SKKN MÔN VẬT LÝ LỚP 9

Phòng giáo dục & đào tạo mỹ đức
Trờng trung học cơ sở bột xuyên

đề tài
sáng kiến kinh nghiệm

Tên đề tài :
Kinh nghiệm hớng dẫn học sinh giải
bài tập phần công công suất điện 9

TI THUC LNH VC : VT L

Tác giả : Nguyễn TH HNG
Trờng THCS bột xuyên - mỹ đức hà nội.

Năm học : 2010-2011

1


Cộng hoà xã hội chủ nghĩa việt nam
Độc lập Tự do Hạnh phúc.
----------o0o----------

Sáng kiến kinh nghiệm

A. Sơ yếu lý lịch
Họ và tên

:

Nguyễn TH HNG

Ngày tháng năm sinh : 29/07/1976
Năm vào ngành

: 1998

Chức vụ và đơn vị công tác:
Giáo viên

: TrờngTHCS Bột Xuyên- mỹ Đức-Hà Nội.

Trình độ chuyên môn : Đại học.
Bộ môn giảng dạy
Khen thởng

: Vt lớ .
: Chiến sĩ thi đua cấp cơ sở.

2


B. Nội dung của đề tài
I- Tên đề tài :

Kinh nghiệm hớng dẫn học sinh
giải bài tập Công- công suất điện 9
II- Lý do chọn đề tài:

1) Cơ sở lý luận:

Vật lý là một bộ môn khoa học thực nghiệm ,học sinh muốn học tốt môn Vật lý
cần có kỹ năng làm bài tập Vật lý thành thạo . Bài tập Vật lý giúp học sinh hiểu ,
khắc sâu thêm phần lí thuyết và đặc biệt giúp học sinh có phơng pháp giải bài tập
.Biết vận dụng kiến thức Vật lý để giải quyết các nhiệm vụ học tập và những vấn đề
thực tế của đời sống , là thớc đo mức độ hiểu biết kĩ năng của mỗi học sinh
Bài tập Vật lý giúp học sinh hiểu sâu hơn những quy luật Vật lý , những hiện tợng
Vật lý , tạo điều kiện cho học sinh vận dụng linh hoạt , tự giải quyết những tình
huống cụ thể khác nhau để từ đó hoàn thiện về mặt nhận thức và tích luỹ thành vốn
kiến thức riêng
Muốn làm đợc bài tập Vật lý , học sinh phải biết vận dụng các thao tác t duy , so
sánh phân tích , tổng hợp , khái quát hoá để xác định đợc bản chất Vật lý , trên cơ
sở đó chọn ra các công thức thích hợp cho từng bài cụ thể . Vì vậy bài tập Vật lýcòn
là phơng tiện rất tốt để phát triển t duy , óc sáng tạo , tính tự lực trong suy luận
Khi làm bài tập , học sinh bắt buộcnhớ lại kiến thức đã học và vận dụng ,đào sâu
kiến thức vì vậy đây là phơng tiện tự kiểm tra kiến thức , kĩ năng của học sinh .
Trong việc giải bài tập nếu học sinh tự giác ,say mê tìm tòi thì nó còn có tác dụng
rèn luyện cho các em những đức tính tốt nh tinh thần tự lập ,vợt khó , tính cẩn thận ,
tính kiên trì và đặc biệt tạo niềm vui trí tuệ trong học tập

2) Cơ sở thực tiễn:
3


Năm học 2008-2009 , 2009-2010 v 2010-2011 tôi đợc phân công giảng dạy
môn Vật lý lớp 9A, 9B, 9C .
Với lợng kiến thức mà tôi đợc học và kinh nghiệm giảng dạy từ năm 1998 đặc
biệt từ những năm thay sách và đổi mới phơng pháp dạy học đến nay .Tôi thấy việc
hớng dẫn học sinh làm bài tập vật lý nói chung ,và bài tập Vật lý 9 nói riêng ,bản
thân giáo viên còn gặp nhiều khó khăn trong việc áp dụng phơng pháp mới vào tiết
dạy.đồng thời trong việc giải bài tập nhất là bài tập về phần công suất điện học sinh

còn gặp nhiều khó khăn , lúng túng trong việc vận dụng những kiến thức lí thuyết để
giải các bài tập để hình thành kĩ năng giải bài tập một cách tốt nhất.
để giải tốt các bài tập phần này , học sinh cần nắm chắc kiến thức lí thuyết , hiểu
rõ bản chất của quá trình vật lí và phải biết các dạng bài toán lí . Vì vậy tôi đã phân
ra các dạng bài toán lí và có phơng pháp giải .Sau mỗi lần giảng một dạng bài tập
cần có các bài tập vận dụng để học sinh tập giải , kèm các dạng bài tập nâng cao và
gợi ý để học sinh tập giải
Với những lý do trên đề tài Kinh nghiệm hớng dẫn học sinh giải bài tập
Công- Công suất điện 9, tôi mong muốn là tìm đợc phơng pháp phù hợp với yêu
cầu bộ môn, giúp cho giáo viên giảng dạy chơng trình này tìm đợc phơng pháp
giảng dạy phù hợp, cung cấp cho học sinh phơng pháp xác định cách giải quyết các
bài tập liên quan đến công suất điện.Đồng thời giúp học sinh hiểu sâu sắc hơn kiến
thức trong sách giáo khoa , hiểu rõ bản chất của các quá trình vật lí , vận dụng tốt
các định luật vật lí , các công thức vật lí .Nắm đợc phơng pháp giải các bài tập từ đó
mở rộng , nâng cao kiến thức , gây hứng thú, niềm say mê với môn học
III- Phạm vi - Thời gian thực hiện:
- Đề tài áp dụng để giảng dạy cho học sinh lớp 9B trờng THCS Bột Xuyên năm
học 2008-2009 và học sinh lớp 9A trờng THCS Bột Xuyên năm học 20092010.Nm hc 2010-2011 tụi tip tc ỏp dng ti ny vo ging dy ti lp 9Atrng THCS Bt Xuyờn.
IV- Quá trình thực hiện đề tài:

4


1- Tình trạng thực hiện khi cha thực hiện đề tài :
Trớc khi áp dụng đề tài này vào giảng dạy tại lớp 9B năm học 2008-2009.Tôi đã
kiểm tra chất lợng đầu năm và thấy tình hình học tập của học sinh nh sau:
Lớp

Sĩ số

Giỏi

Khá

9B

32

6

9

Trung
bình
10

Yếu
7

Trớc khi áp dụng đề tài này vào giảng dạy tại lớp 9A năm học 2009-2010.Tôi đã
kiểm tra chất lợng đầu năm và thấy tình hình học tập của học sinh nh sau:
Lớp

Sĩ số

Giỏi

Khá

9A

37

5

11

Trung
bình
12

Yếu
9

Trớc khi áp dụng đề tài này vào giảng dạy tại lớp 9A năm học 2010-2011.Tôi
đã kiểm tra chất lợng đầu năm và thấy tình hình học tập của học sinh nh sau:
Lớp

