Cập nhật thông tin chi tiết về Giải Bài Tập Lý 11 – Định Luật Ôm Và Công Suất Điện mới nhất trên website Tvzoneplus.com. Hy vọng nội dung bài viết sẽ đáp ứng được nhu cầu của bạn, chúng tôi sẽ thường xuyên cập nhật mới nội dung để bạn nhận được thông tin nhanh chóng và chính xác nhất.
Hôm nay Kiến Guru sẽ cùng các bạn giải bài tập lý 11 – phần định luật ôm và công suất điện. Đây là một trong những phần cực kì quan trọng trong chương trình học vật lý 11 học kì 1.
Bài viết này sẽ bao gồm 2 phần đề bài và phần giải bài tập lý 11. Trong mỗi phần sẽ chia ra làm 2 phần nhỏ đó là định luật ôm và phần công suất điện để các bạn có thể nhận biết từng dạng và làm bài tốt hơn trong khi thi.
Còn bây giờ chúng ta cùng nhau bắt đầu nào.
I. Đề bài – bài tập vật lý 11 có lời giải (bên dưới)
A. Định luật ôm – Giải bài tập lý 11 (bên dưới)
1. Cho một mạch điện kín bao gồm nguồn điện có suất điện động E = 12 (V), điện trở trong r = 2 (Ω), mạch ngoài bao gồm điện trở R1 = 6 (Ω) mắc song song với 1 điện trở R. Để công suất tiêu thụ ở mạch ngoài lớn nhất thì điện trở R phải có giá trị
A. R = 1 (Ω).
B. R = 2 (Ω).
C. R = 3 (Ω).
D. R = 4 (Ω).
2. Khi hai điện trở giống nhau mắc nối tiếp vào một hiệu điện thế U không đổi thì công suất tiêu thụ của chúng là 20 (W). Nếu mắc chúng song song rồi mắc vào hiệu điện thế nói trên thì công suất tiêu thụ của chúng là:
A. 5 (W).
B. 10 (W).
C. 40 (W).
D. 80 (W).
3. Khi hai điện trở giống nhau mắc song vào một hiệu điện thế U không đổi thì công suất tiêu thụ của chúng là 20 (W). Nếu mắc chúng nối tiếp rồi mắc vào hiệu điện thế nói trên thì công suất tiêu thụ của chúng là:
A. 5 (W).
B. 10 (W).
C. 40 (W).
D. 80 (W).
B. Công suất điện – Giải bài tập lý 11 (bên dưới)
4. Một ấm điện có hai dây dẫn R1 và R2 để đun nước. Nếu dùng dây R1 thì nước trong ấm sẽ sôi sau thời gian t1 = 10 (phút). Còn nếu dùng dây R2 thì nước sẽ sôi sau thời gian t2 = 40 (phút). Nếu dùng cả hai dây mắc song song thì nước sẽ sôi sau thời gian là bao nhiêu?
5. Một ấm điện có hai dây dẫn R1 và R2 để đun nước. Nếu dùng dây R1 thì nước trong ấm sẽ sôi sau thời gian t1 = 10 (phút). Còn nếu dùng dây R2 thì nước sẽ sôi sau thời gian t2 = 40 (phút). Nếu dùng cả hai dây mắc nối tiếp thì nước sẽ sôi sau thời gian là bao nhiêu?
6. Cho một mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động E = 12 (V), điện trở trong r= 3 (Ω), mạch ngoài gồm điện trở R1 = 6 (Ω) mắc song song với một điện trở R. Để công suất tiêu thụ trên điện trở R đạt giá trị lớn nhất thì điện trở R phải có giá trị là bao nhiêu?
II. Bài giải bài tập lý 11
A. Giải bài tập vật lý 11 – Định Luật Ôm
1. Chọn: C
Hướng dẫn:
Điện trở mạch ngoài là
Khi công suất tiêu thụ mạch ngoài lớn nhất thì RTM = r = 2 (Ω).
2. Chọn: D
Hướng dẫn: Công suất tiêu thụ trên toàn mạch là
Khi hai điện trở giống nhau mắc nối tiếp thì công suất tiêu thụ là
Khi hai điện trở giống nhau song song thì công suất tiêu thụ là
3. Chọn: A
Hướng dẫn: Xem hướng dẫn câu 2
B. Giải bài tập vật lý lớp 11 – Công Suất Điện
4. Hướng dẫn: Một ấm điện có hai dây dẫn R1 và R2 để đun nước, trong cả 3 trường hợp nhiệt lượng mà nước thu vào đều như nhau.
Khi dùng dây R1 thì nước trong ấm sẽ sôi sau thời gian t1 = 10 (phút). Nhiệt lượng dây R1 toả ra trong thời gian đó là
Khi dùng dây R1 thì nước trong ấm sẽ sôi sau thời gian t2 = 40 (phút). Nhiệt lượng dây R2 toả ra trong thời gian đó là
Khi dùng cả hai dây mắc song song thì sẽ sôi sau thời gian t. Nhiệt lượng dây toả ra trong thời gian đó là
5. Hướng dẫn: Một ấm điện có hai dây dẫn R1 và R2 để đun nước, trong cả 3 trường hợp nhiệt lượng mà nước thu vào đều như nhau.
Khi dùng dây R1 thì nước trong ấm sẽ sôi sau thời gian t1 = 10 (phút). Nhiệt lượng dây R1 toả ra trong thời gian đó là
Khi dùng dây R1 thì nước trong ấm sẽ sôi sau thời gian t2 = 40 (phút). Nhiệt lượng dây R2 toả ra trong thời gian đó là
Khi dùng cả hai dây mắc nối tiếp thì sẽ sôi sau thời gian t. Nhiệt lượng dây toả ra trong U2 thời gian đó là với R =R1 + R2 ta suy ra t = t1 + t2 ↔t = 50 (phút)
6. Hướng dẫn:
Đoạn mạch gồm nguồn điện có suất điện động E = 12 (V), điện trở trong r = 3 (Ω), mạch ngoài gồm điện trở R1 = 6 (Ω) mắc song song với một điện trở R, khi đó mạch điện có thể coi tương đương với một nguồn điện có E = 12 (V), điện trở trong r’ = r
Công suất tiêu thụ trên R đạt giá trị max khi R = r’ = 2 (Ω)
Vậy là chúng ta đã cùng nhau giải bài tập vật lý 11 – chương định luật ôm và công suất điện. Kiến Guru có một vài lời khuyên cho các bạn khi giải các bài tập trên nói riêng và tất cả các bài tập vật lý 11 nói chung, đó là:
Các bạn hãy làm đầy đủ bài tập (từ dễ đến khó) trong sách giáo khoa và cả sách bài tập vật lý do Bộ GD&ĐT phát hành. Với hầu hết bài trong các bài tập này, các bạn sẽ dễ dàng vượt qua nếu nắm vững phần lý thuyết. Và ở từng chương trong sách bài tập thường có 1 hay 2 bài tập mức độ khó, cần cố gắng làm những bài tập này sau khi làm các bài tập dễ và trung bình.
Phương Pháp Giải Bài Tập Định Luật Ôm
I- PHƯƠNG PHÁP ĐIỂM NÚT
1. Biểu thức định luật ôm cho đoạn mạch AB
Trong đó:
+ IAB: cường độ dòng điện qua đoạn AB theo chiều A → B
+ EP: Suất điện động của nguồn phát (V)
+ Et: Suất điện động của nguồn thu (V)
+ rP: điện trở trong của nguồn phát (W)
+ rt: điện trở trong của nguồn thu (W)
+ RN: điện trở tương đương của mạch ngoài (W)
2. Công thức hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch AB
Quy ước dấu:
+ Lấy + I nếu dòng I có theo chiều A → B, ngược lại lấy dấu -I
+ Khi đi từ A → B: gặp nguồn nào lấy nguồn đó, gặp cực nào lấy dấu của cực đó.
3. Định lý về nút mạnh (nơi giao nhau của tối thiểu 3 nhánh):
Tại một điểm nút ta luôn có:
II- PHƯƠNG PHÁP NGUỒN TƯƠNG ĐƯƠNG
– Bộ nguồn tương đương mắc nối tiếp:
Eb = E1 + E2 + … + En
rb = r1 + r2 + … + rn
Có điện trở R ghép nối tiếp với nguồn (e, r) thì:
rb = r1 + r2 + … + R
Bộ nguồn tương đương của bộ nguồn gồm n nguồn mắc song song
Điện trở tương đương của bộ nguồn:
Giả sử chiều dòng điện qua các nguồn như hình vẽ (coi các nguồn đều là nguồn phát)
Tại nút A: I2 = I1 + … + In
Quy ước dấu:
Theo chiều ta chọn từ A → B:
+ Nếu gặp cực dương của nguồn trước thì e lấy (+)
+ Nếu gặp cực âm của nguồn trước thì e lấy (-)
+ Nếu tính ra Eb < 0 thì cực của nguồn tương đương ngược với điều giả sử.
+ Nếu tính ra I < 0 thì chiều giả sử dòng điện là sai, ta chọn chiều ngược lại.
Bài Tập Vận Dụng Định Luật Ôm Và Công Thức Tính Điện Trở Của Dây Dẫn
A. KIẾN THỨC TRỌNG TÂM
1. Hệ thức định luật Ôm : I = $large frac{U}{R}$.
2. Đoạn mạch nối tiếp: Với đoạn mạch gồm $R_{1}$ nối tiếp $R_{2}$ ta có:
3. Đoạn mạch song song : Với đoạn mạch gồm $R_{1}$ song song $R_{2}$ ta có :
4. Công thức tính điện trở của dây dẫn :
Lưu ý:
– Đèn sáng bình thường khi hiệu điện thế hoặc cường độ dòng điện sử dụng của đèn bằng các giá trị định mức ghi trên đèn.
– Với những bài toán yêu cầu vẽ sơ đồ mạch điện để đèn sáng bình thường, cần lưu ý đến các giá trị định mức của đèn. Nếu các đèn khác nhau nhưng có hiệu điện thế định mức bằng nhau, có thể mắc các đèn song song với nhau. Nếu các đèn khác nhau nhưng có cường độ dòng điện định mức bằng nhau, có thể mắc các đèn nối tiếp với nhau. Nếu các đèn có hiệu điện thế và cường độ dòng điện định mức khác nhau thì đèn nào có cường độ dòng điện định mức lớn hơn sẽ mắc ở mạch chính, đèn nào có cường độ dòng điện định mức nhỏ hơn sẽ mắc ở mạch rẽ.
B. HƯỚNG DẪN TRẢ LỜI CÂU HỎI TRONG SGK VÀ GIẢI BÀI TẬP TRONG SGK, SBT
Bài 1. Điện trở của dây dẫn :
Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn :
Bài 2. a) Điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp :
Biến trở có trị số $R_{2}$ = R – $R_{1}$ = 20 – 7,5 = 12,5 $Omega$.
b) Chiều dài của dây dẫn làm biến trở là :
Cách giải khác cho câu a):
– Tính hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn
$U_{1}$ = I$R_{1}$ = 0,6,7,5 = 4,5 V.
– Tính hiệu điện thế giữa hai đầu biến trở :
$U_{2}$ = U – $U_{1}$ = 12 – 4,5 = 7,5 V.
– Tính điện trở của biến trở
Bài 3. a) Vì $R_{1}$
Điện trở của dây nối là :
Vì $R_{12}$ nt $R_{d}$ ⇒ $R_{MN}$ = $R_{d}$ + $R_{12}$ = 17 + 360 = 377 $Omega$.
b) Cường độ dòng điện I ở mạch chính :
Hiệu điện thế đặt vào hai đầu mỗi đèn:.
Cách giải khác cho câu b):
11.1. a) Điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp là :
Giá trị của $R_{3}$ là : $R_{3}$ = R – $R_{1}$ – $R_{2}$ = 15 – 7,5 – 4,5 = 3 $Omega$.
b) Tiết diện của dây dẫn là :
11.2. a) Sơ đồ của mạch điện như hình 11.1.
Điện trở tương đương của đoạn mạch song song là :
Hiệu điện thế giữa hai đầu biến trở:
$U_{b}$ = U – $U_{1}$ = 9 – 6 = 3 V
Điện trở của biến trở:
b) Điện trở lớn nhất của biến trở :
Tiết diện của dây dẫn
Đường kính tiết diện:
11.3. a) Trước khi vẽ sơ đồ mạch điện cần tính cường độ dòng điện định mức của các đèn :
b) Ta có : $I_{b}$ = $I_{1}$ – $I_{2}$ = 1,2 – 1 = 0,2 A.
Điện trở của biến trở khi đó là :
c) Chiều dài của dây dẫn làm biến trở :
11.4. a) Khi Đ nt BT thì $U_{b}$ = U – $U_{D}$ = 12 – 6 = 6 V.
Điện trở của biến trở khi đó là :
b) Đèn được mắc song song với phần $R_{1}$ của biến trở và đoạn mạch song song này được mắc nối tiếp với phần còn lại (16 – $R_{1}$) của biến trở.
Vì đèn sáng bình thường nên $U_{D}$ = $U_{R_{1}}$ = 6 V. Hiệu điện thế ở hai đầu phần còn lại của biến trở là
$U_{C}$ = U – $U_{D}$ = 12 – 6 = 6 V.
Mặt khác:
Trong đó:
Thay số ta được : $R_{1}$ $approx$ 11,3 $Omega$.
11.5. D.
11.6. D.
11.9. a) Khi các đèn Đ$_{1}$ và Đ$_{2}$ sáng bình thường thì dòng điện chạy qua các đèn có cường độ tương ứng là:
Vì (Đ$_{2}$
$I_{b}$ = $I_{1}$ – $I_{2}$ = 1 – 0,75 = 0,25 A
Điện trở của biến trở khi đó là :
b) Tiết diện của dây nikelin là :
Điện trở lớn nhất của biến trở là:
Phần điện trở của biến trở có dòng điện chạy qua chiếm số phần trăm (%) so với điện trở lớn nhất của biến trở :
11.10. a) Sơ đồ mạch điện như hình 11.3.
Vì $R_{12}$ nt BT ⇒ $U_{b}$ = U – $U_{12}$ = 9 – 6 = 3 V.
Mặt khác :
Biến trở khi đó có giá trị 2,4 $Omega$.
b) Độ dài tổng cộng của dây quấn biến trở là :
11.11. a) Cường độ dòng điện định mức của các đèn là :
Ta thấy : $I_{1}$ = $I_{2}$ + $I_{3}$ ⇒ Đ$_{1}$ mắc ở mạch chính, Đ$_{2}$ và Đ$_{3}$ mắc ở mạch rẽ.
Khi đó : $U_{1}$ + $U_{23}$ = 3 + 6 = 9 V = U.
Như vậy để các đèn đều sáng bình thường có thể mắc các đèn theo sơ đồ hình 11.4.
b) Tiết diện của dây manganin là :
C. BÀI TẬP BỔ SUNG
11a. Người ta cần mắc ba bóng đèn có hiệu điện thế định mức bằng nhau là 220 V và hai công tắc vào mạng điện gia đình có hiệu điện thế 220 V. Vì mắc bị sai nên khi chỉ đóng công tắc $K_{1}$ thì cả ba đèn đều sáng yếu, chỉ đóng công tắc $K_{2}$ thì một đèn sáng còn hai đèn không sáng, đóng đồng thời cả hai công tắc thì hiện tượng cũng giống như khi đóng công tắc $K_{2}$. Hãy vẽ sơ đồ mạch điện này.
