Giải SGK KHTN 9 Chân trời sáng tạo Bài 11: Năng lượng điện. Công suất điện

- Con số 220 V trên đèn thể hiện điện áp của bóng đèn, còn 15 W là công suất định mức của bóng đèn

1. Năng lượng điện

Câu hỏi 1 (trang 50) KHTN 9 Chân trời sáng tạo Bài 11: Nêu một số ví dụ khác chứng tỏ dòng điện có năng lượng.

Trả lời:

- Quạt, đèn, điều hòa, tủ lạnh, bếp từ,...

Luyện tập (trang 51) KHTN 9 Chân trời sáng tạo Bài 11: Cho đoạn mạch điện như hình bên dưới. Biết R₁ = 40Ω. Số chỉ của vôn kế và ampe kế lần lượt là 12 V và 0,4 A.

a. Tính điện trở R₂.

b. Tính năng lượng điện mà đoạn mạch điện tiêu thụ trong thời gian 15 phút.

Lời giải:

a. Vì mạch R₁ nối tiếp R₂ nên I_A = I₁ = I₂ = 0,4 A

Điện trở R₂ là $R_{2}=\frac{U_{2}}{I_{2}}=\frac{12}{0,4}=30\Omega$

b. Năng lượng điện mà đoạn mạch điện tiêu thụ trong thời gian 15 phút = 900 s là

W = U.I.t = I².R_tđ.t = I².(R₁ + R₂).t = 0,4².(40 + 30).900 = 10 080 J = 2,8.10^-3 kW.h

2. Công suất điện

a. Tìm hiểu công thức tính công suất điện

Câu hỏi 2 (trang 52) KHTN 9 Chân trời sáng tạo Bài 11: Chứng minh rằng đối với đoạn mạch điện chỉ chứa điện trở thì công suất điện của điện trở còn được xác định bởi biểu thức: $P=RI^{2}=\frac{U^{2}}{R}$

Trả lời:

- Ta có: $P=\frac{W}{t}=UI$

- Mà U = IR và I = $\frac{U}{R}$

⇒ P = UI = U.$\frac{U}{R}=\frac{U^{2}}{R}$

⇒ P = UI = IR.I = RI²

Luyện tập (trang 52) KHTN 9 Chân trời sáng tạo Bài 11: Cho đoạn mạch điện AB như hình bên dưới. Biết R₁ = 40 Ω, R₂ = 60 Ω và hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch điện là U_AB = 24 V.

a) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch điện AB.

b) Tính công suất điện của đoạn mạch điện AB.

Lời giải:

a) Điện trở tương đương của đoạn mạch điện AB là:

R_tđ = R₁ + R₂ = 40+ 60 = 100 Ω

b) Công suất điện của đoạn mạch điện AB là: $P_{AB}=U_{AB}I_{AB}=\frac{U_{AB^{2}}}{R_{td}}=5,76W$

b. Tìm hiểu giá trị định mức của dụng cụ điện

Câu hỏi 3 (trang 53) KHTN 9 Chân trời sáng tạo Bài 11: Xác định hiệu điện thế định mức và công suất điện định mức của bóng đèn trong Hình 11.4.

Trả lời:

- Hiệu điện thế định mức của bóng đèn là 220 V.

- Công suất điện định mức của bóng đèn là 20 W.

Luyện tập 1 (trang 53) KHTN 9 Chân trời sáng tạo Bài 11: Trả lời câu hỏi đã nêu ở phần Mở đầu bài học

Lời giải: