Bài 13: Định luật Ôm đối với toàn mạch - Giải BT Vật Lí 11 nâng cao
Bài 13: Định luật Ôm đối với toàn mạch
Câu c1 (trang 65 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Xét mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động ℰ = 2V điện trở trong 0,1Ω mắc với điện trở ngoài R = 100Ω. Tìm hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện.
Hướng dẫn giải:Suất điện động của nguồn:
Hiệu điện thế mạch ngoài cũng là hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện
Với U là hiệu điện thế mạch ngoài.
Đáp số: U = 1,998V
Câu c2 (trang 66 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Hãy chứng minh công thức:
Hiệu suất của nguồn:
Với Q = r. I2.t: nhiệt lượng tỏa ra do điện trở của nguồn gây ra.
: năng lượng do nguồn cung cấp.Suy ra:
(đpcm)Câu c3 (trang 66 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Trong trường hợp mạch ngoải chỉ có điện trở R, hãy tìm biểu thức của hiệu suất H trong đó chỉ chứa R và r.
Hướng dẫn giải:
Bài 1 (trang 66 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Chọn phương án đúng
Người ta mắc hai cực của một nguồn điện với một biến trở. Thay đổi điện trở của biến trở, đo hiệu điện thế U giữa hai cực của nguồn điện và cường độ dòng điện I chạy qua mạch người ta vẽ được đồ thị như trên hình 13.3. Từ đó tìm được giá trị của suất điện động E và điện trở trong r của nguồn là:
A. E = 4,5 V; r = 4,5Ω
B. E = 4,5 V; r = 0,25 Ω
C. E = 4,5 V; r = 1 Ω
D. E = 9 V; r = 4,5Ω
Hướng dẫn giải:Đối với mạch điện kín gồm nguồn điện với mạch ngoài là điện trở thì hiệu điện thế mạch ngoài được tính bởi công thức
U = RI = E-rI (1)
Từ đồ thị hình 13.3 ta có: I = 0 thì U = 4,5 V
Thế vào (1) ⇒ E = 4,5 V
Và khi I = 2A thì U = 4V
Thế vào (1) ⇒ 4 = 4,5 – 2r ⇒ r = 0,25 Ω
Đáp án đúng là: B
Bài 2 (trang 67 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Chọn câu đúng
Đối với mạch điện kín gồm nguồn điện với mạch ngoài là điện trở thì hiệu điện thế mạch ngoài
A. Tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện chạy trong mạch.
B. Tỉ lệ nghịch với cường độ dòng điện chạy trong mạch.
C. Tăng khi cường độ dòng điện chạy trong mạch tăng.
D. Giảm khi cường độ dòng điện chạy trong mạch tăng.
Hướng dẫn giải:Đối với mạch điện kín gồm nguồn điện với mạch ngoài là điện trở thì hiệu điện thế mạch ngoài được tính bởi công thức:
U = R. I= ℰ - r. I
Trong đó: R là điện trở mạch ngoài = const
ℰ là suất điện động của nguồn = const
r là điện trở trong của nguồn = const
vậy khi I tăng thì U giảm
Đáp án đúng là: D
Bài 3 (trang 67 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Một nguồn điện có điện trở trong 0,1 Ω được mắc nối tiếp với điện trở 4,8 Ω thành mạch kín. Khi đó hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 12V. Tính suất điện động của nguồn và cường độ dòng điện trong mạch.
Hướng dẫn giải:Theo đề: r = 0,1 Ω; R = 4,8 Ω; U = UR = 12V
Cường độ dòng điện trong mạch: I = U/R = 12/4,8 = 2,5 A
Suất điện động của nguồn: ℰ = U + r. I = 12 + 0,1.2,5 = 12,25V
Đáp số: I = 2,5A; E = 12,25 V
Bài trước: Bài 12: Điện năng và công suất điện. Định luật Jun-len-xơ - Giải BT Vật Lí 11 nâng cao Bài tiếp: Bài 14: Định luật Ôm đối với các loại mạch điện. Mắc các nguồn điện thành bộ - Giải BT Vật Lí 11 nâng cao