Giải KHTN 9 sách VNEN bài 12: Sử dụng an toàn và tiết kiệm điện

A. Hoạt động khởi động

Quan sát hình vẽ và trả lời câu hỏi:

Câu 1. Bạn làm như vậy có đảm bảo an toàn về điện không? Vì sao? Bạn nên làm như thế nào để đảm bảo an toàn? 

Trả lời:

Bạn làm như vậy không đảm bảo an toàn vì tay bạn vẫn còn ướt mà tháo bóng đèn như vậy dễ bị giật điện. Để đảm bảo an toàn bạn cần đảm bảo chắc chắn nguồn điện đã tắt, lau khô tay rồi mới thay bóng đèn. 

Câu 2. Bạn định sử dụng một bóng compăc thay cho bóng đèn bị cháy. Điều này có lợi gì?

Trả lời:

* Điều này có lợi vì bóng đèn compac:

- Bóng đèn compac hiệu suất chiếu sáng tốt hơn nên tiết kiêm điện năng

- Thời gian chiếu sáng lâu

- Ít tỏa nhiệt 

- Bền 

B. Hoạt động hình thành kiến thức

1. Sử dụng an toàn điện

- Tại sao khi tay, chân hay người bị ướt nước thì không được cầm vào các phích cắm, dây điện của các dụng cụ điện?

- Trên hình 12.2 đâu là dây nối dụng cụ điện với đất? Dòng điện chạy qua dây dẫn nào khi dụng cụ này hoạt động bình thường?

- Trong trường hợp ở hình 12.3 dây dẫn điện bị hở và tiếp xúc với vỏ kim loại của dụng cụ. Nhờ dây tiếp đất mà người sử dụng nếu chạm tay vào vỏ dụng cụ cũng không nguy hiểm. Hãy giải thích vì sao?

- Các quy tắc an toàn khi sử dụng điện

Trả lời:

- Khi tay, chân hay người bị ướt nước thì không được cầm vào các phích cắm, dây điện của các dụng cụ điện vì khi tay, chân hay người bị ướt làm cho điện trở cơ thế người giảm xuống rất dễ bị giật, nguy hiểm đến tính mạng con người.

- Hình 12.2

- Trong trường hợp ở hình 12.3 dây dẫn điện bị hở và tiếp xúc với vỏ kim loại của dụng cụ. Nhờ dây tiếp đất mà người sử dụng nếu chạm tay vào vỏ dụng cụ cũng không nguy hiểm. Vì khi dây dẫn điện bị hở tiếp xúc với kim loại thì dòng điện sẽ chạy qua dây dẫn đất dẫn xuống đất nên người không nguy hiểm.

- Các quy tắc an toàn khi sử dụng điện:

+ Chỉ làm thí nghiệm với các nguồn điện có hiệu điện thế dưới 40V.

+ Phải sử dụng dây dẫn có vỏ bọc cách điện.

+ Không được tự mình chạm vào mạch điện dân dụng và các thiết bị điện nếu chưa biết rõ cách sử dụng.

+ Khi có người bị điện giật thì không được chạm vào người đó mà cần tìm cách ngắt ngay công tắc điện và gọi người cấp cứu.

C. Hoạt động luyện tập

Bài 1. Việc gì không nên làm trong các việc sau?

a. Thay dây chì bằng dây đồng trong cầu chì.

b. Dùng dao cắt ngang dây điện trong mạch điện.

c. Cầm phích cắm điện bị ẩm ướt cắm vào ổ lấy điện.

d. Khi thấy dây điện bị bốc cháy thì dội nước vào dây.

e. Ngắt nguồn điện trước khi sửa chữa mạng điện.

f. Thường sử dụng máy giặt khi trong máy có rất ít quần áo (so với khả năng giặt của máy).

g. Để tủ lạnh gần nguồn nhiệt.

h. Hạn chế mở tủ lạnh khi không cần thiết.

k. Sử dụng bóng đèn tiết kiệm điện.

Trả lời:

* Các việc không nên làm là:

a. Vì dây đồng có nhiệt độ nóng chảy cao hơn rất nhiều so với dây chì. Nên khi gặp sự cố ngắn mạch, quá tải xảy ra . Dây đồng khó bị đứt sẽ ảnh hưởng tới đồ dùng điện.

b. Vì gây hỏng mạch điện và nguy hiểm đến tính mạng con người.

c. Khi phích cắm bị ướt dễ bị truyền điện ra ngoài gây nguy hiểm đến tính mạng con người.

d. Vì nước dẫn điện nên làm thế điện bị truyền ra ngoài gây nguy hiểm đến tính mạng con người. 

f. Vì gây lãng phí điện năng

g. dễ gây cháy nổ hỏng vật dụng điện.

Bài 2. Tính cường độ dòng điện qua cơ thể người nếu ta chạm vào các cực của pin có hiệu điện thế 12V, biết điện trở cơ thể người là 100000 Ω. Nếu da ta ẩm ướt, điện trở là 1000 $\Omega$ thì cường độ dòng điện là bao nhiêu?

Trả lời:

- Cường độ dòng điện qua cơ thể người khi điện trở cơ thể người là 100000 Ω là: 

$I = \frac{U}{R} = \frac{12}{ 100000} = 1,2 . 10^{−4}$

- Cường độ dòng điện qua cơ thể người khi da ta rất ẩm ướt là:

$I′ = \frac{U}{R’} = \frac{12}{ 1000} = 0,012$

Bài 3. Quan sát hình 12.4 điều gì có thể dẫn tới tình huống mất an toàn về điện? Ta cần làm gì trong tình huống này?

Trả lời:

- Dây điện bị ngấm nước, nếu dây bị đưt có thể gây chập điện, và gây nguy hiểm cho con người nếu không may dẫm phải nước đấy.

- Trong tình huống này ta cần ngắt nguồn điện, kê tủ lạnh ra một bên, lau khô vũng nước, kiểm tra dây dẫn xem có hỏng không, nếu có thì thay dây mới rồi sử dụng bình thường. Chú ý để tủ lạnh chỗ khô ráo tránh nơi ẩm ướt, dột. 

Bài 4. Cần làm gì khi gặp tình huống nhìn thấy người bị giật?

Trả lời:

Khi có người bị điện giật thì không được chạm vào người đó mà cần tìm cách ngắt ngay công tắc điện, gọi người cấp cứu, nếu họ bất tỉnh nhân sự kiểm tra xem người đó còn thở không tiến hành hô hấp nhân tạo.

Bài 5. Trong gia đình, các thiết bị nung nóng bằng điện sử dụng nhiều điện năng. Biện pháp nào sau đây hợp lí nhất?

a. Không sử dụng các thiết bị nung nóng bằng điện.

b. Không đun nấu bằng bếp điện.

c. Chỉ sử dụng các thiết bị nung nóng bằng điện có công suất nhỏ trong thời gian tối thiểu cần thiết.

d. Chỉ đun nấu bằng điện và sử dụng các thiết bị nung nóng khác như bàn là, máy sấy tóc,... trong thời gian tối thiểu cần thiết. 

Trả lời:

* Chọn D

Bài 6. Một bóng đèn dây tóc giá 7500 đ, có công suất 75W, thời gian thắp sáng tối đa là 1000 h. Một bóng đèn compac giá 60000 đ, công suất 15W, có độ sáng bằng bóng đèn dây tóc nói trên, thời gian thắp sáng tối đa là 8000 h.

a. Tính điện năng sử dụng của mỗi loại bóng đèn trên trong 8000 h.

b. Tính toàn bộ chi phí (tiền mua bóng điện và tiền điện phải trả) cho việc sử dụng mỗi loại bóng này trong 8000 h, nếu giá 1kW.h là 1500 đ.

c. Sử dụng loại bóng đèn nào lợi hơn? Vì sao?

Trả lời:

a. - Điện năng sử dụng của bóng đèn sợi đốt trong 8000 giờ là:

A1 = P1 . t = 75 . 8000 = 600000 W.h = 600kW.h

- Điện năng sử dụng của bóng đèn compac trong 8000 giờ là:

A2 = P2 . t = 15 . 8000 = 120000 W.h = 120kW.h

b. Toàn bộ chi phí khi sử dụng bóng đèn sợi đốt trong 8000 h là:

7500 . 8 + 600 . 1500 = 960000 đ

Toàn bộ chi phí khi sử dụng bóng đèn compac trong 8000 h là:

60000 + 120 . 1500 = 240000 đ

c. Sử dụng bóng đèn compac tiện lợi hơn vì nó tiết kiệm tài chính cho gia đình, tiêu thụ ít điện năng, có tuổi thọ cao.

Bài 7. Hãy sử dụng định luật Ôm và biểu thức tính điện năng để đưa ra và giải thích một biện pháp đảm bảo an toàn khi sử dụng điện và một biện pháp để sử dụng tiết kiệm điện năng.

Trả lời:

- Biện pháp tiết kiệm điện: Sử dụng những dụng cụ điện có công suất thấp vì A = Pt tỉ lệ thuận với P nên P càng thấp thì A càng thấp. 

- Biện pháp an toàn: sử dụng những vật có điện trở cao làm chất cách điện vì I tỉ lệ nghịch với R.

D. Hoạt động vận dụng

Bài 1. Một bạn hay quên tắt đèn khi rời khỏi nhà. Hãy nghĩ cách giúp bạn này để tránh lãng phí điện và đảm bảo an toàn điện.

Trả lời:

Dán tờ giấy có dòng chữ quên tắt đèn ở cửa ra vào, nơi dễ chú ý. Khi ra khỏi nhà bạn ấy sẽ thấy dòng chữ đó và quay lại kiểm tra, dần sẽ tạo thành thói quen và không quên nữa. 

Bài 2. Vì sao khi mạch điện ở gia đình bị đoản mạch thì có thể gây ra hỏa hoạn? Có những biện pháp gì để phòng tránh điều này?

Trả lời:

- Khi mạch điện ở gia đình bị đoản mạch thì có thể gây ra hỏa hoạn vì hiện tượng đoản mạch sẽ gây ra cường độ dòng điện rất lớn dẫn tới hiện tượng tỏa nhiệt lượng mạnh gây cháy nổ. 

- Biện pháp:

+ Cần lắp cầu chì ở mỗi công tắc để ngắt mạch ngay khi cường độ dòng điện qua cầu chì quá lớn. 

+ Mỗi thiết bị điện cần sử dụng công tắc riêng.

+ Tắt các thiết điện rút phích cắm ngay khi không còn sử dụng.

Bài 3. Hãy liệt kê ít nhất ba thiết bị điện sử dụng nhiều điện ở nhà em. Hãy nêu các biện pháp hợp lí để tiết kiệm điện khi sử dụng mỗi thiết bị này. Ước lượng điện năng sẽ tiết kiệm được khi áp dụng các biện pháp nói trên.

Trả lời:

- 3 thiết bị điện sử dụng nhiều điện:

• Bóng đèn sợi đốt
• Ấm nước
• Điều hòa

- Biện pháp:

• Thay bóng đèn sợi đốt bằng bóng đèn compac tiết kiệm điện.
• Sử dụng các dụng cụ trong thời gian tối thiểu cần thiết.
• Tắt khi không sử dụng.
• Điều hòa không bật qua đêm có hẹn giờ.

E. Hoạt động tìm tòi mở rộng

Bài 1. Tại sao chim đậu trên dây điện cao thế lại không bị nguy hiểm? Chim bị giật chết khi đậu trên đường dây tải điện trong trường hợp nào?

Trả lời:

- Với những con chim đậu trên dây điện các bạn quan sát  để ý  kỹ sẽ thấy rằng chúng đều đậu hai chân trên cùng  một dây điện. Lúc này cơ thể của chúng chỉ tiếp xúc với một dây, hay nói cách khác là điện thế giữa hai chân của chúng bằng nhau, không có sự chênh áp, do đó không có dòng điện truyền qua cơ thể chúng nên chúng không bị điện giật.

- Chúng bị điện giật khi chúng không đậu hai chân lên cùng một dây.

Bài 2. Hãy tìm hiểu vì sao không nên sử dụng điện thoại khi điện thoại đang được sạc điện. 

Trả lời:

Không nên sử dụng điện thoại khi điện thoại đang được sạc điện vì điện thoại sẽ nóng lên dễ gây ra hiện tượng cháy nổ gây nguy hiểm cho người sử dụng.