Nội dung bài viết

    Xem thêm

    Vật lí 11 Bài 11: Phương pháp giải một số bài toán về toàn mạch

    Với giải bài tập Vật lí lớp 11 Bài 11: Phương pháp giải một số bài toán về toàn mạch chi tiết được Giáo viên nhiều năm kinh nghiệm biên soạn bám sát nội dung sách giáo khoa Vật lí 11 giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập môn Vật lí 11 Bài 11. Mời các bạn đón xem:

    1 2,121 12/10/2022
    Tải về
    Trang trước
    Chia sẻ
    Trang sau  

    Mục lục Giải Vật lí 11 Bài 11: Phương pháp giải một số bài toán về toàn mạch

    Video giải Vật lí 11 Bài 11: Phương pháp giải một số bài toán về toàn mạch

    Câu hỏi C1 trang 59 Vật lí 11:

    a) Hãy cho biết cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch gồm các điện trở mắc nối tiếp có đặc điểm gì?

    b) Viết công thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch gồm các điện trở R1, R2 và R3 mắc nối tiếp.

    c) Hiệu điện thế U1,U2 và U3 giữa hai đầu các điện trở R1, R2 và R3 mắc nối tiếp có quan hệ như thế nào?

    Lời giải:

    a) Cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch gồm các điện trở mắc nối tiếp luôn bằng nhau.

    b)

    Tài liệu VietJack

    Điện trở tương đương của đoạn mạch:

    Rtđ = R1 + R2 + R3    (11.1)

    c) Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng tổng các hiệu điện thế thành phần. Thật vậy, nếu hai vế của (11.1) với cường độ dòng điện ta được:

    U = U1 + U2 + U3

    Câu hỏi C2 trang 59 Vật lí 11:

    a) Hãy cho biết hiệu điện thế giữa hai đầu các điện trở R1, R2 và R3 mắc song song có đặc điểm gì ?

    b) Cường độ dòng điện I chạy qua mạch chính và I1, I2, I3 chạy qua các mạch rẽ của một đoạn mạch gồm các điện trở R1, R2, R3 mắc song song có mối quan hệ như thế nào?

    c) Viết công thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch gồm các điện trở R1, R2 và R3 mắc song song.

    Lời giải:

    Tài liệu VietJack

    a) Hiệu điện thế ở hai đầu mỗi điện trở đều bằng nhau U = U1 = U2 = U3.

    b) Cường độ dòng điện mạch chính I bằng tổng cường độ dòng điện chạy qua các mạch rẽ: I = I1 + I2 + I3    (11.2)

    c) Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch chỉ chứa điện trở và đưa và biểu thức (11.2) ta có UR=U1R1+U2R2+U3R3

    Suy ra điện trở tương đương của đoạn mạch song song được tính bằng biểu thức sau: 1R=1R1+1R2+1R3

    Câu hỏi C3 trang 60 Vật lí 11: Hãy phân tích và cho biết các điện trở mạch ngoài của mạch điện có sơ đồ hình 11.1 được mắc với nhau như thế nào. Từ đó nêu cách tính điện trở tương đương của mạch ngoài này.

    Tài liệu VietJack

    Hình 11.1

    Lời giải:

    Quan sát hình 11.1 ta thấy giữa các điện trở chỉ có 1 điểm chung

    => Các điện trở hình 11.1 được mắc nối tiếp với nhau

    => điện trở tương đương của mạch ngoài là:

    RN = R1 + R2 + R3 

    Câu hỏi C4 trang 60 Vật lí 11: Nhận dạng các đèn Đ1, Đ2 và biến trở Rb được mắc với nhau như thế nào ở mạch ngoài của mạch điện kín đã cho.

    Tài liệu VietJack

    Lời giải:

    Ta thấy hình 11.2,

    + giữa biến trở và đèn Đ2 có một điểm chung => Rb nối tiếp với Đ2

    + giữa hai đầu đèn Đ1 có 2 điểm chung với mạch gồm biến trở và đèn Đ2

    =>  (Rb nối tiếp với Đ2) song song với Đ1

    Câu hỏi C5 trang 61 Vật lí 11: Tính cường độ định mức I1, I2 của dòng điện chạy qua mỗi đèn khi các đèn sáng bình thường.

    Trong đó nguồn điện có suất điện động E = 12,5V và có điện trở trong r = 0,4Ω; bóng đèn Đ1 có ghi số 12V - 6W; bóng đèn Đ2 loại 6V- 4,5W; Rb là một biến trở .

    Tài liệu VietJack

    Lời giải:

    Cường độ định mức I1, I2 của dòng điện chạy qua mỗi đèn khi các đèn sáng bình thường lần lượt là:

    I1=P1U1=612=0,5AI2=P2U2=4,56=0,75A

    Câu hỏi C6 trang 61 Vật lí 11: Tính điện trở R1 và R2 tương ứng của các đèn khi sáng bình thường.

    Trong đó nguồn điện có suất điện động E = 12,5V và có điện trở trong r = 0,4Ω; bóng đèn Đ1 có ghi số 12V - 6W; bóng đèn Đ2 loại 6V- 4,5W; Rb là một biến trở .

    Tài liệu VietJack

    Trả lời:

    Điện trở R1 và R2 tương ứng của các đèn khi sáng bình thường

    R1=U1I1=120,5=24ΩR2=U2I2=60,75=8Ω

    Câu hỏi C7 trang 61 Vật lí 11: Viết công thức tính công suất Png và hiệu suất H của nguồn điện. Tính công suất Png và hiệu suất H của nguồn điện.

    Trong đó nguồn điện có suất điện động E = 12,5V và có điện trở trong r = 0,4Ω; bóng đèn Đ1 có ghi số 12V - 6W; bóng đèn Đ2 loại 6V- 4,5W; Rb là một biến trở.

    Tài liệu VietJack

    Trả lời:

    Công suất của nguồn: Png = E.I

    Hiệu suất của nguồn điện:

    H=UNE=I.RNI.(RN+r)=RN(RN+r)

    UN = U1 = 12V

    Cường độ dòng điện chạy qua mạch chính:

    I = I1 + I2 = 0,5 + 0,75 = 1,25A

    Hiệu điện thế hai đầu mạch ngoài là:

    UN = U1 = 12V

    => Công suất Png và nguồn điện là:

    Png = E . I = 12,5. 1,25 = 15,625W

    Hiệu suất H của nguồn điện là:

    H=1212,5=0,96=96%

    Câu hỏi C8 trang 61 Vật lí 11: Tính suất điện động Eb và rb của bộ nguồn như đề bài đã cho.

    Có tám nguồn điện cùng lại với cùng suất điện động E = 11,5V và điện trở trong r = 1Ω. Mắc các nguồn này thành bộ nguồn hỗn hợp đối xứng gồm hai dãy song song để thắp sáng bóng đèn loại 6V - 6W . Coi rằng bóng đèn có điện trở như khi sáng bình thường.

    Trả lời:

    Tài liệu VietJack

    Suất điện động Eb và rb của bộ nguồn.

    Eb = m.E = 4.1,5 = 6V

    và rb =m.rn=4.r2 = 2Ω 

    Câu hỏi C9 trang 61 Vật lí 11: Viết công thức tính Pb của bộ nguồn, Pi của mỗi nguồn và hiệu điện thế Ui giữa hai cực của mỗi nguồn đó.

    Có tám nguồn điện cùng lại với cùng suất điện động ε = 11,5V và điện trở trong r = 1Ω. Mắc các nguồn này thành bộ nguồn hỗn hợp đối xứng gồm hai dãy song song để thắp sáng bóng đèn loại 6V-6W . Coi rằng bóng đèn có điện trở như khi sáng bình thường.

    Tài liệu VietJack

    Trả lời:

    Công suất của bộ nguồn là:

    Pb = Eb.I = 6.0,75 = 4,5W

    Vì các nguồn giống nhau nên công suất của mỗi nguồn là:

    Pi = 4,58= 0,5625W

    Cường độ dòng điện qua mỗi nguồn là:

    I1 = = 0,375A

    Hiệu điện thế Ui giữa hai cực của mỗi nguồn:

    Ui = E – I.r = 1,5 – 0,375.1 = 1,125 V

    Bài 1 trang 62 Vật lí 11: Cho mạch điện có sơ đồ như hình 11.3, trong đó nguồn điện có suất điện động E = 6V và có điện trở trong không đáng kể. Các điện trở R1 = R2 = 30 Ω, R3 = 7,5 Ω

    Tài liệu VietJack

    a) Tính điện trở tương đương RN của mạch ngoài.

    b) Tính cường độ dòng điện chạy qua mỗi điện trở mạch ngoài.

    Lời giải:

    a) Các điện trở mạch ngoài được mắc song song nhau. Ta có:

    1RN=1R1+1R2+1R3⇒1RN=130+130+17,5

    ⇒ RN = 5 Ω

    b) Do nguồn điện có điện trở trong không đáng kể nên hiệu điện thế hai đầu nguồn điện U = E = 6V

    Cường độ dòng điện qua mỗi điện trở:

    I1=I2=UR1=630=0,2AI3=UR3=67,5=0,8A

    Đáp án: a) RN = 5 Ω; I1 = 0,2A;

    b) I2 = 0,2A; I3 = 0,8A

    Bài 2 trang 62 Vật lí 11: Cho mạch điện có sơ đồ như hình 11.4, trong đó các acquy có suất điện động E1 = 12V; E2 = 6V và có điện trở không đáng kể. Các điện trở R1 = 4 Ω; R2 = 8 Ω.

    Tài liệu VietJack

    a) Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch.

    b) tính công suất tiêu thụ điện của mỗi điện trở.

    c) Tính công suất của mỗi acquy và năng lượng mà mỗi acquy cung cấp trong 5 phút.

    Lời giải:

    a) Áp dụng định luật Ohm cho toàn mạch ta được:

    Cường độ dòng điện trong mạch chính là:

    I=E1+E2R1+R2=12+64+8=1,5A

    b) Vì 2 điện trở ghép nối tiếp với nguồn nên I1 = I2 = I = 1,5A

    Công suất tiêu thụ của mỗi điện trở:

    P1 = R1. I12 = 4. 1,52 = 9W

    P2 = R2 .I22 = 8. 1,52 = 18W

    c) Công suất của mỗi ắc quy:

    Ppin1 = E1.I = 12. 1,5 = 18W

    Ppin2 = E2.I = 6. 1,5 = 9W

    Năng lượng mỗi ắc quy cung cấp trong 5 phút:

    Apin1 = Ppin1.t = 18.5.60 = 5400J

    Apin2 = Ppin2.t = 9.5.60 = 2700J

    Đáp án:

    a) I = 1,5A; b) P1 = 9W; P2 = 18W

    c) Ppin1 = 18W; Ppin2 = 9W;

    Apin1 = 5400J; Apin2 = 2700J

    Bài 3 trang 62 Vật lí 11: Cho mạch điện có sơ đồ như hình 11.5. trong đó nguồn điện có suất điện động E = 12V và điện trở trong r = 1,1 Ω; điện trở R = 0,1 Ω.

    Tài liệu VietJack

    a) Điện trở x phải có trị số là bao nhiêu để công suất tiêu thụ ở mạch ngoài là lớn nhất? Tính công suất lớn nhất đó.

    b) Điện trở x phải có trị số là bao nhiêu để công suất tiêu thụ ở điện trở này là lớn nhất? Tính công suất lớn nhất đó.

    Lời giải:

    a) Công suất tiêu thụ ở mạch ngoài

    PN=RN.I=RN.ERN+r2=E2RN+2r+r2RN

    Để công suất mạch ngoài cực đại (Pmax) thì mẫu số của biểu thức trên phải đạt cực tiểu tức RN+2r+r2RN min.

    Áp dụng bất đẳng thức Cô-si cho 2 số dương RN và

    Ta có: RN+2r+r2RN≥2r+2RN.r2RN=4r

    Dấu bằng xảy ra khi RN = r

    ⇒ Rx = RN – R = r – R = 1,1 – 0,1 = 1 Ω

    Giá trị cực đại của công suất mạch ngoài:

    PN max = E24r=1224.1,1=32,73W

    b) Công suất tiêu thụ trên điện trở Rx:

    Px=Rx.I=Rx.ERx+r+R2=E2Rx+2(R+r)+(R+r)2Rx

    Áp dụng đẳng thức Cô - si cho hai số dương Rx và (R+r)2Rx

    Ta có:

    Cho mạch điện có sơ đồ như hình 11.5. trong đó nguồn điện có (ảnh 1)

    Dấu “=” xảy ra khi Rx = R + r = 1,2 Ω

    Giá trị cực đại của công suất mạch ngoài:

    PN max =E24(R+r)=1224.1,2=30W

    Đáp án:

    a) Rx = 1 Ω;

    b) Rx = 1,2 Ω; Px max = 30W

    Bài giảng Vật lí 11 Bài 11: Phương pháp giải một số bài toán về toàn mạch

    Xem thêm lời giải bài tập Vật lí lớp 11 hay, chi tiết khác:

    Bài 12: Thực hành: Xác định suất điện động và điện trở trong của một pin điện hóa

    Bài 13: Dòng điện trong kim loại

    Bài 14: Dòng điện trong chất điện phân

    Bài 15: Dòng điện trong chất khí

    Bài 17: Dòng điện trong chất bán dẫn

    Xem thêm tài liệu Vật lí lớp 11 hay, chi tiết khác:

    Lý thuyết Phương pháp giải một số bài toán về toàn mạch

    Trắc nghiệm Phương pháp giải một số bài toán về mạch có đáp án

    Tham khảo các loạt bài Vật Lí 11 khác:

    Bài viết cùng lớp mới nhất

    Xem thêm
    1 2,121 12/10/2022
    Tải về
    Trang trước
    Chia sẻ
    Trang sau  

    Xem thêm các chương trình khác: