Bài tập file word vật lí 11 chân trời sáng tạo Bài 19: Năng lượng điện. Công suất điện

Bài 19: NĂNG LƯỢNG ĐIỆN. CÔNG SUẤT ĐIỆN

1. NHẬN BIẾT 

Câu 1:  Công suất định mức của các dụng cụ điện là

Giải: 

Công suất định mức là công suất đạt được khi nó hoạt động bình thường.

Câu 2 Một đoạn mạch có điện trở xác định với hiệu điện thế hai đầu không đổi thì trong 1 phút tiêu thụ 40 J điện năng. Thời gian để đoạn mạch này tiêu thụ hết một 1 kJ điện năng là

Giải:

Đổi 1kj = 1000 j

Thời gian để đoạn mạch này tiêu thụ hết 1 kj điện năng là

(phút)

Câu 3:  Một đoạn mạch tiêu thụ có công suất 100 W, trong 12 phút nó tiêu thụ một năng lượng

Giải:

Đổi 12 phút = 720 giây

Trong 12 phút đoạn mạch tiêu thụ một năng lượng là

A = Pt = 100. 720 = 72000 (j) = 72 (kj)

Câu 4:  Một đoạn mạch có hiệu điện thế hai đầu không đổi. Khi chỉnh điện trở của nguồn là 100 Ω thì công suất của mạch là 20 W. Khi chỉnh điện trở của mạch là 50Ω thì công suất của mạch là

Giải:

Từ định luật ôm I = U/R

Áp dụng công thức P = U.I

Khi thì 

Khi thì

Câu 5 Cho một mạch điện có điện trở không đổi. Khi dòng điện trong mạch là 2 A thì công suất tiêu thụ của mạch là 100 W. Khi dòng điện trong mạch là 4 A thì công suất tiêu thụ của mạch là

Giải:

Áp dụng công thức:

Câu 6 . Công thức tính điện năng tiêu thụ của một đoạn mạch là

Giải:

Công thức tính điện năng tiêu thụ của một đoạn mạch là A = U.I.t

Câu 7: 

Công thức tính công suất điện của một đoạn mạch là

Giải:

Công thức công suất điện của một đoạn mạch là P = U.I

2. THÔNG HIỂU 

Câu 1: Đặt một hiệu điện thế U = 18 V vào hai đầu điện trở R = 9 Ω thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch là bao nhiêu?

Giải: 

Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch I = U/R = 2A

Áp dụng công thức tính công suất điện của một đoạn mạch là

P = U.I = 18.2 = 36W

Câu 2:  Nhiệt lượng tỏa ra trong 2 phút khi một dòng điện 2A chạy qua một điện trở thuần 100 Ω là

Giải:

Áp dụng công thức định luật Jun – Len xơ

Câu 3 Một nguồn điện có suất điện động 2 V thì khi thực hiện một công 12 J, lực lạ đã dịch chuyển một điện lượng qua nguồn là

Giải:

Áp dụng công thức tính công của nguồn

Câu 4 Người ta làm nóng 1 kg nước thêm 10C bằng cách cho dòng điện 1 A đi qua một điện trở 10 Ω. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K. Thời gian cần thiết là

Giải:

Nhiệt lượng cần cung cấp để làm nóng 1 kg nước thêm là:

Thời gian cần để điện trở tỏa ra nhiệt lượng trên là:

( phút)

3. VẬN DỤNG 

Câu 1 Một bóng đèn có công suất định mức 100 W sáng bình thường ở hiệu điện thế 220 V. Cường độ dòng điện qua bóng đèn là

Giải:

Áp dụng công thức

Câu 2: Một bếp điện khi hoạt động bình thường có điện trở R = 100 Ω và cường độ dòng điện qua bếp là I = 5A. Nhiệt lượng tỏa ra khi sử dụng bếp trong một giờ là

Giải:

Nhiệt lượng bếp điện trong 1 giờ là

Câu 3  Để trang trí người ta dùng các bóng đèn 12V – 6W mắc nối tiếp với mạng điện có hiệu điện thế U = 120V. Để các đèn sáng bình thường thì số bóng đèn phải sử dụng là

Giải:

Để các đèn sáng bình thường thì hiệu điện thế trên hai đầu mỗi đèn là 12V

Vậy cần mắc nối tiếp N đèn sao cho hiệu điện thế hai đầu mạch là 120V, U trên mỗi đèn là 12V

Ta có: N = 120:12=10 bóng đèn

4. VẬN DỤNG CAO 

Câu Dẫn một đường dây điện sợi đôi từ mạng điện chung tới một ngôi nhà cách đó L = 20 m. Biết mỗi sợi dây đơn có một lõi đồng với thiết diện bằng 0,5 mm2 với điện trở suất của đồng là 1,8.10-8 Ωm. Hiệu điện thế ở cuối đường dây, ngay tại lối vào nhà là 220 V. Trong nhà sử dụng các đèn dây tóc nóng sáng với tổng công suất 330 W trung bình 5 giờ mỗi ngày. Nhiệt lượng tỏa ra trên đường dây dẫn trong vòng 30 ngày xấp xỉ bằng

Giải:

Công suất sử dụng điện năng P = U.I

Dòng điện trong nhà sử dụng là: I = P/U = 330/220=1,5A

Chiều dài dây dẫn là 20.2=40m

Điện trở dây dẫn: 

Câu 2 :Dùng ấm điện có ghi 220V - 1000W ở điện áp 110 V để đun 3 kg nước từ 450C đến khi bay hơi hết. Cho nhiệu dung riêng của nước lỏng bằng 4190 J/kg.K và ẩn nhiệt bay hơi bằng 260 kJ/kg. Biết hiệu suất của bếp điện là 85%. Thời gian đun xấp xỉ là

Giải

Ấm điện có

Suy ra, điện trở của ấm:

Khi dùng U = 110V thì nhiệt lượng tỏa ra:

Nhiệt lượng cần đun sôi nước và bay hơi hoàn toàn:

= 115,4 phút