DE HSG Li-Lop9 - Co DAP AN

6 điểm Dòng điện chạy qua một vòng dây dẫn tại hai điểm A,B.. Sợi dây dẫn tại nên vòng dây là một sợi dây kim loại , đồng chất , tiết diện đều ,có chiều dài l.. Một dây dẫn thẳng đồng

Đ1 đề thi học sinh giỏi

môn vật lý 9 năm học 2006 - 2007

(Thời gian làm bài 150 phút)

Bài I (6 điểm)

Dòng điện chạy qua một vòng dây dẫn tại hai điểm A,B

Sợi dây dẫn tại nên vòng dây là một sợi dây kim loại ,

đồng chất , tiết diện đều ,có chiều dài l

Xác định vị trí A và B để điện trở của vòng dây

nhỏ hơn điện trở sợi dây n lần

A C M B

Bài II: (4 điểm)

Một dây dẫn thẳng đồng tính,tiết diện

đều AB nh (H.A) có điện trở R

Một vôn kế mắc giữa hai điểm A và B

nó chỉ một hiệu điện thế 110 V Mắc vôn kế đó giữa

hai điểm A và C thì nó chỉ 30 V( Biết AC = 1/3 AB) (H.A)

Hỏi khi mắc vôn kế đó giữa điểm A và trung điểm M của AB; giữa C và B thì nó chỉ bao nhiêu? (Biết UAB = 110 V không đổi)

Bài III : : (4 điểm)

Một bàn là có ghi 120V - 1000W Mắc bàn là vào mạch điện thì thì hiệu điện thế trên ổ cắm điện giảm xuống từ U1 =125 V xuống U2 = 100V

a, Xác định điện trở của các dây nối (coi điện trở của bàn là không thay đổi theo nhiệt độ )

b, Thực tế điện trở của bàn là bị thay đổi theo nhiệt độ và công suất tiêu thụ thực tế của bàn là là P/ = 650 W Tính hiệu điện thế giữa hai đầu ổ cắm điện lúc này và điện trở R/ cảu bàn là khi đó

Bài IV: (6 điểm)

U = 90V; R1 = 45 W ; R2 = 90 W ; R4 = 15 W A R1 R4 D B (Bỏ qua điên trở của ampe kế và khoá k) R2 R3 Khi k đóng hoặc k mở thì số chỉ của ampe kế A

không đổi Hãy tính số chỉ của ampe kế A và + U

-cờng độ dòng điện qua khoá k khi k đóng

Đ1 đáp án đề thi học sinh giỏi

môn vật lý 9 năm học 2006 - 2007 Bài I ( 6 điểm )

Vòng dây đợc chia thành hai phần( mỗi có điện trở là R1 ,và R2 ) mắc song song

- Gọi l1 và l2 lần lợt là chiều dài của đoạn dây dẫn có điện trở R1 ,và R2

R1 =  l1 / S ; R2 =  l2 /S = (l - l1) / l S ( 1,0 điểm)

Điện trở tơng đơng của vòng dây là

V

A

R =

lS

l l l R R

R

R 1( 1)

2 1

2







( 0,5 điểm) Gọi Rd là điện trở của sợi dây , ta có Rd =  l /S ( 0,5 điểm) Theo đề bài Rd / R = n , suy ra : ( 0,5 điểm)

2

1 1

2

) ( )

l n l l

l

l













 ( 0,5 điểm)

2 1

2

1   

n

l ll

l ; ( 0,5 điểm)

ta có

n

n l n

l

l2 4 2 2(  4)







n

n

l  4



 ( 0,5 điểm) Hai nghiệm của phơng trình là:

























n

n l

n

n l l

2 2

4

1 ( 0,5 điểm)

























n

n l

n

n l l

2 2

4

1 ( 0,5 điểm)

Với điều kiện n ≥ 4

Khi n > 4

+ nếu l > l /2 thì nghiệm l1 là:













n

n l

2













n

n l

2

2 ( 0,5 điểm) Nếu l1 < l/2 thì nghiệm l1 là ;













n

n l

2













n

n l

2

Bài II: (4 điểm)

Khi mắc vôn kế vào 2 điểm A & C

Do dây dẫn đồng chất tiết diện đều => RAC/ RAB = AC/ AB = 1/3 (0,25điểm)

Tính điện trở của đoạn AC là: RAC=

V

V

R R R R

 3

CB = 2R/3 (0,5 điểm)

A C M B

Tính UCB = UAB – UAC (0,25 điểm)

Lập biểu thức:

CB

CB AC

AC

R

U R

U

 (0,25điểm)

V

Tính: RV = R (0,5 điểm)

Khi mắc vôn kế vào 2 điểm A & M

RAM =

V

V

R

R

R

R



2

Tính RAB =

2 2

R R

R R

V

V





(0,25điểm)

Lập biểu thức:

AB

AM AB

AM

R

R U

U

=> UAM = 44V (0,25điểm)

Lập biểu thức:

AB

CB AB

CB

R

R U

U

Bài III: ( 4 điểm)

Gọi Ro là điện trở của dây nối; R là điện trở của bàn là

Ta có : U2

đm 120 2

R = - = - = 14,4W ( 0,25 đ)

Pđm 1000

Gọi I là cờng độ dòng điện qua bàn là

Ta có U1 + U2 = I R1 ( 0,25 đ) Cờng độ dòng điện qua bàn là ; U2 U2.Pđm

I = - = - ( 0,25 đ)

R U 2

đm

U - U2 125 - 100 125 - 100

 R1 = - = - U2

đm = - 120 2 = 3,6 W (0,5 đ)

I U2 Pđm 100 1000

b- Gọi I / là cờng độ qua bàn là lúc này ta có ;

I / R1 + U2/ = U1 (1) ( 0,25 đ) Mặt khác P /

I/ = - ( 0,5 đ)

U2

Thay I / vào (1) ta có P /

- R1 + U2 = U1 ( 0,25 đ)

U2

Hay U2/ 2 -U1U2/ + P R1 = 0 ( 0,5 đ) Thay số vào ta có : U2/ 2 - 125 U2/ + 2340 = 0

  15625  9360  6265

  19,2 ( 0,5 đ)

U2/ = - 23 ( loại )

U2/  102 (V) ( 0,5 đ)

 Điện trở của bàn là là: R/ =U2/ 2 / P/ = 1022 / 650 = 16 (V ) ( 0,25 đ)

Bài IV: (6 điểm)

Khi k mở, mạch điện nh hình vẽ:

A R1 R4 D B

R2 R 3

+ U







90 60

90 60

2 14

2 14

R R

R R

Điện trở tơng đơng của mạch:

Cờng độ dòng điện mạch chính:

3 36

90

R

R

U

I







Hiệu điện thế giữa A,D:

36 36

90

3

R R

I





 (0,5 điểm)

Số chỉ ampe kế:

3 14

4

1

36

54

R R

U

I

I

a









 (1) (0,5 điểm)

Khi k đóng, ta có thể chấp C với B, mạch điện nh sau:

R4

A I/ R2 Ia/ C º B

D R3

I1 R1

15

15

3

3 4

3

4 3 34









R

R R

R

R R

R (0,5 điểm)

Gọi R/ là điện trở tơng đơng của R2và R34:

A

A

3 34

2 /

15

15 90

R

R R

R

R









 (0,5 điểm)

3

3 /

15

1350

105

R

R R





 (0,5 điểm)

Cờng độ dòng điện qua R2và R34là:

1350

105

) 15 (

90

3

3 /

/









R

R R

U

I (0,5 điểm)

Hiệu điện thế giữa D, B:

1350 105

1350

3

3 34

/







R

R R

I

U DB (0,25 điểm)

Số chỉ của ampe kế:

Ia/ = I4 = UDB / R4 = 90 R3 / (105R3 + 1350) (2)

Theo bài ra ta có: Ia = Ia/ (0,25 điểm)

Từ (1) và (2) ta có:

R3 – 27R3 - 810 = 0 (0,5 điểm)

Giải ra ta đợc R3 = 45W; R3 = - 18W loại (0,25 điểm)

Số chỉ ampe kế khi k đóng là: Ia  0,66 A (0,25 điểm)

Dòng điện qua khoá k khi k đóng là:

Ik I1 +Ia= 2A + 0,66A = 2,66 A (0,5 điểm)