Bài tập giải toán vật lý 11. phần công và công suất

  • Số trang: 5 |
  • Loại file: DOC |
  • Lượt xem: 33 |
  • Lượt tải: 0
dangvantuan

Đã đăng 42100 tài liệu

Mô tả:

VAÁN ÑEÀ V.d COÂNG – COÂNG SUAÁT DOØNG ÑIEÄN Baøi 1: Boùng ñeøn coâng suaát 60W coù daây toùc baèng vonfram (heä soá nhieät ñieän trôû  = 4,5.10-3 ñoä –1). Nhieät ñoä khi chaùy saùng laø 28000C. Tìm coâng suaát ñeøn ngay luùc vöøa baät ñeøn. Nhieät ñoä phoøng laø 200C. ÑS: 748,6W Baøi 2: Daây nikeâlin (ñieän trôû suaát  = 4,4.10-7 m) chieàu daøi 1m, tieát dieän 2 mm2 vaø nicroâm ( = 4.7.10-7 m) chieàu daøi 2m, tieát dieän 0,5mm2 maéc noái tieáp vaøo moät nguoàn ñieän. Daây naøo seõ toaû nhieät nhieàu hôn vaø nhieàu gaáp maáy laàn? ÑS: Nicrcoâm ; 8,55laàn Baøi 3: Beáp ñieän duøng vôùi nguoàn U = 220 V a. Neáu maéc beáp vaøo nguoàn 110V, coâng suaát beáp thay ñoåi bao nhieâu laàn? b. Muoán coâng suaát khoâng giaûm khi maéc vaøo nguoàn 110V phaûi maéc laïi cuoän daây beáp ñieän nhö theá naøo? ÑS: a. Giaûm 4 laàn b. Maéc song song 2 nöûa daây Baøi 4: Ngöôøi ta duøng nicroâm laøm moät daây beáp ñieän. Nicroâm coù heä soá nhieät ñieän trôû  = 2.10-4 K-1, ñieän trôû suaát ôû 200C laø  = 1,1.10-6 m. Daây beáp ñieän coù tieát dieän S = 0,25mm2, tieâu thuï moät coâng suaát P = 600W khi maéc vaøo nguoàn U = 120V vaø nhieät ñoä daây beáp ñieän luùc naøy laø 8000C. Tìm chieàu daøi cuûa daây. ÑS: l  U 2 .S 4,7m P. (1  t ) Baøi 5: Ngöôøi ta maéc noái tieáp moät daây chì trong maïch ñieän. Chì coù nhieät dung rieâng c = 120J/kg.ñoä, ñieän trôû suaát  = 0,219.10-6 m, khoái löôïng rieâng D = 11300kg/m3, nhieät noùng chaûy 25000J/kg, nhieät ñoä noùng chaûy 3270C. Daây chì coù tieát dieän S = 0,2mm2, nhieät ñoä 270C. Bieát raèng khi ñoaûn maïch cöôøng ñoä doøng ñieän qua daây laø 30A. Hoûi bao laâu sau khi ñoaûn maïch thì daây chì ñöùt? Boû qua söï toaû nhieät cuûa daây chì ra moâi tröôøng vaø söï thay ñoåi cuûa  theo nhieät ñoä. ÑS: 0,14s Baøi 6: Beáp ñieän noái vôùi hieäu ñieän theá U = 120V coù coâng suaát P = 600W ñöôïc duøng ñeå ñun soâi 2 lít nöôùc (c = 4200J/kg.ñoä) töø 200C ñeán 1000C, hieäu suaát beáp laø 80%. a. Tìm thôøi gian ñun vaø ñieän naêng tieâu thuï theo kWh. b. Daây beáp ñieän coù ñöôøng kính d1 = 0,2mm, ñieän trôû suaát  = 4.10-7 m quaán treân oáng hình truï baèng söù ñöôøng kính d2 = 2cm. Tính soá voøng daây beáp ñieän. ÑS: a. 23,3 phuùt ; 0,2 kWh b. 30 voøng Baøi 7: Beáp ñieän maéc vaøo nguoàn U = 120V. Toång ñieän trôû cuûa daây noái töø nguoàn ñeán beáp laø 1. Coâng suaát toaû nhieät treân beáp laø 1,1kW. Tính cöôøng ñoä doøng ñieän qua beáp vaø ñieän trôû cuûa beáp. ÑS: 10A ; 11 Baøi 8: Cho hai ñeøn 120V – 40W vaø 120V – 60W maéc noái tieáp vaøo nguoàn U = 240V. a.Tính ñieän trôû moãi ñeøn vaø cöôøng ñoä qua hai ñeøn b. Tính hieäu ñieän theá vaø coâng suaát tieâu thuï moãi ñeøn. Nhaän xeùt veà ñoä saùng moãi ñeøn. Cho bieát ñieàu kieän ñeå hai ñeøn 120V saùng bình thöôøng khi maéc noái tieáp vaøo nguoàn 240V laø gì? ÑS: a. R1 = 360, R2 = 240, I = 0,4A b. U1 = 144V, P1 = 57.6W, U2 = 96V, P2 = 38.4W ñeøn I saùng choùi, ñeøn II saùng môø. Ñieàu kieän laø hai ñeøn phaûi coù cuøng coâng suaát ñònh möùc. Baøi 9: Hai ñeøn Ñ1 (12V – 7,2W) vaø Ñ2 (16V – 6,4W) ñöôïc maéc noái tieáp roài maéc vaøo nguoàn U = 40V. Hoûi phaûi duøng toái thieåu bao nhieâu ñieän trôû phuï, caùch maéc vaø giaù trò cuûa ñieän trôû phuï ñeå caû hai ñeøn ñeàu saùng bình thöôøng? ÑS: R1 nt Ñ1 nt (Ñ2// R2) R1 = 20 ; R2 = 80 Baøi 10: Coù 2 ñeøn Ñ1: 120V – 60W vaø Ñ2: 120V – 45W A r1 r2 B A a. Tìm ñieän trôû vaø cöôøng ñoä ñònh möùc moãi ñeøn. B Đ1 Đ2 b. Maéc 2 ñeøn theo moät trong hai caùch nhö hình UAB = 240V. hai ñeøn saùng bình thöôøng. Tìm r1, r2. Caùch maéc naøo coù lôïi hôn. ÑS: a. r1 = 240; I1 = 0,5A ; r2 = 320 ; I2 = 0,375A b. r1  137 ; r2 = 960, caùch II Baøi 11: Moät chuoãi ñeøn trang trí goàm 20 boùng ñeøn 6V – 3W maéc noái tieáp vaøo nguoàn ñieän 120V. Sau ñoù coù moät boùng bò hö. Coù theå khieán ñeøn saùng nhôø caùch naøo sau ñaây: a. Thaùo boùng ñeøn hö ra, nheùt giaáy baïc vaøo ñui ñeøn ñeå noái maïch. b. Noái hai ñaàu daây ñieän cuûa ñeøn bò hö laïi. Sau ñoù, trong caùch laøm ñöôïc choïn ñoä saùng toång coäng cuûa 19 ñeøn coøn laïi so vôùi 20 ñeøn ban ñaàu lôùn hay nhoû hôn? Caùc ñeøn coù theå bò chaùy (ñöùt tim) deã daøng khoâng? Baøi 12: Coù theå maéc hai ñeøn (120V – 100W) vaø (6V – 5W) noái tieáp vaøo nguoàn U = 120V ñöôïc khoâng? Baøi 13: Ñeå maéc ñeøn vaøo nguoàn hieäu ñieän theá lôùn hôn giaù trò ghi treân ñeøn coù theå duøng moät trong hai sô ñoà beân. Sô ñoà naøo coù hieäu suaát cao hôn? Bieát trong hai tröôøng hôïp ñeøn saùng bình thöôøng. Baøi 14: Moät beáp ñieän coù hai daây ñieän trôû. Neáu söû duïng daây thöù nhaát ñun nöôùc thì nöôùc soâi sau thôøi gian t 1 = 10 phuùt. Neáu söû duïng daây thöù hai ñun nöôùc thì nöôùc soâi sau thôøi gian t 2 = 40 phuùt. Tìm thôøi gian ñun ñeå nöôùc soâi khi hai daây ñieän trôû maéc: a. Noái tieáp. b. Song song. Boû qua söï toûa nhieät cuûa beáp ra moâi tröôøng ngoaøi. ÑS: a. 50 phuùt; b. 8 phuùt. Baøi 15: Töø moät nguoàn ñieän coù hieäu ñieän theá U, ñieän naêng ñöôïc truyeàn treân daây daãn ñeán nôi tieâu thuï. Bieát ñieän trôû daây daãn laø R = 5, coâng suaát do nguoàn phaùt ra P = 62kW. Tính ñoä giaûm theá treân daây, coâng suaát hao phí treân daây vaø hieäu suaát taûi ñieän neáu: a. u = 6200V. b. 620V. Nhaän xeùt. ÑS: a. 50V, 500W, 99%.. b. 19%. Baøi 16: Duøng beáp ñieän ñeå ñun nöôùc trong aám. Neáu noái beáp vôùi hieäu ñieän theá U 1 = 120V, thôøi gian ñun soâi laø t 1 = 10 phuùt; coøn neáu noái hieäu ñieän theá U 2 =100V thì ñun trong thôøi gian t2 = 15 phuùt. Hoûi neáu duøng hieäu ñieän theá U = 80V thì thôøi gian ñun soâi nöôùc laø bao laâu? ÑS: 25,4 phuùt. Baøi 17: Duøng ñieän trôû R maéc vaøo hieäu ñieän theá U = 160V khoâng ñoåi thì tieâu thuï coâng suaát P = 320W. a. Tính R vaø cöôøng ñoä doøng ñieän qua R. b. Neáu thay R baèng hai ñieän trôû R 1 vaø R2 noái tieáp vôùi R1 = 10. Khi ñoù coâng suaát tieâu thuï treân R 2 laø P2 = 480W. Tính cöôøng ñoä doøng ñieän qua R2 vaø giaù trò R2 ? Bieát ñieän trôû R2 chæ chòu ñöôïc cöôøng ñoä doøng toái ña laø 10A. c. Vôùi R1 vaø R2 baát kyø, maéc noái tieáp sau ñoù maéc song song vaøo hieäu ñieän theá treân thì tröôøng hôïp naøo tieâu thuï coâng suaát lôùn hôn? Vaø lôùn hôn ít nhaát bao nhieâu laàn? VAÁN ÑEÀ V.g NGUOÀN ÑIEÄN MAÙY THU E r Baøi 1: Hình beân laø sô ñoà naïp ñieän cho A acquy (E,r) baèng nguoàn hieäu ñieän theá UAB = 2,4V. Bieát E = 2,1V, IA = 2A, RA = 0, R = 0,1. R a) Tính r + A _ B b) dung löôïng cuûa acquy laø 10Ah (36000C), tính thôøi gian naïp vaø naêng löôïng cung caáp cuûa nguoàn. c) Tính nhieät löôïng toaû ra trong suoát thôøi gian naïp. d) Tính phaàn ñieän naêng bieán thaønh hoaù naêng trong thôøi gian naïp. ÑS: a) 0,05 b) 5h; 86,4kJ c) 10,8kJ d) 75,6kJ. Baøi 2: Tính ñieän naêng maø doøng ñieän cung caáp cho ñoaïn maïch AB vaø nhieät löôïng toaû ra treân ñoaïn maïch trong thôøi gian 10 phuùt trong caùc tröôøng hôïp sau: a) Ñoaïn maïch coù moät ñieän trôû R, cöôøng ñoä qua R laø 2A, hieäu ñieän theá hai ñaàu laø 8V. c) Ñoaïn maïch chöùa moät nguoàn suaát ñieän ñoäng 12V ñang phaùt ñieän, doøng ñieän trong ñoaïn maïch chaïy töø A ñeán B coù ñoä lôùn baèng 2A vaø UAB = 8V. d) Ñoaïn maïch chöùa nguoàn 12V ñang phaùt ñieän, doøng ñieän chaïy töø A ñeán B coù ñoä lôùn baèng 2A vaø U BA = 8V. Trong moãi tröôøng hôïp haõy giaûi thích söï cheânh leäch giöõa ñieän naêng tieâu thuï vaø nhieät luôïng toaû ra trong ñoaïn maïch. ÑS: a) A = Q = 9600J b) A = 9600J; Q = 2400J c) A = 9600J; Q = 24000J d) A = 9600J; Q = 4800J Baøi 3: Acquy coù r = 0,08. Khi doøng ñieän qua acquy laø 4A, noù cung caáp cho maïch ngoaøi moät coâng suaát baèng 8W. Hoûi khi doøng ñieän qua acquy laø 6A, noù cung caáp cho maïch ngoaøi coâng suaát bao nhieâu? ÑS: 11,04W (HD: Coâng suaát maïch ngoaøi P = EI - rI2) Baøi 4: Ñieän trôû R = 8 maéc vaøo hai cöïc moät acquy coù ñieän trôû trong r =1. Sau ñoù ngöôøi ta maéc theâm ñieän trôû R song song vôùi ñieän trôû cuõ. Hoûi coâng suaát maïch ngoaøi taêng hay giaûm bao nhieâu laàn? ÑS: taêng 1,62 laàn. Baøi 5: Ñieän trôû R = 25 maéc vaøo boä nguoàn laø 2 acquy gioáng nhau, ñieän trôû trong moãi acquy laø r =10. Hoûi trong hai tröôøng hôïp acquy noái tieáp, song song, coâng suaát maïch ngoaøi ôû tröôøng hôïp naøo lôùn hôn vaø lôùn hôn bao nhieâu laàn? ÑS: noái tieáp lôùn hôn 16/9 laàn Baøi 6: Acquy (E,r) khi coù doøng I1 = 15A ñi qua, coâng suaát maïch ngoaøi laø P1 = 135W; khi I2 = 6A, P2 = 64,8W. Tìm E,r ÑS: 12V ; 0,2 Baøi 7: Nguoàn E = 6V , r = 2 cung caáp cho ñieän trôû maïch ngoaøi coâng suaát P = 4W. a) Tìm R b) Tìm R0 ñeå coâng suaát maïch ngoaøi cöïc ñaïi? Tính Pmax? Chöùng minh raèng coù hai giaù trò R1 vaø R2 cho cuøng giaù trò coâng suaát P? Tìm lieân heä giöõa R1 vaø R2 vôùi r? c) Giaû söû luùc ñaàu maïch ngoaøi laø ñieän trôû R1 = 0,5  . Maéc theâm vaøo maïch ngoaøi ñieän trôû R2 thì coâng suaát tieâu thuï maïch ngoaøi khoâng ñoåi . Hoûi R2 noái tieáp hay song song R1 vaø coù giaù trò bao nhieâu ? ÑS: a) 4 hoaëc 1 b) R0 = r = 2. c) R2 = 7,5  noái tieáp R1 Baøi 8: a) Khi ñieän trôû maïch ngoaøi cuûa moät nguoàn laø R1 hoaëc R2 thì coâng suaát maïch ngoaøi coù cuøng giaù trò. Tính E, r cuûa nguoàn theo R1, R2 vaø coâng suaát P. b) Nguoàn ñieän treân coù ñieän trôû maïch ngoaøi R. Khi maéc theâm Rx song song R thì coâng suaát maïch ngoaøi khoâng thay ñoåi. Tính RX ÑS: a) r = R1R 2 , E ( R1  R2 ) P . b) RX = r2R/(R2- r2), ñieàu kieän R>r Baøi 9: a) Maïch kín goàm acquy E = 2,2V cung caáp ñieän naêng cho ñieän trôû maïch ngoaøi R = 0,5. Hieäu suaát cuûa acquy H = 65%. Tính cöôøng ñoä doøng ñieän trong maïch. b) Khi ñieän trôû maïch ngoaøi thay ñoåi töø R1 = 3 ñeán R2 = 10,5 thì hieäu suaát cuûa acquy taêng gaáp ñoâi. Tính ñieän trôû trong acquy. ÑS: a) 2.86A b) 7 Baøi 10: Moät ñoäng cô ñieän maéc vaøo nguoàn hieäu ñieän theá U khoâng ñoåi. Cuoän daây cuûa ñoäng cô coù ñieän trôû R. Khi ñoäng cô hoaït ñoäng, cöôøng ñoä chaïy qua ñoäng cô laø 1. a) Laäp bieåu thöùc tính coâng suaát höõu ích cuûa ñoäng cô vaø suaát phaûn ñieän xuaát hieän trong ñoäng cô. b) Tính I ñeå coâng suaát höõu ích ñaït ,cöïc ñaïi. Khi naøy, hieäu suaát cuûa ñoäng cô laø bao nhieâu? U ÑS: a) P = UI – RI2; E = U – RI b) I = ; H = 50% 2R Baøi 11: Nguoàn E = 16V, r = 2 noái vôùi maïch ngoaøi goàm R1 = 2 vaø R2 maéc song song. Tính R2 ñeå: a) Coâng suaát cuûa nguoàn cöïc ñaïi. b) Coâng suaát tieâu hao trong nguoàn cöïc ñaïi c) Coâng suaát maïch ngoaøi cöïc ñaïi. d) Coâng suaát tieâu thuï treân R1 cöïc ñaïi. e) Coâng suaát tieâu thuï treân R2 cöïc ñaïi. Tính caùc coâng suaát cöïc ñaïi treân. ÑS e) 1; 16W Baøi 12: Nguoàn E = 12V, r = 4 ñöôïc duøng ñeå thaép saùng ñeøn 6V-6W a) Chöùng minh raèng ñeøn khoâng saùng bình thöôøng b) Ñeå ñeøn saùng bình thöôøng, phaûi maéc theâm vaøo maïch moät ñieän trôû RX. Tính RX vaø coâng suaát tieâu thuï cuûa RX. ÑS: b) 2, 2W (noái tieáp). Hoaëc 12, 3W (song song) Baøi 13: Cho nguoàn ñieän coù suaát ñieän ñoäng E = 10V vaø ñieän trôû trong r. Bieát raèng khi laàn löôït maéc caùc ñieän trôû R 1 = 2 vaø R2 = 8 vaøo nguoàn ñieän treân thì coâng suaát toûa nhieät treân caùc ñieän trôû laø nhö nhau. a) Tính r vaø coâng suaát P ñoù? b) Ngöôøi ta maéc song song R1 vaø R2 vôùi nhau roài maéc noái tieáp vôùi Rx ñeå taïo thaønh maïch ngoaøi cuûa nguoàn ñieän treân. Hoûi Rx baèng bao nhieâu ñeå coâng suaát maïch ngoaøi cöïc ñaïi? c) Ngöôøi ta maéc song song R2 vôùi Rx vôùi nhau roài maéc noái tieáp vôùi R1 ñeå taïo thaønh maïch ngoaøi cuûa nguoàn ñieän treân. Hoûi Rx baèng bao nhieâu thì coâng suaát maïch ngoaøi cöïc ñaïi? d) Tröôøng hôïp c. Haõy tính Rx ñeå coâng suaát treân Rx cöïc ñaïi? e) Trong caùc tröôøng hôïp treân. Haõy tính coâng suaát nguoàn ñieän vaø hieäu suaát cuûa nguoàn? ÑS: a) 4, 100/9W. b) 2,4. c) 8/3 d) 24/7 Baøi 14: Coù N = 60 nguoàn ñieän gioáng nhau, moãi nguoàn coù e = 1,5V vaø ñieän trôû trong r = 0,6 gheùp thaønh m daõy song song vaø moãi daõy coù n nguoàn maéc noái tieáp. Maïch ngoaøi coù ñieän trôû R = 1. Tính m, n ñeå coâng suaát maïch ngoaøi cöïc ñaïi? ÑS: m = 6, n = 10. Pmax = 56,25W Baøi 15: Boä nguoàn goàm m daõy, moãi daõy coù 5 acquy loaïi 2V – 0,8. Maïch ngoaøi laø boùng ñeøn 2V – 25W vaø ñieän trôû R maéc song song. Tìm giaù trò nhoû nhaát cuûa m vaø giaù trò cuûa R ñeå ñeøn saùng bình thöôøng? ÑS: m = 7, R = 4/3
- Xem thêm -