11b. Một bóng đèn Đ khi sáng bình thường có điện trở $R_{1}$ = 8 $Omega$ và dòng điện chạy qua đèn khi đó có cường độ là 1 A. Mắc đèn cùng với một điện trở $R_{2}$ = 12 $Omega$ chỉ chịu được cường độ dòng điện tối đa là 1,2 A và một biến trở con chạy có ghi 30 $Omega$ – 2 A vào một đoạn mạch có hiệu điện thế không đổi U = 24 V.
a) Hãy vẽ các sơ đồ mạch điện để đèn có thể sáng bình thường.
b) Tính điện trở của biến trở trong mỗi sơ đồ mạch điện ở câu a.
c) Biến trở được quấn bằng dây hợp kim nikelin có điện trở suất 0,40.$10^{-6}$$Omega$.m dài 9 m. Tính bán kính tiết diện của dây nikelin.
HƯỚNG DẪN GIẢI
11a. – Đặc điểm đầu tiên là khi chỉ đóng công tắc $K_{1}$ thì cả ba đèn đều sáng yếu, chúng ta nghĩ đến việc cả ba đèn và công tắc $K_{1}$ mắc nối tiếp.
– Đặc điểm thứ hai là chỉ đóng công tắc $K_{2}$ thì một đèn sáng còn hai đèn không sáng, chúng ta nghĩ đến việc công tắc $K_{1}$ làm hở đoạn mạch có hai đèn không sáng.
– Đặc điểm thứ ba là đóng đồng thời cả hai công tắc thì một đèn sáng còn hai đèn không sáng, chúng ta nghĩ đến việc công tắc $K_{2}$ đã nối tắt hai đèn.
Từ các đặc điểm trên suy ra sơ đồ mạch điện như hình 11.1G.
11b. a) Các sơ đồ mạch điện như hình 11.2G.
b) * Sơ đồ a: Vì đèn sáng bình thường nên cường độ dòng điện trong mạch là 1 A.
Cường độ dòng điện này nhỏ hơn cường độ dòng điện định mức của $R_{2}$ là 1,2 A và của biến trở là 2 A nên sơ đồ mạch điện này hoàn toàn thoả mãn yêu cầu của bài toán.
Điện trở của đoạn mạch nối tiếp là :
Điện trở của biến trở là :
$R_{b}$ = $R_{nt}$ – $R_{1}$ – $R_{2}$ = 24 – 8 – 12 = 4$Omega$.
* Sơ đồ b:
Cường độ dòng điện trong mạch là :
của biến trở là 2A. Thoả mãn.
Điện trở của biến trở là :
Bán kính tiết diện của dây dẫn được tính theo công thức :
Suất Điện Động Cảm Ứng, Công Thức Định Luật Faraday Về Cảm Ứng Điện Từ Và Bài Tập
Bài viết này chúng ta cùng tìm hiểu suất điện động cảm ứng là gì? Công thức định luật Fa-ra-đây (Faraday) về dòng điện cảm ứng được viết ra sao? Suất điện động cảm ứng và định luật Len-xơ (Lenz) có mối quan hệ như thế nào?
I. Suất điện động cảm ứng trong mạch kín
– Định nghĩa: Suất điện động cảm ứng là suất điện động sinh ra dòng điện cảm ứng trong mạch kín.
– Áp dụng định luật Len-xơ, công của ngoại lực sinh ra để gây ra biến thiên từ thông trong mạch là:
– Trong đó: e c suất điện động cảm ứng (tương tự như điện năng do một nguồn điện sinh ra)
* Định luật Fa-ra-đây: Độ lớn suất điện động cảm ứng xuất hiện trong mạch kín tỉ lệ với tốc độ biến thiên từ thông qua mạch kín đó.
II. Quan hệ giữa suất điện động cảm ứng và định luận Len-xơ
* Sự xuất hiện dấu “-” trong công thức suất điện động cảm ứng là phù hợp với định luật Len-xơ.
– Trước hết mạch kín (C) phải được định hướng. Dựa vào chiều đã chọn trên (C), ta chọn chiều pháp tuyến dương để tính từ thông qua mạch kín.
– Nếu tăng thì e c <0: Chiều của suất điện động cảm ứng ngược với chiều dòng điện trong mạch.
III. Chuyển hóa năng lượng trong hiện tượng cảm ứng điện từ
– Xét mạch kín (C) đặt trong từ trường không đổi, để tạo ra sự biến thiên của từ thông qua mạch (C), phải có một ngoại lực tác dụng vào (C) để thực hiện một dịch chuyển nào đó của (C) và ngoại lực này đã sinh một công cơ học. Công cơ học này làm xuất hiện suất điện động cảm ứng trong mạch, nghĩa là tạo ra điện năng.
