Định luật Ôm đối với toàn mạch
Vật lý 11 – Giải bài tập SBT Vật lý 11 bài 9
VnDoc xin giới thiệu tới bạn đọc tài liệu Giải bài tập SBT Vật lý 11 bài 9, với nội dung được cập nhật chi tiết và chính xác sẽ là nguồn thông tin hữu ích để phục vụ công việc học tập của các bạn học sinh được tốt hơn.
Bài tập SBT Vật lý 11 bài 9
Bài 9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5 trang 24, 25 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 11
9.1. Đối với mạch điện kín gồm nguồn điện với mạch ngoài là điện trở thì cường độ dòng điện chạy trong mạch
A. tỉ lệ thuận với điện trở mạch ngoài.
B. giảm khi điện trở mạch ngoài tăng.
C. tỉ lệ nghịch với điện trở mạch ngoài.
D. tăng khi điện trở mạch ngoài tăng.
Trả lời:
Đáp án B
9.2. Hiện tượng đoản mạch của nguồn điện xảy ra khi
A. sử dụng các dây dẫn ngắn để mắc mạch điện.
B. nối hai cực của một nguồn điện bằng dây dẫn có điện trở rất nhỏ.
C. không mắc cầu chì cho một mạch điện kín.
D. dùng pin hay acquy để mắc một mạch điện kín.
Trả lời:
Đáp án B
9.3. Điện trở toàn phần của toàn mạch là
A. toàn bộ các điện trở của nó.
B. tổng trị số các điện trở của nó.
C. tổng trị số các điện trở mạch ngoài của nó.
D. tổng trị số của điện ìrơ trong và điện trở tương đương của mạch ngoài của nó
Trả lời:
Đáp án D
A. 12Ω
B. 11Ω
C. 1,2Ω
D. 5Ω
Trả lời:
Đáp án D
9.5. Đối với toàn mạch thì suất điện động của nguồn điện luôn có giá trị bằng
A. độ giảm điện thế mạch ngoài.
B. độ giảm điện thế mạch trong.
C. tổng các độ giảm điện thế ở mạch ngoài và mạch trong.
D. hiệu điện thế giữa hai cực của nó.
Trả lời:
Đáp án C
Bài 9.6 trang 25 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 11
Cho mạch điện có sơ đồ như trên Hình 9.2, trong đó nguồn điện có suất điện động E = 12 V và có điện trở trong rất nhỏ, các điện trở ở mạch ngoài là R 1 = 3 Ω, R 2 = 4 Ω và R 3 = 5 Ω.
a) Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch.
b) Tính hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở?
c) Tính công của nguồn điện sản ra trong 10 phút và công suất toả nhiệt ở điện trở?
Trả lời:
c) Đổi t = 10 phút = 600s
Công nguồn điện sản ra trong 10 phút: A ng = EIt = 7200 J
Công suất tỏa nhiệt trên điện trở R 3 là: P = I 2R 3 = 5W.
Bài 9.7 trang 25 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 11
Khi mắc điện trở R 1 = 4 Ω vào hai cực của một nguồn điện thì dòng điện trong mạch có cường độ I 1 = 0,5 A. Khi mắc điện trở R 2 = 10 Ω thì dòng điện trong mạch là I 2 = 0,25 A. Tính suất điện động E và điện trở trong r của nguồn điện.
Trả lời:
Áp dụng định luật Ôm dưới dạng U N = IR = E – Ir ta được hai phương trình :
2 = E – 0,5r (1)
2,5 = E – 0,25r (2)
Giải hệ hai phương trình này ta tìm được suất điện động và điện trở trong của nguồn điện là :
E = 3V; r = 2Ω.
Bài 9.8 trang 25 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 11
Một điện trở R 1 được mắc vào hai cực của một nguồn điện có điện trở trong r = 4 Ω thì dòng điện chạy trong mạch có cường độ là I 1 = 1,2 A. Nếu mắc thêm một điện trở R 2 = 2 Ω nối tiếp với điện trở R 1 thì dòng điện chạy trong mạch có cường độ là I 2 = 1 A. Tính trị số của điện trở R 1.
Trả lời:
Áp dụng định luật Ôm dưới dạng E = I(R N + r) và từ các dữ liệu của đầu bài ta có phương trình: 1,2(R 1 + 4) = R 1 + 6. Giải phương trình này ta tìm được R 1 = 6 Ω.
Bài 9.9 trang 25 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 11
Khi mắc điện trở R 1 = 500 Ω vào hai cực của một pin mặt trời thì hiệu điện thế mạch ngoài là U 1 = 0,10 V. Nếu thay điện trở R 1 bằng điện trở R 2 = 1 000 Ω thì hiệu điện thế mạch ngoài bây giờ là U 2 = 0,15 V.
a) Tính suất điện động E và điện trở trong r của pin này.
b) Diện tích của pin là S = 5 cm 2 và nó nhận được năng lượng ánh sáng với công suất trên mỗi xentimét vuông diện tích là w = 2 mW/cm 2. Tính hiệu suất H của pin khi chuyển từ năng lượng ánh sáng thành nhiệt năng ở điện trở ngoài R 2.
Trả lời:
a) Áp dụng định luật Ôm dưới dạng U N=E−Ir=E−U N/R.r
và từ các số liệu của đầu bài ta đi tới hai phương trình là:
0,1 = E – 0,0002r và 0,15 = E – 0,00015r
Nghiệm của hệ hai phương trình này là: E = 0,3 V và r = 1000 Ω
b) Pin nhận được năng lượng ánh sáng với công suất là :
Công suất toả nhiệt ở điện trở R 2 là Pnh = 2,25.10-5 W.
Hiệu suất của sự chuyển hoá từ năng lượng ánh sáng thành nhiệt năng trong trường hợp này là: H =P nh/P tp = 2,25.10-3 = 0,225%.
Bài 9.10 trang 26 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 11
Một điện trở R = 4 Ω được mắc vào nguồn điện có suất điện động E = 1,5 V để tạo thành mạch điện kín thì công suất toả nhiệt ở điện trở này là P = 0,36 W.
a) Tính hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R.
b) Tính điện trở trong của nguồn điện.
Trả lời:
Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R là: U = IR = 1,2V
b) U = E – Ir à r = 1 Ω.
Bài 9.11 trang 26 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 11
Một nguồn điện có suất điện động E = 2 V và điện trở trong r = 0,5 Ω được mắc với một động cơ thành mạch điện kín. Động cơ này nâng một vật có trọng lượng 2 N với vận tốc không đổi v = 0,5 m/s. Cho rằng không có sự mất mát vì toả nhiệt ở các dây nối và ở động cơ.
a) Tính cường độ dòng điện I chạy trong mạch.
b) Tính hiệu điện thế giữa hai đầu của động cơ.
c) Trong các nghiệm của bài toán này thì nghiệm nào có lợi hơn? Vì sao?
Trả lời:
a) Công suất mạch ngoài: P = UI = Fv (1)
trong đó F là lực kéo vật nặng và v là vận tốc của vật được nâng.
Mặt khác theo định luật Ôm: U = E – Ir, kết hợp với (1) ta đi tới hệ thức :
Thay các giá trị bằng số, ta có phương trình: I 2 – 4I + 2 = 0.
Vậy cường độ dòng điện trong mạch là một trong hai nghiệm của phương trình này là :
I 1=2+√2≈3,414A
và
I 2=2−√2≈0,586A
b) Hiệu điện thế giữa hai đầu động cơ là hiệu điện thế mạch ngoài và có hai giá trị tương ứng với mỗi cường độ dòng điện tìm được trên đày. Đó là:
và