a) Công suất của nguồn điện :P = EI = 25.2 =50 W Hiệu suất :H = = = 92%
b) Công suất tiêu thụ của động cơ :
Công suất tỏa nhiệt của động cơ : Pđ = RI2 = 1,5.22 = 6 W Công suất cơ học của động cơ : Pc = Pđ Pn = 46 – 6 = 40 W Hiệu suất của động cơ : Hđ = = = 87%
c) Khi động cơ bị kẹt, điện năng không chuyển thành cơ năng được, do đó dòng điện chạy qua cuộn dây của động cơ là :
= = =10A
Bài 3: Một bộ acquy có suất điện động E = 6 V, điện trở trong r = 0,6 Ω được nạp điện bằng nguồn điện có hiệu điện thế U = 12 V. Người ta mắc nối tiếp với acquy một biến trở R để điều chỉnh cường độ dòng điện nạp.
a) Xác định điện trở của biến trở R khi dòng điện nạp I1 = 2 A
b) Thời gian cần nạp t1 = 4 giờ. Tính dung lượng của acquy?
c) Nếu dòng nạp I2 = 2,5 A thì thời gian cần nạp là bao nhiêu ? [2]Giải: Giải:
a) Theo định luật Ohm ta có: I1 = , với Ep = E
⇒ R= = =2,4Ω
b) Dung lượng của acquy chính là điện lượng nạp vào acquy trong thời gian 4 giờ: q = I1t1 = 2.4 = 8 A.h
c) Thời gian cần nạp là:
23
kiÕn kinh nghiÖm
t2 = = = 3,2 h = 3 giờ 12 phút
Bài 4:Cho một bếp điện hoạt động với nguồn điện U = 220V thì có công suất P = 990W.
a) Tính R và I của bếp điện
b)Nếu thay thế bếp bằng động cơ điện thì có công suất P=P’ = 990W nhưng hiệu suất động cơ đạt 90%. Tính suất điện động và điện trở trong của động cơ? [2] Giải:
a) Bếp điện là dụng cụ tiêu thụ điện , cấu tạo bởi một điện trở R có giá trị R = = = 48,89 Ω
Cường độ dòng điện qua bếp điện :
I = = =4,5A b) Cường độ dòng điện của động cơ điện :
I = = =4,5A
Mặc khác, ta có công suất của động cơ điện : P = EI + rI2 ⇔ 990 = E.4.r + r.4.r2
E + 4,5r = 220 (1)
⇔
Lại có , hiệu suất động cơ điện: H =
⇒ E=H.U=90%.220=198(V)
Thay vào (1) ta được: r = = = 4,89 Ω
Vậy suất điện động của động cơ là: E = 198 V, điện trở trong r = 4,89 Ω
Bài 5:Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ E = 12V,
r = 2 E, r
a. Cho R = 10 . Tính công suất tỏa nhiệt trên R,
nguồn, công suất của nguồn, hiệu suất của nguồn R
b. Tìm R để công suất trên R là lớn nhất? Tính công R1
suất đó? [2]
c. Tính R để công suất tỏa nhiệt trên R là 36W R2
Giải:
kiÕn kinh nghiÖm
a) Tìm R để công suất mạch ngoài lớn nhất và tính công lớn nhất này. (R = ? để PNmax ; PNmax = ?) RE2
Ta có : Công suất mạch ngoài PN = RI2= 2 vớiI E
(R r) R r E 2 E2 R r 2 r 2 . PN= R R R
Theo bất đẳng thức Cô-si (Cauchy), ta có: R r 2 R . r
2 r
R R
rR E
2
PNmax khi R
tức là khi R = r. Dễ dàng tính được PNmax = 2 r 2 =E4r2. b) Tìm giá trị R ứng với một giá trị công suất tiêu thụ mạch ngoài xác định P (với P < Pmax =E2).
4r
TừP=RI2= RE2 2 Phương trình bậc 2 ẩn số R: PR2–(E2 – 2Pr)R + Pr2 = 0
(R r)
Ta tìm được hai giá trị R1 và R2 thỏa mãn.
Chú ý : Ta có : R1.R2 = r2 .
II.4.3. Bài tập vận dụng:
Bài 1. Một ấm điện có hai dây dẫn R1và R2 để đun nước. Nếu dùng dây R1 thì nước trong ấm sẽ sôi sau khoảng thời gian 40 phút. Còn nếu dùng dây R2 thì nước sẽ sôi sau 60 phút. Vậy nếu dùng cả hai dây đó mắc song song thì ấm nước sẽ sôi sau khoảng thời gian là bao nhiêu ? (Coi điện trở của dây thay đổi không đáng kể theo nhiệt độ). [2]
Bài 2: Từ một nguồn hiệu điện thế U, điện năng được truyền trên dây dẫn đến nơi tiêu thụ. Biết điện trở của dây dẫn R=5Ω. Công suất do nguồn phát ra P=63kW.
Tính độ giảm thế trên dây, công suất hao phí trên dây và hiệu suất tải điện nếu.
a. U=6200V b. U=620V [2]
Bài 3. Một bếp điện được sử dụng dưới hiệu điện thế 220V, có công suất P=600W được dùng để đun sôi 2l nước. Từ 200C . Hiệu suất bếp là 80%.
a. tính thời gian đun nước, điện năng tiêu thụ ra kWh ?
b. Dây bếp có đường kính d=0,2mm, ρ=4.10-7Ωm được quấn trên ống sứ hình trụ có đường kính d2=2cm. Tính số vòng dây? [2]
Bài 4 :Hiệu điện thế của lưới điện U=220V được dân đến nơi tiêu thụ cách xa -8
l=100m bằng hai dây dẫn bằng Cu có ρ=1,7.10 Ωm. Nơi tiêu thụ gồm 100 bóng
GV: NguyÔn v¨n b×nh 25
kiÕn kinh nghiÖm
đèn 75W và 5 bếp điện loại 1000W mắc song song.Tính đường kính dây dẫn biết hiệu điện thế các dụng cụ trên lúc cùng hoạt động chỉ còn U’=200V. [3] Bài 5 :Người ta dẫn dòng từ nơi sản xuất đến nơi tiêu thụ bằng dây dẫn có điện trở tổng cộng R=1. Công suất và hiệu điện thế nơi tiêu thụ là P=11KW, và
U=220V.Tính:
a.Công suất hao phí trên dây dẫn.(2,5KW) b.Hiệu suất dẫn điện(81,5%) [3]
1 2
Bài 6: Bếp điện gồm hai điện trở R và R có thể mắc nối tiếp hoặc song song vào cùng U không đổi .Lúc đầu hai điện trở mắc nối tiếp sau đó chuyển sang song song:
a.Công suất bếp điện tăng lên hay giảm đi bao nhiêu lần?
1 2
b.Tính R theo R để công suất bếp điện tăng lên hay giảm đi ít nhất? [3] III. KIỂM NGHIỆM
Nội dung sáng kiến trên đã được kiểm nghiệm qua thực tế giảng dạy tại trường cho thấy nó phù hợp với việc đổi mới phương pháp dạy học hiện nay. So sánh giảng dạy hai lớp 11 trường THPT Thạch Thành 3
TT Lớp Sĩ Số GVCN
1 11B2 32 Thịnh Thị Lưu
2 11B3 42 Nguyễn Gia Thạch
Điểm kiểm tra trước và sau tác động của lớp thực nghiệm: Lớp 11B2
STT Họ tên học sinh Điểm trước tác động Điểm sau tác động
1 Nguyễn Tuấn Anh 4 6
2 Trịnh Ngọc Cương 7 9
3 Phạm Minh Cường 5 7
4 Nguyễn Đình Thái Dũng 4 6
5 Cao Văn Duy 5 7
26
kiÕn kinh nghiÖm6 Bùi Mạnh Đạt 7 8