Bài 25 Năng lượng và công suất điện

Câu 1

(Bài 25.1 trang 61 SBT Vật lí 11) Công thức nào trong các công thức sau đây cho phép xác định năng lượng điện tiêu thụ của đoạn mạch trong trường hợp dòng điện không đổi?

AA = UIt.

BA = UI²t.

CA = U²It.

D

A = \frac{U I}{t}

.

Câu 2

(Bài 25.2 trang 61 SBT Vật lí 11) Công thức nào dưới đây không phải là công thức tính công suất của vật tiêu thụ điện toả nhiệt?

AP = IR².

BP = UI.

CP = RI².

D

P = \frac{U^{2}}{R}

.

Câu 3

(Bài 25.3 trang 61 SBT Vật lí 11) Đơn vị đo năng lượng điện tiêu thụ là

AkW.h.

BkW.

CkV.

DkΩ.

Câu 4

(Bài 25.4 trang 61 SBT Vật lí 11) Cho dòng điện I chạy qua hai điện trở R₁ và R₂ mắc nối tiếp. Mối liên hệ giữa nhiệt lượng toả ra trên mỗi điện trở và giá trị các điện trở là

A

\frac{Q_{1}}{Q_{2}} = \frac{R_{1}}{R_{2}}

.

B

\frac{Q_{2}}{Q_{1}} = \frac{R_{1}}{R_{2}}

.

CQ₁R₁ = Q₂R₂.

DQ₁Q₂ = R₁R₂.

Câu 5

(Bài 25.5 trang 61 SBT Vật lí 11) Khi mắc một bóng đèn vào hiệu điện thế 4 V thì dòng điện qua bóng đèn có cường độ là 600 mA. Công suất tiêu thụ của bóng đèn này là

A2,4 W.

B24 W.

C2400 W.

D0,24 W.

Câu 6

(Bài 25.6 trang 62 SBT Vật lí 11) Trên một bàn là điện có ghi thông số 220 V - 1000 W. Điện trở của bàn là điện này là

A48,4 Ω.

B220 Ω.

C1000 Ω.

D4,54 Ω.

Câu 7

(Bài 25.7 trang 62 SBT Vật lí 11) Trên vỏ một máy bơm nước có ghi 220 V - 1100 W. Cường độ dòng điện định mức của máy bơm là

A5 A.

B0,5 A.

C50 A.

D25 A.

Câu 8

(Bài 25.8 trang 62 SBT Vật lí 11) Nếu đồng thời tăng điện trở dây dẫn và cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn lên hai lần, giảm thời gian dòng điện chạy qua dây dẫn hai lần thì nhiệt lượng toả ra trên dây dẫn sẽ tăng

A4 lần.

B8 lần.

C12 lần.

D16 lần.

Câu 9

(Bài 25.9 trang 62 SBT Vật lí 11) Một bếp điện hoạt động liên tục trong 4 giờ ở hiệu điện thế 220 V. Khi đó, số chỉ của công tơ điện tăng thêm 3 số. Công suất tiêu thụ của bếp điện và cường độ dòng điện chạy qua bếp trong thời gian trên lần lượt là

AP = 750 W và I = 3,41 A.

BP = 750 kW và I = 341 A.

CP = 750 J và I = 3,41 A.

DP = 750 W và I = 3,14 A.

Câu 10

(Bài 25.10 trang 62 SBT Vật lí 11) Một trường học có 20 phòng học, tính trung bình mỗi phòng học sử dụng điện trong 10 giờ mỗi ngày với công suất điện tiêu thụ 500 W.
(a) Tính công suất điện tiêu thụ trung bình của trường học.
(b) Tính năng lượng điện tiêu thụ của trường học trong 30 ngày.
(c) Tính tiền điện trường học phải trả trong 30 ngày với giá điện 2000 đ/kW.h.
(d) Nếu mỗi phòng học chỉ còn sử dụng điện 8 giờ mỗi ngày, tính tiền điện tiết kiệm được trong một năm học gồm 9 tháng, mỗi tháng 30 ngày.
Kết quả đúng lần lượt là

A(a) 10 kW; (b) 3000 kW.h; (c) 6000000 đồng; (d) 10800000 đồng.

B(a) 100 kW; (b) 3000 kW.h; (c) 6000000 đồng; (d) 1080000 đồng.

C(a) 10 kW; (b) 300 kW.h; (c) 600000 đồng; (d) 10800000 đồng.

D(a) 500 W; (b) 3000 kW.h; (c) 6000000 đồng; (d) 10800000 đồng.

Câu 11

(Bài 25.11 trang 62 SBT Vật lí 11) Một đoạn mạch gồm một bóng đèn có ghi 9 V - 4,5 W được mắc nối tiếp với một biến trở và được đặt vào hiệu điện thế không đổi 12 V như Hình 25.1. Điện trở của dây nối và ampe kế rất nhỏ.
(a) Bóng đèn sáng bình thường, tính điện trở của biến trở và số chỉ của ampe kế khi đó.
(b) Tính năng lượng điện tiêu thụ của toàn mạch trong thời gian 30 phút.

A(a) Rb = 6 Ω, ampe kế chỉ 0,5 A; (b) A = 10800 J.

B(a) Rb = 18 Ω, ampe kế chỉ 0,5 A; (b) A = 10800 J.

C(a) Rb = 6 Ω, ampe kế chỉ 1 A; (b) A = 21600 J.

D(a) Rb = 24 Ω, ampe kế chỉ 0,5 A; (b) A = 10800 J.

Câu 12

(Bài 25.12 trang 63 SBT Vật lí 11) Trên một bàn là có ghi 110 V - 550 W và trên bóng đèn dây tóc có ghi 110 V - 100 W.
(a) Tính điện trở của bàn là và của bóng đèn khi chúng hoạt động bình thường.
(b) Có thể mắc nối tiếp bàn là và bóng đèn này vào hiệu điện thế 220 V được không? Vì sao? Cho rằng điện trở của bóng đèn và của bàn là không đổi.
(c) Có thể mắc nối tiếp hai dụng cụ này vào hiệu điện thế lớn nhất là bao nhiêu để chúng không bị hỏng? Tính công suất tiêu thụ của mỗi dụng cụ khi đó.
Kết quả đúng là

A(a) R bàn là = 22 Ω, R đèn = 121 Ω; (b) không, vì hiệu điện thế trên bóng đèn khoảng 186 V lớn hơn 110 V; (c) U lớn nhất khoảng 130,13 V, P bàn là khoảng 18,22 W, P đèn khoảng 100 W.

B(a) R bàn là = 121 Ω, R đèn = 22 Ω; (b) có thể mắc nối tiếp; (c) U lớn nhất khoảng 220 V, P bàn là khoảng 550 W, P đèn khoảng 100 W.

C(a) R bàn là = 22 Ω, R đèn = 121 Ω; (b) không, vì hiệu điện thế trên bàn là khoảng 186 V lớn hơn 110 V; (c) U lớn nhất khoảng 110 V, P bàn là khoảng 18,22 W, P đèn khoảng 100 W.

D(a) R bàn là = 220 Ω, R đèn = 110 Ω; (b) có thể mắc nối tiếp; (c) U lớn nhất khoảng 130,13 V, P bàn là khoảng 100 W, P đèn khoảng 18,22 W.

Câu 13

(Bài 25.13 trang 63 SBT Vật lí 11) Cho mạch điện như Hình 25.2. Nguồn điện có hiệu điện thế U không đổi, điện trở R₀ không đổi.
(a) Xác định R để công suất tiêu thụ trên R là cực đại. Tính giá trị cực đại đó.
(b) Gọi công suất tiêu thụ cực đại trên R là Pmax, chứng tỏ rằng với công suất của mạch P < Pmax thì có hai giá trị R₁ và R₂ thoả mãn sao cho R₁R₂ = R₀².

A(a) R = R₀ và

P_{m a x} = \frac{U^{2}}{4 R_{0}}

; (b) với P < Pmax, phương trình theo R có hai nghiệm R₁, R₂ và R₁R₂ = R₀².

B(a) R = 2R₀ và

P_{m a x} = \frac{U^{2}}{R_{0}}

; (b) R₁R₂ = 2R₀².

C(a) R = R₀/2 và

P_{m a x} = \frac{U^{2}}{2 R_{0}}

; (b) R₁R₂ = R₀.

D(a) R = 0 và Pmax = 0; (b) không có hai giá trị R₁, R₂.

Câu 14

(Bài 25.14 trang 63 SBT Vật lí 11) Hai dây điện trở của một bếp điện được mắc song song giữa hai điểm A và B có hiệu điện thế 220 V. Cường độ dòng điện qua mỗi dây có giá trị lần lượt là 1,5 A và 3,5 A.
(a) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch.
(b) Để có công suất của bếp là 1600 W, người ta phải cắt bỏ bớt một đoạn của dây thứ nhất rồi lại mắc song song với dây thứ hai vào hiệu điện thế nói trên. Tính điện trở của sợi dây bị cắt bỏ đó.
Kết quả đúng là

A(a) RAB ≈ 44 Ω; (b) điện trở phần dây bị cắt bỏ khoảng 88,4 Ω.

B(a) RAB ≈ 210 Ω; (b) điện trở phần dây bị cắt bỏ khoảng 88,4 Ω.

C(a) RAB ≈ 44 Ω; (b) điện trở phần dây bị cắt bỏ khoảng 58,3 Ω.

D(a) RAB ≈ 146,7 Ω; (b) điện trở phần dây bị cắt bỏ khoảng 63 Ω.

Câu 15

(Bài 25.15 trang 63 SBT Vật lí 11) Một ấm điện bằng nhôm có khối lượng 0,4 kg chứa 2 kg nước ở 20°C. Muốn đun sôi lượng nước đó trong 16 phút thì ấm phải có công suất là bao nhiêu? Biết nhiệt dung riêng của nước là c = 4200 J/kg.K, nhiệt dung riêng của nhôm là c₁ = 880 J/kg.K và 27,1% nhiệt lượng toả ra môi trường xung quanh.

AKhoảng 1000 W.

BKhoảng 730 W.

CKhoảng 1200 W.

DKhoảng 500 W.

Câu 16

(Bài 25.16 trang 63 SBT Vật lí 11) Một bếp điện sợi đốt tiêu thụ công suất P = 1,1 kW được dùng ở mạng điện có hiệu điện thế U = 120 V. Dây nối từ ổ cắm vào bếp điện có điện trở r = 1 Ω.
(a) Tính điện trở R của bếp điện khi hoạt động bình thường.
(b) Tính nhiệt lượng toả ra ở bếp điện khi sử dụng liên tục trong thời gian nửa giờ.
Kết quả đúng là

A(a) R = 11 Ω; (b) Q = 1980 kJ.

B(a) R = 1 Ω; (b) Q = 1980 kJ.

C(a) R = 11 Ω; (b) Q = 198 kJ.

D(a) R = 0,1 Ω; (b) Q = 1980 kJ.

Câu 17

(Bài 25.17 trang 64 SBT Vật lí 11) Nguồn điện có điện trở trong r = 2 Ω, cung cấp một công suất P cho mạch ngoài là điện trở R₁ = 0,5 Ω. Mắc thêm vào mạch ngoài điện trở R₂ thì công suất tiêu thụ mạch ngoài không đổi. R₂ phải được mắc như thế nào với R₁ và có giá trị bao nhiêu?

AR₂ mắc nối tiếp với R₁ và R₂ = 7,5 Ω.

BR₂ mắc song song với R₁ và R₂ = 7,5 Ω.

CR₂ mắc nối tiếp với R₁ và R₂ = 0,5 Ω.

DR₂ mắc song song với R₁ và R₂ = 0,5 Ω.

Câu 18

(Bài 25.18 trang 64 SBT Vật lí 11) Một nguồn điện có suất điện động E = 6 V, điện trở trong r = 2 Ω, mạch ngoài có điện trở R.
(a) Tính R để công suất tiêu thụ ở mạch ngoài là 4 W.
(b) Với giá trị nào của R thì công suất tiêu thụ ở mạch ngoài là lớn nhất? Tính giá trị đó.
Kết quả đúng là

A(a) R = 1 Ω hoặc R = 4 Ω; (b) R = 2 Ω và Pmax = 4,5 W.

B(a) R = 2 Ω hoặc R = 4 Ω; (b) R = 1 Ω và Pmax = 4,5 W.

C(a) R = 1 Ω hoặc R = 2 Ω; (b) R = 4 Ω và Pmax = 4 W.

D(a) R = 4 Ω; (b) R = 2 Ω và Pmax = 4 W.

Câu 19

(Bài 25.19 trang 64 SBT Vật lí 11) Hai điện trở R₁ và R₂ được mắc vào hiệu điện thế không đổi. Hỏi trong trường hợp mắc nối tiếp hai điện trở và mắc song song hai điện trở thì đoạn mạch nào tiêu thụ công suất lớn hơn?

AĐoạn mạch mắc song song tiêu thụ công suất lớn hơn;

\frac{P_{s o n g s o n g}}{P_{n ? i t i ? p}} = \frac{(R_{1} + R_{2})^{2}}{R_{1} R_{2}} \geq 4

.

BĐoạn mạch mắc nối tiếp tiêu thụ công suất lớn hơn;

\frac{P_{n ? i t i ? p}}{P_{s o n g s o n g}} = \frac{(R_{1} + R_{2})^{2}}{R_{1} R_{2}} \geq 4

.

CHai đoạn mạch luôn tiêu thụ công suất bằng nhau.

DKhông thể so sánh vì chưa biết hiệu điện thế U.