GIAO AN BOI GIOI(nam hoc 2010-2011)

GIAO AN BOI GIOI(nam hoc 2010-2011) tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các l...

GI¸O ¸N BåI GiáI VËT LÝ 9N¡M HäC 2010-2011

D¹y ngµy 28/9/2010

ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP

Câu 1.Cho 2 điện trở R1 và R2 mắc nối tiếp, hiệu điện thế U ko đổi Chứng minh rằng hiệu điện thế giữa 2 đầu mỗi điện trở tỉ lệ thuận với điện trở đó

Câu 2.Hai điện trở R1,R2 mắc nối tiếp:

Biết R1 = 3Ω, R2 = 6Ω, UAB = 12V.Tìm:

a.Điện trở tương đương của đoạn mạch

b.Cường độ dòng điện qua mỗi điện trở

c.Hiệu điện thế 2 đầu mỗi điện trở

Câu 3.Cho R1,R2,R3 mắc nối tiếp, biết:

R1= 1Ω, R2 = 2, R3 = 2Ω; UAB = 16V.Tìm:

a.Điện trở tương đương của đoạn mạch

b Hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở

Câu 4 Cho R1 = 1Ω, R2 = 2Ω, R3 = 3Ω mắc nối tiếp nhau, I = 0,5A Tìm:

a.Hiệu điện thế của mạch

b.Tính U23

Câu 5 Cho R1 = 3Ω, R2 = 7Ω, U = 12V Tính cường độ dòng điện trong mạch

Câu 6 Cho 2 điện trở R1=R2=10Ω mắc nối tiếp

a.Tìm điện trở tương đương của mạch

b.Mắc thêm điện trở R3=5Ω nối tiếp với R1 Tìm điện trở tương đương của mạch

Câu 7 Cho R1 = 5Ω, R2 = 10Ω, R3 = 15Ω, U23 = 15V Tìm:

a.Cường độ trong mạch

b.Hiệu điện thế của mạch

Câu 8 Cho R1 = 4Ω và R2 mắc nối tiếp nhau Hiệu điện thế 2 đầu mạch là 12V thì cường độ dòng điện qua mạch là 0,5A Điện trở R2 bao nhiêu?

Câu 9 Cho R2=10Ω mắc nối tiếp R1 hiệu điện thế U = 9V, U2 = 5V Tính R1.

Hướng dẫn giải:

Câu 1 Đoạn mạch nối tiếp thì :

I1= I2 => U1: R1= U2: R2 => U1: U2 = R1:R2

Câu 2

a.Điện trở tương đương Rtđ = R1+R2 = 3+6 = 9Ω

•Theo định luật Ôm: I = U/Rtđ = 16/4=4 A

•R1 nt R2 nt R3 nên: I1= I2= I3= I= 4A

Điện trở tương đương: Rtđ = R1+R2+R3 = 6Ω

Do mắc nối tiếp: I1 = I2 = I3 = I = 0,5A

Hiệu điện thế: UAB = I.Rtđ = 0,5.6 = 3V

a.Điện trở tương đương R1 nt R2: Rtđ = R1+R2 = 10+10 = 20Ω

b.Điện trở tương đương (R1 nt R2) nt R3: Rtđ = R1+R2+R3 = 20+5 = 25Ω

Câu 7.

a

•Rtđ = R1+R2+R3 = 30Ω

•R23 = R2+R3 = 25Ω

•Định luật Ôm: I23 = U23/R23 = 15/25 = 0,6A

Vì mắc nối tiếp: I1 = I2 = I3 = I = IA = I23 = 0,6A

b.UAB = ?

UAB = I.Rtđ = 0,6.30 =18V

Câu 8 R2 = 20Ω

Câu 9

•I2 = U2/R2 = 5/10 = 0,5A

•Do mắc nối tiếp: I1= I2 = I = 0,5A

•I = UAB/Rtđ => Rtđ = UAB/I = 9/0,5 = 18Ω

Câu 3 Phòng học cần sử dụng 1 đèn dây tóc và 1 quạt trần có cùng hiệu điện thế định

mức là 220V Hiệu điện thế nguồn 220V Mỗi dụng cụ có công tắc và cầu trì bảo vệ riêng

a.Phải mắc các dụng cụ đó như thế nào để chúng hoạt động bình thường

b.Vẽ sơ đồ mạch điện khi đó

Câu 4 Cho R1=3Ω, R2=6Ω mắc song song với nhau

a.Tính Rtđ

b.Mắc thêm R3=2Ω Song song với R2 Tính Rtđ

Câu 5 Cho R1=3Ω, R2 = R3 = 6Ω mắc song song với nhau, U=6V.

a.Tìm Rtđ của mạch

b.Tính cường độ dòng điện trong mạch

Câu 6 Cho mạch điện có R1=3Ω, R2=6Ω mắc song song với nhau, I1=0,5A Tìm:

a.Rtđ của mạch

b.Tính hiệu điện thế của mạch

c.Tính cường độ dòng điện trong mạch và cường độ dòng điện qua điện trở R2.

Câu 7 Cho R1=6Ω mắc song song với R2, I1=0,5A , I = 1,5A Tìm:

a.Cường độ dòng điện qua điện trở R2

b.Hiệu điện thế của mạch

c.Điện trở R2.

Câu 8 Cho R1 = 2R2 mắc song song với nhau , I = 1,5A , U =12V Tìm:

a.Rtđ của mạch

b.Điện trở R1, R2.

c.Cường độ dũng điện qua mỗi điện trở

Cõu 9 Cho 2 điện trở R1, R2 mắc song song , U = 12V ; I1 = 0,5A ; I = 1A.

a.Vẽ sơ đồ mạch điện.

b.Tỡm R1 , R2

Cõu 10 Cho 3 điện trở R1, R2, R3 mắc song song với nhau Biết I1 = 2I2 ; I3=3I2 ; Điệntrở R1 = 3Ω

a.Tỡm R2, R3.

b.Khi hiệu điện thế 2 đầu mạch là 6V thỡ cường độ trong mạch là bao nhiờu ?

hai cực của nguồn Trong đoạn mạch có một dây dẫn điện trở R, một biến trởvà một ampe kế mắc nối tiếp Hiệu điện thế của nguồn không đổi, ampe kế có điện trở không đáng kể, biến trở con chạyghi ( 100 Ω -2A)

a) Vẽ sơ đồ mạch điện và nêu ý nghĩa những con số ghi trên biến trở

b) Biến trở này làm bằng dây nikêlin có điện trở suất 0,4.10-6

Ωmvà đờng kính tiết diện 0,2mm Tính chiều dài của dây làm biến trở

c) Di chuyển con chạy của biến trở, ngời ta they ampe kế chỉ trongkhoảng từ 0,5 A đến 1,5 A Tìm hiệu điện thế của nguồn điện và

điện trở R

H

ư ớng dẫn giải:

Cõu 1.Chứng minh: I1/I2 = R2/R1

•Do mắc song song : U1 =U2 <=> I1R1 = I2R2 <=> I1/I2 = R2/R1

+ Số ghi 100Ω trên biến trở cho biết điện trở lớn nhất là 100Ω

(0,25v điểm )+ số ghi 2A trên biến trở cho biết cờng độ dòng điệnlớn nhất đợc phép qua biến trở là 2A

14 , 3 100 4

'.

6

2 3 2

và I là cờng độ dòng điện trong mạch

Theo định luật Ôm, ta có : I=R R x

U

+ Với U và R là không đổi thì khi con chạy ở vị trí M, Rx = 0 cờng độdòng điện sẽ có giá trị cực đại Imax 1,5 A

Ta có: 1,5 = R

U

( 1)Khi con chạy ở vị trí N, Rx=R'= 100Ω, cờng độ dòng điện có giá trị cực tiểu:

) ( 75

R

V U

Vậy hiệu điện thế của nguồn điện bằng 75 (V) và điện trở R = 50(Ω)

của các bóng còn lại (xem 4.1/NC9/ ĐHQG)

6.4 Cho mạch điện nh hình vẽ 6.4 biến

trở có điện trở toàn phần R0

=12 Ω, đèn loại (6V-3W),UMN=15V Tìm vị trí con chạy C

để đèn sáng bình thờng

( xem: 4.10 /NC/

ĐHQG)

6.5.Trong mạch điện 6.4, kể từ vị trí của C mà đèn sáng bình

th-ờng, ta từ từ dich chuyển con chạy về phía M, thì

độ sáng của đèn và cờng độ dòng điện rẽ qua MC/

thay đổi nh thế nào? (4.11NC9)

a Xác định R2 để đèn sángbình thờng

b Xác định R2 để công suất tiêu thụ của R2cực đại

c.Xác định R2 để công suất tiêu thụ của

mạch mắc song song cực đại ( Xem 4.14 nc9/XBGD)

6.8.Cho mạch điện nh hình vẽ 6.8: U=16V, R0=4 Ω, R1 =12 Ω, Rx làmột biến trở đủ lớn, Ampekế và dây nối có điện trở không đángkể.

A tính R1 sao cho Px=9 W , và tính hiệu suất của mạch điện Biếtrằng tiêu hao năng lợng trên Rx, R1 là có ích, trên R0 là vô ích

b Với giá trị nào của Rxthì công suất tiêu thụ trên nó cực đại Tính

công suất ấy? (Xem 149 NC9/ XBGD).

6.9 ** Cho mạch điện nh hình 6.9 Biến trở

có điện trở toàn phần R0 , Đ1 loại 3V-3W , Đ2loại 6V-6W

a.Các đèn sáng bình thờng.Tìm R0 ?

b**.Từ vị trí dèn sáng bình thờng( ở câu a), ta

di chuyển con chạy C về phía B Hỏi độ sángcủa các đèn thay đổi thế nào?

6.10: Cho mạch điện nh hình (6.10)

UMN=36V không đổi, r= R2 =1,5 Ω, R0 =10 Ω,R1 = 6 Ω, Hiệu điện thế định mức của đèn

đủ lớn(đẻ đèn không bị hỏng).Xác định vị trí của con chạy để :

a Công suất tiêu thụ của đèn Đ2 là nhỏ nhất.Tìm P2 ?

b Công suất của đoạn mạch MB là nhỏ nhất

=10 Ω, đèn đ loại (6V-3W),UMN = 15V không đổi, r=2 Ω

a.Tìm vị trí của con chạy C để đèn sáng bình thờng

b Nếu từ vị trí đèn sáng bình thờng, ta đẩy con chạy C về phía Athì độ sáng của đèn thay đổi nh thế nào?

 Các bài tập khác:Đề thi lam sơn (1998-1999); bài 3 đề thi lam sơn (2000-2001).

Gợi ý phơng pháp giải

Bài 6.4gọi giá trị của phần biến trở AC là x:

điện trở của đèn R đ =U đ 2 :P đ =12 Ω → R MC =

x

x

12

12 +

,R CN =R 0 -x=12-x.

đèn sáng bình thờng ⇒ U đ =6v → U CN =9V

Tính I đ , tính I AC , Tính I CN ( theo biến x)→ phơng trình I đ +I AC =I CN →

giải phơng trình trên → x

Bài 6.5:Tính R MC =

x

x

12

12 +

,R CN =R 0 -x=12-x →R MN →CĐmạch chính →

U MC =f (x) (*)và

Bài tập tổng hợp

Soạn ngày Dạy ngày 13/10

Bài 1

Để búng đốn Đ1( 6V - 6W ) sử dụng được ở nguồn điện

cú hiệu điện thế khụng đổi U = 12V, người ta dựng thờm

một biến trở con chạy và mắc mạch điện theo sơ đồ 1

R0 hoặc sơ đồ 2 như hỡnh vẽ ; điều chỉnh con chạy C cho đốn Đ1 sỏng bỡnh thường :

a) Mắc mạch điện theo sơ đồ nào thỡ ớt hao phớ điện năng hơn ? Giải thớch ? Đ1 Đ1

C C

A B

Sơ đồ 1 Sơ đồ 2

b) Biến trở trờn cú điện trở toàn phần RAB = 20Ω Tớnh phần điện trở RCB của biến trở trong mỗi cỏch mắc trờn ? ( bỏ qua điện trở của dõy nối )

c) Bõy giờ chỉ sử dụng nguồn điện trờn và 7 búng đốn gồm : 3 búng đốn giống nhau loại Đ1(6V-6W) và 4 búng đốn loại Đ2(3V-4,5W) Vẽ sơ đồ cỏch mắc 2 mạch điện thoả món yờu cầu :

+ Cả 7 búng đốn đều sỏng bỡnh thường ? Giải thớch ?

+ Cú một búng đốn khụng sỏng ( khụng phải do bị hỏng ) và 6 búng đốn cũn lại sỏng bỡnh thường ? Giải thớch ?

Bài:2 Cho 3 bóng đèn có ghi 6V- 3W, 6V- 6W, 6V- 8W, một biến trở

con chạy và một nguồn điện một chiều 12V Hãy nêu cách mắc những linh kiện trên thành mạch điện sao cho cả 3 đèn trên đều sáng bình thờng Tính điện trở của biến trở trong mỗi trờng hợp?Bài 3: Cho mạch điện nh hình vẽ:

23 1

R R

R R

RAB = R123 + R4 = 6 Ω

- Cờng độ dòng điện qua mạch chính:

A R

A R

4 3

4 3

R R

R R

⋅

5 , 7

43 1

43 1

R R

R R

Cờng độ dòng điện qua R1 : R A

U

I AB 2 , 4

143

1 = =Cờng độ dòng điện qua R2 : R A

U

I AB 3

2

2 = =Hiệu điện thế: UNB = U34 = I34 R34 = I1R34 = 3,6 v

Dòng điện qua R3 :

A R

U R

U

3

34 3

3

3 = =Xét vị trí nút M ta có

Hớng dẫn

Bài 4:

a Do vôn kế có điện trở rất lớn nên cờng độ dòng điện qua

nó xem nh bằng không.Vậy ta có mạch điện: R1 nối tiếp R2 // ( R3

nt R4)

suy ra R34 = R3 + R4 = 8 Ω

RCB = R + R = 1,6 Ω

R R

R R

4 123

R R

R R

Suy ra điện trở tơng đơng cua rmạch là 2Ω

* Số chỉ của ampe kế chính là I3 +I4

- Dòng điện qua mạch chính có cờng độ I = U / R = 3 A

- I 4 = U / R4 = 1,5 A suy ra I2 =I – I4 = 1,5 A

- U2 = I2 R2 = 3 V suy ra U1 = U – U2 = 3V

- I 3 = U3 / R3 = U1 / R3 = 0,75 A

Vậy số chỉ của ampe kế là I3 + I4 = 2,25A

Bài 5 : Cho mạch điện nh hình vẽ , trong đó :

Điện trở của ampekế R1 = 0 ; R1 - R 3 = 2 Ω

R2 = 1,5 Ω ; R4 = 3 Ω ; UAB = 1V

Tìm các cờng độ dòng điện và các chỉ số của ampekế cực dơng của ampekế mắc ở đâu ?

Bài 6: Thả đồng thời 150g sắt ở nhiệt độ 20oC và 500g đồng ở nhiệt độ 25oC vào 500g nớc ở nhiệt độ 95oC Tính nhiệt độ khi cân bằng nhiệt Cho nhiệt dung riêng của sắt, đồng và của nớc là: C1= 460 J/kg.độ, C2= 380 J/kg.độ, và C3= 4200 J/kg.độ

Vôn kế có điện trở rất lớn , điện trở của các dây nối nhỏ không

đáng kể Tính cờng độ dòng điện qua các điện trở và số chỉ củavôn kế khi khóa K đóng

Câu 3:

Một cuộn dây dẫn bằng đồng có khối lợng 1,068 kg tiết diện ngang của dây đẫn là 1mm2 Biết điện trở xuất của dây đồng 1,7.10-8 Ωm , khối lợng riêng của đồng 8900 kg/m3

a/ Tính điện trở của cuộn dây này?

b/ Ngời ta dùng dây này để quấn một biến trở, biết lõi của biến trở làhình tròn đờng kính là 2cm Tìm số vòng dây cuốn của biến?

4 6

1, 2.10 10

8 6

120 1,7.10 2, 04

10

l R

Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch MN UMN =60V

a-Tính điện trở tơng đơng của đoạn mạch

b-Tính cờng độ dòng điện chạy qua các điện trở và trong mạch chính

c-Tính hiệu điện thế UAB Nếu dùng vôn kế vào giữa hai điểm A,Bthì cực dơng của vôn kế phải mắc vào điểm nào? Vì sao?

R R

+ =20 30

30 20 + =40

60 =12 (Ω)b-(0,75 điểm) Cờng độ dòng điện mạch chính

I1=I2 =20

60

= 3 (A)Cờng độ dòng điện chạy qua R3, R4

I3=I4 =30

60

= 2 (A)c-(2 điểm) ta có : UAB = UAM + UMB

Hay UAB = -UMA + UMB

Trong đó : UMA = I1.R1 = 3.4 = 12 (V)

UMB = I3.R4 = 2.12 = 24 (V) Vậy :UAB = -12 + 24 = 12 (V)

UAB = 12 (V) >0 chứng tỏ rằng điện thế tại A lớn hơn điện thế tại

B Do đó khi mắc vôn kế vào 2 điểm A, B thì chốt dơng của vôn

kế phải mắc vào điểm A (0,75 điểm)

a.Hãy nêu ý nghĩa cảu các con số trên R1

b.Khi mắc R1 song song với R2 vào mạch thì hiệu điện thế, ờng độ dòng điện trong mạch tối đa phải là bao nhiêu để cả hai

c-điện trở đều không bị hỏng

Câu 2: Cho mạch điện có sơ đồ nh hình vẽ

Biết R1 = 12,6 Ω , R2 = 4 Ω, R3 = 6 Ω, R4 = 30 Ω, R5 = R6

=15 Ω, UAB = 30 V

Tính điện trở tơng đơng của đoạn mạch

Tính cờng độ dòng điện qua mỗi điện trở

Tính công suất tiêu thụ của R6

Câu 4: Hãy thiết kế một mạch điện gồm 10 điện trở cùng loại, giá trị mỗi điện trở là 2 Ω, sao cho khi đặt vào hai đầu mạch điện hiệu điện thế 2,5 V thì dòng điện trong mạch chính là 0,5 A

Đáp án

Câu 1:

a ý nghĩa của các con số ghi trên R1

- Điên trở R1 có giá trị 20 Ω

- Cờng độ dòng điện định mức của R1 là 1,5 A

b Hiệu điện thế, cờng độ dòng điệncủa mạch tối đa là:

UMAX = Uđm1 = 20 x1,5 = 30 (V)

RMAX = 30 20 12Ω

30 20

2 1

2

+

= +

.

R R

R R

a

2 4 Ω 5

5

5 4

3 2

3

+

= +R R R R

R456 = 4 5 6

6 5 4

R R R

R R R

+ +

+

.

) (

)

15 15 30

15 15

+ +

ớc hạ xuống 0.5oC, ấm có

M1 = 100g, C1= 600 J/kg độ, nớc có m2= 500g, C2= 4200 J/kg độ, nhiệt độ ban đầu là 200C Tìm thời gian đun cần thiết để nớc sôi

Hớng dẫn

Câu 1:

a.Khi K1 ngắt, K2 đóng

R1nt [R3//(R2nt R4)]

R2,4= R2+ R4 = 40 (Ω)

40

4 , 2 3

4 , 2

+R R

R R

* khi K mở hoặc K đóng thì số chỉ của Ampekế không đổi tính

số chỉ của ampekế A và cờng độ dòng điện qua khoá K khi K

đóng

Hớng dẫn

A

R R

ACD

ACD

+ = 60 90 36( )

90 60

Ω

= +

R R

R R

15

) 15 (

90

15

R R

R R

+

+ +

3 3

3

R R

R

+ +

UDB: = I RDB= 3 3

3

15 ) 15 ( 90

) 15 ( 90

R R

R

+ +

* cờng độ dòng điện qua khoá K

Câu 2 Cho mạch điện nh hình vẽ

Câu 3: Một bếp điện sử dụng ở hiệu điện thế 220V thì dòng

điện chạy qua bếp là 0,28A Dùng bếp đun sôi 1,2lít nớc từ nhiệt

độ 210C trong thời gian 14 phút Tính hiệu suất của bếp Biết

nhiệt dung riêng của nớc C = 4200 J/kgk

Hớng dẫnCâu 1: Gọi tiết diện của dây trớc và sau khi kéo là S và S)

Chiều dài của dây trớc và sau khi kéo là l và l)

V

b) Do RA rÊt nhá ⇒ A ≡ D m¹ch gåm [(R1// R3)nt R2] // R4

Ta cã:

R1.R3 4.4 R1 C I2 R2

Ta có : I3 = I1 = 2

I

= 0,25 (A)I2 = I 2 4

4

R R

R

+ = 0,5 3( )

1 5 , 4

* Vì I2 > I4 : nên dòng điện qua ampekế chạy từ N đến M ,cực

d-ơng của A mắc ở N , và số chênh lệch của nólà : IA = I2 – I1 = 12

1 (A) Câu 5 : Các lớp không khí trong áo bông đợc cơ thể ta sởi ấm Nhờ

áo bông mà lớp không khí đó luôn bám quanh cơ thể ta khi có gió hoặc khi đi lại ít bị xua ra xa làm cho cơ thể ta ít bị mất nhiệt ra môi trờng xung quanh Vậy không phải áo bông truyền nhiệt cho cơ thể ta mà chính cơ thể ta đã truyền nhiệt cho áo bông

Khi nhiệt độ không khí cao hơn nhiệt độ cơ thể , phải mặc quần

áo dài để ngăn bớt nhiệt truyền từ không khí vào cơ thể ở nớc ta tuy trời nóng nhng ít xảy ra điều đó Nhiệt độ không khí thờng thấp hơn nhiệt độ cơ thể , nên ta thờng mặc quần áo ngắn và mỏng để cho cơ thể tỏ nhiệt ra không khí

Dạy ngày

Bài 1

Cho mạch điện nh hình vẽ:U=12V,

R1=R2=6Ω, R3=12Ω, R4=6Ω

a)Tính cờng độ dòng điện qua mỗi điện trở

và hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở

b)Nối M và N bằng một vô kế có điện trở rất

lớn thì vôn kế chỉ bao nhiêu? cực dơng của

vôn kế đợc nối vào điểm nào?

c)Nối M và N bằng một Ampe kế A có điện trở

không đáng kể thì Ampe kế chỉ bao nhiêu?

d) Nối M và N bằng một bóng đèn loại nào thì đèn sáng bình thờng

Bài 2: Cho mạch điện như hỡnh vẽ.Nguồn điện cú hiệu

R1 M R3

R

2

N R

4

+ -

R 2

điện thế khụng đổi UMN = 36V.Cỏc điện trở cú giỏ trị : r = 1,5Ω ;

R1 = 6Ω, R2 = 1,5Ω, điện trở toàn phần của biến trở AB là RAB =

10Ω

a) Xỏc định vị trớ con chạy C trờn biến trở để cụng suất tiờu thụ của R1 là 6W

b) Xỏc định vị trớ con chạy C trờn biến trở để cụng suất tiờu thụ của R2 nhỏnhất.Tớnh cụng suất của R2 lỳc này?

Bài 3: Cú 3 đốn Đ1, Đ2 và

Đ3 mắc vào nguồn hiệu điện thế U =

30V khụng đổi qua đệin trở r như 2 sơ

đồ bờn.Biết 2 đốn Đ1và Đ2 giống nhau

trong cả 2 sơ đồ bờn cả 3 đốn đều sỏng

bỡnh thường

a) So sỏnh cường độ dũng điện định

mức và hiệu điện thế định mức giữa cỏc đốn?Chọn cỏch mắc ở sơ đồ nào cú lợi hơn?Tại sao?

b) Tỡm hiệu điện thế định mức đối với mỗi đốn?

c) Với sơ đồ 1, cụng suất nguồn cung cấp là P = 60W.Xỏc định cụng suất địnhmức của mỗi đốn?

Bài 4 Cho mạch điện nh hình vẽ

(hình 1) Nguồn điện không đổi

2/ Mắc song song đèn Đ với một đèn

nữa giống hệt nó Hỏi để cả 2 đèn

cùng sáng bình thờng phải tăng hay

giảm Rb và tăng hay giảm bao nhiêu?

3/ Với nguồn và sơ đồ mạch điện trên có thể thắp sáng tối đa baonhiêu đèn nh đèn Đ?

Cỏc empekế giống nhau và cú điện trở RA , ampekế A3 chỉ giỏ trị I3= 4(A), ampekế A4 chỉ giỏ trị I4= 3(A) Tỡm chỉ số của cỏc cũn lại? Nếu biết UMN = 28 (V) Hóy tỡm R, RA?

Bài 6

Cho mạch điện như hỡnh vẽ:

Trong đú R0 là điện trở toàn phần của biến trở, Rb là điện trở của bếp điện Cho R0 =

Rb , điện trở của dõy nối khụng đỏng kể, hiệu điện thế U của nguồn khụng đổi Con chạy C nằm ở chớnh giữa biến trở.Tớnh hiệu suất của mạch điện Coi hiệu suất tiờu thụ trờn bếp là cú ớch

Bài 7: Một bếp điện đợc sử dụng với một hiệu điện thế U=120V và

có công suất P=600w , đợc dùng để đun sôi 2 lít nớc từ 20oC Biết hiệu suất của bếp là 80%

a Tính thời gian đun nớc và điện năng tiêu thụ theo Kw.h

b Dây điện trở của bếp có đờng kính d1=0,2mm, điện trở suất ℘ =4.10-7Ω.m đợc quấn trên ống sứ hình trụ có đờng kính d2=2cm Tính số vòng dây

MAẽCH CAÀU I:

- Maùch caàu ủửụùc veừ:

Trong ủoự : Caực ủieọn trụỷ R1, R2, R3, R4

goùi laứ ủieọn trụỷ caùnh R5 goùi laứ ủieọn trụỷ gaựnh

2 Phaõn loaùi maùch caàu.

Maùch caàu caõn baống

quaựt)

Mach caàu khoõng caõn baống

Maùch caàu khuyeỏt

3 Dấu hiệu để nhận biết các loaị mạch cầu

a/ Mạch cầu cân bằng.

- Khi đặt một hiệu điện thế UAB khác 0 thì ta nhận thấy I5 =0

- Đặc điểm của mạch cầu cân bằng

+ Về điện trở

4

2 3

1 4

3 2

1

R

R R

R R

R R

2 1

3 3

R

R I

I R

R I

3 2

1 2

R

R U

U R

R U

U

=

=

b/ Mạch cầu không cân bằng.

- Khi đặt một hiệu điện thế UAB khác 0 thì ta nhận thấy I5 khác 0

- Khi mạch cầu không đủ 5 điện trở thì gọi là mạch cầu khuyết

II/ CÁCH GIẢI CÁC LOẠI MẠCH CẦU

1 Mạch cầu cân bằng.

* Bài toán cơ bản

Cho mạch điện như HV

1 = =

R

R R

R

=> Mạch AB là mạch cầu cân bằng

=> I5 = 0 (Bỏ qua R5) Mạch điện tương đương: (R1 nt R2) // (R3 nt R4)

- Cường độ dòng điện qua các điện trở

R R

U AB

2 2 1

6

2 1

= +

=

R R

U AB

67 0 6 3

6

4 3

≈ +

= +

2 Mạch cầu không cân bằng.

a Mach cầu đủ hay còn gọi là mạch cầu tổng quát.

* Bài toán cơ bản Cho mạch điện như HV

Với R1=1Ω, R2=2Ω, R3=3Ω, R4= 4Ω, R5 = 5Ω

UAB=6V Tính I qua các điện trở?

* Giải:

Cách 1 Phương pháp điện thế nút

-Phương pháp chung

+ Chọn 2hiệu điện thế bất kì làm 2 ẩn

+ Sau đó qui các hiệu điện thế còn lại theo 2 ẩn đã chọn

+ Giải hệ phương trình theo 2 ẩn đó

VD ta chọn 2 ẩn là U1 và U3

-Ta có: UMN = UMA + UAN = -U1 + U3 = U3 –U1 = U5

- Xét tại nút M,N ta có

I1 + I5 = I2 <=>

2

1 5

1 3 1

1

R

U U R

U U R

3 3

3

R

U U R

U U R

U = AB − + −

(2)-Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình

2

1 5

1 3 1

1

R

U U R

U U

R

U + − = AB −

2 5

1

1 1

3 3

3

R

U U R

U U

R

U = AB − + −

5 4

3

1 3 3

U = AB − + −Giải ra ta được U1 , U3 Tính U2 = UAB – U1 , U4 = UAB – U3 Aùp dụngđịnh luật Ôm tính được các dòng qua điện trở

Cách2 Đặt ẩn là dòng

-Phương pháp chung

+ Chọn 1 dòng bất kì làm ẩn

+ Sau đó qui các dòng còn lại theo ẩn đã chọn

+ Giải phương trình theo ẩn đó

- VD ta chọn ẩn là dòng I1

Ta có: UAB = U1 + U2 = I1R1 + I2R2 = I1 + 2I2 = 6

- Mắt khác: U5 = UMN = UMA + UAN = -U1 + U3 = U3 –U1

= I3R3 – I1R1 = 3I3 – I1=5I5 => I3 =

3

5 6 15 3

5 7 15 3

5I5 −I1 = − I1−I1 = − I1

I3 =

3

5 6

<= > 3

3

5 6

+ Chú ý: Nếu dòng đi qua MN theo chiều ngược lại thì sẽ có kết quả khác

3 Mạch cầu khuyết:

Thường dùng để rèn luyện tính toán về dòng điện không đổi

a Khuyết 1 điện trở ( Có 1 điện trở bằng không vd

+ Phương pháp chung

- Chập các điểm có cùng điện thế, rồi vẽ lại mạch tương đương Aùp dụng định luật Ôm giải như các bài toán thôngthường để tính I qua các R Trở về sơ đồ gốc xét nút mạchđể tính I qua R khuyết

- Khuyết R1: Chập A với M ta có mạch tương đương

b Khuyết 2 điện trở (có 2 điện trở bằng 0)

- Khuyết R1 và R3: chập AMN ta có mạch tương đương gồm : R2// R4

- Khuyết R2 và R4 tương tự như trên

- Khuyết R1 và R5 : chập AM lúc này R3 bị nối tắt (I3 = 0), ta có mạch tương đương gồm : R2 // R4 Aùp dụng tính được I2, I4, trở về sơ đồ gốc tính được I1, I5

- Khuyết R2 và R5 ; R3 và R5 ; R4 và R5 tương tự như khuyết R1 và R5

c Khuyết 3 điện trở (có 3 điện trở bằng 0)

- Khuyết R1, R2, R3 ta chập AMN Ta có mạch tương đương gồm R2 // R4 Thì cách giải vẫn như khuyết 2 điện trở

- Khuyeỏt R1, R5, R4 ta chaọp A vụựi M vaứ N vụựi B Ta thaỏy R2, R3

bũ noỏi taột

Bài tập

Bài 8: Cho mạch điện nh hình vẽ

a.tính UMN theo UAB ,R1, R2, R3, R4

b.cho R1=2Ω, R2=R3=3Ω, R4=7Ω

,UAB=15V.Mắc vôn kế có điện trở rất lớn

vào M,N.Tính số chỉ của vôn kế Cho biết

cự dơng của vôn kế mắc vào điểm nào

c chứng minh rằng : UMN=0  1 3

2 4

R R

R = R Khi

đó nối M,N bằng dây dẫn thì cờng độ

dòng điện qua mạch chính và các điện

trở thay đổi thế nào?

Bài 9: Cho mạch điện nh hình vẽ

.cho R1=8Ω, R2=2Ω, R3=4Ω,UAB=9V.ampe

kế có điện trở rất nhỏ

a.Cho R4=4Ω.Xác định chiều và cờng độ

dòng điện qua ampekế

b Cho R4=1Ω.Xác định chiều và cờng độ

dòng điện qua ampekế

c.Cho biết chiều dòng điện qua ampekế

c.Muốn số chỉ của các vôn kế không thay

đổi khi k đóng hoặc K mở , C phải ở vị

trí nào?

d Khi K đóng và C di chuyển từ A đến B,

số chỉ của vôn kế thay đổi thế nào?

Cho mạch điện như hỡnh vẽ, nguồn điện cú hiệu điện thế khụng đổi U = 120V, cỏc điện trở R0 = 20Ω,

Cho mạch điện có sơ đồ sau Biết UAB = 12V không đổi, R1 = 5Ω ; R2 = 25Ω ; R3 =

20Ω Nhánh DB có hai điện trở giống nhau và bằng r, khi hai điện trở r mắc nối tiếp vôn kế V chỉ giá trị U1, khi hai điện trở r mắc song song vôn kế V chỉ giá trị U2 = 3U1 1) Xác định giá trị của điện trở r ?

( vônkế có R = ∞ )

R C

2) Khi nhánh DB chỉ có một điện trở r, vônkế V

chỉ giá trị bao nhiêu ?

A V B

3) Vônkế V đang chỉ giá trị U1

( hai điện trở r nối tiếp ) Để V chỉ số 0 chỉ cần : + Hoặc chuyển chỗ một điện trở, đó là điện trở nào R D r r

và chuyển nó đi đâu trong mạch điện ?

+ Hoặc đổi chỗ hai điện trở cho nhau, đó là những điện trở nào ?

Cho mạch điện như hình vẽ Biết UAB = 18V không đổi cho cả bài toán,

bóng đèn Đ1 ( 3V - 3W )

Bóng đèn Đ2 ( 6V - 12W ) Rb là giá trị của biến trở

Và con chạy đang ở vị trí C để 2 đèn sáng bình thường :

UAB R

1) Đèn Đ1 và đèn Đ2 ở vị trí nào trong mạch ?

2) Tính giá trị toàn phần của biến trở và vị trí (1) (2)con chạy C ?

3) Khi dịch chuyển con chạy về phía N thì độ

sáng của hai đèn thay đổi thế nào ? M Rb C N

Bài 3 Cho mạch điện sau

Cho U = 6V , r = 1Ω = R1 ; R2 = R3 = 3Ω U r

biết số chỉ trờn A khi K đúng bằng 9/5 số chỉ R1 R3

Câu:1 Cho 3 bbóng đèn có ghi 6V- 3W, 6V- 6W, 6V- 8W, một biến

trở con chạy và một nguồn điện một chiều 12V Hãy nêu cách mắc những linh kiện trên thành mạch điện sao cho cả 3 đèn trên đều sáng bình thờng Tính điện trở của biến trở trong mỗi trờng hợp?

Câu:4 cho mạch điện nh hình vẽ(Hình:2) Các ampe kế có cùng

điện trở ra Biết ampe kế A1 chỉ 1,5A, A2 chỉ 2A

a.Tìm số chỉ của Ampe kế A3, A4 và cờng độ dòng điện qua R

b.Biết R=1,5Ω Tìm ra

A1 R

+Cờng độ dòng điện qua mỗi đèn:

I1=P1/Uđm=3/6=0,5A ; I2=P2/Uđm=6/6=1A; I3=P3/Uđm=8/6=1,33A +Có các cách mắc:

+ Cách 1: ( Đ1// Đ2//Đ3)nối tiếp với R

Cờng độ dòng điện mạch chính:

I=Ir =I1+I2+I3=0,5+1+1,33=2,83A

Điện trở của biến trở R1=

R I

Udm

U −

=122,83−6=2,12Ω + Cách 2: (Đ1//Đ2)nối tiếp với(Đ3//R)

6

12 −

=35,3Ω +Cách3: (Đ1//Đ3)nối tiếp (Đ2//R)