Dễ hiểu giải Vật lý 11 Kết nối tri thức bài 25 Năng lượng và công suất điện

Giải dễ hiểu bài 25 Năng lượng và công suất điện. Trình bày rất dễ hiểu, nên tiếp thu Vật lí 11 Kết nối dễ dàng. Học sinh nắm được kiến thức và biết suy rộng ra các bài tương tự. Thêm 1 dạng giải mới để mở rộng tư duy. Danh mục các bài giải trình bày phía dưới

BÀI 25. NĂNG LƯỢNG VÀ CÔNG SUẤT ĐIỆN

I. NĂNG LƯỢNG ĐIỆN

Bài 1: 1. Năng lượng điện tiêu thụ trong dụng cụ, thiết bị dùng điện ở Hình 25.1chuyển hoá thành dạng năng lượng nào là nhiều nhất?

Giải nhanh:

Trong trường hợp xe đạp điện, điện năng chuyển hóa thành cơ năng nhiều nhất. Với bóng đèn dây tóc thì điện năng chuyển hóa thành quang năng và nhiệt năng.

Bài 2: Hãy chứng minh rằng, neu đoạn mạch chỉ co đien trở R (đoạn mạch thuần đien tro) thì nhiệt lượng đoạn mạch toả ra khi có dòng điện chạy qua được tính bằng công thức: Q=I².Rt=

Giải nhanh:

Nhiệt lượng tỏa ra khi có dòng điện chạy qua là: Q=UIt

mà R=⇒Q=I².Rt=

II. CÔNG SUẤT ĐIỆN

Bài 1: Hãy chứng minh 1kW.h=3,6.10³kJ

Giải nhanh:

Ta có: 1J = 1W. 1s

1kW = 1000W
1h = 3600s

⇒1kW.h=1000.3600=3,6.10³kJ

Bài 2: Trên hoá đơn GTGT (tiền điện) ở đầu bài học, tiền điện được tính lũy 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?

Giải nhanh:

Việc tính tiền điện lũy tiến nhằm mục đích: đảm bảo cung cấp điện ổn định cho sản xuất và đời sống dân sinh, đồng thời thúc đẩy tiết kiệm điện và bảo vệ tài nguyên năng lượng không tái tạo

Bài 3: Cho các thông tin về bóng đèn sợi đốt và bóng đèn LED

Giả sử trung bình mỗi bóng đèn sử dụng 5 h/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 trên.

Giải nhanh

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 1. Trên nhan của bong đen 1 co ghi 220 V - 20 W va bong đen 2 co 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 V 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?

Giải nhanh:

a) Điện trở của bóng đèn 1 là R₁===2420Ω

Năng lượng tiêu thụ điện của bóng đèn 1 là: A₁==33,06Wh

Điện trở của bóng đèn 2 là R₂===4840Ω

Năng lượng tiêu thụ điện của bóng đèn 1 là: A₂= =16,53Wh

b) Điện trở khi mắc song song bóng đèn 1 và 2 là: R_td==1613,33Ω

Công suất khi mắc song song hai bóng đèn là: P==30W

Điện trở khi mắc nối tiếp là: R_td=R₁+R₂=7260Ω

Công suất khi mắc nối tiếp hai bóng đèn là: P===≈6,67W

c) Dùng cách mắc song song để hai đèn sáng được bình thường vì khi mắc song song thì hiệu điện thế đặt vào hai đầu của mỗi bóng đèn như nhau là 220V.

Bài 2: 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 thế 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 trungbình của từng thiết bị mỗi tháng để làm các việc sau:

a) Vẽ lại sơ đồ mạch điện.

b) Áp dụng giá điện trong Hoa 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.Đáp án Giải nhanh

Hiệu điện thế định mức là giá trị hiệu điện thế dụng cụ điện cần được cung cấp để hoạt động bình thường.

- Công suất định mức của mỗi dụng cụ điện cho biết công suất mà dụng cụ đó tiêu thụ khi hoạt động bình thường.

Công suất định mức và hiệu điện thế định mức của bóng đèn là 100W - 220V

a) Sơ đồ mạch điện của hai bóng đèn có hai cách mắc là mắc nối tiếp.

BÀI 25. NĂNG LƯỢNG VÀ CÔNG SUẤT ĐIỆN