Bài 12: Công suất điện - Giải BT Vật lí lớp 9
Bài 12: Công suất điện
A – ÔN TẬP
I - Công suất định mức của dụng cụ điện
1. Số Vôn và số Oat trên dụng cụ điện
C1: Cùng một hiệu điện thế, đèn có số Oát nhỏ hơn thì sáng yếu hơn, và ngược lại, đèn có số Oát lớn hơn thì sáng mạnh hơn.
C2. Đơn vị của công suất là Oát (W): 1W = 1J/1s
2. Ý nghĩa của số Oat trên dụng cụ điện
C3.
- Bóng đèn sáng mạnh hơn khi có công suất lớn hơn
- Bếp điện nóng ít hơn khi có công suất nhỏ hơn
II - Tính công suất điện
1. Thí nghiệm
C4:
+ Đèn 1: U. I = 6.0,82 = 5
+ Đèn 2: U. I = 6.0,51 = 3
2. Công thức tính công suất điện
C5:
Ta có: P = UI và U = IR nên P = I2R
III - Vận dụng
C6:
- Khi đèn sáng bình thường:
Công suất tiêu thụ (P) của đèn bằng công suất định mức P = 75W
Suy ra bóng đèn có cường độ dòng điện là: I = P/U = 75/220 = 0,341A
Khi đó đèn có điện trở là: R = U/I = 220/0,341 = 645Ω
- Bóng đèn này có thể dùng loại cầu trì 0,5A vì nó đảm bảo cho đèn hoạt động bình thường và khi đoản mạch sẽ nóng chảy, tự động ngắt mạch.
C7:
- Bóng đèn có công suất là P = U. I = 12.0,4 = 4,8W
- Khi đó điện trở của đèn là R = U/I = 12/0,4 = 30Ω
C8:
Bếp có cường độ dòng điện là
Bếp điện có công suất là
B – LÀM BÀI TẬP
I – Bài tập sách bài tập
Câu 12.1 trang 38 Vở BT Vật Lí 9: Đáp án B vì P = U. I
Câu 12.2 trang 38 Vở BT Vật Lí 9:
a. Để đèn sáng bình thường, hiệu điện thế định mức cần đặt vào hai đầu bóng đèn là 12V, công suất định mức của bóng đèn là 6W.
b. Bóng đèn có cường độ dòng điện định mức chạy qua là:
I = P / U = 6/12 = 0,5A
c) Khi đèn sáng bình thường thì điện trở của nó là: R = U2/P = 122/6 = 24Ω
Câu 12.3 trang 38 Vở BT Vật Lí 9:
Khi đó độ sáng và công suất của đèn sẽ lớn hơn trước. Bởi vì khi bị đứt và được nối dính lại thì dây tóc của bóng đèn ngắn hơn nên điện trở của dây tóc nhỏ hơn. Mà hiệu điện thế giữa hai đầu dây tóc vẫn như trước nên công suất P = U2/R sẽ lớn hơn.
Câu 12.4 trang 38 VBT Vật Lí 9:
Khi hai bóng đèn hoạt động cùng hiệu điện thế định mức thì bóng đèn nào có công suất lớn hơn sẽ có điện trở nhỏ hơn. Vậy, đèn 2 có điện trở nhỏ hơn nên dây tóc đèn 2 nhỏ hơn đèn 1
(vì U1 = U2 = 220V)
=> Bòng đèn 60W sẽ có dây tóc dài hơn và dài hơn 1,25 lần.
Câu 12.5 trang 38 Vở BT Vật Lí 9:
a. Dòng điện chạy qua dây nung của nồi có cường độ định mức là
b. Điện trở dây nung của nồi khi nồi đang hoạt động bình thường là:
Câu 12.6 trang 38 Vở BT Vật Lí 9:
Đèn có công suất là: P = 60: 4 = 15W
(Vì P = U2/R, nên khi điện trở của đèn trong cả hai trường hợp là như nhau, hiệu điện thế đặt vào đèn giảm đi hai lần thì công suất của đèn sẽ giảm đi bốn lần)
Câu 12.7 trang 39 Vở BT Vật Lí 9: Đáp án B.
Máy nâng có công suất là:
Nếu bỏ qua công suất hao phí, công suất của động cơ điện để nâng được vật trên là P ≥ 0,75 kW. Vậy máy nâng cần có công suất là: P = 0,8 kW
II - Bài tập nâng cao
Câu 12a trang 39 Vở BT Vật Lí 9: Mắc một bóng đèn 220V-110W vào lưới điện có hiệu điện thế 110 V. Bỏ qua sự phụ thuộc của điện trở dây tóc vào nhiệt độ. Công suất tiêu thụ của bóng đèn là bao nhiêu?
Tóm tắt đề bài:
Uđm = 220V, Pđm = 110W; U = 110V; P =?
Đáp án:
Bóng đèn có điện trở là:
Công suất tiêu thụ trên đèn khi U = 110V là:
Câu 12b trang 39 Vở BT Vật Lí 9: Hai bóng đèn dây tóc có ghi 220V - 40W và 220V -100W. Giả sử tiết diện và vật liệu làm dây tóc của chúng là như nhau. Hỏi dây tóc của đèn nào dài hơn và dài hơn bao nhiêu lần?
Tóm tắt đề bài:
Đèn 1 ghi 220V - 40W, đèn 2 ghi 220V - 100W
S1 = S2, cùng một vật liệu; l1/l2 =?
Đáp án:
Vậy dây tóc của bóng đèn 1 dài hơn dây tóc của bóng đèn 2 là 2,5 lần.
Bài 15: Thực hành: Xác định công suất của các dụng cụ điện
1. Trả lời câu hỏi
a. Hệ thức nào là liên hệ giữa công suất P của một dụng cụ điện hoặc một đoạn mạch liên hệ với hiệu điện thế U và cường độ dòng điện I?
Hiệu điện thế và cường độ dòng điện liên hệ với nhau bằng công thức: P = U. I
b. Dùng dụng cụ gì để đo hiệu điện thế? Dụng cụ này được mắc như thế nào vào đoạn mạch cần đo?
- Hiệu điện thế được đo bằng Vôn kế.
- Cách mắc Vôn kế trong mạch: Vôn kế được mắc song song với đoạn mạch cần đo hiệu điện thế, sao cho chốt (+) của vôn kế được mắc về phía cực (+) của nguồn điện, chốt (-) của vôn kế được mắc về phía cực (-) của nguồn điện.
c. Dùng dụng cụ gì để đo cường độ dòng điện? Dụng cụ này được mắc như thế nào vào đoạn mạch cần đo?
- Cường độ dòng điện được đo bằng Ampe kế.
- Cách mắc Ampe kế trong mạch: Ampe kế được mắc nối tiếp với đoạn mạch cần đo cường độ dòng điện chạy qua nó, sao cho chốt (+) của ampe kế được mắc về phía cực (+) của nguồn điện, chốt (-) của ampe kế được mắc về phía cực (-) của nguồn điện.
2. Xác định công suất của bóng đèn pin
Bảng 1:
a. Tính rồi điền vào bảng những giá trị công suất của bóng đèn trong mỗi lần đo.
b. Nhận xét: Khi hiệu điện thế đặt vào hai đầu bóng đèn tăng thì công suất của bóng đèn tăng. Ngược lại, khi hiệu điện thế đặt vào hai đầu bóng đèn giảm thì công suất của bóng đèn giảm.
3. Xác định công suất của quạt điện
Bảng 2:
a. Tính và điền vào bảng 2 giá trị công suất của quạt điện tương ứng trong mỗi lần đo.
b. Công suất trung bình của quạt điện có giá trị là:
