giáo án học sinh giỏi vật lý 9

Bồi dưỡng học sinh giỏi luôn là một trong những mục tiêu quan trọng bậc nhất trong quá trình dậy học. Quá trình dậy học sinh giỏi gặp rất nhiều khó khăn từ chủ quan đến khách quan,từ nguồn học sinh đến nghiên cứu, tìm tài liệu. Nhằm giảm bớt thời gian cho giáo viên nghiên cứu cũng là một kênh tham khảo cho học sinh và giáo viên tôi biên soạn tài liệu này. Chế độ tri trả cho giáo viên bồi dưỡng HSG được quy định rõ trong thông tư số 12, muốn có được chế độ này thì giáo án là phần bắt buộc phải có. Tài liệu này cung cấp cho thầy cô một số dạng bài tập để luyện tập cho học sinh

Trang 1

GIÁO ÁN HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ 9 BUỔI 1: ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP

Ngày dậy 06/09/ 2018

I MỤC TIÊU:

1 Kiến thức

Vận dụng thành thạo các kiến thức và kỹ năng về đoạn mạch nối tiếp

2 Kĩ năng: Giải bài tập, tính toán.

3 Thái độ: Yêu thích môn học.

II CHUẨN BỊ

1 GV

Hệ thống bài tập phong phú từ đơn giản đến phức tạp

2 Hs

Các kiến thức về mạch nối tiếp

III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC.

A LÝ THUYẾT

1 Định luật ôm:

Nội dung: Cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn (điện trở) tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn

và tỉ lệ nghịch với điện trở dây dẫn

Biểu thức: U

IR

= Trong đó: I là dòng điện chạy qua điện trở R, U là hiệu điện thế hai đầu R

2 Các tính chất của đoạn mạch nối tiếp

Điện trở tương đương mạch nối tiếp luôn lớn hơn từng điện trở thành phần

Nếu mạch điện gồm n điện trở mắc giống nhau thì điện trở tương đương: Rtd = n.R

b) Tính cường độ dòng điện chạy trong các điện trở và trong toàn mạch

c) Tính hiệu điện thế trên các điện trở

c) Hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở: U1= I R1 1= 10V; U2 = I R2 2 = 20V

VD2: Cho mạch điện như hình vẽ biết R1 = R , R2 3 = R4 = 2R1.Vôn kế chỉ 6V Tìm số chỉ của Vôn kế khi mắc vào hai điểm E và B

NM

Trang 2

HD

Cường độ dòng điện chạy trong toàn mạch

2

6 6 I

HD

Các giá trị điện trở R1 và R2 là

1 1

2 2

VD4: Có ba điện trở R1 < R2 < R3 và nguồn có hiệu điện thế không đổi U Mắc thành các đoạn mạch gồm 2

điện trở nối tiếp rồi đặt vào nguồn thì dòng điện trong ba trường hợp có cường độ liên hệ với nhau:

a) Tính cường độ dòng điện qua mỗi điện trở

b) Tính hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở

c) Mắc thêm một điện trở R3 nối tiếp với R1 và R2 vào giữa A và B thì cường độ dòng điện đo được là 0,2A Tính R3

3 Cho hai điện trở R1= 20Ω chịu được dòng điện tối đa là 2A và R2= 40Ω chịu được dòng điện tối đa là 1,5A Hiệu điện thế tối đa có thể đặt vào hai đầu đoạn mạch gồm hai điện trở trên mắc nối tiếp là bao nhiêu?

AA

V

R1 R2 R3

B

Trang 3

4 Đặt một hiệu điện thế U vào hai đầu đoạn mạch

có sơ đồ như hình vẽ trong đó các điện trở: R1=

4Ω, R2= 5Ω

a) Cho biết số chỉ của Appe kế khi công

tắc K mở và khi K đóng hơn kém nhau 3 lần Tính

điện trở R3.

b) Cho U = 5,4V Số chỉ của Ampe kế khi

công tắc K mở là bao nhiêu?

5 Một mạch điện gồm hai điện trở R1 = 50Ω mắc nối tiếp với điện trở R2 = 100Ω Đặt vào hai đàu đoạn mạchmột hiệu điệu thế thì cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch là 0,16A Hãy:

a) Vẽ sơ đồ mạch điện

b) Tính hiệu điện thế trên hai đầu điện trở R1, R2 và trên hai đầu đoạn mạch.

6 Hai điện trở : R1 = 15Ω chịu được dòng điện tối đa là 2A; R2 = 15Ω chịu được dòng điện tối đa bằng 1,5A.mắc nối tiếp Tính hiệu điện thế tối đa có thể đặt vào hai đầu mạch đó để chúng hoạt động không bị hỏng?

7 Ba điện trở R1 = 10Ω chịu được hiệu điện thế lớn nhất là 12V R2 = 15Ω chịu được hiệu điện thế lớn nhất là10V R3 = 15Ω chịu được dòng điện tối đa bằng 1,5A.Mắc nối tiếp Tính hiệu điện thế tối đa có thể đặt vào haiđầu mạch đó để chúng hoạt động không bị hỏng?

8 Ba bóng đèn có hiệu điện thế định mức 12V và giống nhau được mắc nối tiếp vào 2 điểm có hiệu điện thế

24V Tìm hiệu điện thế ở hai đầu mỗi bóng đèn?

9 Hai điện trở R1 = 50Ω; R2 = 100Ω mắc nối tiếp với nhau, cường độ dòng điện qua mạch là 0,16A

a) Vẽ sơ đồ mạch điện?

b) Tính hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở và hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch?

10 Cho đoạn mạch điện theo sơ đồ hình vẽ (hình 1.11),

trong đó điện trở R1 = 5Ω; R2 = 15Ω, vôn kế chỉ 3V

a) Tìm số chỉ của ampe kế

b) Tính hiệu điện thế giữa 2 đầu đoạn mạch AB

trong đó điện trở R1 = 12Ω; R2 = 6Ω, ampe kế chỉ 0,5A

a) Tính hiệu điện thế giữa 2 đầu đoạn mạch AB

b) Tìm số chỉ của vôn kế

biết R1 = 2R2, ampe kế chỉ 0,5A, vôn kế chỉ 3V

K

R1

+

Trang 4

-BUỔI 2: ĐOẠN MẠCH SONG SONG

Ngày dậy 11/09/ 2018

I MỤC TIÊU:

1 Kiến thức

Vận dụng thành thạo các kiến thức và kỹ năng về đoạn mạch song song

II CHUẨN BỊ

1 GV

2 Hs

Các kiến thức về mạch song song

A LÝ THUYẾT

1 Định luật ôm:

Biểu thức: U

IR

= Trong đó: I là dòng điện chạy qua điện trở R, U là hiệu điện thế hai đầu R

2 Các tính chất của đoạn mạch song song

=+

Nếu mạch có n điện trở giống nhau mắc song song thì điện trở tương đương toàn mạch giảm đi n lần:

td td

VD1: Cho một đoạn mạch gồm 2 điện trở R1 = 20Ω và R2 = 30Ω mắc song song Cường độ dòng điện trong

mạch chính đo được là 0,5A Hãy tìm cường độ dòng điện trong các mạch rẽ

R1

R2

Rn

Trang 5

Cường độ dòng điện chạy qua các điện trở là 1 1 2 1

1

U

I 0,3A I I I 0, 2A R

VD2: Giữa hai điểm A,B của mạch điện, hiệu điện thế không đổi bằng 9V có mắc hai dây dẫn điện trở R1 và R2

song song với nhau Cường độ dòng điện qua các điện trở I1 = 0,6A, I2 = 0,4A Tính cường độ dòng điện trong mạch chính, điện trở tương đương của mạch, điện trở R1 và R2

VD3: Cho hai điện trở R1= 6Ω chịu được dòng điện tối đa là 2A và R2= 4Ω chịu được dòng điện tối đa là 2,4A

Hỏi bộ hai điện trở trên chịu được cường độ dòng điện và hiệu điện thế tối đa là bao nhiêu nếu hai điện trở trên mắc song song?

1 Có hai loại điện trở khi mắc nối tiếp thì điện trở tương đương lớn gấp 6,25 lần điện trở tương đương khi mắc

song song Tính tỷ số của chúng

2 Giữa hai điểm M, N hiệu điện thế không đổi có mắc Ampe kế nối tiếp với đoạn mạch song song gồm hai điện

trở R1 = 10Ω và R2 = 15Ω Ampe kế chỉ 2A, điện trở của Ampe kế không đáng kể Tính cường độ dòng điện chạy qua các điện trở?

3 Cho mạch điện như hình vẽ U=18V, các điện trở của

Ampe kế không đáng kể Điện trở R3 có giá trị thay đổi

được Số chỉ Ampe kế A1 , A2 theo thứ tự là 0,5A; 0,3A

a) Tính R1 , R2 ?

b) Chỉnh R3 để số chỉ Ampe kế là 1A Tính R3

c) Giảm giá trị R3 so với phần b thì số chỉ Ampe

kế thay đổi như thế nào?

4 Chứng minh rằng trong đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song song, cường độ dòng điện trong mạch rẽ tỉ lệ

nghịch với điện trở của đoạn mạch rẽ:

1

2 2

1

R

RI

Trang 6

b) Phải cắt dây dẫn R thành bao nhiêu đoạn như nhau để khi ghép chúng song song lại với nhau ta đượcđiện trở tương đương là Rtđ = 1Ω

7 Có 2 điện trở giống nhau R1 = R2 = 3Ω Mắc 2 điện trở đó như thế nào với nhau để điện trở tuơng của đoạnmạch lớn hơn hoặc nhỏ hơn điện trở thành phần?

8 Một mạch điện gồm hai điện trở R1 = 50Ω mắc song song với điện trở R2 = 100Ω Đặt vào hai đầu đoạn mạchmột hiệu điệu thế thì cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch là 0,16A Hãy:

a) Vẽ sơ đồ mạch điện

b) Tính hiệu điện thế trên hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện qua từng điện trở.

9 Hai điện trở mắc song song: R1 = 15Ω chịu được dòng điện tối đa là 2A; R2 = 15Ω chịu được dòng điện tối đabằng 1,5A mắc song song Tính hiệu điện thế tối đa có thể đặt vào hai đầu mạch đó để chúng hoạt động không

bị hỏng?

10 Ba điện trở R1 = 2Ω; R2 = 3Ω; R3 = 6Ω được mắc song song giữa hai điểm A và B có hiệu điện thế UAB; Khi

đó cường độ dòng điện qua R1 là 2A Tính cường độ dòng điện qua các điện trở còn lại và hiệu điện thế giữa haiđiểm AB?

11 Một đoạn mạch gồm 2 điện trở R1 = 9Ω; R2 = 6Ω mắc song song với nhau, đặt ở hiệu điện thế U = 7,2V Hãytính:

a) Điện trở tương đương của đoạn mạch?

b) Cường độ dòng điện trong mỗi đoạn mạch rẽ và cường độ dòng điện trong mạch chính?

12.Trên hình vẽ (hình 1.9) biết R1 = 3R2, cácampe kế

có điện trở không đáng kể Biết ampe kếA1 chỉ 2A

Hãy cho biết số chỉ của các ampe kế còn lại?

13 Cho mạch điện như sơ đồ hình 1.10: vôn kế V chỉ

c) Cường độ dòng điện qua mỗi điện trở

16.Cho mạch điện như hình vẽ (hình 1.13) biết ampe kế

A chỉ 1A; A1 chỉ 0,4A; A2 chỉ 0,3A, Điện trở R3 = 40Ω

A 1

A 3

A 2 A

Trang 7

BUỔI 3 + 4: MẠCH HỖN HỢP

Ngày dậy 18 + 25/09/ 2018

I MỤC TIÊU:

1 Kiến thức

Vận dụng thành thạo các kiến thức và kỹ năng về đoạn mạch hỗn hợp

• Muốn làm bài tập dạng này đầu tiên ta phải phân tích được mạch điện

• Sử dụng các tính chất của mạch nối tiếp, mạch song song

VD2: Cho mạch điện như (h-v), U=12V,

R1 = R2 = 10Ω, R3 = 5Ω, R4 = 6Ω Tính

cường độ dòng điện qua mỗi điện trở và

hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở ?

Điện trở tương đương của toàn mạch td 4 12 3

R1

R3

R4

BA

R2

Trang 8

Cường độ dòng điện chạy qua các điện trở còn lại là

12 3

24Ω Cường độ dòng điện qua mạch chính

là I =2 (A) Tính hiệu điện thế U hai đầu

mạch và hiệu điện thế hai đầu điện trở R3

HD

Phân tích mạch   ( R ntR ntR / /R )ntR ntR ( 2 3 4) 5 1 6  / /R7

Điện trở tương đương cả mạch Rtd = Ω 12

Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch là U 24V=

C BÀI TẬP TỰ LUYỆN

1 Cho mạch điện như hình vẽ: Cho biết

UAB=30V, các điện trở giống nhau và có giá

trị là 6Ω

Tính I mạch chính và I6

2 Một đoạn mạch được mắc như sơ đồ hình 1 Cho biết

R1 =3Ω; R2 =7,5Ω; R3 =15Ω Hiệu điện thế ở hai đầu

AB là 4V

a)Tính điện trở của đoạn mạch

b) Tính cường độ dũng điện và hiệu điện thế 2 đầu

mỗi điện Trở

c) Nếu đổi chỗ R1 và R3 thì cường độ dòng điện

trong mạch tăng hay giảm bao nhiêu lần

R2

R1A

–BA

R2

R1A

R3

B

Trang 9

3 Có ba điện trở R1=2Ω; R2 = 4Ω; R3 = 12Ω;

được mắc vào giữa hai điểm A và B có hiệu

điện thế 12V như (hình 2)

a) Tính điện trở tương đương của mạch

b) Tính cường độ dũng điện đi qua mỗi điên

a) Tính cường độ dũng điện qua mỗi điện trở?

b) Tháo R4 khỏi mạch, hãy tính cường độ

dòng điện qua mỗi điện trở còn lại?

5 Một đoạn mạch điện mắc song song như trên

sơ đồ hình 4 được nối vào một nguồn điện

6 Cho mạch điện như hình 5 Biết: R1 = 15Ω, R2

= 3Ω, R3 = 7Ω, R4 = 10Ω Hiệu điện thế hai

đầu đoạn mạch là 35V

a) Tính điện trở tương đương của toàn mạch

b) Tính cường độ dũng điện qua các điện trở

Và hiệu điện thế 2 đầu mỗi điện trở

c) Thay R2 bằng 1 ampe kế Tìm số chỉ ampe

Hình 4

R2A

C

Trang 10

7 Cho mạch điện như hình 6 Biết R1= R2=

9 Một mạch điện gồm ba điện trở R1, R2, R3 mắc nối tiếp nhau Nếu đặt vào hai đầu mạch một hiệu điện

thế 110V thì dòng điện qua mạch có cường độ 2A Nếu chỉ nối tiếp R1, R2 vào mạch thì cường độ qua mạch là 5,5A Còn nếu mắc R1, R3 vào mạch thì cường độ dòng điện là 2,2A Tính R1, R2, R3

10 Trên hình 9 là một mạch điện có hai công tắc

Trang 11

Ngày dậy 02/10/ 2018

I MỤC TIÊU:

1 Kiến thức

Vận dụng thành thạo các kiến thức và kỹ năng về đoạn mạch hỗn hợp, mạch nối tiếp, mạch song song

II CHUẨN BỊ

1 GV

2 Hs

Các kiến thức về mạch hỗn hợp, mạch nối tiếp, mạch song song

4 Nếu các điện trở mắc nối tiếp thì điện trở tương đương mạch luôn lớn hơn các điện trở thành phần, còn mắc

song song thì điện trở tương đương mạch luôn nhỏ hơn các điện trở thành phần

B BÀI TẬP VÍ DỤ

VD1: Có hai điện trở R1 = 20Ω, R2 = 30Ω Hỏi cần phải có bao nhiêu điện trở mỗi loại để khi mắc chúng:

a) Nối tiếp thì được đoạn mạch có điện trở tương đương R = 200Ω

b) Song song thì được đoạn mạch có điện trở tương đương R = 5Ω

Hướng dẫn:

a) Khi mắc nối tiếp

Gọi x là số điện trở R1 = 20Ω, y là số điện trở R2 = 30Ω, (x, y là số nguyên dương)

Vì hai loại điện trở này mắc nối tiếp nhau nên:

3.y20.x 30.y 200 x 10

2

Vì x là nguyên dương nên y chia hết cho 2 Có x > 0 nên y

10 3 0 y 7 y 2, 4, 62

Ta có bảng sau:

b) Khi mắc song song

Gọi x là số điện trở R1 = 20Ω, y là số điện trở R2 = 30Ω, (x, y là số nguyên dương)

Vì x là số nguyên dương nên y chia hết cho 3 Có x > 0 nên y < 6 nên y = 3, x = 2

VD2: Phải lấy ít nhất bao nhiêu điện trở r = 5Ω để mắc thành đoạn mạch có điện trở R = 13Ω.

Trang 12

1 Có một số điện trở giống nhau, mỗi điện trở có giá trị r = 12Ω Tìm số điện trở ít nhất để mắc thành đoạn

mạch có điện trở tương đương R = 7,5Ω

2. Một mạch điện gồm một nguồn điện có hiệu điện thế 12V, một điện trở R1 = 40Ω, mắc nối tiếp với một

đoạn mạch có điện trở tương đương R2 Cường độ dòng điện đo được qua R1 là 0,25A

a) Tính hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở R1 và R2

6 Người ta cắt một dây dẫn có điện trở R = 25Ω thành hai đoạn không bằng nhau có điện trở R1 và R2 và

mắc chúng song song vào hai điểm có hiệu điện thế U = 9V Cường độ dòng điện qua mạch chính là 2,25A Tính điện trở R1 và R2 của mỗi đoạn

Đ/s: R 1 = 5Ω và R 2 = 20Ω hoặc R 1 = 20Ω và R 2 = 5Ω

7 (200 BTVL chọn lọc) Cho mạch điện như hình vẽ.

Hiệu điện thế giữa hai điểm B và D không đổi và

có giá trị là 220V Số chỉ của Ampe kế là 1A và R1

= 170Ω, R2 là một bộ gồm 70 chiếc điện trở nhỏ

ghép nối tiếp, các điện trở thuộc ba loại khác

nhau: loại thứ nhất có giá trị 1,8Ω, loại thứ hai có

giá trị 2Ω, loại thứ 3 có giá trị 0,2Ω Hỏi mỗi loại

điện trở nhỏ có bao nhiêu chiếc

Đ/s: (9, 12, 49) hoặc (18, 4, 48)

BUỔI 6: MẠCH ĐIỆN KHÔNG TƯỜNG MINH

Ngày dậy 09/10/ 2018

Trang 13

I MỤC TIÊU:

1 Kiến thức

Vận dụng thành thạo các kiến thức và kỹ năng về cách vẽ lại mạch điện

II CHUẨN BỊ

1 GV

2 Hs

Các kiến thức về cách vẽ lại mạch điện, mạch đối xứng

A Phương pháp

Một số mạch điện phức tạp, không phải là mạch song song, nối tiếp, hay hỗn hợp thông thường Ta không thể áp dụng ngay các công thức tính Rtd , tìm cường độ dòng điện qua các nhánh khác không…Ta phải dựa vào một số quy tắc sau:

1 Chập các nút (các điểm) có cùng điện thế.

2 Tách nút: ta có thể tách một nút thành nhiều điểm khác nhau, nếu các điểm vừa tách ra có cùng điện

thế

3 Ta có thể bỏ đi các điện trở không hoạt động nếu điện thế hai đầu của nó luôn bằng nhau.

Chú ý: Khi tính toán cường độ dòng điện, hiệu điện thế ta hay trở lại hình ban đầu.

Muốn phân tích mạch chuẩn phải biết chính xác dòng điện chạy theo chiều nào

KIỂU 1: CHẬP CÁC NÚT (CÁC ĐIỂM ) CÓ CÙNG ĐIỆN THẾ

Các điểm có cùng điện thế là các điểm:

 Các điểm nối với nhau bằng dây dẫn hoặc Ampe kế có điện trở rất nhỏ có thể bỏ qua

 Các điểm đối xứng với nhau qua trục đối xứng hoặc mặt đối xứng

 Các điểm có cùng điện thế thì chập lại thành một

 Đối với Vôn kế có Rv = ∞ thì dòng điện không đi qua nên chúng đi chỉ có tác dụng đo hiệu điện thế, không ảnh hưởng tới mạch điện

VD1: Cho bốn điện trở được nối với nhau như

Trang 14

I 0,75A

R U

Để xem A2 đo dòng nào ta phải xét tại nút F Tại nút F có I1 đến, I2 đi mà I2 < I1 nên I1 phân nhánh cho I2

và I5 Vậy A2 sẽ đo dòng của I4 và I5 → IA2 = + = I4 I5 4,5A

Vì I3 < I2 nên A3 đo dòng I4 và I5 và I6 Vậy IA3 = + + = I4 I5 I6 5, 25A

VD3: Cho mạch điện như hình vẽ R1= 1Ω,

R2 = 2Ω, R3 = 3Ω, R4 = 5Ω, R5 = 0,5Ω,

điện trở của Vôn kế là rất lớn, dây dẫn

và khóa K có điện trở không đáng kể

Hiệu điện thế giữa hai điểm A, B là

UAB = 20V Hãy tính điện trở tương

đương của toàn mạch, dòng điện qua

các điện trở và số chỉ của Vôn kế trong

Trang 15

Khi K đóng mạch được phân tích lại như sau:

[{((R1// R2) nt R4) // R3} nt R5 ]

Tính toán ta được kết quả như sau:

AB

32R

Số chỉ Vôn kế: U4 = UV = 14, 0625V

C BÀI TẬP TỰ LUYỆN

1 Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ Biết R1= 2Ω;

R2= 3Ω; R3= 6Ω Tính điện trở toàn mạch khi:

a) K1 ngắt, K2 đóng

b) K1 đóng, K2 ngắt

c) Cả 2 khóa đều đóng

d) Cả 2 khóa đều ngắt

2 Cho mạch điện như hình vẽ Biết R1= 3Ω; R2=

R3=R4= 2Ω Tính điện trở toàn mạch khi:

a) K ngắt

b) K đóng

3 Cho mạch điện như hình vẽ Biết R1= 2Ω; R2 = 3Ω;

R3 = 4Ω; R4 = 9Ω Tính điện trở toàn mạch khi:

a/ K ngắt

b/ K đóng

4 Cho mạch điện như hình vẽ Biết R1= 3Ω; R2 = 6Ω

Tính điện trở toàn mạch khi:

a/ K ngắt

b/ K đóng

gg

ggD

K1

K2

R1

R3C

Định dạng
Số trang	26
Dung lượng	1,97 MB