tai lieu on thi vao lop 10 PTTH

Để các đèn sáng bình thờng thì HĐT đặt vào mỗi đèn phải bằng HĐT định mức.. Hãy cho biết đèn nào sáng nhất, đèn nào tối nhất..[r]

phÇn ®iÖn häc

*Các kiến thức cần nhớ:

1.Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào HĐT giữa hai đầu dây dẫn:

- Cường độ dòng điện chạy qua 1 dây dẫn tỉ lệ thuận với HĐT đặt vào hai đầudây dẫn đó

-Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào HĐT vào hai đầudây dẫn là một đường thẳng đi qua gốc toạ độ.(U = 0, I = 0)

2.Điện trở của dây dẫn- Định luật ôm:

- Trị số R = không đổi đối với mỗi dây dẫn và được gọi là điện trở của dâydẫn đó

- Đơn vị điện trở là ôm (Ω) 1Ω =

= Hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở tỉ lệ thuận với các điện trở đó

4.Đoạn mạch song song:

- Điện trở suất của vật liệu càng nhỏ thì vật liệu đó dẫn điện càng tốt

6.Biến trở : là một điện trở có thể thay đổi được trị số điện trở

-Biến trở dùng để điều chỉnh cường độ dòng điện trong mạch khi thay đổi trị sốđiện trở của nó

7.Công suất điện:

Công thức tính công suất điện:

p = U I

Trong đó: p l à công suất đo bằng oát(w)

U là hiệu điện thế đo bằng vôn(V)

I là cường độ dòng điện đo bằng Am pe(A)

1W = 1V 1A

Hay: p = I2 R = U2

8.Điện năng - Cụng của dũng điện:

- Dũng điện cú năng lượng vỡ nú cú thể thực hiện cụng và cung cấp nhiệtlượng.Năng lượng của dũng điện được gọi là điện năng

-Cụng của dũng điện sản ra ở 1 đoạn mạch là số đo lượng điện năng chửờn hỏothành cỏc dạng năng lượng khỏc

- Công thức tính công của dòng điện: A = p t = U.I.t

Trong đú: U đo bằng vụn(V)

9.Định luật Jun- Len- xơ:

Hệ thức định luật Jun- Lenxơ: Q = I2.R.t

Trong đú: I (A), R (Ω ), t(s) , thỡ Q(J)

Nếu nhiệt lượng Q đo bằng đơn vị calo thỡ hệ thức định luật Jun- Lenxơ l :à

Q = 0,24I2Rt

10.Sử dụng an toàn và tiết kiệm điện:

*Lợi ớh của việc sử dụng tiết kiệm điện năng:

- Giảm chi tiờu cho gia đỡnh

- Cỏc dụng cụ và thiết bị được sử dụng lõu bền hơn

- Giảm bớt cỏc sự cố gõy tổn hại chung do hệ thống cung cấp điện bị quỏ tải,đặc biệt trong những giờ cao điểm

- Dành phần điện năng tiết kiệm cho sản xuất

*Cỏc biện phỏp sử dụng tiết kiệm điện năng:

- Cần lựa chọn sử dụng cỏc dụng cụ và thiết bị điện cú cụng suất phự hợp vàchỉ sử dụng chỳng trong thời gian cần thiết

11.Truyền tải điện năng đi xa:

Cụng suất của dũng điện: p = U I

Cụng suất toả nhiệt(hao phớ): php = RI2

Do đú ta cú công thức tính điện năng hao phí: p hp = R P2

U2

*Cỏch làm giảm hao phớ trờn đường dõy truyền tải:

- Cỏch tốt nhất là tăng hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dõy

đoạn mạch

U = U1 + U2

I = I1 = I2

R = R1 + R2 =

Bài 1: Cho mạch điện (hình vẽ 1) trong đó R1 = R2

= 10 , UAB = 20V, bỏ qua điện trở dây nối

1 Tính điện trở tơng đơng của đoạn mạch và

cđdđ qua mạch

2 Mắc thêm điện trở R3 = 20 vào đoạn mạch

( hình vẽ 2)

a Tính điện trở tơng đơng của đoạn mạch và

cđdđ qua mỗi điện trở và qua mạch

Bài 2: Cho mạch điện nh hình vẽ Biết ampe kế A

chỉ 1A, A1 chỉ 0,3A, A2 chỉ 0,4A R1 = 40

I3=

12 0,3 = 40

Bài 3: Trong các sơ đồ sau đây các điện trở đều có giá trị bằng r Hãy cho biết

các điện trở đợc mắc ntn và tính điện trở tơng đơng trong mỗi trờng hợp

Giải:

a (1) nt (2) R = 2r c [(1) // (3)] nt (2) R = 1,5r

b (1) // (2) R = 0,5r d (1) nt [(3) // (4)] nt (2) R =2,5r

Bài 4: Cho sơ đồ Khi K ở 1 ampe kế chỉ 4A, khi K ở 2 ampe kế chỉ 6,4A HĐT

2 đầu đoạn mạch không đổi bằng 24V Cho R1 = 5 Hãy tính R2 và R3

= 0,9A Ampe kế A 2 chỉ 0,9A

I = I 1 + I 2 = 2,4A Ampe kế A chỉ 2,4A

2 K 1

Bài 7: Cho sơ đồ (hình a) biết HĐT giữa 2 đầu

lới điện thắp sáng là U = 220V

a HĐT làm việc của đèn có còn là 220V

không? Giải thích?

b Muốn cho HĐT làm việc của đèn có giá trị

càng gần 220V thì dây nối phải ntn?

c Hai đèn Đ1(110V- 40W) và Đ2(110V – 100W) có thể mắc nối tiếp vớinhau nh sơ đồ (hình b) đợc không? Nên chọn Đ1 và đèn Đ2 ntn?

Giải:

a Gọi R là điện trở của dây nối.

Do dây đợc mắc nối tiếp với đèn nên U toàn mạch = U đèn + U dây = 220V Vậy HĐT làm việc của đèn phải nhỏ hơn 220V.

b Muốn cho HĐT làm việc của đèn có giá trị càng gần 220V thì R phải rất nhỏ

B i 8: à (III.12ễn luyện thi vào lớp 10)

Ba điện trở R1, R2 và R3 (R2 = 2R1, R3 = 3R1) đợc mắc nối tiêp vào giữa 2 điểm A,B Biết HĐT giữa hai đầu R2 là 20V và cường độ dũng điện qua nú là 0,4A.a)Tớnh R1,R2, R3 và HĐt giữa hai đầu mỗi điện trở đú

b)Tớnh HĐT giữa hai đầu AB

Giải:

a)Tớnh R1,R2, R3 và HĐt giữa hai đầu mỗi điện trở đú

Vỡ đoạn mạch mắc nối tiếp nờn ta cú: I = I1 = I2 = I3

Do đú: R2 = = = 50Ω ; U2 = I R2= 0,4.50 = 20V

Vỡ R2 = 2R1  R1 = = = 25Ω ; U1 = I.R1 = 0,4.25 = 10V

R3 = 3R1 = 3.25 = 75Ω , U3 = I.R3 = 0,4.75 = 30V

b)HĐT giữa hai đầu AB:

Vỡ đoạn mạch mắc nối tiếp nờn ta cú: U = U1+ U2 + U3 = 10 + 20 + 30 = 60Ω

Bài 9(III.2ễn luy n thi v o l p 10)ệ à ớ

Cho sơ đồ mạch điện như hỡnh

R1111111111

1

B

KA

5

Giải:a) Khi K đúng dũng điện chỉ đi qua R3 do đú UAB = U3 = I.R3 = 2,4.30.

Bài 10 (III.3 ễn luyện)

Cho mạch điện như

R4 R3

R2 R1

Bài 11: Có 2 loại đèn Đ1(6V – 3W) và Đ2(6V – 6W) Hỏi:

a Phải mắc chúng thé nào vào HĐT 12V để chúng sáng bình thờng?

b Nếu các đèn sáng bình thờng tắt bớt 1 bóng thì độ sáng của các bóng cònlại sẽ thế nào?

R111111111111

6

a Vì các bóng đèn có công suất khác nhau nên

không thể mắc nối tiếp với nhau đợc Chỉ có thể mắc

nối tiếp 2 bóng cùng công suất vào một nhánh và các

nhánh này mắc song song với nhau.

b Bóng cùng nhánh sẽ tắt, các bóng khác nhánh

vẫn sáng

6V-3W 6V-3W

6V–6W 6V–6W 12V

Bài 12: Cho mạch điện Biết Đ1(220V – 100W);

a Dựa vào lí luận về công suất

b Thử lại bằng định luật Ôm

Giải:

a Phải mắc 4 bóng thành 2 nhóm sao cho công suất

của 2 nhóm bằng nhau ( hình vẽ) Loại 60W Loại 50W

Nhóm I: Bóng 60W // bóng 40W

Nhóm II: 2 Bóng 50W mắc // Loại 40W Loại 50W

Điện trở tơng đơng của nhóm II là: R II = 121

Do nhóm I mắc nt nhóm II mà R I = R II nên U I = U II = 110V mặt khác các bóng trong nhóm mắc song song với nhau nên HĐT đi qua các bóng đều là 110Vbằng công suất định mức của mỗi bóng Vì vậy các đèn đều hoạt động bình thờng.

Bài 14: Hai bóng đèn có điện trở R1 = 20 và R2 = 40 Đèn R1 chịu đợc dòng

điện lớn nhất là I1 = 2A, đèn R2 chịu đợc dòng điện lớn nhất là I2 = 1,5A

a Có thể mắc nối tiếp 2 bóng đèn này vào 2 điểm có HĐT lớn nhất là baonhiêu? Tính công suất tiêu thụ của mỗi bóng khi đó

b Có thể mắc song song 2 bóng đèn này vào 2 điểm có HĐT lớn nhất là baonhiêu? Tính công suất tiêu thụ của mỗi bóng khi đó

Bài 15: Giữa 2 điểm A,B có HĐT không đổi U = 12V mắc 2 điện trở R1 và R2

song song I qua R1 là I1 = 0,4A, qua R2 là 0,6A

a Tính R1, R2 và RAB

b Tính công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB

c Để công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB tăng lên 3 lần thì phải mắc thêm

điện trở R3 có giá trị bằng bao nhiêu?

Bài 17: Có 6 bóng đèn giống nhau đợc mắc thành 2

sơ đồ (hình vẽ) Biết HĐT đặt vào 2 điểm A và B là

nh nhau Hãy cho biết đèn nào sáng nhất, đèn nào tối

nhất Hãy sắp xếp các đèn theo thứ tự công suất tiêu

A B Đ 6

Vậy đèn 6 sáng nhất, đèn 2,3 sáng tối nhất.

Bài 18: Để trang trí một quầy hàng ngời ta dùng các bóng đèn 6V – 9W mắc

nối tiếp vào mạch điện có HĐT 240V

th-Udm = 40 bóng.

b Điện trở của mỗi bóng: R đ = Udm2

P❑ = 4 .

Nếu có 1 bóng bị cháy thì điện trở toàn mạch là: R = 39 4 = 156

=> Cờng độ dòng điện đi qua mỗi đèn khi đó: I = U

R = 1,54A

=> Công suất tiêu thụ của mỗi đèn khi đó sẽ là: P’= I 2 R đèn = 9,5 W.

Vậy công suất tiêu thụ của mỗi bóng tăng lên 9,5− 9

9 100 % = 5,5%.

Dạng 2: Bài tập về biến trở.

Bài 1: Một bóng đèn 6V mắc vào nguồn điện qua

biến trở Điện trở của bóng đèn là 3 Điện trở lớn

nhất của biến trở là 20 Khi cn chạy ở M ampe kế

chỉ 1,56A

a Tính U nguồn.

b Phải điều chỉnh biến trở ntn để đèn sáng bình thờng

Giải:

a Khi con chạy ở M ta có điện trở của biến trở là 20  và đèn mắc nối tiếp

với biến trở nên R AB = 3 + 20 = 23  => UAB = 23 1,56 = 35,88 V

Vậy phải di chuyển con chạy về vị trí cách điển M 1/4 chiều dài biến trở

Bài 2: Cho mạch điện nh hình vẽ biết R1= 6, UAB =

Vì R AC nt R CB nên I AB = 1,5A và R AB = R AC + R CB = R b + 4

=> U AB = I AB R AB = 12 => R b = 4

b Khi đó đèn sáng yếu hơn vì R b tăng -> R AB tăng -> I giảm ( do U AB không

đổi) -> U CB = I R CB giảm -> U 2 giảm.

Bài 3: Cho mạch điện nh hình vẽ biết R= 8,

RMC = 9,6A

c Di chuyển con chạy đến M thì R biến = 0 => R AB = 0 Khi đó xảy ra hiện tợng

đoản mạch Dòng điện không đi qua đèn nên đèn không sáng mà làm cho dây

dẫn qua biến trở bị cháy

Bài 4: Cho mạch điện Điều chỉnh con chạy của biến trở

để vôn kế chỉ 6V, khi đó ampe kế chỉ 1,5A Hãy cho

biết:

a Khi điều chỉnh con chạy của biến trở để vôn kế chỉ

10V thì ampe kế chỉ bao nhiêu

b Thay dây PQ bằng dây AB có điện trở 5 và điều

chỉnh biến trở để vôn kế chỉ 6V Hỏi ampe kế chỉ bao nhiêu

c Cho biết biến trở là cuộn dây bằng nicrôm có S = 1mm2, điện trở lớn nhất

của biến trở là 20 Tính số vòng dây của biến trở

Bán kính của dây biến trở: r = √S π=√10−6

3 , 14=

10−3

1 , 77 m

Đ R

A B

M N

C

P V

A

Số vòng dây của biến trở: n = l

2 πr=

18 ,2 1, 77

2 3 ,14 10 − 3 =5130 vòng.

Bài 5: Cho mạch điện (hình vẽ) Đèn ghi (6V- 3,6W).

HĐT giữa 2 điểm A và B không đổi bằng 12V

a Khi điện trở của biến trở Rx = 20 Tính công suất

tiêu thụ của bóng đèn và cho biết đèn sáng ntn?

b Muốn đèn sáng bình thờng phải điều chỉnh cho biến trở có điện trở Rx’

Bài 6: Cho mạch điện (hình vẽ) trong đó HĐT luôn

đ-ợc giữ không đổi Phải dịch chuyển con chạy của biến

trở Rx về phía nào để:

a Công suất tiêu thụ của bóng đèn tăng lên

b Công suất tiêu thụ của cả mạch điện tăng lên

Vì R đ không đổi nên để P tăng thì R x phải giảm.

Bài 7: Cho mạch điện (hình vẽ) trong đó HĐT giữa

hai điển A và B không đổi Dịch chuyển con chạy của

biến trở Rx sang trái (theo chiều mũi tên) Hãy cho

biết độ sáng của các bóng đèn R1 và R2 thay đổi ntn so

R x Đ 2

1

a Khoá K mở: đèn Đ1 sáng bình thờng xác định U và

công suất tiêu thụ của đèn Đ2

b Khoá K đóng:

- Độ sáng của các đèn thay đổi ntn so với trớc

- Muốn đèn Đ2 sáng bình thờng thì biến trở phải có giá trị bao nhiêu

Bài 9(Đề thi vào lớp 10 năm học 2006 - 2007)

Cho mạch điện (hình vẽ) trong đó R1 là 1 biến

trở, R2 = 10 UAB không đổi Bỏ qua điện trở

vôn kế, dây nối

1 Điều chỉnh để R1 = 5 khi đó vôn kế chỉ

20V

a Tính R, I, U của đoạn mạch AB

b Với mỗi điện trở hãy tính công suất tiêu thụ và nhiệt lợng toả ra trong

thời gian 1 phút

2 Điều chỉnh biến trở R1để công suất tiêu thụ trên R1 lớn nhất Hãy tính R1

và công suất tiêu thụ trên đoạn mạch AB khi đó

Giải:

1 a Ta có R 1 nt R 2 => R AB = R 1 + R 2 = 5+10 =15

Theo đề bài vôn kế chỉ 20V => U 2 = 20V => I 2 = U2

R2 = 20/10 =2A => I AB = 2A.

2 Công suất tiêu thụ trên R 1 : P1 = I 2 R 1

R❑ = 45W.

Bài 10: Mạch điện có sơ đồ (hình vẽ) trong đó Rx là biến trở

có ghi (100 - 2A)

a Biến trở làm bằng dây nikêlin có d = 0,2 mm và ρ =

0,4.10-6m Tính chiều dài dây nikêlin

b Khi di chuyển con chạy thì số chỉ của ampe kế thay đổi trong khoảng từ

0,5A đến 1,5A Tính HĐT U và điện trở R

định điện trở R, HĐT giữa 2 điểm A và B và điện trở lớn nhất của biến trở

Rx

N M

U A

M N R

1

b Dịch chuyển con chạy của biến

sang trái về phía điểm M

Hãy cho biết số chỉ của ampe kế, vôn kế và công suất tiêu thụ của đoạn mạch

b Di chuyển con chạy về phía M thì R x giảm => R 2x = R 2 + R x giảm => I 2x

tăng do U 2x = U AB không đổi => số chỉ của ampe kế tăng.

1

Do R x nt R 12 => U AB = U x + U 12 => U x = 6V => I x = U x

R x

= 1,5A =>I 12 = 1,5A

Bài 15: Cho mạch điện (hình vẽ) trong đó U = 12V, Rx là biến trở, R1 = 15

1 Khi Rx = 10 thì ampe kế chỉ 1,2A

a Vôn kế chỉ bao nhiêu?

b Tính điện trở R2?

2 Đẩy con chạy của biến trở sang bên trái hãy cho

1

biết số chỉ của ampe kế và vôn kế thay đổi ntn so với

R❑ tăng do U không đổi => Số chỉ của ampe kế tăng.

Do I tăng => U 2 = I R 2 tăng =>U 1x = U – U 2 giảm => số chỉ của vôn kế

a Các đèn có sáng bình thờng không? Tại sao?

b Khi di chuyển con chạy sang bên trái thì độ sáng của các đèn thay đổintn?

c Tính công suất tiêu thụ của mỗi đèn khi con chạy ở N và ở M

Giải:

1 Bóng đèn: Cho biết HĐT và công suất để đèn sáng bình thờng.

Biến trở: Cho biết I tối đa mà biến trở có thể chịu đợc và giá trị R lớn nhất của biến trở.

Do U = U 1x + U 2 = 12V mà U 1x < 6V=> U 2 > 6V => đèn Đ 2 sáng hơn bình ờng

b Di chuyển con chạy sang trái => R x giảm => R 1x = R1 R x

c * Khi con chạy ở N thì R x = 12  => R1x = R1 R x

Bài 17: Cho mạch điện ( hình vẽ) trong đó UAB = 30V

đợc giữ không đổi, các điện trở R1 = R2 = 6 và biến

trở R3 Biết công suất tiêu thụ của R3 là P3 = 12W.

a Tính điện trở của biến trở biết R3 > R2

b Điều chỉnh biến trở để R3 giảm, hãy cho biết công

suất tiêu thụ của các điện trở R1 và R2 thay đổi ntn

1 Khoá K mở đèn sáng bình thờng Tính số chỉ của

ampe kế và điện trở của biến trở Rx

2 Khoá K đóng ampe kế chỉ 0,75A

a Tính R1 và công suất tiêu thụ của đèn và cho biết đèn sáng ntn?

b Muốn đèn Đ sáng bình thờng thì phải điều chỉnh biến trở để nó có điệntrở bằng bao nhiêu Tính số chỉ của ampe kế khi đó

Bµi 21: Cho m¹ch ®iÖn nh h×nh vÏ BiÕn trë Rx(20- 1A)

a BiÕn trë lµm b»ng d©y nikªlin cã ρ = 4.10-7 m

vµ

S = 0,1mm2 TÝnh chiÒu dµi cña d©y

b Khi con ch¹y ë M th× v«n kÕ chØ 12V, khi ë N th×

b Khi con ch¹y ë M th× R x = 0 V«n kÕ chØ 12V=> U AB = 12V

Khi con ch¹y ë N th× R x = 20  V«n kÕ chØ 7,2V => UR = 7,2V

2

Bài 22: Cho đoạn mạch (hình vẽ) HĐT UAB = 12V Khi di chuyển con chạy từ

đầu này đến đầu kia của biến trở thì số chỉ của ampe kế thay đổi trong khoảng

=> R 1 + R xmax = 50 (1)

Khi ampe kế chỉ 0,4A khi đó I ABmax = 0,4A => R ABmin = UAB

Do R 1 nt R x => R AB = R 1 + R x Mà R 1 không đổi nên R AB nhỏ nhất ⇔ R x nhỏ nhất =0 => R 1 = 30  Thay vào (1) => Rx lớn nhất = 20

Bài 23: Cho mạch điện nh hình vẽ U = 16V, Ro = 4 ,

R1 = 12

a Tìm Rx sao cho công suất tiêu thụ trên nó là 9W và

tính hiệu suất của mạch điện Biết rằng tiêu hao năng

R x Để Px cực đại thìphải nhỏ nhất.

áp dụng bất đẳng thức cosi ta có: R2x

Bài 24: Cho mạch điện (hình vẽ) trong đó biến trở gồm

2 điện trở: điện trở cố định Ro = 5 và điện trở thay đổi

Rx Đ là đèn loại (6V – 12W) HĐT toàn mạch U =

10V

a Con chạy ở vị trí ứng với Rx = 2 Tìm số chỉ của

ampe kế Đèn có sáng bình thờng không? Công suất của

đèn lúc đó bằng bao nhiêu?

b Muốn đèn sáng bình thờng, cần đẩy con chạy về phía nào? Tìm giá trị của

Rx để thoã mãn yêu cầu đó

c Khi đèn sáng bình thờng, tính hiệu suất mạch điện, coi điện năng làm sángcủa đèn là có ích

c Ta có hiệu suất của đèn là: H = R D

Rtm

.100 % = 60%

Bài 25: Cho mạch điện (hình vẽ) Biết MN = 1m là 1

dây đồng chất tiết diện đều có điện trở 10 ; Ro = 4

HĐT UAB = 12V Khi con chạy C ở vị trí cách M 0,4m

a Tính điện trở đoạn MC của biến trở

b Tính HĐT giữa 2 điểm AC?

b Để 2 đèn sáng bình thờng thì U 2 = U đm2 = 3V Vậy phải mắc thêm điện trở

R x nối tiếp với Đ 2 để U 2 + U x = U = 6V => U x = 3V => R x = R 2 = 6