Giải sách bài tập KHTN 8 Kết nối bài 23: Tác dụng của dòng điện thức

23.1. Hãy khoanh vào từ "Đúng” hoặc “Sai” để đánh giá các câu dưới đây khi nói về tác dụng của dòng điện

23.2. Bằng những cách nào quan sát được tác dụng nhiệt của dòng điện?

Hướng dẫn trả lời:

23.3. Hãy chỉ ra tác dụng của dòng điện trong các trường hợp sau đây:

a) Trong phòng được chiếu sáng bởi bóng đèn điện.

b) Đun nước bằng ấm điện.

c) Là quần áo bằng bàn là điện.

d) Mạ vàng hoặc mạ bạc một vật bằng kim loại.

e) Trang trí cây thông ngày Tết bằng các đèn LED.

Hướng dẫn trả lời:

a) Tác dụng phát sáng.

b) Tác dụng nhiệt.

c) Tác dụng nhiệt.

d) Tác dụng hoá học.

e) Tác dụng phát sáng.

23.4. Hãy ghép nội dung ở cột bên trái phù hợp với một nội dung ở cột bên phải để thành một câu hoàn chỉnh.

Hướng dẫn trả lời:

1 – c; 2 – b; 3 – d; 4 – a và c

23.5. Dòng điện chạy qua dụng cụ nào dưới đây khi hoạt động bình thường vừa có tác dụng nhiệt vừa có tác dụng phát sáng?

A. Bóng đèn điện loại dây tóc.

B. Radio (máy thu thanh).

C. Đèn LED.

D. Ruột ấm điện.

Hướng dẫn trả lời:

Đáp án đúng: A

23.6. Tác dụng nhiệt của dòng điện có ích trong các trường hợp nào dưới đây?

a) Quạt điện đang hoạt động.

b) Nồi cơm điện đang nấu cơm.

c) Máy thu hình đang hoạt động.

d) Ấm điện đang đun nước.

Hướng dẫn trả lời:

Trường hợp b, d.

23.7. Hãy liệt kê các trường hợp ứng dụng tác dụng nhiệt và tác dụng hoá học của dòng điện mà em biết.

Hướng dẫn trả lời:

Tác dụng nhiệt: bếp điện, bàn là điện, bóng đèn sợi đốt.

Tác dụng hoá học: mạ điện, tinh chế kim loại (nhôm),...

23.8. Để mạ bạc cho chiếc hộp bằng đồng thì làm theo cách nào dưới đây?

A. Nối hộp đồng với cực dương của nguồn điện rồi nhúng hộp vào dung dịch muối bạc.

B. Nối hộp đồng với cực âm của nguồn điện rồi nhúng hộp vào trong dung dịch muối bạc.

C. Nối một thỏi bạc với cực âm của nguồn điện, nồi hợp đồng với cực dương của nguồn điện, tất cả nhúng trong dung dịch muối bạc dễ cho dòng điện chạy qua dung dịch.

D. Nối một thỏi bạc với cực dương của nguồn điện, nổi hộp dõng với cực âm của nguồn điện, tất cả nhúng trong dung dịch muối bạc dễ cho dòng điện chạy qua dung dịch.

Hướng dẫn trả lời:

Đáp án đúng: D

23.9. Một nguồn điện không đánh dấu cực. Bằng cách nào có thể xác định được cực dương (+) và cực âm ( -) của nguồn điện này?

Hướng dẫn trả lời:

Dùng đèn LED (đã biết hai cực của đèn) để thử. Mắc mạch điện gồm nguồn điện, đèn LED, dây nối đèn LED với hai cực của nguồn điện (lưu ý cần mắc thêm điện trở bảo vệ đèn LED). Nếu đèn LED phát sáng thì cực dương của đèn nối với cực dương của nguồn điện. Nếu dàn không sáng tức là cực dương của đèn nối với cực âm của nguồn điện.

23.10*. Bóng đèn điện

Ứng dụng tác dụng của dòng điện người ta chế tạo ra các loại bóng đèn để chiếu sáng. Hiện nay trên thị trường thường có các loại bóng đèn: đèn sợi đốt, đèn huỳnh quang hay đèn ống (đèn tuýp), đèn compact, đèn LED.

Đèn sợi đốt

Dây tóc là bộ phận chính của bóng đèn sợi đốt được làm bằng kim loại volfram. Dây tóc của đèn được bảo vệ bên ngoài bằng một lớp thuỷ tinh trong suốt hoặc mở đã được hút không khí ra và bơm vào các khí trơ. Kích cỡ bóng phải đủ lớn để không bị hơi nóng làm nó. Hầu hết bóng đèn đều được lắp vào đui đèn, dòng điện sẽ đi qua đui đèn vào đến dây tóc làm nó nóng lên đến mức phát ra ánh sáng. Ngày nay đèn sợi đốt thường ít được dùng hơn vì hiệu suất phát quang rất thấp khi khoảng 5% điện năng được biến thành quang năng, phần còn lại tỏa nhiệt nên khi sờ vào bóng đèn có cảm giác nóng và có thể bị bỏng).

Đèn huỳnh quang, đèn compact

Đèn huỳnh quang hay gọi đơn giản là đèn tuýp (hay đèn ống) gồm điện cực làm bằng dây volfram, có dạng lò xo xoắn, nối ra ngoài qua chân diện và vỏ đèn phủ một lớp bột huỳnh quang (hợp chất chủ yếu là phosphorus). Ngoài  ra, người ta còn bơm vào đèn một ít hơi thuỷ ngân và khí trơ (neon, argon. để làm tăng độ bền của điện cực và tạo ánh sáng màu.

Nguyên lí làm việc: Khi đóng điện, hiện tượng phóng điện giữa hai điện cực làm phát ra tia tử ngoại (tia cực tím). Tia tử ngoại tác dụng vào lớp bột huỳnh quang làm đèn phát sáng. Ngoài ra, dễ giúp cho hiện tượng phóng điện xảy ra, người ta phải lắp thêm chắn lưu và tắc-te.

Do ít tỏa nhiệt ra môi trường nên đèn huỳnh quang sẽ cho hiệu suất phát sáng cao hơn nhiều so với đèn sợi đốt và có tuổi thọ cao hơn. Bình quân, dùng đèn huỳnh quang tiết kiệm hơn đèn sợi đốt 8 đến 10 lần. Hiện nay, ngoài thị trường xuất hiện đèn huỳnh quang thu nhỏ (còn gọi là đèn compact). Nó cũng rất giống với đèn huỳnh quang nhưng hiệu suất phát quang cao hơn và tiết kiệm điện năng tốt hơn. 

Đèn LED 

Cơ chế hoạt động của đèn LED sẽ được học ở môn Vật lí cấp Trung học phổ thông. Đèn LED có hai đầu dây ra ngoài, một đầu là cực dương (+), một đầu là cực âm (-)

Cho dòng điện chạy qua đèn LED đúng chiều (cực dương của đèn nối với cực dương của nguồn điện, cực âm của đèn nối với cực âm nguồn điện) thì đèn phát sáng.

Ánh sáng phát ra từ đèn LED có màu khác nhau tùy thuộc vào tạp chất trong chip bán dẫn của đèn LED. Hiện nay, đèn LED đang dần dần được thay thế cho các loại đèn truyền thống khác như đèn sợi đốt, đèn halogen. Dùng đèn LED vào mục đích chiếu sáng tiết kiệm điện năng so với đèn sợi đốt vì hiệu suất phát quang cao và tuổi thọ của nó rất lớn (có thể đến 100.000 giờ).

a) Hãy chọn câu đúng.

A. Khi có dòng điện chạy qua, dây tóc bóng đèn nóng lên tới nhiệt độ cao và phát sáng.

B. Dây tóc bóng đèn được làm bằng bất cứ kim loại nào.

C. Bên trong bóng đèn sợi đốt là chân không.

D. Tuổi thọ của bóng đèn sợi đốt rất cao.

b) Khoanh vào từ“Đúng” hoặc “Sai với mỗi nhận định dưới đây về các loại bóng đèn điện.

c) Bộ phận phát sáng của bóng đèn sợi đốt là bộ phận nào? Hãy giải thích vì sao bộ phận đó có thể phát sáng.

d) Ngày nay, người ta ít sử dụng bóng đèn sợi đốt để thắp sáng, hãy giải thích vì sao?

Hướng dẫn trả lời:

1. Đáp án đúng: A

3. Bộ phận chính của dàn sợi đốt là dây tóc làm bằng kim loại volfram. Volfram là kim loại nóng chảy ở nhiệt độ rất cao. Dòng điện chạy qua dây tóc, do tác dụng nhiệt, làm cho dây tóc nóng lên đến nhiệt độ cao và phát sáng.

4. Ngày nay bồng đèn sợi đốt ít được sử dụng vì hiệu suất phát quang của nó rất thấp (khoảng 5%). Do đó dùng đèn sợi đốt chiếu sáng sẽ tốn nhiều năng lượng diện và như vậy tồn nhiều chi phí.