50 bài tập Ôn tập chương 2: Dòng điện không đổi mức độ vận dụng

Làm đề thi

Câu hỏi 1 :

Cho đoạn mạch gồm điện trở R1 = 100 (Ω), mắc nối tiếp với điện trở R2 = 200 (Ω), hiệu điên thế giữa hai đầu đoạn mạch là 12 (V). Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R1

  • A U1 = 4 (V).      
  • B U1 = 8 (V). 
  • C U= 1 (V).  
  • D U1 = 6 (V).

Đáp án: A

Lời giải chi tiết:

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 2 :

Đoạn mạch gồm điện trở R1 = 100 (Ω) mắc song song với điện trở R2 = 300 (Ω), điện trở toàn mạch là:

  • A RTM = 75 (Ω).  
  • B RTM = 100 (Ω). 
  • C RTM = 150 (Ω).   
  • D RTM = 400 (Ω).

Đáp án: A

Lời giải chi tiết:

Trong đoạn mạch mắc song song điện trở tương đương được tính theo công thức

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 3 :

Một nguồn điện có điện trở trong 0,1 (Ù) được mắc với điện trở 4,8 (Ù) thành mạch kín. Khi đó hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 12 (V). Cường độ dòng điện trong mạch là

  • A I = 120 (A). 
  • B  I = 12 (A).
  • C  I = 2,5 (A)
  • D  I = 25 (A).

Đáp án: C

Lời giải chi tiết:

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 4 :

Đoạn mạch gồm điện trở R1 = 100 (Ω) mắc song song với điện trở R2 = 300 (Ω), điện trở toàn mạch là:

  • A RTM = 75 (Ω).
  • B RTM = 100 (Ω). 
  • C RTM = 150 (Ω). 
  • D RTM = 400 (Ω).

Đáp án: A

Lời giải chi tiết:

Điện trở đoạn mạch mắc song song được tính theo công thức: R-1 = R1-1 + R2-1 suy ra R = 75 (Ω).

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 5 :

Cho đoạn mạch gồm điện trở R1 = 100 (Ω), mắc nối tiếp với điện trở R2 = 200 (Ω). đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế U khi đó hiệu điên thế giữa hai đầu điện trở R1 là 6 (V). Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là:

  • A U = 12 (V).    
  • B U = 6 (V).
  • C U = 18 (V).
  • D U = 24 (V).

Đáp án: C

Lời giải chi tiết:

- Điện trở toàn mạch là: R = R1 + R2 = 300 (Ω).

- Cường độ dòng điện trong mạch là: I = U1/R1 = 0,06 (A).

- Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là U = I.R = 18 (V).

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 6 :

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).  

Đáp án: D

Lời giải chi tiết:

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 7 :

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:

  • A  t = 4 (phút). 
  • B  t = 8 (phút). 
  • C  t = 25 (phút). 
  • D  t = 30 (phút). 

Đáp án: B

Lời giải chi tiết:

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 8 :

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:

  • A t = 8 (phút).  
  • B t = 25 (phút). 
  • C t = 30 (phút). 
  • D t = 50 (phút). 

Đáp án: D

Lời giải chi tiết:

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 9 :

Cho đoạn mạch điện như hình vẽ. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là 15 V, trên đèn có ghi: 12V – 6W, điện trở dây nối không đáng kể. Xác định giá trị điện trở của biến trở để đèn sáng bình thường.

Lời giải chi tiết:

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 10 :

Cho đoạn mạch gồm điện trở R1 = 100 (Ω), mắc nối tiếp với điện trở R2 = 200 (Ω). đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế U khi đó hiệu điên thế giữa hai đầu điện trở R1 là 6 (V). Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là:

  • A U = 12 (V).
  • B U = 6 (V).    
  • C U = 18 (V)
  • D U = 24 (V).

Đáp án: C

Lời giải chi tiết:

- Điện trở toàn mạch là: R = R1 + R2 = 300 (Ω).

- Cường độ dòng điện trong mạch là: I = U1/R1 = 0,06 (A).

- Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là U = I.R = 18 (V).

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 11 :

Có các điện trở giống nhau loại R = 4Ω. Số điện trở ít nhất để mắc thành mạch có điện trở tương đương R = 11Ω là


  • A 5
  • B 6
  • C 8
  • D 7

Đáp án: B

Phương pháp giải:

Phương pháp: Sử dụng công thức tính điện trở tương đương của mạch mắc nối tiếp và song song

Lời giải chi tiết:

Cách giải:

R = 4Ω; R = 11Ω

+ Rtđ  > R => Mạch gồm R nối tiếp với Rx => Rx = Rtđ – R = 11 – 4 = 7Ω

+ Rx = 7  > R => Rx gồm R nối tiếp với Ry => Ry = Rx – R = 7 – 4 = 3Ω

+ Ry = 3  < R => Ry gồm R // Rz \( \Rightarrow {R_z} = \frac{{R{R_y}}}{{R - {R_y}}} = \frac{{4.3}}{{4 - 3}} = 12\Omega \)

+ Rz = 12Ω => Rz gồm 3 điện trở R nối tiếp với nhau

=> Mạch điện gồm: R nt R nt [R//(R nt R nt R)]

=> Cần ít nhất 6 điện trở

Đáp án B


Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 12 :

Hai bóng đèn sợi đốt có các hiệu điện thế định mức lần lượt là U1 và U2.Nếu công suất định mức của hai bóng đèn đó bằng nhau thì tỷ số hai điện trở R1/R2

  • A (U1/U2)2
  • B U2/U1
  • C U1/U2
  • D (U2/U1)2

Đáp án: A

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức tính công suất định mức \(P = {{{U^2}} \over R}\)

Lời giải chi tiết:

Công suất định mức của hai bóng đèn bằng nhau khi đó  ta có: \({P_1} = {{U_1^2} \over {{R_1}}} = {P_2} = {{U_2^2} \over {{R_2}}} =  > {{{R_1}} \over {{R_2}}} = {{U_1^2} \over {U_2^2}}\)

 => Đáp án A đúng

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 13 :

Để đo suất điện động và điện trở trong của một cục pin, một nhóm học sinh đã mắc sơ đồ mạch điện như hình (H1). Số chỉ của vôn kế và ampe kế ứng với mỗi lần đo được được cho trên hình vẽ (H2). Nhóm học sinh này tính được giá trị suất điện động E và điện trở trong r của pin là

  • A E = 1,50 V; r = 0,8 Ω.  
  • B E = 1,49 V; r = 1,0 Ω.
  • C E = 1,50 V; r = 1,0 Ω.  
  • D  E = 1,49 V; r = 1,2 Ω.

Đáp án: C

Phương pháp giải:

Áp dụng định luật Ohm cho toàn mạch

Lời giải chi tiết:

Đáp án C.

+ Chỉ số mà Von kế đo được \({\rm{Uv  =  }}\xi  - {\rm{Ir}}{\rm{.}}\)

 Tại I = 0,\({\rm{Uv  =  }}\xi  = 1,5{\rm{V}}{\rm{.}}\)

TạiI = 125mA thì \({\rm{Uv = 1,375V}} \to {\rm{r  =  }}{{\xi  - {{\rm{U}}_{\rm{v}}}} \over {\rm{I}}} = {{1,5 - 1,375} \over {{{125.10}^{ - 3}}}} = 1\Omega .\)

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 14 :

Tính hiệu suất của một bếp điện nếu sau t = 20phút nó đun sôi được 2l nước ban đầu ở 20oC. Biết rằng cường độ dòng điện chạy qua bếp là I = 3A, hiệu điện thế của bếp là U = 220V

  • A  H = 75% 
  • B  H = 85%    
  • C H = 95%    
  • D H = 65%     

Đáp án: B

Lời giải chi tiết:

Đáp án B

Công toàn phần: A = UIt = 220.3.20.60 = 792000J

Nhiệt lượng cung cấp để nước sôi (công có ích): Q = mc.∆t = 2.4200.80 = 672000J

=> Hiệu suất: \(H = \frac{Q}{A}.100\%  \approx 85\% \)

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 15 :

Cho một mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động E = 12 (V), điện trở trong r = 1,5 (Ω), mạch ngoài gồm điện trở R1 = 0,5 (Ω) mắc nối tiếp 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

  • A R = 3 (Ω).
  • B R = 2 (Ω).
  • C R = 4 (Ω).
  • D R = 1 (Ω).

Đáp án: B

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính công suất tiêu thụ của điện trở R và định luật Ôm cho toàn mạch, định lý cosi cho hai số không âm.

Lời giải chi tiết:

Áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch và công thức tính công suất.



\(\begin{array}{l}
P = {I^2}.R = \frac{{{E^2}}}{{{{(r + {R_1} + R)}^2}}}.R = \frac{{{E^2}.R}}{{{{(1,5 + 0,5 + R)}^2}}} = \frac{{{E^2}}}{{{{\left( {\frac{2}{{\sqrt R }} + \sqrt R } \right)}^2}}} \le \frac{{{E^2}}}{{{2^2}}} = 36W(cosi)\\
vi:\left( {\frac{2}{{\sqrt R }} + \sqrt R } \right) \ge 2(cossi)\\
= > Pmax = 36W \Leftrightarrow \frac{2}{{\sqrt R }} = \sqrt R = > R = 2\Omega
\end{array}\)

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 16 :

Hai bóng đèn có hiệu điện thế định mức lần lượt là U1 = 110V, U2 = 220V. Chúng có công suất định mức bằng nhau, tỉ số điện trở của chúng bằng:

  • A
    \[\frac{{{R_2}}}{{{R_1}}} = 8\]
  • B
    \[\frac{{{R_2}}}{{{R_1}}} = 2\]
  • C
    \[\frac{{{R_2}}}{{{R_1}}} = 3\]
  • D
    \[\frac{{{R_2}}}{{{R_1}}} = 4\]

Đáp án: D

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính công suất

Lời giải chi tiết:

Áp dụng công thức công suất cho hai bóng đèn

\({P_1} = \frac{{U_1^2}}{{{R_1}}} = {P_2} = \frac{{U_2^2}}{{{R_2}}} = > \frac{{{R_2}}}{{{R_1}}} = \frac{{U_2^2}}{{U_1^2}} = \frac{{{{220}^2}}}{{{{110}^2}}} = 4\)

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 17 :

Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ

E  = 12,5 V; r = 0,4 W, R1 = 8 \(\Omega \);

R2 = 24\(\Omega \);  bóng đèn Đ có ghi số 6 V- 4,5 W.

a)    Tính cường độ dòng điện qua mạch chính?

b)    Đèn sáng như thế nào? Vì sao?

c)    Tính công suất và hiệu suất của nguồn?

Lời giải chi tiết:

 a) Sơ đồ cách mắc ( R1 nt Đ ) //R2

\({R_D} = \frac{{{U^2}}}{P} = \frac{{{6^2}}}{{4,5}} = 8\Omega \)


\({R_N} = \frac{{{R_2}.\left( {{R_1} + {R_D}} \right)}}{{{R_2} + {R_1} + {R_D}}} = \frac{{24.\left( {8 + 8} \right)}}{{24 + 8 + 8}} = 9,6\Omega \)

I =\(\frac{\xi }{{{R_N} + r}} = 1,25(A)\)

b) UN = I.RN=12(V)

\({I_D} = \frac{{{U_N}}}{{{R_1} + {R_D}}} = \frac{{12}}{{8 + 8}} = 0,75A\)

UĐ = IĐ.RĐ = 6(V)

Vì  UĐ = UđmĐ suy ra đèn sáng bình thường

c) Png= E.I =15,625(W)

H =\(\frac{{{R_N}}}{{{R_N} + r}}100\%  = 96\% \)

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 18 :

Cho mạch điện như hình vẽ. Trên các bóng đèn có ghi Đ1 (6 V- 3 W), Đ­2 (3 V- 1,5 W).Để các đèn đều sáng bình thường thì R phải có giá trị là

  • A 3 Ω.       
  • B  6 Ω.   
  • C 4,5 Ω.   
  • D 4 Ω.   

Đáp án: B

Lời giải chi tiết:

Đáp án B

Để hai đèn sáng bình thường thì cường độ dòng điện và hiệu điện thế qua các bóng đèn bằng cường độ dòng điện,hiệu điện thế hiệu dụng

Cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua bóng đèn Đ2 là \(P = IU =  > I = P:U = 1,5:3 = 0,5A\)

Do Đ1//( Đ2nt R) hiệu điện thế hiệu dụng chạy qua bóng đèn là Đ2 là 3V => Hiệu điện thế chạy qua điện trở là 3V

Độ lớn điện trở là \(R = \frac{U}{I} = \frac{3}{{0,5}} = 6\Omega \)

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 19 :

Một khung dây hình vuông cạnh a=6 cm, điện trở R=0,01 Ω được đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B=4.10–3 T, đường sức từ vuông góc với mặt phẳng khung dây. Người ta kéo khung hình vuông thành hình chữ nhật có chiều dài gấp đôi chiều rộng. Điện lượng di chuyển trong khung trong thời gian kéo khung là

  • A 1,44.10–4 C.
  • B 1,6.10–3 C.
  • C 1,6.10–4 C
  • D 1,44.10–3 C

Đáp án: C

Phương pháp giải:

Từ thông φ = Bscosα

Suất điện động cảm ứng có E = - Δφ/Δt

Định luật Ôm cho đoạn mạch : I = E/R = q/t

Lời giải chi tiết:

Diện tích hình vuông S = a2 = 0,62 = 3,6.10-3m2

Diện tích hình chữ nhật: \(S'=\frac{2a}{3}.\frac{4a}{3}={{3,2.10}^{-3}}{{m}^{2}}\)

\(\Rightarrow \Delta S={{0,4.10}^{-3}}{{m}^{2}}\Rightarrow \Delta \varphi =B.\Delta S.c\text{os0=1}\text{,6}\text{.1}{{\text{0}}^{-6}}\text{W}b\)

Suất điện động cảm ứng  \(E=\frac{\Delta \varphi }{\Delta t}\Rightarrow I=\frac{E}{R}=\frac{\Delta \varphi }{R.\Delta t}\)

Điện lượng dịch chuyển trong khung: \(\Delta q=I.\Delta t=\frac{\Delta \varphi }{R}={{1,6.10}^{-4}}C\)

Chọn C

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 20 :

Cho đường đặc trưng Vôn – Ampe của hai vật dẫn có điện trở R1, R2 như hình vẽ. Chọn kết luận đúng.

  • A R1 < R2   
  • B R1 > R2   
  • C không thể so sánh R1, R2            
  • D R1 = R

Đáp án: A

Phương pháp giải:

Biểu thức định luật Ôm cho đoạn mạch chứa điện trở: \(I=\frac{U}{R}\)

Lời giải chi tiết:

Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch chứa điện trở: \(I=\frac{U}{R}\)

Lấy giá trị U1 = U2 từ hình vẽ ta thấy I1 > I2 => R1 < R2

Chọn A

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 21 :

Để đo suất điện động và điện trở trong của một pin, một nhóm học sinh đã mắc sơ đồ mạch điện như hình vẽ (Hình 1). Vôn kế có điện trở rất lớn, đóng công tắc K và điều chỉnh biến trở, số chỉ của vôn kế và ampe kế ứng với mỗi lần đo được cho trên hình vẽ bên (Hình 2). Nhóm học sinh này tính được giá trị trung bình của suất điện động và điện trở trong của pin đó lần lượt là

  • A 1,49V và 1,2Ω
  • B 1,49V và 1,0Ω   
  • C 1,50V và 0,8Ω   
  • D 1,50V và 1,0Ω

Đáp án: D

Phương pháp giải:

Biểu thức định luật Ôm cho toàn mạch : \(I=\frac{E}{r+R}\)

Biểu thức định luật Ôm cho đoạn mạch chỉ chứa điện trở : U = IR

Ampe kế lí tưởng mắc nối tiếp với đoạn mạch đo cường độ dòng điện qua đoạn mạch.

Vôn kế lí tưởng mắc song song với đoạn mạch đo hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch.

Lời giải chi tiết:

Cường độ dòng điện qua mạch = Số chỉ ampe kế : \(I=\frac{E}{r+R}\)

Số chỉ vôn kế = điện áp hai đầu điện trở : \(U=\text{IR=}\frac{\text{ER}}{R+r}\)

Từ đồ thị ta thấy khi I = 0 thì UV =  E = 1,5V

Khi I = 125mA = 0,125A thì U = 1,375V => R = 11Ω

Ta có: \(U=\text{IR=}\frac{\text{ER}}{R+r}\Rightarrow 1,375=\frac{1,5.11}{11+r}\Rightarrow r=1\Omega \)

Chọn D

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 22 :

Để xác định điện trở trong r của một nguồn điện, một học sinh mắc mạch điện như hình (H1). Đóng khóa K và điều chỉnh con chạy C, kết quả đo được mô tả bởi đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của số chỉ U của vôn kế V vào số chỉ I của ampe kế A như hình (H2). Điện trở của vôn kế rất lớn. Biết \({{R}_{0}}=2\text{0,3  }\!\!\Omega\!\!\text{ }\). Giá trị của r được xác định bởi thí nghiệm này là

 

H1

  • A \(\text{0,49  }\!\!\Omega\!\!\text{ }\)
  • B \(\text{0,85  }\!\!\Omega\!\!\text{ }\)
  • C \(\text{1,0  }\!\!\Omega\!\!\text{ }\)
  • D \(\text{1,5  }\!\!\Omega\!\!\text{ }\)

Đáp án: A

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức: \(U=\xi -I({{R}_{0}}+r)\)

Lời giải chi tiết:

Từ đồ thị ta suy ra: \(1,58=\xi \) và \(0=1,58-({{\text{R}}_{\text{0}}}\text{+r)}\text{.0,076}\)

\(\Rightarrow {{R}_{0}}+r=20,\text{79 ( }\!\!\Omega\!\!\text{ })\Rightarrow r=0\text{,49 ( }\!\!\Omega\!\!\text{ )}\)

Chọn A

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 23 :

Một bàn là điện sử dụng điện áp 220 V thì dòng điện chạy qua bàn là có cường độ là 5A.

a) Tính nhiệt lượng một bàn là tỏa ra trong 30 phút theo đơn vị Jun ?

b) Một xưởng may sử dụng 10 bàn là như trên trong 30 ngày, trung bình mỗi ngày một bàn là sử dụng 30 phút. Tính tiền điện phải trả khi sử dụng số bàn là trên. Biết giá điện được tính theo bảng sau: 

Phương pháp giải:

a) Q = P.t = U.I.t

b) Tính điện năng tiêu thụ của xưởng may (10 bàn là trong 30 ngày), sau đó đổi sang số đo công của dòng điện. 1kWh = 3600000 W. Sau đó tính tiền điện theo bảng

Lời giải chi tiết:

Tóm tắt:

Bàn là: U = 220V; I = 5A

a) Tính Q = ? Biết t = 30 phút theo đơn vị Jun ?

b) Một xưởng may sử dụng 10 bàn là; trong 30 ngày, 30 phút/ngày. Tính tiền điện phải trả khi sử dụng số bàn là trên. Biết giá điện được tính theo bảng sau: 

Giải :

a) 

\(Q = U.I.t = 220.5.30.60 = 1980000{\rm{ }}J\)

b) 10 bàn là sử dụng trong 30 ngày, mỗi ngày 30 phút thì đã sử dụng lượng điện năng là:

\(A = 10.Q.30 = 594000000J = 165{\rm{ }}kWh\)

Tính tiền điện : 

\(N = 50.1549 + 50.1600 + 65.1858 = 77450 + 80000 + 120770 = 278220\)  (đồng)

Đáp số: a) 1980000 J; b) 278220 đồng.

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 24 :

Mắc bóng điện trên vỏ có ghi: 100V – 50W, vào mạng điện có điện áp là 240V. Để bóng điện đó sáng bình thường cần mắc nối tiếp với điện trở có giá trị:

  • A R = 280Ω                    
  • B R = 880Ω                    
  • C R = 200Ω                    
  • D R = 120Ω

Đáp án: A

Phương pháp giải:

Để đèn sáng bình thường thì cường độ dòng điện và hiệu điện thế hai đầu đèn phải thỏa mãn giá trị định mức.

Áp dụng công thức P = U.I để tìm giá trị định mức của cường độ dòng điện.

Đối với đoạn mạch nối tiếp thì:

\(\left\{ \begin{array}{l}
U = {U_d} + {U_R}\\
I = {I_d} = {I_R}
\end{array} \right.\)

Lời giải chi tiết:

Đối với đoạn mạch nối tiếp thì:

\(U = {U_d} + {U_R} \Rightarrow {U_R} = U--{U_d} = 240--100 = 140{\rm{ }}V\)

Ta có:

\({P_d} = {U_d}.{I_d} \Rightarrow {I_d} = \frac{{{P_d}}}{{{U_d}}} = \frac{{50}}{{100}} = 0,5A\).

Áp dụng định luật Ôm ta có:  

\(R = \frac{{{U_R}}}{I} = \frac{{140}}{{0,5}} = {280_{}}(\Omega )\)

Chọn A

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 25 :

Khi hai điện trở giống nhau mắc song song vào một hiệu điện thế \(U\) không đổi thì công suất tiêu thụ của chúng là \(20\left( {\rm{W}} \right).\)Nếu mắc chúng nối tiếp rồi mắc vào hiệu điện thế nói trên thì công suất tiêu thụ của chúng là

  • A \(40W\)    
  • B \(5W\)    
  • C \(8W\)                                 
  • D \(10{\rm{W}}\)

Đáp án: B

Phương pháp giải:

+ Vận dụng biểu thức tính điện trở mắc nối tiếp: \({R_{nt}} = {R_1} + {R_2}\)

+ Vận dụng biểu thức tính điện trở mắc song song: \(\dfrac{1}{{{R_{//}}}} = \dfrac{1}{{{R_1}}} + \dfrac{1}{{{R_2}}}\)

+ Áp dụng biểu thức tính công suất: \(P = \dfrac{{{U^2}}}{R}\)

Lời giải chi tiết:

Ta có 2 điện trở giống nhau: \({R_1} = {R_2} = R\)

+ Khi 2 điện trở mắc song song với nhau

- Điện trở tương đương của mạch: \({R_{//}} = \dfrac{{{R_1}{R_2}}}{{{R_1} + {R_2}}} = \dfrac{R}{2}\)

- Công suất của mạch khi này: \({P_{//}} = \dfrac{{{U^2}}}{{{R_{//}}}} = \dfrac{{{U^2}}}{{\dfrac{R}{2}}} = 20W\)

\( \Rightarrow {U^2} = 10R\)

+ Khi 2 điện trở mắc nối tiếp với nhau

- Điện trở tương đương của mạch: \({R_{nt}} = {R_1} + {R_2} = 2R\)

- Công suất của mạch khi này: \({P_{nt}} = \dfrac{{{U^2}}}{{{R_{nt}}}} = \dfrac{{10R}}{{2R}} = 5W\)

Chọn B

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 26 :

Hai dây dẫn, khi mắc nối tiếp thì có điện trở tương đương gấp \(4,5\) lần khi mắc song song. Tỉ số điện trở của hai dây là

  • A \(3.\)      
  • B \(5.\) 
  • C \(2.\)           
  • D \(4.\)

Đáp án: C

Phương pháp giải:

+ Vận dụng biểu thức tính điện trở mắc nối tiếp: \({R_{nt}} = {R_1} + {R_2}\)

+ Vận dụng biểu thức tính điện trở mắc song song: \(\dfrac{1}{{{R_{//}}}} = \dfrac{1}{{{R_1}}} + \dfrac{1}{{{R_2}}}\)

Lời giải chi tiết:

Ta có:

+ Khi 2 dây dẫn mắc nối tiếp, điện trở tương đương của 2 dây dẫn: \({R_{nt}} = {R_1} + {R_2}\)

+ Khi 2 dây dẫn mắc song song, điện trở tương đương khi này: \({R_{//}} = \dfrac{{{R_1}{R_3}}}{{{R_1} + {R_2}}}\)

Theo đề bài, ta có: \({R_{nt}} = 4,5{R_{//}}\)

\(\begin{array}{l} \Leftrightarrow {R_1} + {R_2} = 4,5\left( {\dfrac{{{R_1}{R_2}}}{{{R_1} + {R_2}}}} \right)\\ \Leftrightarrow {\left( {{R_1} + {R_2}} \right)^2} = 4,5{R_1}{R_2}\\ \Leftrightarrow R_1^2 - \dfrac{5}{2}{R_1}{R_2} + R_2^2 = 0\end{array}\)

Do \({R_1},{R_2} \ne 0\)

Chia  cả 2 vế cho \({R_2}\) ta được:

\({\left( {\dfrac{{{R_1}}}{{{R_2}}}} \right)^2} - \dfrac{5}{2}\dfrac{{{R_1}}}{{{R_2}}} + 1 = 0 \Rightarrow \left[ \begin{array}{l}\dfrac{{{R_1}}}{{{R_2}}} = 2\\\dfrac{{{R_1}}}{{{R_2}}} = \dfrac{1}{2}\end{array} \right.\)

Chọn C

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 27 :

a)  Viết công thức của định luật Jun – Len xơ và giải thích các đại lượng có trong công thức của định luật.

Rđ

b) Một bóng đèn sợi đốt loại (6V – 6W). Tính nhiệt lượng do bóng đèn này tỏa ra trong thời gian 20 phút, biết đèn sáng bình thường.

c) Mắc nối tiếp bóng đèn trên với biến trở Rx và đặt vào hai đầu mạch một nguồn điện có suất điện động 14V, điện trở trong r = 1Ω. Tìm giá trị của Rx để công suất tiêu thụ trên Rx  đạt giá trị cực đại. Tính công suất cực đại đó.

Phương pháp giải:

a) Sử dụng biểu thức định luật Jun – Len xơ SGK VL11 trang 47

b) Sử dụng biểu thức tính nhiệt lượng: \(Q = {I^2}Rt = Pt\)

c)

+  Sử dụng biểu thức định luật Ôm cho toàn mạch: \(I = \dfrac{E}{{R + r}}\)

+ Sử dụng biểu thức tính công suất: \(P = {I^2}R\)

+ Áp dụng BĐT Cosi

Lời giải chi tiết:

a) Biểu thức định luật Jun-Len xơ: \(Q = {I^2}Rt\)

Trong đó:

+ \(Q\): Nhiệt lượng tỏa ra

+ \(I\): Cường độ dòng điện

+ \(R\): Điện trở của vật dẫn

+ \(t\): Thời gian dòng điện chạy qua vật dẫn

b) Nhiệt lượng đèn tỏa ra trong thời gian \(t = 20' = 20.60 = 1200s\) là:

\(Q = Pt = 6.1200 = 7200J\)

c)

+ Điện trở của đèn: \({R_d} = \dfrac{{U_{dm}^2}}{{{P_{dm}}}} = \dfrac{{{6^2}}}{6} = 6\Omega \)

+ Điện trở tương đương mạch ngoài: \(R = {R_d} + {R_x} = 6 + {R_x}\)

+ Cường độ dòng điện qua mạch: \(I = \dfrac{E}{{R + r}} = \dfrac{{14}}{{6 + {R_x} + 1}} = \dfrac{{14}}{{7 + {R_x}}}\)

+ Công suất tiêu thụ trên \({R_x}\): \(P = {I^2}{R_x} = \dfrac{{{{14}^2}}}{{{{\left( {7 + {R_x}} \right)}^2}}}.{R_x} = \dfrac{{196}}{{{{\left( {\dfrac{7}{{\sqrt {{R_x}} }} + \sqrt {{R_x}} } \right)}^2}}}\)

\({P_{max}}\) khi \({\left( {\dfrac{7}{{\sqrt {{R_x}} }} + \sqrt {{R_x}} } \right)^2}_{\min }\)

Ta có: \({\left( {\dfrac{7}{{\sqrt {{R_x}} }} + \sqrt {{R_x}} } \right)^2} \ge {\left( {2\sqrt 7 } \right)^2} = 28\)

Dấu “=” xảy ra khi \(\dfrac{7}{{\sqrt {{R_x}} }} = \sqrt {{R_x}}  \Rightarrow {R_x} = 7\Omega \)

\({P_{max}} = \dfrac{{196}}{{28}} = 7{\rm{W}}\) 

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 28 :

Một nguồn ắc quy có suất điện động 11 V và điện trở nội \(10\,\,\Omega \). Nếu dùng ắc quy cấp điện cho một tải có điện trở tương đương \(100\,\,\Omega \) thì công suất tiêu thụ của tải là:

     

  • A 100 W.                          
  • B 10 W.                                 
  • C 1 W.                                            
  • D 0,1 W.

Đáp án: C

Phương pháp giải:

Cường độ dòng điện qua mạch: \(I=\frac{E}{r+R}\)

Công suất tiêu thụ của mạch ngoài: \(P={{I}^{2}}R\)

Lời giải chi tiết:

Cường độ dòng điện mạch ngoài là: \(I=\frac{E}{r+R}=\frac{11}{10+100}=0,1\,\,\left( A \right)\)

Công suất tiêu thụ của mạch ngoài: \(P={{I}^{2}}R=0,{{1}^{2}}.100=1\,\,\left( W \right)\)

Chọn C.

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 29 :

Cho mạch điện như sơ đồ hình bên. Các nguồn giống nhau, mỗi nguồn có suất điện động E = 4 (V), điện trở trong r = 2 (Ω). Mạch ngoài là biến trở R. Công suất cực đại trên biến trở R bằng

  • A 2W      
  • B 8W       
  • C 4W        
  • D 12,5W

Đáp án: D

Phương pháp giải:

- Áp dụng công thức tính suất điện động của bộ nguồn

 + Khi các nguồn ghép song song Eb = E;

 + Khi các nguồn ghép nối tiếp Eb=\(\sum {{E_i}} \).

 + Khi bộ nguồn ghép hỗn hợp thì ta tách ra thành các thành phần song song và nối tiếp để tính Eb.

- Tính điện trở trong bộ nguồn

  + Ghép nối tiếp rb=\(\sum {{r_i}} \) ;

  + Ghép song song thì

\(\frac{1}{{{r_b}}} = \frac{1}{{{r_1}}} + \frac{1}{{{r_2}}} + ...\) .

- Áp dụng công thức tính công suất mạch ngoài và định luật Ôm cho toàn mạch :

\(P = {I^2}.R = \frac{{E_b^2}}{{{{(R + r)}^2}}}.R\)

Lời giải chi tiết:

Từ hình vẽ ta thấy có 4 nguồn ghép song song (2//2) và ghép nối tiếp với 3 nguồn nối tiếp, ta xác định được suất điện động của bộ nguồn :

 Eb = 3e + 2e = 5e

Áp dụng công thức tính công suất mạch ngoài và định luật Ôm cho toàn mạch :

\(\begin{array}{l}
P = {I^2}.R = \frac{{E_b^2}}{{{{(R + {r_b})}^2}}}.R = \frac{{{{(5e)}^2}}}{{\left( {R + 2{r_b} + \frac{{r_b^2}}{R}} \right)}}\\
Cossi:R + 2{r_b} + \frac{{r_b^2}}{R} \ge 2{r_b} + 2{r_b} = 4{r_b}\\
\Rightarrow P \le \frac{{{{(5e)}^2}}}{{4{r_b}}}
\end{array}\)

Theo BĐT Cô – si ta có :

\(R + 2{r_b} + \frac{{r_b^2}}{R} \ge 2{r_b} + 2{r_b} = 4{r_b} \Rightarrow P \le \frac{{{{(5e)}^2}}}{{4{r_b}}}\)

Tính điện trở trong bộ nguồn ghép nối tiếp \({r_b} = \sum {{r_i}} \) ; bộ nguồn ghép song song thì .

\(\frac{1}{{{r_b}}} = \frac{1}{{{r_1}}} + \frac{1}{{{r_2}}} + ...\)

Với bộ nguồn ghép như hình thì :  rb = 4r = 8Ω.

Vậy :

\({P_{max}} = \frac{{{{\left( {5.4} \right)}^2}}}{{4.8}} = 12,5W\)

Chọn D

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 30 :

Một nguồn điện có suất điện động e = 18 V, điện trở trong r = 6 \Omega dùng để thắp sáng các bóng đèn loại 6 V - 3 W.

    a) Có thể mắc tối đa mấy bóng đèn để các đèn đều sáng bình thường và phải mắc chúng như thế nào?

    b) Nếu chỉ có 6 bóng đèn thì phải mắc chúng thế nào để các bóng đèn sáng bình thường. Trong các cách mắc đó cách mắc nào lợi hơn.

Lời giải chi tiết:

Đáp án - Lời giải

Xem thêm

>> Học trực tuyến Lớp 11 cùng thầy cô giáo giỏi trên Tuyensinh247.com. Bứt phá điểm 9,10 chỉ sau 3 tháng. Cam kết giúp học sinh lớp 11 học tốt, hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả.