eHướng dẫn HS phân tích đề bài toán quang hình học một cách lôgich, có hê thống: Ví dụ 2: Đặt vật AB cao 12cm vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ A nằm trên trục chính và c[r]
Trang 1Bài 1: Cho mạch điện nh hình vẽ :
Biết R1=4, R2=10, R3 =15,
điện trở appe kế không đáng kể.
a) Tính điện trở tơng đơng đoạn mạch mắc song song và của cả đoạn mạch.
b) Biết ampe kế chỉ 0,5 A Tìm cờng độ dòng điện qua R1, R2 và hiệu điện thế toàn mạch c) Nếu mắc thêm điện trở R4 song song R3 thị số chỉ của ampe kế thay đổi thế nào ? Biết hiệu điện thế U của mạch không đổi.
Bài 2:
Một đoạn mạch điện gồm một búng đốn cú ghi Đ ( 6V - 2,4W ) mắc nối tiếp với biến trở
Rx (Hình vẽ) Một Ampe kế đo cường độ dũng điện trong mạch Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch khụng đổi bằng 9V Đốn sỏng bỡnh thường.
a) Giải thớch ý nghĩa cỏc số ghi trờn búng đốn?
b) Am pe kế chỉ bao nhiờu? Tỡm điện
trở của biến trở tham gia trong đoạn mạch?
a) Di chuyển con chạy trong mạch
đốn cú ảnh hưởng gỡ khụng? giải thớch.
Bài 3:
Có ba điện trở R1 = 4 ; R2 = 8 ; R3 = 24 đợc mắc vào hai điểm A, B có hiệu điện thế 12V
a.Tính điện trở tơng đơng của đoạn mạch? R1 R2
b.Tính cờng độ dòng điện qua mỗi điện trở ? A B
c Tính hiệu điện thế giữa hai đầu điện R3
c) Số chỉ của Ampe kế A là bao nhiêu? R2
Baứi 5 Coự hai boựng ủeứn ghi 110V-75W vaứ 110V-25W.
a So saựnh ủieọn trụỷ cuỷa hai boựng ủeứn treõn?
b Maộc noỏi tieỏp hai boựng ủeứn treõn vaứo maùng ủieọn 220V thỡ ủeứn naứo saựng hụn? Vỡ sao?
R1
R3
R2
U A
A
A1
V
Trang 2c Mắc song song hai bóng với nhau Muốn hai đèn sáng bình thường khi mắc hệ hai bóng vào mạng điện 220V thì phải dùng thêm một biến trở có giá trị bằng bao nhiêu? Đèn nào sáng hơn?
H.dẫn: a.Từ công thức: P = U2/R ⇒ R = U2/P ⇒ R1 161,3 Ω ; R2 = 484 Ω Lập tỉ số và tính được R2 = 3R1
b Đ1ntĐ2 nên cường độ dòng điện qua hai đèn như nhau; công suất thực tế cung cấp P = I2R nên đèn nào có điện trở lớn hơn thì đèn đó sáng hơn và do đó đèn 2 sáng hơn đèn 1.
c Vẽ sơ đồ mạch điện
Tính I1đm và I2đm của hai đèn
Vì các đèn sáng bình thường nên Uđ = Uđm = 110V, Iđ1 = I1đm = 75/110A, Iđ2 = I2đm = 25/110A;
Pđ1 = P1đm = 75W, Pđ2 = P2đm = 25W
Nên Ub = U – Uđ = 220 -110 = 110V; Ib = Iđ1 + Iđ2 = 100/110A
Suy ra điện trở của biến trở khi đó là: Rb = U b
R b = 121 Ω
Và Pđ1 > Pđ2 = P2đm = 25W Vậy, đèn 1 sáng hơn đèn 2
Bài 6: Cho mạch điện như hình vẽ:
Hướng dẫn
a/ Điện trở tương đương của R2 và R3 : R2,3= R2 R3
R2+R3
=20 1520+15=8 , 57 Ω
Điện trở tương đương của cả mạch R=R1+R2,3=4 +8 , 57=12, 57 Ω
b/ Hiệu điện thế giữa hai điểm MN UMN=I R=2 12 ,57=25 , 14 V
Số chỉ của vôn kế U2,3=I R2,3=2 8 ,57=17 , 14 V
c/ Hiệu điện thế hai đầu R1 U1 = UMN – U2,3 = 25,14 – 17,14 = 8V
Công suất tỏa nhiệt trên từng điện trở
Đ2
Rb
M N Ampe kế có điện trở không đáng kể, vôn kế có điện trở rất lớn
Biết R1 = 4 Ω ; R2 = 20 Ω ; R3 = 15 Ω Ampe kế chỉ 2A.
a/ Tính điện trở tương đương của mạch
b/ Tính hiệu điện thế giữa hai điểm MN và số chỉ của vôn kế
c/ Tính công suất tỏa nhiệt trên từng điện trở
d/ Tính nhiệt lượng tỏa ra trên toàn mạch trong thời gian 3 phút ra đơn vị Jun và calo
Trang 3Nhiệt lượng tỏa ra trên toàn mạch Q=I2 R t=22.12 , 57 180=9050 , 4 J
Tính bằng calo: Q = 0,24 9050,4 = 2172 cal
Bài 7 Đèn Đ ghi 12V-12W được mắc nối tiếp với điện trở R = 24, và mắc vào đoạn mạch cĩ hiệu điện thế
khơng đổi là : 18V, điện trở của đèn khơng thay đổi theo nhiệt độ
a/ Tính điện trở của đèn
b/ Tính điện trở của mạch điện
c/ Đèn Đ sáng như thế nào ?
d/ Tính nhiệt lượng toả ra trên đèn trong 5phút
e/ Mắc thêm Rx song song với đèn, độ sáng của đèn Đ thay đổi như thế nào ? Giải thích
Bài 8 Cho đoạn mạch điện như hình vẽ Đèn 1 ghi 6V-12W ; đèn 2 ghi 9V-13,5W.
UAB: khơng đổi, dây nối và các ampe kế cĩ điện trở khơng đáng kể, điện trở của đèn khơng thay đổi theo nhiệt
độ Khi đèn sàng bình thường hãy tìm :
a/ Tính điện trở của mỗi đèn và số chỉ của các ampe kế
b/ Điện trở của biến trở tham gia Hiệu điện thế tồn mạch
c/ Khi dịch chuyển con chạy của biến trở về phía B thì các đèn sáng thế nào ? Tại sao ?
a/ Khi khố K đĩng các đèn sáng bình thường, tìm :
- Điện trở của mỗi đèn Điện trở tương đương của mạch điện
- Hiệu điện thế tồn mạch, cơng suất của mạch điện
b/ Khi khố K mở các đèn sáng thế nào ? Tại sao ?
b Nêu ý nghĩa con số ghi trên biến trở
c Điều chỉnh con chạy ở chính giữa biến trở, tính cường độ dịng điện qua điện trở R
d Biết biến trở làm bằng dây nikêlin dài 100m, điện trở suất 0,40.10-6m Tính đường kính của dây
Bài 11 Cho mạch điện như hình vẽ: K1 Đ1
Đ2M
B
Trang 42.Khi K1 mở, Khi K2 đĩng: Điều chỉnh con chạy ở chính giữa biến trở.
a Tính cường độ dịng điện qua bĩng đèn
b Tính cơng suất tiêu thụ của đèn
3 Khi K1, K2 đĩng: Điều chỉnh con chạy để điện trở phần biến trở tham gia vào mạch bằng 4 Ω
a Tính cường độ dịng điện qua các đèn Các đèn sáng như thế nào? Vì sao?
b Khi ngắt khĩa K2 thì độ sáng của đèn Đ1thay đổi như thế nào? Vì sao?
Bài 12.Cho mạch điện như hình vẽ Đ1 Đ2
- Cường độ dịng điện qua các đèn
- Điện trở phần biến trở tham gia vào mạch
3 Khi dịch chuyển con chạy về phía A các đèn sáng như thế nào? Vì sao?
Bài 13 Cho mạch điện như hình vẽ:
2 Khi ampe kế chỉ 2A, tính:
a Cường độ dịng điện qua các đèn Các đèn sáng như thế nào ? Vì sao?
b Điện trở của phần biến trở tham gia vào mạch
3/ Để các đèn sáng bình thường phải dịch chuyển con chạy về phía nào? Vì sao
Bài 1: Hai điện trở R1 = 20 Ω và R2 = 30 Ω mắc song song giữa hai điểm cĩ hiệu điện thế khơng đổi, cường độ dịng điện trong mạch chính là 2A.
a./ Tính Rtđ và HĐT hai đầu đoạn mạch.
b./ Tính CĐDĐ qua mỗi điện trở.
Trang 5c./ Nếu mắc song song thêm một điện trở R3 nữa thì CĐDĐ mạch chính bây giờ là 5A Vẽ sơ
đồ mạch điện và tính R3.
d./ Tính công suất của cả mạch.
Bài 2 : Cho mạch điện như hình vẽ Biết HĐT giữa hai đầu mạch luôn không đổi
Cho R1= 20 Ω , R2= 30 Ω , R3= 18 Ω a./ Cho cđdđ qua R3 là 0,8A Tính hđt giữa hai đầu đoạn
mạch ( không được tính I1 và I 2)
b./ Tính cđdđ qua R1 và R2 c./ Thay R1 bằng Rx sao cho cđdđ qua mạch là 1A Tính Rx Bài 3 : Cho mạch điện như hình vẽ , UAB = 50V, R1 = 30 Ω .
a./ Khi K mở, A1 chỉ 1A Tính R2 b./ Khi K đóng, A1 chỉ 1,2A Tính :
- HĐT hai đầu R1 và R2.
- Số chỉ của A2 và giá trị R3 Bài 4 : Cho mạch điện như hình vẽ : R2= 18Ω ; R3= 6Ω ; Hiệu điện thế không đổi UAB= 18V.
Bài 5 : Một bóng đèn có ghi 12V – 6W ; mắc vào nguồn điện có UAB = 20V.
a Phải mắc thêm một biến trở như thế nào để đèn sáng bình thường? Vẽ sơ đồ mạch điện Tìm giá trị của biến trở.
b Biến trở trên có điện trở lớn nhất là 20Ω bằng dây Nikelin có điện trở suất 4.10-7Ωm và tiết diện là 0,05mm2 Tính chiều dài dây dẫn.
c Di chuyển con chạy của biến trở về phía bên trái, phía phải thì cường độ sáng của đèn như thế nào?
Bài 6 : Cho 2 bóng đèn Đ1 (110V- 22W) ; Đ2 (110V- 55W).
a Tính điện trở và cường độ dòng điện định mức của hai đèn.
b Mắc nối tiếp hai đèn vào U = 110V, so sánh độ sáng của hai đèn.
c Mắc song song hai đèn vào U = 110V, so sánh độ sáng của hai đèn Nếu thắp sáng hai đèn trên một ngày 6h, tính điện năng tiêu thụ trong một tháng 30 ngày và số tiền phải trả
là bao nhiêu ? Cho 1kWh giá 1000 đồng.
d Mắc nối tiếp hai đèn vào U = 220V, hai đèn hoạt động như thế nào? Muốn cả hai đèn hoạt động bình thường thì phải mắc thêm một biến trở như thế nào ? Vẽ sơ đồ mạch điện
và tính giá trị biến trở khi đó.
Bài 7 : Một ấm điện có ghi 220V – 1100W được sử dụng với HĐT 220V để đun sôi 2 lít nước
ở 200C Hiệu suất của ấm là 90%.
a Tính điện trở dây đốt nóng của ấm và cđdđ qua ấm khi sử dụng ở hiệu điện thế 110V.
b Tính thời gian đun sôi lượng nước trên.
R3
R1
R2
A 2
b K đóng, tính cường độ dòng điện qua mỗi điện trở, mạch chính và hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở
Trang 6c Nếu sử dụng ấm nước trên để đun sôi 4 lít nước mỗi ngày thì trong một tháng 30 ngày phải trả bao nhiêu tiền Cho 1KWh là 800 đồng.
d Nếu dây đốt nóng của ấm có điện trở suất là 4.10-7 Ωm và bán kính 0,1mm được quấn trên lõi sứ hình trụ có bán kính 1cm Tính số vòng dây quấn trên lõi sứ.
e Nếu gập đôi dây điện trở của ấm và vẫn sử dụng HĐT trên thì thời gian đun sôi 2 lít nước
có nhiệt độ ban đầu và hiệu suất như trên là bao nhiêu?
Bài 8 : Một bếp điện có ghi 220V – 880W được sử dụng đúng HĐT để đun sôi 2 lít nước ở
250C trong thời gian 15 phút.
a Tính điện trở dây đốt nóng của ấm và cđdđ qua bếp
b Tính hiệu suất của bếp
c Nếu sử dụng bếp trên một ngày 4 lần thì trong một tháng 30 ngày phải trả bao nhiêu tiền điện Cho 1KWh là 800 đồng.
Bài 9 : Giữa hai điểm A,B có hiệu điện thế không đổi bằng 18V, mắc điện trở R1 = 30Ω nối tiếp với R2.
a HĐT hai đầu R1 đo được 6V Tính R2.
b Mắc thêm R3 song song với R2 thì hiệu điện thế hai đầu R1 đo được 9V Tính R3.
c Nếu mắc R3 song song với R1 thì cường độ dòng điện qua các điện trở là bao nhiêu ? Bài 10 : Cho mạch điện như hình vẽ và hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch luôn không đổi.
Biết R1 = 15Ω, R 2 = 9Ω , R3 = 10Ω.
hai điểm A,B.
bao nhiêu ?
c Khi K đóng , thay Von kế bằng Ampe kế thì Ampe kế chỉ bao nhiêu ?
Bài 11 : Cho mạch điện như hình vẽ Trong đó hiệu điện thế không đổi UAB= 18V, R1= 12 Ω ,
R2 = 8 Ω Điện trở của Ampe kế không đáng kể.
a Tính điện trở tương đương của đoạn mạch
b Tính số chỉ Ampe kế
c Tính hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở
d Thay R2 bằng bóng đèn Đ ( 12V – 6W ) thì đèn có sáng bình thường không ? Tại sao? Bài 12 : Cho cho điện trở R1= 20 , R2 = 15 Mắc song song vào hai đầu mạch điện có hiệu điện thế không đổi 24V.
a Tính cường độ dòng điện qua mỗi điện trở
b Tính công suất của toàn mạch và nhiệt lượng tỏa ra trên mỗi điện trở trong thời gian 30 phút.
c Tính số tiền của toàn mạch sử dụng trong 30 ngày Mỗi ngày sử dụng 5 giờ, biết 1kWh giá 800 đồng
d Mắc thêm một đèn 12V – 6W nối tiếp với R1, R2 hỏi đèn sáng như thế nào? Tại sao? Bài 13 : Cho hai bóng đèn : Đ1 : 12V – 6W ; Đ2 : 12V – 3W.
a Giải thích ý nghĩa ghi trên đèn.
Trang 7b Nếu mắc nối tiếp hai đèn trên vào U = 24V thì hai đèn hoạt động như thế nào ?
c Mắc hai đèn trên với một biến trở vào U = 24V Vẽ sđmđ và tính giá trị của biến trở khi đèn sáng bình thường.
Bài 14 : Cho mạch điện như hình vẽ Hiệu điện thế UAB = 18V Các điện trở R1 = 12Ω, R2 = 8Ω Điện trở Ampe kế không đáng kể.
a K mở : ampe kế chỉ bao nhiêu? Tính hiệu điện thế hai đầu mỗi
điện trở R1 và R2.
b K đóng : Ampe kế chỉ 0,5A Tính cường độ dòng điện qua R2 và
tính điện trở R3.
c K đóng, nếu thay R2 bằng 1 bóng đèn thì đèn phải có các giá trị
định mức là bao nhiêu để nó hoạt động bình thường.
Bài 15 : Cho mạch điện gồm 01 bóng đèn có ghi 12V – 6W mắc nối tiếp với một biến trở và
một ampe kế vào hiệu điện thế 18V.
a Tìm số chỉ của ampe kế khi đèn hoạt động bình thường
b Tính giá trị của biến trở khi đó
Bài 16: Một ấm điện có ghi 220V – 660W được sử dụng U = 220V để đun sôi 1,5 lít nước ở
200C ( Bỏ qua sự tỏa nhiệt ra môi trường và nung nóng vỏ ấm) Tính :
a Nhiệt lượng có ích.
b Thời gian đun.
c Nếu ấm điện trên nặng 300g thì khi đun lượng nước trên thì mất trong bao lâu?
GIẢI BÀI TẬP THẤU KÍNH
VẬT LÝ 9.
* Các Định luật, qui tắc qui ước, hệ quả như:
- Định luật truyền thẳng của ánh sáng, định luật phản xạ ánh sáng, định luật khúc xạ ánh sáng
-Đường thẳng nối tâm mặt cầu gọi là trục chính
-O gọi là quang tâm của thấu kính
-F và F' đối xứng nhau qua O, gọi là các tiêu điểm
-Đường truyền các tia sáng đặt biệt như:
Thấu kính hội tụ:
+Tia tới song song với trục chính cho tia ló đi qua tiêu điểm F
+Tia tới đi qua tiêu điểm F, cho tia ló song song với trục chính
+Tia tới đi qua quang tâm O, truyền thẳng
+Tia tới bất kỳ cho tia ló đi qua tiêu điểm phụ ứng với trục phụ song song với tia tới
R1
A R2
R3
K
Trang 8Thấu kính phân kì:
+Tia tới song song với trục chính,cho tia ló kéo dài đi qua tiêu điểm F'
+Tia tới đi qua tiêu điểm F, cho tia ló song song với trục chính
+Tia tới đi qua quang tâm O, truyền thẳng
+Tia tới bất kỳ, cho tia ló có đường kéo dài đi qua tiêu điểm phụ, ứng với trục phụ song song vớitia tới
-Máy ảnh:
+Vật kính máy ảnh là một thấu kính hội tụ.
+Ảnh của vật phải ở ngay vị trí của phim cho nên muốn vẽ ảnh phải xác định vị trí đặt phim
-Mắt, mắt cận và mắt lão:
+Thể thuỷ tinh ở mắt là một thấu kính hội tụ -Màng lưới như phim ở máy ảnh
+Điểm cực viễn: điểm xa mắt nhất mà ta có thẻ nhìn rõ được khi không điều tiết
+Điểm cực cận: điểm gần mắt nhất mà ta có thể nhìn rõ được
F
•O
•O
F
F
•F' O
P B
O A
Q
Trang 9Kính cận là thấu kính phân kì
+Mắt lão nhìn rõ những vật ở xa, nhưng không nhìn rõ những vật ở gần Kính lão là thấu kính hội tụ.Mắt lão phải đeo kính hội tụ để nhìn rõ các vật ở gần
-Kính lúp:
+Kính lúp là thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn
+Để dựng ảnh, hoặc xác định vị trí một vật qua kính lúp cần phải đặt vật trong khoảng tiêu cự của kính Ảnh qua kính lúp phải là ảnh ảo lớn hơn vật
*Ở Ví dụ1:
-Dựng ảnh của vật AB qua kính lúp:
+Ta phải đặt vật AB trong khoảng tiêu cự
của kính lúp
+Dùng hai tia đặt biệt để vẽ ảnh A'B'
c) Để trả lời phần câu hỏi định tính học sinh cần thu thập thông tin có liên quan đến nội dung, yêu cầu bài toán từ đó vận dụng để trả lời.
B
•F,C V A
Kinh cận Mắt
•F
Trang 10Ở ví dụ 1
-Câu a) Vật đặt trong khoảng nào? Câu b) ảnh gì?
+Ở đây vật kính là một kính lúp cho nên vật phải đặt trong khoảng tiêu cự mới nhìn rõ được vật.Ảnh của vật qua thấu kính sẽ là ảnh ảo và lớn hơn vật
*Các thông tin:
-Thấu kính hội tụ:
+Vật đặt ngoài tiêu cự cho ảnh thật, ngược chiều
+Vật đặt rất xa thấu kính cho ảnh thật có vị trí cách thấu kính một khoảng bằng tiêu cự
+Vật đặt trong khoảng tiêu cự cho ảnh ảo, lớn hơn vật, cùng chiều với vật
+ Mắt cận nhìn rõ những vật ở gần, nhưng không nhìn rõ những vật ở xa
+ Mắt cận phải đeo kính phân kì
-Mắt lão:
+Mắt lão nhìn rõ những vật ở xa, nhưng không nhìn rõ những vật ở gần
+ Mắt lão phải đeo kính hội tụ để nhìn rõ các vật ở gần
Trang 11-Trở lại ví dụ1 : G = 25f ⇒ f =25
G = 252,5=10(cm)
* Hệ thức tam giác đồng dạng, và các phép toán biến đổi:
BÀI TẬP 1: Một vật sáng AB có dạng mũi tên cao 6cm đặt vuông góc trục chính của thấu kính hội tụ, cách
thấu kính 15cm Thấu kính có tiêu cự 10 cm
a/ Dựng ảnh của vật qua thấu kính
b/ Xác định kích thước và vị trí của ảnh
BÀI TẬP 2: Một vật sáng AB có dạng mũi tên cao 6cm đặt vuông góc trục chính của thấu kính hội tụ, cách
thấu kính 10cm Thấu kính có tiêu cự 15 cm
a/ Dựng ảnh của vật qua thấu kính
b/ Xác định kích thước và vị trí của ảnh
BÀI TẬP 3: Một vật sáng AB có dạng mũi tên cao 6cm đặt vuông góc trục chính của thấu kính phân kỳ, cách
thấu kính 10cm Thấu kính có tiêu cự 15 cm
a/ Dựng ảnh của vật qua thấu kính
Trang 12BÀI TẬP 3:
(1)(2)
Trang 13BÀI TẬP 1: Một vật sáng AB có dạng mũi tên đặt vuông góc trục chính của thấu kính hội tụ cho
ảnh thật cao 12 cm, cách thấu kính 30 cm Thấu kính có tiêu cự 10 cm
Xác định kích thước và vị trí của vật
Cách giải:
FA’ = OA’ - OF = 30– 10 = 20 cm
OA
B
FA'
F'O
c
ó m
ột
B
B'A'A
Trang 14BÀI TẬP 2: Một vật sáng AB có dạng mũi tên đặt vuông góc trục
chính của thấu kính hội tụ cho ảnh ảo cao 18cm, cách thấu kính 30cm
BÀI TẬP 3: Một vật sáng AB có dạng mũi tên đặt vuông góc trục chính của thấu kính phân kỳ, cho ảnh cao 3,6
cm và cách thấu kính 6cm Thấu kính có tiêu cự 15 cm
2.3.1 Các bài toán dạng thuận:
Ảnh tạo bởi thấu kính gồm 3 dạng:
- Thấu kính hội tụ cho ảnh thật
- Thấu kính hội tụ cho ảnh ảo
- Thấu kính phân kỳ cho ảnh ảo
Tương ứng với 3 dạng ảnh đó là 3 bài tập như sau: