Lý thuyết Vật Lý 11 Bài 11: Phương pháp giải một số bài toán về toàn mạch
Bài giảng Vật Lý 11 Bài 11: Phương pháp giải một số bài toán về toàn mạch
1. Toàn mạch là mạch điện gồm một nguồn điện có suất điện động E và điện trở trong r, hoặc gồm nhiều nguồn điện được ghép thành bộ nguồn có suất điện động Eb và điện trở trong rb và mạch ngoài gồm các điện trở.
=> 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.
2. Mạch ngoài của toàn mạch có thể là các điện trở hoặc các vật dẫn được coi như các điện trở [ví dụ như các bóng đèn với dây tóc nóng sáng] nối liền hai cực của nguồn điện.
=> Cần phải nhận dạng và phân tích xem các điện trở này được mắc với nhau như thế nào [nối tiếp hay song song].
Từ đó áp dụng định luật Ôm đối với từng loại đoạn mạch tương ứng cũng như tính điện trở tương đương của mỗi đoạn mạch và của mạch ngoài.
3. Áp dụng định luật Ôm đối với toàn mạch để tính cường độ dòng điện mạch chính, suất điện động của nguồn điện hay của bộ nguồn, hiệu điện thế mạch ngoài, công và công suất của nguồn điện, điện năng tiêu thụ của một đoạn mạch, ... mà đề bài yêu cầu.
4. Các công thức cần sử dụng:
I=ERN+r; E=IRN+r; U=IRN=E−Ir
Ang=E It; Png=E I; A=UIt; P=UI
Trắc nghiệm Vật lí 11 Bài 11: Phương pháp giải một số bài toán về toàn mạch
Câu 1. Cho mạch điện như hình vẽ, bỏ qua điện trở các đoạn dây nối.
Biết R1 = 1 W, R2 = R3 = 6 W, E = 6 V; r =1 W. Hiệu điện thế giữa 2 đầu mạch là
A. 4,8 V.
B. 6 V.
C. 4,5 V.
D. 5,5 V.
Đáp án: A
Giải thích:
Do mạch điện có R1ntR2//R3 nên:
Điện trở tương đương mạch ngoài là
RN=R1+R2.R3R2+R3=1+6.66+6=4Ω
Áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch
I=Er+RN=61+4=1,2[A]
Hiệu điện thế hai đầu mạch là
U = I.RN = 1,2.4 = 4,8 [V].
Câu 2. Cho mạch điện như hình vẽ, bỏ qua điện trở các đoạn dây nối.
Biết R1 = 1 W, R2 = R3 = 6 W, E = 6V; r = 1 W.. Cường độ dòng điện trong mạch là
A. 4 A.
B. 6 A.
C. 1,5 A.
D. 1,2 A.
Đáp án: D
Giải thích:
Do mạch điện có R1ntR2//R3 nên:
Điện trở tương đương mạch ngoài là
RN=R1+R2.R3R2+R3=1+6.66+6=4Ω
Áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch
I=Er+RN=61+4=1,2[A].
Câu 3. Cho mạch điện như hình vẽ, bỏ qua điện trở các đoạn dây nối.
Biết R1 = 1 W, R2 = R3 = 6 W, E = 6V; r =1 W. Công suất tiêu thụ trên mạch ngoài là
A. 7,2 W.
B. 4,8 W.
C. 5,76 W.
D. 1,2 W.
Đáp án: C
Giải thích:
Do mạch điện có R1ntR2//R3 nên:
Điện trở tương đương mạch ngoài là
RN=R1+R2.R3R2+R3=1+6.66+6=4Ω
Áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch
I=Er+RN=61+4=1,2[A]
Công suất tiêu thụ trên mạch ngoài là
P=U.I=I2.RN=1,22.4=5,76 W
Câu 4. Cho mạch điện như hình vẽ, bỏ qua điện trở các đoạn dây nối.
Biết R1 = 1 W, R2 = R3 = 6 W, E = 6V; r =1 W. Hiệu suất của nguồn là
A. 72%.
B. 80%.
C. 96%.
D. 86%.
Đáp án: B
Giải thích:
Do mạch điện có R1ntR2//R3 nên:
Điện trở tương đương mạch ngoài là
RN=R1+R2.R3R2+R3=1+6.66+6=4Ω
Áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch
I=Er+RN=61+4=1,2[A]
Hiệu suất của nguồn là
H=UNE=I.RNE=1,2.46=80%
Câu 5. Cho mạch điện như hình vẽ, bỏ qua điện trở các đoạn dây nối.
Biết R1 = 1 W, R2 = R3 = 6 W, E = 6V; r =1 W. Công suất tỏa nhiệt điện trở R1 là
A. 1,44 W.
B. 4,8 W.
C. 5,76 W.
D. 1,2 W.
Đáp án: A
Giải thích:
Do mạch điện có R1ntR2//R3 nên:
Điện trở tương đương mạch ngoài là
RN=R1+R2.R3R2+R3=1+6.66+6=4Ω
Áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch
I=Er+RN=61+4=1,2[A]
Công suất tiêu thụ trên điện trở R1 là
P 1= I2.R1=1,22.1=1,44 W
Câu 6. Cho mạch điện như hình vẽ, bỏ qua điện trở các đoạn dây nối.
Biết R1 = 1 W, R2 = R3 = 6 W, E = 6V; r =1 W. Công suất tỏa nhiệt trên điện trở R2 là
A. 2,4 W.
B. 2,16 W.
C. 4,8 W.
D. 1,2 W.
Đáp án: B
Giải thích:
Do mạch điện có R1ntR2//R3 nên:
+ Điện trở tương đương mạch ngoài là
RN=R1+R2.R3R2+R3=1+6.66+6=4Ω
+ Áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch
I=Er+RN=61+4=1,2[A]
+ Hiệu điện thế trên điện trở R2 là
U2 = U23 = I.R23 = 1,2. =3,6 [V]
+ Cường độ dòng điện qua điện trở R2 là
I2=U23R2=3,66=0,6[A]
+ Công suất tỏa nhiệt trên điện trở R2 là
P=I22.R2=0,62.6=2,16 W
Câu 7. Một mạch điện gồm 2 nguồn ghép nối tiếp, mỗi nguồn có suất điện động và điện trở trong lần lượt là 4,5 V và 1 W. Bộ nguồn được nối với 2 điện trở mắc nối tiếp có giá trị lần lượt là 6 W và 7 W. Cường độ dòng điện trong mạch là
A. 0,6 A.
B. 0,8 A.
C. 1 A.
D. 1,2 A.
Đáp án: A
Giải thích:
Hai điện trở mắc nối tiếp, nên điện trở mạch ngoài là
RN = 6 + 7 = 13 Ω.
Suất điện động bộ nguồn là E b=2E=9 V ,
Điện trở trong của bộ nguồn là rb = 2r = 2 Ω.
Áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch
I=E brb+RN=92+13=0,6A
Câu 8. Một mạch điện gồm 2 nguồn ghép nối tiếp, mỗi nguồn có suất điện động và điện trở trong lần lượt là 4,5V và 1 W. Bộ nguồn được nối với 2 điện trở mắc nối tiếp có giá trị lần lượt là 6 W và 7 W. Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R1 trong thời gian 5 phút là
A. 468 J.
B. 648 J.
C. 600 J.
D. 756 J.
Đáp án: B
Giải thích:
Hai điện trở mắc nối tiếp, nên điện trở mạch ngoài là RN = 6 + 7 = 13 Ω.
Suất điện động bộ nguồn là E b=2E=9 V ,
Điện trở trong của bộ nguồn là rb = 2r = 2 Ω.
Áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch
I=E brb+RN=92+13=0,6A
Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R1 trong thời gian 5 phút là
Q = I2.R1.t = 0,62.6.[5.60] = 648 J.
Câu 9. Một mạch điện gồm 2 nguồn ghép nối tiếp, mỗi nguồn có suất điện động và điện trở trong lần lượt là 4,5 V và 1 W. Bộ nguồn được nối với 2 điện trở mắc nối tiếp có giá trị lần lượt là 6 W và 7 W. Hiệu suất của bộ nguồn là
A. 80 %.
B. 86 %.
C. 60 %.
D. 86,7 %.
Đáp án: D
Giải thích:
Hai điện trở mắc nối tiếp, nên điện trở mạch ngoài là
RN = 6 + 7 = 13 Ω.
Hai nguồn ghép nối tiếp, nên suất điện động bộ nguồn là
E b=2E=9 V
Điện trở trong của bộ nguồn là rb = 2r = 2 Ω.
Hiệu suất của nguồn là
H=RNrb+RN=132+13=86,7%
Câu 10. Một mạch điện gồm 2 nguồn ghép nối tiếp, mỗi nguồn có suất điện động và điện trở trong lần lượt là 4,5 V và 1 W. Bộ nguồn được nối với 2 điện trở mắc nối tiếp có giá trị lần lượt là 6 W và 7 W. Công suất mạch ngoài là
A. 4,68 W.
B. 5,4 W.
C. 0,60 W.
D. 1,2 W.
Đáp án: A
Giải thích:
Hai điện trở mắc nối tiếp, nên điện trở mạch ngoài là
RN = 6 + 7 = 13Ω
Hai nguồn ghép nối tiếp, nên suất điện động bộ nguồn là
E b=2E=9 V,
Điện trở trong của bộ nguồn là rb = 2r = 2 Ω
Áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch
I=E brb+RN=92+13=0,6A
Công suất mạch ngoài là
P=I2.RN=0,62.13=4,68 W
Xem thêm các bài tổng hợp lý thuyết Vật lí lớp 11 đầy đủ, chi tiết khác: