Câu 1: (2,0 điểm)
a) Phát biểu và viết công thức cho định luật Ohm. Nêu tên và đơn vị của các đại lượng có trong công thức.
b) Vận dụng: Hình bên mô tả đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế đối với dây dẫn có điện trở R. Hãy xác định giá trị điện trở R.
Câu 2: (2,0 điểm)
Một dây điện trở bằng Nikêlin có tiết diện \(0,{2.10^{ - 6}}{m^2}\), chiều dài \(10m\) và có điện trở suất \(0,{40.10^{ - 6}}\Omega m\) được mắc vào hiệu điện thế \(40V\).
a) Tính điện trở của cuộn dây.
b) Nhiệt lượng tỏa ra trong 30 giây.
c) Xác định từ cực của ống dây.
Câu 3: (2,5 điểm)
Một gia đình sử dụng đèn chiếu sáng với công suất tổng cộng là \(150W,\) trung bình mỗi ngày trong \(10\) giờ; sử dụng tủ lạnh có công suất \(100W\), trung bình mỗi ngày trong \(12\) giờ và sử dụng các thiết bị điện khác có công suất tổng cộng là \(500W\), trung bình mỗi ngày trong \(5\) giờ.
a) Tính điện năng mà gia đình này sử dụng trong 30 ngày.
b) Tính tiền điện mà gia đình này phải trả mỗi tháng (30 ngày) , cho rằng giá tiền điện là 1700 đồng/kW.h
Câu 4: (3,5 điểm)
Có hai đèn ghi \({Đ_1}\left( {12V{\rm{ }}-{\rm{ }}12W} \right)\), \({Đ_2}\left( {6V{\rm{ }}-{\rm{ }}9W} \right)\) và nguồn điện có hiệu điện thế không đổi \(U = 18V\).
a) Tính cường độ dòng điện định mức của 2 đèn.
b) Nếu chỉ có 2 đèn mắc nối tiếp với nhau thì hiệu điện thế lớn nhất của mạch là bao nhiêu? Tính công suất của mỗi đèn.
c) Để đèn sáng bình thường khi mắc vào hiệu điện thế \(U\) thì phải dùng thêm biến trở R thì biến trở mắc như thế nào? Vẽ sơ đồ mạch điện.
HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT
THỰC HIỆN: BAN CHUYÊN MÔN LOIGIAIHAY.COM
Câu 1 (NB+ VD):
Phương pháp:
a) Sử dụng định nghĩa về định luật Ôm SGK VL9 trang 8
b) Vận dụng biểu thức định luật ôm: \(I = \dfrac{U}{R}\)
Cách giải:
a)
- 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.
- Biểu thức: \(I = \dfrac{U}{R}\)
Trong đó:
+ \(I\) : cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn, đơn vị Ampe \(\left( A \right)\)
+ \(U\): Hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây, đơn vị Vôn \(\left( V \right)\)
+ \(R\): điện trở của dây, đơn vị Ôm \(\left( \Omega \right)\)
b)
Xét điểm \(\left\{ \begin{array}{l}I = 0,2A\\U = 3V\end{array} \right.\)
Ta có, điện trở \(R = \dfrac{U}{I} = \dfrac{3}{{0,2}} = 15\Omega \)
Câu 2 (VD):
Phương pháp:
a) Sử dụng biểu thức tính điện trở: \(R = \rho \dfrac{l}{S}\)
b) Sử dụng biểu thức tính nhiệt lượng: \(Q = {I^2}Rt = \dfrac{{{U^2}}}{R}t\)
b) Vận dụng quy tắc nắm tay phải: Nắm bàn tay phải, rồi đặt sao cho bốn ngón tay hướng theo chiều dòng điện chạy qua các vòng dây thì ngón cái choãi ra chỉ chiều của đường sức từ trong lòng ống dây.
Cách giải:
a) Điện trở của dây: \(R = \rho \dfrac{l}{S} = 0,{40.10^{ - 6}}.\dfrac{{10}}{{0,{{2.10}^{ - 6}}}} = 20\Omega \)
b) Nhiệt lượng dây dẫn tỏa ra trong thời gian \(t = 30s\) là:
\(Q = {I^2}Rt = \dfrac{{{U^2}}}{R}t = \dfrac{{{{40}^2}}}{{20}}.30 = 2400J\)
c)
Áp dụng quy tắc nắm tay phải ta xác định được:
+ Đầu A của ống dây là cực nam (S)
+ Đầu B của ống dây là cực bắc (N)
Câu 3 (VD):
Phương pháp:
a) Sử dụng biểu thức tính điện năng tiêu thụ: \(A = P.t\)
b) Tiền điện = Điện năng tiêu thụ x đơn giá
Cách giải:
a)
+ Điện năng tiêu thụ của đèn chiếu sáng/ngày: \({A_1} = {P_1}{t_1} = 150.10 = 1500Wh\)
+ Điện năng tiêu thụ của tủ lạnh/ngày: \({A_2} = 100.12 = 1200Wh\)
+ Điện năng tiêu thụ của các thiết bị khác/ngày: \({A_3} = 500.5 = 2500Wh\)
Tổng điện năng tiêu thụ của gia đình đó trong 30 ngày:
\(\begin{array}{l}A = \left( {{A_1} + {A_2} + {A_3}} \right).30\\ = \left( {1500 + 1200 + 2500} \right).30\\ = 156000Wh = 156kWh\end{array}\)
b) Tiền điện mà gia đình này phải trả mỗi tháng (30 ngày) là:
\(T = A.1700 = 156.1700 = 265200\) đồng.
Câu 4 (VD):
Phương pháp:
a) Áp dụng biểu thức định luật Ôm: \(I = \dfrac{U}{R}\)
b)
+ Sử dụng biểu thức: \(R = \dfrac{{{U^2}}}{P}\)
+ Sử dụng biểu thức tính điện trở tương đương của mạch gồm các điện trở mắc nối tiếp: \(R = {R_1} + {R_2}\)
+ Áp dụng biểu thức định luật Ôm: \(I = \dfrac{U}{R}\)
+ Sử dụng biểu thức tính công suất: \(P = UI = {I^2}R\)
c) Vẽ sơ đồ mạch điện
Cách giải:
Ta có:
+ Hiệu điện thế định mức và công suất định mức của đèn 1: \(\left\{ \begin{array}{l}{U_{d{m_1}}} = 12V\\{P_{d{m_1}}} = 12W\end{array} \right.\)
+ Hiệu điện thế định mức và công suât định mức của đèn 2: \(\left\{ \begin{array}{l}{U_{dm2}} = 6V\\{P_{dm2}} = 9W\end{array} \right.\)
a)
- Cường độ dòng điện định mức của đèn 1: \({I_{d{m_1}}} = \dfrac{{{P_{dm1}}}}{{{U_{dm1}}}} = \dfrac{{12}}{{12}} = 1A\)
- Cường độ dòng điện định mức của đèn 1: \({I_{dm2}} = \dfrac{{{P_{dm2}}}}{{{U_{dm2}}}} = \dfrac{9}{6} = 1,5A\)
b)
- Điện trở của đèn 1: \({R_1} = \dfrac{{U_{dm1}^2}}{{{P_{dm1}}}} = \dfrac{{{{12}^2}}}{{12}} = 12\Omega \)
- Điện trở của đèn 2: \({R_2} = \dfrac{{U_{dm2}^2}}{{{P_{dm2}}}} = \dfrac{{{6^2}}}{9} = 4\Omega \)
Khi chỉ có 2 đèn mắc nối tiếp với nhau, điện trở tương đương của mạch: \(R = {R_1} + {R_2} = 12 + 4 = 16\Omega \)
Khi đó, cường độ dòng điện trong mạch: \(I = \dfrac{U}{R} = \dfrac{{18}}{{16}} = 1,125A\)
Do 2 đèn mắc nối tiếp suy ra \({I_1} = {I_2} = I = 1,125A\)
+ Hiệu điện thế 2 đầu mạch: \(U = 18V\)
+ Hiệu điện thế của đèn 1: \({U_1} = I.{R_1} = 1,125.12 = 13,5V\)
+ Hiệu điện thế của đèn 2: \({U_1} = 1,125.4 = 4,5V\)
+ Công suất của đèn 1: \({P_1} = {I^2}{R_1} = {1,125^2}.12 = 15,1875W\)
+ Công suất của đèn 2: \({P_2} = {I^2}{R_2} = {1,125^2}.4 = 5,0625W\)
c)
Để đèn sáng bình thường thì hiệu điện thế qua 2 đầu mỗi đèn phải bằng hiệu điện thế định mức của đèn (hay cường độ dòng điện qua đèn phải bằng cường độ dòng điện định mức của đèn)
Ta có:
+ Hiệu điện thế 2 đầu mạch: \(U = 18V\)
+ Hiệu điện thế định mức của 2 đèn \(\left\{ \begin{array}{l}{U_{dm1}} = 12V\\{U_{dm2}} = 6V\end{array} \right.\)
Ta có \({U_{d{m_1}}} + {U_{dm2}} = U\)
+ Cường độ dòng điện định mức của 2 đèn \(\left\{ \begin{array}{l}{I_{dm1}} = 1A\\{I_{dm2}} = 1,5A\end{array} \right.\)
\( \Rightarrow \) Cần mắc biến trở R song song với đèn 1, tất cả nối tiếp với đèn 2 \(\left( {\left( {R//{D_1}} \right)nt{D_2}} \right)\) sao cho cường độ dòng điện qua biến trở + cường độ dòng điện định mức của đèn 1 = với cường độ dòng điện qua định mức của đèn 2
soanvan.me