Câu C1 trang 58 SGK Vật Lí 11 Nâng cao

Nêu nguyên tắc của thí nghiệm kiểm chứng định luật Jun Len-xơ.

Giải

Nguyên tắc của thí nghiệm kiểm chứng định luật Jun Len-xơ là dựa trên định luật bảo toàn năng lượng.

Câu C2 trang 60 SGK Vật Lí 11 Nâng cao

Hãy kể tên một số thiết bị trên Hình 12.2 và cho biết chúng có tác dụng gì?

Giải

Các thiết bị điện trên hình 12.2 là: (Từ trái sang phải) hàn điện, bàn ủi, máy sấy tóc có tác dụng tỏa nhiệt.

Câu C3 trang 61 SGK Vật Lí 11 Nâng cao

Hãy tìm công thức giữa hiệu điện thế U đặt vào máy thu diện và suất phản điện \(\xi_p\) của máy. Từ dó tìm điều kiện về U để máy thu điện hoạt động bình thường.

Giải

Theo định luật bảo toàn năng lượng, công do dòng điện cung cấp cho máy thu bằng tổng của phần điện năng chuyển hoá (thành hoá năng, cơ năng...) và phần điện năng hao phí do toả nhiệt:

\(A = A' + Q' \Leftrightarrow UIt = {\xi _p}It + {r_p}{I^2}t\)

\( \Rightarrow U = {\xi _p} + {r_p}I\)

Điều kiện để máy thu điện hoạt động bình thường là \(U > {\xi _p}\)

Câu C4 trang 61 SGK Vật Lí 11 Nâng cao

Hãy chứng minh công thức (12.15). 

Giải

Theo định nghĩa hiệu suất của máy thu điện \(H = {{{A_{\text{có ích}}}} \over {{A_\text{toàn phần}}}}\)

Ta có:   \(H = {{UIt - {r_p}I^2 t} \over {UIt}} = 1 - {{{r_p}} \over U}I\)

Bài 1 trang 62 SGK Vật Lí 11 Nâng cao

 Chọn phương án đúng.

Theo định luật Jun Len-xơ, nhiệt lượng toả 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.

C. tỉ lệ nghịch với bình phương cường độ dòng điện.

­­D. tỉ lệ với bình phương điện trở dây dẫn.

Giải

Phương án đúng là B vì  \(P{\rm{ }} = {\rm{ }}R{I^2}\), do đó nhiệt lượng toả ra trên dây dẫn tỉ lệ với bình phương cường độ dòng điện.

Bài 2 trang 63 SGK Vật Lí 11 Nâng cao

Tổ hợp các đơn vị do lường nào dưới dây không tương đương với đơn vị công suất trong hệ SI?

       A. J/s                 B. A.V              

      C. A².Ω                D. Ω²/V

Giải

Chọn D

Tổ hợp đơn vị tương đương với đơn vị công suất (W) trong hệ SI là: J/s; A²Ω; A.V và đơn vị Ω²/ V không tương đương.

Bài 3 trang 63 SGK Vật Lí 11 Nâng cao

Hai bóng đèn có công suất định mức lần lượt là 25W và 100W đều làm việc bình thường ở hiệu điện thế 110V. Hỏi:

a) Cường độ dòng điện qua bóng đèn nào lớn hơn?

b) Điện trở của bóng đèn nào lớn hơn?

c) Có thể mắc nối tiếp hai bóng đèn này vào mạng điện có hiệu điện thế 220V được không? Đèn nào sẽ dễ hỏng (cháy)?

Giải

a) Đèn Đ₁ (110V, 25W) hoạt động bình thường có:

\({I_1} = {{{P_1}} \over {{U_1}}} = {{25} \over {110}} = 0,23\left( A \right)\)

Đèn Đ₂ (110V, 100W) hoạt động bình thường có:

\({I_2} = {{{P_2}} \over {{U_2}}} = {{100} \over {110}} = 0,91\left( A \right)\)

\( \Rightarrow {I_2} > {I_1}\)

b)    \({R_{{N _1}}} = {{{U_1}^2} \over {{P_1}}} = {{{{110}^2}} \over {25}} = 484\left( \Omega \right)\)

\({R_{{N _2}}} = {{{U_2}^2} \over {{P_2}}} = {{{{110}^2}} \over {100}} = 121\left( \Omega \right)\)

\( \Rightarrow {R_{{N _1}}} > {R_{{N _2}}}\)

c) Khi mắc nối tiếp 2 bóng đèn vào mạng điện 220V thì dòng điện qua 2 đèn bằng nhau \(I = {U \over {{R_{{N _1}}} + {R_{{N _2}}}}} = {220\over 484+121}=0,36\left( A \right)\)

Ta có I > I₁ và I < I₂ . Do đó, đèn Đ₁ sáng hơn bình thường và đèn Đ₂ sáng mờ, do đó đèn Đ₁ dễ hỏng hơn.

Bài 4 trang 63 SGK Vật Lí 11 Nâng cao

Hai bóng đèn có các hiệu điện thế định mức lần lượt là U₁= 110V và U₂ = 220V. Tìm tỉ số các điện trở của chúng nếu công suát định mức của hai bỏng đó bằng nhau.

Giải

Hai bóng đèn có các hiệu điện thế định mức U₁= 110V, U₂= 220V và công suất định mức bằng nhau, ta có :

\({{{P_1}} \over {{P_2}}} = {{{{{U_1}^2} \over {{R_1}}}} \over {{{{U_1}^2} \over {{R_2}}}}} = 1\)

Suy ra \({{{U_1}^2} \over {{R_1}}} = {{{U_2}^2} \over {{R_2}}} \Rightarrow {{{R_1}} \over {{R_2}}} = {{{U_1}^2} \over {{U_2}^2}} = {\left( {{{110} \over {220}}} \right)^2} = {1 \over 4}\)

Bài 5 trang 63 SGK Vật Lí 11 Nâng cao

Để bóng đèn loại 120V – 60W sáng bình thường ở mạng điện có hiệu điện thế là 220V, người ta mắc nối tiếp với nó một điện trở phụ R. Tìm điện trở phụ đó.

Giải

Ta có mạch điện như hình vẽ

Đèn Đ (120V, 60W) sáng bình thường nên:

U_MB= 120V và \(I = {P \over U} = {{60} \over {120}} = 0,5\left( A \right)\)

\( = > {\rm{ }}{U_{AM}} = {\rm{ }}{U_{AB}} - {\rm{ }}{U_{MB}}{\rm{ }} = {\rm{ }}220{\rm{ }} - {\rm{ }}120{\rm{ }} = {\rm{ }}100V{\rm{ }}\)

Vậy  \(R = {{{U_{AM}}} \over I} = {{100} \over {0,5}} = 200\left( \Omega \right)\)

 Giaibaitap.me