Vật lí 11 Kết nối tri thức bài 25
Vật lí 11 Kết nối tri thức bài 25: Năng lượng và công suất điện
VnDoc.com xin gửi tới bạn đọc bài viết Vật lý 11 Kết nối tri thức bài 25: Năng lượng và công suất điện để bạn đọc cùng tham khảo và có thêm tài liệu giải bài tập Lí 11 Kết nối tri thức. Mời các bạn cùng theo dõi bài viết dưới đây.
Mở đầu
Câu hỏi: Bảng bên ghi giá trị một số nội dung trong Hóa đơn tiền điện giá trị gia tăng (GTGT) của Công ty điện lực. Em hãy cho biết ý nghĩa của các số liệu trong bảng.
Bài làm
Trong hóa đơn cho biết lượng điện tiêu thụ hết 272 số điện tức là 272 kW, 50 số điện đầu tiên có giá 1549 đồng, 50 số điện tiếp theo có giá 1600 đồng, 100 số điện tiếp theo có giá 1858 đồng, 72 số điện cuối có giá 2340 đồng, tổng cộng tiền điện hết 511730 đồng, thêm 10% thuế nên tổng hóa đơn là 562903 đồng.
I. Năng lượng điện
Câu hỏi 1: Năng lượng điện tiêu thụ trong dụng cụ, thiết bị dùng điện ở Hình 25.1 chuyển hóa thành dạng năng lượng nào nhiều nhất?
Bài làm
Trong trường hợp xe đạp điện, điện năng chuyển hóa thành cơ năng nhiều nhất. Với ấm đun nước thì điện năng chuyển hóa thành nhiệt năng mới nhất, với bóng đèn dây tóc thì điện năng chuyển hóa thành quang năng và nhiệt năng.
Câu hỏi 2: Hãy chứng minh rằng, nếu đoạn mạch chỉ có điện trở R (đoạn mạch thuần điện trở) thì nhiệt lượng đoạn mạch tỏa ra khi có dòng điện chạy qua được tính bằng công thức: 
\(Q=I^{2}.Rt= \frac{U^{2}}{R}t\)
Bài làm
Nhiệt lượng của đoạn mạch tỏa ra khi có dòng điện chạy qua là: Q = UIt
mà \(R=\frac{U}{I} \Rightarrow Q=I^{2}.Rt= \frac{U^{2}}{R}t\)
II. Công suất điện
Câu hỏi: Hãy chứng minh 1kW.h = 3,6.103 kJ
Bài làm
Ta có: 1J = 1W. 1s
1kW = 1000W
1h = 3600s
⇒1kW.h = 1000.3600 = 3,6.103 kJ
Hoạt động 1:
Trên hoá đơn GTGT (tiền điện) ở đầu bài học, tiền điện được tính luỹ tiến (càng dùng điện nhiều thì đơn giá của 1 kWh điện càng tăng). Theo em, cách tính này nhằm những mục đích gì? Tại sao?
Bài làm
Ý nghĩa của việc tính tiền điện lũy tiến nhằm mục đích: Thứ nhất về chi phí sản xuất điện, khi phụ tải tăng cao, hệ thống điện phải huy động nguồn điện chạy dầu giá cao mới có thể đảm bảo điện cho sản xuất kinh doanh và đời sống của nhân dân. Thứ hai, điện được sản xuất từ những nguồn tài nguyên không tái tạo và đang có nguy cơ cạn kiệt. Do đó, buộc phải tạo áp lực về giá để tiết kiệm điện.
Hoặc:
Ý nghĩa của việc tính tiền điện lũy tiến (càng dùng điện nhiều thì đơn giá của 1 kWh càng tăng). Cách tính này nhằm mục đích: Thứ nhất để mỗi cá nhân hoặc đơn vị sử dụng điện cần tiết kiệm điện năng; thứ hai, nếu đơn vị sản suất sử dụng nhiều điện năng cũng có nghĩa là hàng hoá hoặc sản phẩm kinh tế họ tạo ra cũng tăng theo điện năng sử dụng nên cách tính tiền điện luỹ tiến như vậy là hợp lí.
Hoạt động 2: Cho các thông tin về bóng đèn sợi đốt và bóng đèn LED cùng có độ sáng như sau:
Giả sử trung bình mỗi bóng đèn sử dụng 5h/ngày, em hãy tính tiền điện phải trả cho từng bóng đèn mỗi tháng và trong 30 000 h, từ đó lập luận để so sánh về hiệu quả kinh tế khi sử dụng hai loại bóng đèn trên.
Bài làm
| Tiêu chí | Đèn sợi đốt | Đèn LED | So sánh |
| Giá | 8 000 đồng | 48 000 đồng | Giá đèn LED đắt hơn 40 000 đồng |
| Thời gian thắp sáng | 1 000 h | 30 000 h | Thời gian thắp sáng tối đa của đèn LED gấp 30 lần |
| Chi phí sử dụng trong 1 tháng | Tiền tiêu thụ điện năng: 0,1.30.5.2 000=30 000 đồng Tiền mua bóng đèn: 8 000.1=8 000 đồng Tổng chi phí: 38 000 đồng | Tiền tiêu thụ điện năng: 0,02.30.5.2 000=6 000 đồng Tiền mua bóng đèn: 48 000.1=48 000 đồng Tổng chi phí: 54 000 đồng | Đèn sợi đốt chi phí thấp hơn đèn LED 16 000 đồng |
| Chi phí sử dụng trong 30 000h | Tiền tiêu thụ điện năng: 0,1.30 000.2 000=6 000 000 đồng Tiền mua bóng đèn: 8 000.30=240 000 đồng Tổng chi phí: 6 240 000 đồng | Tiền tiêu thụ điện năng: 0,02.30 000.2 000=1 200 000 đồng Tiền mua bóng đèn: 8 000.1=48 000 đồng Tổng chi phí: 1 248 000 đồng | Đèn sợi đốt chi phí cao gấp 4,84 lần so với đèn LED |
⇒ Để phục vụ ánh sáng sinh hoạt trong thời gian dài, ta nên dùng bóng đèn LED sẽ nhiều hiệu quả về kinh tế hơn, và tiết kiệm điện năng hơn rất nhiều.
III. Bài tập
Bài 1: Trên nhãn của bóng đèn 1 có ghi 220 V – 20 W và bóng đèn 2 có ghi 220 V – 10 W. Coi điện trở của mỗi bóng đèn không thay đổi.
a) Tính năng lượng điện tiêu thụ của mỗi bóng đèn khi sử dụng ở hiệu điện thế 200 trong thời gian 2 giờ.
b) Tính tổng công suất điện tiêu thụ của cả hai bóng đèn trong những trường hợp sau:
Mắc song song hai bóng đèn vào hiệu điện thế 220 V. Mắc nối tiếp hai bóng đèn vào hiệu điện thế 220 V.
c) Dùng cách mắc nào nêu trên để cả hai bóng đèn đều sáng bình thường? Tại sao?
Bài 2: Thông thường, ở nước ta hiệu điện thế mạng điện trong các gia đình, trường học... là 220 V. Em hãy tìm hiểu về hiệu điện thể định mức, công suất định mức của mỗi thiết bị điện, cách mắc các thiết bị điện dùng trong lớp học của em và thời gian sử dụng trung bình của từng thiết bị mỗi tháng để làm các việc sau:
a) Vẽ lại sơ đồ mạch điện.
b) Áp dụng giá điện trong Hoá đơn GTGT (tiền điện) ở đầu của bài học để dự tính tiền điện trung bình phải trả mỗi tháng cho lớp học.
c) Hãy đề xuất phương án sử dụng tiết kiệm điện cho gia đình, lớp học.
----------------------------------
Bài tiếp theo: Vật lí 11 Kết nối tri thức bài 26
Trên đây VnDoc.com vừa gửi tới bạn đọc bài viết Vật lí 11 Kết nối tri thức bài 25: Năng lượng và công suất điện. Hi vọng qua bài viết này bạn đọc có thêm tài liệu để học tập tốt hơn môn Vật lí 11 Kết nối tri thức. Mời các bạn cùng tham khảo thêm tại mục Toán 11 Kết nối tri thức.
