Trang chủ Đề thi & kiểm tra Lớp 9 Vật lý Đề thi Vật lí ôn vào 10 hệ chuyên có đáp án (Mới nhất) !! Cho mạch điện (như hình 1). Đặt vào hai đầu...

Cho mạch điện (như hình 1). Đặt vào hai đầu của đoạn mạch một hiệu điện thế UAB = 18V. Biến trở Rb có điện trở toàn phần RMN = 20 , R1

Vật lý - Lớp 9

Trắc nghiệm Vật lý 9 Bài 48 Mắt

Trắc nghiệm Vật lý 9 Bài 49 Mắt cận và mắt lão

Trắc nghiệm Vật lý 9 Bài 50 Kính lúp

Trắc nghiệm Vật lý 9 Bài 1 Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào HĐT giữa hai đầu dây dẫn

Trắc nghiệm Vật lý 9 Bài 2 Điện trở của dây dẫn - Định luật Ôm

Trắc nghiệm Vật lý 9 Bài 4 Đoạn mạch nối tiếp

Trắc nghiệm Vật lý 9 Bài 8 Sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn

Trắc nghiệm Vật lý 9 Bài 7 Sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài dây dẫn

Trắc nghiệm Vật lý 9 Bài 5 Đoạn mạch song song

Trắc nghiệm Vật lý 9 Bài 9 Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn

Trắc nghiệm Vật lý 9 Bài 12 Công suất điện

Trắc nghiệm Vật lý 9 Bài 10 Biến trở - Điện trở dùng trong kĩ thuật

Trắc nghiệm Vật lý 9 Bài 13 Điện năng - Công của dòng điện

Trắc nghiệm Vật lý 9 Bài 16 Định luật Jun - Lenxo

Trắc nghiệm Vật lý 9 Bài 6 Bài tập vận dụng định luật Ôm

Trắc nghiệm Vật lý 9 Bài 11 Bài tập vận dụng định luật Ôm và công thức tính điện trở của dây dẫn

Trắc nghiệm Vật lý 9 Bài 21 Nam châm vĩnh cửu

Trắc nghiệm Vật lý 9 Bài 23 Từ phổ - Đường sức từ

Trắc nghiệm Vật lý 9 Bài 22 Tác dụng từ của dòng điện - Từ trường

Trắc nghiệm Vật lý 9 Bài 25 Sự nhiễm từ của sắt, thép - Nam châm điện

Trắc nghiệm Vật lý 9 Bài 27 Lực điện từ

Trắc nghiệm Vật lý 9 Bài 28 Động cơ điện một chiều

Trắc nghiệm Vật lý 9 Bài 30 Bài tập vận dụng quy tắc nắm tay phải và quy tắc bàn tay trái

Trắc nghiệm Vật lý 9 Bài 31 Hiện tượng cảm ứng điện từ

Trắc nghiệm Vật lý 9 Bài 32 Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng

Câu hỏi :

Cho mạch điện (như hình 1). Đặt vào hai đầu của đoạn mạch một hiệu điện thế U_AB = 18V. Biến trở R_b có điện trở toàn phần R_MN = 20 $Ω$ , R₁ = 2 $Ω$ ; đèn có điện trở = 2; vôn kế có điện trở rất lớn và ampe kế có điện trở nhỏ không đáng kể.

1. Điều chỉnh con chạy C để ampe kế chỉ 1A.

a. Xác định vị trí con chạy C.

b. Tìm số chỉ vôn kế khi đó.

c. Biết đèn sáng bình thường. Tìm công suất định mức của đèn.
2. Phải di chuyển con chạy C đến vị trí nào để công suất tiêu thụ trên biến trở đạt giá trị lớn nhất? Giá trị lớn nhất ấy bằng bao nhiêu? Cho biết độ sáng của đèn lúc này.

3. Biết đèn chịu được hiệu điện thế tối đa là 4,8V. Hỏi con chạy C chỉ được dịch chuyển trong khoảng nào của biến trở để đèn không bị cháy?

* Đáp án

* Hướng dẫn giải

+ Mạch gồm : (R_CM//R_CN )ntR₁ntRđ

Đặt R_CM = x thì R_CN = 20 -x với ; $0 \leq x \leq 20 Ω$ $R_{C B} = \frac{x (20 - x)}{20}$

+ $R_{A B} = R {}_{1}+ R_{d} + R_{C B} = 4 + \frac{x (20 - x)}{20} = \frac{- x^{2} + 20 x + 80}{20}$

+ $I_{A B} = \frac{U_{A B}}{R_{A B}} = \frac{18.20}{- x^{2} + 20 x + 80}$

+ $I_{A} = \frac{U_{C B}}{R_{C N}} = \frac{18 x (20 - x)}{- x^{2} + 20 x + 80} \cdot \frac{1}{20 - x} = \frac{18 x}{- x^{2} + 20 x + 80}$

+ Ampe kế chỉ 1A $\Rightarrow \frac{18 x}{- x^{2} + 20 x + 80} = 1 \Rightarrow x^{2} - 2 x - 80 = 0$

+ Giải phương trình ta được x = 10W hoặc x = -8 (loại)

+ Vậy con chạy C ở chính giữa biến trở thì ampe kế chỉ 1A

Với x = 10W ta có

+ ; $I_{A B} = \frac{18.20}{- 10^{2} + 20.10 + 80} = 2 (A); U_{Ð} = I_{A B} R_{Ð} = 2.2 = 4 (V)$

+ Số chỉ của vôn kế là:

U_{V} = U_{A B} - U_{Ð} = 18 - 4 = 14 (V)

+ Công suất định mức của đèn là:

P_{Ð (đ m)} = P_{Ð} = \frac{U_{Ð}^{2}}{R_{Ð}} = \frac{4^{2}}{2} = 8 (W)

Đặt ; $y = R_{CB} = \frac{x (20 - x)}{20}; R_{A B} = R_{Ð} + R_{1} + R_{C B} = 4 + y I_{A B} = \frac{U_{A B}}{R_{A B}} = \frac{18}{y + 4}$

Công suất tiêu thụ trên biến trở là:

+ $P_{C B} = I_{A B}^{2} R_{C B} = {(\frac{18}{y + 4})}^{2} . y = {(\frac{18}{\sqrt{y} + \frac{4}{\sqrt{y}}})}^{2}$

+ Áp dụng BĐT côsi ta có: $\sqrt{y} + \frac{4}{\sqrt{y}} \geq 2 \sqrt{4} = 4$

+ $\Rightarrow P_{C B} \leq {(\frac{18}{4})}^{2} = 20, 25$

+ Dấu "=" xảy ra khi $\sqrt{y} = \frac{4}{\sqrt{y}} \Rightarrow y = 4 \Rightarrow \frac{- x^{2} + 20 x}{20} = 4 \Rightarrow [\begin{array}{l} x \approx 14, 5 \\ x \approx 5, 5 \end{array}$

+ Vậy con chạy C ở vị trí sao cho $R_{C M} = 5, 5 Ω$ hoặc $R_{C M} = 14, 5 Ω$ thì công suất tiêu thụ trên biến trở đạt cực đại, giá trị cực đại bằng 20,25W.

Cường độ dòng điện trong mạch lúc đó là:

+ $I_{A B} = \frac{18}{y + 4} = \frac{18}{4 + 4} = 2, 25 (A)$ $\Rightarrow U_{Ð} = I_{A B} R_{Ð} = 2, 25.2 = 4, 5 (V)$

+ Đèn sáng hơn bình thưng

+ $U_{Ð} = I_{A B} R_{Ð} = \frac{18}{y + 4} \cdot 2 = \frac{36}{y + 4}$

+ $U_{Ð} \leq 4, 8 (V) \Rightarrow \frac{36}{y + 4} \leq 4, 8 \Rightarrow y \geq 3, 5$ $\Rightarrow \frac{- x^{2} + 20 x}{20} \geq 3, 5$

+ $\Rightarrow - x^{2} + 20 x - 70 \geq 0 = > \Rightarrow 4, 5 \leq x \leq 15, 5$

+ Vậy con chạy C chỉ được di chuyển trong khoảng sao cho điện trở của đoạn CM có giá trị từ 4,5W đến 15,5W

Câu hỏi trên thuộc đề trắc nghiệm dưới đây !