Vật Lí 9 Bài 13: Điện năng – Công của dòng điện được THPT Ngô Thì Nhậm biên soạn hy vọng sẽ là là tài liệu hữu ích giúp các em nắm vững kiến thức bài học và đạt kết quả tốt trong các bài thi, bài kiểm tra trên lớp.
Tóm tắt lý thuyết Vật Lí 9 Bài 13
Điện năng
a) Dòng điện có mang năng lượng
Dòng điện có năng lượng vì nó có thể thực hiện công và cung cấp nhiệt lượng. Năng lượng của dòng điện được gọi là điện năng.
Dòng điện qua bếp điện làm bếp điện nóng lên (cung cấp nhiệt lượng)
Dòng điện qua quạt điện làm cánh quạt điện quay (thực hiện công) b) Sự chuyển hóa điện năng thành các dạng năng lượng khác
Điện năng là năng lượng của dòng điện. Điện năng có thể chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác, trong đó có phần năng lượng có ích và có phần năng lượng vô ích.
Tỉ số giữa phần năng lượng có ích được chuyển hóa từ điện năng và toàn bộ điện năng tiêu thụ được gọi là hiệu suất sử dụng điện năng:
Trong đó: Ai là năng lượng có ích
Ahp là năng lượng hao phí vô ích
Atp là năng lượng toàn phần được chuyển hóa từ điện năng
Công của dòng điện
a) Công của dòng điện
Công của dòng điện sản ra trong một đoạn mạch là số đo lượng điện năng mà đoạn mạch đó tiêu thụ để chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác.
b) Công thức tính công của dòng điện
– Công thức: A = P.t = U.I.t
Trong đó: U là hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch (V)
I là cường độ dòng điện qua đoạn mạch (A)
t là thời gian dòng điện thực hiện công (s)
P là công suất điện (W)
A là công của dòng điện (J)
– Trong đời sống, công của dòng điện cũng thường được đo bằng đơn vị kilôoát giờ (kW.h): 1 kW.h = 3600000 J = 3,6.106 J
Đo công của dòng điện
Công của dòng điện hay điện năng tiêu thụ do nhà máy điện cung cấp đến từng cơ quan, xí nghiệp, hộ gia đình được đo bằng điện kế (hay còn gọi là điện năng kế, công tơ điện).
Khi các dụng cụ và thiết bị tiêu thụ điện năng hoạt động, đĩa tròn của công tơ quay, số chỉ của điện kế tăng dần. Lượng tăng thêm của số chỉ này là số đếm của điện kế, cho biết điện năng tiêu thụ theo đơn vị kW.h.
Tính điện năng tiêu thụ của các dụng cụ dùng điện
Áp dụng công thức:
Chú ý: Khi các dụng cụ dùng điện hoạt động bình thường, tức là sử dụng hiệu điện thế đúng bằng hiệu điện thế định mức thì công suất tiêu thụ thực tế mới đúng bằng công suất định mức của nó.
Giải bài tập SGK Vật Lí 9 Bài 13
Bài C1 (trang 37 SGK Vật Lý 9)
Quan sát hình 13.1 SGK và cho biết:
– Dòng điện thực hiện công cơ học trong hoạt động của các các dụng cụ và thiết bị điện nào?
– Dòng diện cung cấp nhiệt lượng trong hoạt động của các dụng cụ và thiết bị điện nào?
Lời giải:
Trong hoạt động của máy khoan, máy bơm nước, dòng điện thực hỉện công cơ học
Trong hoạt động của nồi cơm điện, bàn là và mỏ hàn, dòng điện cung cấp nhiệt lượng
Bài C2 (trang 37 SGK Vật Lý 9)
Các dụng cụ điện khi hoạt động đều biến đổi điện năng thành các dạng năng lượng khác. Hãy chỉ ra các dạng năng lượng được biến đổi từ điện năng trong hoạt động của mỗi dụng cụ điện ở bảng 1 SGK.
Lời giải:
Dụng cụ diện Điện năng được biến đổi thành dạng năng lượng nào?
Bóng đèn dây tóc Nhiệt năng và năng lượng ánh sáng.
Đèn LED Năng lượng ánh sáng (chiếm phần lớn) và nhiệt năng
Nồi cơm điện, bàn là Nhiệt năng (phần lớn) và năng lượng ánh sáng (một phần nhỏ cho các đèn tín hiệu)
Quạt điện, máy bơm nước. Cơ năng (chiếm phần lớn) và nhiệt năng.
Bài C3 (trang 38 SGK Vật Lý 9)
Hãy chỉ ra trong hoạt động của mỗi dụng cụ điện trong bảng 1 SGK, phần năng lượng nào được biến đổi từ điện năng là có ích, là vô ích.
Lời giải:
Bài C4 (trang 38 SGK Vật Lý 9)
Từ kiến thức đã học ở lớp 8, hãy cho biết mối liên hệ giữa công A và công suất P.
Lời giải:
Công suất P là đại lượng đặc trưng cho tốc độ thực hiện công, được tính bằng công thực hiện được trong một đơn vị thời gian:
P = A/t
trong đó A là công thực hiện trong thời gian t.
Bài C5 (trang 38 SGK Vật Lý 9)
Xét đoạn mạch được đặt vào hiệu điện thế U, dòng điện chạy qu nó có cường độ I và công suất điện của đoạn mạch này là P. Hãy chứng tỏ rằng, công của dòng điện sản ra ở đoạn mạch này, hay điện năng mà đoạn mạch này tiêu thụ, được tính bằng công thức A = P.t = UIt.
Lời giải:
Công suất P là đại lượng đặc trưng cho tốc độ thực hiện công, được tính bằng công thực hiện được trong một đơn vị thời gian: P= A/t → A = P.t
Mà P = UI. Vậy A = UIt.
Bài C6 (trang 39 SGK Vật Lý 9)
Từ bảng 2 SGK, hãy cho biết mỗi số đếm của công tơ (số chỉ cử công tơ tăng thêm một đơn vị) ứng với lượng điện năng đã sử dụng là bao nhiêu?
Lời giải:
Mỗi số đếm của công tơ ứng với lựợng điện năng đã sử dụng là:
A = lkWh = 1000W.1h = 1000W.3600s = 3600000J = 3,6.106J
Bài C7 (trang 39 SGK Vật Lý 9)
Một bóng đèn có ghi 220V – 75W được thắp sáng liên tục có hiệu điện thế 220V trong 4 giờ. Tính lượng điện năng mà bóng đèn này sử dụng và số đếm của công tơ trong trường hợp này.
Lời giải:
Bài C8 (trang 39 SGK Vật Lý 9)
Một bếp điện hoạt động liên tục trong 2 giờ ở hiệu điện thế 220V. Khi đó số chỉ của công tơ điện tăng thêm 1,5 số. Tính lượng điện năng mà bếp điện sử dụng, công suẩt của bếp điện, và cường độ dòng điện chạy qua bếp trong thời gian trên.
Lời giải:
Đổi 2 giờ = 2h = 2.3600s = 7200s
Lượng điện năng mà bếp điện sử dụng là: A = 1,5kWh = 1,5.1000.3600 = 5,4.106 J
Công suất của bếp điện: P = A/t = 5,4.106/7200 = 750W.
Cường độ dòng điện chạy qua bếp là: I = P/U = 750/220 = 3,41A.
Trắc nghiệm Vật Lí 9 Bài 13 có đáp án
Bài 1: Điện năng là:
A. Năng lượng điện trở
B. Năng lượng điện thế
C. Năng lượng dòng điện
D. Năng lượng hiệu điện thế
Lời giải
Năng lượng dòng điện được gọi là điện năng
Đáp án: C
Bài 2: Chọn phát biểu đúng về sự chuyển hóa năng lượng trong các dụng cụ dưới đây?
A. Đèn LED: quang năng biến đổi thành nhiệt năng
B. Nồi cơm điện: Nhiệt năng biến đổi thành điện năng
C. Quạt điện: Điện năng biến đổi thành cơ năng và nhiệt năng
D. Máy bơm nước: Cơ năng biến đổi thành điện năng và nhiệt năng
Lời giải
– Đèn LED: điện năng biến đổi thành quang năng và nhiệt năng.
– Nồi cơm điện: điện năng biến đổi thành nhiệt năng và quang năng.
– Quạt điện, máy bơm nước: điện năng biến đổi thành cơ năng và nhiệt năng.
=> Các phương án:
A, B, D – sai
C – đúng
Đáp án: C
Bài 3: Hoạt động của mỗi dụng cụ được cho như bảng sau:
Dụng cụ điện Phần năng lượng có ích Phần năng lượng vô ích Bóng đèn dây tóc Quang năng Nhiệt năng Đèn LED Quang năng Nhiệt năng Nồi cơm điện, bàn là Nhiệt năng Nhiệt năng làm nóng vỏ thiết bị và tỏa ra môi trường Quạt điện, máy bơm nước Nhiệt năng Cơ năng
Phần năng lượng biến đổi từ điện năng của dụng cụ nào là sai?
A. Bóng đèn dây tóc
B. Đèn LED
C. Nồi cơm điện, bàn là
D. Quạt điện, máy bơm nước
Lời giải
A, B, C – đúng
D – sai vì: Quạt điện, máy bơm nước: điện năng biến đổi thành năng lượng có ích là cơ năng và năng lượng vô ích là nhiệt năng.
Đáp án: D
Bài 4: Hiệu suất sử dụng điện là:
A. Tỷ số giữa phần năng lượng có ích được chuyển hóa từ điện năng và phần năng lượng vô ích.
B. Tỷ số giữa phần năng lượng có ích được chuyển hóa từ điện năng và toàn bộ điện năng tiêu thụ.
C. Tỷ số giữa phần năng lượng vô ích được chuyển hóa từ điện năng và toàn bộ điện năng tiêu thụ.
D. Tỷ số giữa phần năng lượng vô ích được chuyển hóa từ điện năng và phần năng lượng có ích.
Lời giải
Tỷ số giữa phần năng lượng có ích được chuyển hóa từ điện năng và toàn bộ điện năng tiêu thụ được gọi là hiệu suất sử dụng điện năng.
Công thức:
Đáp án: B
Bài 5: Mối liên hệ giữa công và công suất được thể hiện qua biểu thức:
Lời giải
Mối liên hệ giữa công suất và công:
Đáp án: D
Bài 6: Đơn vị nào dưới đây không phải là đơn vị của điện năng?
A. Jun (J)
B. Niutơn (N)
C. Kiloat giờ (kWh)
D. Số đếm của công tơ điện
Lời giải
Đơn vị không phải là đơn vị của điện năng là Niutơn (N)
Đáp án: B
Bài 7: Số đếm công tơ điện ở gia đình cho biết:
A. Thời gian sử dụng điện của gia đình.
B. Công suất điện mà gia đình sử dụng
C. Điện năng mà gia đình sử dụng.
D. Số dụng cụ và thiết bị đang được sử dụng.
Lời giải
Mỗi số đếm trên công tơ điện cho biết lượng điện năng sử dụng là 1kilôoat giờ (kW.h)
Đáp án: C
Bài 8: Mắc một bóng đèn có ghi 220V-100W vào hiệu điện thế 220V. Biết đèn được sử dụng trung bình 4 giờ trong 1 ngày. Tính điện năng tiêu thụ của bóng đèn trong 1 tháng (30 ngày) theo đơn vị kWh
A. 12 kWh
B. 400 kWh
C. 1440 kWh
D. 43200 kWh
Lời giải
+ Từ các giá trị ghi trên bóng đèn, ta có:
+ Lượng điện năng mà bóng đèn tiêu thụ là:
Đáp án: A
Bài 9: Một bếp điện hoạt động liên tục trong 2 giờ ở hiệu điện thế 220V. Khi đó số chỉ của công tơ điện tăng thêm 1,5 số. Lượng điện năng mà bếp điện sử dụng trong thời gian đó là:
A. 3 kWh
B. 2,5 kWh
C. 5 kWh
D. 1,5 kWh
Lời giải
Ta có: Số chỉ của công tơ điện tăng thêm 1,5 số nên lượng điện năng mà bếp điện sử dụng là 1,5kWh
Đáp án: D
Bài 10: Một bàn là được sử dụng với hiệu điện thế định mức là 220V trong 15 phút thì tiêu thụ một lượng điện năng là 720kJ. Điện trở của bàn là có giá trị là:
A. 60,5Ω
B. 1 Ω
C. 27,5 Ω
D. 16,8 Ω
Lời giải
Ta có:
+ A = Pt => công suất của bàn là là:
+ Mặt khác:
Đáp án: A
Bài 11: Điện năng đo được bằng dụng cụ nào dưới đây?
A. Ampe kế
B. Công tơ điện
C. Vôn kế
D. Đồng hồ đo điện đa năng
Lời giải
Điện năng đo được bằng công tơ điện
Đáp án: B
Bài 12: Một đoạn mạch có điện trở R được mắc vào hiệu điện thế U thì dòng điện qua nó có cường độ I và công suất điện của nó là P. Điện năng mà đoạn mạch này tiêu thụ trong thời gian t được tính theo công thức nào dưới đây?
Lời giải
Ta có:
+ A = Pt
+ Mặt khác:
Ta suy ra:
Đáp án: D
Bài 13: Trong 30 ngày, chỉ số công tơ điện của một gia đình tăng thêm 90 số. Biết rằng thời gian sử dụng điện trung bình của gia đình này mỗi ngày là 6 giờ. Công suất tiêu thụ điện năng trung bình của gia đình này là:
A. 0,75kW
B. 0,5kW
C. 1kW
D. 15kW
Lời giải
Ta có:
+ 90 số = 90kWh
+ Công suất tiêu thụ điện của gia đình:
Đáp án: B
******************
Trên đây là nội dung bài học Vật Lí 9 Bài 13: Điện năng – Công của dòng điện do THPT Ngô Thì Nhậm biên soạn bao gồm phần lý thuyết, giải bài tập và các câu hỏi trắc nghiệm có đáp án đầy đủ. Hy vọng các em sẽ nắm vững kiến thức về Điện năng – Công của dòng điện. Chúc các em học tập thật tốt và luôn đạt điểm cao trong các bài thi bài kiểm tra trên lớp.
Biên soạn bởi: Trường THPT Ngô Thì Nhậm
Chuyên mục: Vật Lý 9
