không bị hỏng Đs: 330V GỢI Ý: + Dựa vào Iđm1, Iđm2 xác định cường độ dòng điện Imax qua điện trở ; + Tính Umax dựa vào giá trị IAB, R1, R2 B ĐOẠN MẠCH SONG SONG Bài Cho R1= 12  ,R2= 18  mắc song song vào hai điểm A B, Ampe kế đo cường độ dòng điện mạch chính, Ampe kế Ampe kế đo cường độ dòng điện qua R1 ,R2 a) Hãy vẽ sơ đồ mạch điện b) Ampe kế Ampe kế giá trị bao nhiêu? (theo cách) biết Ampe kế 0,9A c) Tính hiệu điện hai đầu A B GỢI Ý: b) Tính số Ampe kế Ampe kế dựa vào hệ thức mối quan hệ I1, I2 với R1 , R2 (HS tìm cách giải khác) c) Tính UAB Cách 1: câu a Cách 2: sau tính I1,I2 câu a, tính UAB theo I2, R2 Đs: b) 0,54A; 0,36A; c) 6,48V Bài Cho R1 = 2R2 mắc song song vào hai đầu đoạn mạch AB có hiệu điện 30V Tính điện trở R1và R2 (theo cách) biết cường độ dòng điện qua đoạn mạch 1,2A GỢI Ý: Tính I1, I2 dựa vào hệ thức mối quan hệ I1, I2 với R1 ,R2 để tính R1, R2 Học sinh giải cách khác Đs: 75; 37,5 Bài Có hai điện trở có ghi: R1(20  -1,5A) R2 (30  -2A) a) Hãy nêu ý nghĩa số ghi R1, R2 b) Khi Mắc R1//R2 vào mạch hiệu điện thế, cường độ dòng điện mạch tối đa phải để hai điện trở không bị hỏng ? GỢI Ý: Dựa vào giá trị ghi điện trở để tính Uđm1,Uđm2 sở xác định UAB tối đa Tính RAB => Tính Imax Đs: a) R1 = 20; Cường độ dòng điện lớn phép qua R1 1,5A: b) Umax = 30V; Imax = 2,5A C ĐOẠN MẠCH HỖN HỢP R1 R3 Bài Có ba bóng đèn mắc theo sơ đồ ( hình 3.1) sáng bình thường Nếu bóng Đ1 bị đứt dây tóc bóng Đ3 sáng mạnh hay yếu hơn? FANPAGE: facebook.com/vatlithcs A B R2 Hình 3.1 Youtube: @Mr Khuyên GIÁO ÁN BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÝ - BẬC THCS GỢI Ý: Bình thường: I3= I1 + I2 Nếu bóng Đ1 bị đứt; I1= dòng điện I3 giảm => Nhận xét độ sáng đèn Bài Một đoạn mạch mắc sơ đồ R2 hình 3.2 Cho biết R1 =3  ; R2 =7,5  ; R3 B R1 =15  Hiệu điện hai đầu AB 4V A M aTính điện trở đoạn mạch R3 bTính cường độ dòng điện qua điện Hình 3.2 trở c) Tính hiệu điện hai đầu điện trở Đs: a) 8; b) 3A; 2A ; 1A c) U1 = 9V; U2 = U3 = 15V GỢI Ý: a) Đoạn mạch AB gồm : R1nt ( R2// R3) Tính R23 tính RAB b) Tính I1 theo UAB RAB Tính I2, I3 dựa vào hệ thức: I R3  I R2 c) Tính : U1, U2, U3 Bài Có ba điện trở R1= 2Ω; R2 = 4Ω; R3 = 12Ω; mắc vào hai điểm A B có hiệu điện 12V (hình 3.3) a) Tính điện trở tương đương mạch b) Tính cường độ dòng điện qua điên trở c) Tính hiệu điện hai đầu điện trở R1 R2 R2 R1 A B R3 RR1 Hình 3.3 Đs: a) 4; b) I1 = I2 = 2A; I3 = 1A ; c) 4V; 8V GỢI Ý: a) Đoạn mạch AB gồm : R3 // ( R1 nt R2) Tính R12 tính RAB b) Có R1 nt R2 => I1 ? I2; Tính I1 theo U R12; Tính I3 theo U R3 A c) Tính U1 theo I1 R1; U2 theo I2 R2; U3 ? U Bài Một đoạn mạch điện gồm điện trở mắc sơ đồ hình 4.1 Cho biết R1= 2,5Ω; R2 = 6Ω; R3 = 10Ω; R4 = 1,2 Ω; R5 = 5Ω Ở hai đầu đoạn mạch AB có hiệu điện 6V Tính cường độ dòng điện qua điện trở? GỢI Ý: Sơ đồ h 4.2 tương đương h 4.1 + Tính RAD, RBD từ tính RAB + Đối với đoạn mạch AD: Hiệu điện hai A đầu điên trở R1, R2, R3 nhau: Tính UAB theo IAB RAD từ tính dòng I1, I2, I3 + Tương tự ta tính dòng I4, I5 đoạn mạch DB CHÚ Ý: R1 C R2 R4 B D R3 R5 E R1 Hình 4.1 R4 R2 B D R3 R5 Hình 4.2 Khi giải tốn với mạch điện mắc hỗn hợp tương đối phức tạp, nên tìm cách vẽ sơ đồ tương đương đơn giản Trên sơ đồ tương đương, điểm có điện gộp lại để làm rõ phận đơn giản đoạn mạch ghép lại để tạo thành đoạn mạch điện phức tạp Có thể kiểm tra nhanh kết toán Các đáp số phải thỏa mãn điều kiện: I1+ I2+ I3= I4+ I5 = IAB = 2,4A FANPAGE: facebook.com/vatlithcs Youtube: @Mr Khuyên GIÁO ÁN BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÝ - BẬC THCS Đs: 1,44A; 0,60A; 0,36A; 1,92A; 0,48A Bài R R R3 Một đoạn mạch điện mắc song song sơ đồ hình 4.3 C nối vào nguồn điện 36V Cho biết: R1=18Ω; B A R2=5Ω; R3=7Ω; R4=14Ω; R5=6Ω a) Tính cường độ dòng điện chạy qua mạch rẽ D b) Tính hiệu điện hai điểm C D R4 R Đs: 1,2A; 1,8A; 3,6V Hình GỢI Ý: 4.3 a) Tính cường độ dòng điện qua mạch rẽ chứa R1, R2, R3 R4 , R5 b) Gọi hiệu điện hai điểm C D UCD Ta tính được: UAC = I1.R1 = 21,6V ; UAD = I4.R4 = 25,2V Như điện C thấp điện A: 21,6V; điện D thấp điện A: 25,2V Tóm lại: điện D thấp điện C là: UCD = 25,2 – 21,6 = 3,6V CHÚ Ý: + Có thể tính UCD cách khác: UAC+ UCD + UDB = UAB => UCD= UAB - UAC - UBD (*) UAB biết, tính UAC, UDB thay vào (*) UCD = 3,6V + UCD tính trường hợp điểm C, D không nối với dây dẫn điện trở, C,D khơng có dòng điện Nếu C, D nối với có dòng điện từ C tới D (vì điện điểm D thấp điện điểm C) Mạch điện bị thay đổi cường độ dòng điện qua điện trở thay đổi Bài Cho mạch điện hình 4.4 Biết: R1 = 15, R2 = 3, R3 = 7, R4 = 10 Hiệu điện hai đầu đoạn mạch 35V a) Tính điện trở tương đương tồn mạch R2 D R3 b) Tìm cường độ dòng điện qua điện trở R1 B A GỢI Ý: (theo hình vẽ 4.4) C R a) Tính R23 R234 Tính điện trở tương đương RAB=R1+R234 b) Tính IAB theo UAB,RAB=>I1 Hình 4.4 +) Tính UCB theo IAB,RCB +) Ta có R23 = R4 I23 so với I4; (I23=I2=I3) + Tính I23 theo UCB, R23 Đs: a) 20; b) I1 = I = 1,75A; I2 = I3 = I4 = 0,875A III Luyện tập R2 Bài Cho mạch điện hình 4.5 Biết R1= R2= R4= R3 = A 40 Hiệu điện hai đầu đoạn mạch UAB = 64,8V Tính hiệu điện UAC UAD Đs: 48V; 67,2V N Bài R1 R3 B C R4 K R FANPAGE: facebook.com/vatlithcs D R HìnhR4.5 K A N Youtube: Hình@Mr Khuyên 4.61A, 7A Đs: 2A, 3A, GIÁO ÁN BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÝ - BẬC THCS Cho mạch điện hình 4.6 Trong điện trở R2 = 10 Hiệu điện hai đầu đoạn mạch UMN =30V Biết K1 đóng, K2 ngắt, ampe kế 1A Còn K1 ngắt, K2 đóng ampe kế 2A Tìm cường độ dòng điện qua điện trở số ampe kế A hai khóa K1 , K2 đóng Bài Cho đoạn mạch gồm ba bóng đèn mắc hình 4.7 Đ2 Hiệu điện hai đầu đoạn mạch UAB = 16,8V Trên bóng đèn: Đ1 có ghi 12V – 2A, Đ2 có ghi 6V – 1,5A Đ3 Đ1 A B M ghi 9V – 1,5A a) Tính điện trở bóng đèn b) Nhận xét độ sáng bóng đèn so với R2 Hình 4.7 Đ3 chúng sử dụng hiệu điện định mức R1 Đs: a) 6, 4, 6 R3 b) Đ1 sáng bình thường, Đ2, Đ3 sáng yếu C A B Bài Cho mạch điện hình 4.8 R1=15., R2 = R3 = R 20, R4 =10 Ampe kế 5A A Tính điện trở tương đương tồn mạch Tìm hiệu điện UAB UAC Hình R1 4.8 K2 R4 P Đs: a) 7,14; b) 50V, 30V Bài 5.Một mạch điện gồm ba điện trở R1, R2, R3 mắc nối tiếp K Nếu đặt vào hai đầu mạch hiệu điện 110V dòng điện qua mạch có cường độ 2A Nếu nối tiếp R1, R2 vào mạch cường độ qua mạch 5,5A Còn mắc R1, R3 vào mạch R cường độ dòng điện 2,2A Tính R1, R2, R3 R3 U 110   55 (1) GỢI Ý:Ta có R1+ R2 + R3 = I1 U 110   20 (2) R1 + R2 = I 5,5 U 110   50 (3) R1 + R3 = I 2,2 M N Hình 4.9 Từ (1), (2) => R3 = 35 thay R3 vào (3) => R1 = 15 Thay R1 vào (2) => R2 = 5 Bài 6.Trên hình 4.9 mạch điện có hai công tắc K1, K2 Các điện trở R1 = 12,5, R2 = 4, R3 = 6 Hiệu điện hai đầu đoạn mạch UMN = 48,5V a) K1 đóng, K2 ngắt Tìm cường độ dòng điện qua điện trở A + b) K1 ngắt, K2 đóng Cường độ qua R4 1A Tính R4 A2 A1 c) K1, K2 đóng Tính điện trở tương đương mạch, từ V suy cường độ dòng điện mạch R R _ GỢI Ý: + N a) K1 đóng, K2 ngắt Mạch điện gồm R1 nt R2 Tính dòng điện - M qua điện trở theo UMN R1, R2 Hình 4.11 Hình 4.10 R b) K1 ngắt, K2 đóng Mạch điện gồm R1, R4 R3 mắc nối tiếp 4444.104.A + Tính điện trở tương đương R143 Từ => R4 104.104.1 c) K1, K2 đóng, mạch điện gồm R1 nt R2 //R3 ntR4  + Tính R34, R234; tính RMN theo R1 R234 Q P + Tính I theo UMN RMN R2 R1 Đs: a) I = I1 = I2 = 2,49A; b) 30; c) 16,1;  3A FANPAGE: facebook.com/vatlithcs Youtube: @Mr Khuyên R3 GIÁO ÁN BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÝ - BẬC THCS Bài 7.Cho mạch điện có sơ đồ hình 4.10 Điện trở ampe kế không đáng kể, điện trở vôn kế lớn Hãy xác định số máy đo A1, A2 vôn kế V, biết ampe kế A1 1,5A; R1 = 3; R2 = 5 GỢI Ý: Theo sơ đồ ta có R1; R2 vơn kế V mắc song song + Tìm số vôn kế V theo I1 R1 + Tìm số ampe kế A2 theo U R2 + Tìm số ampe kế A theo I1 I2 Đs: 2,4A; 0,9A; 4,5A Bài 8.Cho đoạn mạch điện hình 4.11;R1 = 10; R2 = 50.; R3 = 40 Điện trở ampe kế dây nối không đáng kể Hiệu điện hai điểm MN giữ không đổi a) Cho điện trở biến trở RX = ta thấy ampe kế 1,0A Tính cường độ dòng điện qua điện trở hiệu điện hai điểm MN? b) Cho điện trở biến trở giá trị ta thấy ampe kế 0,8A Tính cường độ dòng điện qua điện trở qua biến trở? GỢI Ý: Để ý [ (R1 nt R2) // R3 ], ampe kế đo cường độ dòng điện mạch + Tính R12, tính RPQ + Tính UPQ theo I RPQ a) Tính I3 theo UPQ R3; I1 = I2 theo UPQ R12 Tính UMN theo UPQ UMP, ( R0 =0 Nên UMP =0) => UMN? UPQ b) Khi ( RX  0) Tính U’PQ theo I’ RPQ _ Tính I1 = I2 theo U’PQ R12; I3 theo U’PQ R3; IX theo I1 I3 + Đs: a) 0,6A; 0,4A; 24V; b) 0,32A; 0,48A; 0,8A Bài R3 R1 B Người ta mắc mạch điện hình 4.12 hai điểm A B A có hiệu điện 5V Các điện trở thành phần đoạn mạch R1 R2 = 1; R2 = 2; R3 = 3; R4 = 4 a) Tính điện trở tương đương đoạn mạch AB R4 b) Tính cường độ dòng điện qua mạch mạch rẽ Hình 4.12 GỢI Ý: R1 B R2 a) Tính R12,R123 tính RAB b) Tính I theo UAB RAB; I4 theo UAB R4; I3 theo UAB R123 + U Dựa vào hệ thức: I I I I I I1 R2 2 1,36 A        I1; I =  2 1 I R1 1 A C Hình 4.13 Bài 10.Cho mạch điện hình vẽ bên, hiệu điện U = 24V không đổi Một học sinh dùng Vôn kế đo hiệu điện điểm A B; B C kết U1= V, U2= 12 V Hỏi hiệu điện thực tế (khi không mắc vôn kế) điểm A B; B C ? ĐS: U1*  8(V ) , U 2*  16(V ) Chủ đề 2: ĐIỆN TRỞ - BIẾN TRỞ I Một số kiến thức FANPAGE: facebook.com/vatlithcs Youtube: @Mr Khuyên GIÁO ÁN BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÝ - BẬC THCS * Điện trở dây dẫn Ở nhiệt độ không đổi, điện trở dây dẫn tỷ lệ thuận với chiều dài, tỷ lệ nghịch với tiết diện phụ thuộc vào chất dây Công thức R =  l S * Biến trở điện trở thay đổi giá trị dịch chuyển chạy * Lưu ý: Khi giải tập điện trở cần ý số điểm sau: + Diện tích tiết diện thẳng dây dẫn tính theo bán kính đường kính: d2 S = r = + Khối lượng dây dẫn: m = D.V = D.S.l + Đổi đơn vị phép nâng lũy thừa: 1km = 1000m = 103m; 1m = 10dm; 1m = 100cm = 102cm; 1m = 1000mm = 103mm 1m2 = 10dm2 =104cm2 =106mm2;; 1mm2 =10-6m2; 1cm2 = 10-4m2; 1cm2 = 10-4m2 1k = 1000 = 103; 1M = 1000 000 m + a a = a n+m n m ; (a ) = a q an a an  an  a n.q ; m  a n m ; n  a  n ;    n ;  n   n.q a a b b  b b n n n.m II Bài tập A ĐIỆN TRỞ Bài Một dây dẫn hình trụ làm sắt có tiết diện 0,49mm2 Khi mắc vào hiệu điện 20V cường độ qua 2,5A Tính chiều dài dây Biết điện trở suất sắt 9,8.10-8m Tính khối lượng dây Biết khơi lượng riêng sắt 7,8 g/cm3 GỢI Ý: Tính chiều dài dây sắt + Tính R theo U I l s + Tính l tử cơng thức : R =  Thay V = S.l vào m = D.V để tính khối lượng dây Đs: 40m; 0,153kg Bài Người ta dùng dây hợp kim nicrơm có tiết diện 0,2 mm2 để làm biến trở Biết điện trở lớn biến trở 40 a) Tính chiều dài dây nicrôm cần dùng Cho điện trở suất dây hợp kim nicrôm 1,1.10-6m b) Dây điện trở biến trở quấn xung quanh lõi sứ tròn có đường kính 1,5cm Tính số vòng dây biến trở l s GỢI Ý: a) Tính chiều dài l từ : R =  l' b) Chiều dài l vòng dây chu vi lõi sứ: l =  d => số vòng dây quấn quanh lõi sứ là: n= l ’ ’ Đs: a) 7,27m; 154,3 vòng 10 FANPAGE: facebook.com/vatlithcs Youtube: @Mr Khuyên GIÁO ÁN BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÝ - BẬC THCS Bài 3.Một dây dẫn hợp kim dài 0,2km, tiết diện tròn, đường kính 0,4cm có điện trở 4 Tính điện trở dây hợp kim có chiều dài 500m đường kính tiết diện 2mm Đs: R2 = 40 GỢI Ý: Tính điện trở dây thứ hai l s + Từ : R =  =>   + Với S1=  d12 ; S2  R S R S R.S ; tiết diện nên ta có: 1  2 => R2=? (*) l1 l2 l  d22 S S d  Thiết lập tỉ số biến đổi ta    thay vào (*) ta tính S2 S2  d  R2 B BIẾN TRỞ Bài Cho hai bóng đèn Đ1, Đ2: Đ1 có ghi ( 6V – 1A), Đ2 có ghi Đ2 ( 6V- 0,5A) a) Khi mắc hai bóng vào hiệu điện 12V đèn có sáng bình thường khơng? Tại sao? b) Muốn đèn sáng bình thường ta phải dùng thêm biến trở có chạy Hãy vẽ sơ đồ mạch điện có tính điện trở biến trở tham gia vào mạch GỢI Ý:a) Tính điện trở đèn; tính RAB mắc ( Đ1 nt Đ2); tính cường độ dòng điện qua hai đèn so với Iđm chúng => kết luận mắc khơng? b) Có hai sơ đồ thỏa mãn điều kiện đầu ( HS tự vẽ), sau tính Rb hai sơ đồ Đs: a) Khơng vì: Iđm2 < I2 nên đèn cháy b) Rb = 12 Bài Một bóng đèn có hiệu điện định mức 12V cường độ dòng điện định mức 0,5A Để sử dụng nguồn điện có hiệu điện 12V phải mắc đèn với biến trở có chạy (tiết diện dây 0,5mm2, chiều dài 240m) a) Vẽ sơ đồ mạch điện cho đèn sáng bình thường b) Khi đèn sáng bình thường điện trở biến trở tham gia vào mạch lúc bao nhiêu? (bỏ qua điện trở dây nối) c) Dây biến trở làm chất gì? Biết đèn sáng bình thường 2/3 biến trở tham gia vào mạch điện GỢI Ý:UđmĐ = 12V mà UAB= 20V => mắc Đ với Rb, vẽ sơ đồ cách mắc Tính Rb Đ sáng bình thường l S Biết Rb 2/3 Rmaxb=> tính Rmaxb; mặt khác Rmaxb=  => ? tính  Đs: a) Đèn nối tiếp với biến trở Nếu mắc đèn song song với biến trở đèn cháy b)16; c) 5,5.10-8m Dây làm Vônfram Bài Cho mạch điện hình 6.1 Biến trở Rx có ghi A R B C 20 –1A.a) Biến trở làm nikêlin có = 4.10-7m S= 0,1mm2 Tính chiều dài dây biến trở M Rx N b) Khi chạy vị trí M vơn kế 12V, vị trí V N vơn kế 7,2V Tính điện trở R? Hình 6.1 l S GỢI Ý:Rx max = 20, tính l từ Rx max =  FANPAGE: facebook.com/vatlithcs Youtube: @Mr Khuyên 11 GIÁO ÁN BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÝ - BẬC THCS Khi chạy C M Rx = ? => vôn kế UAB = ? Khi chạy C N Rx = ? => vơn kế UR = ? Tính Ux theo UAB UR; tính I theo Ux Rx => Từ tính R theo UR I Đs: a) 5m; II Luyện tâp Bài Một đoạn mạch gồm hai bóng đèn Đ1, Đ2 biến trở, mắc sơ đồ hình 6.2 Cho biết điện trở lớn A biến trở 12 Ω, điện trở bóng đèn Đoạn mạch nối vào nguồn điện 24V Tính cường độ dòng điện qua Đ1và Đ2 khi: a) Con chạy vị trí M b) Con chạy vị trí P, trung điểm đoạn MN; c) Con chạy vị trí N Đs: 4,4A 3,5A; 2,2A 1,5A; 1,6A 0A M Đ1 N b) 30 B P Đ2 Hình 6.2 Bài 2: Một đoạn mạch sơ đồ hình 6.3 Đ Đ mắc vào nguồn điện 30V Bốn bóng đèn Đ R1 B nhau, bóng có điện trở hiệu điện A M N E C định mức 6V Điện trở R3=3Ω Trên biến trở có ghi 15Ω -6A a) Đặt chạy vị trí N Các bóng đèn có Hình 6.3 Đ Đ sáng bình thường khơng? b) Muốn cho bóng đèn sáng bình thường, phải đặt chạy vị trí nào? c) Có thể đặt chạy vị trí M khơng? Đs: a) khơng; b) CM =1/10 MN; c) khơng Chủ đề CƠNG VÀ CƠNG SUẤT CỦA DỊNG ĐIỆN I Một số kiến thức * Cơng suất dòng điện: đại lượng đặc trưng cho tốc độ sinh công dòng điện Cơng thức: P = A / t Vì ( A = U I t )  P=UI (Ta có P = U.I = I2.R = U2 ) R * Số đo phần điện chuyển hoá thành dạng lượng khác mạch điện gọi cơng dòng điện sản mạch điện Cơng thức:A = UI t U2 (Ta có A = P.t = U.I.t = I R.t = t ) R * Ngồi đơn vị ( J ) ta dùng ( Wh ; kWh ) kWh = 000 Wh = 600 000 J * Lưu ý: Mạch điện gồm có vật tiêu thụ điện, nguồn điện dây dẫn Công thức A = UIt, cho biết điện A (công) mà đoạn mạch tiêu thụ chuyển hóa thành dạng lượng khác Nếu dây dẫn có điện trở nhỏ (coi 0) Khi điểm đoạn dây dân coi khơng có hiệu điện (hiệu điện 0) Chính mà đoạn dây dẫn có dòng điện lớn qua, mà khơng tiêu thụ điện năng, khơng bị nóng lên 12 FANPAGE: facebook.com/vatlithcs Youtube: @Mr Khuyên GIÁO ÁN BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÝ - BẬC THCS Nhưng mắc thẳng dây dẫn vào hai cực nguồn điện (trường hợp đoản mạch) Do nguồn điện có điện trở nhỏ nên điện trở mạch (cả dây dẫn) nhỏ Cường độ dòng điện mạch lớn, làm hỏng nguồn điện II Bài tập Bài Cho đoạn mạch mắc sơ đồ hình 7.1 Trên đèn Đ1 có ghi: 6V- 12W Điện trở R có giá trị 6 Khi mắc đoạn mạch vào nguồn điện hai đèn Đ1,Đ2 sáng bình thường vơn kế 12V a Tính hiệu điện nguồn điện V b Tính cường độ dòng điện chạy qua R, Đ1, Đ2 R c Tính cơng suất Đ2 A B Tính cơmg suất tiêu thụ tồn mạch C Đ2 GỢI Ý: a) Do đèn sáng bình thường nên xác định U1 , U2 Từ tính UAB Đ1 Hình 7.1 b) Tính I1 theo Pđm1, Uđm1 - Tính IR theo U1, R => Tính I2 theo I1 IR c) Tính P2 theo U2 I2 d) Tính P theo P1, P2, PR (Hoặc tính P theo UAB I2 ) Đs: a) 16V; b) 2A; 1A; 3A; c) 36W; d) 54W Bài Một xã có 450 hộ Mỗi ngày hộ dùng điện giờ, với công suất thụ trung bình hộ 120W a) Tính tiền điện phải trả hộ xã tháng theo đơn giá 700đ/ kWh b) Tính trung bình cơng suất điện mà xã nhận bao nhiêu? c) Điện truyền tải đến từ trạm điện cách 1km Cho biết hiệu suất truyền tải lượng 68% hiệu điện nơi sử dụng 150V Tìm hiệu điện phát từ trạm điện điện trở đường dây tải d) Dây tải đồng có điện trở suất  = 1,7.10-8m Tính tiết diện dây Đs: a) 21,6 kWh, thành tiền: 15120 đồng/mỗi hộ; 6804000 đồng/450 hộ b) 54 kW; c) 220V, Rdây = 0,194; d) 175mm2 A U0 R Hình7 B GỢI Ý: (theo hình vẽ 7.2) Tính điện tiêu thụ hộ ( A= P.t); tính thành tiền hộ; tính số tiền xã (450 hộ) Biết PTB hộ số hộ xã, tính cơng suất điện P xã nhận a) Mạng điện xã kí hiệu R, hai điểm A,B (như hình 7.2) + Dòng điện chạy dây tải dòng điện qua cơng tơ xã có giá trị I= P U Gọi U’ hiệu điện “sụt” dây tải; công suất mát dây là: P’= U’.I; Công suất sử dụng xã : P = U.I Theo đề hiệu xuất truyền tải lượng 68%, có nghĩa cơng suất mát 32% 32 U ' P' Chia  => U’ 68 150 P + Hiệu điện phát từ trạm dây : U’+ U U' + Điện trở đường dây tải : Rd = I FANPAGE: facebook.com/vatlithcs Youtube: @Mr Khuyên 13 GIÁO ÁN BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÝ - BẬC THCS l S +) Tính tiết diện thẳng dây từ công thức: Rd =  Bài 3.Trên bóng đèn có ghi: 220V- 100W Tính điện trở đèn (giả sử điện trở đèn không phụ thuộc nhiệt độ) a) Khi sử dụng mạch điện có hiệu điện 200V độ sáng đèn nào? Khi cơng suất điện đèn bao nhiêu? Tính điện mà đèn sử dụng 10giờ GỢI Ý: a) Tính RĐ b) Tính PĐ dùng UAB=200V; so với Pđm=> độ sáng đèn c) Tính điện đèn sử dụng 10giờ Đs: a) 484; b) 82,6W; c) 2973600J Bài Có hai bóng đèn loại 12V- 0,6A 12V- 0,3A Có thể mắc hai bóng nối tiếp với mắc vào hai điểm có hiệu điện 24V khơng? Vì sao? Để bóng sáng bình thường, cần phải mắc nào? GỢI Ý: Tính R1, R2 + Khi mắc hai bóng nối tiếp, ta có: U1 R1 U1 R1     U1 , U ; U R2 U1  U R1  R2 + So sánh U1 với Uđm1, U2 với Uđm2 để nhận xét độ sáng hai đèn Từ kết đưa cách mắc hai đèn Đs: a) Khơng vì: U1 < Uđm1 => Đèn sáng mờ; U2 > Uđm2 => Đèn cháy b) Phải mắc (Đ1 // Đ2) vào UAB = 12V Bài Có bóng đèn: Đ1 (6V- 6W); Đ2 ( 6V- 3,6W) Đ3 ( 6V- 2,4W) Tính điện trở cường độ dòng điện định mức bóng đèn Phải mắc ba bóng đèn nói vào hiệu điện U = 12V để ba bóng đèn sáng bình thường Giải thích? GỢI Ý: b) Dựa vào kết (câu a) đưa cách mắc ba đèn vào UAB= 12V để chúng sáng bình thường Giải thích? Vẽ sơ đồ cách mắc 6 A; I2 = A; I3 = A; 10 15 U b) Mắc Đ1 nt (Đ2 // Đ3) Vì U1 = U23 = = 6V = Uđm Đs: a) 6; 10;15; I1 = Bài Cho mạch điện hình 8.1, U=12V R3= 4 Khóa K mở: Ampe kế 1,2A Tính điện trở R1 Khóa K đóng: Ampe kế 1,0A Xác định R2 cơng suất tiêu thụ điện trở R1, R2, R3 U A R1 R3 A B R2 Hình 8.1 GỢI Ý: (Theo hình vẽ 8.1) 14 FANPAGE: facebook.com/vatlithcs A Đ Đ Youtube: @Mr Khuyên B GIÁO ÁN BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÝ - BẬC THCS K mở: tính RAB=> R1 K đóng: tính U1=> U3, tính R2.Dựa vào cơng thức: P= U.I để tính P1,P2,P3 Đs: a) 6; b) 12; 6W; 3W; 9W III Luyện tâp Bài Có sáu bóng đèn giống nhau, mắc theo hai sơ đồ( hình 8.2a,b) Hiệu điện đặt vào hai điểm A B hai sơ đồ Hãy cho biết đèn sáng nhất, đèn tối nhất? Hãy xếp đèn theo thứ tự cơng suất tiêu thụ giảm dần Giải thích Đs: P6 > P1 > P4, P5 > P2, P3; nghĩa Đ6 sáng nhất, đèn Đ2 Đ3 tối Bài 2.Một người đọc quạt trần nhà mình, thấy ghi 220V khơng thấy ghi ốt Người tắt hết dụng cụ dùng điện nhà, thấy công tơ 837,2kWh cho quạt quay lúc 11giờ Khi cơng tơ 837,4kWh đồng hồ 1giờ 30 phút Em tính cơng suất quạt Đs: 80W Bài 3.Trên bàn có ghi 110V – 550W, đèn có ghi 110V – 100W Nếu mắc bàn nối tiếp với đèn vào mạch có hiệu điện 220V đèn bàn hoạt động có bình thường khơng? Tại sao? Muốn đèn bàn hoạt động bình thường ta phải mắc thêm điện trở Hãy vẽ sơ đồ mạch điện tính giá trị điện trở đó? Đs: a) Iđ > Iđmđ => Đèn cháy hỏng Ibl < Iđmbl => Mặc dù bàn không bị hỏng đèn hỏng nên làm cho mạch bị hở, dòng điện khơng qua đèn nên bàn ngừng hoạt động b) Sơ đồ mạch điện:[(Đ // R) nt Rbl] Học sinh tự vẽ sơ đồ; Kết R = 27 Bài 4.Một gia đình dùng bóng đèn loại 220V – 30W, bóng đèn loại 220V – 100W, nồi cơm điện loại 220V – 1kW, ấm điện loại 220V – 1kW, ti vi loại 220V – 60W, bàn loại 220V – 1000W Hãy tính tiền điện gia đình cần phải trả tháng(30 ngày, ngày thời gian dùng điện của: Đèn giờ, nồi cơm điện giờ, ấm điện 30 phút, ti vi giờ, bàn là giờ) Biết mạng điện thành phố có hiệu điện 220V, giá tiền 600 đ/kWh (nếu số điện dùng 100 kWh), 1000đ/kWh, số điện dùng 100 kWh 150 kWh GỢI Ý:+ Điện tiêu thụ gia đình tháng: A1 ngày = Ađ + Anc + Aấm + Ati vi + Abl A1 tháng = 30 A1 ngày + Dựa vào kết điện tiêu thụ tháng tùy theo đơn giá giá tiền phải trả theo quy định để tính số tiền phải trả Đs: 68 600 đồng Bài 5.Hai bóng đèn có ghi Đ1: 6V – 3W; Đ2: 6V -6W So sánh điện trở chúng chúng sáng bình thường Để chúng sáng bình thường mắc vào hiệu điện 12V Ta phải mắc thêm điện trở RX nối tiếp với hai bóng đèn Tính RX GỢI Ý: a) Tính Rđ1, Rđ2 dựa vào Uđm Pđm đèn, so sánh Rđ1, Rđ2 b) Để hai đèn sang bình thường phải mắc [ (Đ1 // Đ2 ) nt Rb ] Hs tự vẽ sơ đồ mạch điện + Tính Iđm1, Iđm2 dựa vào Uđm Pđm chúng + Tính cường độ mach I theo Iđm1, Iđm2 FANPAGE: facebook.com/vatlithcs Youtube: @Mr Khuyên 15 GIÁO ÁN BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI MƠN VẬT LÝ - BẬC THCS + Tính điện trở tương đương mạch: Rtđ theo U I Mặt khác Rtđ = Rđ12 + Rx => Tính Rx Đs: a) Rđ1 = Rđ2; b) Rx = 4 Bài Cho mạch điện hình 8.3 Trong đó: R1 biến trở; R2 = 20Ω, Đ đèn loại 24V – 5,76W Hiệu điện UAB không đổi; điện trở dây nối không đáng kể; vơn kế có điện trở lớn Điều chỉnh để R1 = 5Ω, đèn Đ sáng bình thường a) Tính: Điện tr b) So sánh cơng R1 R2 Điều chỉnh biến trở R1 để công suất tiêu thụ điện R1 Đ B lớn Hãy tính R1 cơng suất tiêu thụ điện đoạn A V mạch AB (coi điện trở đèn không đổi) Chủ đề 4: ĐỊNH LUẬT JUN- LENXƠ Hình8.3 I Một số kiến thức bản: 88.388 Nhiệt lượng toả dây dẫn tỷ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện, tỷ lệ thuận với điện trở thời gian dòng điện chạy qua38.3 Công thức: Q = I2Rt Q = 0,24 I2Rt II Bài tập Bài Một bàn có khối lượng 0,8kg tiêu thụ công suất 1000W hiệu điện 220V Tính: Cường độ dòng điện qua bàn Điện trở bàn Tính thời gian để nhiệt độ bàn tăng từ 200C đến 900C Cho biết hiệu suất bàn H= 80% Cho nhiệt dung riêng sắt 460J/kg.K GỢI Ý: c) Tính nhiệt lượng Q1 để nâng nhiệt độ bàn lên 700C + Tính nhiệt lượng cần cung cấp Q theo Q1 H + Từ Q= I2.R.t=> tính t Đs : a) 4,54A ; b) 84,4 ; c) 32s Bài Một bếp điện hoạt động hiệu điện 220V a) Tính nhiệt lượng tỏa dây dẫn thời gian 25phút theo đơn vị Jun đơn vị calo Biết điện trở 50 b) Nếu dùng nhiệt lượng đun sơi lít nước từ 200C.Biết nhiệt dung riêng khối lượng riêng nước 4200J/kg.K 1000kg/m3 Bỏ qua mát nhiệt GỢI Ý: a) Tính nhiệt lượng Q tỏa dây dẫn theo U,R,t b) Tính lượng nước đun sơi nhiệt lượng nói + Tính m từ Q= C.m.t + Biết m, D tính V Đs: a) 1452000 J = 348480 Cal; b) 4,32 lít Bài 3.Người ta đun sôi 5l nước từ 20 C ấm điện nhơm có khối lượng 250g 40phút Tính hiệu suất ấm Biết ấm có ghi 220V- 1000W, hiệu điện nguồn 220V cho nhiệt dung riêng nước nhôm 4200J/kg.K 880J/kg.K GỢI Ý: + Tính nhiệt lượng ấm nhơm nước thu vào: Qthu (theo C1,C2, m1, m2 t) + Tính nhiệt lượng dây điện trở ấm tỏa 40phút: Qtỏa theo P,t + Tính hiệu suất ấm Đs: 71% Bài 4.Người ta mắc hai điện trở R1= R2=50 hai cách nối tiếp song song nối vào mạch điện có hiệu điện U= 100V a) Tính cường độ dòng điện qua điện trở trường hợp 16 FANPAGE: facebook.com/vatlithcs Youtube: @Mr Khuyên GIÁO ÁN BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÝ - BẬC THCS b) Xác định nhiệt lượng tỏa điện trở hai trường hợp thời gian 30phút Có nhận xét kết tìm GỢI Ý: a) Khi (R1 nt R2): tính I1, I2 +) Khi (R1// R2): tính I1’, I2’ b) Tính nhiệt lượng tỏa điện trở (R1 nt R2); (R1// R2) Lưu ý: R1= R2 Q1?Q2 Lập tỉ số: Q '1 Q2 '  tính kết đưa nhận xét Q1 Q2 Đs: a) + Khi (R1 nt R2 ) I1 = I2 = 1A + Khi (R1// R2) I1’= I2’ = 2A b) 9000J Bài 5.Giữa hai điểm A B có hiệu điện 120V, người ta mắc song song hai dây kim lọai Cường độ dòng điện qua dây thứ 4A, qua dây thứ hai 2A a) Tính cường độ dòng điện mạch b) Tính điện trở dây điện trở tương đương mạch c) Tính cơng suất điện mạch điện sử dụng 5giờ d) Để có cơng suất đoạn 800W người ta phải cắt bớt đoạn đoạn dây thứ hai mắc song song lại với dây thứ vào hiệu điện nói Hãy tính điện trở đoạn dây bị cắt GỢI Ý:a) Tính IAB theo dòng mạch rẽ b.+ Dựa vào cơng thức R= U để tính R1 , R2 I + Tính RAB c, Tính P theo U, I + Tính A theo P,t a) Gọi R'2 điện trở đoạn dây bị cắt + Tính I’ qua đoạn mạch (R1//R2) theo P’,U + Tính R’ABtheo U,I’ R1.R2' + Tính R Từ R AB= R1  R2' ’ ’ + Tính điện trở đoạn dây cắt : RC= R2 - R’2 Đs: a) 6A; b) 30; 60; 20; c) 720W; 12 960 000J = 12 960 kJ; d) 15 Bài 6.Đường dây dẫn từ mạng điện chung tới gia đình có chiều dài tổng cộng 40m có lõi đồng tiết diện 0,5mm2.Hiệu điện cuối đường dây(tại nhà) 220V Gia đình sử dụng dụng cụ điện có tổng cơng suất 165W trung bình ngày Biết điện trở suất đồng 1,7.10-8m a) Tính điện trở toàn dây dẫn từ mạng điện chung tới gia đình b) Tính nhiệt lượng tỏa dây dẫn 30 ngày đơn vị kW.h GỢI Ý: a) Tính điện trở R tồn đường dây theo ,l,S b) Tính cường độ dòng điện I qua dây dẫn theo P,U + Tính nhiệt lượng Q tỏa đường dây theo I,R,t đơn vị kW.h Đs: a) 1,36; b) 247 860J = 0,069kWh III Luyện tập Bài Một bếp điện hoạt động bình thường có điện trở R =120 cường độ dòng điện qua bếp 2,4A a) Tính nhiệt lượng mà bếp tỏa 25 giây FANPAGE: facebook.com/vatlithcs Youtube: @Mr Khuyên 17 GIÁO ÁN BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÝ - BẬC THCS b) Dùng bếp để đun sơi lít nước có nhiệt độ ban đầu 250C thời gian đun nước 14 phút Tính hiệu suất bếp, coi nhiệt lượng cần đun sơi nước có ích, cho biết nhiệt dung riêng nước 4200J/ kg.K Đs: a) 17280J b) 54,25% Bài Dây xoắn bếp điện dài 12m, tiết diện 0,2mm2 điện trở suất 1,1.10-6m a) Tính điện trở dây xoắn nhiệt lượng tỏa thời gian 10 phút, mắc bếp điện vào hiệu điện 220V b) Trong thời gian 10 phút bếp đun sơi lít nước từ nhiệt độ 24 0C Cho nhiệt dung riêng nước 4200 J/ kg.K Bỏ qua mát nhiệt Đs: a) 60, 440000J; b) 1,4l nước Bài Dùng bếp điện có hai dây điện trở R1 R2 để đun lượng nước Nếu dùng dây thứ sau 25 phút nước sôi Nếu dùng dây thứ hai sau 10 phút nước sơi Hỏi sau lượng nước sơi dùng hai dây khi: a) Mắc R1 nối tiếp với R2 b) Mắc R1 song song với R2 Coi hiệu điện U nguồn không đổi Đs: a) 35 phút; b)  phút Bài 4.Trên điện trở dùng để đun nước có ghi 220V – 484W Người ta dùng dây điện trở hiệu điện 200V để đun sơi lít nước từ 300C đựng nhiệt lượng kế a) Tính cường độ dòng điện qua điện trở lúc b) Sau 25 phút, nước nhiệt lượng kế sơi chưa? c) Tính lượng nước nhiệt lượng kế để sau 25 phút nước sôi Biết nhiệt dung riêng nước 4200J/kg.K Bỏ qua mát nhiệt Đs: a) 2A ; b) Chưa sơi được; c) lít Bài 5.Có hai dây dẫn tiết diện S = 0,1 mm2, dây đồng có điện trở suất 1,7.10-8m, dây nicrơm có điện trở suất 1,1 10-6m Dây nicrơm có chiều dài ln = 80cm a) Tính điện trở dây nicrơm Muốn dây đồng có điện trở chiều dài l d phải bao nhiêu? b) Người ta mắc nối tiếp hai dây dẫn(có chiều dài ln ld ), mắc chúng vào hiệu điện 110V Tính nhiệt lượng dây dẫn tỏa chung phút c) Tính nhiệt lượng tỏa phút cm dây dẫn Trong thực tế người ta thấy dây dẫn nguội dây nóng Hãy giải thích sao? Đs: a) 52 m; b) 20 625J; c) Ql = 25 781J; Qd = 396J Nhiệt lượng tỏa cm dây nicrôm lớn gấp 65,1 lần nhiệt lượng tỏa cm dây đồng Nhiệt từ dây đồng tỏa khơng khí nhanh từ dây nicrơm khơng khí Vì dây đồng mát dây nicrơm nóng Bài 6.Có ba điện trở mắc sơ đồ hình bên Trong khoảng thời gian, có dòng điện chạy qua điện trở tỏa nhiệt lượng nhỏ nhất, lớn nhất? Giải thích sao? 100 Đs: 68 600 đồng B GỢI Ý: + Gọi I cường độ dòng điện qua điện trở 100, A cường độ dòng điện qua điện trở 20 va 30 so với I 20 30 nào? + Dựa vào công thức Q = RI2t để tính nhiệt lượng tỏa điện trở Đs: Q3 > Q1 > Q2 ( Điện trở 30 tỏa nhiệtlượng lớn nhất, điện trở 20 tỏa nhiệt lượng nhỏ nhất) 18 FANPAGE: facebook.com/vatlithcs Youtube: @Mr Khuyên GIÁO ÁN BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÝ - BẬC THCS Bài 7.Một bếp điện gồm hai điện trở R1 R2 Với hiệu điện ấm nước, dùng điện trở R1 nước ấm sơi sau thời gian t1 = 30 phút, dùng điện trở R2 nước ấm sôi sau thời gian t2 = 20 phút Coi điện trở thay đổi không đáng kể theo nhiệt độ, nhiệt tỏa môi trường tỉ lệ với điện cung cấp cho bếp Hỏi sau nước ấm sôi dùng hai điện trở hai trường hợp sau: a) Hai điện trở mắc nối tiếp b) Hai điện trở mắc song song ĐS : a) 50 phút.b) 12 phút Chđ ®Ị Mạch điện t-ơng đ-ơng I.Lý thuyết Ta th-ơng gặp hai tr-ờng hợp sau: *Tr-ờng hợp 1: Mạch điện gồm số điện trở xác định nh-ng ta thay đổi hai nút vào dòng mạch ta đ-ợc sơ đồ t-ơng đ-ơng khác * Tr-ờng hộp 2: Mạch điện có điện trở nút vào xác định nh-ng khoá k thay đóng ngắt ta đ-ợc sơ đồ t-ơng đ-ơng khác Để có sơ đồ t-ơng đ-ơng ta làm nh- sau: - Nếu khoá k hở ta bỏ hẳn tất th nối tiếp với k hai phía - Nếu khoá k đóng ta chập hai nút bên khoá k lại với thành điểm - Xác định xem mạch có điểm điện -Tìm phần mắc song song với phần nối tiếp với vẽ sơ đồ t-ơng đ-ơng II.Bài tập áp dụng Bài Cho mạch điện nh- hình vẽ Hãy vẽ sơ đồ t-ơng ®-¬ng ®Ĩ tÝnh R2 R1 a, RAB b, RAC A B C c, RBC R4 R3 D Bài giải a Ta chập hai điểm C D lại Khi mạch điện ba Điểm điện A, B, C Sơ đồ t-ơng đ-ơng Trong đó:( R1 nt R2 // R4 )//R3 R1 R2 R4 R3 Bài 2: Cho mạch điện nh- hình vẽ Hãy vẽ sơ đồ t-ơng đ-ơng ®Ĩ tÝnh ®iƯn trë kho¸ k1 R1 R2 A R3 B k2 FANPAGE: facebook.com/vatlithcs Youtube: @Mr Khuyên 19 ... đặt: Q1 = k.t1 ; Q2 = k.t2 (trong k hệ số tỉ lệ đó) Suy ra: k.t1 = (m1.C1 + m2.C2) t k.t2 = (2. m1.C1 + m2.C2) t t (2m1C1  m2 C ) m1C1   1 t1 (m1C1  m2 C ) m1C1  m2 C m1C1 420 0 .t1   ... đồ; Kết R = 27  Bài 4.Một gia đình dùng bóng đèn loại 22 0V – 30W, bóng đèn loại 22 0V – 100W, nồi cơm điện loại 22 0V – 1kW, ấm điện loại 22 0V – 1kW, ti vi loại 22 0V – 60W, bàn loại 22 0V – 1000W... BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÝ - BẬC THCS Q3 = Q1 + Q2 => m3.c3(t - t2) = m1.c1(t2 - t1) + m2.c2(t2 - t1) => t = [(m1.c1+ m2.c2) (t2 - t1) / m3.c3] + t2 số ta tính t = 160,780C b) Nhiệt độ thực