giáo án dạy thêm vật lý 11 chương 2 dòng điện không đổi

DẠY THÊM VẬT LÍ 11 Ngày soạn: 24/9/2013 CHƯƠNG DỊNG ĐIỆN KHƠNG ĐỔI Bài 1: DỊNG ĐIỆN KHƠNG ĐỔI NGUỒN ĐIỆN I MỤC TIÊU Học sinh biết cách giải số tập cường độ, suất điện động dịng điện khơng đổi II CHUẨN BỊ Bài 1: Một dây dẫn kim loại có electron tự chạy qua tạo thành dịng điện khơng đổi Dây có tiết diện 0,6 mm2, thời gian t = 10s có điện lượng q = 9,6 C qua Tính: a) Cường độ dịng điện qua dây dẫn b) Số electron qua tiết diện ngang dây 10s Hướng dẫn: a) Cường độ dòng điện I  q  0,96 A t b) Số electron qua tiết diện ngang dây 10s là: N  q 9,   6.1019  electron  19 e 1,6.10 Bài 2: Suất điện động pin đồng hồ điện tử 1,5V Tính cơng lực lạ di chuyển điện tích +8C từ cực âm tới cực dương nguồn điện Hướng dẫn: Công lực lạ: A  q.  8.1,5  12 J Bài 3: Một nguồn điện có suất điện động 10V Khi mắc nguồn điện thành mạch điện kín cung cấp dịng điện có cường độ 0,8A Tính cơng nguồn điện sinh thời gian phút Hướng dẫn: Công nguồn điện: A  q.  I t.  0,8  5.60  10  2400  J   Bài tốn: Xét mạch điện hình vẽ: Nguồn điện pin có suất điện động   12V Hiệu điện hai điểm A B U A + - B = 10V Cường độ dòng điện mạch 1,5A a) Điện tiêu thụ phút công suất tiêu thụ điện đoạn mạch AB b) Công suất tỏa nhiệt điện trở R R c) Công công suất nguồn phút Hướng dẫn a) Điện tiêu thụ: A = UIt = 10.1,5.(1.60)= 900 J; Công suất tiêu thụ: P = U.I = 15 W b) PR = I2.R.= U.I = 15 W c) Công nguồn điện: Ang   It  12.1,5.60  1080 J Công suất nguồn: Png   I  12.1,5  18W DẠY THÊM VẬT LÍ 11 Dạy thêm Ngày soạn: 15/10/2013 BÀI ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI TOÀN MẠCH I MỤC TIÊU Kiến thức : - Ơn lại định luật Ơm tồn mạch, hiệu điện hai cực nguồn, tượng đoản mạch, hiệu suất nguồn điện Kỹ : Giải tập liên quan đến định luật Ơm tồn mạch II CHUẨN BỊ Bài 1: Cho đoạn mạch hình vẽ:   7,8V , r  0, 4 ; R1 = R2 = R =  ; R4 =  a) Tính dịng điện qua điện trở b) Hiệu điện hai cực nguồn Công suất tiêu thụ đoạn mạch AB nguồn điện Đáp án:  7,8   1,95 A ; RN  r 3,  0, U U U AB    Ir  7,8  1,95.0,  7, 02V ; I1  I  AB  1,17 A ; I  I  AB  0, 78 A R13 R24 b) Unguồn = U AB    Ir  7,8  1,95.0,  7,02V a) R13 =  ; R24 =  ; RN = R1234 = 3,6  ; I  c) PAB  I RAB  13, 689  W  ; Pnguôn   I  15, 21 W  , r Câu 2: Cho mạch điện hình vẽ: Vơn kế có điện trở lớn, Ampe kế có điện trở nhỏ Vôn kế 15V, ampe kế 1,5A, nguồn điện có r =  Tính điện trở R  V Hướng dẫn: I R A U U 15 �R V   10 UV    I r �   UV  I r  11,5V R I A 1,5 Câu 3: Cho mạch điện hình vẽ: Biết R = 2,6  ; R2 =  ; đèn ghi 6V-6W;   18V , r =  a) Tính điện trở RĐ, RAB b) Tính cường độ dòng điện qua đèn Đèn sáng nào? Hướng dẫn: a) Pđm = Uđm.Iđm = RAB  R1  U dm U2 � RD  dm  6 RD Pdm R2 RD 4.6  2,   5 R2  RD 46 , r R2 R1 Đ RĐ DẠY THÊM VẬT LÍ 11 b) I AB   RAB �I  I D  I AB  A  3A ; � �I RD � I D  1, A  I dm � Đèn sáng bình thường r �I  R   �D Câu 4: Cho mạch điện hình vẽ:   6V ; r = 0,5  ; R1 = R2 =  ; R3 = R5 =  ; R4 =  Điện trở ampe kế dây nối không đáng kể A Tính cường độ dịng điện qua điện trở, số ampe kế hiệu điện hai cực nguồn điện Hướng dẫn: C R2 A R4 B R3 R5 D R R R R 2.6 4.4 R24    1,5  ; R35    ; R2  R4  R3  R5  RN  R1  R24  R35  5,5 ;  I   A ; I1=I=1A; RN  r 5,5  0,5 U U U  U  U 24  I R24  1,5V ; I   0, 75 A ; I   0, 25 A R2 R4 U U U  U  U 35  I R35  V ; I   0,5 A ; I   0,5 A R3 R5 ,r R1 IA = I2 – I3 = 0,25A; UN = 5,5V B2 Điện công suất điện Định luật Jun – Len-Xơ Bài Có dây điện trở sử dụng cho bếp điện Nếu sử dụng dây thứ nước nồi sôi sau thời gian t1= 10 phút Nếu sử dụng dây thứ hai thời gian t = 40 phút Bỏ qua mát nhiệt Tính thời gian đun sôi nước dây điện trở mắc a) Nối tiếp b) Song song (ĐS: a) 50 phút; b) phút) Đ1 R1 Bài Có đèn 120V - 60W 120V - 45W A a) Tính điện trở cường độ định mức đèn b) Mắc đèn theo hai cách hình a b, U AB = Cách I 240V hai đèn sáng bình thường Tính r 1, r2 Cách mắc Đ1 có lợi A (ĐS: a) R1=240  , R2= 320  , I1=0,5A, I2 = 0,375A; b) r1 = 137  , r2 = 960  , cách II) B Đ2 B Cách II Bài Cho mạch điện hình vẽ, U AB = 6,48V; bóng đèn Đ1 loại 6V – 3W; bóng đèn Đ2 loại 2,5V – 1,25W a) điều chỉnh R1 R2 cho đèn Đ1 Đ2 sáng bình A thường Tính giá trị R1 R2 b) giữ nguyên giá trị R1, điều chỉnh biến trở R2 ' cho có giá trị R2  1 Khi độ sáng bóng đèn thay đổi so với trường hợp a (ĐS: a) R1=0,48  , R2=  ) R1 R1 Đ2 Đ1 B Đ2 R2 DẠY THÊM VẬT LÍ 11 Bài Dùng bếp điện có cơng suất P = 600W, hiệu suất H = 80% để đun 1,5 lít nước nhiệt độ t = 200C Hỏi sau nước sôi? Cho nhiệt dung riêng nước c = 4,18 kJ/(kg.K) (ĐS: 17 phút 25s) Bài Người ta dùng ấm nhơm có khối lượng m = 0,4kg để đun lượng nước m = kg sau 20 phút nước sơi Bếp điện có hiệu suất H = 60% dùng mạng điện có hiệu điện U = 220V Nhiệt độ ban đầu nước t = 200C, nhiệt dung riêng nhôm c1 = 920 J/(kg.K), nhiệt dung riêng nước c = 4,18 kJ/(kg.K) Hãy tính nhiệt lượng cần cung cấp cho ấm nước dòng điện chạy qua bếp điện (ĐS: 688240J; 4,4A) $3 Định luật Ohm toàn mạch C Bài Cho mạch điện hình vẽ   6V ; r = 0,5  ; R1 = R2 =  ; R3 A = R5 =  ; R4 =  Điện trở ampe kế dây nối không đáng R3 R2 A kể R5 R4 Tính cường độ dịng điện qua điện trở, số ampe kế hiệu điện D hai cực nguồn điện (ĐS: I1=I=1A; I2=0,75A; I3=0,5A; I4=0,25A; I5 =0,5A; IA =0,25A; U = R1 5,5V) ,r Bài Cho mạch điện hình vẽ   48V ; r =  ; R1 =  ; R2 A =8  ; R3 =6  ; R4 = 16  a) Tính hiệu điện hai điểm MN b) Nối M, N đoạn dây, tính I qua MN ( a)UMN = 4V) M R1 R2 B R3 R4 N B ,r B4 Định luật ohm cho loại đoạn mạch Bài a) Acquy   6V , r = 0,5  nạp điện nguồn hiệu điện A ,r UAB = 12V qua biến trở R mắc nối tiếp Tính R để cường độ dịng điện nạp I = 2A A b) Sau acquy dùng để thắp sáng bóng đèn điện Biết cường độ dịng điện qua acquy 1,2A Tính hiệu điện hai đầu acquy (ĐS: R = 2,5  b) U’AB=5,4V) Bài Cho mạch điện hình vẽ:   3V ; r = 0,5  , R1=2  , R2=4  , R4=  , R5=10  RA=0 Ban đầu K mở ampe kế I =1,2A a) Tính UAB cường độ dịng điện qua điện trở b) Tính R3, UMN, UMC c) Khi K đóng, tìm cường độ mạch nhánh A (ĐS: UAB = 4,8V, I2=I4=0,4A, I13=0,8A ;b) R3 =  , UMN = 0, UMC = 0,8V; c) mạch cầu cb nên I không đổi) Bài Cho mạch điện hình vẽ:   12V ; r1 =  ,   6V , r2 =  ;   9V , r3 =  , R1 =  , R2=2  , R3=3  Tính UAB B R B ,r M R3 R1 R5 K R2 N C ,r R4 A ,r R1 A 1 , r1 _(ĐS: 13,6V)  , r2 R2 B R3 3 , r3 B DẠY THÊM VẬT LÍ 11 Bài Cho mạch điện hình: R1 = 2R2, R4 = 2R3 , E1 = 12V, r1 = r2 =2  , RA =RG = 0, RV lớn a) K mở, vôn kế 10V, ampe kế 1/3 A Tính R 1, R2, R3, R4 b) K đóng, điện kế Tính  c) Thay khóa K tụ C  3 F đổi cực nguồn  A Tính Q tụ xác định dấu điện tích tụ (ĐS: a) 10  ,  , 10  , 20  b) 3,33V c) 2.10-5C nối với M âm) M R1  , r2 A R2 G K R3 R4 N B 1 , r1 V Bài Cho mạch điện hình E1 = 20V, E2 = 32V, r1 =  , r2 = 0,5  , A I1 1 , r1 R =  Tính I qua nhánh  , r2 (ĐS: I1= -4A; I2 = 16A; I = 12A) I2 B R I Bài cho mạch hình vẽ E1 = 1,9V, E2 =1,7V; E3 = 1,6V; r1 = 0,3  ; r2 = r3 = 0,1  Ampe kế số Tính điện trở R dòng điện qua mạch nhánh A A (ĐS: R=0,8  ; I1 = 1A; I2= 1A; I= 2A) Bài Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ D E1 = 2,4V; r1= 0,1  ;E2 = 3V; r2= 0,2  ; R1 = 3,5  ; R2=R3=  ; R4=2  Tính hiệu điện UAB UAC (ĐS: UAB = 1,5V; UAC = -2V) 3 , r3 R A R2 1 , r1 Bài Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ A E1 = 18V; r1=  ; E2 = 10,8V; r2= 2,4  ; R1 =  ; R2=3  ; RA=2  ; C   F Tính cường độ dịng điện qua E1; E2, số ampe kế, hiệu điện R1 điện tích tụ C hai trường hợp a) K mở b) K đóng (ĐS: a) I1 = 1,125A; I2 = -1,125A; IA = 0; UC = UAB = 13,5V; q = 2,7 105 C b) I1 = 1,8A; I2 = 0A; IA = 1,8A; UC = 5,4V; q = 1,08 10-5C) B 1 , r1  , r2 F R3 R4 C B R1  , r2 B 1 , r1  , r2 C RA A K R2 B5 Công, công suất nguồn điện máy thu B Bài Cho nguồn E = 16V; r =  nối với mạch gồm R1 =  RA2 mắc , rR song I song Tìm R2 để: R1 a) Công suất nguồn cực đại R2 DẠY THÊM VẬT LÍ 11 b) Cơng suất tiêu hao nguồn cực đại c) Cơng suất mạch ngồi cực đại d) Công suất tiêu thụ R1 cực đại e) Công suất tiêu thụ R2 cực đại (ĐS: a) R2=0; b) R2=0; c) R2 � � d) R2 � � e) R2 =  ) DẠY THÊM VẬT LÍ 11 BÀI TẬP GHÉP NGUỒN ĐIỆN THÀNH BỘ Câu 1: Hai nguồn điện có suất điện động  điện trở r mắc thành nguồn mắc với điện trở R  11 sơ đồ hình Trong trường hợp Hình a, dịng điện qua R có cường độ: I1 = 0,4 A, cịn trường họp hình b, dịng điện chạy qua R có cường độ I2 = 0,25 A Tính suất điện động  điện Hình 1a trở r 1b Hướng dẫn Với sơ đồ mạch điện hình 1a, hai nguồn mắc nối tiếp ta có: U1  I1 R  2  I1r �   0, 4r  2, (1) Với sơ đồ mạch điện hình 1b, Hai nguồn mắc song song ta có: U2  I2 R    I r �   0,125r  2, 75 Hình (2) Giải hệ hai phương trình (1) (2) ta được:   3V ; r  2 Câu 2: Cho mạch điện hình 1 = 20V,  = 32V, r1 =  , r2 = 0,5  , R =  Tính I qua nhánh Hướng dẫn: I1= -4A; I2 = 16A; I = 12A Câu 3: Cho mạch điện hình vẽ: E = 4V, r =  ; R1 =  ; R2 = 3,6  ; Đ(3V-1,5W) a) Tính điện trở điện trở suất nguồn b) Tính cường độ dịng điện qua điện trở nhận xét độ sáng đèn c) Tính cơng suất tiêu thụ nguồn hiệu suất nguồn Hướng dẫn a) Eb = 2E = 8V; rb = 2r =  R R U dm  6 ; RAB  D  2, 4 ; R1  RD Pdm RN  RAB  R2  6 ; Eb I  1A  I R ; rb  RN U U AB  I RAB  2, 4V � I R1  AB  0, A R1 P U I D  AB  0, A < I dmD  dm  0,5 A đèn sáng yếu bình thường RD U dm c) Cơng suất nguồn: P  E.I  4W b) RD  A B I1 1 , r1  , r2 I2 R I DẠY THÊM VẬT LÍ 11 d) Hiệu suất nguồn: H  UN   75% Eb Câu 4: Cho mạch điện hình vẽ: E1 = 10V; r1 = 0,8  ; E2 = 5V; r2 = 0,4  Đ(6V-3W); R1 =  ; R2 =  ; R3 =  a) Tính cường độ dịng điện mạch b) Tính cường độ dịng điện qua đèn nhận xét độ sáng đèn c) Tính UCD Hướng dẫn: U dm  12 ; R23  R2  R3  8 ; Pdm Eb 15   1,5 A ; U AB  I RAB  7, 2V  8,8 ; I  RN  rb 8,8  1, a) Eb  E1  E2  15V ; rb  r1  r2  1,  RD  R23 RD  4, 4 ; RN  R1  RAB R23  RD U AB 7,   0, A ; U D  U AB  7, 2V  U dmD � đèn sáng mạnh bình thường (Hoặc ID b) I D  RD 12 RAB  > IđmD = Pđm/Uđm = 0,5A) c) I  I  I 23  U AB  0,9 A ; U CD  U CA  U AD   I R2  E1  I ( R1  r1 )  0,1V R23 Câu 5: Có hai nguồn điện giống nhau, nguồn có suất điện động   10V , điện trở R r  2 Đ1(3V-3W); Đ2(9V-4,5W); R  9 Đ1 a) Tính cường độ dịng điện mạch b) Nhận xét độ sáng đèn B A Đ2 c) Tính cơng suất nguồn Hướng dẫn a) b    10V ; rb  RĐ1 = RN  U dm  3; I dm1 Pdm1  RD R  r  1 ; P U2 P  dm1  1A ; RĐ2 = dm  18; I dm  dm2  0,5 A U dm1 Pdm U dm  RD1  9 ; I  Eb 10   1A ; RN  rb  RD  R b) I D1  I  I dm1 � đèn sáng bình thường U D  U AB  I RAB  6V  U dm � đèn sáng yếu I c) Công suất nguồn: P1  E   2,5W P1 2 DẠY THÊM VẬT LÍ 11 ,r Câu 6: Cho mạch điện hình vẽ: Với hai nguồn giống nhau, nguồn có:   4V ; r =  ; R1 Cho R1 =  ; R2 = 3,6  ; bóng đèn: Đ(3V-1,5W) a) Tính cường độ dịng điện mạch b) Tính cơng suất tiêu thụ nguồn hiệu suất nguồn Hướng dẫn a) Eb = 2E = 8V; rb = 2r =  R R U dm  6 ; RAB  D  2, 4 ; RN  RAB  R2  6 R1  RD Pdm Eb I  1A rb  RN U U AB  I RAB  2, 4V � I R1  AB  0, A R1 P U I D  AB  0, A < I dmD  dm  0,5 A đèn sáng yếu bình thường RD U dm RD  b) Công suất nguồn: P  E.I  4W UN   75% Eb B A� Nhận xét độ sáng đèn Hiệu suất nguồn: H  ,r � M � Đ R2 DẠY THÊM VẬT LÍ 11 Ngày soạn: 5/11/2013 BÀI TẬP ÔN TẬP Câu 1: Cho mạch điện có sơ đồ hình 3: 1  1,5V , r1 =  ;   3V , r2 =  R1 =  ; R2 = 12  ; R3 = 36  1 , r1 M  , r2 a) Tính suất điện động b điện trở rb nguồn � b) Tính cường độ dịng điện qua R3 R2 R1 N c) Tính hiệu điện UMN hai điểm M N � d) Tính hiệu suất nguồn R3 Hướng dẫn: a) Bộ nguồn có suất điện động b  1    4,5  V  điện trở rb  r1  r2     b) Điện trở tương đương mạch là: RN  12    b  0,3  A  Cường độ dòng điện mạch chính: I  RN  rb Cường độ dòng điện chạy qua R3 là: I  0,1 A c) Hiệu điện hai điểm M, N là: U MN  1  Ir1  I1 R1    Ir2  I R2   V  d) H  U N I RN 12.0,3    80% b b 4,5 Câu 2: Cho mạch điện sau: E b,rb pin, pin có  = 1,5 V, r = 0,1  , R3 =R4 =  ; R2 =  ; R1 =  R1 a) Tính cường độ dịng điện mạch A b) Tính cơng suất hiệu suất nguồn điện R4 c) Tính cơng suất toả nhiệt R2 M N R2 B R3 d) Giữa hai điểm M N mắc thêm tụ có điện dung C=  F Tính điện tích tụ điện Hướng dẫn: Câu a) Eb = 9V ; rb = 0,6  ; R  ( R1  R2 )( R3  R4 )  3 ; R1  R2  R3  R4 I Eb   2,5 A R  rb  0, b) Công suất nguồn P= Eb I=22.5W ; Hiệu suất nguồn H = 83,3% c) UN =7,5V; I12  10,55W UN U  1,875 A; I 34  N  0,625 A ; Công suất tỏa nhiệt R2: P2 = I22.R2 = R12 R34 DẠY THÊM VẬT LÍ 11 d) U c  U MN  U MA  U AN   I1 R1  I R4  1,875V ; Q  CU c  6.1,875  11.25C Đ Câu 3: Cho mạch điện hình vẽ: Nguồn điện có  =8V, r =1  Các điện trở: R1=4  , R2=2  Đèn (6V, 6W) a) Tính điện trở tương đương mạch ngồi cường độ dịng điện mạch b) Tính điện tiêu thụ bóng đèn 10 phút c) Tính cơng suất điện điện trở R1 Hướng dẫn: a) R12=6  ; RĐ =6  ; RN  R12 RD  3 ; Cường độ dòng điện: R12  RD R1 R2 + ( , r ) I    2A RN  r  b) A=UIđèn t = RIđèn2t =600J c) I1=I-I đèn =1A ; P1=U1I1=R1I12=4W R1 Câu 4: Cho mạch điện hình vẽ: Nguồn điện có  =7V, r =1  Các điện trở: R1=3  , R2=6  Đèn (4V, 4W) a) Tính điện trở tương đương mạch ngồi cường độ dịng điện mạch b) Tính điện tiêu thụ bóng đèn 10 phút c) Tính cơng suất điện điện trở R1 R2 b) A=UIđèn t = RIđèn2t =4.1.600=2400J c) U1=U12=R12.I=2V ; P1=U1I1=U21 /R1=2W Câu 5: Bóng đèn Đ (6V-3W) mắc vào nguồn điện có suất điện động , điện trở   12V +    1A RN  r   r B A R1 A Đ Hình 1a Hướng dẫn - Hình 1a: Pdm1 R R R 12 U2  0,5 A ; RD1  dm1  12 ; RN  D  U dm1 R1  RD R1  12 Pdm1 Để đèn Đ sáng bình thường: U AB  U dm1  6V ; I D  I dm1  0,5 A   U AB U AB I   A � R1   1,1   r I  ID I dm1  I  r r  1 theo hai sơ đồ hình 1a, 1b Tính R1, R2 để đèn Đ sáng - ( , r) Hướng dẫn a) R12=2  ; RĐ =4  ; RN  R12  Rd  6 ; Cường độ dòng điện: Đ B R2 Đ Hình 1b bình thường DẠY THÊM VẬT LÍ 11 - Hình 1b: Đèn sáng bình thường:  , r , r R1 Rb Đ RĐ   24    � R2  RN  RD  24   12  11    Câu 6: Cho mạch I dm điện hình vẽ: Rb biến trở; R1 =  ; đèn ghi 6V-6W;   9V , r = 0,5  a) Với Rb = 2,6  Tìm I qua đèn, cơng suất tiêu thụ đèn b) Tính Rb để đèn sáng bình thường I  I dm  0,5  A  � RN  r  ĐS: a) I D  1, A  I dm � Đèn sáng bình thường b) Rb  7,   2,  3,8    Hướng dẫn: a) b  2  18  V  ; rb  2r  1   RR U dm 4.6  2,    ; RAB  Rb  R1D  2,  2,  5 RD   6 ; R1D  D  R1  RD  Pdm I AB �I  I D  I AB  A b �   A ; �I RD � I D  1, A  I dm � Đèn sáng bình thường RAB  rb �I  R   �D b) Để đèn sáng bình thường: I D  I dm  Pdm U  1 A  � U1D  U D   V  � I  I1D  1D   2,5 A U dm R1D 2, Khi đó: I  2,5  A  � RN  Rb  R1D  rb  b 18   7,    � Rb  7,   2,  3,8    I 2,5 ... 13,6V)  , r2 R2 B R3 3 , r3 B DẠY THÊM VẬT LÍ 11 Bài Cho mạch điện hình: R1 = 2R2, R4 = 2R3 , E1 = 12V, r1 = r2 =2  , RA =RG = 0, RV lớn a) K mở, vôn kế 10V, ampe kế 1/3 A Tính R 1, R2, R3, R4... Công suất tiêu thụ R2 cực đại (ĐS: a) R2=0; b) R2=0; c) R2 � � d) R2 � � e) R2 =  ) DẠY THÊM VẬT LÍ 11 BÀI TẬP GHÉP NGUỒN ĐIỆN THÀNH BỘ Câu 1: Hai nguồn điện có suất điện động  điện trở r mắc thành... cơng suất điện điện trở R1 R2 b) A=UIđèn t = RIđèn2t =4.1.600 =24 00J c) U1=U 12= R 12. I=2V ; P1=U1I1=U21 /R1=2W Câu 5: Bóng đèn Đ (6V-3W) mắc vào nguồn điện có suất điện động , điện trở   12V + 