Vậy: phải di chuyển con chạy sang bên trái phía đầu P một đoạn dài 8cm để các đèn sáng bình thường Câu 4 Do không có sự mất nhiệt ra môi trường nên nhiệt lượng cần để đun sôi nước bằng[r]
Trang 1PHÒNG GIÁO DỤC&ĐÀO TẠO LỤC NAM ĐỀ KHẢO SÁT CÂU LẠC BỘ LẦN 2
Năm học: 2012 – 2013 Môn: Vật Lí 9
(Thời gian làm bài 150 phút) Ngày 17 tháng 11 năm 2012
Câu 1(4 điểm): Cho mạch điện như hình vẽ(Hình 1):
Biết U = 12V, R1 = 6 Ω , R2 = 3 Ω , R3 = 6 Ω Điện trở của các
khóa k và ampe kế A không đáng kể Tìm cường độ dòng điện qua các
điện trở khi:
a) k1 đóng, k2 mở
b) k1 mở, k2 đóng
c) k1, k2 đều đóng
Câu 2(4 điểm): Bốn ampe kế A1, A2, A3, A4 giống
hệt nhau có điện trở RA mắc vào mạch điện cùng với
một điện trở R(Hình 2) Số chỉ của ampe kế A1 là
2A, của ampe kế A2 là 3A
a) Tìm số chỉ của ampe kế A3, A4
b) Tính tỉ số R A
R
Câu 3 (4 i m): đ ể
Mạch điện như hình vẽ 3: cho biết Đ1 là bóng đèn loại 30V- 30W, Đ2 là
bóng đèn loại 60V- 30W Biến trở PQ là một dây dẫn đồng chất dài l = 90cm,
tiết diện đều S = 0,1mm2, điện trở suất = 2.10-5 Ωm Hiệu điện thế UAB không
đổi; dây nối, con chạy C có điện trở không đáng kể; điện trở các bóng đèn coi
như không đổi
a) Tính điện trở toàn phần của biến trở PQ
b) Đặt con chạy C ở vị trí độ dài PC = 2CQ thì các đèn đều sáng bình thường
Xác định hiệu điện thế định mức và công suất định mức của bóng đèn Đ3
c) Nối tắt hai đầu bóng đèn Đ3 bằng một dây dẫn không có điện trở Để hai bóng đèn Đ1 và Đ2 vẫn sáng bình thường thì phải di chuyển con chạy C về phía nào? một đoạn dài là bao nhiêu ?
Câu 4(4 điểm):
Một bếp điện có hai điện trở: R1 = 4 Ω và R2 = 6 Ω Nếu bếp chỉ dùng điện trở R1 thì thời gian đun sôi ấm nước là 10 phút Tính thời gian cần thiết để đun sôi ấm nước trên khi:
a.Chỉ dùng điện trở R2
b Dùng R1 nối tiếp với R2
c Dùng R1 song song với R2
(Biết không có sự mất nhiệt ra môi trường và mạng điện có hiệu điện thế không đổi)
Câu 5(4 điểm): Cho mạch điện như hình 4
U = 24V, điện trở r = 1,5 Ω
a) Hỏi giữa hai điểm A,B có thể mắc tối đa bao nhiêu bóng đèn
loại 6V-6W để chúng sáng bình thường
b) Nếu có 12 bóng đèn loại 6V-6W
thì phải mắc thế nào để chúng sáng bình thường
……….Hết………
-R
A1
A2
A3
A4
Hình 2
k2
k1 R1
R2 R3
U A
Hình 1
-r
Hình 3
Hình 4
Trang 2ĐÁP ÁN - BIỂU ĐIỂM CHẤM BÀI KHẢO SÁT CLB VẬT LÍ 9 LẦN 2
1
(4 điểm)
a) Khi k1 đóng, k2 mở Ta có sđmđ(Hình 1):
⇒ I1=I3=I= U
Rtđ=
12
0.5 b) Khi k1 mở, k2 đóng Ta có sđmđ(Hình 2):
⇒ I2=I3=I= U
Rtđ=
12
4
0.5
R12=R1 R2
R1+R2=
3 6 3+6=2 Ω
0.25
I3=I= U
Rtđ=
12
0.25
I1=U1
R1=
3
0.25
I2=U2
R2=
3
3=1 A
0.25
a) Ta có: I1<I2 nên: U1 + U3 = U2(dòng điện qua A3 chạy từ dưới lên trên) 0.5
2
(4 điểm) ⇒ R A
I R
I3+I4
5
1
Hình 1
R1 R3
U A
R1 R2 R3
U
Hình 2
R2 R3
U A
Trang 3Câu 3
a) Tính điện trở toàn phần của biến trở PQ (0,5điểm)
Áp dụng công thức RPQ = S
, trong đó l là chiều dài, S là thiết diện dây
Thay số: RPQ = 2.10-5 6
0,90
0.5
b) Xác định Uđ3 và Pđ3 (2đ ể i m)
Do A nối với cực dương, B nối với cực âm của nguồn nên các dòng điện I1
và I2 qua các đèn Đ1 và Đ2 có chiều như hình vẽ, độ lớn : I1= P1/U1= 1A;
I2= P2/U2 = 0,5A; vì I1 > I2 nên dòng qua Đ3 phải có chiều từ M đến C
Tại nút M ta có I1= I2 + I3 I3 = I1 – I2 I3 = 1 – 0,5 = 0,5A,
tại C thì I4 + I3 = I5 I5 = I4 + 0,5 Ngoài ra do điện trở tỉ lệ thuận với chiều dài
nên dễ dàng thấy rằng RPC = R4 = 120Ω; RCQ = R5 = 60Ω
Ta có :UAB = I4.R4 + I5.R5 = I4.120 + (I4 + 0,5).60 = U1 + U2 = 30V + 60V = 90V
180I4 = 60 I4 = 1/3 A
UPC= U4 = I4.R4 = 40V, mà U1 + U3 = U4 Uđ3 = U3 = U4 – U1 = 40 – 30 = 10V;
Pđ3 = I3.U3 = 0,5.10 = 5W Vậy các giá trị định mức của Đ3:
0.25
0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 c) Xác định vị trí con chạy C (1,5)
Gọi vị trí mới của con chạy là C’ ; điện trở đoạn PC’ là x , điện trở đoạn C’Q sẽ là 180
– x ; Do các đèn Đ1 và Đ2 sáng bình thường tức đúng định mức nên dễ thấy rằng các
dòng điện I1, I2, I3 vẫn có giá trị cường độ như cũ, các dòng điện I4 và I5 có giá trị cường
độ thay đổi ( nhưng để cho tiện ta vẫn giữ nguyên kí hiệu là I4 và I5 )
Và ta vẫn có I5 = I4 + 0,5 (1)
Vì MC’ có điện trở bằng không nên I4 = U1/x = 30/x (2)
I5 = U2/(180 – x) = 60/(180 – x) (3)
Thay (2) và (3) vào (1), ta được
giải phương trình này , ta có x2 = 3.602 x = 60 3 Ω
Vậy điện trở của đoạn CC’ là Rx = 120 - 60 3 ≈ 16Ω ( = 16,077 Ω)
Vì 1cm chiều dài của biến trở ứng với 2Ω độ dài CC’ ≈ 16/2
0.25
0.25 0.25
0.25
RPQ = 180 Ω
U3= 10V; P3= 5W
Trang 4 (=8,038 cm)
Vậy: phải di chuyển con chạy sang bên trái ( phía đầu P ) một đoạn dài 8cm để các đèn
sáng bình thường
0.5
Câu 4
Do không có sự mất nhiệt ra môi trường nên nhiệt lượng cần để đun sôi nước bằng nhiệt
lượng của bếp tỏa ra Ta có:
a) Nhiệt lượng bếp tỏa ra khi chỉ dùng dây dẫn R1 là: Q= U
2
Nhiệt lượng bếp tỏa ra khi chỉ dùng dây dẫn R1 là: Q= U2
R2 t2(2)
0.5
Từ (1) và (2) ⇒ t2=R2
R1 t1=6
4.10=15 phút
0.5 b) Khi dùng R1 mắc nối tiếp với R2; nhiệt lượng do dây này tỏa ra là: 0.5
2
R1+R1 t3(3)
Từ (1) và (3) ⇒ t3=R1+R2
R1
0.5
c) Khi dùng R1 mắc song song với R2; nhiệt lượng do dây này tỏa ra là:
Q=U2(R11+
1
Từ (1), (2) vầ (4) ⇒1
t4
=1
t1
+1
t2
⇒ t4=t1.t2
t1+t2
Câu 5
a) Số bóng đèn 6V – 6W tối đa:
Ta có: Pcđ = U
2
1
- Số bóng đèn 6V-6W tối đa có thể mắc vào AB:
N= Pcđ
P đ =
U2
1
N = 16 bóng đèn
b) Cường độ mạch chính
0.25
Công suất mạch ngoài khi N = 12 đèn sáng bình thường:
I2 (2)
Thay (1) vào (2) ta được:
P
I2+r
Thay số: 1,5I2 – 24I + 72 = 0
I1 = 12A; I2 = 4A
Dòng điện định mức của đèn là:
I đ=P đ
6
CC’ =8cm
Trang 5Số dong song: n= I I
đ
0.25
Vậy, cách mắc 1 là: n1=I1
I đ=
12
1 =12 dãy
0.5
cách mắc 2 là: n2=I2
I đ=
4
0.5 Vậy: p1 = 1 đèn
) hoặc p2 = 3 đèn