Câu C1 trang 65 SGK Vật Lí 11 Nâng cao
Xét mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động \[\xi = 2\] V, điện trở trongr =0,1 mắc với điện trở ngoài R = 100 . Tìm hiệu điện thế giữa hai cựccủa nguồn điện
Giải
Theo giả thiết \[\xi = 2\][V]; r = 0,1 [] ; R = 100[]
\[I = {\xi \over {R + r}} = {2 \over {100,1}} = 0,02\left[ A \right]\]
Hiệu điện thế giữa hai cực cúa nguồn điện là
\[{U_{AB}} = \xi - rI\]
\[ \Rightarrow {U_{AB}} = 2 - 0,1.0,02 = 1,998\left[ V \right]\]
Bài 1 trang 66 SGK Vật Lí 11 Nâng cao
Chọn phương án đúng.
Người ta mắc 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 13.3 SGK. Từ đó tìm được giá trị của suất điện động \[\xi\] và điện trở trong r của nguồn là :
A.\[\xi\] = 4,5V; r = 4,5
B.\[\xi\] = 4,5V; r = 0,25
C.\[\xi\] = 4,5V; r= 1
D. \[\xi\] = 9V; r = 4,5
Giải
B là đáp án đúng.
Dựa vào đồ thị ta có:
\[{I_1} = 0,{U_1} = 4,5\left[ V \right] = \xi \]
\[{I_2} = 2\left[ A \right];{U_2} = 4\left[ V \right]\]
\[ \Rightarrow \,r = {{\xi - {U_2}} \over {{I_2}}} = {{4,5 - 4} \over 2} = 0,25\left[ \Omega \right]\]
Vậy : \[\xi = 4,5\left[ V \right]\]; \[r = 0,25\left[ \Omega \right]\]
Câu C2 bài 13 trang 66 SGK Vật Lí 11 Nâng cao
Hãy chứng minh công thức: \[H = 1 - {r \over \xi }I\]
Giải
Hãy chứng minh \[H = 1 - {r \over \xi }I\]
Ta có \[H = {{{A_{coich}}} \over {{A_{toan\,phan}}}} = {{\xi It - r{I^2}t} \over {\xi It}} = 1 - {r \over \xi }I\]
Câu C3 bài 13 trang 66 SGK Vật Lí 11 Nâng cao
Trong trường hợp mạch ngoài chỉ có điện trở R, hãy tìm công thức của hiệu suất Htrong đó chí chứa R và r.
Giải
\[H = {{{A_{co\,ich}}} \over {{A_{toan\,phan}}}} = {{R{I^2}} \over {R{I^2} + r{I^2}}} = {R \over {R + r}}\]
Bài 2 trang 67 SGK Vật Lí 11 Nâng cao
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.
Giải
Chọn D
Ta có \[U = \xi - rI\], và r không đổi thì khi I tăng => U giảm.
Bài 3 trang 67 SGK Vật Lí 11 Nâng cao
Một nguồn điện có điện trở trong 0,1 được mắc với điện trở 4,8 thành mạch kín.Khi đó hiệu điện thể giữa hai cực của nguồn điện là 12V. Tính suất điện động của nguồn và cường độ dòng điện trong mạch.
Giải
Theo giả thiết: \[r{\rm{ }} = {\rm{ }}0,1{\rm{ }}\left[ \Omega \right];\] \[R{\rm{ }} = {\rm{ }}4,8{\rm{ }}\left[ \Omega \right];\] \[U=12\] [V]
Cường độ dòng điện trong mạch kín :
\[U = RI \Rightarrow I = {U \over R} = {{12} \over {4,8}} = 2,5\left[ A \right]\]
Suất điện động của nguồn điện
\[\xi = U + rI = 12 + 0,1.2,5 = 12,25\left[ V \right]\]