Công thức nào dưới đây không phải là công thức tính công suất P của đoạn mạch chỉ chứa điện trở R
Chào các bạn học của Kiến Guru, hôm nay mình quay trở lại và tiếp tục đem đến cho các bạn các bài tập về mạch điện lớp 11 – phần định luật ôm. Các bài tập dưới đây đều thuộc dạng cơ bản, thường gặp nhất trong các kì thi và các bài kiểm tra của các bạn. Show Để giải được các dạng bài tập về mạch điện lớp 11 vận dụng định luật Ôm các bạn cần nắm chắc nội dung Định luật Ôm, công thức, cách tính Cường độ dòng điện (I), Hiệu điện thế (U) và Điện trở tương đương (R) trong các đoạn mạch mắc nối tiếp và đoạn mạch mắc song song. Bây giờ chúng ta cùng bắt đầu vào bài viết. I. Bài tập về mạch điện lớp 11 (Cơ bản)1. Một nguồn điện có điện trở trong 0,1 (Ω) được mắc với điện trở 4,8 (Ω) thành mạch kín. Khi đó hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 12 (V). Cường độ dòng điện trong mạch là bao nhiêu? 2. Một nguồn điện có điện trở trong 0,1 (Ω) được mắc với điện trở 4,8 (Ω) thành mạch kín. Khi đó hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 12 (V). Suất điện động của nguồn điện là bao nhiêu? 3. Người ta mắc hai cực của nguồn điện với một biến trở có thể thay đổi từ 0 đến vô cực. Khi giá trị của biến trở rất lớn thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 4,5 (V). Giảm giá trị của biến trở đến khi cường độ dòng điện trong mạch là 2 (A) thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 4 (V). Suất điện động và điện trở trong của nguồn điện là bao nhiêu? 4. Một nguồn điện có suất điện động E = 6 (V), điện trở trong r = 2 (Ω), mạch ngoài có điện trở R. Để công suất tiêu thụ ở mạch ngoài là 4 (W) thì điện trở R phải có giá trị là bao nhiêu ? 5. Dùng một nguồn điện để thắp sáng lần lượt hai bóng đèn có điện trở R1 = 2 (Ω) và R2 = 8 (Ω), khi đó công suất tiêu thụ của hai bóng đèn là như nhau. Điện trở trong của nguồn điện là bao nhiêu? 6. Một nguồn điện có suất điện động E = 6 (V), điện trở trong r = 2 (Ω), mạch ngoài có điện trở R. Để công suất tiêu thụ ở mạch ngoài là 4 (W) thì điện trở R phải có giá trị là bao nhiêu? 7. Một nguồn điện có suất điện động E = 6 (V), điện trở trong r = 2 (Ω), mạch ngoài có điện trở R. Để công suất tiêu thụ ở mạch ngoài đạt giá trị lớn nhất thì điện trở R phải có giá trị là bao nhiêu? 8. Biết rằng khi điện trở mạch ngoài của một nguồn điện tăng từ R1 = 3 (Ω) đến R2 = 10,5 (Ω) thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn tăng gấp hai lần. Điện trở trong của nguồn điện đó là bao nhiêu? 9. Cho một mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động E = 12 (V), điện trở trong r = 2,5 (Ω), mạch ngoài gồm điện trở R1 = 0,5 (Ω) mắc nối tiếp với một điện trở R. Để công suất tiêu thụ ở mạch ngoài lớn nhất thì điện trở R phải có giá trị là bao nhiêu II. Hướng dẫn giải giải bài tập vật lý 11 cơ bản1. Hướng dẫn: Cường độ dòng điện trong mạch là 2. Cường độ dòng điện trong mạch sẽ là Suất điện động của nguồn điện sẽ là E = IR + Ir = U + Ir = 12 + 2,5.0,1 = 12,25 (V). 3. Hướng dẫn: Khi giá trị của biến trở rất lớn thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 4,5 (V). Suy ra suất điện động của nguồn điện là E = 4,5 (V). Áp dụng công thức E = U + Ir với I = 2 (A) và U = 4 (V) ta tính được điện trở trong của nguồn điện là r = 0,25 (Ω). 4. Hướng dẫn: Công suất tiêu thụ mạch ngoài là P = R.I2 , cường độ dòng điện trong mạch là P = 4 (W) ta tính được là R = 1 (Ω). 5. Hướng dẫn: Áp dụng công thức ( xem câu 4), khi R = R1 ta có , theo bài ra P1 = P2 ta tính được r = 4 (Ω). 6. Hướng dẫn: Áp dụng công thức (Xem câu 4) với E = 6 (V), r = 2 (Ω) và P = 4 (W) ta tính được R = 4 (Ω). 7. Hướng dẫn: Áp dụng công thức (Xem câu 4) ta được 8. Hướng dẫn: Khi R = R1 = 3 (Ω) thì cường độ dòng điện trong mạch là I1 và hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở là U1, khi R = R2 = 10,5 (Ω) thì cường độ dòng điện trong mạch là I2 và hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở là U2. Theo bài ra ta có U2 = 2U1 suy ra I1 = 1,75.I2. Áp dụng công thức E = I(R + r), khi R = R1 = 3 (Ω) ta có E = I1(R1 + r), khi R = R2 = 10,5 (Ω) ta có E = I2(R2 + r) suy ra I1(R1 + r) = I2(R2 + r). Giải hệ phương trình: I1=1,75.I2 I1(3+r)=I2.(10,5+r) ta được r = 7 (Ω). 9. Hướng dẫn: Điện trở mạch ngoài là RTM = R1 + R Xem hướng dẫn câu 7 Khi công suất tiêu thụ mạch ngoài lớn nhất thì RTM = r = 2,5 (Ω). Vậy là chúng ta đã cùng nhau bước những bài tập về mạch điện lớp 11 trong phần định luật ôm. Nếu như các bạn chưa biết thì các dạng bài tập vận dụng định luật ôm là một trong những nội dung khá là quan trọng để các bạn hiểu rõ hơn phần lý thuyết trong các bài học trước và cũng là nền tảng giúp các bạn dễ dàng tiếp thu tốt các nội dung nâng cao về dòng điện sau này. Hãy học thật chăm chỉ lý thuyết và thực hành thật nhuần nhuyễn các bài tập về mạch điện lớp 11 nhé. Hẹn gặp các bạn vào các bài tập tiếp theo của Kiến Guru.
CÔNG SUẤT ĐIỆN-ĐIỆN NĂNG-CÔNG CỦA DÒNG ĐIỆN. A: CƠ SỞ LÝ THUYẾT I/ CÔNG SUẤT ĐIỆN. * Công suất điện trong một đoạn mạch bằng tích hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch với cường độ dòng điện qua nó. * Công thức: P = U.I , Trong đó: P công suất (W); U hiệu điện thế (V) I cường độ dòng điện (A) * Đơn vị: Oát (W); 1MW = 1000kW = 1.000.000W ; 1W = 103kW = 10-6MW
CHÚ Ý:
Ví dụ: Trên một bòng đèn có ghi 220V – 75W nghĩa là: bóng đèn sáng bình thường khi đựơc sử dụng với nguồn điện có hiệu điện thế 220V thì công suất điện qua bóng đèn là 75W. *trong đoạn mạch mắc nối tiếp ( cùng I) thì: \[\frac{{{P}_{1}}}{{{P}_{2}}}=\frac{{{R}_{1}}}{{{R}_{2}}}\] *Trong đoạn mạch mắc song song (cùng U) thì: \[\frac{{{P}_{1}}}{{{P}_{2}}}=\frac{{{R}_{2}}}{{{R}_{1}}}\]
II, ĐIỆN NĂNG – CÔNG DÒNG ĐIỆN
thay đổi nhiệt năng của một vật. Năng lượng dòng điện được gọi là điện năng.
Ví dụ:
Tỷ số giữa phần năng lượng có ích được chuyển hóa từ điện năng và toàn bộ điện năng tiêu thụ được gọi là hiệu suất sử dụng điện năng - Công thức:\[H=\frac{{{A}_{1}}}{A}.100\]% Trong đó: A1: năng lượng có ích được chuyển hóa từ điện năng. A: điện năng tiêu thụ.
- Công dòng điện sinh ra trong một đoạn mạch là số đo lượng điện năng chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác tại đoạn mạch đó. - Công thức: A = P.t = U.I.t Trong đó: A: công doàng điện (J) P: công suất điện (W) t: thời gian (s) ; U: hiệu điện thế (V) ; I: cường độ dòng điện (A) - Ngoài ra còn được tính bởi công thức: A=I2Rt hoặc \[A=\frac{{{U}^{2}}}{R}t\]
1 kW.h = 3 600kJ =3 600 000J B: BÀI TẬP MẪU
Hướng dẫn Ta có: công suất của bóng đèn: P = U.I = 4,8 W Điện trở của bóng đèn khi đó: R = U/I= 30Ω
Hướng dẫn Công suất điện của bếp: \[P=UI=\frac{{{U}^{2}}}{R}=1000W\]
Hướng dẫn Công suất của các bóng đèn tương ứng là: \[{{P}_{1}}=\frac{{{U}^{2}}}{{{R}_{1}}}\] và \[{{P}_{2}}=\frac{{{U}^{2}}}{{{R}_{2}}}\] Lập tỉ số công suất ta có: \[\frac{{{P}_{1}}}{{{P}_{2}}}=\frac{{{R}_{2}}}{{{R}_{1}}}\] Thay số vào ta có: \[\frac{{{R}_{1}}}{{{R}_{2}}}=\frac{75}{60}=1,25\] Vì dây tóc của các bóng đèn có cùng tiết diện, làm bằng cùng một chất liệu vonfram nên điện trở của mỗi dây tỉ lệ thuận với chiều dài của nó, do đó \[{{l}_{1}}=1,25{{l}_{2}}\]
Hướng dẫn Từ công thức \[{{P}_{d}}=\frac{U_{d}^{2}}{{{R}_{d}}}\] ta có điện trở của bóng đèn \[{{R}_{d}}=\frac{U_{d}^{2}}{{{P}_{d}}}=806,7\Omega \] Công suất tiêu thụ của bóng đèn khi đó: \[P=\frac{{{U}^{2}}}{{{R}_{d}}}=15W\]
Hướng dẫn Khi U = 220 thì cường độ dòng điện qua đèn là: I = P/U = 0,34A Điện trở của đèn: \[R=\frac{{{U}^{2}}}{P}=645,33\Omega \] Với U’ = 210 thì dòng điện qua đèn có cường độ là: I’ = U’/R = 0,325A Ta thấy I’ < I nên đèn sáng yếu hơn bình thường
Hướng dẫn Số của công tơ điện tăng thêm 90 số tức là tỏng 30 ngày gia đình này đã sử dụng điện năng là A = 90 kWh Thời gian sử dụng điện 1 tháng là: t = 30.4 =120 giờ Công suất tiêu thụ điện năng trung bình: \[P=\frac{A}{t}=0,75kW=750W\] C: BÀI TẬP TỰ LUYỆN Câu 1. Công thức nào dưới đây KHÔNG là công thức tính công suất P của đọan mạch chỉ chứa điện trở R, được mắc vào hiệu điện thế U, dòng điện chạy qua có cường độ I. A. P = U.I. B. P = U/I. C. P = U²/R D. P = I².R. Câu 2. Công suất điện cho biết
Câu 3. Nếu một bóng đèn có ghi 12 V – 6W thì
Câu 4. Trên một bóng đèn có ghi 110V – 55W. Điện trở của nó là A. 0,5 Ω. B. 27,5 Ω. C. 2,0 Ω. D. 220 Ω. Câu 5. Chọn câu trả lời SAI. Một quạt điện có ba nút điều chỉnh tốc độ quay nhanh theo thứ tự tăng dần là nút số (1), (2) và (3). Công suất của quạt khi bật A. Nút số (3) là lớn nhất. B. Nút số (1) là lớn nhất. C. Nút số (1) nhỏ hơn công suất nút số (2). D. Nút số (2) nhỏ hơn công suất nút số (3). Câu 6. Một bàn là điện có công suất định mức 1100W và cường độ dòng điện định mức 5A. Điện trở suất là ρ = 1,1.10–6 Ωm và tiết diện của dây là S = 0,5mm², chiều dài của dây dẫn là A.10 m. B. 20 m. C. 40 m. D. 50 m. Câu 7. Hai bóng đèn, một cái có công suất 75W, cái kia có công suất 40W, hoạt động bình thường dưới hiệu điện thế 120V. Khi so sánh điện trở dây tóc của hai bóng đèn thì A. Đèn công suất 75W có điện trở lớn hơn. B. Đèn công suất 40W có điện trở lớn hơn. C. Điện trở dây tóc hai đèn như nhau. D. Không so sánh được. Câu 8. Trong công thức P = I².R nếu tăng gấp đôi điện trở R và giảm cường độ dòng điện 4 lần thì công suất A. Tăng gấp 2 lần. B. Giảm đi 2 lần. C. Tăng gấp 8 lần. D. Giảm đi 8 lần. Câu 9: Số đếm của công tơ điện ở gia đình cho biết:
Câu 10: Thiết bị điện nào sau đây khi hoạt động đã chuyển hoá điện năng thành cơ năng và nhiệt năng? A.Quạt điện. B. Đèn LED. C. Bàn là điện. D. Nồi cơm điện. Câu 11: Công thức tính công của dòng điện sản ra trong một đoạn mạch là: A. A = U.I2.t B. A = U.I.t C. A = U2.I.t D. \[A=\frac{P}{t}\] Câu 12: Mỗi ngày công tơ điện của một gia đình đếm 2,5 số. Gia đình đó đã tiêu thụ mỗi ngày một lượng điện năng là: A. 90000J B. 900000J C. 9000000J D. 90000000J Câu 13: Một bóng đèn loại 220V-100W được sử dụng ở hiệu điện thế 220V. Điện năng tiêu thụ của đèn trong 1h là: A. 220 KWh B 100 KWh C. 1 KWh D. 0,1 KWh Câu 14: Một đèn loại 220V – 75W và một đèn loại 220V – 25W được sử dụng đúng hiệu điện thế định mức. Trong cùng thời gian, so sánh điện năng tiêu thụ của hai đèn: A. A1 = A2 B. A1 = 3 A2 C. \[{{A}_{1}}=\frac{{{A}_{2}}}{3}\] D. A1 < A2 Câu 15: Một bóng đèn loại 220V – 100W và một bếp điện loại 220V – 1000W được sử dụng ở hiệu điện thế định mức, mỗi ngày trung bình đèn sử dụng 5 giờ, bếp sử dụng 2 giờ. Giá 1 KWh điện 700 đồng. Tính tiền điện phải trả của 2 thiết bị trên trong 30 ngày? A. 52.500 đồng B. 115.500 đồng C. 46.200 đồng D. 161.700 đồng Câu 16: Nguồn năng lượng nào dưới đây chưa thể dùng cung cấp làm nhà máy điện ? A. Năng lượng của gió thổi B. Năng lượng của dòng nước chảy C. Năng lượng của sóng thần. D Năng lượng của than đá Câu 17: Một bóng đèn dây tóc có ghi 12V – 15W có thể mắc vào những mạch điện nào sau đây để đạt độ sáng đúng định mức :
|