bài 12. Điện dung
câu 1 trang 35 sbt vật lý 9
Công thức nào sau đây không phải là công thức tính công suất tiêu thụ p của đoạn mạch mắc vào hiệu điện thế u, cường độ dòng điện chạy qua mạch là i, điện trở của mạch là r?
p>
A. p = u.i
p = bạn/tôi
p = u2/r
p = i2r
Giải pháp thay thế:
Chọn b. p = u/i vì công suất tiêu thụ p = u.i = i2r= u2/r nên câu b sai
câu 2 trang 35 sbt vật lý 9
Trên bóng đèn ghi 12v – 6w
a) Ý nghĩa của những con số này
b) Tính cường độ dòng điện chạy qua bóng đèn
c) Sau đó tính điện trở của bóng đèn
Giải pháp thay thế:
a) Số 12v chỉ hiệu điện thế định mức cần đặt vào hai đầu bóng đèn để bóng đèn sáng bình thường.
Con số 6w cho biết công suất định mức của đèn.
b) Cường độ dòng điện chạy qua bóng đèn là:
Ta có: p = u.i ⇒ i = p/u = 6/12 = 0,5a
c) Khi đó điện trở của bóng đèn là: r = u2/p= 122/6 = 24Ω
câu 3 trang 35 sbt vật lý 9
Trong một số trường hợp bóng đèn bị đứt dây tóc, chúng ta có thể lắc đầu dây tóc bị đứt để bóng đèn dính lại với nhau, như vậy bóng đèn sẽ sử dụng được lâu hơn. Khi nào thì công suất và độ sáng của bóng đèn lớn hơn hay nhỏ hơn trước khi dây tóc bị đứt? Tại sao?
Giải pháp thay thế:
Khi ngắt, dây tóc bóng đèn ngắn hơn trước nên điện trở của dây tóc bóng đèn nhỏ hơn trước. Đồng thời, hiệu điện thế giữa các dây tóc không đổi nên công suất p=u2/r sẽ lớn hơn. Như vậy đèn sẽ sáng hơn trước.
câu 4 trang 35 sbt vật lý 9
Hai bóng đèn ghi là 220v – 60w và 220v – 75w. Biết rằng dây tóc của hai bóng đèn đều là vônfram và có cùng tiết diện. Bóng đèn nào có dây tóc dài hơn và dài hơn bao nhiêu lần?
Giải pháp thay thế:
Ta có:
Vì vậy, khi hai dây tóc làm bằng cùng một chất liệu và có cùng tiết diện thì điện trở càng lớn thì tuổi thọ càng dài
Mặt khác, công suất tiêu thụ trên điện trở r là:
Vậy khi hai đèn làm việc ở cùng hiệu điện thế định mức thì đèn nào có công suất lớn hơn thì có điện trở nhỏ hơn.
Vậy điện trở đèn 2 nhỏ hơn nên dây tóc 2 nhỏ hơn dây tóc 1
Ta có:
(vì u1 = u2 = 220v)
Vậy dây tóc của bóng đèn 60w sẽ dài hơn, dài gấp 1,25 lần.
câu 5 trang 35 sbt vật lý 9
Trên nồi cơm điện hiện 220v – 528w
a) Tính cường độ dòng điện chạy qua dây đốt nóng của nồi
b) Tính điện trở của dây đốt nóng thân nồi khi thân nồi hoạt động bình thường
Giải pháp thay thế:
a) Cường độ dòng điện định mức chạy qua dây đốt nóng thân nồi là:
Ta có: p = ui ⇒ i = p/u = 528/220 = 2,4a
b) Khi nồi hoạt động bình thường thì điện trở của dây đốt nóng là:
r = u/i = 220/2,4 = 91,7Ω
câu 6 trang 35 sbt vật lý 9
Cắm bóng đèn dây tóc 220v – 60w vào ổ điện 110v. Giả sử điện trở dây tóc của bóng đèn không phụ thuộc vào nhiệt độ, vậy tính công suất của bóng đèn thì sao?
Giải pháp thay thế:
Công thức tính công suất: p = u2 / rden
⇒ rđlam = u2 / p = 2202 / 60 = 806,67
Vì điện trở r của đèn tuýp không đổi nên khi mắc đèn tuýp vào hiệu điện thế 110v thì đèn tuýp sẽ chạy với công suất:
p = u2 / đèn = 1102 / 806,67 = 15w
Phương pháp 2:
– Công thức tính công suất: p = u2 / rlamp ⇒ p tỉ lệ thuận với u2
-Theo đề bài: Khi mắc đèn tuýp vào hiệu điện thế 220v thì công suất của đèn tuýp là 60w, công suất của đèn tuýp không đổi.
Vậy khi mắc đèn vào hiệu điện thế 110v (ta thấy hiệu điện thế giảm đi 220 : 110 = 2 lần) thì công suất của đèn sẽ giảm đi 22 = 4 lần.
⇒Công suất của đèn là: p = 60 : 4 = 15w
tiết 7 tr.35 sbt vật lý 9
Trên một công trường xây dựng, một khối vật liệu nặng 2000n được nâng lên độ cao 15m trong 40 giây bằng thang máy. Động cơ công suất nào sau đây phải được sử dụng cho thang máy này.
A. 120kw
0,8kw
75w
7,5kw
Tóm tắt:
trọng lượng p = 2000n; h = 15 mét; t = 40 giây
Công suất ℘ = ?
Giải pháp thay thế:
Chọn câu b.
Sức chứa của vận thăng là:
Nếu bỏ qua tiêu hao điện năng thì để nâng các vật trên phải dùng mô tơ có công suất ℘≥0.75kw
→ Công suất áp dụng của vận thăng là: ℘ = 0,8kw
tiết 8 trang 36 sbt vật lý 9
Điện dung của đoạn mạch là bao nhiêu?
A. là năng lượng dòng điện chạy qua mạch
là công suất tiêu thụ của đoạn mạch trong một đơn vị thời gian
là cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch
là loại ảnh hưởng do dòng điện trong mạch gây ra.
Giải pháp thay thế:
Chọn b. Điện dung của đoạn mạch là công suất mà đoạn mạch tiêu thụ trong một đơn vị thời gian.
câu 9 trang 36 sbt vật lý 9
Một lò điện có điện trở r được nối với hiệu điện thế u có dòng điện cường độ i chạy qua. Khi đó công suất của lò là p. Công thức nào sau đây của p là không đúng?
A. p = u2r
p = u2/r
p = i2r
p = ui
Giải pháp thay thế:
Chọn một. p = u2r vì công suất tiêu tán p = u.i = i2r = u2/r nên p = u2.r là công thức sai.
câu 10 trang 36 sbt vật lý 9
Có hai điện trở r1 và r2=2r1 mắc song song, hiệu điện thế không đổi. Biểu thức nào sau đây cho biết hiệu suất điện trường p1 và p2 ứng với hai điện trở này?
A. p1=p2
p2=2p1
p1=2p2
p1=4p2
Giải pháp thay thế:
Chọn c. p1 = 2p2
câu 11 trang 36 sbt vật lý 9
Trên nhiều thiết bị gia dụng thường có dòng điện 220v và công suất (w). Công suất này có nghĩa là gì.
A. Công suất tiêu thụ của dụng cụ khi điện áp thấp hơn 220v
Điện năng tiêu thụ khi dụng cụ sử dụng đúng điện áp 220v
Khi dùng dụng cụ này đúng hiệu điện thế 220v thì công do dòng điện thực hiện trong 1 phút
Công suất tiêu thụ của dụng cụ khi sử dụng đúng điện áp 220v trong một giờ
Giải pháp thay thế:
Chọn b. Điện năng tiêu thụ của dụng cụ khi sử dụng đúng điện áp
câu 12 trang 36 sbt vật lý 9
Bóng đèn ghi 6v – 3w. Cường độ dòng điện chạy qua đèn khi đèn sáng bình thường là bao nhiêu?
A. 18a
3a
2a
0,5a
Giải pháp thay thế:
Chọn d. 0,5a
Khi đèn sáng bình thường thì cường độ dòng điện chạy qua đèn là: i = p/u = 3/6 = 0,5a
câu 13 trang 37 sbt vật lý 9
Trên bàn là ghi 220v – 1100w. Điện trở của bàn ủi này khi nó hoạt động bình thường là bao nhiêu?
A. 0,2Ω
5Ω
44Ω
5500Ω
Tóm tắt:
u = 220v; p = 1100w; r = ?
Giải pháp thay thế:
Chọn c
Áp dụng công thức:
Khi bàn ủi này hoạt động bình thường, điện trở của nó là:
câu 14 trang 37 sbt vật lý 9
Trên bóng đèn d1 hiện 220 – 100w, trên bóng d2 hiện 220v – 25w. Mối quan hệ giữa điện trở r1 và r2 của dây tóc bóng đèn khi nó sáng bình thường?
A. r1= 4r2
4r1=r2
r1=16r2
16r1=r2
Tóm tắt:
u = u1 = u2 = 220v; p1 = 100w; p2 = 25w; r1 = ?r2
Giải pháp thay thế:
Chọn b. 4r1 = r2
Áp dụng công thức:
Khi các đèn sáng bình thường thì điện trở của hai đèn là:
Ta có các tỷ lệ:
câu 15 trang 37 sbt vật lý 9
Hai bóng đèn dây tóc d1 và d2 lần lượt ứng với số hiệu 3v-1,2w và 6v-6w. Cần mắc hai bóng đèn này vào hiệu điện thế u = 9v có biến trở để hai bóng đèn này sáng bình thường
a) Vẽ sơ đồ mạch điện thỏa mãn các yêu cầu trên và giải thích tại sao cả hai bóng đèn đều sáng
b) Sau đó tính điện trở của từng bóng đèn và biến trở
c) Tính điện dung của biến trở lúc này
Tóm tắt:
Đèn 1: udm1 = u1 = 3v; pđm1 = p1 = 1,2w;
Đèn 2: udm2 = u2 = 6v, pđm2 = p2 = 6w; u = 9v
a) Vẽ sơ đồ mạch điện; giải thích?
b) r1= ?r2= ?
c) pbp= pb= ?
Giải pháp thay thế:
a) Vì udm1+ udm2= 3 + 6 = 9v = u nên mắc nối tiếp bóng đèn d1 và bóng đèn d2
Mặt khác cường độ dòng điện định mức qua hai đèn là:
Ta thấy i2 > i1 cần để hai đèn sáng liên tục, đèn rb phải mắc song song với đèn d1 như hình vẽ.
b) Do đèn 1 mắc song song nên biến trở u1= ub= 3v và i1 + ib = i2 = i
→ ib = i2 – i1 = 1 – 0,4 = 0,6a
Lúc này điện trở của từng đèn và biến trở:
c) Công suất của biến trở: pb= ub.ib = 3.0,6 = 1,8w
câu 16 trang 37 sbt vật lý 9
Chứng minh rằng đối với đoạn mạch gồm các dụng cụ điện mắc nối tiếp hoặc song song thì công suất điện của mạch bằng tổng công suất điện của các dụng cụ mắc trong mạch
Giải pháp thay thế:
Trường hợp 1: Các thiết bị mắc nối tiếp
Giả sử có n thiết bị mắc nối tiếp với nguồn điện u. Khi đó cường độ dòng điện qua mạch là i.
Hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi dụng cụ là: u1,u2,…,un
Cường độ dòng điện chạy trong mỗi thiết bị là: i1,i2,…,in
Vì các thiết bị được mắc nối tiếp nên ta có:
u = u1 + u2 + … + un và i = i1 = i2 =… = trong
Công suất toàn phần của đoạn mạch là:
p = u.i = (u1 + u2 + … + un).i = i.u1 + i.u2 + … + i.un (1)
Công suất của mỗi dụng cụ điện là: p1 = u1.i1; p2 = u2.i2;…; pn = un.in
Vì i = i1 = i2 =… = trong nên p1 = u1.i; p2 = u2.i; …; pn = un.i (2)
câu 17 trang 37 sbt vật lý 9
Hiển thị 220v – 100w trên bóng đèn sợi đốt d1 và 220v – 75w trên bóng đèn sợi đốt d2.
a) Mắc song song hai bóng đèn vào hiệu điện thế 220v. Tính công suất của đoạn mạch song song và cường độ dòng điện qua mạch chính.
b) Mắc nối tiếp hai đèn trên một dây dẫn, sau đó mắc mạch này vào hiệu điện thế 220v. Tính hiệu điện thế giữa mỗi đèn và điện dung của đoạn mạch mắc nối tiếp này, biết điện trở của mỗi đèn bằng 50% điện trở của các đèn khi nó sáng bình thường.
Tóm tắt:
Đèn 1: udm1 = u1 = 220v; pđm1 = p1 = 100w;
Đèn 2: udm2 = u2 = 220v, pđm2 = p2 = 75w;
a) d1 lấy // d2; u = 220v; psongsong = pss = ?; i = ?
<3 u = 220v; r'1= 50%r1; r'2 = 50%r2; bạn1 = ?; u'2 = ?; pnt = ?
Giải pháp thay thế:
a) Điện trở dây tóc bóng đèn d1 và d2:
Cường độ dòng điện chạy qua mỗi bóng đèn là:
Dòng điện mạch chính:
Điện dung song song: p = p1 + p2 = 100 + 75 = 175w
Lưu ý: Chúng ta có thể tìm i nhanh hơn bằng cách tính toán toàn bộ mạch trước:
p = p1 + p2 = 100 + 75 = 175w
Vì p = u.i i = p/u = 175/220 = 0,795a
b) Đ1 nối với /nt d2 thì điện trở của mỗi đèn là:
r’1 = 50%r1 = 0,5.484 = 242Ω; r’2 = 50%r2 = 0,5.645,33 = 322,67Ω
Điện trở tương đương của mạch nối tiếp:
r’ = r’1 + r’2 = 242 + 322,67 = 564,67Ω
Cường độ dòng điện qua mạch: i’ = u / r’ = 220 / 564,67 ≈ 0,39a
⇒ i’ = i’1 = i’2 = 0,39a.
Hiệu điện thế giữa hai đầu đèn d1 và d2:
Bạn ‘1 = tôi’. r’1 = 0,39.242 = 94,38v.
u’2 = i’. r’2 = 0,39.322,67 = 125,84v.
Điện dung của mạch: pnt = u’.i’ = 220.0,39 = 85,8w
