Tự Chọn Lý 9 Chủ đề 2

Ngày soạn 17/10/2005
Tuần 7
Tiết 13-14 Chuyên đề II

CÔNG CÔNG SUẤT ĐIỆN
ĐỊNH LUẬT JUN-LENXƠ

I. Lý thuyết

+ Số Oat trên dụng cụ điện cho biết công suất định mức của dụng cụ đó
+ Công suất điện của một đọan mạch bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đọan mạch và cường độ dòng điện qua nó
P = UI
Trong đó: - P đo bằng oát (W)
- U đo bằng Vôn (V)
- I đo bằng Ampe (A)
Trường hợp đọan mạch chỉ có dụng cụ đốt nóng có điện trở R thì:
P =RI2 =


+ Dòng điện có mang năng lượng vì nó có thể thực hiện công và cung cấp nhiệt lượng . Năng lượng của dòng điện được gọi là điện năng
+ Công của dòng điện sản ra trong một đọan mạch là số đo lượng điện năng chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác trong đọan mạch đó
A= P t = UIt
Trong đó : U đo bằng Vôn (V)
I đo bằng Ampe (A)
t đo bằng giây (s)
A đo bằng Jun (J)
1J = 1Ws = 1V.A.s
Ngoài ra công của dòng điện cò được đo bằng đơn vị kilôoat giờ(kWh)
1kWh = 1000W.3600s = 3600000J = 3,6.106J
+ Lượng điện năng sử dụng được đo bằng công tơ điện. Mỗi số đếm của công tơ điện cho biết lượng điện năng đã sử dụng là 1kWh
II. Bài tập về công - công suất điện
Bài 1: Để trang trí cho một quầy hàng , người ta dùng các bóng đèn 6V-9W mắc nối tiếp vào mạch điện có hiệu điện thế không đổi U = 240V
a) Tìm số bóng đèn cần dùng để chúng sáng bình thường
b) Nếu có một bóng bị cháy , người ta nối tắt đọan mạch có bóng đó lại thì công suất tiêu thụ của mỗi bóng tăng hay giảm bao nhiêu phần trăm?
Giải:
a) Số bóng cần dùng: n =

b) Điện trở mỗi bóng:
= 4(
Nếu có một bóng bị cháy thì điện trở tổng cọng của các bóng còn lại là :
R= 39Rđ = 156(
Dòng điện qua mỗi đèn bây giờ là:


Công suất tiêu thụ của mỗi bóng bây giờ là:
P = I2Rđ = 9,48W
Nghĩa là tăng lên so với trước :
hay tăng xấp xỉ 5%
Bài 2:Khi mắc một bóng điện vào hiệu điện thế 220V thì dòng điện chạy qua nó có cường độ là 455mA
a) Tính điện trở và công suất của bóng khi đó
b) Bóng này được sử dụng trung bình 5 giờ trong một ngày. Tính điện năng mà bóng tiêu thụ trong 30 ngày theo đơn vị jun và số đếm tương ứng của công tơ điện
Giải:
a) Điện trở của bóng đèn: Rđ =

Công suất của bóng đèn : P = UI = 220V.0,455A = 100W
b) Điện năng bóng đèn tiêu thụ :
A= UIt = 220. 0,455.540000 = 54054000J
Số đếm của công tơ điện tương ứng :

số
Bài 3 Có hai bóng đèn với công suất định mức là P1 = 40W và P2 = 60W , hiệu điện thế định mức như nhau . người ta mắc nối tiếp hai bóng đèn này vào mạch điện có cùng hiệu điện thế như ghi trên bóng đèn. Tính công suất tiêu thụ của các bóng đèn đó
Giải:
Kí hiệu công suất tiêu thụ của các bóng đèn khi mắc nối tiếp là P1` và P2` , ta có:
P1` = R1I2 = R1
(1)

P2` = R2I2 = R2
(2)
Ta cũng có:
P1 =
( R1 =
(3)
P2 =
( R1 =
(4)
Thay (3) và (4) vào (1) ta có:
P1` =


Thay số : P1` =


P1` =



Ngày soạn 24/10/2005
Tuần 8
Tiết 15-16

BÀI TẬP CÔNG -CÔNG SUẤT ĐIỆN



Bài 1: Có hai bóng đèn ghi 40W-110V và 100W- 110V
a) Tính điện trở của mỗi đè
b) Tính cường độ dòng điện qua mỗi đèn khi mắc song song hai bóng vào mạch
điện 110V. Đèn náo sáng hơn?
c) Tính cường độ dòng điện qua mỗi đèn khi mắc nối tiếp hai bóng vào mạch điện
220V . Đèn nào sáng hơn? Mắc như thế có hại gì không?
Giải:
a) Điện trở mỗi đèn:
R1 =

R2 =

b) Khi mắc song song , cường độ dòng điện qua mỗi đèn:




Vì hiệu điện thế ở hai đầummỗi đèn đúng bằng hiệu điện thế ghi trên mỗi đèn ,
nên mỗi đèn cho công suất đúng bằng công suất ghi trên đèn , nghĩa là đèn ghi
100W-100V sáng hơn đèn ghi 40W-110V
c) Khi mắc nối tiếp vào U = 220V , hiệu điện thế ở hai đầu của cả hai đèn là 220V , và cường độ dòng điện qua hai đèn bằng nhau:


Do đó P1 = R1I2 = 302,5.(0,52)2 ( 81,8W
P2 = R2I2 = 121.(0,52)2 ( 32,7W
Đèn 40W-110V sáng hơn bình thường và chóng hỏng , còn đèn 100W-110V sẽ tối
hơn bình thường
Bài 2: Một động cơ làm việc trong thời gian 30 phút dưới hiệu điện thế 220V . Khi đó cường độ dòng điện qua nó là 0,5A. Hiệu suất của động cơ là 75%. Hãy tính:
a) Công toàn phần của dòng điện chạy qua động cơ
b) Công có ích do động cơ sản ra
c) Năng lượng hao phí
Giải:
a) Công tòan phần của dòng điện chạy qua động cơ:
A= UIt = 220.0,5. 1800 = 198000J
b) Từ công thức :
H =

c) Năng lượng hao phí là 25% năng lượng tòan phần
Ahao phí = 25%.198000J = 49500J


Bài 3: Giữa hai điểm A, B có hiệu điện thế 110V được mắc song song bóng đèn Đ(220V-120W) và một điện trở R. Cường độ dòng điện trong mạch chính đo được 0,5A. Bỏ qua sự phụ thuộc của điện trở vào nhiệt độ.
a) Bóng đèn Đ có sáng bình thường không ? Tại sao?
b) Tính điện trở tương đương của đọan mạch AB
c) Tính điện trở R
Giải:
a) Ta có : P =
( Rđ = U2/ P =

Cường độ dòng điện qua đèn khi mắc vào AB
Iđ =

Khi đèn sáng bình thường , cường độ dòng điện định mức qua đèn:
Iđm = Pđm / Uđm = 100/220 = 0,45A
Iđ < Iđm đèn sáng không bình thường
b) Điện trở tương đương của đọan mạch AB


c) Điện trở R là :
R =



Ngày sọan 07/11/2005
Tuần 9
Tiết 17-18
ĐỊNH LUẬT JUN - LENXƠ



I.Lý thuyết :
+ Định luật : Nhiệt lượng tỏa ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện , với điện trở của dây dẫn và thời gian dòng điện chạy qua
+ Hệ thức: Q = I2Rt

Trong đó : I đo bằng Ampe (A)
R đo bằng Ôm (()
t đo bằng giây (s)
Q đo bằng Jun (J)
Nếu Q tính bằng calo thì hệ thức : Q = 0,24I2Rt
+ Hiệu suất bếp điện được tính theo công thức :



II. Bài tập áp dụng:
Bài 1: Chứng minh : Trong một đọan mạch gồm hai điện trở mắc nối tiếp thì nhiệt lượng tỏa ra trên mỗi điện trở tỉ lệ thuận với điện trở đó
Giải: Ta có : Q1 = I12R1t
Q2 = I22R2t
(

Vì R1 nt R2 ( I1 = I2 mà t1= t2
(

Bài 2:
Chứng minh: Trong một đọan mạch mắc song song , nhiệt lượng tỏa ra ở dây dẫn tỉ lệ nghịch với điện trở của dây đó
Giải:


Vì R1 // R2 ( U1 = U2 mà t1 = t2
(


Bài 3: Cho mạch điện như sơ đồ :
(


Bóng đèn và bếp điện hoạt động bình thường . Trên bóng đèn có ghi 220V - 100W , bếp điện có điện trở R = 220(, cường độ dòng điện qua bếp là Ib = 1A
a) Tính nhiệt lượng mà bóng đèn và bếp tỏa ra trong 1 phút
b) Dùng bếp điện để đun sôi 1 lít nước có nhiệt độ ban đầu là 25oC thì thời gian đun sôi nước là 30 phút . Tính hiệu suất của bếp, cho biết nhiệt dung riêng của nước là c = 4200J/kg.K
Giải :
a) Nhiệt lượng mà bếp điện tỏa ra trong 1 phút:
Qb = RbIb2t = 220.1.60 = 13200J
Điện trở của đèn là :
RĐ =

Vì đèn hoạt động bình thường nên Iđ = P đ/ U = 100/220 A
Vậy nhiệt lượng mà bóng đèn tỏa ra trong một phút là :
Qđ = RđIđ2t = 484.

b) Nhiệt lượng cần cung cấp để đun sôi 1l nước :
Qi = mc
= 1.4200.(100o - 25o) = 315000J
Nhiệt lượng mà bếp tỏa ra trong 30 phút
Q = Qb.30 = 13200.30 = 396000J
Hiệu suất của bếp:


Bài 4 : Một ấm điện khi hoạt động bình thường có điện trở R = 220( và cường độ dòng điện qua bếp là I = 2A
a) Tính nhiệt lượng mà ấm tỏa ra trong một phút
b) Dùng bếp trên để đun sôi 3 lít nước ở 25oC thì mất 20 phút. Tính hiệu suất của bếp
Giải
a) Nhiệt lưộng mà ấm tỏa ra trong một phút:
Q1 = RI2t = 220.22.60 = 52800J
b) Nhiệt lượng cần cung cấp để đun sôi 3 lít nước :
Qi = mc
= 3.4200.(100o - 25o) = 945000J
Nhiệt lượng mà ấm tỏa ra trong 20 phút:
Q = Q1.20 = 52800.20 = 1056000J
Hiệu suất của bếp: