ĐÁP ÁN: - Cấu tạo của biến trở biến trở con chạy, biến trở tay quay: gồm các bộ phận chính + Con chạy hoặc tay quay + Cuộn dây dẫn làm bằng hợp kim có điện trở suất lớn nikêlin hay ni[r]
Trang 1
Trong đó: + I: Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn (A) + U: Hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây (V)
+ R: Điện trở của dây ()
2 Viết công thức tính điện trở tương đương đối với đoạn mạch nối tiếp gồm hai điện trở thành phần
Điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào vật liệu làm dây dẫn
5 Biến trở là gì? Biến trở dùng để làm gì? Nêu các loại biến trở mà em biết.
ĐÁP ÁN:
- Biến trở là điện trở có thể thay đổi trị số
- Công dụng: biến trở có thể được sử dụng để điều chỉnh cường độ dòng điện trongmạch
- Các loại biến trở: biến trở con chạy, biến trở tay quay, biến trở than
6 Điện trở suất của một vật liệu ( hay một chất ) là gì? Kí hiệu và đơn vị của điện trở suất ĐÁP ÁN:
- Điện trở suất của 1 vật liệu (hay một chất ) có trị số bằng điện trở của một đoạn dây dẫnhình trụ được làm bằng vật liệu đó có chiều dài 1 mét và có tiết diện 1 m2
- Điện trở suất kí hiệu là Đơn vị điện trở suất là m
Trang 27 Nêu lợi ích của việc tiết kiệm điện năng? Các biện pháp sử dụng tiết kiệm điện năng? ĐÁP ÁN:
Lợi ích của việc sử dụng tiết kiệm điện năng :
- Giảm chi tiêu cho gia đình;
- Các dụng cụ điện được sử dụng lâu bền hơn;
- Giảm bớt các sự cố gây tổn hại chung do hệ thống cung cấp điện bị quá tải;
- Dành phần điện năng tiết kiệm cho sản xuất và xuất khẩu
Các biện pháp sử dụng tiết kiệm điện năng
- Lựa chọn các dụng cụ hay thiết bị điện có công suất phù hợp;
- Sử dụng điện trong thời gian cần thiết (tắt các thiết bị khi đã sử dụng xong hoặc dùngchế độ hẹn giờ)
8 Điện trở của dây dẫn là gì? Nêu đơn vị của điện trở.
ĐÁP ÁN:
Điện trở của mỗi dây dẫn đặc trưng cho mức độ cản trở dòng điện của dây dẫn
Đơn vị của điện trở là Ôm
9 Công của dòng điện là gì? Viết công thức tính công của dòng điện Đơn vị công?
- Đơn vị công của dòng điện là jun (J)
10 Điện năng là gì? Dụng cụ nào để đo lượng điện năng?
ĐÁP ÁN:
-Điện năng là năng lượng của dòng điện
-Lượng điện năng sử dụng được đo bằng công tơ điện
11 Hãy phát biểu định luật Jun-Lenxơ Viết công thức - Nêu tên và đơn vị của từng đại lượng trong công thức.
P : công suất điện của đoạn mạch (W)
t: thời gian dđ chạy qua đoạn mạch (s)
U: hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch (V)
I: cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch (A)
A: công của dđ sản ra trong đoạn mạch ( J)
Q: nhiệt lượng toả ra ở dây dẫn ( J)I: cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn ( A)R: điện trở của dây dẫn ()
t: thời gian dòng điện chạy qua ( s)
Trang 3R =
1 2
R
R =
2 1
S S
3 Điện trở suất của bạc là 1,6.10 -8 .m có ý nghĩa gì?
- Điện trở của dây dẫn tỉ lệ thuận với chiều dài l của dây dẫn, tỉ lệ nghịch với tiết diện S
của dây dẫn và phụ thuộc vào vật liệu làm dây dẫn
- Công thức:
l R
S: tiết diện của dây dẫn (m2)
l: chiều dài của dây dẫn (m)
5 Hãy nêu cấu tạo của biến trở ( biến trở con chạy, biến trở tay quay)? Trình bày hoạt động của biến trở?
ĐÁP ÁN:
- Cấu tạo của biến trở ( biến trở con chạy, biến trở tay quay): gồm các bộ phận chính
+ Con chạy ( hoặc tay quay)
+ Cuộn dây dẫn làm bằng hợp kim có điện trở suất lớn ( nikêlin hay nicrôm) đượcquấn đều đặn dọc theo một lõi bằng sứ
- Hoạt động: dựa trên mối quan hệ giữa điện trở của dây dẫn với chiều dài dây dẫn.
+ Biến trở được mắc nối tiếp vào mạch điện, một đầu đoạn mạch nối với một đầu cốđịnh của biến trở, đầu kia của đoạn mạch nối với con chạy ( hay tay quay) Khi dịch chuyển
Trang 4con chạy ( hay tay quay) sẽ làm thay đổi số vòng dây và do đó thay đổi điện trở của biến trở
có dòng điện chạy qua Do đó cường độ dòng điện trong mạch sẽ thay đổi
6 Nêu ý nghĩa số vôn, số oát ghi trên dụng cụ dùng điện?
7 Nêu ý nghĩa các con số ghi trên đèn: 220V-100W Từ đó nhận xét mối quan hệ giữa số
oat ghi trên mỗi đèn với độ sáng mạnh yếu của chúng.
ĐÁP ÁN:
+ 220V là HĐT định mức, 100W là công suất định mức
+ Khi đèn được sử dụng ở hiệu điện thế 220V thì đèn sáng bình thường khi đó côngsuất của đèn là 100W
+Với cùng một hiệu điện thế, đèn có số oát lớn hơn thì sáng mạnh hơn, đèn có số oát
nhỏ hơn thì sáng yếu hơn
8 Viết công thức tính công suất điện Nêu tên và đơn vị của từng đại lượng trong công thức.
9 Tại sao ta nói dòng điện có năng lượng? Năng lượng của dòng điện được gọi là gì?
Cho một số ví dụ chứng tỏ dòng điện có mang năng lượng.
ĐÁP ÁN:
- Dòng điện có năng lượng vì nó có khả năng thực hiện công và cung cấp nhiệt lượng Nănglượng của dòng điện gọi là điện năng
- Một số ví dụ chứng tỏ dòng điện mang năng lượng:
+ Cho dòng điện chạy qua máy khoan, máy bơm nước, quạt điện thì chúng hoạt động, tức
là dòng điện đã thực hiện công lên các thiết bị đó
+ Cho dòng điện chạy qua bàn là, bếp điện, nồi cơm điện, thì chúng nóng lên, tức là dòngđiện đã cung cấp nhiệt lượng cho các thiết bị đó
10 Trong hoạt động của máy bơm nước, điện năng đã được chuyển hóa thành các dạng năng lượng nào?
ĐÁP ÁN:
Điện năng đã được chuyển hóa thành cơ năng, nhiệt năng
P : công suất điện của đoạn mạch (W)U: hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch (V)I: cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch (A)
P = U.I
Trang 511 Hai bóng đèn dây tóc đều có ghi 220V Hỏi phải mắc hai đèn này như thế nào vào mạng điện 220V để chúng hoạt động bình thường?
Câu 1: Một bóng đèn ghi 220V – 100W được thắp sáng ở hiệu điện thế 220V
a) Tính cường độ dòng điện qua đèn.
b) Tính điện năng mà bóng đèn đã tiêu thụ trong 6h.
Trong hoạt động của đèn Led, điện năng đã được chuyển hóa thành các dạng năng lượng nào?
*Nếu mắc song song:
Để 2 đèn sáng bình thường: U = U 1 = U 2 (trái giả thiết!)
Không thể mắc 2 đèn song song.
*Nếu mắc nt:
Để 2 đèn sáng bình thường: U = U 1 + U 2 (thỏa giả thiết!)
Vậy 2 đèn này mắc nối tiếp vào mạng điện 9V thì hoạt động bình thường.
Câu 3: Hai điện trở R1, R2 và ampe kế mắc nối tiếp với nhau vào hai điểm A, B.
a) Vẽ SĐMĐ.
b) R1 = 5, R2 = 10, ampe kế chỉ 0,2A Tính hiệu điện thế của đoạn mạch AB
ĐÁP ÁN:
Trang 6b/ điện trở tương đương của đm:
R tđ = R 1 + R 2 = 5 + 10 = 15() Hđt ở hai đầu đoạn mạch:
U AB = I.R tđ = 0,2.15= 3 (V)
Câu 4: Cho mạch điện gồm 2 điện trở R1 , R2 mắc nối tiếp, R1 = 5, R2 = 10, hiệu điện thế giữa hai đầu nguồn là 12V.
a) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch.
b) Tìm cường độ dòng điện qua các điện trở.
ĐÁP ÁN:
a) Điện trở tương đương của đm:
R tđ = R 1 +R 2 = 5 + 10 = 15 () b) Cđdđ qua các điện trở:
I = U/R tđ = 12/15 = 0,8 (A)
Do R 1 , R 2 mắc nối tiếp nên I = I 1 = I 2 = 0,8 (A)
Câu 5: Đặt một hiệu điện thế U = 6V vào hai đầu đoạn mạch gồm ba điện trở R 1 = 3, R2 = 5, R3 = 7 mắc nối tiếp.
a) Tính cđdđ chạy qua mỗi điện trở của đoạn mạch trên.
b) Trong số ba điện trở đã cho, hđt giữa hai đầu điện trở nào là lớn nhất? Vì sao?
Tính trị số của hđt lớn nhất này.
ĐÁP ÁN:
a) Điện trở tương đương của đm:
R tđ = R 1 + R 2 + R 3 = 3+5+7 = 15 () Cđdđ chạy qua mạch chính:
I = U/R tđ = 6/15 = 0,4 (A)
Do R 1 , R 2 ,R 3 mắc nối tiếp nên I = I 1 = I 2 = I 3 = 0,4 (A)
b) Vì điện trở R3 có giá trị lớn nhất nên hđt ở hai đầu điện trở R3 là lớn nhất.
U 3 = I.R 3 = 0,4.7 = 2,8(V)
Câu 6: Cho mạch điện gồm 2 điện trở R1 , R2 mắc song song, R1 = 5, R2 = 10, cường
độ dòng điện qua R1 là 0,6A.
a) Tính hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch.
b) Tìm cường độ dòng điện trong mạch chính.
ĐÁP ÁN:
a) Điện trở tương đương:
1/R tđ = 1/R 1 + 1/R 2 R tđ = (R 1 R 2 )/(R 1 + R 2 ) = 5.10/(5+10) = 3,33 () HĐT hai đầu điện trở R1:
Trang 7Câu 7: Ba điện trở R1 = 10, R2 = R3 = 20 được mắc song song với nhau vào hđt 12V a) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch.
b) Tính cđdđ qua mạch chính và qua từng mạch rẽ.
ĐÁP ÁN:
a) Điện trở tương đương của đm:
1/R tđ = 1/R 1 + 1/R 2 + 1/R 3 R tđ =5 () b) Cđdđ qua mạch chính:
I = U/R tđ = 12/5 = 2,4 (A) Cđdđ qua R 1 :
I 1 = U/R 1 = 12/10 = 1,2(A) Cđdđ qua R 1 :
I 2 = U/R 2 = 12/20 = 0,6(A) Cđdđ qua R 1 :
I 3 = U/R 3 = 12/20 = 0,6(A)
Câu 8: Khi mắc nối tiếp hai điện trở R1 và R2 vào hiệu điện thế không đổi 3V thì dòng điện qua chúng có cường độ 0,2A Nếu mắc song song hai điện trở này vào hiệu điện thế trên thì dòng điện qua chúng có cường độ 0,9A Tính điện trở R1 và R2
ĐÁP ÁN:
Khi mắc nối tiếp: I = I’ 1 = I’ 2 = I’ 3 = I 2 = 2A
Điện trở tương đương: R tđ = R 1 + R 2 + R 3 = 6+9+15 = 30()
Hiệu điện thế lớn nhất: U = I 2 R tđ = 2.30 = 60(V)
Trang 8Câu 10: Cho mạch điện gồm R1 nối tiếp với (R2 // R3 ) Trong đó R1 = 9, R2 = 15, R3 = 10; dòng điện qua R3 có cường độ I3 = 0,3A.
a) Tính I1, I2 tương ứng đi qua R1, R2.
b) Tính hđt U giữa hai đầu đoạn mạch AB.
I 23 = I 2 + I 3 = 0,2 + 0,3 = 0,5(A)
Do R 1 nt với R 23 nên I 1 = I 23 = I = 0,5A
b/ Điện trở tương đương mạch 2,3:
1/R 23 =1/R 2 + 1/R 3 R 23 = 6 () Điện trở tương đương toàn đoạn mạch:
R tđ = R 1 + R 23 = 9+6=15 () HĐT giữa hai đầu đoạn mạch:
U 23 = I 23 R 23 = 0,4.6 = 2,4 (V) = U 2 = U 3
CĐDĐ qua R 2 , R 3 lần lượt là:
I 2 = U 2 /R 2 = 2,4/8 = 0,3 (A)
I 3 = U 3 / R 3 = 2,4/24 = 0,1(A) HĐT hai đầu mạch chính:
U = I.R tđ = 0,4.(14+6) = 8 (V)
Câu 12: Người ta muốn quấn một cuộn dây dẫn điện trở quanh một lõi sứ hình trụ tròn với đường kính lõi sứ là 1,5cm Biết 1m dây quấn có điện trở là 2 Hỏi cuộn dây gồm bao nhiêu vòng dây nếu điện trở của cả cuộn dây là 30 ? Biết rằng các vòng dây quấn sát nhau thành một lớp.
ĐÁP ÁN:
Chiều dài cuộn dây: l = 30/2 = 15(m)
Số vòng dây: n = l/d = 15/1,5.10 -2 = 1000 (vòng)
Trang 9Câu 13: Hai dây dẫn bằng đồng có cùng chiều dài Dây thứ nhất có tiết diện S1 = 5mm 2
l R
S l R
S
R S
R S R
Câu 14: Người ta dùng dây nicrom có điện trở suất là 1,1.10 -6m để làm dây nung cho
một bếp điện Điện trở của dây nung này ở nhiệt độ bình thường là 4,5 và có chiều dài tổng cộng 0,8m Tìm đường kính tiết diện dây dẫn.
ĐÁP ÁN:
Điện trở của đèn: R đ = U đm / I đm = 3/0,32 = 9,4 ()
Khi mắc đèn nt với biến trở, để đèn sáng bình thường thì I = I b = I đm = 0,32A
Điện trở tương đương: R tđ = U/I = 12/0,32 = 37,5()
Giá trị của biến trở: R b =R td – R đ = 37,5 – 9,4 = 28,1 ()
Câu 16: Cho đoạn mạch như hình vẽ:
R1 = 2Ω ; R2 = 3Ω; R3 = 4Ω
Hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch AB là không đổi và bằng 6V
a) Tính cường độ dòng điện qua các điện trở.
b) Có thể thay điện trở 3 bằng một bóng đèn có ghi 2,5V – 1W được không? Tại
-R 3
R2
Trang 10I = U / R tđ = 6 / 7,5 = 0,8A = I 12 = I Đ > I đm nên không thể mắc.
Câu 17: Một bàn ủi điện có ghi 220V – 1200W
a) Nêu ý nghĩa số ghi trên bàn ủi.
b) Tính điện năng bàn ủi tiêu thụ liên tục với hiệu điện thế 220V trong 30 phút theo đơn vị Jun và calo.
c) Tính số tiền điện phải trả trong 30 ngày, biết trung bình mỗi ngày bàn ủi được sử dụng 30 phút (1kWh có giá 500đ)
a Tính điện trở tương đương của đoạn mạch AB?
b Tính cường độ dòng điện qua mỗi điện trở và số chỉ của Ampe kế?
điện thế giữa hai đầu đoạn mạch AB không đổi thì cường độ dòng điện qua
ĐÁP ÁN:
1 2 12
R R R R R
B -
A +
R2
R3R1
A
Trang 11Rtd = R12+ R3 = 6 + 9 = 15 ()
15 1( ) 15
R1 // R2 : U12 = U1 = U2 =6 (V)
Cường độ dòng điện chạy qua R1 , R2 lần lượt là:
1 1
1 2 2
2
6 0,6( ) 10
6
0, 4( ) 15
U
R U
15 30( ) 0,5
td
U R
U R I
Câu 19:
a Một bàn là điện có ghi 220V-1 100W được hoạt động liên tục với hiệu điện thế
220V trong 2 giờ Tính lượng điện này mà bàn là điện này đã sử dụng và số đếm của công tơ điện khi đó.
b Mắc nối tiếp bàn là điện trên với bóng đèn khác có ghi 220V- 100W vào hiệu điện thế 220V Tính công suất của đoạn mạch khi đó?
Trang 12
1 1
1
2 2
2
220
44( ) 1100
220
484( ) 100
dm dm dm dm
U R
P U R
t
U P
R
Hs có thể tìm P theo các công thức: P=U.I = I 2 R
Câu 20: Một bếp điện khi hoạt động bình thường có điện trở 80 và có cường độ dòng
điện qua bếp khi đó là 1,5A.
a Tính nhiệt lượng mà bếp tỏa ra trong 30 giây?
Tính điện năng mà bếp điện tiêu thụ và tiền điện phải trả khi sử dụng bếp điện này trong 1 tháng (30 ngày) biết rằng mỗi ngày sử dụng bếp điện trung bình 2 giờ và giá 1kW.h là 1 240 đồng
= 10,8(kW.h).
Tiền điện phải trả trong 1 tháng:
T = A 1 240 = 10,8 1240 = 12 960 ( đồng).
Câu 21: Giữa hai điểm A,B của đoạn mạch có hiệu điện thế luôn không đổi bằng 10V
Người ta mắc điện trở R1= 60 song song với điện trở R2= 40.
a Tính điện trở tương đương của toàn mạch?
b Tìm cường độ dòng điện chạy qua R1, R2?
c Với hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch AB không đổi Mắc nối tiếp với đoạn
mạch trên ( R1//R2) bởi điện trở R3 = 16 Hãy tính cường độ dòng điện chạy qua mỗi điện trở trong trường hợp này?
td td td td
R R R
R R R
Trang 13b Do R 1 // R 2 nên U = U 1 = U 2 = 10V
Cường độ dòng điện chạy qua R 1 , R 2 lần lượt là:
1 1 1 1
1
10 60 1 0,17( ) 6
U I R I
10 40
0, 25( )
U I R I
6 0,1( ) 60
6 0,15( ) 40
U
R U
R
Câu 22: Cho mạch điện như hình vẽ, biết R1=16Ω, _
R2 = 24Ω, R3=12Ω, hiệu điện thế không đổi U = 24V 1/ Tính điện trở tương đương của đoạn mạch
2/ Tính cường độ dòng điện chạy qua mỗi điện trở và hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở
3/ Nếu thay R1 bằng bóng đèn có ghi (12V – 6W) vào mạch điện trên được không ? Tại sao ?
12 24
3 2
3 2
Trang 14U 23 = I 23 R23 = 1.8= 8V
Do R 2 // R3 nn U 2= U 3= U 23 = 8V
33 , 0 24
Ta thấy : Uđ > Uđm => Đèn hoạt động quá mức bình thường => cĩ thể bị hỏng
Vậy khơng thể thay đèn vào mạch điện trên
Câu 23: Cho mạch điện như hình vẽ
Câu 24: Cho mạch điện như hình vẽ
Đặt một hiệu điện thế U khơng đổi vào hai đầu đoạn mạch.
Trang 15-b/ Cho U = 6V Tìm số chỉ của ampe kế khi K mở ?
Ta thấy : I1 < I1đm nên đèn 1 sáng yếu hơn bình thường
I2 > I2đm nên đèn 2 sáng mạnh hơn bình thường Đèn 2 có thể bị bị hỏng
Vậy không thể mắc Đ1 nt Đ2 vào hiệu điện thế 200V
Câu 26: Cho hai bóng đèn dây tóc có ghi : (220V – 100W) và (220V – 25W)
a/ So sánh điện trở của hai bóng đèn.
b/ Mắc nối tiếp hai đèn này vào hiệu điện thế 220V thì đèn nào sáng hơn? Vì sao?
Trang 16Điện trở tương đương của đoạn mạch :
Rtđ=R1+R2 = 484+1936 =2420(Ω)
Cường độ dđ chạy qua đoạn mạch :
I= U R= 220
2420 0,091 (A)
Do R1 nối tiếp R2 nên : I = I 1= I 2 = 0,091(A)
Công suất của Đ1 : P 1 =U1.I1 = I2
1.R1 = 0,0912.484 4 (W)Công suất của Đ2 : P 2 =U2.I2 = I2
2.R2 = 0,0912.1936 16 (W)
Ta thấy : P2 > P1 nên đèn 2 sáng hơn đèn 1
Câu 27: Một bóng đèn dây tóc có ghi (110V – 40W) và một bàn là có ghi (110V – 550W) a/ Tính điện trở của bóng đèn và bàn là.
b/ Có thể mắc nối tiếp bóng đèn và bàn là này vào hiệu điện thế 220V được không? Vì sao?
Rtđ=R1+R2 = 302,5 + 22 = 324,5(Ω)
Cường độ dđ chạy qua đoạn mạch :
I= U R= 220
324 , 5 0,68 A
Do R1 nối tiếp R2 nên : I = I 1= I 2 = 0,68A
HĐT giữa hai đầu R1 :
U 1 = I 1.R1 = 0,68.302,5= 205,7( V)
HĐT giữa hai đầu R2 :
U 2 = I 2.R2 = 0,68.22= 14,96 (V)
Ta thấy : U 1 > U1đm nên đèn hđ quá mức bt bị hỏng
U 2 < U2đm nên bàn là hđ yếu hơn bt không bị hỏng
Vậy không thể mắc đèn nối tiếp bóng đèn với bàn là vào hiệu điện thế 220V
Câu 28: Một ấm điện có ghi 220V – 1000W được sử dụng với hiệu điện thế 220V để đun sôi 4 lít nước ở 25 0 C thì thời gian đun nước là 30 phút, biết nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K
1/ Tính điện trở và hiệu suất của ấm điện
2/ Mỗi ngày sử dụng ấm điện này 2 giờ Tính tiền điện phải trả cho việc sử dụng ấm điện đó trong 30 ngày, nếu giá 1kW.h là 700 đồng.