Với lời giải SBT Vật lí 11 trang 74 chi tiết trong Bài 19: Năng lượng điện. Công suất điện Chân trời sáng tạo 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 19: Năng lượng điện. Công suất điện

Câu 19.5 (VD) trang 74 Sách bài tập Vật Lí 11: Mắc hai đầu một điện trở R vào hai cực của một acquy. Sau một khoảng thời gian, tổng năng lượng mà acquy cung cấp là 10 J, trong đó nhiệt lượng toả ra trên điện trở là 8,5 J. Chọn đáp án đúng.

A. Điện trở trong của acquy bằng 0 .

B. Điện trở trong của acquy lớn hơn R.

C. Điện trở trong của acquy nhỏ hơn R.

D. Hiệu suất của acquy bằng 15%.

Lời giải:

Đáp án đúng là C

Năng lượng acquy cung cấp bằng tổng năng lượng toả nhiệt trên điện trở R và nhiệt lượng toả ra bên trong acquy (do có điện trở trong r).

Suy ra: Nhiệt lượng toả ra trong nguồn bằng: $10-8,5=1,5\text{ J}<8,5\text{ J}$ .

Vì cùng dòng điện nên r < R. Hiệu suất của acquy bằng $\frac{8,5}{10}=85\text{\%}$ .

Câu 19.6 (VD) trang 74 Sách bài tập Vật Lí 11: Mắc hai đầu biến trở vào hai cực của một bình acquy. Điều chỉnh để giá trị của biến trở thay đổi từ 0 đến rất lớn. Chọn phát biểu đúng.

A. Công suất toả nhiệt trên biến trở luôn tăng.

B. Công suất toả nhiệt trên biến trở luôn giảm.

C. Công suất toả nhiệt trên biến trở giảm rồi tăng.

D. Công suất toả nhiệt trên biến trở tăng rồi giảm.

Lời giải:

Đáp án đúng là D

Công suất toả nhiệt $\text{P}$ trên biến trở phụ thuộc vào giá trị biến trở R: $\text{P}=R{I}^2=R{\left(\frac{\text{E}}{R+r}\right)}^2=\frac{{\text{E}}^2}{R+\frac{r^2}{R}+2r}\Rightarrow$Khi R tăng từ 0 thì $\text{P}$ sẽ tăng từ 0 và đạt cực đại khi R = r, nếu sau đó tiếp tục tăng R đến rất lớn thì $\text{P}$ giảm dần về 0 .

Câu 19.7 (VD) trang 74 Sách bài tập Vật Lí 11: Mắc hai đầu biến trở vào hai cực của một bình acquy. Điều chỉnh biến trở và đo công suất toả nhiệt $\text{P}$ trên biến trở thì thấy kết quả là $\text{P}$ có cùng giá trị tương ứng với hai giá trị của biến trở là $2\text{Ω}$ và $\text{8Ω}$. Điện trở trong của acquy bằng

A. $2\text{Ω}$ .

B. $\text{4Ω}$ .

C. $\text{6Ω}$ .

D. $\text{8Ω}$ .

Lời giải:

Đáp án đúng là B

Công suất toả nhiệt trên biến trở: $\text{P}=R{I}^2=R{\left(\frac{\text{E}}{R+r}\right)}^2\Rightarrow R^2-\left(\frac{{\text{E}}^2}{\text{P}}-2r\right)R+r^2=0\left(1\right).$

Với mỗi giá trị $\text{P}$ xác định thì (1) là một phương trình bậc 2 theo R. Theo đề bài, có hai giá trị khác nhau của biến trở R₁ và R₂ ứng với cùng một công suất $\text{P}$ nghĩa là R₁ và R₂ là hai nghiệm của (1) thoả định lí Viète (Vi-et): $R_1{R}_2=r^2\Rightarrow r=\sqrt{R_1{R}_2}=\sqrt{2.8}=4\text{Ω}$

B. Tự luận

Bài 19.1 (H) trang 74 Sách bài tập Vật Lí 11: Đặt hai đầu điện trở R vào một hiệu điện thế U thì dòng điện chạy qua điện trở là I. Công suất toả nhiệt trên điện trở có thể xác định bằng công thức: $\text{P}=R{I}^2$ và $\text{P}=\frac{U^2}{R}$ . Công thức $\text{P}=R{I}^2$ cho thấy R càng tăng thì $\text{P}$ càng tăng, còn công thức $\text{P}=\frac{U^2}{R}$ lại cho thấy R càng tăng thì $\text{P}$ càng giảm. Như vậy, liệu rằng hai công thức này có mâu thuẫn với nhau hay không? Giải thích.

Lời giải:

Không mâu thuẫn. Công thức $\text{P}=R{I}^2$ chỉ cho kết quả $\text{P}$ tỉ lệ thuận với R nếu duy trì dòng điện I qua nó là không đổi. Tương tự, công thức $\text{P}=\frac{U^2}{R}$ chỉ cho kết quả $\text{P}$ tỉ lệ nghịch với R khi hiệu điện thế U giữa hai đầu điện trở được duy trì không đổi. Trong khi hiệu điện thế U và cường độ dòng điện I có mối liên hệ với nhau qua định luật Ohm.

Bài 19.2 (H) trang 74 Sách bài tập Vật Lí 11: Mắc hai đầu một điện trở R vào hai cực của một nguồn điện có suất điện động $\text{E}$ và điện trở trong r. Gọi P là công suất tiêu thụ ở mạch ngoài và ${\text{P}}_0$ là công suất phát ra của nguồn. Hiệu suất của nguồn điện được xác định bằng tỉ số: $H=\frac{\text{P}}{{\text{P}}_0}$ . Chứng minh rằng trong trường hợp mạch điện trên, có thể biểu diễn: $H=\frac{R}{R+r}$ .

Lời giải:

Ta có: $H=\frac{\text{P}}{{\text{P}}_0}=\frac{UI}{\text{E}I}=\frac{U}{\text{E}},$ với $I=\frac{\text{E}}{R+r}\Rightarrow U=RI=\frac{R\text{E}}{R+r}\Rightarrow \frac{U}{\text{E}}=\frac{R}{R+r}$