– Như vậy, bản chất của hiện tượng cảm ứng điện từ đã nêu ở trên là quá trình chuyển hóa cơ năng thành điện năng.
IV. Bài tập Suất điện động cảm ứng
* Bài 1 trang 152 SGK Vật Lý 11: Phát biểu các định nghĩa:
– Suất điện động cảm ứng.
– Tốc độ biến thiên của từ thông.
° Lời giải bài 1 trang 152 SGK Vật Lý 11:
◊ Suất điện động cảm ứng
– Là suất điện động gây ra dòng điện cảm ứng trong mạch kín.
– Dấu (-) trong công thức là phù hợp với định luật Len-xơ, ΔΦ là độ biến thiên từ thông qua mạch (C) trong thời gian Δt.
* Bài 2 trang 152 SGK Vật Lý 11: Nêu ít nhất ba ứng dụng của hiện tượng cảm ứng điện từ.
° Lời giải bài 2 trang 152 SGK Vật Lý 11:
◊ Hiện tượng cảm ứng điện từ là cơ sở:
– Chế tạo máy phát điện một chiều, xoay chiều.
– Chế tạo máy biến thế.
– Chế tạo động cơ không đồng bộ 3 pha,…
Khi một mặt kín phẳng, quay xung quanh một trục nằm trong mặt phẳng chứa mạch trong một từ trường, thì suất điện động cảm ứng đổi chiều 1 lần trong
A.Một vòng quay.
B.2 vòng quay.
C.1/2 vòng quay.
D.1/4 vòng quay.
° Lời giải bài 3 trang 152 SGK Vật Lý 11:
◊ Chọn đáp án: C. 1/2 vòng quay.
– Giả sử, ban đầu từ thông qua mạch bằng không.
⇒ Như vậy suất điện động cảm ứng trong mạch sẽ đổi chiều một lần trong 1/2 vòng quay.
* Bài 4 trang 152 SGK Vật Lý 11: Một mạch kín hình vuông cạnh 10cm, đặt vuông góc với một từ trường đều có độ lớn thay đổi theo thời gian. Tính tốc độ biến thiên của từ trường, biết cường độ dòng điện cảm ứng i=2A và điện trở của mạch r=5Ω.
° Lời giải bài 4 trang 152 SGK Vật Lý 11:
– Độ biến thiên từ thông qua mạch kín:
– Kết luận: Tốc độ biến thiên của từ trường là 10 3 (T/s).
* Bài 5 trang 152 SGK Vật Lý 11: Một khung dây dẫn hình vuông cạnh a=10cm, đặt cố định trong một từ trường đềucó vectơ cảm ứng từ vectơ B vuông góc với mặt khung. Trong khoảng thời gian Δt=0,05s; cho độ lớn của vectơ B tăng từ 0 đến 0,5T. Xác định độ lớn của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung.
° Lời giải bài 5 trang 152 SGK Vật Lý 11:
– Suất điện động cảm ứng trong khung:
– Kết luận: Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung là 0,1 (V).
° Lời giải bài 6 trang 152 SGK Vật Lý 11:
Cho (C) quay đều xung quanh trục ∆ cố định đi qua tâm của (C) và nằm trong mặt phẳng chứa (C) ; tốc độ quay là ω không đổi ⇒ α(t) = ωt.
⇒ Từ thông tại thời điểm t: Φ(t) = BScosωt
Bạn đang xem bài viết Giải Bài Tập Lý 11 – Định Luật Ôm Và Công Suất Điện trên website Tvzoneplus.com. Hy vọng những thông tin mà chúng tôi đã chia sẻ là hữu ích với bạn. Nếu nội dung hay, ý nghĩa bạn hãy chia sẻ với bạn bè của mình và luôn theo dõi, ủng hộ chúng tôi để cập nhật những thông tin mới nhất. Chúc bạn một ngày tốt lành!