Bài tập nang cao mạch điện có biến trở violet
Chuyên đề Vật lý lớp 9:Bài tập vận dụng định luật Ôm và công thức tính điện trở của dây dẫn được VnDoc sưu tầm và giới thiệu tới các bạn học sinh cùng quý thầy cô tham khảo. Nội dung tài liệu sẽ giúp các bạn học sinh học tốt môn Vật lý lớp 9 hiệu quả hơn. Mời các bạn tham khảo. A. Lý thuyết
1. Định luật Ôm - Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây và tỉ lệ nghịch với điện trở của dây. - Hệ thức biểu diễn định luật: Trong đó: R là điện trở (Ω) U là hiệu điện thế (V) I là cường độ dòng điện (A) 2. Điện trở của dây dẫn Công thức: Trong đó: l là chiều dài dây dẫn (m) ρ là điện trở suất (Ω.m) S là tiết diện dây dẫn (m2) R là điện trở của dây dẫn (Ω) II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI 1. Tính điện trở của biến trở
Áp dụng công thức: Trong đó: lAB là toàn bộ chiều dài của dây làm biến trở
Áp dụng công thức: Trong đó: lMN là chiều dài của phần biến trở tham gia vào mạch điện lMN = n.l1 với n là số vòng dây tham gia vào mạch điện, l1 là chiều dài của một vòng (chu vi của một vòng dây). 2. Dựa vào bảng quy định trị số theo các vòng màu để tính trị số của điện trở + Đối với điện trở 4 vạch màu: • Vạch màu thứ nhất: Chỉ giá trị hàng chục trong giá trị điện trở • Vạch màu thứ hai: Chỉ giá trị hàng đơn vị trong giá trị điện trở • Vạch màu thứ ba: Chỉ hệ số nhân với giá trị số mũ của 10 dùng nhân với giá trị điện trở • Vạch màu thứ 4: Chỉ giá trị sai số của điện trở + Đối với điện trở 5 vạch màu: • Vạch màu thứ nhất: Chỉ giá trị hàng trăm trong giá trị điện trở • Vạch màu thứ hai: Chỉ giá trị hàng chục trong giá trị điện trở • Vạch màu thứ ba: Chỉ giá trị hàng đơn vị trong giá trị điện trở • Vạch màu thứ 4: Chỉ hệ số nhân với giá trị số mũ của 10 dùng nhân với giá trị điện trở • Vạch màu thứ 5: Chỉ giá trị sai số của điện trở 3. Vận dụng đinh luật Ôm
* Tính điện trở tương đương của đoạn mạch - Đoạn mạch có n điện trở mắc nối tiếp: RAB = R1 + R2 + ... + Rn - Nếu n điện trở đều bằng nhau, giá trị mỗi điện trở bằng R0. - Nếu biết hiệu điện thế và cường độ dòng điện qua đoạn mạch: * Tính cường độ dòng điện trong đoạn mạch - Áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch: - - Nếu biết Un và Rn là giá trị hiệu điện thế và điện trở thứ n. Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch: * Tính hiệu điện thế giữa hai điểm bất kỳ trong mạch điện - Tính hiệu điện thế giữa hai điểm M, N bất kỳ trên mạch điện Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch đó: Trong đoạn MN có thể có một hay nhiều điện trở mắc nối tiếp. - Tính hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch - Tính hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở Trong đó: U và U’ là hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R và R’
* Tính điện trở tương đương của đoạn mạch - Đoạn mạch chỉ có hai điện trở mắc song song - Đoạn mạch có n điện trở mắc song song + Trường hợp có n điện trở giống nhau: Trong đó R0 là giá trị của mỗi điện trở + Trường hợp n điện trở có giá trị khác nhau: - Nếu biết hiệu điện thế và cường độ dòng điện qua đoạn mạch: * Tính cường độ dòng điện - Tính cường độ dòng điện trong đoạn mạch chính - Tính cường độ dòng điện trong đoạn mạch rẽ: Trong đó UAB và R’ là hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và điện trở của đoạn mạch rẽ cần tìm cường độ dòng điện. Hoặc: Trong đó I’ và R’ là cường độ dòng điện và điện trở của đoạn mạch rẽ khác. R là điện trở của đoạn mạch rẽ cần tìm cường độ dòng điện. * Tính hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch - Tính hiệu điện thế giữa hai đầu một điện trở: - Tính hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch AB UAB = U1 = U2 = ... = Un hay UAB = IAB.RAB Với U1, U2... Un là hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi đoạn mạch rẽ B. Trắc nghiệm & Tự luậnCâu 1: Xét các dây dẫn được làm từ cùng một loại vật liệu, nếu chiều dài dây dẫn giảm đi 5 lần và tiết diện tăng 2 lần thì điện trở của dây dẫn thay đổi như thế nào?
Ta có: Nếu chiều dài dây dẫn giảm đi 5 lần và tiết diện tăng 2 lần thì điện trở của dây dẫn thay đổi: Điện trở của dây dẫn giảm đi 10 lần → Đáp án B Câu 2: Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ. Trong đó hiệu điện thế giữa hai điểm A và B được giữ không đổi và đèn sáng bình thường khi biến trở có điện trở bằng 0. Câu phát biểu nào dưới đây là đúng?
Ta biết Khi dịch chuyển con trỏ về đầu M thì khi đó I giảm R tăng Mà → Đáp án A Câu 3: Hai bóng đèn khi sáng bình thường có điện trở là R1 = 7,5Ω và R2 = 4,5Ω . Dòng điện chạy qua hai đèn đều có cường độ định mức là I = 0,8A. Hai đèn này được mắc nối tiếp với nhau và với một điện trở R3 để mắc vào hiệu điện thế U = 12V. Tính R3 để hai đèn sáng bình thường.
Điện trở tương đương của đoạn mạch là: Để đèn sáng bình thường thì: R3 = 15 – 7,5 – 4,5 = 3 Ω → Đáp án C Câu 4: Một biến trở con chạy có điện trở lớn nhất là 40 . Dây điện trở của biến trở là một dây hợp kim nicrom có tiết diện 0,5 mm2 và được quấn đều xung quanh một lõi sứ tròn có đường kính 2cm. Tính số vòng dây của biến trở này.
→ Đáp án A Câu 5: Hai bóng đèn Đ1 và Đ2 có hiệu điện thế định mức tương ứng là U1 =1,5V và U2 = 6V; khi sáng bình thường có điện trở tương ứng là R1 =1,5Ω và R2 = 8Ω. Hai đèn này được mắc cùng với một biến trở vào hiệu điện thế U = 7,5V theo sơ đồ như hình vẽ:
Cường độ dòng điện qua Đ1 và Đ2: Cường độ dòng điện qua biến trở: Ib = I2b – I2 = 1 – 0,75 = 0,25A Điện trở của biến trở khi đèn sáng bình thường: → Đáp án A Câu 6: Một biến trở có con chạy được làm bằng Nicrom, có tiết diện đều 0,55 mm2, điện trở suất 1,1.10-6 , gồm 500 vòng quấn quanh lõi sứ trụ tròn có đường kính 2 cm.
Đáp án
Câu 7: Hai dây dẫn được làm từ cùng một loại vật liệu, dây thứ nhất có điện trở R1 = 15Ω , có chiều dài và có tiết diện 0,2 mm2, dây thứ hai có điện trở R2 = 10Ω, chiều dài. Tính tiết diện S2 của dây. Đáp án Ta có tỉ lệ: Câu 8: Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ: Nguồn điện có hiệu điện thế không đổi 12V.
Đáp án
Câu 9: Cho mạch điện như hình vẽ: R1 = 20Ω , R2 = 10Ω , R3 = 30Ω , UAB = 120V. Điện trở của dây nối và ampe kế nhỏ không đáng kể.
Đáp án
Cường độ dòng điện qua AB và qua các điện trở: Ta có: I1 + I3 = 6 và I2 + Ib = 6 (1) Dựa vào cường độ dòng điện qua các điện trở R1, R2, R3, Rb ta suy ra: + Dòng điện qua ampe kế có chiều từ M đến E. + Số chỉ của ampe kế: IA = I3 – Ib = 2,4 – 1,2 = 1,2A
Câu 10: Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ: Bóng đèn loại 6V – 0,2A, trên biến trở có ghi 100Ω – 1A. UAB = 24V.
Đáp án
Ta thấy IĐ = 0,3A > 0,2A nên đèn dễ cháy
Giả sử khi C ở tại C’ đèn sáng bình thường: Như vậy phần biến trở tham gia vào mạch điện tăng 40Ω nên ta phải di chuyển con chạy C về phía M sao cho RC'N = 90Ω . |