Học tốt Vật lí 11 bài 8: Điện năng – Công suất điện

A/ TRẢ LỜI CÂU HỎI C1, C2, C3, C4, C5 SGK VẬT LÝ 11 BÀI 8 
C1. Hãy cho biết đơn vị tương ứng của đại lượng có mặt trong công thức A = U.q = U.I.t
Trả lời
Điện năng tiêu thụ của đoạn mạch.
A = UIt.
A: đơn vị là jun (J);       
U: đơn vị là vôn (V)
I: đơn vị là ampe (A);
t: đơn vị là giây (s)

C2: Hãy nêu các tác dụng mà dòng điện có thể gây ra :
Trả lời
Tác dụng của dòng điện:
- Tác dụng nhiệt (bàn ủi, bếp điện…);
- Tác dụng hóa học (điện phân);
- Tác dụng sinh lý (điện giật, chữa bệnh, châm cứu..);
- Tác dụng từ (làm lệch kim nam châm) là tác dụng cơ bản của dòng điện.
- Tác dụng quang (làm đèn điện phát sáng)

C3: Dụng cụ gì dùng để đo điện năng tiêu thụ? Mỗi số đo của dụng cụ đó có giá trị bao nhiêu jun (J)?
Trả lời
Người ta dùng công tơ điện để đo điện năng tiêu thụ điện.
Mỗi số đo của dụng cụ đó có giá trị là: 1kWh = 1000W x 3600s = 3,6.10⁶J

C4: Hãy cho biết đơn vị tương ứng của các đại lượng tương ứng có mặt trong công thức : P = UI
Trả lời
Công suất điện:
P =  = U.I
Đơn vị của các đại lượng trên là:
P(W); A (J); t (s); U(V); I(A).

C5: Hãy chứng tỏ rằng, công suất tỏa nhiệt ở vật dẫn khi có dòng điện chạy qua được tính bằng công thức: P =  = RI² = . Và hãy cho biết đơn vị đo tương ứng với các đại lượng có mặt trong công thức trên.
Trả lời
Nhiệt lượng tỏa ra trên vật dẫn: Q = RI²t
Cường độ dòng điện qua vật dẫn: I =
Công suất tỏa nhiệt ở vật dẫn:
P =  = RI² = R
=> P = RI² =
Đơn vị của các đại lượng là: P(W) ; Q(J) ; t(s) ; R(Ω) ; U(V) ; I(A)

B/ TRẢ LỜI CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP SGK VẬT LÝ 11 BÀI 8 TRANG 49
1. Điện năng mà một đoạn mạch tiêu thụ được đo bằng công do lực nào thực hiện? Viết công thức tính điện năng tiêu thụ và cong suất điện của một đoạn mạch khi có dòng điện chạy qua
Trả lời
Điện năng mà một đoạn mạch tiêu thụ được đo bằng công do lực điện trường thực hiện.
Công thức điện năng tiêu thụ: A = qU = UIt
Công thức tính công suất điện: P =  = UI

2. Hãy nêu tên một dụng cụ hay một thiết bị điện cho mỗi trường hợp dưới đây:
a) Khi hoạt động biến đổi điện năng thành nhiệt năng và năng lượng ánh sáng.
b) Khi hoạt động biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng.
c) Khi hoạt động biến đổi điện năng thành cơ năng và nhiệt năng.
d) Khi hoạt động biến đổi điện năng thành năng lượng hóa học và nhiệt năng.
Trả lời
Tên dụng cụ điện
a) Bóng đèn.
b) Bàn ủi, (nồi cơm điện)
c) Quạt máy (dộng cơ diện)
d) Acquy đang nạp điện.

3. Công suất tỏa nhiệt của mỗi đoạn mạch là gì và được tính bằng công thức nào?
Trả lời
Công suất tỏa nhiệt ở một vật dẫn khi có dòng điện chạy qua được xác định bằng nhiệt lượng tỏa ra ở vật dẫn đó trong một đơn vị thời gian.
P = RI² =

4. Công của nguồn điện có mối liên hệ gì với điện năng tiêu thụ trưng mạch điện kín? Viết công thức tính công và công suất của nguồn điện.
Trả lời
Công của nguồn điện bằng điện năng tiêu thụ trong mạch điện kín.
Công thức tính công của nguồn điện: A_ng=  EIt.
Và công suất của nguồn điện: P_ng = E.I

5. Chọn câu đúng
Điện năng tiêu thụ được đo bằng:
A. Vôn kế
B. Công tơ điện
C. Ampe kế
D. Tĩnh điện kế
Đáp án: B

6. Công suất điện được đo bằng đơn vị nào sau đây?
A. Jun (J)
B. Oát(W)
C. Niutơn (N)
D. Culông (C)
Đáp án: B

7. Tính điện năng tiêu thụ và công suất điện khi dòng điện cường độ 1A chạy qua dây dẫn trong 1 giờ, biết hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn này là 6V.
Trả lời
Điện năng tiêu thụ: A = U.I.t = 6.1.3600=21600J
Công suất điện:
P = U.I = 6.1 = 6 (W)
Đáp số: A = 21600 J, P = 6 W.

8. Trên nhãn của một ấm điện có ghi 220V-1000W.
a) Cho biết ý nghĩa các số ghi trên đó.
b) Sử ấm điện với hiệu điện thế 220V để đun sôi 2 lít nước từ nhiệt độ 25^oC. Tính thời gian đun nước, biết hiệu suất của ấm nước là 90% và nhiệt dung riêng của nước là 4190J/kg.K
Giải:
a) Các số ghi trên ấm điện 220V-1000W cho biết:
- Hiệu điện thế định mức đặt vào hai đầu ấm điện để ấm hoạt động bình thường là 220V.
- Công suất định mức của ấm là 1000W.

b) Nhiệt lượng cần thiết để làm sôi 2l nước :
Q = m.c.Δt = 2.4190.(100 - 25) = 628500J
Hiệu suất của ấm:
H =  = 90% = 0,9
Điện năng tiêu thụ:
A =  =  = 698333 (J)
Cường độ dòng điện qua ấm:
I =  =  = 4,55 (J)
Thời gian đun nước:
t =  =  = 698 (s) = 11 phút 38 giây
Đáp số: b) t = 11 phút 38 giây

9. Một nguồn điện có suất điện động 12V. Khi mắc nguồn điện này thành mạch điện kín thì nó cung cấp một dòng điện có cường độ 0,8A. Tính công của nguồn điện này sản ra trong thời gian 15 phút và tính công suất của nguồn điện khi đó.
Giải:
Ta có: E = 12V, I = 0,8A; t = 15 phút = 15 x 60 = 900 (s)
Công của nguồn điện sinh ra trong 15 phút: A_ng = E.I.t = 12. 0,8. 900 = 8640J
Công suất của nguồn điện khi này: P_ng = E.I = 12.0,8 = 9,6W
Đáp số: A_ng = 8640J; P_ng = 9,6W.