Sĩ số

Giỏi

Khá

9A

35

4

10

Trung
bình
15

Yếu
6

- Đối với học sinh lớp 9 đại trà: Khi gặp các bài toán phần công suất nói chung các
em còn gặp nhiều khó khăn, lúng túng.
- Đối với học sinh giỏi thi huyện, tỉnh thì cũng không phải các em định hớng đợc cách giải, nên rất cần thiết thầy cô giáo hớng dẫn phơng pháp phân tích và cách
giải cho loại toán này.
2- Những biện pháp thực hiện:
- Xuất phát từ quá trình nhận thức: "Từ đơn giản đến phức tạp" đề tài đa ra các
bài toán cơ bản đơn giản, sau đó phát triển dần bài toán khó hơn, nhằm giúp học
sinh nhận thức đợc bài trớc làm cơ sở để giải quyết các bài toán nâng cao.Cụ thể :
Giáo viên phân các bài tập công- công suất thành các dạng toán cụ thể .Với
mỗi dạng bài tập giáo viên yêu cầu cá nhân học sinh đọc thật kĩ đề , hiểu rõ những
đại lợng đã cho và những yêu cầu của đề bài . Lu ý học sinh cách đổi đơn vị chính
xác thích hợp , giáo viên yêu cầu học sinh tóm tắt đề bài và viêt tóm tắt đề bài lên
bảng . Sau đó giáo viên yêu cầu học sinh ngồi dới lớp học tự lực giải bài tập , đồng
thời giáo viên kiểm tra , đôn đốc , động viên các em giải bài tập .Sau khoảng thời
5


gian nhất định (tùy theo mức độ của đề bài) giáo viên yêu cầu đại diện một học sinh
lên bảng giải bài tập ,các học sinh khác chú ý lắng nghe và đa ra ý kiến nhận xét bổ
sung cần thiết , giáo viên chuẩn hoá đáp án.Giáo viên nên mời một số em đa ra các
cách giải khác nhau với cùng một bài tập, cho học sinh thảo luận để chọn ra cách

giải hay nhất mà lại dễ hiểu dễ nhớ nhất. Tiếp theo giáo viên yêu cầu học sinh đ a ra
các bớc giải khái quát đối với mỗi loại toán và những lu ý khi giải mỗi loại bài tập
đó . Để giúp các em nhớ kiến thức sâu hơn và làm bài tập thành thạo , sau mỗi dạng
bài tập giáo viên cần cho học sinh làm các bài tập vận dụng theo mức độ từ dễ đến
khó và các bài tập nâng cao tạo cho các em có kĩ năng giải các loại bài tập .Đồng
thời tạo nền tảng kiến thức vững chắc cho học sinh nhất là đối với những em dự thi
học sinh giỏi cấp huyện , cấp thành phố.
Để có thể đạt đợc kết quả nh vậy , giáo viên cần có lòng yêu nghề có tâm huyết
với nghề , giáo viên cần đọc nhiều sách tham khảo để chọn lọc ra các bài tập hay
phù hợp với nhận thức của học sinh . Phân các bài tập đó thành các dạng để luyện kĩ
năng giải cho các em. Giáo viên cần biên soạn thành giáo trình riêng cho mình , qua
mỗi năm giảng dạy với mỗi đối tợng học sinh ,giáo viên cần rút ra kinh ngiệm và có
những điều chỉnh phù hợp .
3-Ni dung ch yu ca ti:
- giỳp cỏc em giỏi loi toỏn ny c tt thỡ giỏo viờn cn khc sõu cho cỏc em
phn kin thc sau:
a- Những kiến thức cần nhớ :
- Các công thức về công- công suất điện:
A = U.I.t = I2.R .t =

P

U2
t
R

= A = U .I = I 2 R = U
t

2

R

- Đơn vị công suất là oát (W) và các bội số của oát:
1kW = 1000W
6


1MW= 1000 000W
- Đơn vị của công là Jun (J) và các bội số của J:
1kJ = 1000J
1W.h = 3 600J
1kw.h = 3 600 000J
- Hiệu suất của mạch điện:
H=

A1
.100% hoặc: H =
A

P1 .100%
P

Với: A1: Công có ích, A: công toàn phần
P1: Công suất có ích, P: Công suất toàn phần
- Hệ thức định luật Jun- Len xơ:
Q = I2R t
- Ngoài ra học sinh cần nắm vững kiến thức toán học : giải phơng trình, giải hệ phơngtrình, áp dụng bất đẳng thức Cô-si,ỏp dng phng phỏp tỡm cc tr ca tam
thc bc hai để vận dụng giải các bài tập.
* Để giúp các em tiếp thu tốt cách giải loại toán này , tôi phân loại và chia ra các

dạng cụ thể của từng loại từ dễ đến khó để các em nắm chắc phơng pháp giải nó , cụ
thể nh sau :

b- Cỏc dng bài tập:
Dạng 1: Các bài toán cơ bản
Bài tập 1:
Trên một bóng đèn dây tóc có ghi 220V 100W
a) Tính điện năng sử dụng trong 30 ngày khi thắp sáng bình thờng bóng đèn này
mỗi ngày 4 giờ.
b) Mắc nối tiếp hai bóng đèn cùng loại trên đây vào hiệu điện thế 220V. Tính công
suất của đoạn mạch nối tiếp này và tính công suất của mỗi bóng đèn khi đó.
c) Mắc nối tiếp bóng đèn trên đây với một bóng đèn dây tóc khác có ghi 220V75W vào hiệu điện thế 220V. Hỏi các bóng đèn này có thể bị hỏng không? Nếu
không hãy tính công suất của đoạn mạch này và công suất của mỗi đèn.
Cho rằng điện trở của các bóng đèn trong trờng hợp b và c trên đây có gí trị nh khi
chúng sáng bình thờng
Tóm tắt:
Đ1: 220V 100W
a) Vì đèn sáng bình thờng nên công suất của đèn P = 100W
Điện năng mà bóng đèn sử dụng trong 30 ngày mỗi ngày 4
giờ
a) t = 4h.30
A= P.t = 100.4.30 = 12kW.h = 4,32.107 (J)
A=?
b) Đ1 nt Đ1
Điện trở của mỗi đèn:
U1

U = 220 V
P1= ?

2

=

220 2

100 = 484 ( )

R1 = P
Khi mắc hai đèn nối tiếp vào hiệu điện thế 220V thì công
7


suất của đoạn mạch
c) Đ1nt Đ2: 220V- 75W

P=?
P1=?
P2=?

2

220 2
=
= 50W
R
484 + 484

P = U

Công suất của mỗi đèn khi đó:

P1 =

P ' 50
=
= 25W
2
2

c) Điện trở của bóng đèn 220V 75W là:
R2 =

U2

P2

=

220 2
= 645,3
75

Khi mắc hai đèn vào hiệu điện thế 220 V thì cờng độ
dòng điện chạy qua hai đèn là:
U

220

=

220 2
= 484
100

=

220 2
= 1210
40

I1 = I2 = R + R = 484 + 645,3 = 0,195 A
1
2
=> Hiệu điện thế đặt lên mỗi đèn là:
U1 = I.R1= 0,195. 484 = 94,4V
U2 = I.R2 = 0,195.645,3 = 125,8 V
Vậy các hiệu điện thế này đều nhỏ hơn hiệu điện thế định
mức của mỗi đèn nên các đèn đều không bị hỏng
Công suất của đoạn mach khi đó:
P = I2. R= 0,1952.(484+645,3) = 42,9W
Công suất của mỗi đèn:
P1= I2. R1 = 0,1952.484= 18,4W
P2= I2. R2 = 0,1952.645,3= 24,5W
Bài tập 2: Trên một bóng dèn dây tóc có ghi 220V- 100W và trên một bóng đèn
dây tóc khác có ghi 220V 40W.
a) So sánh điện trở của hai bóng đèn khi chúng sáng bình thờng.
b) Mắc nối tiếp hai bóng đèn này vào hiệu điện thế 220V thì đèn nào sáng hơn? Vì
sao? Tính điện năng mà mạch này sử dụng trong 1 giờ. Cho rằng điện trở của các
bóng đèn có giá trị nh khi chúng sáng bình thờng.

c) Mắc song song hai đèn này vào hiệu điện thế 220V thì đèn nào sáng hơn? Vì
sao? Tính điện năng mà mạch này sử dụng trong 1 giờ.
Tóm tắt:
Giải:
Đ1: 220V 100W
Điện trở của mỗi đèn khi sáng bình thờng:
Đ2: 220V- 40W

R1=
R2=

U2

P1

U2

P

2

a) So sánh R1 và R2
b) Đ1 nt Đ2

=>

R2
= 2,5
R1

b) Khi mắc nối tiếp hai đèn này vào hiệu điện thế 220V thì
8


U = 220V

cờng độ dòng điện chạy qua hai đèn là :

Đèn nào sáng hơn?
A=? t = 1h
c) Đ1//Đ2
U = 220V
Đèn nào sáng hơn?
A = ?
t = 1h

U

220

I = R + R = 484 + 1210 = 0,1298 A
1
2
Công suất của mỗi đèn:
P1 = I2. R1= 0,12982.484 = 8,02W
P2 = I2. R2= 0,12982.1210 = 20,4W
Vậy khi mắc hai bóng đèn nối tiếp vào hiệu điện thế 220V thì
bóng đèn Đ2: 220V 40W sáng hơn.

Điện năng mà đoạn mạch này sử dụng trong 1 giờ:

A= U.I.t = 220. 0,1298.3600 = 102801J
c) Khi mắc song song hai đèn vào hiệu điện thế 220V thì mỗi đèn
đạt đợc công suất bằng công suất địmh mức, nên bóng đèn
220V- 100W sáng hơn.

Bài tập 3: Trên một bàn là có ghi 110V- 550W và trên một bóng đèn dây tóc có ghi
110V- 40W.
a) Tính điện trở của bàn là và của bóng đèn khi chúng hoạt động bình thờng.
b) Có thể mắc nối tiếp bàn là và bóng đèn này vào hiệu điện thế 220V đợc không?
Vì sao? Cho rằng điện trở của bàn là và của bóng đèn có giá trị nh đã tính ở câu a
c) Có thể mắc nối tiếp hai dụng cụ điện này vào hiệu điện thế lớn nhất là bao nhiêu
để chúng không bị hỏng? Tính công suất của mỗi dụng cụ khi đó.
Tóm tắt:
Giải :
Bl: 110V- 550W
a) Điện trở của bàn là :
Đ: 110V- 40W

Rbl=

U2

P

=

bl

a) Rbl= ?
Rđ= ?

110 2
= 22
550

Điện trở của đèn:
Rđ =

U2

P

d

=

110 2
= 302,5
40

b) Có thể mắc nối tiếp BL và b) Khi mắc nối tiếp bàn là và đèn vào hiệu điện thế
ốn vào U= 220V không ?
220V thì cờng độ dòng điện chạy qua chúng là:
c)Bl nt Đ
Umax =?
Pbl = ?
Pđ =?

U

220

I = R + R = 22 + 302,3 = 0,678 A
bl
d
Hiệu điện thế đặt vào bàn là và đèn là:
U1 = I.Rbl= 0,678.22= 14,9V
U2 = I.Rd = 0,678.302,5= 205,1V
Nh vậy hiệu điện thế đặt vào giữa hai đầu đèn
lớn hơn hiệu điện thế định mức của nó, nên đèn có
thể bị hỏng. Do đó không thể mắc nối tiếp hai dụng
cụ điện này vào hiệu điện thế 220V
9


c) Cờng độ dòng điện định mức của bàn là và đèn là:
Idm1=

P

Iđm2 =

P

dm

U

dm 2

U

550
= 5A
110
40
=
= 0,346 A
110

=

Khi mắc chúng nối tiếp nhau thì cờng độ dòng
điện qua chúng phải bằng nhau và chỉ có thể lớn nhất
là Umax= 0,346A, vì nếu lớn hơn thì bóng đèn có
thể bị hỏng.
Vậy có thể mắc nối tiếp hai dụng cụ này vào hiệu điện
thế lớn nhất là:
Umax = Imax.(Rbl+ Rd) =
= 0,346.(22+ 302,5) = 118V
Công suất của bàn là khi đó:
Pbl = Ima x . Rbl = 0,346. 22 = 2,91W
Công suất của đèn khi đó:
Pd = Ima x .Rd = 0,346.302,5 = 40W
Trên đây là 3 bài toán cơ bản về tính công suất và điện năng sử dụng, để làm các
bài tập này học sinh cần nắm vững và sửdụng thành thạo các công thức tính công
suất P= U.I, P= I2.R, P=
A =t.

U2

, Công thức tính điện năng tiêu thụ:A= U.I.t, A = I2.R.t,
R

U2
. Mặt khác học sinh cần nắm vững kiến thức về đoạn mạch nối tiếp ,đoạn
R

mạch song song.Cần lu ý học sinh là dụng cụ tiêu thụ điện chỉ đạt đợc công suất
bằng công suất định mức khi nó đợc làm việc ở hiệu điện thế bằng hiệu điện thế
định mức.Chỉ nên mắc các dụng cụ điện nối tiếp nhau khi chúng có cùng cờng độ
dòng điện định mức.
Đối với dạng bài tập nh câu c của bài tập 3, học sinh thờng dễ bị nhầm là tính:
Umax1= 5.22= 110V, Umax2=

40
.302,5= 110V
110

=> Umax = Umax1+ Umax2 = 110 + 110 = 220V (nh vậy là sai)
Vậy nên khi hớng dẫn học sinh làm loại toán này cần lu ý cho các em.
Dạng 2: Bài toán : Mạch điện cần mắc thêm điện trở phụ
Bài tập 4: Một bóng đèn có ghi 120V- 60W đợc sử dụng với mạng điện có hiệu
điện thế 220V.
a) Cần phải mắc điện trở R với đèn ra sao để đèn sáng bình thờng? Tính giá trị của
điện trở R.
b) Tìm hiệu suất của mạch điện
Tóm tắt :
Giải :
a) Do hiệu điện thế định mức của đèn nhỏ hơn hiệu điện thế
Đ : 120 V- 60W

mạng điện, ta phải mắc điện trở nối tiếp vào đèn. Khi đèn
U = 220V
sáng bình thờng, dòng điện qua mạch đúng bằng dòng
điện định mức của đèn:
10


P

a) R = ? Để đèn sáng bình
thờng ?

I = Idm= U

dm

=

dm

60
= 0,5 A
120

Điện trở toàn mạch lúc này :

b) H =?

U 220
=

= 440
I
0,5
120 2
=
= 240
60

Rtđ =
Với Rd =

U dm

P

dm

Từ đó: R = Rtd Rđ = 440 240 = 200
b) Công suất có ích là công suất tiêu thụ của đèn:
P1 = Pđm = 60W
Công suất toàn phần là công suất của mạch điện:
P = U.I = 220.0,5 = 110W
Hiệu suất của mạch điện:
H=

P1 .100% = 60 .100% = 54,5%
P
110

Bài tập 5: Một ngời có một bóng đèn 120V 60W và một bóng đèn 120V

40W. Để mắc chúng vào mạng điện 240 V, cho chúng sáng bình thờng, ngời đó
phải dùng thêm một điện trở R. Hỏi R phải bằng bao nhiêu, và phải mắc chúng nh
thế nào?
Tóm tắt:
Giải :
Đ1:120V 60W
Cờng độ dòng điện định mức của mỗi bóng đèn :
Đ2 : 120V 40W

Iđm1=

P

1

U1

U = 240V
Phải mắc thêm R
R=?

Iđm2=

P

2

U2

=

60
= 0,5 A
120

=

40 1
= A
120 3

Điện trở của mỗi đèn :
U 1 120
=
= 240
I1
0,5
U 2 120
=
= 360
1
R2 = I 2
3

R1=

Nếu mắc nối tiếp hai bóng này vào mạng điện 240V thì
cờng độ dòng điện qua chúng là:
U

240

2

I= R + R = 240 + 360 = 5 A
1
2
Ta thấy I =
mức bình thờng

2
A < Iđm1 = 0,5A, nên đèn 60W sáng yếu hơn
5

11


I=

2
1
A > Iđm2 = A, nên đèn 40W sáng mạnh hơn mức bình
5
3

thờng.
Để cả hai đèn sáng bình thờng thì phải tăng cờng độ dòng
điện qua đèn 60W, đồng thời giảm cờng độ dòng điện qua đèn
40W. Vậy cần mắc song song với đèn 40W một điện trở R
sao cho điện trở tơng điện trở đèn 60W, tức là sao cho:

1
1
1
+
=
R 360 240
1
1
1

=> =
R 240 360
=> R= 720

Vậy phải mắc đèn 40W song song với điện trở R= 720 rồi mắc
nối tiếp cụm đó với đèn 60W thì cả hai đèn đều sáng bình
thờng
Bài tập 6: Một bóng đèn có công suất định mức 20W, đợc thắp sáng bằng một
nguồn có hiệu điện thế 24V. Để đèn sáng bình thờng, ngời ta phải mắc nối tiếp cho
nó một điện trở R = 4 . Tính hiệu điện thế định mức và cờng độ định mức của đèn,
và hiệu suất của nguồn.
Tóm tắt:
Giải :
Pđ= 20W
Gọi I là cờng độ dòng điện trong mạch
U= 24V
=> Công suất tiêu thụ của mạch :
R= 4
P = U.I= 24I
Công suất này là tổng của công suất tiêu hao trên điện trở và

công suất của đèn
Uđ =?
Iđ=?
Ta có: P = Pđt+ Pđ
H=?
=> 24I = I2R + 20
=> 24I = 4I2 + 20
=> I2 6I +5 = 0
Giải phơng trình này ta đợc 2 nghiệm dơng:
I1 = 1A;
I2 = 5A
+) Nghiệm I2= 5A thì công suất tiêu hao trên điện trở là:
P dt = 52.4= 100W quá lớn so với công suất tiêu thụ trên
đèn, không phù hợp với thực tế, do đó nghiệm I2 = 5A bị loại
+) Nghiệm I1 = 1A thì công suất tiêu hao trên điện trở là:
Pđt= 12.4= 4W là phù hợp với thực tế
Khi đó hiệu sất của nguồn điện là:
P
20
20
5
.100% =
.100% = .100% = 83,3%
H = d .100% =

P

24.I

24.1

6

Đối với dạng bài tập 4; 5 và 6 cn lu ý: khi hiệu điện thế làm việc không bằng
hiệu điện thế định mức của dụng cụ tiêu thụ điện , để dụng cụ đó có thể hoạt động
bình thờng thì ta phải mắc thêm điện trở phụ. Việc mắc thêm đó phải đảm bảo: Cờng độ dòng điện đi qua dụng cụ phải bằng cờng độ định mức của dụng cụ đó
12


thì dụng cụ mới hoạt động bình thờng đợc. Đồng thời khi hớng dẫn học sinh giải
loại toán này giáo viên cần lu ý học sinh cách mắc đó phải phù hợp với thực tế để
lựa chọn nghiệm đúng cho bài toán.
Dng 3: Dạng bài tập : Xác định điện trở của vật dẫn khi biết công suất tiêu
thụ
Bài tập 7: Giữa hai điểm của một đoạn mạch điện có 2 điện trở R1 và R2 mắc song
song, rồi nối tiếp với một điện trở RA = 6 .Điện trở R1 nhỏ hơn R2 và có giá trị R1=
6 . Biết công suất tiêu thụ trên R2 là 12W, hãy tính R2, biết hiệu điện thế ở hai đầu
đoạn mạch là U= 30V
Tóm tắt
(R1// R2)nt RA

Giải :
Điện trở tơng đơng của R1 và R2 là:

R1 < R 2

R12=

R1= 6

Điện trở tơng đơng của đoạn mạch:

RA = 6

R = R12+ RA =

P2= 12W

Cờng độ dòng điện trên mạch chính:

R1 .R2
6 R2
=
R1 + R2 6 + R2
6 R2
+ RA
6 + R2

U=30V

30(6 + R2 ) 2,5(6 + R2 )
U
30
=
=
=
6 R2
12 R2 + 36
R2 + 3
I= R

+6
6 + R2

R2 =?

Cờng độ dòng điện qua R2:
I2=I.

R1
2,5(6 + R2 )
6
15
=
.
=
R1 + R2
R2 + 3 6 + R2 R2 + 3

Công suất tiêu thụ trên R2:

P2 = I22.R2= R2( R15+ 3) 2
2

Theo giả thiết, P2= 12W, vậy ta có phơng trình:
15

R2( R + 3 ) 2 = 12
2
R2. 15.5 = 4.(R2+3)2
=> 4R22 51R2 + 36 = 0

= 512- 4.4.36 = 2025 = 452
Phơng trình bậc 2 trên có 2 nghiệm dơng:

51 + 45
= 12
8
51 45
= 0,75
R2 =
8
Vì R2> R1= 6 nên ta chỉ lấy nghiệm R2 =12

R2 =

13


Bài tập 8: Có 2 điện trở R1= 3 và R2 = 6 mắc chúng nối tiếp nhau, và với một
am pe kế vào một nguồn điện có hiệu điện thế U không đổi. Nếu chúng mắc nối tiếp
nhau thì tổng công suất nhiệt tỏa trên hai dây là 12,96W. Nếu chúng mắc song song
thì tổng công suất ấy là 32W. Tính điện trở của am pe kế và hiệu điện thế U.
Tóm tắt:
Giải:
R1= 3 ;
Khi hai điện trở R1 và R2 mắc nối tiếp thì điện trở
tơng
R2 = 6
đơng của đoạn mạch:
(R1= 3 nt R2 = 6 )nt RA
R = R1+ R2+ RA= 3 + 6 + RA = RA + 9

P12 = 12,96W
Khi hai điện trở mắc song song thì điện trở tơng đơng
(R1= 3 // R2 = 6 ) nt RA
của đoạn mạch:

P12 = 32W

R =

R1 .R2
3.6
+ RA = RA +
= RA + 2
R1 + R2
3+6

Công suất tỏa nhiệt trên hai dây trong mỗi trờng hợp:
RA=?
U=?

U2
= I R= 9.
= 12,96
( R A + 9) 2

(1)

U2
= R.I = 2.
= 32

( R A + 2) 2

(2)

P
P

2

2

Từ (1) => U2 = 1,44(RA+ 9)2
(1)
2
2
Từ (2) => U = 16(RA+2)
(2)
Từ (1) và(2) ta có:
1,44(RA+ 9)2 = 16(RA+2)2
=> 0,09(RA +9)2 = (RA + 2)2
=> 0,09RA2 + 1.62RA + 7,29 = RA2 + 4RA +4
=> 0,91RA2 + 2,38RA 3,29 = 0
=> 91RA2 + 238RA 329 = 0
= 1192 91.329 = 44100
119 + 210
= 1 ;
91
119 210
= 3,6 (loại)
RA =

91
=> RA= 1 và U= 12V
' = 210 => RA =

Bài tập 9:Trên một đoạn mạch, hiệu điện thế không đổi U, có một ampe kế, điện
trở r và một biến trở, mắc nối tiếp.Khi điều chỉnh biến trở để cờng độ dòng điện là
I1= 4A thì công suất tiêu thụ trên biến trở là 40W, khi cờng độ dòng điện là I2 = 3A
thì công suất tiêu thụ là 31,5W. Tính công suất tiêu thụ, khi cờng độ dòng điện là I3
= 2A .
Tóm tắt:
Giải:
r nt BT
Điện trở của biến trở khi I1 = 4A, I2= 3A lần lợt là:
I1 = 4A

Rb1=

Pb1= 40W

Rb2=

Pb1
2

=

40
= 2,5
42

2

=

31,5
= 3,5
32

I1
Pb 2
I2

14


I2= 3 A
Pb2= 31,5W
I3= 2A

Ta có: U = (Rb1+ r)I1= (Rb2+ r)I2

=> (2,5 + r ) 4= (3,5 + r )3
=> r = 0,5 và U= (3,5 + 0,5)3= 12V
Pb3 = ?
Khi I3 = 2A
Thì ( Rb3 + 0,5) 2 = 12
=> Rb3 = 5,5
Công suất tiêu thụ của biến trở khi đó:
Pb3 = I32.Rb3 = 22.5,5 = 22W
- Để làm đợc các bài tập 7;8;9 thì học sinh không những phải nắm vững và vận

dụng thành thạo các công thức về công suất mà cần vận dụng tốt các công thức về
đoạn mạch nối tiếp, song song. Học sinh cần đọc kĩ và hiểu rõ đề, tìm các mối liên
hệ giữa các đại lợng , xây dựng nên các phơng trình biểu diễn các mối quan hệ đó,
sử dụng các kĩ năng toán học để giải tìm ra các đại lợng cần tìm.
Bài tập 10: Có 6 bóng đèn 6V- 3W mắc thành hai cụm nối tiếp, mỗi cụm gồm 3
bóng song song, vào hai điểm A, B có hiệu điện thế UAB = 12V.
a) Có thể mắc chúng thành 3 dãy song song, mỗi dãy gồm 2 bóng mắc nối tiếp đợc
không?
b)Nếu khi đang thắp sáng mà một trong các bóng bị đứt tóc, thì các bóng khác ảnh
hởng thế nào?( Độ sáng tăng hay giảm?)
c) Giả sử rằng, nếu dòng điện qua đèn lớn hơn dòng điện định mức 20% thì dèn
hỏng(tức là bị đứt tóc) thì trong hai cách mắc trên, cách nào an toàn hơn, khi một
bóng bị hỏng?
Giải:
a) Vì các bóng có công suất bằng nhau, nên mắc chúng nối tiếp đợc.
Tổng các hiệu điện thế định mức của hai đèn trong mỗi dãy là
U= U1+ U2= 6+ 6 = 12V đúng bằng hiệu điện thế UAB nên đèn sáng
bình thờng.
Hiệu điện thế UAB đợc giữ không đổi nên có thể mắc 6 bóng đèn trên
thành 3 dãy song song, mỗi dãy gồm 2 bóng nối tiếp
b) Nếu mắc 6 đèn thành 3 dãy song song, thì nếu một bóng ở dãy nào
đó đứt tóc, bóng mắc nối tiếp với nó không sáng nữa còn các bóng khác
không bị ảnh hớng gì.
Nếu mắc 6 đèn đó thành 2 cụm nối tiếp, mỗi cụm gồm 3 bóng song
song, thì khi một đèn đứt dây tóc thì công suất tiêu thụ trên 2 cụm sẽ
thay đổi, cả 5 đèn còn lại đều bị ảnh hởng.
Thật vậy:
Cờng độ dòng điện định mức của mỗi đèn:
Iđ =

P

d

Ud

=

3
= 0,5 A
6

Điện trở của mỗi đèn:
Rđ =

Ud
6
=
= 12
Id
0,5

cụm còn đủ 3 bóng, điện trở của cụm vẫn là:
15


R1 =

Rd 12
=

= 4
3
3

cụm còn 2 bóng , điện trở của cụm này là:
R2 =

Rd 12
=
= 6
2
2

Khi đó điện trở toàn phần của mạch điện là:
R = R1 + R2 = 6 + 4 = 10
Nên cờng độ dòng điện trên mạch chính là:
I=

U 12
=
= 1,2 A
R ' 10

ở cụm 3 bóng, dòng điện qua mỗi bóng có cờng độ:
Iđ=

I ' 1,2
=
= 0,3 A
3

3

Iđ = 0,3A < Iđ = 0,5A nên các bóng ở cụm này bị tối đi
ở cụm 2 bóng, dòng điện qua mỗi bóng có cờng độ:
I ' 1,2
Iđ= = = 0,6 A
2
2

Iđ = 0,6A > Iđ = 0,5A nên các bóng ở cụm này sáng hơn mức
bình thờng.
c) Với 2 đèn còn lại ở cụm đã một bóng đã bị đứt dây tóc, độ
tăng cờng độ dòng điện là: Iđ = Iđ - Iđ = 0,6 0,5 = 0,1A
Ta thấy: Iđ =

1
I d = 20% Iđ
5

Hai đèn này có nguy cơ bị đứt tóc theo. Và sau khi cả hai đèn
đều cháy tóc, thì 3 đèn kia cũng tắt .
Vậy : Cách mắc thành 2 cụm nối tiếp không an toàn, khi một
bóng bị hỏng.
Còn cách mắc thành 3 dãy hoàn toàn an toàn, bóng hỏng không
làm hỏng thêm bóng nào.
Đối với bài tập 10 học sinh cần nắm vng điều kiện để bóng đèn sáng bình thòng:
I = Iđm.Mặt khác học sinh cần nắm vững điều kiện : các bóng mắc nối tiếp thì phải
có công suất bằng nhau.
Đối với câu b của bài này học sinh dễ bị nhầm ở chỗ: Sau khi một bóng ở một cụm
bị đứt tóc thì hiệu điện thế ở mỗi cụm vẫn là 6 V, nên cờng độ dòng điện qua mỗi

bóng không thay đổi( Iđ =

Ud
6
=
= 0,5 A ) nên các đèn vẫn sáng bình thờng (nh vậy
Rd 12

là sai), nên khi hớng dẫn học sinh giải loại bài tập này cần lu ý điều này đối với học
sinh.

16


D¹ng 4: Bµi to¸n định mức:
Bài tập 11: Dùng nguồn điện có hiệu điện thế
không đổi Uo= 32 V để thắp sáng bình thường
một bộ bóng đèn cùng loại ( 2,5V –
1,25W).Dây nối trong bộ bóng có điện trở
không đáng kể. Dây nối từ bộ bóng đến nguồn
có điện trở là R = 1 Ω
a) Tìm công suất tối đa mà bộ bóng có thể
tiêu thụ?
b) Tìm cách ghép bóng để chúng sáng bình
thường?

U0

P
R

A

N

n

.............................
...............................
...............................

M

.............................

Giải:

P P

P

a) Ta có tp = bộ bóng + hao phí
=> Công suất của bộ bóng:
bộ bóng=
tp hp

P
P

P P

= 32I - 1.I2

bộ bóng

= - [(I − 16) 2 ] − 256
Dùng cách tìm cực trị của tam thức bậc 2 ẩn số I ta có:
max= 256 W
b) Có 3 cách đặt phương trình xuất phát cho bài giải: đặt phương trình dòng,
phương trình thế và phương trình công suất.
+) Cách 1:

P

Điện trở một đèn: Rđ =

U2

P

=

2,5 2
= 5Ω
25

Giả sử bóng ghép thành m dãy song song, mỗi dãy có n bóng
Điện trở của đoạn mạch AM là:
RAM =

5n

m

Cường độ dòng điện mạch chính là:
I = m.Iđ = 0,5m
I=

Ta có:

Uo
=
R + R AM

32
= 0,5m
5n
1+
2 = 0,5m + 2,5n
m

 64 = m+ 5n
(1)
Với m, n nguyên dương
Giải phương trình (1) ta có 12 nghiệm sau:
n 1
2
3
4
5
6
7

m 59 54 49 44 39 34 29

8
24

9
19

10
14

11
9
17

12
4


Như vậy ta có 12 cách mắc:
Mắc thành 59 dãy mỗi dãy có 1 bóng
Mắc thành 54 dãy mỗi dãy có 2 bóng
Mắc thành 49 dãy mỗi dãy có 3 bóng
Mắc thành 39 dãy mỗi dãy có 5 bóng
Mắc thành 34 dãy mỗi dãy có 6 bóng
Mắc thành 29 dãy mỗi dãy có 7 bóng
Mắc thành 24 dãy mỗi dãy có 8 bóng
Mắc thành 19 dãy mỗi dãy có 9 bóng
Mắc thành 14 dãy mỗi dãy có 10 bóng
Mắc thành 9 dãy mỗi dãy có 11 bóng

Mắc thành 4 dãy mỗi dãy có 12 bóng
+) Cách 2: Nếu ta đặt phương trình thế:
Uo= UAM+ I.R
Ta có: UAM = 2,5n
I.R = 0,5m.1 = 0,5m
Ta được phương trình (1) đã biết:
64 = m+ 5n
(1)
+) Cách 3: Đặt phương trình theo công suất:
Công suất toàn mạch= công suất hao phí+ công suất bộ bóng( gồm m
dãy song song mỗi dãy gồm n chiếc)
Ta có:
32.0,5m = 1.( 0,5m)2+ 2,5m.n
=> 16m + 0,25 m2 + 2,5 m.n
Nhân cả 2 vế của phương trình cho

4
ta được phương trình:
m

64 = m+ 5n

Bài tập 12:
Trong hình vẽ bên, nếu U0 =15 V, điện
5
trở dây nối Rđ = Ω
3

, bộ bóng loại( 2,5 V – 1,25 W)
a) Công suất lớn nhất mà nguồn hiệu

điện thế này có thể cung cấp cho
bộ bóng là bao nhiêu?
b) Nếu 15 bóng thì ghép như thế nào
để chúng sáng bình thường?
Nếu chưa biết số bóng thì phải dùng bao
nhiêu bóng và ghép như thế nào để
chúng sáng bình thường và có hiệu suất
cao nhất?

P
R
A

U0

N

n

.............................
...............................
...............................
.............................

18

M


Giải:

a) Công suất toàn mạch= công suất hao phí trên dây nối Rd + công suất bộ bóng
=> Công suất bộ bóng = công suất toàn mạch – công suất hao phí trên
dây nối Rd

P = U .I – I R
o

2

d

= 15I -

5 2
I
3

5
45 2
) − 33,75
3
10
15 2
675
= 33,75 W
 5 =
max =
4. −  20
 3

= - (I −

=> P

Vậy công suất lớn nhất mà nguồn hiệu điện thế có thể cung cấp cho bộ bóng
là 33,75 W
b)Giả sử các bóng được mắc thành m dãy song song, mỗi dãy gồm n bóng mắc nối
tiếp
Khi các bóng sáng bình thường
I= 0,5m
UAB = 2,5n
Uo = UAB + I. Rđ
=> 15 = 2,5n + 0,5m.

5
3

15
, ta được:
n
37,5
15 = 2,5 n +
với n là số nguyên dương và là ước của 15
3n

Thay m =

=> n= 15; n = 1
Vậy có 2 cách ghép;
n = 5,m = 3=> có 3 dãy song song, mỗi dãy gồm 5 bóng đèn được mắc nối

tiếp
n = 1,m = 15=> 15 bóng mắc song song
a) Nếu chưa biết số bóng ta phải tìm hai ẩn m và n xuất phát từ phương trình
15 = 2,5n + 0,5m.

5
= 2,5n + 2,5m, với m,n nguyên dương. Kết
3

quả có 5 bộ nghiệm:
n
1
2
3
4
5
m
15
12
9
6
3
=> Có 5 cách mắc:
n = 1, m = 15 => 15 bóng mắc song song
n = 2, m = 12 => có 12 dãy song song, mỗi dãy gồm 2 bóng đèn được mắc nối
tiếp
n = 3, m = 9 => có 9 dãy song song, mỗi dãy gồm 3 bóng đèn được mắc nối
tiếp

19

n = 4, m = 6 => có 6dãy song song, mỗi dãy gồm 4 bóng đèn được mắc nối
tiếp
n = 5, m = 63 => có 3 dãy song song, mỗi dãy gồm 5 bóng đèn được mắc nối
tiếp
Nghiệm có hiệu suất cao nhất :
H=

P
P

bobong

U .I

U

2,5n

n

= U .I = U = 15 = 6
o
o

Dó là nghiệm có n lớn nhất
Nghiệm của bài toán : Dùng 15 bóng ghép thành 3 dãy song song, mỗi dãy có 5
bóng nối tiếp
Bài tập13:

Tìm loại bóng, số bóng và cách ghép để
bóng sáng bình thường
U0
P
N
Người ta dùng một nguồn điện có hiệu
n
điện thế không đổi Uo = 12 V để thắp
.............................
R
sáng các bóng đèn có hiệu điện thế định
...............................
mức Uđ = 6V có công suất được chọn
............................... M
A
trong khoảng từ 1,5W đến 3 W. Dây nối
.............................
có điện trở Rd = 2 Ω . Biết rằng chỉ dùng
một loại bóng có công suất xác định. Hỏi
phải dùng loại nào, bao nhiêu bóng và
ghép như thế nào để chúng sáng bình
thường( chú ý rằng bóng phải ghép đối
xứng, ta chỉ xét bộ bóng gồm m dãy
song song, mỗi dãy có n bóng nối tiếp)
Giải:
Ta thấy rằng do Rd = 2 Ω nên UAB< 12V vậy chỉ còn cách duy nhất là ghép song
song các bóng tức là n=1
Cường độ dòng điện qua bộ bóng:
I=

U 0 − U AB
= 3A
Rd

P

Công suất bộ bóng = U.I = 6.3 = 18 W
Số bóng m phải là số nguyên dương có giá trị:
18
18
≤m≤
3
1,5
Hay: 6 ≤ m ≤ 12

Vậy bài toán có 7 nghiệm sau:
Số bóng m =
6
7

8

9

10

11

12

20


Loi búng cú P =

3W

18
2,25W 2W 1,8W
W
7

18
1,5W
W
11

Cỏch ghộp
Ghộp song song
Khi hng dn hc sinh gii loi toỏn ny giỏo viờn cn lu ý cho hc sinh:
tp =
b búng +
hao phớ
Sau ú thit lp phng trỡnh theo n m ( s dóy) v n ( s búng trờn mi dóy),
t iu kin cho m, n. Gii phng tringf ny ta tỡm c s cỏch mc v s búng
tng ng.
Nu bi yờu cu tỡm cụng sut cc i ca b búng, ta phi thit lp cụng
thc tớnh cụng sut ( thng l tam thc bc hai) ỏp dng phng phỏp tỡm cc tr
ca tam thc bc hai tỡm giỏ tr ln nht ú.
Dng 4:Dạng bài tập đun nớc bằng điện

P P

P

Bài tập 14: Một ấm đun nớc bằng điện có hai đây nung. Nếu dùng riêng dây thứ
nhất thì thời gian để đun sôi nớc là t1, nếu dùng riêng dây thứ hai, thì thời gian đun
là t2. Hỏi nếu dùng cả hai dây mắc nối tiếp, và cả hai dây mắc song song thì thời
gian để đun sôi nớc là bao nhiêu? áp dụng số: t1 = 20ph; t2 = 30ph.
Giải:
Nhiệt lợng Q tỏa ra trên dây trong thời gian t là:
Q = I2R t =

U2
t
R

Q
t
=
2
R
U
U 2t
=> R =
Q

=>

Gọi R1; R2 là điện trở của hai dây nung.

Gọi t là thời gian đun sôi nớc khi hai dây mắc nối tiếp
Với Q và U không đổi, ta có:
t2
t
Q
= 1 =
2
R 1 R2
U
U 2 t1
=> R1 =
Q
2
U t2
R2 =
Q

Khi hai dây mắc nối tiếp, điện trở tơng đơng của đoạn mạch là:
R = R1 + R2
U 2 t1
U 2t 2
U 2t
=>
=
+
Q
Q
Q

=> t = t1+ t2

Vậy : Khi hai dây nung mắc nối tiếp thì thời gian đun sôi nớc
bằng tổng thời gian cần dùng cho mỗi dây riêng rẽ.
Với t1= 20ph; t2 = 30ph, ta đợc:
t = 20 + 30 = 50 phút
21


Với hai dây mắc nối tiếp, thì thời gian đun nóng nớc là 50 phút
b) Khi hai dây mắc song song, điện trở tơng đơng của đoạn mạch:
R =

R1 R2
R1 + R2

Gọi t là thời gian đun sôi nớc trong trờng hợp này
Vì thời gian đun tỉ lệ với điện trở của bếp nên ta có:
U 2 t1 .U 2 t 2
U 2 t1 .U 2 t 2
U 2t '
Q.Q
Q2
= 2
=
Q
U t1 U 2 t 2 U 2 (t1 + t 2 )
+
Q
Q
Q
U 2 t ' U 2 t1 .U 2 t 2

Q
=
. 2
2
Q
Q
U (t1 + t 2 )
t1t 2
t =
t1 + t 2

Với t1 =20ph; t2 = 30 ph, ta đợc:
t =

20.30
= 12
20 + 30

Vậy, với hai dây mắc song song, thì thời gian đun nóng nớc là 12phút
Bài tập 15: Dùng bếp điện để đun nớc. Nếu nối bếp với U1 = 120 V thì thời gian nớc sôi là t1=10phút. Nếu nối bếp với U2 = 80V thì thời gian nớc sôi là t2 =20phút.
Hỏi nếu nối bếp với U3= 60V thì nớc sôi sau thời gian t3 bao lâu? Cho nhiệt hao phí
tỉ lệ với thời gian đun nớc.

Tóm tắt:
U1= 120V
t1 = 10ph
phí
U2=80V

Bài giải :

Gọi Q là nhiệt lợng cần để đun sôi nớc, k là hệ số tỉ lệ hao
nhiệt ứng với 3 trờng hợp, ta có :
2

U t
Q = 1 1 - kt1
R
2
U t
Q = 2 2 - kt2
R
2
U 3 t3
Q=
- kt3
R

t2 = 20ph
U3=80V
t3 = ?

(1)
(2)
(3)

Từ (1) và (2), ta có :
2

U 1 t1
- kt1

R

=

2

U 2 t2
- kt2
R

=> U12t1 - kt1R = U22t2 - kt2R
=> kR (t2- t1 ) = U22t2 U12t1
22


2

t U t U
=> kR = 1 1 2 2
t1 t 2

2

(4)

Từ (2) và (3), ta có :
2

U 3 t3
- kt3

R

2

U 2 t2
- kt2
R

=

=> U32t3 - kt3R = U22t2 - kt2R
=> kR (t2- t3 )
= U22t2 U32t3
2

t U t 3U 3
=> kR = 2 2
t 2 t3

2

(5)

Từ (4) và (5), ta có :
2

2

2

2
t1U 1 t 2U 2
t U t 3U 3
= 2 2
t1 t 2
t 2 t3

=> U12t1t2 U12t1t3 U22t22+ U22t2t3 = U22t1t2 U22t22 U32t1t3
+U32t2t3
=> U32t2t3 U32t1t3 - U22t2t3 + U12t1t3 = U12t1t2 - U22t1t2
2

=> t3 =

2

U 1 t1t 2 U 2 t1t 2
2

2

2

2

=> t3 =

2

U 3 t 2 U 3 t1 + U 1 t1 U 2 t 2

2

t1t 2 (U 1 U 2 )
2

2

2

2

t1 (U 1 U 3 ) t 2 (U 2 U 3 )

Thay số vào ta đợc :
10.60.20.60.(120 2 80 2 )
t3 =
10.60.(120 2 60 2 ) 20.60(80 2 60 2 )

t3 = 1836s = 30,5 phút
Vậy nếu nối bếp với hiệu điện thế 60V thì sau 30,6 phút nớc sôi.
Đối với dạng bài tập 14;15: Khi hớng dẫn học sinh, giáo viên cần lu ý: thời gian
đun tỉ lệ với điện trở dây dẫn và nếu có hao phí nhiệt thì hệ số hao phí nhiệt tỉ lệ với
thời gian đun. Từ đó xây dựng nên mối quan hệ giữa các đại lợng, thiết lập nên các
phơng trình toán học -> sử dụng kĩ năng toán để giải bài tập
Bi tp 16 : Dựng mt bp in loi 200V 1000W hot ng hiu in th
U = 150V un sụi nc. Bp cú hiu sut 80%. S ta nhit ra khụng khớ nh
sau: nu th ngt in thỡ sau 1 phỳt nc h xung 0,50C, m cú m1 = 100g,
c1= 600J/kg.K, nc cú m2= 4200J/kg.K, nhit ban u l 200C.
Tớnh thi gian cn thit un sụi nc.
Gii:

Cụng sut ton phn ca bp khi s dng hiu in th 150V:
2

P = UR

=

150 2 22500
=
R
R

Cụng sut nh mc ca bp:

P

0 =

U 02 200 2 40000
=
=
R
R
R

23


P = 22500.R = 225 = 9
P0 40000.R 400 16

9
=>P = P0
16
=>

Công suất có ích của bếp:

P

1

= H.

P = 0,8. 169 P0 = 0,8. 169 .1000 = 450W

Công suất tỏa nhiệt ra không khí:

Phaophi = ( m c +60m c ).0,5 = (0,1.600 + 060,5.4200).0,5 = 18W
=> (P – P )t = (m c + m c ) (100 -20) = (m c + m c ).80
1 1

’

1

t=

2 2

1 1

(m1c1 + m2 c 2 ).80

P1 − P

=

2 2

1 1

2 2

(0,1.600 + 4200.0,5).80
= 400 s
450 − 18

Vậy sau 400s thì nước sôi.
Đối với dạng bài tập 16: GV cần hướng dẫn học sinh cách tính công suất toàn
phần theo công suất định mức, tính công suất có ích, tính công suất tỏa nhiệt theo
dữ kiện đề bài cho,sau đó tính thời gian đun sôi nước.
Với loại toán này học sinh dễ bị nhầm ở chỗ:
Sau khi tính được toàn phần và hao phí như ở trên rồi tính

P

cóich

=

P

toàn phần

P
–P

hao phí

P

( Cách tính

P

có ích

như vậy là sai).

Cũng có em lại mắc sai như sau : Sau khi tính được
nước và ấm thu vào để nước sôi. Sau đó tính
A=

P

toàn phần

và nhiệt lượng Qthu

Qthu

với A là điện năng do dòng điện cung cấp và tính
H

A = Ptoàn phần.t, từ đó suy ra cách tính t ( Như vậy là sai).
Như vậy các em đã hiểu sai nên dẫn tới cách làm sai. Giáo viên cần phân tích và
lưu ý cho các em: hiệu suất H= 80% là hiệu suất của dòng điện, đó là hiệu suất
chuyển hóa từ điện năng thành nhiệt năng, trong phần chuyển hóa thành nhiệt năng
đó lại có haophi truyền ra bên ngoài và cách tính haophi phải được tính bằng nhiệt
lượng do ấm và nước tỏa ra môi trường trong một đơn vị thời gian như ở trên mới
là đúng

P

P

24


Dạng 5: Bài tập nâng cao:
Bài tập 17: Cho mạch điện nh hình vẽ:
Đ1
U = 12V, trên các bóng đèn có ghi các giá trị
định mức sau: đèn Đ1: 3V 1,5W;
Rx
Đ3
Đ2
đèn Đ2:6V 3W; đèn Đ3: 6V 6W;
Rx là biến trở.
a) Có thể điều chỉnh Rx
+Uđể cả 3 đèn cùng sáng bình thờng

không? Vì sao?
b) Mắc thêm điện trở R1 vào mạch.Hỏi phải mắc R1 vào vị trí nào và chọn giá trị R1
và Rx bằng bao nhiêu để cả 3 đèn đều sáng bình thờng?
Tóm tắt:
U = 12V
đèn :

Giải :
a) Cờng độ dòng điện định mức của mỗi

P

1,5
= 0,5 A
U1
3
3
2
= = 0,5 A
Iđ2 =
U2 6
6
3
= = 1A
Iđ3 =
U3 6

Đ1: 3V 1,5W;

Iđ1 =

1

=

P

Đ2:6V 3W;

P

Đ3: 6V 6W;
Rx là biến trở.
a)Có thể điều chỉnh Rx= ?

Vì mạch gồm : Đ1 nt ( Đ2 // Đ3)
Nên nếu để Đ2 và Đ3 sáng bình thờng thì cờng
độ dòng điện qua đèn Đ1 là:

để cả 3 đèn sáng bình thờng ?
b) R1=? Rx=? để cả 3 đèn đều
I1 = Iđ2 + Iđ3 = 0,5 + 1 = 1,5A > Iđ1
sáng bình thờng?
Nh vậy không thể điều chỉnh Rx để cả 3 đèn đều
sáng bình thờng.
b) Để cả 3 đèn đều sáng bình thờng, thì phải chia bớt
dòng qua Đ1 . Có 2 cách:
+) Cách 1: Mạch gồm: ( Đ2 // Đ3) nt (Đ1 //R1) nt Rx
Sơ đồ mạch điện:
Đ2

Đ1
Rx

Đ3

R1
+U -

Khi đó:
UR1 = Uđ1 = 3V
IR1 = Iđ2 + Iđ3 Iđ1 = 0,5 + 1 0,5 = 1A
Vậy điện trở R1 là:

25