ĐC ĐT LÝ 11 - HKI (HS)

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH TÀI LIỆU VẬT LÍ 11 Câu 37. Một êlectron chuyển động dọc theo một đường sức của một điện trường đều có cường độ điện trường E 100 V/m. Cho biết vận tốc ban đầu của êlectron là 300 km/s, khối lượng và điện tích của êlectron lần lượt là m 9,1.10 31 kg và q 1,6.10 19 C. Bỏ qua tác dụng của trọng lực đối với êlectron. Hỏi cho đến khi dừng lại thì êlectron đi được quãng đường là bao nhiêu? A. 2,56 mm. B. 3,56 mm. C. 5,16 mm. D. 1,52 mm. Câu 38. Một quả cầu nhỏ có khối lượng m 4,5.10 3 kg được treo vào một sợi dây cách điện dài 1 m. Quả cầu năm giữa hai tấm kim loại song song, thẳng đứng cách nhau 4 cm và được tích điện cùng độ lớn nhưng trái dấu. Cho biết hiệu điện thế giữa hai tấm kim loại là 75 V và khi nằm cân bằng, quả cầu lệch ra khỏi vị trí ban đầu 1 cm. Lấy g 10 m/s2. Độ lớn điện tích của quả cầu là A. 0,25 μC. B. 2,5 μC. C. 0,24 μC. D. 2,4 μC. -51-

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH TÀI LIỆU VẬT LÍ 11 Baøi 6: TUÏ ÑIEÄN A/ LYÙ THUYEÁT C I- TUÏ ÑIEÄN Laù thieác Giaáy taåm 1. Tụ điện là gì? parafin  Tụ điện là một hệ hai vật dẫn đặt gần nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp Laùthieác khaùc cách điện. Trong mạch điện, tụ điện được biểu diễn bằng kí hiệu như hình C bên.  Tụ điện phẳng có cấu tạo gồm hai bản kim loại phẳng đặt song song với nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp điện môi. Hai bản kim loại này gọi là hai bản của tụ điện.  Tụ điện dùng để chứa điện tích. 2. Cách tích điện cho tụ điện  Muốn tích điện cho tụ điện, người ta nối hai bản của tụ điện với hai cực của nguồn điện (hình bên). Bản nối với cực dương sẽ tích dương, bản nối với cực âm sẽ tích điện âm.  Điện tích của hai bản luôn có độ lớn bằng nhau nhưng trái dấu.  Quy ước điện tích của bản dương là điện tích của tụ điện. II- ÑIEÄN DUNG CUÛA TUÏ ÑIEÄN 1. Định nghĩa điện dung của tụ điện  Phát biểu: Điện dung của tụ điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện ở một hiệu điện thế nhất định. Nó được xác định bằng thương số của điện tích của tụ điện và hiệu điện thế giữa hai bản của nó.  Công thức: C Q U trong đó, C (F): điện dung của tụ điện, Q (C): điện tích của tụ điện, U (V): hiệu điện thế giữa hai bản tụ.  Từ công thức C Q , ta thấy: Fara là điện dung của một tụ điện mà U nếu đặt giữa hai bản của nó hiệu điện thế 1 V thì nó tích được điện tích 1 C. 2. Các loại tụ điện  Người ta thường lấy tên của lớp điện môi để đặt tên cho tụ điện (hình bên): tụ không khí, tụ giấy, tụ mica, tụ sứ, tụ gốm,...  Trên vỏ của mỗi tụ điện thường có ghi cặp số liệu:  Số liệu thứ nhất cho biết điện dung của tụ điện.  Số liệu thứ hai là giá trị giới hạn của hiệu điện thế có thể đặt vào hai cực của tụ, nếu vượt qua giới hạn đó tụ điện có thể bị hỏng (bị “đánh thủng”). -52-

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH TÀI LIỆU VẬT LÍ 11  Tụ xoay (tụ điện có điện dung thay đổi được) có cấu tạo gồm một bản cố định hình bán nguyệt và một bản linh động cũng hình bán nguyệt có thể xoay quanh một trục vuông góc với bản cố định tại tâm. 3. Năng lượng của điện trường trong tụ điện (ĐỌC THÊM)  Khi tụ điện tích điện thì điện trường trong tụ điện sẽ dự trữ một năng lượng, đó chính là năng lượng của điện trường.  Công thức: W Q2 1CU 2 1QU 2C 2 2 trong đó, W (J): năng lượng của điện trường, C (F): điện dung của tụ điện, Q (C): điện tích của tụ điện, U (V): hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện. B/ CAÂU HOÛI TÖÏ LUAÄN Câu 1. Tụ điện là gì? Vẽ kí hiệu của tụ điện trong mạch điện. Câu 2. Nêu cấu tạo của tụ điện phẳng. Câu 3. Làm thế nào để tích điện cho tụ điện? Người ta gọi điện tích của tụ điện là điện tích của bản nào? Câu 4. Phát biểu và viết công thức định nghĩa điện dung của tụ điện. Nêu tên và đơn vị của các đại lượng có trong công thức. Câu 5. Từ công thức định nghĩa điện dung, có thể nói điện dung C của tụ điện phụ thuộc vào điện tích Q của tụ điện và hiệu điện thế U giữa hai bản tụ điện không? Giải thích. Câu 6. Nối hai bản của một tụ điện phẳng với hai cực của một nguồn điện. Sau đó ngắt tụ điện ra khỏi nguồn rồi giảm khoảng cách giữa hai bản tụ thì cường độ điện trường giữa hai bản tụ điện sẽ thay đổi như thế nào? Cho biết điện dung của tụ điện tỉ lệ nghịch với khoảng cách giữa hai bản của tụ điện. Câu 7. Cho biết điện dung của tụ điện phẳng được xác định bởi: C εS , với k 9.109 N.m2/C2 là hệ 4 kd số tỉ lệ, ε là hằng số điện môi, S là diện tích phần dối diện của hai bản tụ và d là khoảng cách giữa hai bản tụ. Hỏi điện dung của tụ điện phẳng phụ thuộc vào những yếu tố nào? C/ BAØI TAÄP TÖÏ LUAÄN Bài 1. Một tụ điện có điện dung là 2.10 9 F được tích điện ở hiệu điện thế 300 V. Tính điện tích của tụ điện. Bài 2. (SBT Vật lí NC trang 15) Một tụ điện có điện dung 5, 0.10 6 F. Biết điện tích của tụ điện là 86 μC. Hỏi hiệu điện thế giữa hai bản của tụ điện là bao nhiêu? Bài 3. (Đề thi Đánh giá năng lực chuyên biệt ĐHSP Tp. Hồ Chí Minh năm 2021) Tế bào hồng cầu có thể mô hình hóa như một tụ điện có điện dung C 2,016 10 13 F. Tại một thời điểm nào đó, hiệu điện thế giữa hai màng của tế bào là 100 mV. Khi này, điện tích trên một màng tế bào tương đương với A 105 điện tích nguyên tố. Hãy xác định giá trị A . Lấy độ lớn của điện tích nguyên tố là 1,6 10 19 C. Bài 4. Máy sốc tím là một thiết bị quan trọng trong hồi sức cấp cứu, được phát minh vào năm 1899 bời hai nhà sinh lí học người Ý là Prevost và Batelli. Đây là thiết bị dùng năng lượng điện nhằm khôi phục lại nhịp tim, cơ hội sống sót của bệnh nhân lên tới 90% nếu được rung tim kịp -53-

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH TÀI LIỆU VẬT LÍ 11 thời và cứ mỗi phút tỉ lệ này sẽ giảm đi 10%. Tụ điện trong một máy sốc điện ngoài lồng ngực được sạc đầy một mức năng lượng tùy chọn. Khi ấn nút phóng điện (thực hiện sốc tim) thì tụ điện có thể phóng một điện tích 2 C và hiệu điện thế giữa hai bản cực sốc khoảng 800 V. Tính điện dung của tụ điện trong máy sốc. Bài 5. Một tụ điện phẳng không khí có điện dung 10 9 F. Khi tích điện ở hiệu điện thế 60 V thì cường độ điện trường giữa hai bản tụ là 60000 V/m. Tính điện tích mà tụ tích được và khoảng cách giữa hai bản tụ. Bài 6. Một tụ điện phẳng có thể chịu được điện trường giới hạn có cường độ là 3.106 V/m. Biết khoảng cách giữa hai bản tụ là 1 mm và điện dung của tụ là 10 pF. Tính điện tích cực đại mà tụ có thể tích được. Bài 7. Một tụ điện có điện dung 24 nF được tích điện đến hiệu điện thế 450 V thì có bao nhiêu êlectron di chuyển đến bản tích điện âm của tụ điện? Bài 8. Hình bên là một tụ điện hoá học thường được sử dụng trong các bản của mạch điện tử. a/ Dựa vào các kiến thức đã học, anh/chị hãy cho biết con số 10 µF – 50 V ghi trên thân tụ có ý nghĩa gì? b/ Tính điện tích tối đa mà tụ này có thể tích điện. c/ Nếu đặt vào hai bản tụ điện hiệu điện thế U 35 V thì điện tích mà tụ tích được bằng bao nhiêu? Điện tích mà tụ tích được chiếm bao nhiêu % điện tích tối đa mà tụ có thể tích được. Bài 9. Cho tụ điện như hình bên. 600 μF a/ Hãy cho biết ý nghĩa của hai số liệu ghi trên vỏ tụ điện. b/ Tính điện tích tối đa mà tụ này có thể tích điện. 250 V c/ Nếu đặt vào hai bản tụ điện hiệu điện thế U 200 V thì tụ tích được điện tích bằng bao nhiêu? Điện tích mà tụ tích được chiếm bao nhiêu % điện tích tối đa mà tụ có thể tích được. Bài 10.Trên vỏ của một tụ điện phẳng có ghi 200 μF và một con số nữa, nhưng do sử dụng lâu ngày con số này đã bị mờ đi. Biết rằng, điện tích lớn nhất mà tụ có thể tích được là 0,03 C. a/ Hãy tìm con số đã bị mờ. b/ Cho khoảng cách giữa hai bản tụ là 0,5 mm. Lớp điện môi giữa hai bản tụ điện có thể chịu được một cường độ điện trường có độ lớn tối đa là bao nhiêu? Bài 11.Một tụ điện phẳng không khí có điện dung C 2 pF, được tích điện ở hiệu điện thế U 600 V. a/ Tính điện tích của tụ điện. b/ Ngắt tụ ra khỏi nguồn điện và tăng khoảng cách giữa hai bản tụ lên gấp đôi. Tính hiệu điện giữa hai bản tụ khi đó. Biết rằng, điện dung của tụ điện phẳng tỉ lệ nghịch với khoảng cách giữa hai bản của nó. Bài 12.Cấu tạo của bàn phím máy tính (keyboard) được mô tả như hình vẽ sau đây: Baûn di ñoäng Ñieän moâi   3,5 5 mm Baûn coá ñònh Mỗi phím bấm đều được gắn với một tụ điện tương ứng ở bên dưới. Mỗi lần gõ vào phím thì phím bấm lẫn bản di động lún xuống khoảng 3 mm. Coi diện tích của bản tụ gần bằng diện tích của phím là cỡ 1 cm2. a/ Tính điện dung của tụ điện khi chưa gõ phím và khi đã gõ phím. Biết điện dung của tụ điện phẳng tính theo công thức C 36 S , với S (m2) là diện tích của phần đối diện của hai bản tụ điện, d .109.d -54-

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH TÀI LIỆU VẬT LÍ 11 (m) là khoảng cách giữa hai bản tụ điện và ε là hằng số điện môi của lớp điện môi giữa hai bản tụ điện. b/ Có thể coi bàn phím latop được nuôi bằng nguồn của pin laptop có hiệu điện thế khoảng 10,8 V. Khi gõ phím thì điện dung của tụ điện sẽ thay đổi, kết quả là tụ được nhận thêm một lượng điện tích từ nguồn. Sự thay đổi lượng điện tích trên tụ điện này được chip xử lí ghi nhận và hiển thị thông tin mà ta gõ phím lên màn hình. Tính lượng điện tích mà tụ điện đã được nhận được. Bài 13. Cho biết điện dung C của tụ xoay biến thiên theo quy luật hàm số bậc nhất của góc xoay của bản linh động. Khi góc xoay của bản linh động biến thiên từ 0 đến 180 thì điện dung của tụ biến thiên từ 10 μF đến 250 μF. Hỏi khi 45 thì điện dung của tụ điện bằng bao nhiêu? Bài 14. (Kì thi Học sinh Giỏi lớp 12 THPT cấp thành phố Hồ Chí Minh năm học 2009 – 2010) Một tụ điện phẳng không khí có các bản tụ hình tròn, bán kính của mỗi bản tụ là R 18 cm, khoảng cách giữa hai bản tụ là d 1 cm. Tụ điện được nối với một nguồn điện không đổi có hiệu điện thế U 120 V. a/ Tính điện tích của tụ điện. b/ Tháo tụ điện ra khỏi nguồn rồi đưa hai bản tụ điện ra xa nhau để khoảng cách giữa chúng tăng gấp đôi. Tính hiệu điện thế mới của tụ điện và công đã thực hiện để đưa hai bản tụ ra xa nhau. Bài 15. Một tụ điện xoay có điện dung C thay đổi được theo quy C (pF) 190 luật hàm số bậc nhất của góc xoay của bản linh động với công 10 thức C a. b (C tính bằng pF, tính bằng độ, a , b là các O hằng số). Biết đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của C vào như hình bên. Nối hai bản của tụ vào một hiệu điện thế không đổi U , khi góc xoay là 1 30 thì điện tích của tụ là Q1 , còn khi góc xoay là 2 90 thì điện tích của tụ là Q2 . Để điện tích của tụ là Q 2Q2 Q phải xoay bản linh động một góc bằng bao nhiêu α(ño)ä 3 1 180 để từ vị trí có góc xoay 2 ? Bài 16. (Kì thi HSG THPT Tp. Hồ Chí Minh năm học 2012 – 2013) Một tụ điện có khoảng cách giữa hai bản tụ là d 16 cm, hiệu điện thế giữa hai bản tụ là U 40 V. Một êlectron bay vào khoảng giữa hai bản tụ qua một lỗ thủng nhỏ trên bản tụ tích điện dương với vận tốc đầu v0 4.106 m/s, v0 hợp với bản tụ góc 60 . Cho biết điện tích và khối lượng của êlectron là q 1,6.10 19 C và m 9.10 31 kg, bỏ qua tác dụng của trọng lực và lực cản của không khí. Tìm khoảng cách ngắn nhất từ êlectron đến bản tụ tích điện âm khi êlectron chuyển động, cho rằng tại vị trí này êlectron vẫn còn nằm trong khoảng không gian giữa hai bản tụ điện. Bài 17. (Kì thi Olympic tháng 4 Tp. Hồ Chí Minh năm 2015) Khói thải từ một số xí nghiệp. nhà máy (hình vẽ) có thể chứa nhiều hạt bụi gây ô nhiễm môi trường. Một biện pháp có thể được sử dụng để giữ lại phần lớn các hạt bụi này là dùng máy lọc bụi tĩnh điện. Bài toán sau mô tả nguyên tắc cơ bản của máy lọc này. Hai bản của một tụ điện phẳng không khí được đặt thẳng đứng, khoảng cách giữa hai bản tụ là d 20 cm, chiều cao của mỗi bản tụ là . Hiệu điện thế giữa hai bản tụ là U 40000 V. Không khí chứa bụi được thổi đi lên theo phương thẳng đứng qua khoảng giữa hai bản tụ. Mỗi hạt bụi đều có khối lượng m 10 9 kg, điện tích q 2.10 15 C. -55-

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH TÀI LIỆU VẬT LÍ 11 Khi bắt đầu đi vào khoảng giữa hai bản tụ, hạt bụi có vận tốc đầu v 12 m/s theo phương thẳng đứng 0 hướng lên. Bỏ qua tác dụng của trọng lực. Tìm để mọi hạt bụi đều bị hút dính vào bản tụ. -56-

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH TÀI LIỆU VẬT LÍ 11 D/ BAØI TAÄP TRAÉC NGHIEÄM Câu 1. (SBT Vật lí CB trang 14) Trường hợp nào dưới đây ta có một tụ điện? A. Một quả cầu kim loại nhiễm điện, đặt xa các vật khác. B. Một quả cầu thủy tinh nhiễm điện, đặt xa các vật khác. C. Hai quả cầu kim loại, không nhiễm điện, đặt gần nhau trong không khí. D. Hai quả cầu thủy tinh, không nhiễm điện, đặt gần nhau trong không khí. Câu 2. (SGK Vật lí CB trang 33) Trong trường hợp nào dưới đây, ta không có một tụ điện? Giữa hai bản kim loại là một lớp A. mica. B. nhựa pôliêtilen. C. giấy tẩm dung dịch muối ăn. D. giấy tẩm parafin. Câu 3. Để tích điện cho tụ điện, ta phải A. mắc vào hai đầu tụ một hiệu điện thế. B. đặt tụ gần vật nhiễm điện. C. cọ xát các bản tụ với nhau. D. đặt tụ gần nguồn điện. Câu 4. (SBT Vật lí NC trang 9) Chọn phát biểu đúng. Nếu dịch chuyển hai bản của tụ điện nối với hai cực một acquy ra xa nhau thì trong khi dịch chuyển A. không có dòng điện qua acquy. B. có dòng điện đi từ cực âm qua acquy sang cực dương. C. có dòng điện đi từ cực dương qua acquy sang cực âm. D. lúc đầu dòng điện đi từ cực âm qua acquy sang cực dương, sau đó dòng điện có chiều ngược lại. Câu 5. (SGK Vật lí CB trang 33) Gọi Q , C và U lần lượt là điện tích, điện dung và hiệu điện thế giữa hai bản của một tụ điện. Phát biểu nào dưới đây là đúng? A. C tỉ lệ thuận với Q . B. C phụ thuộc vào Q và U . C. C tỉ lệ nghịch với U . D. C không phụ thuộc vào Q và U . Câu 6. (SBT Vật lí CB trang 13) Chọn câu phát biểu đúng. A. Điện dung của tụ điện tỉ lệ với điện tích của nó. B. Điện tích của tụ điện tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai bản của nó. C. Hiệu điện thế giữa hai bản của tụ điện tỉ lệ với điện dung của nó. D. Điện dung của tụ điện tỉ lệ nghịch với hiệu điện thế giữa hai bản của nó. Câu 7. (THPT QG năm 2018, TN THPT 2021) Trong hệ SI, đơn vị của điện dung của tụ điện là A. vôn trên mét (V/m). B. vôn nhân mét (V/m). C. culông (C). D. fara (F). Câu 8. (SBT Vật lí CB trang 16) Biểu thức nào dưới đây là biểu thức định nghĩa điện dung của tụ điện? F B. U . C. AM . D. Q . A. q . d q U Câu 9. Đồ thị nào sau đây có thể biểu diễn sự phụ thuộc của điện tích của một tụ điện vào hiệu điện thế giữa hai bản của nó? Q Q QQ O U O U O UO U A. B. C. D. Câu 10. Fara là điện dung của một tụ điện mà A. giữa hai bản tụ có hiệu điện thế 1 V thì nó tích được điện tích 1 C. B. giữa hai bản tụ có một hiệu điện thế không đổi thì nó được tích điện 1 C. C. giữa hai bản tụ có điện môi với hằng số điện môi bằng 1. D. khoảng cách giữa hai bản tụ là 1mm. -57-

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH TÀI LIỆU VẬT LÍ 11 Câu 11. (SBT Vật lí CB trang 14) Hai tụ điện chứa cùng một lượng điện tích thì A. chúng phải có cùng điện dung. B. hiệu điện thế giữa hai bản của mỗi tụ điện phải bằng nhau. C. tụ điện nào có điện dung càng lớn, sẽ có hiệu điện thế giữa hai bản lớn hơn. D. tụ điện nào có điện dung càng lớn, sẽ có hiệu điện thế giữa hai bản nhỏ hơn. Câu 12. (SBT Vật lí CB trang 16) Tụ điện có điện dung C có điện tích Q1 2.10 3 C. Tụ điện có điện 1 dung C2 có điện tích Q 10 3 C. Chọn khẳng định đúng về điện dung của các tụ điện. 2 A. C C2 . B. C C2 . 1 1 C. C C2 . D. Cả A , B , C đều có thể xảy ra. 1 Câu 13. (THPT QG năm 2019) Một tụ điện có điện dung 10 μF. Khi tụ điện có hiệu điện thế là 20 V thì điện tích của nó là A. 5.10 7 C. B. 2.10 2 C. C. 2.10 4 C. D. 5.10 3 C. Câu 14. Trên vỏ một tụ điện có ghi 20 pF − 200 V. Tụ điện tích được điện tích tối đa là A. 4.10 3 C. B. 6.10 4 C. C. 10 4 C. D. 24.10 4 C. Câu 15. Một tụ điện phẳng không khí có điện dung 5000 pF và khoảng cách giữa hai bản là 2 mm. Tích điện cho tụ ở hiệu điện thế 80 V. Điện tích của tụ điện và cường độ điện trường giữa hai bản tụ điện lần lượt là A. 60 nC và 60 kV/m. B. 6 nC và 60 kV/m. C. 40 nC và 40 kV/m. D. 400 nC và 40 kV/m. Câu 16. Một tụ điện không khí có điện dung 40 pF và khoảng cách giữa hai bản là 2 cm. Biết rằng, khi cường độ điện trường trong không khí lên đến 3.106 V/m thì không khí sẽ trở thành dẫn điện. Điện tích tối đa mà tụ có thể tích được là A. 1,2 μC. B. 2,4 μC. C. 1,5 μC. D. 1,8 μC. Câu 17. Một tụ điện có điện dung 24 nF được tích điện đến hiệu điện thế 450 V thì có bao nhiêu êlectron di chuyển đến bản tích điện âm của tụ điện? A. 6,75.1013 êlectron. B. 8,75.1013 êlectron. C. 7,75.1013 êlectron. D. 9, 75.1013 êlectron. Câu 18. Hình bên là một tụ điện thường được sử dụng trong các bản của mạch điện tử. Nếu đặt vào hai bản tụ hiệu điện thế U 30 V thì điện tích của tụ chiếm bao nhiêu % điện tích tối đa mà tụ có thể tích được? A. 21%. B. 47,62%. C. 30%. D. 76,12%. Câu 19. Biết điện dung của tụ điện phẳng tính theo công thức C 36 S , với S (m2) là diện tích của .109.d phần đối diện của hai bản tụ điện, d (m) là khoảng cách giữa hai bản tụ điện và ε là hằng số điện môi của lớp điện môi giữa hai bản tụ điện. Một tụ điện phẳng có điện dung C 7, 0 nF chứa đầy điện môi có hằng số điện môi ε. Diện tích mỗi bản là S 15 cm2 và khoảng cách giữa hai bản là d 10 5 m. Giá trị của ε gần nhất với giá trị nào sau đây? A. 5,3. B. 4,2. C. 3,2. D. 2,2. Câu 20. Một êlectron chuyển động không vận tốc ban đầu, từ bản âm sang bản dương của một tụ điện phẳng. Biết điện trường đều giữa hai bản tụ có cường độ E 9.104 V/m, khoảng cách giữa hai bản là d 7, 2 cm; khối lượng và điện tích của êlectron lần lượt là m 9,1.10 31 kg và q 1,6.10 19 C. Bỏ qua tác dụng của trọng lực đối với êlectron. Thời gian chuyển động của êlectron là -58-

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH TÀI LIỆU VẬT LÍ 11 A. 1,73.10 8 s. B. 3.10 8 s. C. 3.10 9 s. D. 1, 73.10 9 s. CHÖÔNG II – DOØNG ÑIEÄN KHOÂNG ÑOÅI Baøi 7: DOØNG ÑIEÄN KHOÂNG ÑOÅI. NGUOÀN ÑIEÄN A/ LYÙ THUYEÁT I- DOØNG ÑIEÄN  Dòng điện là dòng chuyển động có hướng của các điện tích.  Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển động có hướng của các êlectron tự do.  Quy ước: chiều dòng điện là chiều chuyển động của các điện tích dương. Vậy chiều quy ước của dòng điện chạy qua dây dẫn kim loại ngược chiều với chiều dịch chuyển có hướng của các êlectron tự do.  Các tác dụng của dòng điện: tác dụng từ (chuông điện), tác dụng nhiệt (bàn là), tác dụng quang (bóng đèn dây tóc), tác dụng hoá học (bình điện phân dùng mạ điện), tác dụng cơ học (quạt), tác dụng sinh lí (máy kích tim).  Trị số của cường độ dòng điện cho biết mức độ mạnh, yếu của dòng điện. Cường độ dòng điện được đo bằng ampe kế và bằng đơn vị ampe (A). II- CÖÔØNG ÑOÄ DOØNG ÑIEÄN. DOØNG ÑIEÄN KHOÂNG ÑOÅI 1. Cường độ dòng điện  Phát biểu: Cường độ dòng điện là đại lượng đặc trưng cho tác dụng mạnh, yếu của dòng điện. Nó được xác định bằng thương số của điện lượng q dịch chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn trong khoảng thời gian t và khoảng thời gian đó.  Công thức: Iq t trong đó, I (A): cường độ dòng điện, q (C): điện lượng dịch chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn, t (s): khoảng thời gian. 2. Dòng điện không đổi  Dòng điện không đổi là dòng điện có chiều và cường độ không thay đổi theo thời gian.  Công thức cường độ dòng điện không đổi: Iq t  Từ công thức q It , ta thấy: Culông là điện lượng dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong thời gian 1 giây khi có dòng điện không đổi cường độ 1 ampe chạy qua dây dẫn.  Lưu ý: Trong ngôn ngữ thường ngày, có khi người ta gọi dòng điện không đổi là dòng điện một chiều. Cần chú ý rằng, dòng điện không đổi là dòng điện một chiều, nhưng có những dòng điện một chiều lại có cường độ thay đổi theo thời gian. III- NGUOÀN ÑIEÄN 1. Điều kiện để có dòng điện -59-

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH TÀI LIỆU VẬT LÍ 11  Điều kiện để có dòng điện là phải có một hiệu điện thế đặt vào hai đầu vật dẫn điện. 2. Nguồn điện E ,r  Nguồn điện là thiết bị để tạo ra và duy trì hiệu điện thế nhằm duy trì dòng điện trong mạch. Trong mạch điện, nguồn điện được biểu diễn bằng kí hiệu như hình bên.  Lực lạ bên trong nguồn điện:  Là những lực mà bản chất không phải là lực điện.  Tác dụng của lực lạ là tách và chuyển êlectron hoặc ion dương ra khỏi mỗi cực, tạo thành cực âm (thừa nhiều êlectron) và cực dương (thiếu hoặc thừa ít êlectron) do đó duy trì được hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện. IV- SUAÁT ÑIEÄN ÑOÄNG CUÛA NGUOÀN ÑIEÄN 1. Công của nguồn điện Nguoàn R  Công của các lực lạ thực hiện làm dịch chuyển các điện tích qua ñieän nguồn gọi là công của nguồn điện. 2. Suất điện động của nguồn điện  Phát biểu: Suất điện động E của nguồn điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công của nguồn điện và được đo bằng thương số giữa công A của lực lạ thực hiện khi dịch chuyển một điện tích dương q ngược chiều điện trường bên trong nguồn điện và độ lớn của điện tích q đó.  Công thức: A Eq trong đó, E (V): suất điện động của nguồn điện, A (J): công của lực lạ, q (C): điện tích dương.  Số vôn ghi trên mỗi nguồn điện cho biết trị số của suất điện động của nguồn điện đó, đây cũng là giá trị của hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện khi mạch ngoài hở.  Mỗi nguồn điện được đặc trưng bằng hai đại lượng là suất điện động E và điện trở trong r của nó. V- PIN VAØ ACQUY (ĐỌC THÊM) 1. Pin điện hóa Cấu tạo chung của các pin điện hóa là gồm hai cực có bản chất hóa học khác nhau được ngâm trong chất điện phân (dung dịch axit, bazơ, muối...). a/ Pin Vôn-ta (Volta)  Pin Vôn-ta là nguồn điện hóa học gồm một cực bằng kẽm (Zn) và một cực bằng đồng (Cu) được ngâm trong dung dịch axit sunfuric (H SO ) loãng. 24  Do tác dụng hóa học (đóng vai trò của lực lạ), thanh kẽm thừa êlectron nên tích điện âm, còn thanh đồng thiếu êlectron nên tích điện dương.  Suất điện động của pin Vôn-ta khoảng 1,1 V. b/ Pin Lơ-clan-sê (Leclanché)  Pin Lơ-clan-sê có cực dương là thanh than được bọc xung quanh bằng mangan điôxit (MnO2 ) có trộn thêm than chì để khử bọt khí hiđrô bám vào cực than và tăng độ dẫn điện. Dung dịch chất điện phân là amôni clorua (NH Cl ) được trộn với một loại hò đặc và được đóng trong hộp kẽm dùng làm vỏ pin và 4 vỏ kẽm đồng thời là cực âm của pin.  Suất điện động của pin Lơ-clan-sê khoảng 1,5 V. -60-

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH TÀI LIỆU VẬT LÍ 11  Trong thời gian pin phát điện, vỏ kẽm mòn dần, mangan điôxit và dung dịch amôni clorua bị biến đổi thành chất khác, lượng nước tạo thành trong pin tăng dần. Điện trở trong của pin tăng lên đáng kể, nên cường độ dòng điện mà pin sinh ra trong mạch điện kín giảm đáng kể, tới mức pin không dùng được nữa. 2. Pin điện hóa a/ Acquy chì  Acquy chì gồm bản cực dương bằng chì điôxit (PbO2 ) và bản cực âm bằng chì (Pb) . Chất điện phân là dung dịch axit sunfuric (H SO ) loãng. 24  Do tác dụng với dung dịch điện phân, hai bản cực của acquy được tích điện khác nhau và hoạt động giống như một pin điện hóa có suất điện động khoảng 2 V.  Sau một thời gian sử dụng, suất điện động của acquy giảm xuống tới 1,85 V thì phải nạp điện lại cho nó để tiếp tục sử dụng.  Acquy là nguồn điện có thể nạp lại để sử dụng nhiều lần dựa trên phản ứng hoá học thuận nghịch: nó tích trử năng lượng dưới dạng hoá năng khi nạp và giải phóng năng lượng ấy dưới dạng điện năng khi phát điện. b/ Acquy kiềm  Acquy kiềm được dùng phổ biến là acquy cađimi – kền, gồm cực dương được làm bằng kền hiđrôxit Ni(OH )2 , cực âm được làm bằng cađimi hiđrôxit Cd (OH )2 và các cực này được nhúng trong dung dịch kiềm KOH hoặc NaOH .  Suất điện động của acquy khoảng 1,25 V.  Acquy kiềm có suất điện động, hiệu suất nhỏ hơn so với acquy axit, nhưng nhẹ hơn, thời gian sử dụng lâu hơn; đặc biệt là chịu được dòng điện có cường độ lớn (ví dụ như khi khởi động xe máy, ô tô…). B/ CAÂU HOÛI TÖÏ LUAÄN Câu 1. Dòng điện là gì? Chiều của dòng điện được quy ước như thế nào? Câu 2. Đo cường độ dòng điện bằng dụng cụ gì? Cách mắc dụng cụ đó như thế nào? Câu 3. Dòng điện chạy qua các vật dẫn có thể gây ra những tác dụng nào? Đối với mỗi tác dụng hãy kể tên một dụng cụ mà hoạt động của nó dựa chủ yếu vào tác dụng đó của dòng điện. Câu 4. Bằng cách nào để biết có dòng điện chạy qua một vật dẫn? Câu 5. Phát biểu và viết công thức định nghĩa cường độ dòng điện. Nêu tên và đơn vị của các đại lượng có trong công thức. Câu 6. Thế nào là dòng điện không đổi? Viết công thức tính cường độ dòng điện không đổi. Câu 7. Nêu điều kiện để có dòng điện. Câu 8. Nguồn điện là gì? Mỗi nguồn điện được đặc trưng bởi những đại lượng nào? Câu 9. Khi có dòng điện chạy qua vật dẫn thì các hạt mang điện tham gia vào chuyển động có hướng dưới tác dụng của lực nào? Câu 10. Bằng cách nào mà các nguồn điện duy trì sự tích điện khác nhau ở hai cực của nguồn điện và do đó duy trì hiệu điện thế giữa hai cực của nó? Câu 11. Phát biểu và viết biểu thức định nghĩa suất điện động của nguồn điện. Nêu tên và đơn vị của các đại lượng có trong công thức. -61-

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH TÀI LIỆU VẬT LÍ 11 Câu 12. Nêu một số quy tắc an toàn khi sử dụng điện tại gia đình mình. Câu 13. Những đường dây điện trung thế, cao thế chạy ngoài trời thường không có vỏ bọc cách điện. Chim chóc khi bay thường đậu lên những đường dây điện này (hình bên). Khi này, vì sao chúng không bị điện giật chết? C/ BAØI TAÄP TÖÏ LUAÄN Bài 1. (SGK Vật lí CB trang 45) Một điện lượng 6,0 mC dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong khoảng thời gian 2,0 s. Tính cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn này. Bài 2. (SGK Vật lí CB trang 45) Trong khoảng thời gian đóng công tắc để chạy một tủ lạnh thì cường độ dòng điện trung bình đo được là 6 A. Khoảng thời gian đóng công tắc là 0,50 s. Tính điện lượng dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn nối với động cơ của tủ lạnh. Bài 3. (SBT Vật lí CB trang 21) Biết rằng, pin Lơ-clăng-sê sản ra một công là 270 J khi dịch chuyển lượng điện tích là 180 C ở bên trong và giữa hai cực của pin. Tính suất điện động của pin này. Bài 4. (SBT Vật lí CB trang 21) Cho biết pin Vôn-ta có suất điện động là 1,1 V. Tính công của pin này sản ra khi có một lượng điện tích 54 C dịch chuyển ở bên trong và giữa hai cực của pin. Bài 5. (SGK Vật lí CB trang 45) Suất điện động của một pin là 1,5 V. Tính công của lực lạ khi dịch chuyển điện tích là 2 C từ cực âm tới cực dương bên trong nguồn điện. Bài 6. (SBT Vật lí CB trang 21) Suất điện động của một acquy là 6 V. Tính công của lực lạ khi dịch chuyển lượng điện tích là 0,8 C bên trong nguồn điện từ cực âm tới cực dương của nó. Bài 7. Cho một acquy có suất điện động E 2 V. Khi mắc acquy này với một vận dẫn để tạo thành mạch điện kín thì nó thực hiện một công bằng 3,15.103 J để đưa điện tích qua nguồn trong 15 phút. Khi đó: a/ Hãy tính điện lượng đã được dịch chuyển qua nguồn. b/ Dòng điện chạy trong mạch có cường độ bằng bao nhiêu? Bài 8. (SBT Vật lí CB trang 21) Cường độ dòng điện không đổi chạy qua dây tóc của một bóng đèn là I 0, 273A. Cho biết điện tích của êlectron có độ lớn là e 1, 6.10 19 C. a/ Tính điện lượng dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây tóc trong 1 phút. b/ Tính số êlectron dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây tóc trong khoảng thời gian nói trên. Bài 9. Biết rằng, dòng điện chạy qua bóng đèn hình của một ti vi thường dùng có cường độ là 60 μA. Tính số êlectron tới đập vào màn hình của ti vi trong mỗi giây. Cho điện tích của êlectron là e 1, 6.10 19 C. Bài 10. Một cục sạc dự phòng có hai thông số (4V – 25000mAh) các thông số đó cho biết ý nghĩa gì? Tính dung lượng tối đa ra đơn vị chuẩn khi cục sạc này được nạp đầy. Bài 11. Một bộ acquy có thể cung cấp một dòng điện 4 A liên tục trong 1 giờ thì phải nạp lại. a/ Tính cường độ dòng điện mà acquy này có thể cung cấp nếu acquy được sử dụng liên tục trong 20 giờ thì phải nạp lại. b/ Tính suất điện động của acquy này nếu trong thời gian hoạt động trên đây nó sản sinh ra một công là 86,4 kJ. Bài 12. Hình bên là ảnh chụp pin của một chiếc điện thoại Iphone XS vừa được ra mắt người dùng vào ngày 12/09/2018. a/ Chỉ số 2658 mAh ghi viên pin cho biết điều gì? b/ Từ lúc pin đầy (100%) đến lúc cạn pin (0%), pin đã làm dịch chuyển bao nhiêu êlectron qua điện thoại? -62-

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH TÀI LIỆU VẬT LÍ 11 c/ Cho rằng dòng điện ổn định trong điện thoại khi hoạt động là cỡ 0,72 A. Một chiếc Iphone XS sạc đầy pin (pin còn tốt, không bị “chai” pin) thì có thể sử dụng liên tục trong thời gian tối đa là bao nhiêu? d/ Trong thực tế, nhà sản xuất khuyến cáo không nên để cạn pin đến 100% mới sạc mà nên sạc pin khi pin còn khoảng 15%. Nếu dòng điện sạc pin khoảng 1,5 A thì pin sẽ đầy trong bao lâu? D/ BAØI TAÄP TRAÉC NGHIEÄM Câu 1. (SGK Vật lí CB trang 45) Cường độ dòng điện được đo bằng dụng cụ nào sau đây? A. Lực kế. B. Công tơ điện. C. Nhiệt kế. D. Ampe kế. Câu 2. (SGK Vật lí CB trang 45) Đo cường độ dòng điện bằng đơn vị nào sau đây? A. Niutơn (N). B. Ampe (A). C. Jun (J). D. Oát (W). Câu 3. Tác dụng đặc trưng cho dòng điện là tác dụng A. hóa học. B. từ. C. nhiệt. D. sinh lí. Câu 4. (SBT Vật lí CB trang 19) Cường độ dòng điện không đổi được tính bằng công thức nào sau đây? A. I q2 B. I qt . C. I q 2t . D. I q t. t. Câu 5. (SBT Vật lí CB trang 19) Điều kiện để có dòng điện là A. chỉ cần duy trì một hiệu điện thế giữa hai đầu vật dẫn. B. chỉ cần các vật dẫn điện có cùng nhiệt độ nối liền với nhau tạo thành mạch điện kín. C. chỉ cần có hiệu điện thế. D. chỉ cần có nguồn điện. Câu 6. Theo qui ước thì chiều dòng điện là chiều A. chuyển động của các hạt mang điện dương. B. chuyển động của các êlectron. C. chuyển động của các nguyên tử. D. chuyển động của các hạt mang điện âm. Câu 7. (SGK Vật lí CB trang 45) Suất điện động được đo bằng đơn vị nào sau đây? A. Culông (C). B. Vôn (V). C. Héc (Hz). D. Ampe (A). Câu 8. (SGK Vật lí NC trang 52) Suất điện động của nguồn điện là đại lượng đặc trưng cho A. khả năng tích điện cho hai cực của nó. B. khả năng thực hiện công của nguồn điện. C. khả năng dự trữ điện tích của nguồn điện. D. khả năng tác dụng lực của nguồn điện. Câu 9. (SBT Vật lí CB trang 20) Suất điện động của nguồn điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng A. tạo ra điện tích dương trong một giây. B. tạo ra các điện tích trong một giây. C. thực hiện công của nguồn điện trong một giây. D. thực hiện công của nguồn điện khi di chuyển một đơn vị điện tích dương ngược chiều điện trường bên trong nguồn điện. Câu 10. (SBT Vật lí CB trang 20) Các nguồn điện duy trì được sự tích điện khác nhau ở hai cực của nguồn điện là do A. có sự xuất hiện của lực điện trường bên trong nguồn điện. B. có sự xuất hiện của lực lạ bên trong nguồn điện. C. các hạt mang điện chuyển động không ngừng bên trong nguồn điện. D. các hạt mang điện đều chuyển động theo một hướng bên trong nguồn điện. Câu 11. (SBT Vật lí CB trang 30) Các lực lạ bên trong nguồn điện không có tác dụng A. tạo ra và duy trì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện. B. tạo ra và duy trì sự tích điện khác nhau ở hai cực của nguồn điện. C. tạo ra các điện tích mới cho nguồn điện. D. làm các điện tích dương dịch chuyển ngược chiều điện trường bên trong nguồn điện. Câu 12. (SGK Vật lí CB trang 45) Pin điện hóa có A. hai cực là hai vật dẫn cùng chất. B. hai cực là hai vật dẫn khác chất. -63-

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH TÀI LIỆU VẬT LÍ 11 C. một cực là vật dẫn và cực kia là vật cách điện. D. hai cực đều là các vật cách điện. Câu 13. (SGK Vật lí CB trang 45) Hai cực của pin điện hóa được ngâm trong chất điện phân là dung dịch nào sau đây? A. Chỉ là dung dịch muối. B. Chỉ là dung dịch bazơ. C. Chỉ là dung dịch axit. D. Một trong các dung dịch kể trên. Câu 14. (SBT Vật lí CB trang 19) Dòng điện chạy trong mạch điện nào dưới đây không phải là dòng điện không đổi? A. Trong mạch điện thắp sáng đèn của xe đạp với nguồn điện là đinamô. B. Trong mạch điện kín của đèn pin. C. Trong mạch điện kín thắp sáng đèn với nguồn điện là acquy. D. Trong mạch điện kín thắp sáng đèn với nguồn điện là pin mặt trời. Câu 15. (SGK Vật lí CB trang 45) Trong các pin điện hóa có sự chuyển hóa từ năng lượng nào sau đây thành điện năng? A. Nhiệt năng. B. Thế năng đàn hồi. C. Hóa năng. D. Cơ năng. Câu 16. (SBT Vật lí CB trang 30) Trong các pin điện hóa không có quá trình nào dưới đây? A. Biến đổi hóa năng thành điện năng. B. Biến đổi chất này thành chất khác. C. Làm cho các cực của pin tích điện khác nhau. D. Biến đổi nhiệt năng thành điện năng. Câu 17. Cho một dòng điện không đổi có cường độ 0,2 A chạy qua một dây dẫn. Trong 2 phút, điện lượng đã dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn là A. 20 C. B. 120 C. C. 24 C. D. 0,4 C. Câu 18. Dòng điện chạy qua bóng đèn hình của một tivi CRT có cường độ 60 μA. Số êlectron tới đập vào màn hình của tivi trong mỗi giây là A. 3,75.1014 hạt/s. B. 37,5.1014 hạt/s. C. 2, 66.104 hạt/s. D. 2, 66.1014 hạt/s. Câu 19. (SBT Vật lí CB trang 20) Hiệu điện thế 1 V được đặt vào hai đầu điện trở 10 Ω trong khoảng thời gian là 20 s. Lượng điện tích dịch chuyển qua điện trở này khi đó là A. 200 C. B. 2 C. C. 20 C. D. 0,005 C. Câu 20. (SBT Vật lí CB trang 20) Nếu đặt vào hai đầu một điện trở một hiệu điện thế 2 V thì cường độ dòng điện chạy qua điện trở đó là 0,1 A. Nếu tăng hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở lên 3 V thì lượng điện tích dịch chuyển qua điện trở này trong 1 phút là A. 0,15 C. B. 6 C. C. 9 C. D. 18 C. Câu 21. Cường độ dòng điện không đổi chạy qua dây tóc của bóng đèn là 0,64 A. Trong thời gian 1 phút, điện lượng và số electron dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây tóc lần lượt là A. 19,2 C và 12.1020 . B. 36,4 C và 2, 275.1020 . C. 18,2 C và 4,55.1020 . D. 38,4 C và 24.1020 . Câu 22. Một nguồn điện có suất điện động là 200 mV. Để dịch chuyển một lượng điện tích 10 C qua nguồn thì công của lực lạ sinh ra là A. 20 J. B. 0,05 J. C. 2000 J. D. 2 J. Câu 23. Cho một nguồn điện có suất điện động không đổi. Để dịch chuyển một điện tích 10 C qua nguồn thì lực lạ phải sinh một công là 20 mJ. Để dịch chuyển một lượng điện tích 15 C qua nguồn thì lực lạ phải sinh một công là A. 10 mJ. B. 15 mJ. C. 20 mJ. D. 30 mJ. Câu 24. Một bộ acquy có thể cung cấp một dòng điện 4 A liên tục trong 2 giờ thì phải nạp lại. Nếu trong thời gian hoạt động trên, acquy sản sinh ra một công là 172,8 kJ thì suất điện động của nó là A. 12 V. B. 9 V. C. 3 V. D. 6 V. Câu 25. Một bộ acquy có suất điện động là 6 V và sản ra một công là 360 J khi dịch chuyển điện tích ở bên trong và giữa hai cực của nó khi acquy này phát điện. Nếu thời gian dịch chuyến lượng điện tích này là 5 phút thì cường độ dòng điện chạy qua acquy khi đó là -64-

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH TÀI LIỆU VẬT LÍ 11 A. 0,3 A. B. 0,2 mA. C. 0,3 mA. D. 0,2 A. Câu 26. Một acquy thực hiện công là 12 J khi di chuyển lượng điện tích 2 C trong toàn mạch. Từ đó, có thể kết luận là A. suất điện động của acquy là 6 V. B. hiệu điện thế giữa hai cực của nó luôn luôn là 6 V. C. công suất của nguồn điện này là 6 W. D. hiệu điện thế giữa hai cực để hở của acquy là 24 V. Baøi 8: ÑIEÄN NAÊNG. COÂNG SUAÁT ÑIEÄN A/ LYÙ THUYEÁT I- ÑIEÄN NAÊNG TIEÂU THUÏ VAØ COÂNG SUAÁT ÑIEÄN 1. Điện năng tiêu thụ của đoạn mạch U I ĐOẠN MẠCH TIÊU THỤ ĐIỆN  Phát biểu: Lượng điện năng mà một đoạn mạch tiêu thụ khi có dòng điện chạy qua để chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác được đo bằng công của lực điện thực hiện khi dịch chuyển có hướng các điện tích. Nó được tính bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch với cường độ dòng điện và thời gian dòng điện chạy qua đoạn mạch đó.  Công thức: A qU UIt trong đó, A (J): điện năng tiêu thụ của đoạn mạch, q (C): điện lượng di chuyển trong đoạn mạch, U (V): hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch, I (A): cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch, t (s): thời gian dòng điện chạy qua đoạn mạch. 2. Công suất điện  Phát biểu: Công suất điện của một đoạn mạch là công suất tiêu thụ điện năng của đoạn mạch đó và có trị số bằng điện năng mà đoạn mạch đó tiêu thụ trong một đơn vị thời gian, hoặc bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch đó.  Công thức: P A UI t trong đó, P (W): công suất điện hay công suất tiêu thụ điện năng, A (J): điện năng tiêu thụ của đoạn mạch, U (V): hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch, I (A): cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch, t (s): thời gian dòng điện chạy qua đoạn mạch. II- COÂNG SUAÁT TOÛA NHIEÄT CUÛA VAÄT DAÃN KHI COÙ DOØNG ÑIEÄN CHAÏY QUA 1. Định luật Jun – Len-xơ -65-

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH TÀI LIỆU VẬT LÍ 11  Phát biểu: Nhiệt lượng tỏa ra ở một vật dẫn tỉ lệ thuận với điện trở của vật dẫn, với bình phương cường độ dòng điện và với thời gian dòng điện chạy qua vật dẫn đó.  Công thức: Q RI 2t trong đó, Q (J): nhiệt lượng vật dẫn tỏa ra, R (Ω): điện trở của vật dẫn, I (A): cường độ dòng điện chạy qua vật dẫn, t (s): thời gian dòng điện chạy qua vật dẫn. 2. Công suất tỏa nhiệt của vật dẫn khi có dòng điện chạy qua  Phát biểu: Công suất toả nhiệt P ở vật dẫn khi có dòng điện chạy qua đặc trưng cho tốc độ tỏa nhiệt của vật dẫn và được xác định bằng nhiệt lượng toả ra ở vật dẫn trong một đơn vị thời gian.  Công thức: P Q RI 2 t trong đó, P (W): công suất tỏa nhiệt của vật dẫn, Q (J): nhiệt lượng vật dẫn tỏa ra, R (Ω): điện trở của vật dẫn, I (A): cường độ dòng điện chạy qua vật dẫn, t (s): thời gian dòng điện chạy qua vật dẫn. III- COÂNG VAØ COÂNG SUAÁT CUÛA NGUOÀN ÑIEÄN 1. Công của nguồn điện  Phát biểu: Công của nguồn điện bằng điện năng tiêu thụ trong toàn mạch và cũng bằng công của các lực lạ bên trong nguồn điện.  Công thức: Ang qE E It trong đó, Ang (J): công của nguồn điện, q (C): điện lượng dịch chuyển bên trong nguồn điện, E (V): suất điện động của nguồn điện, I (A): cường độ dòng điện chạy trong toàn mạch, t (s): thời gian dòng điện chạy trong toàn mạch. 2. Công suất của nguồn điện  Công suất Png của nguồn điện đặc trưng cho tốc độ thực hiện công của nguồn điện đó và được xác định bằng công của nguồn điện thực hiện trong một đơn vị thời gian. Công suất Png này cũng chính bằng công suất tiêu thụ điện năng của toàn mạch.  Công thức: Png Ang EI t trong đó, Png (W): công suất của nguồn điện, Ang (J): công của nguồn điện, E (V): suất điện động của nguồn điện, I (A): cường độ dòng điện chạy trong toàn mạch, t (s): thời gian dòng điện chạy trong toàn mạch. -66-

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH TÀI LIỆU VẬT LÍ 11 B/ CAÂU HOÛI TÖÏ LUAÄN Câu 1. Điện năng mà một đoạn mạch tiêu thụ được đo bằng công do lực nào thực hiện? Viết công thức tính điện năng tiêu thụ và công suất điện của một đoạn mạch khi có dòng điện chạy qua. Nêu tên và đơn vị của các đại lượng có trong công thức. Câu 2. Dụng cụ nào dùng để đo điện năng tiêu thụ? Mỗi số đo của dụng cụ đó có giá trị là bao nhiêu jun (J)? Câu 3. Phát biểu và viết biểu thức của định luật Jun – Len-xơ. Nêu tên và đơn vị của các đại lượng có trong công thức. Câu 4. Công suất tỏa nhiệt của vật dẫn khi có dòng điện chạy qua là gì và được tính bằng công thức nào? Nêu tên và đơn vị của các đại lượng có trong công thức. Câu 5. Công của nguồn điện có mối liên hệ gì với điện năng tiêu thụ trong mạch điện kín? Viết công thức tính công và công suất của nguồn điện. Nêu tên và đơn vị của các đại lượng có trong công thức. Câu 6. Mút là một loại nhựa xốp, thường dùng làm tấm chèn trong các thùng đựng máy móc điện tử hay hàng hóa thủy tinh, sành sứ, dùng làm vật liệu cách âm, cách nhiệt, dùng tạo chữ và hình trang trí trong các dịp lễ hội. Khi bị đốt nóng, mút sẽ mềm và nóng chảy. Hình bên là một dụng cụ điện dùng để cắt mốp tạo chữ, hình trang trí. Hãy giải thích vì sao khi có dòng điện chạy qua, sợi dây kim loại có thể dễ dàng cắt được những tấm mút. Câu 7. Được tổ chức lần đầu tiên năm 2007 do Quỹ Quốc tế về bảo vệ thiên nhiên (WWF) phát động, đến nay “Giờ Trái Đất” (Earth Hour) trở thành sự kiện lớn nhất thế giới thường được tổ chức vào tối ngày Thứ Bảy cuối cùng của tháng 3. Năm 2020, “Giờ Trái Đất” diễn ra vào thứ bảy ngày 28/03/2020 lúc 20h30 – 21h30. Diễn ra trong bối cảnh đại dịch COVID-19 đang lây lan trên toàn thế giới, Giờ Trái đất năm 2020 đánh dấu một khoảnh khắc của sự đoàn kết toàn cầu, khi hơn 180 quốc gia và vùng lãnh thổ cùng tổ chức các sự kiện trực tuyến để đảm bảo an toàn cho những người tham gia và thể hiện tình đoàn kết với những bệnh nhân mắc COVID-19 cũng như đội ngũ nhân viên y tế đang làm việc ngày đêm để cứu người. Hãy nêu các giải pháp giúp tiết kiệm điện trong sinh hoạt hằng ngày tại nhà và tại trường để góp phần cho chiến dịch “Giờ Trái Đất” không chỉ thành công trong 60 phút của một năm. C/ BAØI TAÄP TÖÏ LUAÄN Bài 1. Một học sinh nghe đài radio cầm tay loại 5 V – 3 W từ 21h đến 22h30. Biết đài radio hoạt động đúng định mức. Tính lượng điện tích qua đài trong khoảng thời gian đó. Bài 2. Cho một bóng đèn trên vỏ có ghi (220 V – 40 W). a/ Tính điện trở của bóng đèn. -67-

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH TÀI LIỆU VẬT LÍ 11 b/ Tính điện năng tiêu thụ của bóng đèn trong 1 ngày ra đơn vị kWh. Biết rằng, bóng đèn luôn cháy sáng bình thường và trong 1 ngày được thắp sáng 8 h. Bài 3. (SGK Vật lí CB trang 49) Trên nhãn của một ấm điện có ghi (220 V – 1000 W). a/ Hãy cho biết ý nghĩa của các số ghi trên ấm điện. b/ Sử dụng ấm điện ở hiệu điện thế 220 V để đun sôi 2 L nước từ nhiệt độ 25 ℃. Tính thời gian đun nước, biết hiệu suất của ấm nước là 90% và nhiệt dung riêng của nước là c 4200 J/Kg.K. Bài 4. (SGK Vật lí CB trang 49) Một nguồn điện có suất điện động 12 V. Khi mắc nguồn điện này với một bóng đèn để thành mạch điện kín thì nó cung cấp một dòng điện có cường độ 0,8 A. Tính công của nguồn điện này sản ra trong 15 phút và tính công suất của nguồn điện khi đó. Bài 5. Cho một bóng đèn loại (6 V – 6 W). Hãy tính nhiệt lượng do đèn toả ra trong thời gian 20 phút, biết đèn sáng bình thường. Bài 6. Trong cuộc sống, công của dòng điện hay điện năng tiêu thụ do nhà máy điện cung cấp đến từng cơ quan, xí nghiệp, gia đình được đo bằng điện kế (còn gọi là điện năng kế hay công tơ điện) như hình bên. Khi các dụng cụ tiêu thụ điện hoạt động, số chỉ của điện kế tăng dần. Lượng tăng thêm của số chỉ này là số đếm của điện kế, cho biết điện năng tiêu thụ theo đơn vị kW.h (thường gọi là số “kí” điện tiêu thụ). Cho rằng trong gia đình chỉ có một dụng cụ điện quạt trần đang hoạt động liên tục trong 5 giờ thì số chỉ của điện kế tăng từ 258,1 lên đến 258,5. Hãy tính công suất tiêu thụ của quạt điện này. Bài 7. Nếu mỗi hộ gia đình ở Tp. Hồ Chí Minh mỗi ngày giảm bớt một giờ thắp sáng của một bóng đèn loại 40 W thì số tiền tiết kiệm được của cả thành phố trong một ngày là bao nhiêu? Biết rằng, hiện nay Tp. Hồ Chí Minh có khoảng 1,7 triệu hộ gia đình và giá tiền điện là 1.800 đồng/kWh. Bài 8. Hưởng ứng chiến dịch “Giờ trái đất” bằng cách tắt đèn và các thiết bị không cần thiết từ lúc 20h30 đến 21h30 nhằm mục đích tiết kiệm năng lượng và hạn chế việc biến đổi khí hậu. Giả sử, một khu dân cư có 40 căn hộ giống nhau, mỗi căn hộ đều có:  8 đèn ống, công suất mỗi đèn là 40 W;  4 quạt treo tường, công suất mỗi quạt là 45 W;  2 máy lạnh, công suất mỗi máy là 750 W. Hãy tính số tiền tiết kiệm được của khu dân cư trong 1 giờ nếu tắt hết các thiết bị trên để hưởng ứng “Giờ trái đất”. Biết rằng, các thiết bị hoạt động đúng định mức và tiền điện trung bình là 1.800 đồng/kWh. Bài 9. Một phòng học tại trường THPT Nguyễn Thái Bình được trang bị 6 bóng đèn LED tuýp T8 có công suất tiêu thụ 22 W và một máy lạnh lớn có công suất tiêu thụ 5 HP (xấp xỉ khoảng 3730 W). Giả sử trong một ngày, các thiết bị này được sử dụng đúng định mức và liên tục trong thời gian 8 giờ và một tháng có 24 ngày học như vậy. Hãy tính số tiền nhà trường cần phải cho 45 phòng học như trên trong một tháng. Cho biết giá tiền điện là 1.635 đồng/kWh. Bài 10. Một hộ gia đình mỗi ngày sử dụng trung bình một nồi cơm điện loại 600 W trong 1 giờ, 6 bóng đèn LED loại 50 W trong 5 giờ và 2 quạt hơi nước loại 150 W trong 10 giờ thì trong một tháng (30 ngày) gia đình này phải trả bao nhiêu tiền? Biết giá bán điện áp dụng cho hộ sinh hoạt như sau: Bậc 1: cho kWh từ 0 – 50 1.549 đồng Bậc 2: cho kWh từ 51 – 100 1.600 đồng Bậc 3: cho kWh từ 101 – 200 1.858 đồng Bài 11. Đèn dán nhãn “Tiết kiệm năng lượng” (đèn compact) ngày nay đang ngày càng được sử dụng rộng rãi và thay thế dần cho bóng đèn dây tóc truyền thống. Các thông tin quảng cáo về bóng đèn compact đều nói rằng bóng đèn compact “tiết kiệm chi phí đến 80% khi sử dụng hết tuổi thọ của nó”. Biết rằng một bóng đèn compact -68-

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH TÀI LIỆU VẬT LÍ 11 có công suất tiêu thụ điện năng là 11 W và có tuổi thọ là 5000 h, trong khi bóng đèn dây tóc có công suất tiêu thụ điện năng là 60 W và có tuổi thọ 1000 h. Chi phí để mua một bóng đèn compact là 30.000 đồng, còn bóng đèn dây tóc là 5.000 đồng. Giá điện hiện nay là 1.800 đồng/kWh. Dựa vào các dữ kiện đã cho, hãy tính chi phí sử dụng đèn compact và đèn dây tóc để từ đó chứng minh thông tin quảng cáo về bóng đèn compact là có cơ sở. Bài 12. Một bóng đèn dây tóc thông thường giá 9000 đồng, có công suất 75 W, thời gian thắp sáng tối đa là 1000 giờ. Một bóng đèn Compact giá 60000 đồng, công suất 15 W, có độ sáng bằng bóng đèn dây tóc nói trên, thời gian thắp sáng tối đa 8000 giờ. Biết giá điện trung bình là 2000 đồng/kWh. a/ Tính toàn bộ chi phí cho việc sử dụng mỗi loại đèn này trong 8000 giờ thắp sáng. b/ Ở Việt Nam, để sản xuất ra 1 kWh điện năng sẽ phát thải vào môi trường 0,75 kg CO2 (khí gây ra hiệu ứng nhà kính). Hãy tính xem trong 8000 giờ thắp sáng nói trên, việc sử dụng đèn compact sẽ giảm thải được bao nhiêu kg khí CO2 vào khí quyển so với việc dùng đèn dây tóc thông thường. Bài 13. Thanh long là một loại cây nhiệt đới, ưa thích ánh sáng, chịu nhiệt và chịu hạn tốt. Nó thường ra hoa và kết trái vào những tháng mùa hè. Tuy nhiên vào những ngày mùa, thanh long thường có giá thấp. Để tăng giá trị kinh tế cho trái thanh long người ta đã thắp đèn vào những đêm mùa đông ở vườn để cho cây thanh long kéo dài thời gian quang hợp ánh sáng đồng thời tạo ra nhiệt độ môi trường thích hợp để cây thanh long ra hoa trái vụ. Để đạt hiệu quả cao người ta phải dùng các loại đèn dây tóc có công suất cao thắp sáng vào ban đêm khoảng một tháng liên tục (một tháng tính 30 ngày). Giả sử một hộ nông dân sử dụng 50 bóng đèn dây tóc loại (220 V – 75 W) ghép song song với nhau và mắc vào mang điện có hiệu điện thế không đổi 220 V để thắp sáng cho vườn thanh long nhà mình. Hãy trả lời các câu hỏi sau (kết quả làm tròn hai chữ số thập phân): a/ Tính điện trở mỗi đèn và điện trở tương đương của mạch, b/ Tính điện năng tiêu thụ của 50 bóng đèn đó trong 1 đêm, biết mỗi đêm chỉ thắp sáng 8 giờ liên tục. c/ Căn cứ vào bảng số liệu định mức giá điện hiện nay (bên dưới), em hãy tính số tiền phải trả cho việc sử dụng điện cung cấp cho 50 bóng đèn đó trong 1 tháng. TT Nhóm đối tượng khách hàng Giá bán điện (đồng/kWh) 1 Bậc 1: cho kWh từ 0 – 50 1678 2 Bậc 2: cho kWh từ 51 – 100 1734 3 Bậc 3: cho kWh từ 101 – 200 2014 4 Bậc 4: cho kWh từ 201 – 300 2536 5 Bậc 5: cho kWh từ 301 – 400 2834 6 Bậc 6: cho kWh từ 401 trở lên 2927 d/ Hãy nhận xét và cho khuyến cáo đối với người nông dân để làm giảm chi phí trong việc thắp sáng cho vườn thanh long ra hoa trái vụ? Bài 14. Để bóng đèn loại 120 V – 60 W sáng bình thường ở mạng điện có hiệu điện thế là 150 V, người ta phải mắc nối tiếp với bóng đèn một điện trở có giá trị bằng bao nhiêu? Bài 15. Có hai điện trở R và R (với R R ) mắc giữa điểm A và B có hiệu điện thế U 12 V. Khi 1 2 1 2 R1 mắc nối tiếp với R thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB là 4 W; còn khi R1 mắc song song với 2 R thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB là 18 W. Tính R1 và R . 2 2 Bài 16. Cho hai điện trở giống nhau, khi mắc song song chúng vào hai điểm có hiệu điện thế U thì công suất tiêu thụ của chúng là 40 W. Nếu hai điện trở này được mắc nối tiếp nhau và mắc vào hiệu điện thế U nói trên thì công suất tiêu thụ của chúng bằng bao nhiêu? -69-

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH TÀI LIỆU VẬT LÍ 11 Bài 17. (Kì thi HSG giải toán trên máy tính cầm tay Tp. Hồ Chí Minh năm học 2019 – 2020) Hai điện trở giống hệt nhau và có giá trị mỗi điện trở bằng 100 Ω, được nối vào nguồn điện. Lần 1: hai điện trở mắc song song, lần 2: hai điện trở mắc nối tiếp. Người ta nhận thấy công suất tỏa nhiệt trên mạch trong cả hai trường hợp là như nhau. Xác định suất điện động của nguồn điện, biết rằng trong trường hợp hai điện trở mắc nối tiếp cường độ dòng điện qua nguồn là 1 A. Bài 18. Cho một bộ điện trở gồm hai điện trở R 2 Ω và R2 4 Ω mắc song song với nhau. Đặt vào hai 1 đầu bộ điện trở này một hiệu điện thế không đổi U thì công suất tỏa nhiệt của R là 4 W. Khi đó, hãy tính 1 công suất tỏa nhiệt của R2 . Bài 19. Cho hai bóng đèn có công suất định mức là P1 25 W và P2 100 W đều làm việc bình thường ở hiệu điện thế 110 V. Khi mắc nối tiếp hai đèn này và mắc vào hiệu điện thế 220 V thì độ sáng của hai đèn như thế nào? Giải thích. Bài 20. Một bếp điện gồm hai dây xoắn lò xo giống nhau có thể mắc nối tiếp hoặc song song. Biết mỗi dây có chiều dài là 4 m, tiết diện là S 0,1mm2 và điện trở suất là 1,1.10 6 .m. Tính tỉ số giữa nhiệt lượng toả ra của bếp trong cùng khoảng thời gian t khi hai dây mắc nối tiếp và khi hai dây mắc song song. Bài 21. Một bếp điện gồm hai dây điện trở R và R . Nếu dùng cuộn dây thứ nhất thì nước sôi sau thời 1 2 gian t 15 min, nếu dùng cuộn thứ hai thì nước sôi sau thời gian t 30 min. Nếu dùng cả hai cuộn dây 1 2 mắc song song để đun lượng nước trên thì nước sôi sau thời gian là bao lâu? Coi điện trở của hai dây điện trở thay đổi không đáng kể theo nhiệt độ. Bài 22. Một bếp điện gồm hai dây điện trở R1 và R . Nếu dùng cuộn dây thứ nhất thì nước sôi sau thời 2 gian t1 25min, nếu dùng cuộn thứ hai thì nước sôi sau thời gian t2 10 min. Nếu dùng cả hai cuộn dây mắc nối tiếp với nhau để đun lượng nước trên thì nước sôi sau thời gian là bao lâu? Coi điện trở của hai dây điện trở thay đổi không đáng kể theo nhiệt độ. Bài 23. Cho một điện trở R và hai bóng đèn giống nhau, biết điện trở của mỗi bóng đèn gấp 8 lần điện trở R . Người ta lần lượt mắc các bóng đèn và biến trở theo hai cách sau:  Cách 1: Mắc nối tiếp R với bóng đèn (1) và đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện thế U không đổi.  Cách 2: Mắc bóng đèn (1) và (2) song song với nhau tạo thành bộ đèn, sau đó mắc bộ đèn nối tiếp với R và đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện thế U không đổi. Hỏi công suất tiêu thụ của đèn (1) khi mắc theo cách 1 thay đổi bao nhiêu % so với khi mắc theo cách 2? Bài 24. Cho sơ đồ đoạn mạch AB như hình vẽ, trong đó . Rb . là một biến Rb B trở con chạy. Đặt vào hai đầu AB một hiệu điện thế U có giá trị không đổi. A  Khi Rb R thì nhiệt lượng do biến trở tỏa ra trong khoảng thời gian t là 900 J. 1  Khi Rb R2 thì nhiệt lượng do biến trở tỏa ra trong khoảng thời gian t là 1200 J.  Khi Rb R3 thì nhiệt lượng do biến trở tỏa ra trong khoảng thời gian t là 1800 J. Hỏi khi Rb R R R thì nhiệt lượng do biến trở tỏa ra trong khoảng thời gian t là bao nhiêu? 1 2 3 Bài 25. (Kì thi Olympic tháng 4 thành phố Hồ Chí Minh năm 2016) Sét (hay tia sét) là sự phóng điện giữa các đám mây tích điện hoặc giữa đám mây tích điện với mặt đất (hình vẽ). Ta hãy khảo sát hiện tượng sét qua mô hình sau đây. Một đám mây tích điện âm có diện tích 10 km2, nằm cách mặt đất 1 km. Do hiện tượng hưởng ứng tĩnh điện, mặt đất tích điện dương và đám mây với mặt đất được coi như một tụ điện phẳng không khí. Khi điện tích lớn đến mức cường độ điện trường giữa mặt đất và đám mây -70-

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH TÀI LIỆU VẬT LÍ 11 đạt tới giá trị giới hạn E 3.105 V/m thì xuất hiện dòng điện phóng từ đám mây xuống mặt đất (tia sét). a/ Điện dung (theo đơn vị fara) của một tụ điện phẳng với điện môi không khí được tính bởi công thức: C 36 S , trong đó S (m2) là tiết diện một bản tụ, d (m) là khoảng cách giữa hai bản tụ. Tính .109.d điện dung của tụ điện “đám mây – mặt đất). b/ Khi sắp có tia sét, tính hiệu điện thế giữa đám mây với mặt đất và độ lớn điện tích của đám mây. c/ Tia sét tạo ra dòng phóng điện giữa đám mây với mặt đất chỉ kéo dài trong thời gian t 10 4 s. Tính cường độ dòng điện trung bình tạo bởi tia sét. d/ Do sự mạnh mẽ của các tia sét, một số nhà khoa học muốn nghiên cứu và tìm phương án thu điện tích của các đám mây tích điện để thắp sáng các bóng đèn trên Trái Đất. Đám mây khảo sát ở trên có thể cung cấp điện tích để thắp sáng bình thường một bóng đèn 200 V – 100 W trong thời gian bao lâu? Từ đó nêu nhận xét: Có nên tìm cách thu giữ điện tích của các đám mây tích điện để cung cấp cho các dụng cụ tiêu thụ điện hay không? D/ BAØI TAÄP TRAÉC NGHIEÄM Câu 1. Khi hoạt động, dụng cụ hay thiết bị điện biến đổi hoàn toàn điện năng thành nhiệt năng là A. Bóng đèn dây tóc. B. Acquy đang được nạp điện. C. Quạt điện. D. Ấm điện. Câu 2. (SBT Vật lí CB trang 22) Khi một động cơ điện đang hoạt động thì điện năng được biến đổi thành A. năng lượng cơ học. B. năng lượng cơ học và năng lượng nhiệt. C. năng lượng cơ học, năng lượng nhiệt và năng lượng điện trường. D. năng lượng cơ học, năng lượng nhiệt và năng lượng ánh sáng. Câu 3. Điện năng không thể biến đổi hoàn toàn thành nhiệt năng ở dụng cụ hay thiết bị nào sau đây? A. Bóng đèn dây tóc. B. Quạt điện. C. Bàn ủi điện. D. Bếp điện. Câu 4. Khi máy sấy tóc hoạt động thì đã có sự chuyển hóa năng lượng từ A. nhiệt năng sang cơ năng và quang năng. B. điện năng sang nhiệt năng và cơ năng. C. nhiệt năng sang cơ năng và điện năng. D. điện năng sang nhiệt năng và quang năng. Câu 5. Một máy xay sinh tố được nối vào ổ cắm điện và đang hoạt động thì có sự chuyển hóa A. điện năng thành hóa năng. B. điện năng thành động năng và nhiệt năng. C. điện năng thành động năng. D. hóa năng thành điện năng và nhiệt năng. Câu 6. Công suất điện được đo bằng đơn vị nào sau đây? A. Jun (J). B. Oát (W). C. Niutơn (N). D. Culông (C). Câu 7. (SGK Vật lí NC trang 63) Tổ hợp các đơn vị đo lường nào dưới đây không tương đương với đơn vị công suất trong hệ SI? A. J/s. B. A.V. C. A2.Ω. D. Ω2/V. Câu 8. Tổ hợp các đơn vị đo lường nào dưới đây không phải là đơn vị đo điện năng tiêu thụ? A. W/s. B. J. C. kW.h. D. F/s. Câu 9. Điện năng tiêu thụ được đo bằng A. vôn kế. B. công tơ điện. C. ampe kế. D. tĩnh điện kế. Câu 10. (SGK Vật lí NC trang 62) Theo định luật Jun – Len-xơ, nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn A. tỉ lệ với cường độ dòng điện qua dây dẫn. B. tỉ lệ với bình phương cường độ dòng điện qua dây dẫn. C. tỉ lệ nghịch với bình phương cường độ dòng điện qua dây dẫn. D. tỉ lệ với bình phương điện trở của dây dẫn. Câu 11. Số đếm của công tơ điện gia đình cho biết A. Công suất điện gia đình sử dụng. B. Điện năng gia đình sử dụng. C. Thời gian sử dụng điện của gia đình. D. Số dụng cụ, thiết bị gia đình sử dụng. Câu 12. (SBT Vật lí CB trang 22) Công suất của nguồn điện được xác định bằng A. lượng điện tích mà nguồn điện sản ra trong một giây. -71-

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH TÀI LIỆU VẬT LÍ 11 B. công mà lực lạ thực hiện khi dịch chuyển một đơn vị điện tích dương ngược chiều điện trường bên trong nguồn điện. C. lượng điện tích chạy qua nguồn điện trong một giây. D. công của lực điện thực hiện khi dịch chuyển một đơn vị điện tích dương chạy trong mạch điện kín trong một giây. Câu 13. (TN THPT năm 2020) Một nguồn điện một chiều có suất điện động E đang phát điện ra mạch ngoài với dòng điện có cường độ I . Công của nguồn điện thực hiện trong khoảng thời gian t được tính bằng công thức nào sau đây? A. A E I 2t . B. A E 2It . C. A E It . D. A E It 2 . Câu 14. (TN THPT năm 2020) Khi dòng điện có cường độ I chạy qua điện trở R trong khoảng thời gian t thì nhiệt lượng tỏa ra trên R được tính bằng công thức nào sau đây? A. Q RIt . B. Q RIt 2 . C. Q R2It . D. Q RI 2t . Câu 15. (TN THPT năm 2020) Khi dòng điện có cường độ I chạy qua điện trở R thì công suất tỏa ra trên R được tính bằng công thức nào sau đây? A. P R2I . B. P R2I 2 . C. P RI 2 . D. P RI . Câu 16. (TN THPT năm 2020) Một nguồn điện một chiều có suất điện động E đang phát điện ra mạch ngoài với dòng điện có cường độ I . Công suất của nguồn điện được tính bằng công thức nào sau đây? A. P E I . B. P E I 2 . C. P E 2I . D. P E 2I 2 . Câu 17. (SBT Vật lí CB trang 31) Đặt hiện điện thế U vào hai đầu một điện trở R thì dòng điện chạy qua nó có cường độ I . Công suất tỏa nhiệt ở điện trở R không thể tính bằng công thức nào dưới đây? A. P RI 2 . B. P UI . C. P UI 2 . U2 D. P R . Câu 18. (TN THPT năm 2021) Đặt một hiệu điện thế không đổi U vào hai đầu một đoạn mạch tiêu thụ điện năng thì cường độ dòng điện trong đoạn mạch là I . Trong khoảng thời gian t , điện năng tiêu thụ của đoạn mạch là A . Công thức nào sau đây đúng? A. . A UIt 2 .. B. A UI C. A UIt . D. A Ut 2 t. I. Câu 19. Khi đặt hiệu điện thế không đổi U vào hai đầu điện trở R thì nhiệt lượng tỏa ra trên R trong khoảng thời gian t là A. Q R2It . B. Q U2t C. Q U 2Rt . D. Q Ut R R2 . Câu 20. Công suất định mức của các dụng cụ điện là A. công suất lớn nhất mà dụng cụ đó có thể đạt được. B. công suất tối thiểu mà dụng cụ đó có thể đạt được. C. công suất đạt được khi nó đang hoạt động trong mọi trường hợp. D. công suất đạt được khi sử dụng đúng điện áp định mức. Câu 21. Lần lượt mắc từng điện trở R và R2 vào hiệu điện thế U thì công suất tỏa nhiệt của chúng tương 1 ứng là P1 và P2 . Nếu mắc hai điện trở R và R nối tiếp và mắc vào hiệu điện thế U thì công suất tỏa 1 2 nhiệt của đoạn mạch này là A. P P1P2 . B. P P1 P2 . C. P P1 P2 . D. P P1P2 . P1 +P2 P1P2 Câu 22. (SBT Vật lí CB trang 22) Trên một bóng đèn dây tóc có ghi 12 V – 1,25 A. Kết luận nào sau đây là sai? A. Bóng đèn này luôn có công suất là 15 W khi hoạt động. B. Bóng đèn này chỉ có công suất 15 W khi mắc nó vào hiệu điện thế 12 V. C. Bóng đèn này tiêu thụ điện năng 15 J trong 1 giây khi hoạt động bình thường. D. Bóng đèn này có điện trở 9,6 Ω khi hoạt động bình thường. -72-

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH TÀI LIỆU VẬT LÍ 11 Câu 23. Một ấm điện siêu tốc có thông số kĩ thuật 220 V – 1760 W. Điện trở và cường độ dòng điện định mức của ấm lần lượt là A. 27,5 Ω và 0,125 A. B. 8 Ω và 27,5 A. C. 0,125 Ω và 8 A. D. 27,5 Ω và 8 A. Câu 24. Hai bóng đèn có cùng công suất định mức và hiệu điện thế định mức lần lượt là 110 V và 220 V. Tỉ số điện trở của chúng bằng A. R2 2. B. R2 3. C. R2 4. D. R2 8. R1 R1 R1 R1 Câu 25. Để bóng đèn loại 120 V – 60 W sáng bình thường ở mạng điện có hiệu điện thế không đổi 220 V, người ta phải mắc nối tiếp nó với điện trở có giá trị là A. R 1200 Ω. B. R 180 Ω. C. R 200 Ω. D. R 240 Ω. Câu 26. Đặt hiệu điện thế U không đổi vào hai đầu đoạn mạch chứa hai điện trở giống nhau. Nếu hai điện trở mắc song song thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch là 40 W. Khi hai điện trở mắc nối tiếp thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch là A. 10 W. B. 80 W. C. 20 W. D. 160 W. Câu 27. Một bàn ủi điện khi sử dụng ở hiệu điện thế 220 V thi cường độ dòng điện chạy qua bàn ủi là 5 A. Nhiệt lượng bàn ủi toả ra trong 20 phút là A. 132.103 J. B. 132.104 J. C. 1321.105 J. D. 132.106 J. Câu 28. Một gia đình có chỉ số trên công tơ điện trong một tháng là 200 số. Lượng điện năng tiêu thụ mỗi tháng của gia đình này là A. 7, 2.108 J. B. 7, 2.108 kJ. C. 200 kWh. D. A và C đúng. Câu 29. Một bàn ủi điện khi được sử dụng ở hiệu điện thế 220 V thì dòng điện chạy qua bàn ủi có cường độ là 5 A. Điện năng bàn ủi tiêu thụ trong 1 giờ là A. 2,35 kWh. B. 2,35 MJ. C. 1,1 kWh. D. 0,55 kWh. Câu 30. Một bàn ủi điện khi được sư dụng ở hiệu điện thế 220 V thì dòng điện chạy qua bàn ủi có cường độ là 5 A. Cho rằng giá tiền điện trung bình là 1.500 đồng/kWh. Tiền điện phải trả cho việc sử dụng bàn ủi trong 1 tháng (có 30 ngày), mỗi ngày sử dụng 20 phút là A. 13.500 đồng. B. 16.500 đồng. C. 135.000 đồng D. 165.000 đồng. Câu 31. Một đèn ống loại 40 W được chế tạo để có công suất chiếu sáng bằng đèn dây tóc loại 100 W. Hỏi nếu sử dụng đèn ống này trung trình mỗi ngày 5 giờ thì trong 30 ngày sẽ giảm được bao nhiêu tiền điện so với sử dụng đèn dây tóc nói trên? Cho rằng giá tiền điện là 1.500 đồng/kWh. A. 13.500 đồng. B. 16.200 đồng. C. 135.000 đồng. D. 165.000 đồng. Câu 32. Trên nhãn của một ấm điện có ghi 220 V − 1000 W. Sử dụng ấm điện ở hiệu điện thế 220 V để đun sôi 3 L nước từ nhiệt độ 25 ℃. Biết hiệu suất của ấm là 90% và nhiệt dung riêng của nước là 4190 J/(kgK). Thời gian đun sôi nước là A. 698 phút. B. 11,6 phút. C. 23,2 phút. D. 17,5 phút. Câu 33. Trên nhãn của một bóng đèn có ghi 220 V – 110 W. Giả sử, hiệu điện thế đặt vào hai đầu bóng đèn này đột ngột tăng lên tới 240 V trong khoảng thời gian ngắn. Coi rằng điện trở của bóng đèn không thay đổi so với khi hoạt động ở chế độ định mức. Công suất tiêu thụ của bóng đèn lúc này tăng hay giảm bao nhiêu phần trăm so với công suất định mức của nó? A. giảm 19%. B. tăng 19%. C. tăng 29%. D. giảm 9%. Câu 34. Điện thoại iPhone 6 Plus 16 GB sử dụng pin Li ion . Trên cục pin có ghi các thông số kĩ thuật: dung lượng 2915 mAh và điện áp tối đa của một pin khi sạc đầy là 4,2 V. Biết rằng, công suất tiêu thụ của điện thoại iPhone 6 Plus khi đàm thoại là 6,996 W. Thời gian đàm thoại liên tục từ lúc pin sạc đầy đến lúc sử dụng hết pin là A. 3,4 giờ. B. 1,75 giờ. C. 12,243 giờ. D. 8 giờ. Câu 35. Dây điện có gắn phích cắm của bàn ủi nóng lên do tiếp xúc kém giữa phích cắm và ổ cắm điện. Xác định điện trở tiếp xúc của “phích cắm – ổ cắm” biết công suất tỏa nhiệt do tiếp xúc là 80 W, hiệu điện thế ở ổ cắm là 220 V và công suất tỏa nhiệt của bàn ủi là 900 W. -73-

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH TÀI LIỆU VẬT LÍ 11 A. 8 Ω. B. 4 Ω. C. 2 Ω. D. 6 Ω. Câu 36. Một nguồn điện có suất điện động 12 V. Khi mắc nguồn điện này với một bóng đèn để tạo thành mạch điện kín thì dòng chạy qua có cường độ 0,8 A. Công của nguồn điện sản ra trong thời gian 15 phút và công suất cũa nguồn điện làn lượt là A. 8,64 kJ và 6 W. B. 21,6 kJ và 6 W. C. 8,64 kJ và 9,6 W. D. 21,6 kJ và 9,6 W. Câu 37. Cầu chì là thiết bị bảo vệ mạch điện khi điện áp tăng cao, quá tải trên đường dây, chập mạch, gây cháy. Cầu chì hoạt động theo nguyên lí: khi dòng điện tăng đạt tới giá trị ngưỡng nào đó thì nhiệt độ của dây chì đạt tới nhiệt độ nóng chảy của chì và mạch bị ngắt. Xét một dây chì, lúc đầu chịu được dòng điện có cường độ tối đa là I 0 . Nếu tăng chiều dài dây chì lên n lần đồng thời tăng đường kính tiết diện dây chì lên k lần thì dây chì chịu được dòng điện có cường độ tối đa bằng bao nhiêu? Biết nhiệt lượng tỏa ra môi trường tỉ lệ với diện tích tiếp xúc của dây chì với môi trường và với độ chênh lệch nhiệt độ giữa chúng (coi nhiệt độ môi trường không đổi). A. I k I . B. I knI0 . C. I I k3 . D. I I 3 n . n 0 0 0 Baøi 9: ÑÒNH LUAÄT OÂM ÑOÁI VÔÙI TOAØN MAÏCH E ,r A/ LYÙ THUYEÁT Toàn mạch là mạch điện kín đơn giản có sơ đồ như hình bên, AB trong đó nguồn điện có suất điện động E và điện trở trong r ; RN là I RN điện trở tương đương của mạch ngoài bao gồm các vật dẫn nối liền hai cực của nguồn điện, và RN r là điện trở toàn phần của mạch điện kín này. E ,r I I- THÍ NGHIEÄM (ĐỌC THÊM) A BA  Mắc mạch điện như hình bên, trong đó ampe kế (có điện trở rất nhỏ) đo cường độ I của dòng điện chạy trong mạch điện kín, vôn V kế (có điện trở rất lớn) đo hiệu điện thế mạch ngoài UN và biến trở R K cho phép thay đổi điện trở mạch ngoài. Thí nghiệm được tiến hành 0 với mạch điện này cho các giá trị đo I và UN như bảng sau và IR được thể hiện trên đồ thị hình bên dưới. I (A) 0 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 U (V) U (V) 3,05 2,90 2,80 2,75 2,70 2,55 2,50 2,40 3, 2  Từ đồ thị ở hình bên, ta có thể viết hệ thức liên hệ giữa hiệu điện 3, 0 thế mạch ngoài UN và cường độ dòng điện chạy qua mạch điện kín 2, 8 là: 2, 6 2, 4 UN U aI E aI E UN aI 2, 2 0 O trong đó, a là hệ số tỉ lệ dương và giá trị lớn nhất của hiệu điện I (A) 0,1 0, 2 0, 3 0, 4 0, 5 thế mạch ngoài U0 E . -74-

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH TÀI LIỆU VẬT LÍ 11 Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch chỉ chứa điện trở tương đương RN , ta có: UN UAB IRN . Tích của cường độ dòng điện và điện trở được gọi là độ giảm điện thế, nên tích IRN còn được gọi là độ giảm điện thế mạch ngoài. Vậy, E IRN aI I (RN a) , từ đây ta thấy a cũng có đơn vị của điện trở. Đối với toàn mạch, RN là điện trở tương đương của mạch ngoài, nên a chính là điện trở trong r của nguồn điện.  Suất điện động của nguồn điện có giá trị bằng tổng độ giảm điện thế ở mạch ngoài và mạch trong. E I RN r IRN Ir II- ÑÒNH LUAÄT OÂM CHO TOAØN MAÏCH  Phát biểu: Cường độ dòng điện chạy trong mạch điện kín tỉ lệ thuận với suất điện động của nguồn điện và tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phần của mạch đó.  Công thức: IE RN r trong đó, I (A): cường độ dòng điện chạy trong mạch điện kín, E (V): suất điện động của nguồn điện, r (Ω): điện trở trong của nguồn điện, RN (Ω): điện trở tương đương của mạch ngoài. III- NHAÄN XEÙT 1. Hiện tượng đoản mạch  Điều kiện xảy ra: Hiện tượng đoản mạch xảy ra khi nối hai cực của một nguồn điện chỉ bằng dây dẫn có điện trở rất nhỏ.  Tác hại: Khi hiện tượng đoản mạch xảy ra, dòng điện chạy trong mạch kín có cường độ lớn sẽ làm hỏng nguồn điện, dây dẫn nóng mạnh có thể gây cháy, bỏng.  Biện pháp phòng tránh: Sử dụng cầu chì hoặc aptômat.  Nếu RN 0 thì xảy ra hiện tượng đoản mạch. Theo định luật Ôm cho toàn mạch, ta có: I E . Khi max r đó, cường độ dòng điện chạy trong mạch điện kín đạt giá trị lớn nhất. 2. Định luật Ôm đối với toàn mạch và định luật bảo toàn, chuyển hóa năng lượng  Công của nguồn điện sản ra trong mạch điện kín khi dòng điện không đổi có cường độ I chạy qua trong thời gian t là: A E It . Trong thời gian t , theo định luật Jun – Len-xơ, nhiệt lượng tỏa ra ở cả mạch ngoài và mạch trong là: Q (RN r )I 2t . Theo định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng thì: A Q E It (RN r )I 2t I E RN r .  Như vậy, định luật Ôm đối với toàn mạch hoàn toàn phù hợp với định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng. 3. Hiệu suất của nguồn điện  Công thức: H Acoù ích UN RN A E RN r trong đó, H : hiệu suất của nguồn điện, Acoù ích (J): điện năng tiêu thụ có ích, cũng là điện năng tiêu thụ ở mạch ngoài, -75-

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH TÀI LIỆU VẬT LÍ 11 A (J): tổng điện năng tiêu thụ ở cả mạch ngoài và mạch trong, UN (V): hiệu điện thế giữa hai đầu mạch ngoài, E (V): suất điện động của nguồn điện, RN (Ω): điện trở tương đương của mạch ngoài, r (Ω): điện trở trong của nguồn điện. B/ CAÂU HOÛI TÖÏ LUAÄN Câu 1. Phát biểu và viết biểu thức định luật Ôm đối với toàn mạch. Nêu tên và đơn vị của các đại lượng có trong công thức. Câu 2. Một trong những nguyên nhân phổ biến dẫn đến các vụ hỏa hoạn hiện nay chính là do hiện tượng đoản mạch của nguồn điện, gây thiệt nặng nề về con người và tài sản (hình vẽ). a/ Hãy cho biết hiện tượng đoản mạch xảy ra khi nào và có nào cách để tránh được hiện này? b/ Viết biểu thức định luật Ôm cho toàn mạch trong trường hợp xảy ra hiện tượng đoản mạch. C/ BAØI TAÄP TÖÏ LUAÄN Bài 1. Một người sẽ có cảm giác bị giật nhẹ nếu có một dòng điện có cường độ 80 μA đi từ ngón tay cái sang đầu ngón tay trỏ. Hãy tìm điều kiện của hiệu điện thế để ta không bị điện giật trong trường hợp hai ngón tay này có da khô (điện trở là 4.105 Ω) và hai ngón tay này có da ướt (điện trở 2.103 Ω). Bài 2. Con người có thể bị điện giật chết nếu một dòng điện chỉ nhỏ vào khoảng 50 mA chạy qua gần tim. Một công nhân điện với hai tay đầy mồ hôi tiếp xúc tốt với hai vật dẫn mà anh ta đang giữ. a/ Mô tả trên đề cập đến tác dụng nào của dòng điện? Kể thêm các tác dụng của dòng điện, cho ví dụ minh họa. b/ Nếu điện trở của công nhân là 2000 Ω thì hiệu điện thế nhỏ nhất có thể làm chết người là bao nhiêu? Bài 3. Cho hai điện trở R1 và R2 có giá trị không đổi. Mắc R1 nối tiếp với R2 thì điện trở tương đương của chúng là 5 Ω; mắc R song song với R2 thì điện trở tương đương của chúng là 1,2 Ω. Tính R và R2 . 1 1 Bài 4. (Đề thi Đánh giá năng lực chuyên biệt ĐHSP Tp. Hồ Chí Minh năm 2021) Một phòng thí nghiệm của một trường phổ thông chỉ có ba loại điện trở 2 Ω, 4 Ω và 6 Ω. Từ ba loại điện trở, các học sinh có thể tạo ra được bao nhiêu bộ điện trở có giá trị tương đương khác nhau? Với điều kiện trong một bộ điện trở, mỗi loại điện trở chỉ được sử dụng tối đa một lần (có thể không được sử dụng). Bài 5. (Kì thi Olympic tháng 4 Tp. Hồ Chí Minh năm 2021 – Giải toán trên máy tính cầm tay) Một chiếc vòng làm bằng một dây dẫn A 1 có điện trở R 12 Ω. Dòng điện đi vào và ra khỏi vòng dây tại hai B 0 điểm A và B như hình bên. A và B chia vòng dây thành hai phần có chiều dài lần lượt là 1 và 2 . Hãy tìm tỉ số 1 sao cho điện trở 2 2 của mạch giữa hai hai điểm A và B là R 8 Ω. 3 -76-

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH TÀI LIỆU VẬT LÍ 11 Bài 6. Cho một đoạn mạch gồm điện trở R 100 Ω mắc nối tiếp với điện trở R2 200 Ω. Đặt vào hai 1 đầu đoạn mạch một hiệu điện thế U không đổi thì hiệu điên thế giữa hai đầu điện trở R là 6 V. Tính U . 1 Bài 7. Một pin có suất điện động E 12 V, điện trở trong r 1 được mắc với một điện trở R 5  thành một mạch điện kín. Tính cường độ dòng điện chạy qua điện trở và hiệu điện thế giữa hai cực của pin này. E ,r Bài 8. Cho sơ đồ mạch điện như hình bên. Biết nguồn điện có suất điện động VA E 9 V và điện trở trong r 1Ω; mạch ngoài có chứa điện trở thuần R 2 Ω, R một ampe kế lí tưởng và một vôn kế lí tưởng. Bỏ qua điện trở của các dây dẫn. a/ Xác định số chỉ của ampe kế và vôn kế. b/ Tính công suất và hiệu suất của nguồn điện. Bài 9. Cho một mạch điện kín gồm một bộ nguồn có suất điện động là 6 V, điện trở trong là 2  và mạch ngoài chỉ chứa biến trở Rb . Ban đầu, dòng điện chạy qua biến trở Rb có cường độ là 0,5 A. Nếu giảm giá trị của biến trở Rb đi 3 lần thì dòng điện chạy qua mạch có cường độ bằng bao nhiêu? Bài 10.Cho mạch điện kín gồm một nguồn điện có suất điện động 6 V, điện trở trong 0,5 Ω và mạch ngoài có điện trở R . Để công suất tiêu thụ của toàn mạch là 6,48 W thì điện trở R phải có giá trị bằng bao nhiêu? Bài 11. Mắc một nguồn điện có suất điện động 4 V, điện trở trong 1 Ω vào hai đầu của một biến trở Rb . a/ Tìm giá trị của Rb để hiệu suất của nguồn điện là 90% và tính công suất tỏa nhiệt của Rb khi đó. b/ Điều chỉnh để Rb 0 thì có hiện tượng gì xảy ra? Tính cường độ dòng điện qua mạch điện khi đó. Bài 12. Cho một mạch điện kín có điện trở của mạch ngoài gấp 7 lần điện trở trong của nguồn điện. Gọi I 1 và I lần lượt là cường độ dòng điện chạy trong mạch chính khi không xảy ra hiện tượng đoản mạch và 2 khi xảy ra hiện tượng đoản mạch. Tính tỉ số giữa I và I . 1 2 Bài 13. Mắc hai đầu của một biến trở Rb vào hai cực của nguồn điện không đổi để tạo thành một mạch kín. Khi điều chỉnh biến trở đến giá trị Rb R1 thì hiệu suất của nguồn điện là 50%. Khi điều chỉnh biến trở đến giá trị Rb 2R1 thì hiệu suất của nguồn điện là bao nhiêu? Bài 14. Mắc hai đầu của một biến trở vào hai cực của nguồn điện không đổi để tạo thành một mạch kín. Khi tăng giá trị của biến trở từ R 3Ω đến giá trị R 15 Ω thì hiệu điện thế ở hai cực của nguồn điện 1 2 tăng gấp đôi. Tính điện trở trong của nguồn điện trên. Bài 15. Có hai pin cùng loại nhưng một mới và một cũ. Cho hai pin này lần lượt nối với hai đầu của một điện trở R không đổi thành mạch điện kín, đo được hiệu suất của pin trong hai trường hợp là 75% và 50%. Hỏi sau quá trình sử dụng, điện trở trong của pin cũ tăng lên bao nhiêu lần so với pin mới. Bài 16. Người ta mắc hai đầu của một biến trở Rb vào hai cực của một nguồn điện để tạo thành một mạch điện kín. Khi điều chỉnh biến trở đến giá trị Rb R 1, 65 Ω thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện 1 là 3,3 V. Khi điều chỉnh biến trở đến giá trị Rb R 3,5 Ω thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện 2 là 3,5 V. Tính suất điện động và điện trở trong của nguồn điện. Bài 17. Người ta mắc hai cực của một nguồn điện với một biến trở Rb có thể thay đổi giá trị từ 0 đến vô cực. Khi giá trị biến trở rất lớn Rb thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 4,5 V. Giảm giá -77-

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH TÀI LIỆU VẬT LÍ 11 trị của biến trở Rb đến khi cường độ dòng điện trong mạch là 2 A thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn là 4 V. Tính suất điện động và điện trở trong của nguồn điện. Bài 18. (SBT Vật lí CB trang 25) Một điện trở R được mắc vào hai cực của một nguồn điện có điện trở 1 trong r 4  thì dòng điện chạy trong mạch có cường độ I1 1, 2 A. Nếu mắc thêm một điện trở R2 2  nối tiếp với điện trở R thì dòng điện chạy trong mạch có cường độ I 1A. Tính giá trị của R . 1 2 1 Bài 19. Mạch điện kín gồm một nguồn điện có suất điện động E , điện trở trong r và một biến trở Rb ở mạch ngoài. Điều chỉnh biến trở Rb để dòng điện qua mạch có cường độ 10 A thì công suất tiêu thụ ở mạch ngoài là 70 W; khi dòng điện có cường độ 5 A thì công suất tiêu thụ ở mạch ngoài là 47,5 W. Tính E , r. Bài 20. Mắc hai đầu của một biến trở vào hai cực của nguồn điện không đổi để tạo thành một mạch kín. Khi tăng giá trị của biến trở từ R1 2 Ω đến giá trị R2 9 Ω thì hiệu suất của nguồn tăng gấp ba lần. Tính điện trở trong của nguồn điện trên. Bài 21. Nếu lần lượt mắc hai điện trở R1 2 Ω và R2 8 Ω vào cùng một nguồn điện không đổi thì công suất tỏa nhiệt trên hai điện trở này là như nhau. Tính điện trở trong của nguồn điện. Bài 22. (SBT Vật lí CB trang 26) Một điện trở R 4 Ω được mắc vào nguồn điện có suất điện động E 1,5 V để tạo thành mạch điện kín thì công suất tỏa nhiệt ở điện trở này là P 0,36 W. a/ Tính hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R . b/ Tính điện trở trong r của nguồn điện. Bài 23. (Kì thi HSG THPT Tp. Hồ Chí Minh năm học 2007 – 2008) Cho mạch E ,r điện như hình bên. Nguồn điện có suất điện động E và điện trở trong r . Mạch nguồn là một biến trở R . Cho biết khi R R 4 Ω và khi R R 1 Ω thì công R 1 2 suất mạch ngoài có cùng giá trị P 4 W. Tìm E và r . Bài 24. (Kì thi HSG giải toán trên máy tính cầm tay Tp. Hồ Chí Minh năm học 2016 – 2017) Một nguồn điện không đổi có suất điện động E 3, 7 V, điện trở trong r 1Ω nối với một điện trở R để tạo thành một mạch kín. Cho biết công suất điện tiêu thụ của R là P 2 W. a/ Viết biểu thức liên hệ các đại lượng P với E , r , R . b/ Giá trị của R (tính theo đơn vị Ω, làm tròn số đến một chữ số thập phân sau hàng đơn vị) là bao nhiêu? H Bài 25. Nối hai đầu một biến trở R vào hai cực của một nguồn 1 điện không đổi. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của hiệu suất H của nguồn điện vào giá trị của R . Khi R x thì hiệu suất của nguồn điện là bao nhiêu? O x R(Ω) Bài 26. Bóng đèn dây tóc như hình bên có dây tóc được làm bằng Wolfram (Wolfram hay Tungsten) có điện trở suất là 52,8.10 9 Ωm. a/ Tìm thông số về hiệu điện thế định mức và công suất định mức của mỗi bóng đèn dây tóc nhỏ trong hình bên. Từ đó suy ra cường độ dòng điện định mức và điện trở của mỗi bóng đèn. -78-

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH TÀI LIỆU VẬT LÍ 11 b/ Với dây tóc của bóng đèn nhỏ thì chỉ cần một 1 cm dây Wolfram là đủ. Người ta phải lựa chọn loại dây có đường kính tiết diện là bao nhiêu để tạo ra bóng đèn ở hình bên? c/ Mắc một bóng đèn ở hình bên vào một nguồn điện có suất điện động 12 V và điện trở trong 1 Ω thành mạch điện kín thì bóng đèn sáng thế nào? Tính nhiệt lượng mà dây tóc bóng đèn tỏa ra khi dùng bóng đèn chiếu sáng liên tục trong 30 phút. Coi điện trở của dây tóc thay đổi không đáng kể theo nhiệt độ. Bài 27. Cho một mạch điện kín gồm một nguồn điện có suất điện động 9 V, điện trở trong 1 Ω và mạch ngoài có hai điện trở giống nhau mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện qua nguồn là 1 A. Nếu hai điện trở ở mạch ngoài được mắc song song thì cường độ dòng điện qua nguồn bằng bao nhiêu? Bài 28. Trong giờ thực hành, một học sinh đã mắc mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động E , điện trở trong r và mạch ngoài chứa biến trở Rx và một ampe kế lí tưởng. Khi điều chỉnh biến trở đến giá trị Rx R1 thì ampe kế chỉ cường độ dòng điện chạy trong mạch là I . Tiếp tục điều chỉnh giá trị biến trở Rx tăng thêm 1 Ω hoặc giảm bớt 1 Ω thì ampe kế chỉ 1,2 A hoặc 2 A. Tính giá trị của I . Bài 29. Cho mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động E , điện trở trong r 2 Ω và mạch ngoài chứa hai điện trở có cùng giá trị là R . Khi hai điện trở này mắc nối tiếp nhau thì hiệu suất của bộ nguồn lớn gấp đôi hiệu suất của bộ nguồn khi hai điện trở trên mắc song song. Tính giá trị R của mỗi điện trở. Bài 30. Cho một nguồn điện có suất điện động E 1,5 V, điện trở trong r 0,1 Ω và hai điện trở R1 , R 2 (với R R ). Coi như điện trở của ampe kế và các dây nối không đáng kể. 1 2 E,r E,r AR A R 1 1 R R 2 2 Hình a / Hình b / Khi mắc mạch điện như hình a / thì ampe kế chỉ 1,5 A; còn khi mắc mạch điện như hình b / thì ampe kế chỉ 5 A. Tính R và R2 . 1 Bài 31. (SBT Vật lí CB trang 29) Một dây hợp kim có điện trở R 5 Ω được mắc vào hai cực của một pin điện hóa có suất điện động và điện trở trong là E 1,5 V và r 1Ω. Điện trở các dây nối là rất nhỏ. a/ Tính lượng hóa năng được chuyển hóa thành điện năng trong 5 phút. b/ Tính nhiệt lượng tỏa ra ở điện trở R trong khoảng thời gian đã cho ở trên. c/ Giải thích sự khác nhau giữa các kết quả tính được ở câu a/ và b/ ở trên. U (V) Bài 32. Bạn An mắc hai cực của một nguồn điện với một biến trở rồi thay đổi 4, 5 giá trị điện trở của biến trở và tiến hành đo hiệu điện thế U giữa hai đầu biến 4, 0 trở, cường độ dòng điện I chạy qua biến trở. Dựa vào kết quả thí nghiệm, bạn An vẽ được đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của hiệu điện thế U vào cường độ dòng điện I như hình bên. Tính suất điện động E và điện trở trong r của I (A) nguồn điện. U (V) O2 2, 0 Bài 33. (Kì thi Olympic tháng 4 thành phố Hồ Chí 111,,, 6 A Minh năm 2019): Khảo sát hiệu điện thế (đo bằng V) và 4 cường độ dòng điện (đo bằng A) qua một pin ta được đồ 2 B thị như hình vẽ. Sử dụng số liệu của đồ thị, hãy tìm: 0, 8 C a/ suất điện động của pin. 0, 4 I (A) -79- 0 0, 04 0,12 0, 20 0, 28

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH TÀI LIỆU VẬT LÍ 11 b/ điện trở trong của pin. Bài 34. (SBT Vật lí CB trang 26) Khi mắc điện trở R 500 Ω vào hai cực của một pin mặt trời thì hiệu 1 điện thế ở hai đầu mạch ngoài là U 0,10 V. Nếu thay điện trở R bằng điện trở R 1000 Ω thì hiệu 1 1 2 điện thế ở hai đầu mạch ngoài là U 0,15 V. 2 a/ Tính suất điện động E và điện trở trong r của pin này. b/ Diện tích của pin là S 5 cm2 và nó nhận được năng lượng ánh sáng với công suất trên mỗi xentimét vuông diện tích là w 2 mW/cm2. Tính hiệu suất H của pin khi chuyển từ năng lượng ánh sáng thành nhiệt năng ở điện trở ngoài R2 . Bài 35. (Kì thi HSG THPT Tp. Hồ Chí Minh năm học 2009 – 2010) Một nguồn điện không đổi có suất điện động E và điện trở trong r được nối với một biến trở R . Tìm R (theo r ) để công suất điện tiêu thụ P của R a/ có giá trị cực đại. Vẽ dạng đồ thị mô tả sự thay đổi của P theo R . b/ có giá trị bằng nửa giá trị cực đại. Bài 36. Mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động E , điện trở trong r và mạch ngoài chỉ chứa biến trở Rx . Khi điều chỉnh biến trở đến giá trị Rx R thì công suất tiêu thụ của mạch ngoài đạt giá trị 0 lớn nhất là 18 W. Khi điều chỉnh biến trở đến giá trị Rx 2R0 thì công suất tiêu thụ của mạch ngoài là bao nhiêu? Bài 37. Mắc hai cực của một nguồn điện không đổi với hai đầu một biến trở thành mạch kín. Điều chỉnh biến trở để công suất tỏa nhiệt trên biến trở đạt 64 % giá trị cực đại. Tính hiệu suất của nguồn khi đó. Bài 38. Nối hai đầu biến trở R vào hai đầu một P (W) nguồn điện có suất điện động E 20 V và điện trở P0 trong r . Khi thay đổi giá trị của biến trở R thì thấy P đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của công suất tiêu thụ P của mạch ngoài vào giá trị của biến trở R như hình bên. a/ Tính điện trở trong r của nguồn điện. R(Ω) 12, 5 b/ Tính giá trị R của biến trở và giá trị P0 của O 2 R0 0 công suất tiêu thụ của mạch ngoài khi đó. D/ BAØI TAÄP TRAÉC NGHIEÄM Câu 1. Một dây dẫn có điện trở 144 Ω được cắt thành n đoạn dài bằng nhau, rồi mắc các đoạn này song song với nhau thì điện trở tương đương của chúng là 4 Ω. Giá trị của n là A. 6. B. 25. C. 5. D. 36. Câu 2. (Đề thi mẫu Kì thi đánh giá năng lực ĐHQG Tp. HCM năm 2018) Điện trở của một đoạn dây dẫn hình trụ có giá trị là R (Ω). Nếu tăng gấp đôi đường kính của dây đồng thời giảm một nửa chiều dài dây thì giá trị điện trở mới của dây sẽ là A. R . R R R B. . C. . D. . 2 4 8 Câu 3. Khi mắc nối tiếp hai điện trở R1 và R thì điện trở tương đương lớn gấp 6,25 lần khi mắc chúng 2 song song. Tỉ số giữa R và R2 bằng 1 A. 6,25. B. 4. C. 2. D. 0,5. -80-

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH TÀI LIỆU VẬT LÍ 11 Câu 4. Con người có thể bị điện giật chết nếu một dòng điện chỉ nhỏ vào khoảng 50 mA chạy qua gần tim. Một công nhân điện với hai tay đầy mồ hôi tiếp xúc tốt với hai vật dẫn mà anh ta đang giữ. Nếu điện trở của người công nhân này là 2000 Ω thì hiệu điện thế có thể làm chết người này là A. 100 V. B. 100000 V. C. 100 mV. D. 25 mV. Câu 5. Một người có điện trở khi da khô là 5.105 Ω và khi da bị ẩm là 104 Ω. Với cùng hiệu điện thế đặt vào cơ thể người, cường độ dòng điện đi qua người khi da ẩm A. giảm 50 lần so với khi da khô. B. giảm 10000 lần so với khi da khô. C. tăng 50 lần so với khi da khô. D. không thay đổi so với khi da khô. Câu 6. (Đề thi Đánh giá năng lực chuyên biệt ĐHSP Tp. Hồ Chí Minh năm 2021) Hình bên là đường đặc trưng vôn-ampe của hai điện trở X và Y . Khi mắc một mạch điện gồm hai điện trở này mắc nối tiếp vào một nguồn điện thì cường độ dòng điện trong mạch là 2 A. Điện trở tương đương của mạch đang xét có giá trị là A. 7 Ω. B. 14 Ω. C. 1,1 Ω. D. 0,7 Ω. Câu 7. (SBT Vật lí CB trang 24) Điện trở toàn phần của toàn mạch là A. toàn bộ các điện trở của nó. B. tổng trị số các điện trở của nó. C. tổng trị số các điện trở mạch ngoài của nó. D. tổng trị số của điện trở trong và điện trở tương đương của mạch ngoài của nó. Câu 8. (SBT Vật lí CB trang 31) Đối với mạch điện kín gồm nguồn điện và mạch ngoài là điện trở thì dòng điện mạch chính A. có cường độ tỉ lệ thuận với hiệu điện thế mạch ngoài và tỉ lệ nghịch với điện trở toàn mạch. B. có cường độ tỉ lệ thuận với suất điện động của nguồn điện và tỉ lệ nghịch với điện trở toàn mạch. C. đi ra từ cực âm và đi tới cực dương của nguồn điện. D. có cường độ tỉ lệ nghịch với điện trở mạch ngoài. Câu 9. (SBT Vật lí CB trang 31) Định luật Ôm đối với toàn mạch được biểu thị bằng hệ thức nào trong các hệ thức sau đây? A. E UAB I R r . B. E A C. E I RN r . D. E P . q. I Câu 10. (SBT Vật lí CB trang 25) Đối với toàn mạch thì suất điện động của nguồn điện luôn có giá trị bằng A. độ giảm điện thế mạch ngoài. B. độ giảm điện thế mạch trong. C. tổng các độ giảm điện thế ở mạch ngoài và mạch trong. D. hiệu điện thế giữa hai cực của nó. Câu 11. (TN THPT năm 2021) Mắc điện trở R vào hai cực của một nguồn điện một chiều có suất điện động E và điện trở trong r để tạo thành mạch điện kín thì cường độ dòng điện trong mạch là I . Công thức nào sau đây đúng? A. I R B. I E C. I E D. I E Er . R r. Rr . R r. Câu 12. Khi mắc hai đầu của một điện trở thuần R vào hai cực của một nguồn điện một chiều có suất điện động E , điện trở trong r thì dòng điện chạy qua R có cường độ là I . Hiệu điện thế UN giữa hai cực của nguồn điện được xác định bởi công thức nào sau đây? -81-

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH TÀI LIỆU VẬT LÍ 11 A. UN Ir . B. UN E Ir . C. UN E Ir . D. UN E r . R Câu 13. (SBT Vật lí CB trang 24) Đối với mạch điện kín gồm nguồn điện với mạch ngoài là điện trở thì cường độ dòng điện chạy trong mạch A. tỉ lệ thuận với điện trở mạch ngoài. B. giảm khi điện trở mạch ngoài tăng. C. tỉ lệ nghịch với điện trở mạch ngoài. D. tăng khi điện trở mạch ngoài tăng. Câu 14. (SGK Vật lí CB trang 54) Trong một mạch điện kín, hiệu điện thế mạch ngoài UN phụ thuộc như thế nào vào điện trở RN của mạch ngoài? A. UN tăng khi RN tăng. B. UN tăng khi RN giảm. C. UN không phụ thuộc vào RN . D. UN lúc đầu giảm, sau đó tăng dần khi RN tăng dần từ 0 tới vô cùng. Câu 15. (SGK Vật lí NC trang 67) Chọn câu đúng. Đối với mạch điện kín gồm nguồn điện với mạch ngoài là điện trở thì hiệu điện thế mạch ngoài A. tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện chạy trong mạch. B. tỉ lệ nghịch với cường độ dòng điện chạy trong mạch. C. tăng khi cường độ dòng điện chạy trong mạch tăng. D. giảm khi cường độ dòng điện chạy trong mạch tăng. Câu 16. Hiệu suất của nguồn điện được xác định bằng A. công của dòng điện ở mạch ngoài. B. tỉ số giữa công có ích và công toàn phần của dòng điện trên mạch. C. nhiệt lượng tỏa ra trên toàn mạch. D. tỉ số giữa công toàn phần và công có ích sinh ra ở mạch ngoài. Câu 17. (Tham khảo – TN THPT năm 2021) Một điện trở được mắc vào hai cực của một nguồn điện một chiều có suất điện động E thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện có độ lớn là UN . Hiệu suất của nguồn điện lúc này là A. H UN . B. H E C. H E D. H UN . E UN . UN E . UN E Câu 18. Một điện trở R được mắc vào hai cực của một nguồn điện một chiều có suất điện động E và điện trở trong r thì hiệu suất của nguồn điện lúc này là A. H R B. H R C. H r D. H Rr r. R r. R. R. Câu 19. (SBT Vật lí CB trang 24) Hiện tượng đoản mạch của nguồn điện xảy ra khi A. sử dụng các dây dẫn ngắn để mắc mạch điện. B. nối hai cực của một nguồn điện bằng dây dẫn có điện trở rất nhỏ. C. không mắc cầu chì cho một mạch điện kín. D. dùng pin hay acquy để mắc một mạch điện kín. Câu 20. Khi khởi động xe máy, không nên nhấn ga quá lâu và nhiều lần liên tục vì A. dòng đoản mạch kéo dài tỏa nhiệt mạnh sẽ làm hỏng acquy. B. tiêu hao quá nhiều năng lượng. C. động cơ đề sẽ rất nhanh hỏng. D. hỏng nút khởi động. Câu 21. Một đoàn du khách bị lạc đường khi đang vào rừng thám hiểm, họ đã tạo ra lửa bằng cách dùng giấy bạc (lấy từ kẹo cao su) kẹp vào hai -82-

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH TÀI LIỆU VẬT LÍ 11 đầu của viên pin (lấy từ đèn pin) như hình bên. Đây là ứng dụng của hiện tượng A. nhiễm điện do hưởng ứng. B. nhiễm điện do tiếp xúc. C. phóng điện giữa hai cực của pin. D. đoản mạch. Câu 22. Mắc điện trở R vào hai cực của một nguồn điện một chiều có suất điện động E và điện trở trong r để tạo thành mạch điện kín thì cường độ dòng điện trong mạch là I . Công suất tỏa nhiệt của điện trở R được tính bằng công thức nào sau đây? A. P E R2 2 . B. P E2 C. P E R . D. P E 2R 2 . Rr R r. R r R r Câu 23. Mắc điện trở R vào hai cực của một nguồn điện một chiều có suất điện động E và điện trở trong r để tạo thành mạch điện kín thì cường độ dòng điện trong mạch là I . Công suất của nguồn điện được tính bằng công thức nào sau đây? A. Png E2 2 . B. Png E2 C. P E r . D. P E 2R 2 . Rr R r. R R r Câu 24. Mắc điện trở R vào hai cực của một nguồn điện một chiều có suất điện động E và điện trở trong r để tạo thành mạch điện kín thì cường độ dòng điện trong mạch là I . Công suất tiêu thụ của toàn mạch được tính bằng công thức nào sau đây? A. P E 2r 2 . B. P E2 R r C. P E2 D. P E 2r Rr R. R r. R r. Câu 25. (SBT Vật lí CB trang 20) Một chiếc pin có số ghi 1,5 V được mắc theo các sơ đồ mạch điện như hình dưới đây. Vôn kế trong sơ đồ nào có số chỉ 1,5 V? E,r E,r E,r E,r KĐ V Đ KĐ KĐ V K V V A. B. C. D. Câu 26. Cho mạch điện có sơ đồ như hình bên. Bỏ qua điện trở của ampe kế và các dây nối. Nếu dùng dây dẫn lần lượt mắc điểm M với các điểm E,r M E, F, P và Q thì số chỉ của ampe kế tương ứng là A1 , A , A3 và A . 2 4 Nhận xét nào sau đây là sai về sự thay đổi số chỉ của ampe kế? A. A là số chỉ cực đại của ampe kế. AE 4 B. Số chỉ A1 và A bằng nhau. ĐĐ 2 12 C. Số chỉ A lớn hơn số chỉ A . QPF 3 2 D. Cả bốn số chỉ đều bằng nhau. Câu 27. Những điều nào không cần thực hiện khi sử dụng đồng hồ đa năng hiện số? A. Nếu không biết rõ giá trị giới hạn của đại lượng cần đo, thì phải chọn thang đo có giá trị lớn nhất phù hợp với chức năng đã chọn. B. Không đo cường độ dòng điện và hiệu điện thế vượt quá giới hạn thang đo đã chọn. C. Không chuyển đổi thang đo khi đang có điện đưa vào hai cực của đồng hồ. D. Phải ngay lập tức thay pin ngay khi đồng hồ báo hết pin. -83-

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH TÀI LIỆU VẬT LÍ 11 Câu 28. Cho một mạch điện kín gồm một nguồn điện có suất điện động E , điện trở trong r và mạch ngoài chứa điện trở thuần R . Biết rằng, hiệu điện thế giữa đầu điện trở R là 6,8 V. Suất điện động của nguồn điện có thể nhận giá trị nào sau đây? A. 4,8 V. B. 6,5 V. C. 6,8 V. D. 7,4 V. Câu 29. Mắc hai đầu điện trở R 4,8 Ω vào hai cực của một pin thành mạch điện kín. Biết rằng, điện trở trong pin là 0,1 Ω và hiệu điện thế giữa hai cực của pin là 12 V. Suất điện động của pin này là A. 12,25 V. B. 12 V. C. 1,2 V. D. 15,5 V. Câu 30. Biết rằng, hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện có giá trị bằng một nửa suất điện động của nó. Tỉ số giữa điện trở trong và điện trở tương đương của mạch ngoài bằng A. 1. B. 0,5. C. 2. D. 1,5. 2Ω Câu 31. (Đề thi Đánh giá năng lực chuyên biệt ĐHSP Tp. Hồ 10 Ω Chí Minh năm 2021) Xét mạch điện gồm điện trở 10 Ω được mắc vào hai đầu một bộ pin có điện trở trong 2 Ω như hình vẽ. Khi đó cường độ dòng điện chạy trong mạch là 0,5 A. Suất điện 0, 5A động của bộ pin là A. 1 V. B. 4 V. C. 5 V. D. 6 V. Câu 32. (SBT Vật lí CB trang 25) Một bộ pin được mắc vào một điện trở thành mạch điện kín. Khi điện trở của phần biến trở mắc trong mạch là 1,65 Ω thì hiệu điện thế ở hai đầu của nó là 3,3 V; còn khi điện trở là 3,5 Ω thì hiệu điện thế là 3,5 V. Suất điện động của bộ pin này là A. 2 V. B. 1 V. C. 3 V. D. 3,7 V. Câu 33. Cho mạch điện kín gồm một nguồn điện có suất điện động E 12 V, điện trở trong r 0,5 Ω và mạch ngoài chỉ có điện trở R . Hiệu điện thế giữa hai đầu mạch ngoài là 9 V. Hiệu suất của nguồn là A. 43%. B. 75%. C. 57%. D. 95%. Câu 34. Cho một mạch điện kín gồm một nguồn điện có suất điện động E , điện trở trong r và mạch ngoài chứa điện trở thuần R . Biết rằng, hiệu suất của nguồn điện là 75%. Tỉ số R bằng r A. 4. B. 3. C. 2. D. 1. Câu 35. Biết khi điện trở mạch ngoài của một mạch điện kín tăng từ RN1 3 Ω đến RN 2 10, 5 Ω thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện tăng gấp hai lần. Điện trở trong của nguồn điện có giá trị là A. 10,5 Ω. B. 7,5 Ω. C. 6,75 Ω. D. 7 Ω. Câu 36. Cho mạch điện kín có một nguồn điện có suất điện động E 30 V và điện trở trong r . Biết rằng, khi hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện tăng gấp đôi thì độ giảm thế mạch trong giảm phân nửa. Độ giảm thế của mạch trong lúc đầu là A. 10 V. B. 40 V. C. 20 V. D. 30 V. Câu 37. Cho mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động I (A) E , điện trở trung r và mạch ngoài chỉ chứa điện trở R . Biết rằng, đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện I 10 chạy trong mạch theo giá trị của điện trở R như bên. Giá trị suất điện động và điện trở trong của nguồn điện lần lượt là A. E 10 V và r 1Ω. B. E 6 V và r 1Ω. 2, 5 C. E 12 V và r 2 Ω. D. E 20 V và r 2 Ω. O3 R(Ω) Câu 38. (SGK Vật lí NC trang 66) Chọn phương án đúng. Người ta mắc U (V) hai cực của một nguồn điện với một biến trở. Thay đổi điện trở của biến trở, đo hiệu điện thế U giữa hai cực của nguồn điện và cường độ dòng điện I chạy qua mạch, người ta vẽ được đồ thị như hình bên. Từ đó, tìm 4, 5 được giá trị của suất điện động E và điện trở trong r của nguồn điện là 4, 0 A. E 4,5 V và r 4,5 Ω. -84- I(A) O2

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH TÀI LIỆU VẬT LÍ 11 B. E 4,5 V và r 0, 25 Ω. C. E 4,5 V và r 1Ω. D. E 9 V và r 4,5 Ω. Câu 39. Cho mạch điện kín có điện trở mạch ngoài gấp 5 lần điện trở trong của nguồn điện. Tỉ số giữa cường độ dòng điện trong mạch khi có đoản mạch và khi không có đoản mạch bằng A. 6. B. 1. C. 4. D. 5. Câu 40. Cho mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động 6 V, điện trở trong 2 Ω và mạch ngoài chỉ có một biến trở Rb . Khi điện trở của biến trở là Rb R thì cường độ dòng điện trong mạch là I 0,5 A. Khi điện trở của biến trở là Rb R thì cường độ dòng điện trong mạch là 3 A. I 1,125 A. B. I 1, 250 A. C. I 0, 725 A. D. I 0,125 A. Câu 41. (THPT QG năm 2019) Một nguồn điện một chiều có suất điện động 8 V, điện trở trong 1 Ω được nối với điện trở R 7 Ω thành mạch điện kín. Bỏ qua điện trở của dây nối. Công suất tỏa nhiệt trên R là A. 1 W. B. 5 W. C. 3 W. D. 7 W. Câu 42. (Đề thi mẫu Kì thi đánh giá năng lực ĐHQG Tp. HCM năm 2018) Một nguồn ắc quy có suất điện động 11 V và điện trở nội 10 Ω. Nếu dùng ắc quy cấp điện cho một tải có điện trở tương đương 100 Ω thì công suất tiêu thụ của tải là A. 100 W. B. 10 W. C. 1 W. D. 0,1 W. Câu 43. (THPT QG năm 2019) Một nguồn điện một chiều có suất điện động 12 V, điện trở trong 1 Ω được nối với điện trở R 5 Ω thành mạch điện kín. Bỏ qua điện trở của dây nối. Công suất tỏa nhiệt trên R là A. 24 W. B. 10 W. C. 20 W. D. 4 W. Câu 44. (THPT QG năm 2019) Một nguồn điện một chiều có suất điện động 12 V, điện trở trong 2 Ω được nối với điện trở R 10 Ω thành mạch điện kín. Bỏ qua điện trở của dây nối. Công suất tỏa nhiệt trên R là A. 12 W. B. 20 W. C. 10 W. D. 2 W. Câu 45. Một nguồn điện có suất điện động 3 V khi mắc với một bóng đèn thành một mạch điện kín thì cho một dòng điện chạy trong mạch có cường độ là 0,3 A. Khi đó, công suất của nguồn điện này là A. 10 W. B. 30 W. C. 0,9 W. D. 0,1 W. Câu 46. Cho mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động 12 V, điện trở trong 2 Ω và mạch ngoài chỉ chứa một điện trở R . Biết rằng, công suất tiêu thụ của điện trở R là 16 W. Hiệu suất của nguồn là A. 50%. B. 67% hoặc 33%. C. 60% hoặc 40%. D. 30% hoặc 70%. Câu 47. Lần lượt mắc từng điện trở R 4Ω và R 9 Ω vào hai cực của một nguồn điện có suất điện 1 2 động E và điện trở trong r thì nhiệt lượng tỏa ra ở mỗi điện trở trong khoảng thời gian 5 phút đều bằng 192 J. Giá trị suất điện động E và điện trở trong r của nguồn điện lần lượt là A. 3 V và 6 Ω. B. 4 V và 6 Ω. C. 2,5 V và 36 Ω. D. 6,4 V và 6 Ω. Câu 48. Cho mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động E , điện trở trong r và mạch ngoài chứa hai điện trở R1 , R2 (với R1 R2 r ). Khi điện trở R1 và R2 mắc nối tiếp thì công suất tiêu thụ của mạch ngoài là 160 W. Nếu điện trở R1 và R2 mắc song song thì công suất tiêu thụ của mạch ngoài là A. 20 W. B. 160 W. C. 80 W. D. 320 W. Câu 49. Để xác định vị trí chỗ bị chập của một dây đôi điện thoại dài 4 km, người ta nối phía đầu dây với nguồn điện một chiều có suất điện động 15 V và điện trở trong không đáng kể; một ampe kế có điện trở không đáng kể mắc trong mạch ở phía nguồn điện thì thấy khi đầu dây kia bị tách ra thì ampe kế chỉ 1 A, nếu đầu dây kia bị nối tắt thì ampe kế chỉ 1,8 A. Biết rằng, điện trở của một đơn vị dài của dây là 1,25 Ω/km. Điện trở của phần dây bị chập là A. 5 Ω. B. 8 Ω. C. 15 Ω. D. 10 Ω. -85-

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH TÀI LIỆU VẬT LÍ 11 Baøi 10: GHEÙP NGUOÀN THAØNH BOÄ A/ LYÙ THUYEÁT I- ÑOAÏN MAÏCH CHÖÙA NGUOÀN ÑIEÄN (ĐỌC THÊM) E,r  Công thức: I E UAB hay UAB E IR r I R Rr A B trong đó, I (A): cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch AB , E (V): suất điện động của nguồn điện, r (Ω): điện trở trong của nguồn điện, R (Ω): điện trở ngoài của đoạn mạch AB .  Chiều tính hiệu điện thế UAB là từ A đến B : Nếu đi theo chiều này mà gặp cực dương của nguồn điện trước thì suất điện động E được lấy với giá trị dương, dòng điện có chiều từ B đến A ngược với chiều tính hiệu điện thế thì tổng độ giảm điện thế I R r lấy giá trị âm. II- GHEÙP CAÙC NGUOÀN THAØNH BOÄ 1. Bộ nguồn nối tiếp E1, r E2, r En , rn  Cách ghép: Cực âm của nguồn điện trước 1 2 được nối bằng dây dẫn với cực dương của B nguồn điện tiếp sau để tạo thành một dãy liên A tiếp như hình bên. Đầu A là cực dương và đầu B là cực âm của bộ nguồn.  Bộ nguồn có:  Suất điện động: Eb E1 E2 ... En  Điện trở trong: rb r r ... rn 1 2  Trong trường hợp riêng, nếu n nguồn điện có cùng suất điện động E và điện trở trong r A B được ghép nối tiếp (hình bên) thì bộ nguồn này có: n nguoàn gioáng nhau  Suất điện động: Eb nE  Điện trở trong: rb nr E,r 2. Bộ nguồn song song  Cách ghép: Lấy n nguồn điện giống nhau, nối cực dương của các nguồn vào cùng một E,r điểm A và nối cực âm của các nguồn vào cùng điểm B như hình bên. Đầu A là cực dương và đầu B là cực âm của bộ nguồn. n nguoàn  Bộ nguồn có: A B gioáng nhau  Suất điện động: Eb E E,r -86-

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH TÀI LIỆU VẬT LÍ 11 n daõy  Điện trở trong: rb r n B 3. Bộ nguồn hỗn hợp đối xứng (ĐỌC THÊM)  Cách ghép: Bộ nguồn gồm n dãy ghép song song với nhau, mỗi dãy gồm m nguồn điện giống nhau ghép nối tiếp như hình bên.  Bộ nguồn có:  Suất điện động: Eb mE A  Điện trở trong: rb mr n m nguoàn gioáng nhau B/ CAÂU HOÛI TÖÏ LUAÄN Câu 1. Dòng điện chạy qua đoạn mạch chứa nguồn điện có chiều như thế nào? Câu 2. Trình bày các mối quan hệ đối với đoạn mạch chứa nguồn điện. Câu 3. Trình bày cách ghép các nguồn điện thành bộ nguồn nối tiếp và thành bộ nguồn song song. Trong từng trường hợp, hãy viết công thức tính suất điện động của bộ nguồn và điện trở trong của nó. C/ BAØI TAÄP TÖÏ LUAÄN Bài 1. Một người lắp hai pin AAA loại 1,5 V vào remote máy lạnh như hình bên. Hãy cho biết người đó đã mắc hai pin nối tiếp hay song song? Tính suất điện động của bộ nguồn khi đó. Bài 2. Cho mạch điện kín như hình bên. Biết rằng, hai nguồn điện giống nhau có cùng suất điện động E 4,5 V và điện trở trong r 1,5 Ω; mạch ngoài chứa các điện trở R1 2Ω và R 4 Ω. Hãy tính: 2 a/ suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn. b/ cường độ dòng điện chạy trong mạch chính. c/ nhiệt lượng do điện trở R1 tỏa ra trong 5 phút. RR d/ công suất và hiệu suất của bộ nguồn. 12 Bài 3. (Kì thi Olympic tháng 4 Tp. Hồ Chí Minh năm 2021) Trong việc thiết U (V) I (A) kế các mạch điện, để có được các suất điện động thích hợp người ta thường tiến hành ghép các nguồn có sẵn thành các bộ nguồn có suất điện động cần thiết. Xét 2, 8 bốn pin giống nhau được mắc nối tiếp thành bộ nguồn, rồi mắc hai đầu một biến 0 trở vào hai đầu bộ nguồn thành mạch kín. Điều chỉnh giá trị biến trở, đồ thị biểu 0, 5 diễn sự phụ thuộc của điện áp hai đầu bộ nguồn U vào cường độ dòng điện I trong mạch được mô tả như hình bên. Tìm suất điện động của mỗi pin. Bài 4. Người ta dùng một bộ nguồn chứa hai pin giống nhau (mỗi pin có suất điện động E 8 V, điện trở trong r 2 Ω) mắc nối tiếp để thắp sáng bình thường một bóng đèn có hiệu điện thế định mức là 12 V. Xác định công suất định mức của bóng đèn này. -87-

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH TÀI LIỆU VẬT LÍ 11 Bài 5. Cần mắc nối tiếp bao nhiêu nguồn điện giống nhau có cùng suất điện động E 4,5 V và điện trở trong r 1Ω để thắp sáng bình thường một bóng đèn loại (12 V – 6 W)? Bài 6. Cho một mạch điện kín gồm một nguồn chứa hai pin giống nhau và mạch ngoài chỉ chứa một điện trở R 2 Ω. Nếu hai pin được mắc nối tiếp thì dòng điện chạy qua điện trở R có cường độ là 0,75 A; còn nếu hai pin được mắc song song thì dòng điện chạy qua điện trở R có cường độ là 0,6 A. Tính suất điện động và điện trở trong của mỗi pin. Bài 7. Mạch điện kín gồm bộ nguồn chứa n pin giống nhau và mạch ngoài có n điện trở R giống nhau. Nếu n pin của bộ nguồn được mắc nối tiếp và n điện trở R ở mạch ngoài cũng được mắc nối tiếp thì dòng điện chạy qua mạch chính có cường độ 1 A ; nếu n pin của bộ nguồn được mắc song song và n điện trở R ở mạch ngoài cũng được mắc song song thì dòng điện chạy qua mạch chính có cường độ 8 A. Tính n . Bài 8. Xét một mạch điện kín chứa bộ nguồn gồm n pin giống nhau mắc song song. Mỗi pin có suất điện động E 6 V và điện trở trong r 3Ω. Biết rằng, khi cường độ dòng điện ở mạch ngoài là 3 A thì công suất tiêu thụ của mạch ngoài là 9 W. Tính số pin n . Bài 9. Một bộ nguồn gồm các pin giống nhau được mắc nối tiếp, mỗi pin có suất điện động E0 2 V, điện trở trong r 0,67 Ω (lấy bằng 2 Ω). Mắc bộ nguồn này vào hai đầu một biến trở Rb . Thay đổi giá trị 0 3 biến trở cho đến khi Rb 2 Ω thì công suất toả nhiệt của Rb là 4,5 W. Bộ nguồn có bao nhiêu pin mắc nối tiếp? Bài 10. Một mạch điện kín chứa bộ nguồn gồm 10 pin giống nhau mắc nối tiếp. Biết khi cường độ dòng điện ở mạch ngoài là 6 A thì công suất tiêu thụ của mạch ngoài là 54 W; khi cường độ dòng điện ở mạch ngoài là 2 A thì công suất tiêu thụ của mạch ngoài là 22 W. Tính suất điện động và điện trở trong của mỗi pin. Bài 11. Một mạch điện kín gồm bộ nguồn có 8 nguồn giống nhau ghép nối tiếp, điện trở trong mỗi nguồn là 1  và mạch ngoài chỉ có điện trở R 2 . Biết công suất tiêu thụ mạch ngoài là 32 W. Để công suất tiêu thụ mạch ngoài là 18 W thì phải bỏ bớt ra bao nhiêu nguồn trong bộ nguồn trên? Bài 12. Cho một bộ nguồn gồm 5 pin giống nhau mắc nối tiếp để cung cấp điện cho mạch ngoài chứa một bóng đèn loại (6 V – 6 W). Biết mỗi pin có suất điện động E 3 V và điện trở trong r 1Ω. Để đèn sáng bình thường, người ta phải mắc thêm một điện trở R nối tiếp với bóng đèn. a/ Vẽ sơ đồ mạch điện và xác định chiều của dòng điện chạy qua bóng đèn, điện trở R . b/ Tính suất điện động, điện trở trong của bộ nguồn và giá trị điện trở R . Bài 13. (Kì thi Olympic tháng 4 Tp. Hồ Chí Minh năm 2018) Có thể dùng một số loại trái dây như chanh, cam, cà chua, khoai tây… để tạo ra pin điện hóa. Cắm một thanh đồng và một thanh sắt vào một quả chanh. Quả chanh với dung dịch bên trong cùng thanh đồng và thanh sắt tạo thành một viên pin điện hóa. Pin này có thanh đồng là cực dương, thanh sắt là cực âm và suất điện động khoảng 0,8 V. Do pin chanh có suất điện động E khá nhỏ, điện trở trong r lại khá lớn nên người ta thường mắc nối tiếp nhiều pin lại với nhau (hình minh họa). Có 3 đèn LED đỏ, vàng, lục có cùng cường độ dòng điện định mức I 20 mA, hiệu điện thế định mức lần lượt là 2 V; 3 V; 3,7 V. Cho rằng điện trở mỗi đèn là không thay đổi và bằng giá trị điện trở của đèn khi đèn sáng đúng định mức. -88-

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH TÀI LIỆU VẬT LÍ 11 a/ Cho biết khi mắc đèn LED đỏ với 4 pin chanh nối tiếp thì đèn sáng đúng định mức. Tính điện trở trong r của mỗi pin chanh. b/ Cần phải mắc đèn LED vàng với bao nhiêu pin chanh nối tiếp để đèn sáng đúng định mức? c/ Cần phải mắc đèn LED lục với bao nhiêu pin chanh nối tiếp để cường độ dòng điện qua đèn có giá trị trong khoảng từ 15 mA đến 25 mA? Bài 14. Người ta mắc hai đầu của một điện trở R vào hai cực của một nguồn điện để tạo thành một mạch kín. Biết nguồn điện có suất điện động E và điện trở trong r R . Ban đầu, công suất tiêu thụ của mạch ngoài là P0 . Nếu lấy thêm hai nguồn điện giống nguồn điện ban đầu và mắc chúng song song với nguồn điện ban đầu thì công suất tiêu thụ của mạch ngoài khi này là P . Tính tỉ số giữa P và P0 . Bài 15. Cho một bộ nguồn gồm 3 pin giống nhau mắc nối tiếp dùng để thắp sáng 6 bóng đèn giống nhau loại (6 V – 3 W) theo hai cách mắc sau để chúng sáng bình thường: Cách thứ nhất: mắc 6 bóng đèn thành hai dãy song song, mỗi dãy có 3 bóng đèn mắc nối tiếp. Cách thứ hai: mắc 6 bóng đèn song song. Hãy vẽ sơ đồ mạch điện của hai cách mắc này và tính suất điện động và điện trở trong của mỗi pin. Bài 16. (SBT Vật lí NC trang 29) Hai nguồn có suất điện động như nhau E1 E2 E , các điện trở trong r1 và r có giá trị khác nhau. Biết công suất điện lớn nhất mà mỗi nguồn có thể cung cấp được cho mạch 2 ngoài là P1 20 W và P2 30 W. Tính công suất điện lớn nhất mà cả hai nguồn đó có thể cung cấp cho mạch ngoài khi chúng mắc nối tiếp và khi chúng mắc song song. Bài 17. Cá kình điện Nam Mỹ (Electrophorus electricus) có thể phát ra điện để săn mồi. Ở hai bên sống lưng của cá kình điện là cơ quan phát điện của cá sẽ tạo ra dòng điện sinh học, dòng điện này hình thành từ các pin sinh học gọi là bản điện có suất điện động E 0,15 V và điện trở trong r 0, 25 Ω. Các bản điện sắp xếp 140 dãy, mỗi dãy có 5000 bản điện ghép nối tiếp trải dài theo thân cá. Như vậy, bộ nguồn sinh học của cá có suất điện động Eb 750 Vvà điện trở trong rb 8,93 Ω. Nếu nước có điện trở 800 Ω thì dòng điện mà cá phóng qua nước từ đầu đến đuôi của nó là bao nhiêu? Bài 18. Cá chình điện Nam Mỹ chủ yếu sống ở lưu vực sông Amazon và sông Orinoco Peru, con trưởng thành có thể dài 2,5 m nặng 20 kg. Ở hai bên sống lưng của cá chình điện, có 2 “nhà máy điện”, mỗi “nhà máy” gồm 70 “cột điện” đấu song song, mỗi “cột” là một chồng gồm 6000 tế bào phát điện đấu nối tiếp. Lúc gặp mồi hoặc kẻ thù, cá chình điện có thể phóng một loạt từ 10 đến 30 “cú điện” với điện thế lên tới 900 V để quật ngã và làm tê liệt đối thủ. Chúng có một vũ khí săn mồi đáng sợ, đó là cơ quan phát điện của cá được tổng hợp từ 3 phần: phần chính tích điện, phần săn mồi phát động điện và phần đuôi định vị. Ba phần cơ quan phát điện của cá sẽ tạo dòng điện sinh học, dòng điện này hình thành từ các pin sinh học gọi là bản điện có suất điện động E 1,5 V và điện trở trong r 0, 2 Ω. Các bản điện sắp xếp thành 140 dãy, mỗi dãy có 5000 bản điện trải dài theo thân cá. Khi phóng điện, cá chình trở thành một nguồn điện, hãy tính suất điện động và điện trở trong của nó. Bài 19. (SBT Vật lí CB trang 28) Một bộ nguồn gồm 20 acquy giống hệt nhau, mỗi acquy có suất điện động 2 V và điện trở trong 0,1 Ω, được mắc theo kiểu hỗn hợp đối xứng. Điện trở R 2 Ω được mắc vào hai cực của bộ nguồn này. a/ Để dòng điện chạy qua điện trở R có cường độ cực đại thì bộ nguồn này phải gồm bao nhiêu dãy song song, mỗi dãy gồm bao nhiêu acquy mắc nối tiếp? Tính cường độ dòng điện cực đại này. b/ Trong trường hợp trên, hãy tính hiệu suất của bộ nguồn. E1 , r 1 -89- E2 ,r2

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH TÀI LIỆU VẬT LÍ 11 Bài 20. (SBT Vật lí CB trang 28) Hai nguồn điện có suất điện động và điện trở tương ứng là E1 4 V, r 2 Ω và E2 3 V, r 3 Ω được 1 2 mắc với biến trở R thành mạch điện kín như hình bên. Biến trở R phải có trị có R là bao nhiêu để không có dòng điện chạy qua nguồn E2 ? 0 D/ BAØI TAÄP TRAÉC NGHIEÄM Câu 1. (SBT Vật lí CB trang 26) Bộ nguồn nối tiếp là bộ nguồn gồm các nguồn điện A. đặt liên tiếp cạnh nhau. B. với các cực được nối liên tiếp nhau. C. mà các cực dương của nguồn này được nối với cực âm của nguồn điện tiếp sau. D. với các cực cùng dấu được nối tiếp với nhau. Câu 2. (SBT Vật lí CB trang 26) Bộ nguồn song song là bộ nguồn gồm các nguồn điện A. có các cực đặt song song nhau. B. với các cực thứ nhất được nối bằng dây dẫn vào một điểm, các cực còn lại được nối vào điểm khác. C. được mắc thành hai dãy song song, trong đó mỗi dãy gồm một số nguồn mắc nối tiếp. D. với các cực dương được nối bằng dây dẫn vào một điểm, các cực âm được nối vào một điểm khác. Câu 3. Khi ghép song song các nguồn điện giống nhau sẽ được một bộ nguồn có A. suất điện động bằng suất điện động của mỗi nguồn nhưng điện trở trong nhỏ hơn điện trở trong của mỗi nguồn. B. suất điện động và điện trở trong bằng suất điện động và điện trở trong của mỗi nguồn. C. suất điện động nhỏ hơn suất điện động của mỗi nguồn nhưng điện trở trong bằng điện trở trong của mỗi nguồn. D. suất điện động và điện trở trong nhỏ hơn suất điện động và điện trở trong của mỗi nguồn. Câu 4. Khi ghép nối tiếp các nguồn điện với nhau sẽ được một bộ nguồn có A. suất điện động lớn hơn suất điện động của mỗi nguồn nhưng điện trở trong nhỏ hơn điện trở trong của mỗi nguồn. B. suất điện động và điện trở trong lớn hơn suất điện động và điện trở trong của mỗi nguồn. C. suất điện động lớn hơn suất điện động của mỗi nguồn nhưng điện trở trong bằng điện trở trong của mỗi nguồn. D. suất điện động và điện trở trong nhỏ hơn suất điện động và điện trở trong của mỗi nguồn. Câu 5. (SBT Vật lí CB trang 27) Suất điện động của bộ nguồn nối tiếp bằng A. suất điện động lớn nhất trong số các suất điện động của các nguồn điện có trong bộ. B. trung bình cộng các suất điện động của các nguồn có trong bộ. C. suất điện động của một nguồn điện bất kì có trong bộ. D. tổng các suất điện động của ./các nguồn có trong bộ. Câu 6. (TN THPT năm 2020) Một bộ nguồn ghép nối tiếp gồm n nguồn điện một chiều có cùng suất điện động E và điện trở trong r . Suất điện động của bộ nguồn này được tính bằng công thức nào sau đây? A. Eb E B. Eb E . C. Eb E . D. Eb nE . n2 . n Câu 7. (TN THPT năm 2021) Một bộ nguồn ghép nối tiếp gồm hai nguồn điện một chiều có điện trở trong là r và r . Điện trở trong của bộ nguồn là 1 2 A. rb r1 r2 . B. rb rr C. rb r r . D. rb rr 1 2. 1 2 1 2. 2 2 Câu 8. Một bộ nguồn ghép nối tiếp gồm n nguồn điện một chiều có cùng suất điện động E và cùng điện trở trong r . Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn được tính bằng công thức nào sau đây? A. Eb E và rb n 2r . B. Eb E và rb r n2 n n. -90-

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH TÀI LIỆU VẬT LÍ 11 C. Eb n 2E và rb r D. Eb nE và rb nr . n2 . Câu 9. Một bộ nguồn ghép song song gồm n nguồn điện một chiều có cùng suất điện động E và điện trở trong r . Suất điện động của bộ nguồn này được tính bằng công thức nào sau đây? A. Eb E . B. Eb E . C. Eb E . D. Eb nE . n2 n Câu 10. Một bộ nguồn ghép song song gồm n nguồn điện một chiều có cùng suất điện động E và điện trở trong r . Điện trở trong của bộ nguồn là A. rb nr . B. rb r C. rb r . D. rb r n. 2n . Câu 11. Một bộ nguồn ghép song song gồm n nguồn điện một chiều có cùng suất điện động E và cùng điện trở trong r . Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn được tính bằng công thức nào sau đây? A. Eb E và rb n 2r . B. Eb E và rb r. n2 n C. Eb E và rb r D. Eb nE và rb nr . n. Câu 12. SBT Vật lí CB trang 25) Hai pin giống nhau được mắc như E,r hình bên. Hiệu điện thế giữa hai điểm A , B và cường độ dòng điện trong mạch tương ứng là A. E ; E . B. 2E ; 0. AB 2r C. E ; 0. D. 2E ; E . E,r 2r Câu 13. (SGK Vật lí NC trang 72) Một nguồn điện có suất điện động E , điện trở trong r , mắc với một điện trở ngoài R r ; cường độ dòng điện trong mạch là I . Nếu thay nguồn điện đó bằng ba nguồn điện giống hệt nó mắc song song thì cường độ dòng điện trong mạch A. vẫn bằng I . B. bằng 1,5I . C. giảm đi một phần tư. D. bằng I . 3 Câu 14. (SGK Vật lí NC trang 73) Một nguồn điện có suất điện động E , điện trở trong r , mắc với một điện trở ngoài R r ; cường độ dòng điện trong mạch là I . Nếu thay nguồn điện đó bằng ba nguồn điện giống hệt nó mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện trong mạch bằng A. 3I . B. 2I . C. 1,5I . D. 2,5I . Câu 15. (Minh họa – THPT QG năm 2019) Cho mạch điện như hình E1, r E2, r 1 2 bên. Biết E1 3 V; r 1Ω; E2 6 V; r 1Ω; R 2,5 Ω. Bỏ qua điện 1 2 trở của ampe kế và dây nối. Số chỉ của ampe kế là A. 0,67 A. A B. 2,0 A. R C. 2,57 A. D. 4,5 A. Câu 16. Người ta dùng một bộ nguồn để thắp sáng một bóng đèn dây tóc loại (7,2 V – 4,32 W). Biết bộ nguồn gồm hai pin có cùng suất điện động 3,5 V và điện trở trong 1 Ω, mắc nối tiếp với nhau. Coi điện trở của bóng đèn không đổi khi thắp sáng. Công suất tiêu thụ điện năng của bóng đèn là A. 4,32 W. B. 3,5 W. C. 3 W. D. 4,6 W. -91-

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH TÀI LIỆU VẬT LÍ 11 Câu 17. Cho mạch điện như hình bên. Bộ nguồn gồm n pin giống nhau mắc nối tiếp, mỗi pin có suất điện động E 1,5 V và điện trở trong r 1Ω; bóng đèn Đ loại (6 V – 6 W) và sáng bình thường. Số pin của bộ nguồn là Đ A. n 6 . B. n 12 . C. n 3 . D. n 9 . Câu 18. Cho ba pin giống nhau, mỗi pin có suất điện động là 9 V và điện trở trong là 2 Ω. Người ta mắc ba pin này thành một bộ pin có suất điện động là 18 V và điện trở trong là A. 6 Ω. B. 4 Ω. C. 3 Ω. D. 2 Ω. -92-

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH TÀI LIỆU VẬT LÍ 11 Baøi 11: PHÖÔNG PHAÙP GIAÛI MOÄT SOÁ BAØI TOAÙN VEÀ TOAØN MAÏCH A/ LYÙ THUYEÁT I- NHÖÕNG LÖU YÙ TRONG PHÖÔNG PHAÙP GIAÛI 1. Nhận dạng bộ nguồn  Toàn mạch là mạch điện gồm một nguồn điện có suất điện động và điện trở trong r , hoặc gồm nhiều nguồn điện được ghép thành bộ nguồn có suất điện động Eb và điện trở trong rb và mạch ngoài gồm các điện trở. Cần phải nhận dạng loại bộ nguồn và áp dụng công thức tương ứng để tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn. 2. Nhận dạng mạch ngoài  Mạch ngoài của toàn mạch có thể là các điện trở hoặc các vật dẫn được coi như các điện trở (ví dụ như các bóng đèn với dây tóc nóng sáng) nối liền hai cực của nguồn điện. Cần phải nhận dạng và phân tích xem các điện trở này được mắc với nhau như thế nào (nối tiếp hay song song). Từ đó áp dụng định luật Ôm đối với từng loại đoạn mạch tương ứng cũng như tính điện trở tương đương của mỗi đoạn mạch và của mạch ngoài. 3. Thực hiện yêu cầu của bài toán  Áp dụng định luật Ôm đối với toàn mạch để tính cường độ dòng điện mạch chính, từ đó tính được hiệu điện thế mạch ngoài; cường độ dòng điện và hiệu điện thế ở mạch nhánh; điện năng tiêu thụ và công suất tiêu thụ của mạch ngoài, mạch nhánh; công và công suất của nguồn điện; nhiệt lượng tỏa ra; hiệu suất của nguồn điện,… mà đề bài yêu cầu.  Khi tính hiệu điện thế giữa hai điểm cần lưu ý chiều của dòng điện. II- BAØI TAÄP VÍ DUÏ R 1 Bài tập 1: Cho mạch điện kín có sơ đồ như hình bên, trong đó nguồn điện có suất điện động E 12 V và điện trở trong r 1Ω, các điện trở E,r R R 2 mạch ngoài là R 2 Ω, R 4Ω và R 5 Ω. Bỏ qua điện trở của dây 1 2 3 3 12 1 11 1 dẫn. a/ Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch chính. b/ Tính hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R . 2 c/ Tính công của nguồn điện sản ra trong 10 phút và công suất tỏa nhiệt ở điện trở R . 3 I R Hướng dẫn giải 1 1 I I Tóm tắt mạch: R1 nt R2 nt R3 . 2 E,r R Điện trở tương đương của mạch ngoài: 2 RN RR R 2 4 5 11Ω 12 3 I R I a/ Cường độ dòng điện chạy trong mạch chính: I E 3 3 RN r A. -93-

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH TÀI LIỆU VẬT LÍ 11 Vì R1 nt R2 nt R3 nên I I I I 1A. 1 2 3 b/ Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R : U IR 1.4 4 V. 2 2 22 c/ Công của nguồn điện sản ra trong thời gian t 600 s: Ang E It 12.1.600 7200 J. Công suất tỏa nhiệt ở điện trở R : P3 R3I 2 5.12 5 W. 3 3 Bài tập 2: Cho mạch điện kín có sơ đồ như hình bên, trong đó nguồn điện E,r có suất điện động E 18 V, điện trở trong r 1Ω và mạch ngoài gồm biến trở R1 , điện trở R 6 Ω và bóng đèn Đ loại (12 V – 6 W). Coi rằng điện 2 trở của đèn Đ không thay đổi theo nhiệt độ và bỏ qua điện trở của các dây dẫn. R1 Ñ R2 a/ Điều chỉnh biến trở đến giá trị R 10 Ω. A B 1  Tính điện trở tương đương của mạch ngoài và cường độ dòng điện chạy trong mạch chính.  Tính hiệu điện thế UAB và công suất tỏa nhiệt của điện trở R . 2  Nhận xét độ sáng của đèn Đ và giải thích. b/ Cần điều chỉnh biến trở R đến giá trị bằng bao nhiêu để đèn Đ sáng bình thường? Khi đó, hãy tính 1 công suất và hiệu suất của nguồn điện. E,r Hướng dẫn giải II Tóm tắt mạch: (RĐ nt R1) // R2 R1Đ // R2 a/ Điện trở của đèn Đ: RĐ U 2 122 24 Ω. đm 6 I R1 I Ñ I Pđm 10 24 34 Ω. 1 Ñ 1Ñ B  Vì RĐ nt R nên R1Đ R1 RĐ A 1 R2 I Vì R1Đ // R nên RN R1Đ .R2 34.6 5,1Ω. 2 2 34 6 R1Đ R 2  Cường độ dòng điện chạy trong mạch chính: I E 18 2,95 A RN r 5,1 1  Hiệu điện thế giữa hai đầu mạch ngoài: UN IRN 2,95.5,1 15,045 V. Vì R1Đ // R2 nên U1Đ U2 UN 15, 045 V. UN 15,045 V. Từ sơ đồ mạch điện, ta thấy dòng điện có chiều từ B đến A nên UBA Công suất tỏa nhiệt của điện trở R : P2 U2 15, 0452 37, 73 W. 2 2 6 0, 44 A. R2 15, 045 34  Cường độ dòng điện chạy qua R1Đ : I1Đ U 1Đ R1Đ Vì RĐ nt R1 nên I1 I Đ I1Đ 0, 44A. Cường độ dòng điện định mức của đèn Đ: Iđm Pđm 6 0,5 A. U đm 12 Vì I Đ Iđm nên đèn Đ sáng yếu hơn bình thường. b/ Đèn Đ sáng bình thường nên UĐ Uđm 12 V và IĐ Iđm 0,5 A. Vì RĐ nt R1 nên I1 I Đ I1Đ 0,5 A. -94-

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH TÀI LIỆU VẬT LÍ 11 Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch BA : UBA E Ir I R1Đ 1Đ I2R2 E Ir I1Đ (R1 RĐ ) 18 I .1 0,5(R1 24) 0,5R1 I 6 R 6Ω E Ir (I I1Đ )R2 18 I .1 (I 0,5)6 7I 21 1 I 3A Vậy điều chỉnh R 6 Ω thì đèn sáng bình thường. Khi đó: 1 Công suất của nguồn điện: Png E I 18.3 54 W. Hiệu suất của nguồn điện: H UN E Ir 18 3.1 0,83 . EE 18 Bài tập 3: Cho bốn nguồn điện cùng loại với cùng suất điện động E 1,5 V và điện trở trong r 0,5 Ω. Mắc các nguồn này thành bộ nguồn nối tiếp để thắp sáng bóng đèn loại (6 V – 6 W). Coi rằng điện trở của bóng đèn không thay đổi theo nhiệt độ. a/ Vẽ sơ đồ mạch điện kín gồm bộ nguồn và bóng đèn mạch ngoài. b/ Tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn. c/ Tính cường độ dòng điện chạy qua bóng đèn và nhận xét độ sáng của bóng đèn. d/ Tính công suất tiêu thụ điện năng của bóng đèn, công suất hao phí của mạch và công suất tiêu thụ của toàn mạch. e/ Tính hiệu suất của bộ nguồn. Hướng dẫn giải IĐ Đ a/ Sơ đồ mạch điện kín gồm bộ nguồn và bóng đèn mạch ngoài như hình bên. b/ Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn lần lượt là: Eb nE 4.1,5 6 V rb nr 4.0,5 2 Ω c/ Điện trở của bóng đèn: RĐ U 2 62 6 Ω. đm 6 Pđm Cường độ dòng điện định mức của bóng đèn: Iđm Pđm 6 1A. U đm 6 Cường độ dòng điện chạy qua bóng đèn: I Đ Eb 6 0, 75 A. 62 R rb Đ Vì I Đ Iđm nên đèn Đ sáng yếu hơn bình thường. d/ Công suất tiêu thụ của bóng đèn: PĐ RĐI 2 6.0, 752 3, 375 W. Đ Công suất hao phí của mạch: Php rbI 2 2.0, 752 1,125 W. Đ Công suất tiêu thụ của toàn mạch: P EbIĐ 6.0,75 4,5 W. PĐ Php 3,375 1,125 (hoặc: Công suất tiêu thụ của toàn mạch: P 4,5 W). 6 0, 75 . e/ Hiệu suất của bộ nguồn: H RĐ 62 RĐ rb B/ BAØI TAÄP TÖÏ LUAÄN Bài 1. Cho mạch điện như hình vẽ, trong đó nguồn điện có suất điện động E E,r và điện trở trong r 3 Ω; mạch ngoài chứa các điện trở R 30 Ω, R 60 R 1 2 1 -95- R 2

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH TÀI LIỆU VẬT LÍ 11 Ω. Biết rằng hiệu điện thế giữa hai đầu của mạch ngoài là 15 V. Bỏ qua điện trở của các dây nối. Hãy tính: a/ cường độ dòng điện chạy qua mạch chính và qua mỗi điện trở. b/ suất điện động E của nguồn điện. c/ điện năng mà mạch ngoài tiêu thụ trong 1 giờ. d/ công suất của nguồn điện. e/ hiệu suất của nguồn. Bài 2. Cho mạch điện như hình bên. Biết E 20 V, r 1,5 Ω và R 5 Ω. Số E,r 1 RR chỉ của ampe kế là 2 A. Bỏ qua điện trở của ampe kế và dây nối. Hãy tính: 12 a/ giá trị của R và hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở. A 2 b/ công suất tỏa nhiệt của mỗi điện trở và công suất của nguồn điện. c/ điện năng mà mạch ngoài tiêu thụ trong 5 giờ. d/ hiệu suất của nguồn điện. Bài 3. Cho mạch điện kín như hình bên. Biết E 9 V; r 1, 2 Ω; R1 4 Ω, R 6 Ω. E,r Bỏ qua điện trở của các dây nối. Hãy tính: 2 A R a/ cường độ dòng điện qua mạch chính và qua mỗi điện trở. 1 B b/ hiệu điện thế UAB giữa hai điểm A và B . c/ điện năng mạch ngoài tiêu thụ trong 2 giờ. R d/ công suất của nguồn điện. 2 Bài 4. Cho mạch điện như hình bên. Cho biết: E 12 V; r 2 Ω ; R1 1Ω ; R2 là biến trở. Bỏ qua điện trở của các dây dẫn. Xác định giá trị của biến trở R2 trong các trường hợp sau: E,r a/ Cường độ dòng điện qua mạch chính là 1,5 A. b/ Hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 8 V. c/ Nhiệt lượng do biến trở R2 tỏa ra trong 10 phút là 5400 J. RR 12 d/ Công suất tiêu thụ của mạch ngoài là 17,5 W. Bài 5. Người ta dùng một nguồn điện có suất điện động E 6 V và điện trở trong r 1Ω để cung cấp điện năng cho mạch ngoài gồm điện trở R1 mắc nối tiếp với bóng đèn R loại (3 V – 3 W) thì thấy bóng 2 đèn sáng bình thường. a/ Vẽ sơ đồ mạch điện và tính cường độ dòng điện định mức, điện trở của bóng đèn. b/ Tính điện trở R1 và công suất tỏa nhiệt của điện trở R1 . Bài 6. Cho mạch điện kín như hình bên, trong đó nguồn điện có suất điện động R 1 E 16 V, điện trở trong r 2  và mạch ngoài chứa đèn R1 loại (12 V – 16 W), R biến trở R2 . Biết rằng, đèn R đang sáng yếu hơn bình thường và có công suất tiêu 2 1 E,r thụ là 9 W. Bỏ qua điện trở của dây nối. a/ Tính điện trở và cường độ dòng điện định mức của đèn R . 1 b/ Xác định giá trị của biến trở R2 . c/ Để đèn R1 sáng bình thường cần điều chỉnh giá trị của biến trở R2 tăng thêm hay giảm đi một lượng là bao nhiêu? d/ Khi đèn R sáng bình thường, công suất tiêu thụ của mạch ngoài là bao nhiêu? 1 -96-

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH TÀI LIỆU VẬT LÍ 11 Bài 7. Cho mạch điện kín như hình bên. Biết bộ nguồn gồm 2 pin giống nhau Eb, rb mắc nối tiếp, mỗi pin cóJ suất điện động E 14 V, điện trở trong r 1 và RR 12 mạch ngoài chứa các điện trở R 4 , R 6 và R 15. Bỏ qua điện trở R 1 2 3 3 của dây nối. Hãy tính: a/ điện trở tương đương của mạch ngoài và cường độ dòng điện qua mỗi điện trở. b/ hiệu điện thế hai đầu mạch ngoài và hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở. c/ công suất tiêu thụ của mạch ngoài và công suất của nguồn điện. d/ nhiệt lượng do R tỏa ra trong 20 phút. 3 Bài 8. Cho mạch điện kín như hình bên. Biết: E 12 V; r 1Ω ; R 24 Ω ; E,r 1 A R 8Ω ; R 5 Ω. Bỏ qua điện trở của các dây nối. Hãy tính: 2 3 a/ cường độ dòng điện qua mạch chính và qua mỗi điện trở. R1R b/ công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB . R 3 2 c/ nhiệt lượng do điện trở R tỏa ra trong 15 phút. B 1 d/ công suất hao phí của nguồn điện. Bài 9. (Kì thi HSG THPT Tp. Hồ Chí Minh năm học E ,r E ,r 2015 – 2016) Một pin sạc có suất điện động E 1, 2 V, AB điện trở trong r không đổi. Pin được nối vào nguồn hiệu Đ Hình H1 điện thế UAB 1,5 V như hình H1. Khi này, cường độ HìnhIRHx 2 dòng điện qua pin là 0,6 A. Sau khi pin được nạp đầy, người ta nối pin với một bóng đèn Đ như hình H 2 . Trên đèn Đ có ghi 1,2 V – 0,8 W. Tìm cường độ dòng điện qua đèn. Bài 10. Trong giờ thực hành đo suất điện động và điện trở trong của một pin điện hóa, bạn Huy đã mắc mạch điện như hình a / , rồi tiến hành dịch chuyển con chạy C của biến trở Rx , ghi lại các giá trị tương ứng của hiệu điện thế U , cường độ dòng điện I và vẽ được đồ thị U f I như hình b / . Biết ampe kế có điện trở là RA 0,1Ω và dây dẫn có điện trở không đáng kể. U (V) 1, 53 V V 1, 07 I I C Rx 0, 61 0, 937 I (A) E,r C Rx E,r KO 1, 878 A K A Hình a / Hình b / Hình c / a/ Xác định giá trị suất điện động E và điện trở trong r của pin điện hóa. b/ Nếu bạn Huy nối hai cực của biến trở Rx như hình c / thì dạng của đồ thị U f I thu được có thay đổi không? Vì sao? Bài 11. Cho mạch điện kín như hình bên. Biết nguồn điện có suất điện E,r động E 32 V và điện trở trong r 2 Ω; R1 là bóng đèn dây tóc loại R (12 V – 6 W); các điện trở có giá trị là R2 12  và R3 6 Ω. 1 -97- R 3 R 2

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH TÀI LIỆU VẬT LÍ 11 a/ Tính điện trở của đèn R và điện trở tương đương của mạch 1 ngoài. b/ Tính cường độ dòng điện chạy qua mạch chính và hiệu điện thế giữa hai đầu mạch ngoài. c/ Độ sáng của bóng đèn sáng thế nào? Giải thích. d/ Thay điện trở R bằng biến trở Rx , để đèn R sáng bình thường phải điều chỉnh Rx bằng bao nhiêu? 2 1 Bài 12. Cho mạch điện kín như hình bên, trong đó nguồn điện có suất điện E,r động E 9 V và điện trở trong r 1,5 Ω; mạch ngoài chứa hai điện trở R R1 3 Ω và R2 . Coi điện trở của khóa K và của các dây dẫn không đáng kể. 1 Biết rằng, khi đóng hoặc ngắt khóa K thì công suất tiêu thụ của mạch ngoài đều K R 2 trị bằng P trị của R P có giá nhau là . Hãy tính giá 2 và . Bài 13. (Kì thi Olympic tháng 4 Tp. Hồ Chí Minh năm 2017) Một acquy có suất điện động E 13,5 V và điện trở trong r , được dùng để thắp sáng các bóng đèn 12 V – 6 W (hình vẽ). Cho biết khi gắn ba bóng đèn mắc song song nhau vào acquy thì các đèn sáng đúng định mức. Cho rằng điện trở của mỗi đèn khi cháy sáng là không thay đổi. a/ Tìm r . b/ Khi chỉ gắn một bóng đèn vào acquy, công suất tiêu thụ của đèn là bao nhiêu? c/ Có thể gắn bao nhiêu đèn mắc song song nhau vào acquy để công suất tiêu thụ của mỗi đèn không thấp hơn 90% công suất định mức? E,r Bài 14. Cho sơ đồ mạch điện kín như bên. Bộ nguồn gồm n pin giống nhau được ghép song song, mỗi pin có suất điện động E 14 V, điện trở trong r 5 ; và mạch ngoài chứa điện trở R , R 30 Ω và đèn 1 2 R3 loại (10 V – 5 W). Điện trở của ampe kế rất nhỏ, bỏ qua điện trở của dây dẫn. Biết đèn R sáng bình thường, số chỉ của ampe kế là 0,375 A. R 3 2 a/ Tính điện trở R và số pin n . R R 1 1 3 A b/ Tính công suất tiêu thụ của mạch ngoài. c/ Tính điện năng mà nguồn điện cung cấp trong 3 giờ. Bài 15. Cho mạch điện kín như hình vẽ, cho biết nguồn điện có suất E,r điện động E 12 V và điện trở trong r 1Ω; mạch ngoài gồm có điện R 3 trở R , biến trở R2 và đèn R3 loại (6 V – 6 W). Bỏ qua điện trở của 1 R 1 các dây nối. Coi điện trở của bóng đèn thay đổi không đáng kể theo R 2 nhiệt độ. a/ Tính điện trở R1 biết rằng khi điều chỉnh R 3Ω thì đèn R 2 3 sáng bình thường. b/ Nếu sau đó, giảm giá trị của R đi một lượng nhỏ thì độ sáng của 2 đèn R thay đổi như thế nào? Giải thích. 3 Bài 16. Cho mạch điện kín có sơ đồ như hình bên, trong đó nguồn điện có E,r suất điện động E 14 V, điện trở trong r 1Ω, mạch ngoài gồm biến trở -98- R R 1 3

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH TÀI LIỆU VẬT LÍ 11 R , điện trở R2 10 Ω và bóng đèn R3 loại (6 V – 6 W). Coi điện trở của 1 đèn R không thay đổi theo nhiệt độ, bỏ qua điện trở của các dây dẫn. 3 a/ Điều chỉnh biến trở đến giá trị R1 9 Ω.  Tính hiệu điện thế UAB và công suất tỏa nhiệt của điện trở R . 2  Nhận xét độ sáng của đèn R và giải thích. 3 b/ Cần điều chỉnh biến trở R đến giá trị bằng bao nhiêu để đèn R3 sáng bình thường? 1 Bài 17. (Kì thi HSG THPT Tp. Hồ Chí Minh năm học 2018 – 2019) Một mạch điện kín gồm nguồn điện không đổi nối với mạch ngoài là các điện trở, bóng đèn dây tóc. Nguồn điện có suất điện động E 12 V, điện trở trong r 1Ω. Mạch ngoài gồm có hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn mạch AM là một điện trở R . Đoạn mạch MB gồm hai nhánh mắc song song, nhánh I là bóng đèn Đ1 (6 1 V – 6 W), nhánh II là bóng đèn Đ2 (3 V – 3 W) mắc nối tiếp với điện trở R . Cho biết các đèn sáng đúng 2 định mức. Tìm R1 và R . 2 Bài 18. (Kì thi HSG THPT Tp. Hồ Chí Minh năm học 2012 – 2013) Cho mạch E ,r R điện như hình bên. Nguồn điện có suất điện động E và điện trở trong r . Mạch nguồn là một biến trở R . Cho biết khi R R và khi R R 4R1 thì công suất 1 2 mạch ngoài có cùng giá trị P 8 W. Hỏi biến trở R có giá trị là bao nhiêu (theo R 1 ) thì công suất tiêu thụ của R lớn nhất, công suất lớn nhất này bằng bao nhiêu? Bài 19. (Kì thi HSG THPT Tp. Hồ Chí Minh năm học 2011 – I (A) 2012) Mạch điện gồm nguồn điện không đổi có suất điện động E và điện trở trong r nối với mạch ngoài là một biến trở R . Đồ thị 3 biểu diễn sự thay đổi của cường độ dòng điện I trong mạch theo 2 R được mô tả trên hình bên. Hỏi khi thay đổi R , giá trị R là bao nhiêu thì công suất tiêu thụ của R đạt cực đại, công suất cực đại này là bao nhiêu? O1 R(Ω) Bài 20. Cho mạch điện kín như hình bên, trong đó hai nguồn điện có suất điện động E1 , r1 E2 , r và điện trở trong tương ứng là E1 1,5 V; r1 0, 25 Ω và E2 4,5V; r2 0, 75 Ω; 2 mạch ngoài chỉ chứa biến trở R . a/ Tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn trên. R b/ Điều chỉnh biến trở đến giá trị R 2 Ω. Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch và hiệu điện thế giữa hai đầu biến trở. c/ Cần điều chỉnh biến trở R bằng bao nhiêu để công suất tiêu thụ của mạch ngoài đạt giá trị lớn nhất? Bài 21. Cho mạch điện kín như hình bên, hai pin có suất điện động và điện trở trong E1 , r E2 , r lần lượt là E1 E2 10 V và r1 r2 3 ; mạch ngoài chỉ chứa biến trở R . 1 2 a/ Điều chỉnh biến trở đến giá trị R 2 Ω. Nếu mắc thêm vào mạch ngoài một R bóng đèn loại 8 V – 8 W nối tiếp với biến trở R thì đèn sẽ sáng như thế nào? Vì sao? b/ Tháo bóng đèn khỏi mạch và điều chỉnh biến trở R đến khi công suất tiêu thụ của mạch ngoài đạt cực đại. Lúc này, biến trở R có giá trị bằng bao nhiêu? -99-

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH TÀI LIỆU VẬT LÍ 11 Bài 22. Cho mạch điện như hình bên, biết nguồn điện có suất điện động E 6 E,r R1 R2 V, điện trở trong r 3 Ω; mạch ngoài gồm biến trở R1 , điện trở R 2 Ω. Bỏ 2 qua điện trở của dây nối. Tính giá trị của biến trở R trong các trường hợp sau: 1 a/ Cường độ dòng điện chạy qua mạch chính đạt giá trị lớn nhất. b/ Công suất tỏa nhiệt của mạch ngoài đạt giá trị lớn nhất. c/ Công suất tỏa nhiệt của R đạt giá trị lớn nhất. 1 d/ Hiệu suất của nguồn điện đạt giá trị nhỏ nhất. Bài 23. Cho mạch điện như hình vẽ, trong đó nguồn điện có suất điện E,r động E 1,5 V; điện trở trong r 0, 7 Ω và các điện trở có giá trị là R 3 R 0, 3 Ω; R 2 Ω. Bỏ qua điện trở của các dây nối. 1 2 R 1 a/ Điện trở R phải có giá trị bằng bao nhiêu để công suất tiêu thụ R 3 2 ở mạch ngoài là lớn nhất? b/ Muốn cho công suất tiêu thụ trên R lớn nhất thì R phải bằng 3 3 bao nhiêu? Tính giá trị công suất lớn nhất của R . 3 Bài 24. Cho mạch điện kín như hình vẽ, trong đó nguồn điện có suất điện động E,r E 24 V và điện trở trong r 2 Ω; mạch ngoài chứa các điện trở R1 3 Ω, R 1 R 2Ω và biến trở R . Bỏ qua điện trở của các dây nối. Xác định giá trị của 2 3 RR 23 biến trở R3 trong các trường hợp sau: a/ Công suất tỏa nhiệt của R bằng 9 W. 3 b/ Công suất tiêu thụ của mạch ngoài đạt giá trị lớn nhất là Pmax . Tính Pmax . c/ Công suất tỏa nhiệt của R3 đạt giá trị lớn nhất là P3max . Tính P3max . Bài 25. Cho mạch điện kín như hình vẽ, biết nguồn điện có suất điện động E 9 V và E,r R điện trở trong r 1 Ω; mạch ngoài gồm điện trở R 4 Ω, đèn Đ loại (6 V – 3 W) và 1 1Đ R biến trở R2 . Bỏ qua điện trở của các dây nối và coi điện trở của đèn Đ không thay đổi 2 theo nhiệt độ. Xác định giá trị của biến trở R trong các trường hợp sau: 2 a/ Đèn Đ sáng bình thường. b/ Công suất tiêu thụ của biến trở R đạt giá trị lớn nhất. Khi đó, hãy nhận xét độ sáng 2 của đèn Đ và giải thích. Bài 26. Cho mạch điện kín có sơ đồ như hình bên, trong đó nguồn điện có E,r suất điện động E 8 V, điện trở trong r 1Ω; mạch ngoài gồm biến trở RR 12 R , điện trở R 4Ω và bóng đèn R loại (6 V – 6 W). Coi điện trở của R 1 2 3 3 đèn R không thay đổi theo nhiệt độ, bỏ qua điện trở của các dây dẫn. 3 Xác định giá trị của biến trở R1 trong các trường hợp sau: A B a/ Đèn R3 sáng bình thường? b/ Công suất tiêu thụ của đèn R đạt giá trị nhỏ nhất. 3 c/ Công suất tỏa nhiệt của R đạt giá trị lớn nhất. 1 -100-