Bài tập file word Vật lí 11 kết nối tri thức Chương 4: Dòng điện. Mạch điện (P3)
Bộ câu hỏi tự luận Vật lí 11 kết nối tri thức. Câu hỏi và bài tập tự luận Bài tập file word Vật lí 11 kết nối Chương 4: Dòng điện. Mạch điện . Bộ tài liệu tự luận này có 4 mức độ: Thông hiểu, nhận biết, vận dụng và vận dụng cao. Phần tự luận này sẽ giúp học sinh hiểu sâu, sát hơn về môn học Vật lí 11 kết nối tri thức.
ÔN TẬP CHƯƠNG 4. DÒNG ĐIỆN. MẠCH ĐIỆN PHẦN 3
Câu 1: Cường độ dòng điện được đo bằng dụng cụ nào?
Trả lời:
Cường độ dòng điện được đo bằng dụng cụ Ampe kế.
Câu 2: Khi có hiện tượng đoản mạch xảy ra thì?
Trả lời:
Khi xảy ra đoản mạch, điện trở mạch ngoài R ≈ 0.
Áp dụng định luật Ôm đối với toàn mạch là I = =
Vì r thường rất nhỏ, đặc biệt với acquy, điện trở trong có thể chỉ khoảng vài phần trăm ôm, nên cường độ dòng điện trong mạch đạt giá trị cực đại.
Câu 3: Một nguồn điện có điện trở trong 0,1 (Ω) được mắc với điện trở 4,8 (Ω) thành mạch kín. Khi đó hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 12 (V). Cường độ dòng điện trong mạch là?
Trả lời:
Cường độ dòng điện trong mạch là I = = = 2,5 A.
Câu 4: Suất điện động của nguồn điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng?
Trả lời:
Suất điện động của nguồn điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công của nguồn điện.
Câu 5: Điện năng tiêu thụ được đo bằng dụng cụ gì?
Trả lời:
Công tơ điện đo điện năng tiêu thụ.
Câu 6: Số electron dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây trong khoảng thời gian 10s là 10,25.1019 electron. Khi đó dòng điện qua dây dẫn có cường độ là?
Trả lời:
Dòng điện qua dây dẫn có cường độ:
I = = = 1,6A
Câu 7: Số electron dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong khoảng thời gian 2s là 6,25.1018 e. Khi đó dòng điện qua dây dẫn có cường độ bao nhiêu?
Trả lời:
Dòng điện qua dây dẫn có cường độ:
I = = = 0,5A
Câu 8: Trong một mạch kín mà điện trở ngoài là 10 Ω, điện trở trong là 1 Ω có dòng điện là 2 A. Hiệu điện thế 2 đầu nguồn là?
Trả lời:
Áp dụng định luật Ôm đối với toàn mạch.
I = ⇒ E = I.(r+R) = 2.(1+10) = 22(V)
Câu 9: Suất điện động của nguồn điện một chiều là E = 4 V. Công của lực lạ làm dịch chuyển một lượng điện tích q = 6 mC giữa hai cực bên trong nguồn điện là?
Trả lời:
Áp dụng công thức xác định suất điện động của nguồn
E = ⇒ A = E.q = 4.6.10 -3 = 24.10 -3 J
Câu 10: Đặt một hiệu điện thế U = 18 V vào hai đầu điện trở R = 9 Ω thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch là bao nhiêu?
Trả lời:
Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch I = = 2 A
Áp dụng công thức tính công suất điện của một đoạn mạch là
P = UI = 18.2 = 36W.
Câu 11: Carbon vô định hình, germani (Ge) là những vật liệu có hệ số nhiệt điện trở âm.
a) Hãy cho biết ý nghĩa vật lí của hệ số nhiệt điện trở âm.
b) Một thanh carbon vô định hình có điện trở 2 400 Ω ở nhiệt độ 20 °C. Hãy tính điện trở của thanh đó ở nhiệt độ 50 °C khi biết hệ số nhiệt điện trở của nó là a = -0,0005 K -1
Trả lời:
a) Đối với kin loại có hệ số điện trở âm, khi nhiệt độ tăng lên thì điện trở sẽ giảm
b) Áp dụng công thức tính điện trở phụ thuộc nhiệt độ ta có nhiệt độ của thanh carbon vô định đó bằng:
R = R0[1 + α(t – t0)] t = 2364 Ω
Câu 12: mAh là đơn vị đo dung lượng lưu trữ của pin. 1 mAh là dung lượng của một viên pin có thể cung cấp dòng điện 1 mA trong vòng một giờ. Một chiếc một chiếc điện thoại có dung lượng pin là 4 352 mAh có thể sử dụng học trực tuyến trong 8h và sử dụng pin từ 100% xuống 20%. Xác định cường độ dòng điện trung bình mà viên pin cung cấp cho điện thoại khi học trực tuyến.
Trả lời:
Dung lượng pin sử dụng bằng (100% - 20%).4352 = 3481,6 mAh
Từ đó ta tính được cường độ dòng điện trung bình: I = 435,2 mA
Câu 13: Một pin có suất điện động 1,5 V. Để xác định điện trở trong của pin người ta mắc vào mạch ngoài có điện trở 30 Ω và đo được cường độ dòng điện trong mạch điện bằng 0,0492 A. Tính điện trở trong của pin
Trả lời:
Áp dụng công thức , ta tính được tổng điện trở toàn mạch là:
R + r =
Từ đó tính được điện trở trong của pin là:
r = 30,49 – R = 0,49 Ω
Câu 14: Một dòng điện chạy 5A qua dây chì trong cầu chì trong thời gian 0,5 giây có thể làm đứt dây chì đó. Điện lượng dịch chuyển qua dây chì trong thời gian trên là bao nhiêu?
Trả lời:
Áp dụng công thức q = I.t = 5.0,5 = 2,5 C.
Câu 15: Một nguồn có E = 6 V; r = 1 W. Mạch ngoài gồm hai điện trở ghép song song có giá trị là 6 W và 3 W. Cường độ dòng điện có giá trị là?
Trả lời:
Mạch ngoài gồm hai điện trở ghép song song có giá trị là 6 W và 3 W, nên điện trở tương đương của mạch là:
= = 2(Ω)
Áp dụng định luật Ôm đối với toàn mạch.
I = = = 2(A)
Câu 16: Một mạch có hai điện trở 4 W và 6 W song song, được nối với một nguồn điện có điện trở trong 0,6 W. Hiệu suất của nguồn điện là?
Trả lời:
Điện trở tương đương của mạch ngoài là: = = 2,4(Ω)
Hiệu suất của nguồn điện là H = = .100% = 80%
Câu 17: Đặt hiệu điện thế 24 V vào hai đầu điện trở 20 Ω trong khoảng thời gian 10s . Điện lượng chuyển qua điện trở này trong khoảng thời gian đó là?
Trả lời:
Cường độ dòng điện qua điện trở là:
I = = = 1,2A
Điện lượng dịch chuyển qua điện trở: q = It = 1,2.10 = 12C.
Câu 18: Người ta làm nóng 1 kg nước thêm 10C bằng cách cho dòng điện 1 A đi qua một điện trở 10 Ω. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K. Thời gian cần thiết là?
Trả lời:
Nhiệt lượng cần cung cấp để làm nóng 1 kg nước thêm 10C là:
Q = mc∆t = 1.4200.1 = 4200 J
Thời gian cần để điện trở 10 Ω tỏa ra nhiệt lượng trên là
t = = = 420s = 7 phút
Câu 19: Một bộ acquy có suất điện động 12V. Khi được mắc vào mạch điện, trong thời gian 5 phút, acquy sinh ra một công là 720J. Cường độ dòng điện chạy qua acquy khi đó là?
Trả lời:
Công thực hiện của bộ acquy là: A = q.E = E.I.t
Suy ra cường độ dòng điện chạy qua acquy khi đó là:
I = = = 0,2A
Câu 20: Người ta mắc hai cực của nguồn điện với một biến trở có thể thay đổi từ 0 đến 20 Ω. Khi giá trị của biến trở là R1 thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 4,5 (V) và cường độ dòng điện là 2 A. Giảm giá trị của biến trở đến khi cường độ dòng điện trong mạch là 2,5 (A) thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 4 (V). Suất điện động và điện trở trong của nguồn điện là?
Trả lời:
+ Khi giá trị của biến trở là R + Khi giá trị của biến trở là R1 thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 4,5 V. Vậy U1 = E – I1.r => 4,5 = E – 2.r
+ Giảm giá trị của biến trở đến khi cường độ dòng điện trong mạch là 2,5 (A) thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 4 V. + Giảm giá trị của biến trở đến khi cường độ dòng điện trong mạch là 2,5 (A) thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 4 V.
Vậy U2 = E – I2.r => 4 = E – 2,5.r
Ta có hệ phương trình: