Giải chi tiết khoa học tự nhiên 9 KNTT bài 13 Năng lượng của dòng điện và công suất điện

KHỞI ĐỘNG

Câu hỏi: Gia đình em thường sử dụng những loại bóng đèn điện nào để thắp sáng? Em có biết ý nghĩa của các số liệu ghi trên nhãn bóng đèn điện hay không?

Bài làm chi tiết:

- Gia đình em thường sử dụng những loại bóng đèn như đèn đèn LED, đèn huỳnh quang để thắp sáng.

- Trên nhãn bóng đèn thường có 2 số liệu đó là điện áp định mức và công suất định mức. Điện áp định mức và công suất định mức cho ta biết giá trị điện áp và công suất để đèn hoạt động bình thường, liên tục mà không gây ra hỏng.

I. NĂNG LƯỢNG ĐIỆN

Câu hỏi 1: Tìm ví dụ trong thực tế chứng tỏ dòng điện có năng lượng.

Bài làm chi tiết:

Ví dụ trong thực tế chứng tỏ dòng điện có năng lượng: Dòng điện làm nóng các thiết bị như: nồi cơm điện, bàn là, máy sưởi…; dòng điện chạy qua động cơ làm cánh quạt quay, …

Câu hỏi 2: Những thiết bị tiêu thụ điện sau đây hoạt động nhờ có năng lượng điện (điện năng): đèn dây tóc, quạt điện, đèn huỳnh quang (đèn ống), bàn là điện, nồi cơm điện. Năng lượng điện sử dụng trong các thiết bị này đã chuyển hóa thành các dạng năng lượng nào?

Bài làm chi tiết:

Sự chuyển hóa năng lượng ở các thiết bị điện:

- Đèn dây tóc: điện năng chuyển hóa thành nhiệt năng và quang năng.

- Quạt điện: điện năng chuyển hóa thành cơ năng và nhiệt năng.

- Đèn huỳnh quang (đèn ống): điện năng chuyển hóa thành cơ năng và nhiệt năng.

- Bàn là, nồi cơm điện: điện năng chuyển hóa thành nhiệt năng và quang năng.

Câu hỏi 3: Tính năng lượng điện mà động cơ điện một chiều tiêu thụ trong thời gian 30 phút, biết hiệu điện thế giữa hai đầu động cơ là 12 V và cường độ dòng điện chạy qua động cơ là 0,5 A.

Bài làm chi tiết:

Đổi: 30 phút = 0,5 giờ

Năng lượng điện mà động cơ điện một chiều tiêu thụ là:

W = UIt = 12.0,5.0,5 = 3J

Câu hỏi 4: Hiệu điện thế giữa hai đầu dây tóc một bóng đèn sợi đốt là 3,5 V, điện trở của dây tóc bóng đèn khi phát sóng là 12 . Năng lượng điện mà bóng đèn tiêu thụ trong 4 phút là bao nhiêu?

Bài làm chi tiết:

Đổi: 4 phút =  giờ

Năng lượng điện mà bóng đèn tiêu thụ trong 4 phút là:

W = UIt =  

II. CÔNG SUẤT ĐIỆN

Câu hỏi: Tính công suất điện của một bóng đèn và năng lượng mà bóng đèn tiêu thụ trong 3 h. Biết hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn là 220 V và cường độ dòng điện chạy qua bóng đèn là 0,3 A.

Bài làm chi tiết:

Công suất điện của bóng đèn là: 

P = UI = 220.0,3 = 66 W

Năng lượng điện mà bóng đèn tiêu thụ trong 3 giờ là: 

W = UIt = 220.0,3.3 = 198 J

III. CÔNG SUẤT ĐIỆN ĐỊNH MỨC 

Câu hỏi 1: Giải thích các chữ số ghi trên các thiết bị tiêu thụ dưới đây:

- Bóng đèn pin: 2,5 V – 2,5 W;

- Bàn là điện: 220 V - 1 000 W;

- Bóng đèn sợi đốt: 110 V – 100 W;

Bài làm chi tiết:

- Bóng đèn pin: 2,5 V – 2,5 W có: Điện áp định mức: 2,5 V; Công suất định mức: 2,5 W

- Bàn là điện: 220 V  - 1 000 W có: Điện áp định mức: 220 V; Công suất định mức: 1000 W

- Bóng đèn sợi đốt: 110 V – 100 W có: Điện áp định mức: 110 V; Công suất định mức: 100 W

Câu hỏi 2: Một bóng đèn 220 V – 60 W, nếu được dùng đúng công suất điện định mức thì năng lượng điện mà bóng đèn tiêu thụ trong 4 giờ là bao nhiêu? Cường độ dòng điện chạy qua dây tóc bóng đèn là bao nhiêu?

Bài làm chi tiết:

Năng lượng điện mà bóng đèn tiêu thụ trong 4 giờ là:

W = P.t = 60.4 = 240 J

Cường độ dòng điện chạy dây tóc bóng đèn là: 

I =