ChiÒu vµ cêng ®é cña c¸c dßng ®iÖn qua mçi ®iÖn trë. Giải thích số liệu ghi trên biến trở.. b. Tính cường độ dòng điện chạy qua biến trở.. a) TÝnh sè vßng d©y cña biÕn trë.[r]
Trang 1Phòng giáo dục và đào tạo
năm học 2011 - 2012
Môn: VậT Lý
Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề) (Đề thi gồm 01 trang)
Câu 1 (3,0 điểm) Hai dây dẫn hình trụ đồng chất khối lợng bằng nhau đợc làm từ cùng một loại vật
liệu Đờng kính dây thứ nhất bằng 2 lần đờng kính dây thứ hai Biết dây thứ nhất có điện trở R1 = 4 Xác định điện trở tơng đơng của hai dây dẫn trên khi chúng mắc song song với nhau
Câu 2 (3,0 điểm) Cho mạch điện nh hình vẽ: (hình 1)
UAB = U = 6V; R1 = 5,5; R2 = 3; R là một biến trở
1 Khi R = 3,5, tìm công suất tiêu thụ của đoạn mạch AM
2 Với giá trị nào của biến trở R thì công suất tiêu thụ trên
đoạn mạch AM đạt giá trị lớn nhất Tìm giá trị lớn nhất đó
Câu 3 (5điểm).
Một biến trở con chạy có điện trở nhất 40 Dây điện trở của
biến trở là một dây hợp kim nicrôm có tiết diện 0,5 mm2 và đợc cuốn đều xung quanh một lõi sứ có đờng kính 2 cm
a) Tính số vòng dây của biến trở?
b) Biết cờng độ dòng điện lớn nhất mà dây này có thể chịu đựng đợc 1,5A Hỏi có thể đặt hai đầu dây cố
định của biến trở một hiệu điện thế lớn nhất là bao nhiêu để biến trở không bị hỏng?
Câu 4 (5,0 điểm) Cho mạch điện nh hình 2:
UAB = 18V; UCB = 12V Biết công suất tiêu thụ trên R1 và R2 là
P1 = P2 = 6W, công suất tiêu thụ trên R5 là P5 = 1,5W và tỉ số
công suất tiêu thụ trên R3 và R4 là P3
P4
=3
5 Hãy xác định:
1 Chiều và cờng độ của các dòng điện qua mỗi điện trở
2 Công suất tiêu thụ của cả mạch
Bài 5 ( 4 điểm):
Cho mạch điện như hỡnh 3
Rb là một biến trở cú ghi ( 54 Ω - 0,8A)
Đốn Đ cú hiệu điện thế định mức Uđ = 18V,
cường độ dũng điện định mức Iđ= 0,3 A ; R1 = 15 Ω ,
nguồn điện cú hiệu điện thế U = 30V Khi đúng
khúa K , đốn sỏng bỡnh thường
a Giải thớch số liệu ghi trờn biến trở
b Tớnh cường độ dũng điện chạy qua biến trở
c Xỏc định vị trớ con chạy C của biến trở
-
Phòng giáo dục và đào tạo
thi học sinh giỏi lớp 9 THCS
năm học 2011 - 2012 môn: VậT Lý
M R2
R1 R
-R 1
R 2
R
R 5
-C
D
Hình 1
Hình 2
A
B Rb
Đ
K _
+ Hình 3
Trang 2Túm lược lời giải Điểm
Cõu 1
(3 điểm) R1 = ρ l1
S1 ; R2 = ρ
l2
R1
R2=
l1S2
l2S1=
l1S1
l1S2
S22
S12=
V1
V2
S22
S12=
V1
V2
d24
Theo đề: V1 = V2 và d2
d1
=1
R1
R2=
1
Rtđ = R1R2
Cõu 2
(3 điểm) a/ I = U
R2+R+R1 PAM = I2
.(R2 + R) =
R2+R+R1¿2
¿
U2(R2+R)
¿
0,5
Thay số: PAM =
3+3,5+5,5¿2
¿
¿
62.(3+3,5)
¿
b/ PAM =
U2
(R2+R)+ R1
2 (R2+R)+2 R1 Cụsi: (R2+R)+ R1
2 (R2+R) ≥2 R1 (R2+R)+ R1
2 (R2+R)+2 R 4R1
PAM U
2
4 R1
1,0
PAM Max = U
2
4 R1=
62
4 5,5 =
18
Câu 3
(5 điểm) a) Tính số vòng dây của biến trở - Xác định đợc chiều dài của dây làm biến trở ( l ) từ công thức:
-6
R =
l p
s l =
R s
p =
40.0,5.10 1,1.10
-6 = 18,18 (m)
- Xác định chiều dài vòng dây bằng chu vi của lõi sứ theo công thức:
l / = .d = 3,14 2.10-2 = 6,28.10-2(m)
- Xác định đợc số vòng dây cuốn trên lõi sứ:
n = l/l / = 18,18/6,28.10-2 = 289,5 (vòng) b) Hiệu điện thế lớn nhất mà biến trở có thể chịu đựng đợc là:
U = I.R = 1,5.40 = 60 (V)
(1,5đ) (1,5đ) (1,0đ) (1,0đ)
Cõu 4
(5 điểm)
R5
-C
D
I5
Trang 3I1 = P1
I2 = P2
U2
I1 > I2 I5 từ C D, I5 = I1 - I2 = 0,5A 0,5
UCD = U5 = P5
U3 = UAD = UAC + UCD = U1 + U5 = 9V 0,25
P3
P4=
U3I3
U4I4=
3
5
I3
I4=
3
(1), (2) I3 = 0,75A, từ A D
c/ P3 = U3I3 = 6,75W
P4 = U4I4 = 11,25W
P = P1 + P2 + P3 +P4 + P5 = 31,5W
0,25 0,25 0,5 Bài 4 a.Giải thích số ghi rên biến trở : Giá trị cực đại R = 54 Ω ; I =0,8A
b Khi đóng khóa K, dèn sáng bình thường ( Uđ =18V);
Ta có hiệu điện thế hai đầu điện trở R1 ( R1 nối tiếp Đ//Rb)
U1= U- Ud = 30-18 = 12(V) Cường độ dòng điện qua R1 ( mạch chính )
I=I1=U1
R1=
12
5 =0,8 A
Do Đ//Rb và cùng nối tiếp với với R1 ta có:
I =I1=Iđ+Ib
Suy ra : Ib = I -Iđ = 0,8 -0,3 = 0,5 (A)
c Giá trị biến trở tham gia vào mạch điện :
Rb= U I b
b
=18 0,5=36 Ω Lập tỷ số : R R b
b max
=AC
AB=
2 3 Vậy con chạy C của biến trở có vị trí bằng 32 AB
0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ
0,5đ 0,5đ
0,5đ
Chú ý:
+ Học sinh giải đúng theo cách khác vẫn cho điểm tối đa
+ Điểm toàn bài lấy lẻ đến 0,25
+ Thiếu hoặc sai 1 đơn vị trừ 0,25đ/lỗi Thiếu (sai) từ 2 đơn vị trở lên trừ 0,5 điểm mỗi bài
E