VnDoc.com

Bài tập Vật lý 9 Bài 12: Công suất điện

Bài tập Vật lý 9 - Có đáp án

Bài trước

Bài sau

Công suất điện Vật lý 9

Mời quý thầy cô cùng các em học sinh tham khảo tài liệu Bài tập Vật lý 9 Bài 12: Công suất điện do VnDoc.com biên soạn và đăng tải. Tài liệu Công suất điện này với các bài tập vận dụng được xây dựng trên lý thuyết trọng tâm bài học, hỗ trợ quá trình củng cố bài học và ôn luyện nâng cao khả năng làm bài tập môn Vật lý 9. Mời thầy cô cùng các bạn học sinh tham khảo.

Để tiện trao đổi, chia sẻ kinh nghiệm về giảng dạy và học tập các môn học lớp 9, VnDoc mời các thầy cô giáo, các bậc phụ huynh và các bạn học sinh truy cập nhóm riêng dành cho lớp 9 sau: Nhóm Tài liệu học tập lớp 9. Rất mong nhận được sự ủng hộ của các thầy cô và các bạn.

Bản quyền thuộc về VnDoc.
Nghiêm cấm mọi hình thức sao chép nhằm mục đích thương mại.

Công thức tính công suất điện:

$P=U.I={{I}^{2}}.R=\frac{{{U}^{2}}}{R}$ $P=U.I={{I}^{2}}.R=\frac{{{U}^{2}}}{R}$

+ P là công suất (W)

+ U là hiệu điện thế (V)

+ I là cường độ dòng điện (A)

Chú ý: $1W=1J/s,1kW=1000W,1MW=1.000.000W$

Bài tập 1: Một bóng đèn có điện trở $R=500\Omega$ $R=500\Omega$ được mắc song song với bóng đèn thứ 2 có điện trở $R'=700\Omega$ vào hiệu điện thế 220V. Dây nối bằng đồng, chiều dài bằng 200m có tiết diện $S=0,2m{{m}^{2}}$ $S=0,2m{{m}^{2}}$.

a. Tính điện trở của dây nối

b. Tính hiệu điện thế vào hai đầu mỗi bóng đèn

Hướng dẫn giải

a. Điện trở dây nối là:

${{R}_{dn}}=\rho .\frac{l}{S}=1,{{7.10}^{-8}}.\frac{200}{0,{{2.10}^{-6}}}=17\Omega$ ${{R}_{dn}}=\rho .\frac{l}{S}=1,{{7.10}^{-8}}.\frac{200}{0,{{2.10}^{-6}}}=17\Omega$

Điện trở tương đương của đoạn mạch R song song với R là:

${{R}_{2d}}=\frac{R.R$ ${{R}_{2d}}=\frac{R.R'}{R+R'}=\frac{500.700}{500+700}=\frac{875}{3}\Omega$

Điện trở của toàn mạch là:

${{R}_{td}}={{R}_{2d}}+{{R}_{dn}}=\frac{875}{3}+17=\frac{926}{3}\Omega$ ${{R}_{td}}={{R}_{2d}}+{{R}_{dn}}=\frac{875}{3}+17=\frac{926}{3}\Omega$

b. Cường độ dòng điện toàn mạch là

$I=\frac{U}{{{R}_{td}}}=\frac{220}{\frac{926}{3}}=\frac{330}{463}A$ $I=\frac{U}{{{R}_{td}}}=\frac{220}{\frac{926}{3}}=\frac{330}{463}A$

Hiệu điện thế đặt vào mỗi đèn là:

${{U}_{R}}={{U}_{R$ ${{U}_{R}}={{U}_{R'}}=I.{{R}_{2d}}=\frac{330}{463}.\frac{875}{3}\approx 207,88V$

Bài tập 2: Có hai bóng đèn 110V – 75W và 110V – 25W

a. So sánh điện trở của hai bóng đèn

b. Mắc nối tiếp hai bóng đèn vào mạng điện 220V thì đèn nào sáng hơn? Vì sao?

c. Mắc song song hai bóng đèn với nhau. Muốn sáng bình thường thì mắc hệ hai bóng đèn vào mạng điện 220V thì phải dùng thêm một biến trở có giá trị bằng bao nhiêu và đèn nào sáng hơn?

Hướng dẫn giải

Ta có: Công suất điện tỉ lệ thuận với điện trở nên P càng lớn thì R càng lớn

Dễ thấy ${{P}_{1}}>{{P}_{2}}\Rightarrow {{R}_{1}}>{{R}_{2}}$ ${{P}_{1}}>{{P}_{2}}\Rightarrow {{R}_{1}}>{{R}_{2}}$

Từ công thức tính công suất ta có thể tính được ${{R}_{1}}=\frac{484}{3}\Omega ,{{R}_{2}}=484\Omega$ ${{R}_{1}}=\frac{484}{3}\Omega ,{{R}_{2}}=484\Omega$

Ta cũng tính được ${{I}_{dm1}}=\frac{15}{22}A,{{I}_{dm2}}=\frac{5}{22}A$ ${{I}_{dm1}}=\frac{15}{22}A,{{I}_{dm2}}=\frac{5}{22}A$

b. Khi hai đèn mắc nối tiếp ta có:

$\begin{align} & {{R}_{td}}={{R}_{1}}+{{R}_{2}}=\frac{484}{3}+484=\frac{1936}{3}\Omega \\ & \Rightarrow \operatorname{I}=\frac{U}{{{R}_{td}}}=\frac{220}{\dfrac{1936}{3}}=\frac{15}{44}A={{I}_{1}}={{I}_{2}} \\ \end{align}$ $\begin{align} & {{R}_{td}}={{R}_{1}}+{{R}_{2}}=\frac{484}{3}+484=\frac{1936}{3}\Omega \\ & \Rightarrow \operatorname{I}=\frac{U}{{{R}_{td}}}=\frac{220}{\dfrac{1936}{3}}=\frac{15}{44}A={{I}_{1}}={{I}_{2}} \\ \end{align}$

Vậy đèn 2 sáng hơn

Bài tập 3: Một bóng đèn có ghi 220V – 20W. khi sử sử dụng bóng đèn này đặt vào nguồn điện có hiệu điện thế 110V thì độ sáng bóng đèn như thế nào? Vì sao? Tính công suất tiêu thụ của bóng đèn lúc này.

Hướng dẫn giải

Đèn sáng yếu vì hiệu điện thế định mức là 220V mà nguồn điện cấp cho đèn lúc đó là 110V

Ta có: ${{I}_{dm}}=\frac{P}{U}=\frac{20}{220}=\frac{1}{11}A$ ${{I}_{dm}}=\frac{P}{U}=\frac{20}{220}=\frac{1}{11}A$

Vậy công suất của đèn khi đặt vào nguồn điện đó là:

$P'=U'.I=110.\frac{1}{11}=10W$

Bài tập 4: Một bóng đèn có ghi 220V – 100W và một bàn là có ghi 220V – 400W được mắc song song với nhau vào một nguồn điện 220V.

a. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch này

b. Chứng minh rằng công suất của đoạn mạch bằng tổng công suất đèn và bàn là

Hướng dẫn giải

a. Điện trở của bóng đèn là:

${{R}_{d}}=\frac{{{U}^{2}}}{{{P}_{d}}}=\frac{{{220}^{2}}}{100}=484\Omega$ ${{R}_{d}}=\frac{{{U}^{2}}}{{{P}_{d}}}=\frac{{{220}^{2}}}{100}=484\Omega$

Điện trở của bàn là là:

${{R}_{bl}}=\frac{{{U}^{2}}}{{{P}_{bl}}}=\frac{{{220}^{2}}}{400}=121\Omega$ ${{R}_{bl}}=\frac{{{U}^{2}}}{{{P}_{bl}}}=\frac{{{220}^{2}}}{400}=121\Omega$

Điện trở tương đương của đoạn mạch là:

${{R}_{td}}=\frac{{{R}_{d}}.{{R}_{bl}}}{{{R}_{d}}+{{R}_{bl}}}=\frac{484}{5}\Omega$ ${{R}_{td}}=\frac{{{R}_{d}}.{{R}_{bl}}}{{{R}_{d}}+{{R}_{bl}}}=\frac{484}{5}\Omega$

b. Cường độ dòng điện định mức của bóng đèn là:

${{I}_{dm1}}=\frac{100}{220}=0,45A$ ${{I}_{dm1}}=\frac{100}{220}=0,45A$

Cường độ dòng điện định mức của bàn là là:

${{I}_{dm2}}=\frac{400}{220}=1,82A$ ${{I}_{dm2}}=\frac{400}{220}=1,82A$

Công suất của đoạn mạch là:

$P=\frac{{{U}^{2}}}{R}=\frac{{{220}^{2}}}{96,8}=500W$ $P=\frac{{{U}^{2}}}{R}=\frac{{{220}^{2}}}{96,8}=500W$

Tổng công suất của bóng đèn và bàn là là:

$P'=100+400=500W$

Vậy công suất của đoạn mạch bằng tổng công suất đèn và bàn là

Bài tập 5: Trên bàn là có ghi 220V – 1000W. Khi sử dụng mạch điện có hiệu điện thế 200V thì công suất của bàn là là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải

Điện trở của bàn là là: