1. Giải bài 14.1 trang 40 SBT Vật lý 9Điện năng không thể biến đổi thành: Show
Phương pháp giảiĐiện năng không thể chuyển hóa thành năng lượng nguyên tử Hướng dẫn giải- Điện năng có thể chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác như: Cơ năng, nhiệt năng, hóa năng.... và không thể chuyển hóa thành năng lượng nguyên tử. - Chọn đáp án D 2. Giải bài 14.2 trang 40 SBT Vật lý 9Công suất điện cho biết:
Phương pháp giảiDựa theo công thức tính công suất P=A/t để trả lời câu hỏi Hướng dẫn giải- Ta có: A=P.t=>P=A/t ⇒ Công suất điện cho biết lượng điện năng sử dụng trong một đơn vị thời gian. - Chọn đáp án C 3. Giải bài 14.3 trang 40 SBT Vật lý 9Trên một bóng đèn dây tóc có ghi 220V-100W.
Cho rằng điện trở của các bóng đèn trong trường hợp b và c trên đây có giá trị như khi chúng sáng bình thường. Phương pháp giải
- Tính cường độ dòng điện theo công thức: \(I = \frac{U}{{{R_{td}}}} = \frac{U}{{R + R}} \) - Tính công suất theo công thức: P=U.I
- Áp dụng công thức: P=U.I để tính công suất đoạn mạch và mỗi đèn Hướng dẫn giải
A=P.t=0,1.4.30=12kW.h=4,32.107J
\(R = \frac{{{U^2}}}{\wp } = \frac{{{{220}^2}}}{{100}} = 484{\rm{\Omega }}\) - Khi hai đèn mắc nối tiếp, cường độ dòng điện chạy qua mỗi đèn là: \(I = \frac{U}{{{R_{td}}}} = \frac{U}{{R + R}} = \frac{{220}}{{2.484}} = 0,227{\rm{A}}\) - Công suất của đoạn mạch nối tiếp là: \({\wp _{dm}} = UI = 220.0,227 \approx 50W\) - Công suất của mỗi bóng đèn là: \(\wp = \frac{{{\wp _{dm}}}}{2} = \frac{{50}}{2} = 25W\)
- Cường độ dòng điện chạy qua hai đèn là: I=U/R=0,195A - Vì R1 và R2 mắc nối tiếp nên I1=I2=I=0,195A - Hiệu điện thế đặt lên mỗi đèn là: \(\begin{array}{l} {U_1} = I{R_1} = 94,4V\\ {U_2} = I{R_2} = 125,8V \end{array}\) - Vì U1 và U2 đều nhỏ hơn hiệu điện thế định mức nên các đèn không bị hỏng + Công suất của đoạn mạch là: \({\wp _{dm}} = UI = 0,195.220 = 42,9W\) + Công suất của đèn thứ nhất là: \({\wp _1} = {U_1}{I_1} = 0,195.94,4 = 18,4W\) + Công suất của đèn thứ hai là: \({\wp _2} = {U_2}{I_2} = 0,195.125,8 = 24,5W\) 4. Giải bài 14.4 trang 40 SBT Vật lý 9Trên một bóng đèn dây tóc có ghi 220V-100W và trên một bóng đèn dây tóc khác có ghi 220V-40W.
Phương pháp giải
b, c) Tính điện năng theo công thức: A=U.I.t với: \(I = \frac{U}{{{R_1} + {R_2}}}\) Hướng dẫn giải
\({R_1} = \frac{{{U^2}}}{{{P_1}}} = \frac{{{{220}^2}}}{{100}} = 484{\rm{\Omega }}\) - Điện trở của đèn thứ hai là: \({R_2} = \frac{{{U^2}}}{{{P_2}}} = \frac{{{{220}^2}}}{{40}} = 1210{\rm{\Omega }}\) - Lập tỉ lệ: \(\frac{{{R_2}}}{{{R_1}}} = \frac{{1210}}{{484}} = 2,5 \Rightarrow {R_2} = 2,5{{\rm{R}}_1}\)
- Cường độ dòng điện trong đoạn mạch là: \(I = \frac{U}{{{R_1} + {R_2}}} = \frac{{220}}{{484 + 1210}} = 0,13{\rm{A}}\) - Điện năng mạch điện tiêu thụ trong 1 giờ là: \(\begin{array}{l} A = P.t = U.I.t\\ = 220.0,13.3600 = 102960J \approx 0,0286kW.h \end{array}\)
Điện năng mạch điện tiêu thụ trong 1 giờ là: \(\begin{array}{l} A = ({P_1} + {P_2})t\\ = (100 + 40).3600 = 504000J = 0,14kW.h. \end{array}\) 5. Giải bài 14.5 trang 40 SBT Vật lý 9Trên một bàn là có ghi 110V-550V và trên một bóng đèn dây tóc có ghi 110V-40W.
Phương pháp giải
\({U_{max}} = {I_{max}}.({R_1} + {R_2})\) - Tính công suất của mỗi dụng cụ theo công thức: P=I2R Hướng dẫn giải
\({R_1} = \frac{{{U^2}}}{{{\wp _1}}} = \frac{{{{110}^2}}}{{550}} = 22{\rm{\Omega }}\) Điện trở của bóng đèn là: \({R_2} = \frac{{{U^2}}}{{{\wp _2}}} = \frac{{{{110}^2}}}{{40}} = 302,5{\rm{\Omega }}\)
- Khi đó hiệu điện thế đặt vào bàn là là: \(\begin{array}{l} {U_1} = I{R_1} = 0,678 \times 22 = 14,9V\\ {U_2} = I{R_2} = 0,678 \times 302,5 = 205,1V \end{array}\) ⇒ Hiệu điện thế đặt vào đèn là: U2 - Cả hai hiệu điện thế trên đều lớn hơn hiệu điện thế định mức 110V nên đèn sẽ hỏng. Vậy không thể mắc nối tiếp hai dụng cụ điện này vào hiệu điện thế 220V.
\({U_{max}} = {I_{max}}.({R_1} + {R_2}) = 118V\) - Công suất của bàn là khi đó: \({\wp _1} = I_1^2{R_1} = 2,91W\) - Công suất của đèn khi đó : \({\wp _2} = I_2^2{R_2} = 40W\) 6. Giải bài 14.6 trang 41 SBT Vật lý 9Một quạt điện dùng trên xe ôtô có ghi 12V-15W.
Phương pháp giải
⇒ cường độ dòng điện: I=U/R
\(R = \frac{{{P_{nh}}}}{{{I^2}}}\) với \({P_{nh}} = P.\left( {1 - H} \right) \) Hướng dẫn giải
Điện trở của quạt là: \(R = \frac{{{U^2}}}{P} = \frac{{{{12}^2}}}{{15}} = 9,6{\rm{\Omega }}\) Cường độ dòng điện chạy qua quạt là: I=U/R=12/9,6=1,25A
\(\begin{array}{l} A = UIt\\ = 12 \times 1,25 \times 3600 = 54000J = 0,015kW.h \end{array}\)
- Phần điện năng biến đổi thành nhiệt năng trong 1 giây là: \({P_{nh}} = P.\left( {1 - H} \right) = 15 \times 0,15 = 2,25J.\) - Điện trở của quạt là: \(R = \frac{{{P_{nh}}}}{{{I^2}}} = 1,44{\rm{\Omega }}\) 7. Giải bài 14.7 trang 41 SBT Vật lý 9Một bàn là được sử dụng với hiệu điện thế 220V thì tiêu thụ một lượng điện năng là 990kJ trong 15 phút.
Phương pháp giải
\(I = \frac{A}{{U.t}}\)
Hướng dẫn giải
\(\begin{array}{l} A = U.I.t\\ \Rightarrow I = \frac{A}{{U.t}} = \frac{{990000}}{{220.15.60}} = 4,55{\rm{A}} \approx 5{\rm{A}} \end{array}\)
R=U/I=220/5=44Ω 8. Giải bài 14.8 trang 41 SBT Vật lý 9Một bếp điện được sử dụng với hiệu điện thế U=220V thì dòng điện chạy qua dây nung của bếp có cường độ I=6,8A.
Phương pháp giải
\({A_{ci}} = \frac{{A.H}}{{100}}\) với A=P.t Hướng dẫn giải
\(\wp = U.I = 220 \times 6,7 = 1496W\)
\(\begin{array}{l} A = \wp .t\\ = 1496.30.45.60 = 121176000(J) \end{array}\) Điện năng có ích của bếp: \(\begin{array}{l} H = \frac{{{A_{ci}}}}{A}.100\\ \Rightarrow {A_{ci}} = \frac{{A.H}}{{100}}\\ = \frac{{80.121176000}}{{100}}\\ = 96940800(J) = 26,928(kWh) \end{array}\) 9. Giải bài 14.9 trang 41 SBT Vật lý 9Hai điện trở R1=12Ω và R2=36Ω được mắc song song vào hiệu điện thế U thì công suất tương ứng là P1s và P2s . Khi mắc nối tiếp hai điện trở này cùng vào hiệu điện thế U như trên thì công suất của mỗi điện trở tương ứng là P1n và P2n.
Phương pháp giải
+ Nối tiếp: \({R_{td}} = {R_1} + {R_2}\) + Song song: \(\begin{array}{l} \frac{1}{{{R_{12}}}} = \frac{1}{{{R_1}}} + \frac{1}{{{R_2}}} = \frac{1}{{12}} + \frac{1}{{18}}\\ \Rightarrow {R_{12}} = 7,2{\rm{\Omega }} \end{array}\) |