Vật lí 11 Bài 7: Dòng điện không đổi. Nguồn điện

Mục lục Giải Vật lí 11 Bài 7: Dòng điện không đổi. Nguồn điện

Câu hỏi C1 trang 37 Vật lí 11: Nêu một ví dụ về một mạch điện trong đó có dòng điện không đổi chạy qua.

Lời giải:

Lấy một bóng đèn nối vào hai cực của pin hoặc acqui. Đèn sáng thì ta có dòng điện không đổi chạy qua mạch.

Câu hỏi C2 trang 37 Vật lí 11: Đo cường độ dòng điện bằng dụng cụ gì? Mắc dụng cụ đó như thế nào vào mạch?

Lời giải:

Đo cường độ dòng điện bằng cách sử dụng Ampe kế mắc nối tiếp với đoạn mạch cần đo.

Câu hỏi C3 trang 38 Vật lí 11: Trong thời gian 2s có một điện lượng 1,50 C dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây tóc bóng đèn. Tính cường độ dòng điện chạy qua đèn.

Trả lời:

Cường độ dòng điện qua bóng đèn:

$I =\frac{\Delta q}{\Delta t}=\frac{1,5}{2}=0,75\left(A\right)$

Đáp số: I = 0,75 A

Câu hỏi C4 trang 38 Vật lí 11: Dòng điện chạy qua một dây dẫn bằng kim loại có cường độ là 1 A. Tính số êlectron dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn này trong khoảng thời gian 1 s.

Trả lời:

Cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn được tính bằng công thức:

$I =\frac{\Delta q}{\Delta t}=\frac{n.e}{\Delta t}$

=> Số êlectron dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong 1 s là:

$n =\frac{I.\Delta t}{e}=\frac{1.1}{1,{6.10}^{-19}}=6,{25.10}^{18}$ (êlectron)

Đáp số: n = 6,25.10¹⁸ (êlectron)

Câu hỏi C5 trang 38 Vật lí 11: Các vật cho dòng điện chạy qua được gọi là các vật gì? Các hạt mang điện trong các vật loại này có đặc điểm gì?

Lời giải:

- Vật cho dòng điện chạy qua gọi là vật dẫn điện (vật dẫn).

- Các hạt mang điện trong các vật dẫn điện có thể dịch chuyển tự do từ điểm này đến điểm khác bên trong vật.

Câu hỏi C6 trang 38 Vật lí 11: Giữa hai đầu một đoạn mạch hoặc giữa hai đầu bóng đèn phải có điều kiện gì để có dòng điện chạy qua chúng?

Lời giải:

Điều kiện để có dòng điện chạy qua đoạn mạch phải có hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch hay hai đầu bóng đèn.

Câu hỏi C7 trang 38 Vật lí 11: Hãy kể tên một số nguồn điện thường dùng.

Lời giải:

Tên một số nguồn điện thường dùng là:

- Pin

- Ắc quy

- Máy phát điện

Câu hỏi C8 trang 39 Vật lí 11: Bộ phận nào của mạch điện hình 7.2 tạo ra dòng điện chạy trong mạch điện này khi đóng công tắc K?

Lời giải:

Bộ phận tạo ra dòng điện chạy trong mạch điện này khi đóng công tắc K là nguồn điện.

Câu hỏi C9 trang 39 Vật lí 11: Nếu mắc mạch điện theo sơ đồ hình 7.3 thì số chỉ vôn kế và số vôn ghi trên nguồn điện có mối quan hệ gì? Điều đó cho biết có gì tồn tại giữa hai cực của nguồn điện?

Lời giải:

Số chỉ vôn kế khi này sẽ giống số vôn ghi trên nguồn điện. Điều đó có nghĩa là giữa hai đầu của nguồn điện tồn tại một hiệu điện thế, nếu mắc vào đó một bóng đèn thì đèn sẽ sáng.

Câu hỏi C10 trang 41 Vật lí 11: Hãy làm thí nghiệm với pin điện hóa tự tạo: cắm hai mảnh kim loại khác loại (chẳng hạn một mảnh đồng và một mảnh tôn) vào một nửa quả quất hay nửa quả chanh đã được bóp nhũn cả quả trước đó và đo hiệu điện thế giữa hai mảnh kim loại này (Hình 7.5).

Lời giải:

Các em làm theo hướng dẫn, ta sẽ được mạch điện kín và có dòng điện chạy qua.

Để đo hiệu điện thế giữa hai mảnh kim loại ta nối vôn kế song song với nguồn điện, cực dương của pin điện hóa tự tạo nối với cực dương của vôn kế, cực âm của pin điện hóa tự tạo nối với cực âm của vôn kế.

Bài 1 trang 44 Vật lí 11: Khi có dòng điện chạy qua vật dẫn thì các hạt mang điện tham gia vào chuyển động có hướng dưới tác dụng của lực nào?

Lời giải:

Khi có dòng điện chạy qua vật dẫn thì các hạt mang điện tham gia vào chuyển động có hướng dưới tác dụng của lực điện trường, các hạt mang điện tích dương chuyển động theo chiều điện trường, còn các hạt mang điện tích âm chuyển động ngược chiều điện trường.

Bài 2 trang 44 Vật lí 11: Bằng những cách nào để biết có một dòng điện chạy qua vật dẫn?

Lời giải:

- Đặt ampe kế nối tiếp với đoạn mạch chứa vật dẫn đó để đo dòng điện. Số chỉ của ampe kế sẽ cho biết có dòng điện qua vật dẫn.

- Dựa vào tác dụng nhiệt (vật dẫn nóng lên khi có dòng điện chạy qua), tác dụng từ (làm lệch kim nam châm),…..

Bài 3 trang 44 Vật lí 11: Cường độ dòng điện được xác định bằng công thức nào?

Lời giải:

Cường độ dòng điện được xác định bằng thương số của điện lượng Δq dịch chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn trong khoảng thời gian Δt và khoảng thời gian đó.

$I=\frac{\Delta q}{\Delta t}$

Đơn vị của cường độ dòng điện là Ampe (ký hiệu A)

$1A =\frac{1C}{1s}$

Bài 4 trang 44 Vật lí 11: Bằng cách nào mà các nguồn điện duy trì sự tích điện khác nhau ở hai cực của nguồn điện và do đó duy trì hiệu điện thế giữa hai cực của nó?

Lời giải:

Vì bên trong nguồn điện, các hạt tải điện dương chuyển động từ nơi có hiệu điện thế thấp (cực âm) đến nơi có hiệu điện thế cao (cực dương) ngược với chiều của lực điện trường giữa hai cực. Sự chuyển động này được thực hiện dưới tác dụng của lực lạ (không phải lực điện trường).

Các lực lạ bên trong nguồn điện có tác dụng làm cho hai cực của nguồn điện được tích điện khác nhau và do đó duy trì hiệu điện thế giữa hai cực của nó.

Bài 5 trang 45 Vật lí 11: Đại lượng nào đặc trưng cho khả năng thực hiện công của lực lạ bên trong nguồn điện? Đại lượng này được xác định như thế nào?

Lời giải:

Suất điện động ξ của một nguồn điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công của nguồn điện, được xác định bằng thương số giữa công A của lực lạ thực hiện khi dịch chuyển một điện tích dương q ngược chiều điện trường và độ lớn của điện tích q đó.

$\xi =\frac{A}{q}\left(V\right)$ hoặc (J/C)

Trong đó:

ξ là suất điện động của nguồn điện, đơn vị là Vôn (ký hiệu V)

A là công của lực lạ, đơn vị là Jun (J)

q là độ lớn điện tích, đơn vị là Cu-lông (C)

Bài 6 trang 45 Vật lí 11:Cường độ điện trường được đo bằng dụng cụ nào sau đây? 

A. Lực kế

B. Công cơ điện

C. Nhiệt kế

D. Ampe kế.

Lời giải:

Cường độ dòng điện được đo bằng Ampe kế

Chọn đáp án D

Bài 7 trang 45 Vật lí 11: Đo cường độ dòng điện bằng đơn vị nào sau đây?

A. Niutơn(N)

B. Ampe(A)

C. Jun(J)

D. Oát (W).

Lời giải:

Đo cường độ dòng điện bằng đơn vị Ampe (A).

Chọn đáp án B

Bài 8 trang 45 Vật lí 11: Chọn câu đúng.

Pin điện hóa có

A. hai cực là hai vật dẫn cùng chất.

B. hai cực là hai vật dẫn khác chất.

C. một cực là vật dẫn và cực kia là vật cách điện.

D. hai cực đều là các vật cách điện.

Lời giải:

Pin điện hóa có hai cực là hai vật dẫn khác chất.

Chọn đáp án B

Bài 9 trang 45 Vật lí 11: Hai cực của pin điện hóa được ngâm trong chất điện phân là dung dịch nào dưới đây?

A. Chỉ là dung dịch muối

B. Chỉ là dung dịch axit

C. Chỉ là dung dịch bazơ

D. Một trong các dung dịch kể trên

Lời giải:

Dung dịch muối, axit, bazơ đều là dung dịch điện phân

Chọn đáp án D

Bài 10 trang 45 Vật lí 11: Trong các pin điện hóa có sự chuyển hóa từ năng lượng nào sau đây thành điện năng?

A. Nhiệt điện

B. Thế năng đàn hồi

C. Hóa năng

D. Cơ năng

Lời giải:

Trong pin điện hóa có xảy ra các phản ứng hóa học đã chuyển hóa năng lượng hóa học thành điện năng.

Chọn đáp án C

Bài 11 trang 45 Vật lí 11: Suất điện động được đo bằng đơn vị nào sau đây?

A. Culông (C)

B. Vôn (V)

C. Héc (Hz)

D. Ampe (A)

Lời giải:

Suất điện động được đo bằng đơn vị Vôn(V).

Chọn đáp án B

Bài 12 trang 45 Vật lí 11: Tại sao có thể nói acquy là một pin điện hóa? Ac quy hoạt động như thế nào để có thể sử dụng được nhiều lần?

Lời giải:

- Acquy là một pin điện hóa vì nó có cấu tạo gồm 2 bản cực có bản chất hóa học khác nhau nhúng vào dung dịch axit.

Ví dụ:

Ac quy chì: bản cực dương làm bằng chì điôxít và bản cực âm bằng chì, chất điện phân là dung dịch axit sunfuric loãng.

=>  Ắc quy là một pin điện hóa.

- Ac quy là nguồn điện hóa học hoạt động dựa trên phản ứng hóa học thuận nghịch, nó tích trữ năng lượng lúc nạp điện và giải phóng năng lượng này khi phát điện.

Khi suất điện động của acquy giảm xuống tới 1,85V thì người ta phải nạp điện cho acquy để tiếp tục sử dụng. Khi nạp điện cho acquy, người ta dùng một nguồn điện khác để tạo ra dòng điện một chiều đi vào bản cực dương (PbO₂) và đi khỏi cực âm của nó (Pb). Khi đó, lớp chì sunfat ở hai bản cực mất dần, bản cực dương của acquy biến đổi thành PbO₂ và bản cực âm trở thành Pb. Khi quá trình này kết thúc, acquy lại có khả năng phát điện như trước.

Bài 13 trang 45 Vật lí 11: Một điện lượng 6,0 mC dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong khoảng thời gian 2,0 s. Tính cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn này.

Lời giải:

Ta có: Δq = 6,0 mC = 6,0.10^-3 C = 0,006 C

Cường độ dòng điện qua dây dẫn: $I=\frac{\Delta q}{\Delta t}=\frac{0,006}{2}=0,003A$

Đáp án: I = 0,003A

Bài 14 trang 45 Vật lí 11: Trong khoảng thời gian đóng công tắc để chạy một tủ lạnh thì cường độ dòng điện trung bình đo được là 6A. Khoảng thời gian đóng công tắc là 0,5s. Tính điện lượng dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn nối với động cơ của tủ lạnh.

Lời giải:

Điện lượng dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn:

Δq = I.Δt = 6.0,5 = 3C

Đáp án: Δq = 3C

Bài 15 trang 45 Vật lí 11:Suất điện động của một pin là 1,5V. Tính công của lực lạ khi dịch chuyển điện tích +2C từ cực âm tới cực dương bên trong nguồn điện.

Lời giải:

Ta có công thức tính suất điện động:

$\xi =\frac{A}{q}\left(V\right)$ hoặc (J/C)

=> công của lực lạ làm dịch chuyển điện tích +2C từ cực âm tới cực dương bên trong nguồn là:

A = q. ζ = 2.1,5 = 3J

Đáp án: A = 3J

Bài giảng Vật lí 11 Bài 7: Dòng điện không đổi. Nguồn điện

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

Bài 8: Điện năng. Công suất điện

Bài 9: Định luật Ôm đối với toàn mạch

Bài 10: Ghép các nguồn điện thành bộ

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

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

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

Lý thuyết Dòng điện không đổi. Nguồn điện

Trắc nghiệm Dòng điện không đổi. Nguồn điện có đáp án