Với lời giải SBT Vật lí 11 trang 67 chi tiết trong Bài tập cuối chương 4 trang 64 Kết nối tri thức giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập trong SBT Vật lí 11. Mời các bạn đón xem:

Giải SBT Vật lí 11 Bài tập cuối chương 4 trang 64

Câu IV.20 trang 67 SBT Vật Lí 11: Một dây điện trở có thể làm 500 mL nước tăng nhiệt độ thêm 60^o trong 5 phút khi hoạt động ở hiệu điện thế 220 V. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4180 J/kg.K.

a) Tính công suất toả nhiệt của điện trở.

b) Cường độ dòng điện qua điện trở là bao nhiêu?

Lời giải:

Nhiệt lượng nước thu được: Q = mc.$∆$t - 0,5.4.18.10³.60 = 125400J.

a) Nhiệt lượng trên chính là điện năng chuyển hoá thành, như vậy điện năng tiêu thụ trên điện trở có giá trị A = 125400J.

Do đó ta suy ra công suất tiêu thụ trên điện trở: $\text{P}=\frac{A}{t}=\frac{125400}{5.60}=418W$.

b) Cường độ dòng điện: $I=\frac{\text{P}}{U}=\frac{418}{220}=1,9A$.

Câu IV.21 trang 67 SBT Vật Lí 11: Hai điện trở R₁ và R₂ mắc nối tiếp thì điện trở tương đương lớn gấp 6,25 lần điện trở tương đương khi mắc song song. Tính tỉ số hai điện trở $\frac{R_1}{R_2}$.

Lời giải:

Theo đầu bài ta có: $R_1+R_2=6,25\cdot \frac{R_1{R}_2}{R_1+R_2}$.

Đặt $x=\frac{R_1}{R_2}$ qua một số biến đổi

$\begin{array}{c}{\left(R_1+R_2\right)}^2=6,25\cdot R_1{R}_2\\ \\ \iff R_1^2+2R_1{R}_2+R_2^2=6,25R_1{R}_2\\ \\ \iff \frac{R_1}{R_2}+2+\frac{R_2}{R_1}=6,25\\ \\ \iff x+\frac{1}{x}-4,25=0\end{array}$

Ta thu được phương trình x²-4,25x+1 = 0 .

Câu IV.22 trang 67 SBT Vật Lí 11: Cho một nguồn điện có suất điện động E và điện trở trong r. Nguồn điện được mắc với một điện trở R tạo thành mạch kín. Vẽ đồ thị phụ thuộc của hiệu suất nguồn điện vào cường độ dòng điện.

Lời giải:

Theo định nghĩa hiệu suất: $H=\frac{{\text{P}}_{ci}}{{\text{P}}_p}=\frac{R{I}^2}{\text{E}I}=\frac{RI}{\text{E}}=\frac{\text{E}-rI}{\text{E}}\Rightarrow H=1-\frac{r}{\text{E}}I.$

Hình IV.1G. là đồ thị phụ thuộc của hiệu suất nguồn điện vào cường độ dòng điện chạy trong mạch.

Câu IV.23 trang 67 SBT Vật Lí 11: Một nguồn điện có điện trở trong 0,1$\Omega$ được mắc nối tiếp với điện trở R = 4,8$\Omega$ tạo thành mạch kín. Khi đó hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 12V. Tính suất điện động của nguồn và cường độ dòng điện chạy trong mạch.

Lời giải:

Theo đầu bài ta có: U_AB = E - Ir = 12V.

Mặt khác $I=\frac{\text{E}}{R+r}$$\Rightarrow 12=\text{E}\left(1-\frac{r}{R+r}\right)=\text{E}\left(1-\frac{0,1}{4,9}\right)\Rightarrow \text{E}=12,25V$

Cường độ dòng điện trong mạch $\text{I}=\frac{12,25}{4,9}=2,5\text{A}$.

Câu IV.24 trang 67 SBT Vật Lí 11: Mạch kín gồm nguồn điện có suất điện động E = 24V, điện trở trong r = 0,5$\Omega$ và hai điện trở $R_1=10\text{Ω};R_2=50\text{Ω}$ mắc nối tiếp. Một vôn kế mắc song song với điện trở $R_2$, chỉ giá trị 16V. Tìm điện trở của vôn kế.

Lời giải:

Điện trở mạch ngoài: $R=\frac{R_2{R}_V}{R_2+R_V}+R_1$.

Điện trở toàn mạch bằng $R+r=\frac{R_2{R}_V}{R_2+R_V}+R_1+r$.

Cường độ dòng điện trong mạch $I=\frac{\text{E}}{R+r}$.

Số chỉ vôn kế $U_V=I\cdot \frac{R_2{R}_V}{R_2+R_V}$.

Vậy ta có: $16=\frac{\text{E}}{R_1+\frac{R_2{R}_V}{R_2+R_V}+r}\cdot \frac{R_2{R}_V}{R_2+R_V}$.

Thay số $\Rightarrow R_V=13,3\text{Ω}$.

Câu IV.25 trang 67 SBT Vật Lí 11: Hai điện trở ${\text{R}}_1=2\text{Ω},{\text{R}}_2=6\text{Ω}$ mắc vào nguồn điện có suất điện động E và điện trở trong r. Khi $R_1,R_2$ mắc nối tiếp, cường độ dòng điện trong mạch chính I = 0,5A. Khi $R_1,R_2$ mắc song song, cường độ dòng điện trong mạch chính I^' = 1,8A. Tìm giá trị của suất điện động E và điện trở trong r.

Lời giải:

- Khi R₁ mắc nối tiếp với R₂, điện trở toàn mạch là: $R=R_1+R_2+r=8+r\text{.}$

$\Rightarrow I=\frac{\text{E}}{R}=\frac{\text{E}}{8+r}\Rightarrow 0,5=\frac{\text{E}}{8+r}$(1)

Khi $R_1//R_2$, điện trở toàn mạch là: $R^{\text{'}}=\frac{R_1{R}_2}{R_1+R_2}+r=\frac{12}{8}+r=1,5+r$

$\Rightarrow I^{\text{'}}=\frac{\text{E}}{R^{\text{'}}}=\frac{\text{E}}{1,5+r}\Rightarrow 1,8=\frac{\text{E}}{1,5+r}$(2)

Từ (1) và (2) ta suy ra: $r=1\Omega ;\text{E}=4,5V$.

Câu IV.26 trang 67 SBT Vật Lí 11: Hai điện trở $R_1=20\text{Ω}$ và điện trở $R_2$ chưa biết giá trị được mắc nối tiếp với nhau và mắc vào hiệu điện điện thế U = 220V thì điện trở $R_2$ tiêu thụ một công suất là ${\text{P}}_2=600W$. Tính giá trị điện trở $R_2$ biết rằng dòng điện chạy qua điện trở $R_2$ có giá trị không lớn hơn 5A.

Lời giải:

Gọi I là dòng điện chạy qua đoạn mạch, ta có: $\text{P}={\text{P}}_1+{\text{P}}_2$

$UI=R_1{I}^2+R_2{I}^2$

Thay các số liệu đầu bài cho, ta có: $R_1{I}^2-UI+600=0\iff 20I^2-220I+600=0$

. Vì R₁ mắc nối tiếp với R₂ nên: $I_1=I_2=I$.

Theo đề bài $I_2\le 5A\Rightarrow I_2=5A\Rightarrow R_2=\frac{\text{P}}{I_2^2}=\frac{600}{5^2}=24\Omega$

Câu IV.27 trang 67 SBT Vật Lí 11: Từ một nguồn điện có hiệu điện thế U, điện năng được truyền qua dây dẫn tới nơi tiêu thụ. Biết điện trở dây dẫn là R = 5$\Omega$, công suất của nguồn điện là P = 62kW. Tìm độ giảm thế trên dây, công suất hao phí và hiệu suất tải điện nếu:

a) U = 6200V.

b) U = 620V.

Lời giải:

a) $\Delta U=50V;\Delta \text{P}=500W;H=\frac{\text{P}-\Delta \text{P}}{\text{P}}\approx 99,2\%$.

b) $\Delta U=500V;\Delta \text{P}=50000W;H=\frac{\text{P}-\Delta \text{P}}{\text{P}}\approx 19,35\%$.

Câu IV.28 trang 67 SBT Vật Lí 11: Người ta dùng một ấm nhôm có khối lượng m₁ = 0,4kg để đun một lượng nước m₂ = 2kg thì sau 20 phút nước sẽ sôi. Bếp điện có hiệu suất H = 60% và được dùng ở mạng điện có hiệu điện thế U = 220V. Nhiệt độ ban đầu của nước là t₁ = 20^oC, nhiệt dung riêng của nhôm là c₁ = 920 J/kg.K, của nước là c₂ = 4200 J/kg.K. Tìm nhiệt lượng cần cung cấp cho ấm nước và cường độ dòng điện chạy qua bếp điện.

Lời giải:

Nhiệt lượng cần cung cấp cho ấm nước để đun sôi lượng nước đã cho là:

$Q=\left(c_1{m}_1+c_2{m}_2\right)\left(t_2-t_1\right)=701440J\text{.}$

Do hiệu suất của bếp nhỏ hơn 100% nên nhiệt lượng do bếp toả ra là:

$Q_{\text{bep}}=\frac{Q}{H}=1169066,7\text{J}$

Mặt khác $Q_{\text{b}e\text{p}}=UIt\Rightarrow I=\frac{Q_{\text{bep}}}{Ut}=4,4\text{A}$