Câu 3: 3 điểm Trong mùa đông, một lò sưởi điện có ghi 220V-880W được sử dụng với hiệu điện thế 220V trong vòng 4 giờ mỗi ngày.. a Tính điện trở của dây nung lò sưởi và cường độ dòng điện[r]
Trang 1PHềNG GD&ĐT HUYỆN KIM BễI
TRƯỜNG TH&THCS LẬP CHIỆNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG
NĂM HỌC 2016 - 2017 MễN: VẬT Lí LỚP 9
Thời gian làm bài 150 phỳt, khụng kể thời gian giao đề
Cõu 1: (5 điểm) Cho mạch điện (như hỡnh vẽ)
cú: R1 = R2 = R3 = 40; R4 = 30; ampe kế chỉ 0,5A.
a Tỡm cường độ dũng điện qua cỏc điện trở, qua mạch
chớnh? Tớnh UAB
b Giữ nguyờn vị trớ cỏc điện trở, hoỏn vị ampe kế và nguồn
điện U, thỡ ampe kế chỉ bao nhiờu? Trong bài toỏn này,
ampe kế lớ tưởng.
Cõu 2: (4 điểm) Một biến trở Rb cú giỏ trị lớn nhất là 30
được mắc với hai điện trở R1 = 15 và R2 = 10 thành đoạn
mạch cú sơ đồ như hỡnh vẽ, trong đú hiệu điện thế khụng đổi
U = 4,5V Hỏi khi điều chỉnh biến trở thỡ cường độ dũng
điện chạy qua điện trở R1 cú giỏ trị lớn nhất Imax và nhỏ nhất
Imin là bao nhiờu?
Cõu 3: (3 điểm) Trong mựa đụng, một lũ sưởi điện cú ghi 220V-880W được sử dụng
với hiệu điện thế 220V trong vũng 4 giờ mỗi ngày
a) Tớnh điện trở của dõy nung lũ sưởi và cường độ dũng điện chạy qua nú khi đú b) Tớnh nhiệt lượng mà lũ sưởi này tỏa ra trong mỗi ngày theo đơn vị kJ
c) Tớnh tiền điện phải trả cho việc dựng lũ sưởi như trờn trong suốt mựa đụng tổng cộng là 30 ngày Cho rằng giỏ điện là 1000đ/kW.h
Cõu 4: (4 điểm) Cho mạch điện (hỡnh vẽ bờn) Hai
khúa K1 và K2, biết cỏc điện trở R1 = 12,5; R2 = 4;
R3 = 6 Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch UMN =
48,5V
a) K1 đúng, K2 ngắt, tỡm cường độ dũng điện qua cỏc
điện trở
b) K1 ngắt, K2 đúng, cường độ dũng điện trong mạch
lỳc này là 1A Tớnh R4
c) K1 và K2 cựng đúng Tớnh điện trở tương đương của cả mạch và cường độ dũng điện của mạch chớnh
Cõu 5: (4 điểm) Điện trở suất của đồng là 1,7 10-8 m, của nhôm là 2,8.10-8 m Nếu thay một dây tải điện bằng đồng, tiết diện 2cm2 bằng dây nhôm, thì dây nhôm phải có tiết diện bao nhiêu? khối lợng đờng dây giảm đi bao nhiêu lần (D đồng = 8900kg/m3; D nhôm = 2700kg/m3)
-Hết -* Lưu ý:
- Thớ sinh được sử dụng mỏy tớnh bỏ tỳi và cỏc đồ dựng học tập khỏc.
- Ngoài ra khụng được sử dụng bất kỡ tài liệu nào liờn quan đến mụn học./
PHềNG GD&ĐT HUYỆN KIM BễI ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG
U
Rb
M N
K2 K1
R4 R2
_ + U
R3
R2
R1
R4
C B
A
A
Trang 2TRƯỜNG TH&THCS LẬP CHIỆNG NĂM HỌC 2016 - 2017
MÔN: VẬT LÝ LỚP 9
HƯỚNG DẪN CHẤM ĐIỂM
Câu 1:
Cho biết: ((R1//R2) nt R3)//R4
R1 = R2 = R3 = 40; R4 = 30; I2 + I4 = 0,5A
a) Tính: I1; I2; I3; I4; IAB; UAB
b) Hoán vị ampe kế và nguồn điện, tìm số chỉ của am pe kế
Bài giải:
a) Theo bài ra ta có: I12 = I1 + I2 = 2I2 và I12 = I3 = I123 I3 = 2I2 (1)
R12 = = 20
R123 = R12 + R3 = 20 + 40 = 60
RAB = = 20
Ta lại có = 2 I3 = (2)
Từ (1) và (2) 2I2 = 4I2 = I4 (3)
Với I2 + I4 = 0,5 I4 = 0,5 - I2 (4)
Từ (3) và (4) 4I2 = 0,5 - I2 I2 = 0,1(A)
Thế I2 =0,1A vào (1), (3) ta được I 4 = 0,4A; I3 = 0,2A; I1 = 0,1A
- Cường độ dòng điện qua mạch chính:
IAB = I123 + I4 = 0,2 + 0,4 = 0,6A
- Hiệu điện thế giữa hai đầu mạch điện:
UAB = IAB.RAB = 0,6.20 = 12(V)
b) Nếu hoán đổi vị trí ampe kế và nguồn điện, mạch điện trở thành:
((R1//R3) nt R2)//R4
- Trong mạch điện mới, ampe kế đo cường độ dòng điện qua R3 và R4
(IA = I3 + I4) mà R1 = R2 = R3 nên số chỉ của ampe kế không thay đổi
Lưu ý: HS có thể làm cách khác, khi đó:
a) Tính được mỗi đại lượng: I1; I2; I3; I4; IAB;R123 Được 0,5 điểm;
Tính được mỗi đại lượng: RAB; UAB cho 0,25 điểm
b) Vẽ lại được mạch điện hoặc tóm tắt đúng mạch điện được 0,5 điểm;
Lập luận được số chỉ của ampe kế không đổi cho 0,5 điểm
0,5
0,25 0,25 0,25 0,25 0,25
0,5 0,25 0,25 0,5 0,5 0,25 0,5 0,5
Trang 3Câu 2: Cho biết: R1 nt (R2//Rb)
R1 = 15; R2 = 10; Rbmax= 30; U = 4,5V
Tính Imax và Imin
Bài giải:
- Điện trở tương đương của toàn mạch điện là:
Rtđ = R1 +
- Cường độ dòng điện chạy trong mạch: I =
- Cường độ dòng điện chạy trong mạch đạt giá trị Imin khi Rtđ đạt cực
đại khi đó phải đạt giá trị lớn nhất, nghĩa là khi:
Rb = Rbmax = 30 Rtđ = 15 + = 22,5
Imax = = 0,2(A)
- Tương tự như trên ta cũng dễ dàng chứng minh được cường độ dòng điện chạy qua mạch đạt cực đại khi nhỏ nhất Rb = 0
Rtđ = R1 = 15 I = =0,3(A)
0,5
0,5 0,5 0,5
0,5 0,5 0,5
0,5
Câu 3: Cho biết:
U = 220V; P = 880W = 0,88kW; t = 4h = 14400s
a) Tính R và I
b) Tính Q theo đơn vị kJ
c) Biết t = 120h, giá điện: 1000đ/kW.h
Tính tiền điện phải trả
Bài giải:
a) - Điện trở củ dây đốt nóng là: R = = 55
- Cường độ dòng điện chạy qua dây đốt nóng là: I = = 4(A)
b) Nhiệt lượng mà lò sưởi tỏa ra trong mỗi ngày:
Qtỏa = I2.R.t = P.t = 880.14400 = 12672000 (J) = 12672 kJ
c) Lượng điện năng mà lò sưởi đã tiêu thụ trong suốt mùa đông 30
ngày là:
A = P.t = 0,88.120 = 105,6 (kW.h)
0,5
0,5
0,5 0,5
Trang 4 Tiền điện phải trả là: $ = 105,6.1000 = 105600đ
0,5 0,5
Câu 4:
Cho biết: R1 = 12,5; R2 = 4; R3 = 6; UMN = 48,5V
a) K1 đóng, K2 ngắt, tìm I1, I2
b) K1 ngắt, K2 đóng, I = 1A Tính R4
c) K1 và K2 cùng đóng Tính RMN, IMN
Bài giải:
a) K1 đóng, K2 ngắt mạch điện trở thành: R1ntR2
- Điện trở tương đương của mạch điện là:
R12 = R1 + R2 = 12,5 + 4 = 16,5 (Ω))
- Cường độ dòng điện qua các điện trở:
I = I1 = I2 = = 2,94(A)
b) K1 ngắt, K2 đóng, mạch điện trở thành R1ntR4ntR3
- Điện trở tương đương toàn mạch: RMN = = 48,5(Ω))
- Ta lại có: RMN = R1 + R4 + R3
R4 = RMN – R1 – R3 = 48,5 – 12,5 – 6 = 30(Ω))
c) K1 và K2 cùng đóng, mạch điện trở thành: R1nt(R2//(R3ntR4)
R34 = R3 + R4 = 6 + 30 = 36(Ω))
R234 = = 3,6(Ω))
Rtđ = R1 + R234 = 12,5 + 3,6 = 16,1(Ω))
- Cường độ dòng điện qua mạch chính:
I = = 3(A)
0,5
0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
0,5
Câu 5: Cho biết:
1 = 1,7.10-8.m; 2 = 2,8.10-8.m; S1 = 2cm2 = 2.10-4m2;
D1 = 8900kg/m3; D2 = 2700kg/m3; l1 = l2 = l; R1 = R2 = R
Tính S2 và so sánh m2 với m1
Bài giải:
Ta có: R1 = và R2 = =
S2 = 3,3.10-4 (m2) = 3,3cm2
- Tính khối lượng của dây dẫn theo khối lượng riêng và thể tích
Ta có: m1 = D1.V1 = D1.S1.l và m2 = D2.V2 = D2.S2.l
0,5 0,5 1
Trang 5Lập tỉ số: 2
m2 =
0,5 1 0,5