Hướng dẫn giải bài tập SGK Vật lý lớp 9 bài 61: Sản xuất điện năng - Nhiệt điện và thủy điện

Câu 1. Hãy nhớ lại xem điện có thể được sử dụng vào những việc gì trong đời sống và sản xuất?

Giải:

• Trong đời sống: Thắp đèn sáng, nấu cơm, đun nước, chạy quạt điện..
• Trong sản xuất: Chạy máy cưa, máy khoan, máy bơm...

Câu 2. Hãy nêu những dụng cụ hay thiết bị trong đó điện năng đã được chuyển hóa thành cơ năng, nhiệt năng, quang năng, hóa năng.

Giải:

• Quạt điện: Điện năng đã được chuyển hóa thành cơ năng.
• Bếp điện: Điện năng đã được chuyển hóa thành nhiệt năng.
• Đèn ống: Điện năng đã được chuyển hóa thành quang năng.
• Nạp ắc - quy: Điện năng đã được chuyển hóa thành hóa năng.

Câu 3. Việc truyền tải điện năng từ nhà máy điện đến nơi tiêu dùng được thực hiện như thế nào? Việc truyền tải đó có gì thuận lợi hơn việc vận chuyển than đá, dầu lửa, khí đốt?

Giải:

• Việc truyền tải điện năng từ nhà máy điện đến nơi tiêu dùng được thực hiện bằng dây dẫn.
• Việc truyền tải bằng dây dẫn thuận lợi hơn việc vận chuyển than đá, dầu lửa, khí đốt, có thể đưa năng lượng đến tận nơi sử dụng một cách dễ dàng không cần xe vận chuyển hay nhà kho, thùng chứa.

Câu 4. Trên hình 61.1 SGK vẽ sơ đồ các bộ phận chính của một nhà máy nhiệt điện. Hãy cho biết năng lượng đã được chuyển hóa từ dạng nào từ lò đốt than qua nồi hơi, trong tuabin và trong máy phát điện?

Giải:

• Lò đốt than: Hóa năng chuyển hóa thành nhiệt năng.
• Nồi hơi: Nhiệt năng chuyển hóa thành cơ năng của hơi.
• Tuabin: Cơ năng của hơi chuyển hóa thành động năng tuabin.
• Máy phát điện: Cơ năng chuyển hóa thành điện năng.

Câu 5. Trên hình 61.2 SGK vẽ các bộ phận chính của một nhà máy thủy điện. Hãy cho biết năng lượng của nước trong hồ chứa đã được biến đổi từ dạng nào sang dạng nào qua các bộ phận: ống dẫn nước, tuabin. máy phát điện.

Giải:

• Ống dẫn nước: Thế năng của nước chuyển hóa thành động năng của nước.
• Tuabin: Động năng của nước chuyển hóa thành động năng của tuabin.
• Máy phát điện: Động năng chuyển hóa thành điện năng.

Câu 6. Hãy giải thích vì sao về mùa khô ít mưa, công suất của nhà máy thủy điện lại giảm đi?

Giải: 
Về mùa khô ít mưa, mực nước trong hồ chứa giảm, thế năng của nước giảm, do đó trong các bộ phận của nhà máy năng lượng đều giảm, dẫn tới công suất của nhà máy thủy điện lại giảm đi.

Câu 7. Thế năng của một vật có trọng lượng P được nâng lên độ cao h bằng công mà vật đó sinh ra khi rơi xuống đến đất: A = Ph. Một lớp nước dày 1m trên mặt một hồ chứa nước có diện tích 1km² và độ cao 200m so với cửa vào tuabin của nhà máy thủy điện có thể cung cấp một năng lượng điện là bao nhiêu?

Giải:

Công mà lớp nước dày 1m, rộng 1km² và độ cao 200m có thể sinh ra khi chảy vào tuabin là:

A = P.h = V.d.h = 1000000.1.10000.200 = 2.10¹²J.

(V là thể tích khối nước, d là trọng lượng riêng của nước)

Công đó bằng thế năng của lớp nước, khi vào tuabin sẽ được chuyển hóa thành điện năng.