Vật Lý 11 Bài 11: Phương Pháp Giải Một Số Bài Toán Về Toàn Mạch

YOMEDIA NONE Trang chủ Vật Lý 11 Chương 2: Dòng Điện Không Đổi Vật lý 11 Bài 11: Phương pháp giải một số bài toán về toàn mạch ADMICRO Lý thuyết10 Trắc nghiệm11 BT SGK 95 FAQ

Như chúng ta đã biết, các nguồn được ghép thành các bộ nguồn, các điện trở được ghép với nhau theo những cách khác nhau. Trong trường hợp đó ta cần nhận dạng và phân tích xem các nguồn và điện trở đã được mắc như thế nào. Bài học hôm nay sẽ giúp chúng ta có thêm nhiều kỹ năng hơn trong việc vận dụng định luật Ôm để giải các bài tập về mạch điện.

Mời các em cùng tìm hiểu nội dung bài mới- Bài 11: Phương pháp giải một số bài toán về toàn mạch nhé.

ATNETWORK YOMEDIA

1. Tóm tắt lý thuyết

1.1. Những lưu ý trong phương pháp giải

1.2. Vận dụng

2. Bài tập minh hoạ

3. Luyện tập bài 11 Vật lý 11

3.1. Trắc nghiệm

3.2. Bài tập SGK & Nâng cao

4. Hỏi đáp Bài 11 Chương 2 Vật lý 11

Tóm tắt lý thuyết

1.1. Những lưu ý trong phương pháp giải

- Khi giải bài toán về toàn mạch người ta thường trải qua 4 bước cơ bản :

+ 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

+ Cần phải nhận dạng các điện trở mạch ngoài được mắc như thế nào để để tính điện trở tương đương của mạch ngoài.

+ Áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch để tìm các ẩn số theo yêu cầu của đề ra.

- Các công thức cần sử dụng :

+ \(I = \frac{E}{{{R_N} + r}};\,\,E = I\left( {{R_N} + {\rm{ }}r} \right)\)

+ \(U = I{R_N} = E-{\rm{ }}Ir;{A_{ng}} = E.I.t;{P_{ng}} = EI;\)

+ \(A = U.It{\rm{ }};{\rm{ }}P = U.I\)

1.2. Vận dụng

- Cho sơ đồ mạch điện kín như hình vẽ: Trong đó mỗi nguồn có \(\xi = 3.3\;V,r = 0.06\;\Omega \).

- Trên đèn bóng Đ1 có ghi 6V – 3W; bóng đèn Đ2 ghi 2.5V – 1.25W. Điều chỉnh \(\mathop R\nolimits_{b1} \) và \(\mathop R\nolimits_{b2} \) sao cho Đ1 và Đ2 sáng bình thường.

1. Tính giá trị \(\mathop R\nolimits_{b1} \) và \(\mathop R\nolimits_{b2} \)

2. Tính công suất của bộ nguồn và hiệu suất của bộ nguồn khi đó?

Hướng dẫn giải

1.

- Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn:

\(\mathop \xi \nolimits_b = \;2\xi = \;6,6\;V;\;\mathop r\nolimits_b = \;2r = 0,12\;\Omega \;\)

- Cường độ định mức và điện trở của bóng đèn 1:

\(\begin{array}{l} \mathop I\nolimits_{dm1} = \frac{{\mathop P\nolimits_{dm1} }}{{\mathop U\nolimits_{dm1} }} = 0,5A;\;\\ \mathop R\nolimits_{d1} = \frac{{\mathop U\nolimits_{dm1}^2 }}{{\mathop P\nolimits_{dm1} }} = 12\Omega \end{array}\)

- Cường độ định mức và điện trở của bóng đèn 2:

\(\begin{array}{l} \mathop I\nolimits_{dm2} = \frac{{\mathop P\nolimits_{dm2} }}{{\mathop U\nolimits_{dm2} }} = 0,5A;\;\\ \mathop R\nolimits_{d2} = \frac{{\mathop U\nolimits_{dm2}^2 }}{{\mathop P\nolimits_{dm2} }} = 5\Omega \end{array}\)

- Để đèn sáng bình thường thì:

\(\begin{array}{l} \mathop I\nolimits_1 = \mathop I\nolimits_{dm1} \;;\;\\ \mathop I\nolimits_2 = \mathop I\nolimits_{dm2} = \mathop I\nolimits_{Rb2} ;\\ \mathop U\nolimits_{BC} = \mathop U\nolimits_1 = \mathop U\nolimits_2 = \mathop U\nolimits_{dm1} = 6V \end{array}\)

- Khi đó: \(\mathop I\nolimits_{BC} = \mathop I\nolimits_{dm1} \; + \mathop I\nolimits_{dm2} = \mathop I\nolimits_1 \mathop { + I}\nolimits_2 = 1A = \mathop I\nolimits_{AB} = \mathop I\nolimits_{AC} = I\)

\(\begin{array}{l} \mathop U\nolimits_{AC} = \mathop I\nolimits_{AC} .\mathop R\nolimits_{AC} = \mathop \xi \nolimits_b - \mathop I\nolimits_{AC} \mathop {.r}\nolimits_b = 6,48V\\ \Rightarrow \;\mathop U\nolimits_{AB} = \mathop U\nolimits_{AC} - \mathop U\nolimits_{BC} = 0,48V\\ \Rightarrow \;\mathop R\nolimits_{AB} = \mathop R\nolimits_{b1} = \frac{{\mathop U\nolimits_{AB} }}{I} = 0,48\Omega \end{array}\)

và: \(\begin{array}{l} \mathop U\nolimits_{Rb2} = \mathop U\nolimits_{BC} - \mathop U\nolimits_{dm2} = 3,5V\\ \Rightarrow \mathop R\nolimits_{b2} = \frac{{\mathop U\nolimits_{b2} }}{{\mathop I\nolimits_2 }} = 7\Omega \end{array}\)

2.

- Công suất của bộ nguồn:

\(\mathop P\nolimits_{bng} = \mathop \xi \nolimits_b .I = 6,6\;W\)

- Hiệu suất của bộ nguồn:

\(\mathop H\nolimits_b = \frac{{\mathop U\nolimits_{AC} }}{{\mathop \xi \nolimits_b }} = \frac{{\mathop R\nolimits_{AC} }}{{\mathop R\nolimits_{AC} + \mathop r\nolimits_b }} = \frac{{6,48}}{{6,6}} \approx 98,2\% \)

Bài tập minh họa

Bài 1 :

Một mạch điện có sơ đồ như hình vẽ:

Trong nguồn điện có suất điện động 6V và có điện trở trong \(r = 2\Omega \) ,các điện trở \({R_1} = 5\Omega ;{R_2} = 10\Omega ;{\rm{ }}{R_3} = 3\Omega \) a) Tính \({R_N}?\) b) Tính \(I?;\,{U_n}?\)

c) Tìm \({U_1}?\)

Hướng dẫn giải

a. Điện trở mạch ngoài:

\({R_N}\, = \,{R_1}\, + \,{R_2}\, + \,R{}_3\, = \,18\Omega \)

b.

Dòng điện qua mạch:

\(I\, = \,\frac{\xi }{{{R_N}\, + \,r}}\, = \,0,3\,A\)

Hiệu điện thế mạch ngoài:

\({U_N} = I.{R_N} = 5,4{\rm{ }}V\)

c. Hiệu điện thế giữa hai đầu \({R_1}\):

\({U_1} = I{R_1} = 1,5V\)

Bài 2:

Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ, trong đó nguồn điện có suất điện động \(\varepsilon = 12V\), và điện trở trong là \(r = 1,1 \Omega\); điện trở \(R = 0,1 \Omega\).

a) Điện trở \(x\) phải có trị số bao nhiêu để công suất tiêu thụ ở ngoài mạch là lớn nhất?

b) Điện trở \(x\) phải có trị số bao nhiêu để công suất tiêu thụ ở điện trở này là lớn nhất? Tính công suất lớn nhất đó.

Hướng dẫn giải:

a.

- Tính điện trở \(x\) để công suất tiêu thụ ở mạch ngoài là lớn nhất.

- Mạch ngoài gồm điện trở R mắc nối tiếp với điện trở x, có điện trở tương đương là: \(R_N = R + x = 0,1 + x\).

- Cường độ dòng điện trong trong mạch: \(I = \frac{\varepsilon }{{(R + r + x)}}\)

- Công suất tiêu thụ mạch ngoài:

\(P=I^2.R_N=\frac{\varepsilon ^2(R+x)}{(R+r+x)^2}= \frac{\varepsilon ^2}{\left ( \sqrt{R+x}+\frac{r}{\sqrt{R+x}} \right )^2}\)

- Để công suất P trên đây lớn nhất thì mẫu số ở về phải là nhỏ nhát. Từ bất đẳng thức cô- si ta có \(R + x = r.\)

- Từ đó suy ra: \(x = {\rm{ }}r-R{\rm{ }} = 1{\rm{ }}\Omega .\)

b.

- Công suất tiêu thụ trên điện trở \(x\):

\(\begin{array}{l} {P_x} = {R_x}.{I^2} = {R_x}{\left[ {\frac{\varepsilon }{{(R + r + x)}}} \right]^2}\\ \Leftrightarrow {P_x} = \frac{{{\varepsilon ^2}}}{{{R_x} + 2(R + r) + \frac{{{{(R + r)}^2}}}{{{R_x}}}}} \end{array}\)

- Từ các tính toán trên, ta có công suất tiêu thụ của điện trở \(x\) là:

\(P_x=I^2.x=\frac{\varepsilon ^2x}{(R+r+x)^2}= \frac{\varepsilon ^2}{\left ( \sqrt{R+x}+\frac{r}{\sqrt{R+x}} \right )^2}\)

- Tương tự như đã làm ở trên đây, công suất \({P_x}\) lớn nhất khi \(x = R{\rm{ }} + {\rm{ }}r = 1,2{\rm{ }}\Omega .\)

- Giá trị của công suất lớn nhất này là: 30 W.

3. Luyện tập Bài 11 Vật lý 11

Qua bài giảng Phương pháp giải một số bài toán về toàn mạch này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như :

- Vận dụng định luật Ôm để giải các bài toán về toàn mạch.

- Vận dụng các công thức tính điện năng tiêu thụ, công suất tiêu thụ điện năng và công suất toả nhiệt của một đoạn mạch ; công, công suất và hiệu suất của nguồn điện.

- Vận dụng được các công thức tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn nối tiếp, song song để giải các bài toán về toàn mạch.

3.1. Trắc nghiệm

Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lý 11 Bài 11 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết.

• Câu 1:

  Cho mạch điện có sơ đồ như hinh vẽ, trong đó các acquy có suất điện động ξ1 = 12V; ξ2 = 6V và có các điện trở trong là không đáng kể. Các điện trở \(R_1 = 4 \Omega R_2 = 8 \Omega\). Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch.

  • A. \(0,5A\)
  • B. \(1,0A\)
  • C. \(1,5A\)
  • D. \(2,5A\)

• Câu 2:

  

  Một mạch điện có sơ đồ như hình . Trong nguồn điện có suất điện động 6V và có điện trở trong \(r = 2\Omega \) ,các điện trở \({R_1} = 5\Omega ;{R_2} = 10\Omega ;{\rm{ }}{R_3} = 3\Omega \) . Tính hiệu điện thế mạch ngoài \({U_N}\).

  • A. \(2,7V\)
  • B. \(5,4V\)
  • C. \(3,6V\)
  • D. \(4.0V\)

• Câu 3:

  

  Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ, trong đó nguồn điện có suất điện động \(\varepsilon = 12V\), và điện trở trong là \(r = 1,1 \Omega\); điện trở \(R = 0,1 \Omega\). Tính điện trở \(x\) để công suất tiêu thụ ở mạch ngoài là lớn nhất.

  • A. \(1\Omega \)
  • B. \(2\Omega \)
  • C. \(3\Omega \)
  • D. \(4\Omega \)

Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!

3.2. Bài tập SGK và Nâng cao

Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật lý 11 Bài 11 để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.

Bài tập 1 trang 62 SGK Vật lý 11

Bài tập 2 trang 62 SGK Vật lý 11

Bài tập 3 trang 62 SGK Vật lý 11

Bài tập 1 trang 56 SGK Vật lý 11 nâng cao

Bài tập 2 trang 56 SGK Vật lý 11 nâng cao

Bài tập 11.1 trang 29 SBT Vật lý 11

Bài tập 11.2 trang 29 SBT Vật lý 11

Bài tập 11.3 trang 29 SBT Vật lý 11

Bài tập 11.4 trang 29 SBT Vật lý 11

Bài tập 11.5 trang 30 SBT Vật lý 11

Bài tập 11.6 trang 30 SBT Vật lý 11

4. Hỏi đáp Bài 11 Chương 2 Vật lý 11

Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý HOC247 sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!

Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!

-- Mod Vật Lý 11 HỌC247

NONE

Bài học cùng chương

Vật lý 11 Bài 7: Dòng điện không đổi và nguồn điện Vật lý 11 Bài 8: Điện năng và công suất điện Vật lý 11 Bài 9: Định luật Ôm đối với toàn mạch Vật lý 11 Bài 10: Ghép các nguồn điện thành bộ Vật lý 11 Bài 12: Thực hành Xác định suất điện động và điện trở trong của một pin điện hoá ADSENSE ADMICRO Bộ đề thi nổi bật UREKA AANETWORK

XEM NHANH CHƯƠNG TRÌNH LỚP 11

Toán 11

Toán 11 Kết Nối Tri Thức

Toán 11 Chân Trời Sáng Tạo

Toán 11 Cánh Diều

Giải bài tập Toán 11 KNTT

Giải bài tập Toán 11 CTST

Trắc nghiệm Toán 11

Ngữ văn 11

Ngữ Văn 11 Kết Nối Tri Thức

Ngữ Văn 11 Chân Trời Sáng Tạo

Ngữ Văn 11 Cánh Diều

Soạn Văn 11 Kết Nối Tri Thức

Soạn Văn 11 Chân Trời Sáng Tạo

Văn mẫu 11

Tiếng Anh 11

Tiếng Anh 11 Kết Nối Tri Thức

Tiếng Anh 11 Chân Trời Sáng Tạo

Tiếng Anh 11 Cánh Diều

Trắc nghiệm Tiếng Anh 11 KNTT

Trắc nghiệm Tiếng Anh 11 CTST

Tài liệu Tiếng Anh 11

Vật lý 11

Vật lý 11 Kết Nối Tri Thức

Vật Lý 11 Chân Trời Sáng Tạo

Vật lý 11 Cánh Diều

Giải bài tập Vật Lý 11 KNTT

Giải bài tập Vật Lý 11 CTST

Trắc nghiệm Vật Lý 11

Hoá học 11

Hoá học 11 Kết Nối Tri Thức

Hoá học 11 Chân Trời Sáng Tạo

Hoá Học 11 Cánh Diều

Giải bài tập Hoá 11 KNTT

Giải bài tập Hoá 11 CTST

Trắc nghiệm Hoá học 11

Sinh học 11

Sinh học 11 Kết Nối Tri Thức

Sinh Học 11 Chân Trời Sáng Tạo

Sinh Học 11 Cánh Diều

Giải bài tập Sinh học 11 KNTT

Giải bài tập Sinh học 11 CTST

Trắc nghiệm Sinh học 11

Lịch sử 11

Lịch Sử 11 Kết Nối Tri Thức

Lịch Sử 11 Chân Trời Sáng Tạo

Giải bài tập Sử 11 KNTT

Giải bài tập Sử 11 CTST

Trắc nghiệm Lịch Sử 11

Địa lý 11

Địa Lý 11 Kết Nối Tri Thức

Địa Lý 11 Chân Trời Sáng Tạo

Giải bài tập Địa 11 KNTT

Giải bài tập Địa 11 CTST

Trắc nghiệm Địa lý 11

GDKT & PL 11

GDKT & PL 11 Kết Nối Tri Thức

GDKT & PL 11 Chân Trời Sáng Tạo

Giải bài tập KTPL 11 KNTT

Giải bài tập KTPL 11 CTST

Trắc nghiệm GDKT & PL 11

Công nghệ 11

Công nghệ 11 Kết Nối Tri Thức

Công nghệ 11 Cánh Diều

Giải bài tập Công nghệ 11 KNTT

Giải bài tập Công nghệ 11 Cánh Diều

Trắc nghiệm Công nghệ 11

Tin học 11

Tin học 11 Kết Nối Tri Thức

Tin học 11 Cánh Diều

Giải bài tập Tin học 11 KNTT

Giải bài tập Tin học 11 Cánh Diều

Trắc nghiệm Tin học 11

Cộng đồng

Hỏi đáp lớp 11

Tư liệu lớp 11

Xem nhiều nhất tuần

Đề thi giữa HK1 lớp 11

Đề thi HK2 lớp 12

Đề thi giữa HK2 lớp 11

Đề thi HK1 lớp 11

Tôi yêu em - Pu-Skin

Video bồi dưỡng HSG môn Toán

Đề cương HK1 lớp 11

Công nghệ 11 Bài 16: Công nghệ chế tạo phôi

Chí Phèo

Văn mẫu và dàn bài hay về bài thơ Đây thôn Vĩ Dạ

Cấp số cộng

Cấp số nhân

YOMEDIA YOMEDIA ×

Thông báo

Bạn vui lòng đăng nhập trước khi sử dụng chức năng này.

Bỏ qua Đăng nhập ×

Thông báo

Bạn vui lòng đăng nhập trước khi sử dụng chức năng này.

Đồng ý ATNETWORK ON QC Bỏ qua >>