Khoa học tự nhiên 9 Kết nối tri thức bài 13

Năng lượng của dòng điện và công suất điện

Giải bài tập Khoa học tự nhiên lớp 9 bài 13: Năng lượng của dòng điện và công suất điện chi tiết sách Kết nối tri thức giúp học sinh xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập môn KHTN 9.

Bài: Năng lượng của dòng điện và công suất điện

I. Năng lượng điện
II. Công suất điện
III. Công suất điện định mức

Mở đầu trang 64 Bài 13 KHTN 9: Gia đình em thường sử dụng những loại bóng đèn điện nào để thắp sáng? Em có biết ý nghĩa của các số liệu ghi trên nhãn bóng đèn điện hay không?

Lời giải:

Gia đình em thường sử dụng đèn ống huỳnh quang và đèn Led để thắp sáng. Các số liệu ghi trên đèn là công suất điện và hiệu điện thế của đèn

I. Năng lượng điện

Câu hỏi 1 trang 64 KHTN 9: Tìm ví dụ trong thực tế chứng tỏ dòng điện có năng lượng.

Lời giải:

Ví dụ thực tế: Dòng điện chạy qua làm quay động cơ và làm nóng các dụng cụ hay thiết bị như máy khoan, nồi cơm điện, quạt điện, bàn là,…

Câu hỏi 2 trang 64 KHTN 9: Những thiết bị tiêu thụ điện sau đây hoạt động nhờ có năng lượng điện (điện năng): đèn dây tóc, quạt điện, đèn huỳnh quang (đèn ống), bàn là điện, nồi cơm điện. Năng lượng điện sử dụng trong các thiết bị này đã chuyển hóa thành các dạng năng lượng nào?

Lời giải:

Năng lượng điện trong các thiết bị chuyển hóa thành: đèn dây tóc: quang năng và nhiệt năng, quạt điện: cơ năng, đèn ống: quang năng, bàn là điện: nhiệt năng, nồi cơm điện: nhiệt năng

Câu hỏi 1 trang 64 KHTN 9: Tính năng lượng điện mà động cơ điện một chiều tiêu thụ trong thời gian 30 phút, biết hiệu điện thế giữa hai đầu động cơ là 12 V và cường độ dòng điện chạy qua động cơ là 0,5 A.

Lời giải:

Năng lượng điện mà động cơ điện một chiều tiêu thụ trong thời gian 30 phút là:

W = 12.0,5.30.60 = 10800 J

Câu hỏi 2 trang 64 KHTN 9: Hiệu điện thế giữa hai đầu dây tóc một bóng đèn sợi đốt là 3,5 V, điện trở của dây tóc bóng đèn khi phát sáng là 12 Q. Năng lượng điện mà bóng đèn tiêu thụ trong 4 phút là bao nhiêu?

Lời giải:

Năng lượng mà bóng đèn tiêu thụ trong 4 phút là:

$W=UIt=\frac{U^2}{Rt}=\frac{(3,5)^2}{12}.4.60=245J$

II. Công suất điện

Câu hỏi trang 65 KHTN 9: Tính công suất điện của một bóng đèn và năng lượng điện mà bóng đèn tiêu thụ trong 3 h. Biết hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn là 220 V và cường độ dòng điện chạy qua bóng đèn là 0,3 A.

Lời giải:

Công suất điện của một bóng đèn là: ℘ = UI = 220.0,3 = 66 W

Năng lượng điện mà bóng đèn tiêu thụ trong 3 h là:

W = UIt = 220.0,3.3.3600 = 712 800 J

III. Công suất điện định mức

Câu hỏi 1 trang 65 KHTN 9: Giải thích các chữ số ghi trên các thiết bị tiêu thụ điện dưới đây:

- Bóng đèn pin: 2,5 V- 2,5 W;

- Bàn là điện: 220 V - 1 000 W;

- Bóng đèn sợi đốt: 110 V - 100 W;

Lời giải:

- Bóng đèn pin: hiệu điện thế 2,5 V- công suất định mức 2,5 W;

- Bàn là điện: hiệu điện thế 220 V - công suất định mức 1 000 W;

- Bóng đèn sợi đốt: hiệu điện thế 110 V - công suất định mức 100 W;

Câu hỏi 2 trang 65 KHTN 9: Một bóng đèn điện 220 V - 60 W, nếu được dùng đúng công suất điện định mức thì năng lượng điện mà bóng đèn tiêu thụ trong 4 giờ là bao nhiêu? Cường độ dòng điện chạy qua dây tóc bóng đèn là bao nhiêu?

Lời giải:

Năng lượng điện mà bóng đèn tiêu thụ trong 4 h là:

W = P.t = 60.4.3600 = 864 000 J

Cường độ dòng điện chạy qua dây tóc bóng đèn là:

$I=\frac{℘}{U}=\frac{60}{220}=\frac{3}{11}A$