CHỦ ĐỀ 4. DÒNG ĐIỆN

BÀI 3. NGUỒN ĐIỆN , NĂNG LƯỢNG ĐIỆN VÀ CÔNG SUẤT ĐIỆN.

( 25 CÂU)

PHẦN I. NHẬN BIẾT ( 5 câu)

Câu 1: Đặt một hiệu điện thế U vào hai đầu một điện trở R thì dòng điện chạy qua điện trở có cường độ I. Công suất toả nhiệt trên điện trở này được tính bằng công thức gì? 

Trả lời: 

Công suất tỏa nhiệt P trên điện trở khi có dòng điện chạy qua đặc trưng cho tốc độ tỏa nhiệt của vật dẫn đó và được xác định bằng nhiệt lượng tỏa ra ở vật dẫn đó trong một đơn vị thời gian:

P=R.I2=UI=U2R

Câu 2: Công suất định mức của các dụng cụ điện?

Trả lời: 

Công suất định mức là công suất đạt được khi nó hoạt động bình thường.

Câu 3: Điện năng tiêu thụ được đo bằng dụng cụ gì?

Trả lời: 

công tơ điện đo điện năng tiêu thụ

Câu 4: Đơn vị của công suất điện là gì?

Trả lời: 

Đơn vị của công suất điện là Oát, kí hiệu là W

Câu 5: Công của của dòng điện có đơn vị là gì?

Trả lời: 

Công của dòng điện có thể tính bằng các đơn vị J, W.s hoặc kWh.

PHẦN II. THÔNG HIỂU ( 5 câu)

Câu 1: Hai bóng đèn có các hiệu điện thế định mức lần lượt là U1 và U2. Biết công suất định mức của hai bóng đèn đó bằng nhau.  Lập tỉ số giữa điện trở của các bóng đèn R1/R2? 

Trả lời: 

Ta có: 

P1=U12R1 và P2=U22R2

Vì P1= P2 =>U12R1=U22R2=> R1R2=U12U22  

Câu 2: Hai đầu đoạn mạch có điện thế không đổi. Nếu điện trở của đoạn mạch giảm hai lần thì công suất điện của đoạn mạch? 

Trả lời:

Ta có: P=U2R

 Khi U không thay đổi nếu điện trở giảm hai lần thì công suất tăng hai lần.

Câu 3: Trong mạch điện chỉ có điện trở thuần, với thời gian như nhau, nếu cường độ dòng điện giảm hai lần thì nhiệt lượng tỏa ra trên mạch sẽ thay đổi như thế nào?

Trả lời: 

Ta có nhiệt lượng toả ra là:

Với R và t như nhau, nếu I giảm 2 lần thì Q giảm 4 lần.

Câu 4: Hai bóng đèn có công suất lần lượt là P1 < P2 đều làm việc bình thường ở hiệu điện thế . Cường độ dòng điện qua mỗi bóng đèn và điện trở của bóng đèn nào lớn hơn.

Trả lời: 

Ta có: P = UI nên P1 < P2 ⇒ I1 < I2(Do U không đổi).

Lại có: P=U2R nên P1 < P2 ⇒ R1 > R2 .

Câu 5: Trong một đoạn mạch có điện trở thuần không đổi, nếu muốn tăng công suất tỏa nhiệt lên 4 lần thì phải làm thế nào? 

Trả lời: 

Ta có: P=U2Rt

Muốn tăng công suất toả nhiệt lên 4 lần ta cần tăng hiệu điện thế lên 2 lần.

 PHẦN III. VẬN DỤNG ( 5 câu)

Câu 1: Tính công suất điện hao phí dưới dạng nhiệt trên một dây cáp dài 15 km dẫn dòng điện có cường độ 100 A. Biết điện trở trên một đơn vị chiều dài của dây cáp này là 0,20 /km.

Trả lời: 

Công suất hao phí trên toàn bộ dây cáp: Php=I2R=1002.0,2.15=30000J

Câu 2: Một bóng đèn có ghi: 6V-3W, khi mắc bóng đèn trên vào hiệu điện thế 6V thì cường độ dòng điện qua bóng đèn là:Một bóng đèn có ghi: 6V-3W, khi mắc bóng đèn trên vào hiệu điện thế 6V thì cường độ dòng điện qua bóng đèn là bao nhiêu?

