Câu hỏi/bài tập:
19.1
Đề bài:
Đặt hiệu điện thế 12 V vào hai đầu đoạn mạch. Năng lượng điện mà đoạn mạch đã tiêu thụ khi có điện lượng 150 C chuyển qua mạch bằng
A. 1800 J.
B. 12,5 J.
C. 170 J.
D. 138 J.
Phương pháp giải
Vận dụng công thức tính năng lượng tiêu thụ
A=qU=150.12=1800J
Đáp án A
19.2
Đề bài:
Đặt một hiệu điện thế không đổi vào hai đầu một biến trở R. Điều chỉnh giá trị R và đo công suất toả nhiệt P trên biến trở. Chọn phát biểu đúng.
A. P tỉ lệ với R.
B. P tỉ lệ với R2.
C. P tỉ lệ nghịch với R.
D. P tỉ lệ nghịch với R2.
Phương pháp giải
Vận dụng mối quan hệ giữa công suất và điện trở
Công suất \({\rm{P}} = \frac{{{U^2}}}{R}\)
Đáp án C
19.3
Đề bài:
Đặt hiệu điện thế U vào hai đầu một điện trở. Khi có điện lượng q chuyển qua điện trở thì năng lượng điện tiêu thụ A của điện trở được xác định bằng công thức A=qU. Chọn phát biểu đúng.
A. Năng lượng điện tiêu thụ của điện trở không phụ thuộc vào giá trị điện trở.
B. Năng lượng điện tiêu thụ của điện trở phụ thuộc vào giá trị điện trở.
C. Hiệu điện thế U giữa hai đầu điện trở tỉ lệ nghịch với điện lượng q chuyển qua điện trở.
D. Hiệu điện thế U giữa hai đầu điện trở tỉ lệ thuận với điện lượng q chuyển qua điện trở.
Phương pháp giải
Vận dụng lý thuyết vào công thức đã cho
Với U cho trước và khi có điện lượng q chuyển qua thì năng lượng tiêu thụ là A=qU. Giá trị điện trở R càng lớn thì dòng điện càng nhỏ, như thế sẽ cần thời gian lâu hơn để điện lượng là q và ngược lại nhưng hoàn toàn không ảnh hưởng đến giá trị năng lượng tiêu thụ A. Tóm lại, với một hiệu điện thế cho trước xác định năng lượng tiêu thụ điện của một đoạn mạch chỉ còn phụ thuộc vào điện lượng chuyển qua mạch theo công thức A=qU
19.4
Đề bài:
Mắc hai đầu một biến trở vào hai cực của một nguồn điện có suất điện động E. Điều chỉnh biến trở và đo độ lớn hiệu điện thế giữa hai cực nguồn điện U. Chọn phát biểu đúng.
A. Tỉ số \(\frac{U}{{\rm{E}}}\) càng lớn nếu giá trị biến trở càng lớn.
B. Tỉ số \(\frac{U}{{\rm{E}}}\)càng lớn nếu giá trị biến trở càng nhỏ.
C. Hiệu (E−U) không đổi khi giá trị biến trở thay đổi.
Advertisements (Quảng cáo)
D. Tổng (E+U) không đổi khi giá trị biến trở thay đổi.
Phương pháp giải
Tính tỉ số \(\frac{U}{{\rm{E}}}\)
Tỉ số: \(\frac{U}{{\rm{E}}} = \frac{R}{{R + r}} = \frac{1}{{1 + \frac{r}{R}}}\)⇒R càng lớn thì \(\frac{U}{{\rm{E}}}\)càng lớn.
19.5
Đề bài:
Mắc hai đầu một điện trở R vào hai cực của một acquy. Sau một khoảng thời gian, tổng năng lượng mà acquy cung cấp là 10 J, trong đó nhiệt lượng toả ra trên điện trở là 8,5 J. Chọn đáp án đúng.
A. Điện trở trong của acquy bằng 0 .
B. Điện trở trong của acquy lớn hơn R.
C. Điện trở trong của acquy nhỏ hơn R.
D. Hiệu suất của acquy bằng 15%.
Phương pháp giải
Tính nhiệt lượng tỏa ra
Năng lượng acquy cung cấp bằng tổng năng lượng toả nhiệt trên điện trở R và nhiệt lượng toả ra bên trong acquy (do có điện trở trong r).
Suy ra: Nhiệt lượng toả ra trong nguồn bằng: 10−8,5=1,5 J<8,5 J
Vì cùng dòng điện nên r < R. Hiệu suất của acquy bằng \(\frac{{8,5}}{{10}} = 85{\rm{\% }}\)
19.6
Đề bài:
Mắc hai đầu biến trở vào hai cực của một bình acquy. Điều chỉnh để giá trị của biến trở thay đổi từ 0 đến rất lớn. Chọn phát biểu đúng.
A. Công suất toả nhiệt trên biến trở luôn tăng.
B. Công suất toả nhiệt trên biến trở luôn giảm.
C. Công suất toả nhiệt trên biến trở giảm rồi tăng.
D. Công suất toả nhiệt trên biến trở tăng rồi giảm.
Phương pháp giải
Dựa vào công suất tỏa nhiệt
Công suất toả nhiệt P trên biến trở phụ thuộc vào giá trị biến trở R:
\({\rm{P}} = R{I^2} = R{\left( {\frac{{\rm{E}}}{{R + r}}} \right)^2} = \frac{{{{\rm{E}}^2}}}{{R + \frac{{{r^2}}}{R} + 2r}}\)⇒Khi R tăng từ 0 thì P sẽ tăng từ 0 và đạt cực đại khi R = r, nếu sau đó tiếp tục tăng R đến rất lớn thì P giảm dần về 0 .
19.7
Đề bài:
Mắc hai đầu biến trở vào hai cực của một bình acquy. Điều chỉnh biến trở và đo công suất toả nhiệt P trên biến trở thì thấy kết quả là P có cùng giá trị tương ứng với hai giá trị của biến trở là 2Ω và 8Ω. Điện trở trong của acquy bằng
A. 2Ω.
B. 4Ω.
C. 6Ω.
D. 8Ω.
Phương pháp giải
Dựa vào công suất tỏa nhiệt suy ra phương trình bậc 2 của R để giải
Công suất toả nhiệt trên biến trở: \({\rm{P}} = R{I^2} = R{\left( {\frac{{\rm{E}}}{{R + r}}} \right)^2} \Rightarrow {R^2} - \left( {\frac{{{{\rm{E}}^2}}}{{\rm{P}}} - 2r} \right)R + {r^2} = 0\left( 1 \right)\)
Với mỗi giá trị P xác định thì (1) là một phương trình bậc 2 theo R. Theo đề bài, có hai giá trị khác nhau của biến trở R1 và R2 ứng với cùng một công suất P nghĩa là R1 và R2 là hai nghiệm của (1) thoả định lý Viète (Vi-et): \({R_1}{R_2} = {r^2} \Rightarrow r = \sqrt {{R_1}{R_2}} = \sqrt {2.8} = 4{\rm{\Omega }}\)