Trả lời: 

Bóng đèn có ghi: 6V-3W. Suy ra Pđm = 3W và Uđm = 6V Điện trở của đèn:

P=Uđm2Pđm=12Ω

Khi mắc bóng đèn vào hiệu điện thế 6V thì cường độ dòng điện qua bóng đèn là:

I=UR=0,5A

Câu 3: Biết hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn là 6V. Điện năng tiêu thụ trên dây dẫn khi có dòng điện cường 2A chạy qua trong 1 giờ là

Trả lời: 

Điện năng tiêu thụ trên dây dẫn khi có dòng điện cường độ I = 2A chạy qua trong thời gian t = 1 giờ = 3600s là: 

A = U.I.t = 6.2.3600 = 43200 J.

Câu 4: Khi nối hai cực của nguồn điện với một mạch ngoài thì công do nguồn điện sinh ra trong thời gian một phút là 720J. Tính công suất của nguồn điện?

Trả lời: 

P=At=12W

Câu 5: Một ấm điện có ghi 120V - 480W, người ta sử dụng nguồn điện có hiệu điện thế 120V để đun nước. Điện trở của ấm và cường độ dòng điện qua ấm bằng bao nhiêu?

Trả lời: 

Một ấm điện có ghi 120V - 480W, suy ra Uđm = 120V; Pđm = 480W.

Ta có: P=Uđm2R=>R= Uđm2Pđm=30Ω

Khi sử dụng nguồn điện có hiệu điện thế U = 120V để đun nước thì cường độ dòng điện qua ấm là:

I=UR=4A

PHẦN IV. VẬN DỤNG CAO ( 5 câu)

Câu 1: Hai bóng đèn có công suất lần lượt là: P1 và P2 với P1 < P2 đều làm việc bình thường ở hiệu điện thế U. Cường độ dòng điện qua mỗi bóng đèn và điện trở của mỗi bóng đèn có mối liên hệ như thế nào?

Trả lời: 

Ta có: 

P1=U.I1=U2R1 và P2=R2.I22=U2R2

Vì P1 < P2 => I1 < I2 và R1 > R2

Câu 2: Một bếp điện gòm các dây điện trở có giá trị lần lượt là R1 = 4Ω, R2 = 6Ω. Khi bếp chỉ dung điện trở R1 thì đun sôi một ấm nước trong thời gian t1 = 10 phút. Thời gian cần thiết để đun sôi ấm trên khi Chỉ sử dụng điện trở R2

Trả lời: 

Ta có: Q=t1U2R1= t2U2R2=>t2=64.10=15 phút

Câu 3: Một acquy có suất điện động 6V. Nếu acquy này làm dịch chuyển 3,4.1018 electron từ cực dương tới cực âm của acquy trong 1 giây. Tính công suất của acquy?

Trả lời: 

P=At=qEt=NeeEt=3,264 W

Câu 4: Hai điện trở giống nhau mắc nối tiếp vào hai cực của một nguồn điện có hiệu điện thế U thì công suất tiêu thụ của chúng là 20W. Nếu hai điện trở này được mắc song song và nối tiếp vào nguồn trên thì công suất tiêu thụ của chúng là bao nhiêu?

Trả lời: 

Khi hai điện trở ghép nối tiếp thì điện trở tương đương của mạch là: Rnt = R1 + R2 = 2R. Khi đó công suất của mạch là:

Pnt = U22R

Khi hai điện trở ghép song song thì điện trở tương đương của mạch là:

  Rss = R1.R2R1+R2=R2 

• Pss=U2Rss =2U2R
• PssPnt=4=> Pss=4Pnt=80W

Câu 5: Hai điện trở R1, R2 (R1 > R2) được mắc vào hai điểm A và B có hiệu điện thế U = 12V. Khi R1 ghép nối tiếp với R2 thì công suất tiêu thụ của mạch là 4W; Khi R1 ghép song song với R2 thì công suất tiêu thụ của mạch là 18W. Tìm giá trị của R1, R2?

Trả lời: 

Khi hai điện trở ghép nối tiếp: R1 + R2 = U2Pnt=36

Khi hai điện trở ghép song song:

Rss = R1.R2R1+R2=U2Pss=8

R1 + R2 = 36 và R1R2 = 288

• R1 = 24 Ω  và R2 = 12 Ω