Bài tập Điện năng, Công suất điện: Giải bài 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 trang 49 SGK Vật lí 11

Nội dung bài viết này các em sẽ vận dụng kiến thức lý thuyết ở trên để giải một số bài tập Điện năng, Công suất điện: Giải bài 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 trang 49 SGK Vật lí 11 bài học 8. Qua đó rèn luyện được kỹ năng giải bài tập đồng thời giúp ghi nhớ kiến thức lý thuyết tốt hơn.

* Bài 1 trang 49 SGK Vật Lý 11: 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 công suất điện của một đoạn mạch khi có dòng điện chạy qua.

> Lời giải:

- Điện năng mà một đoạn mạch tiêu thụ được đo bằng công do lực điện trường thực hiện.

• Công thức điện năng tiêu thụ của đoạn mạch: 

Trong đó: A là công (J)

 U là hiệu điện thế đặt vào 2 đầu đoạn mạch (V)

q là lượng điện tích dịch chuyển (C)

I là cường độ dòng điện trong mạch (A)

t là thời gian điện tích dịch chuyển (s)

• Công thức tính công suất điện của đoạn mạch: 

Trong đó:

 Công suất P: Oát (W)

 Công A: Jun (J)

 Thời gian t: giây (s)

 Hiệu điện thế U: Vôn (V)

 Cường độ dòng điện I: Ampe (A)

* Bài 2 trang 49 SGK Vật Lý 11: 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.

> Lời giải:

a) Bóng đèn dây tóc

b) Bàn là (bản ủi), bếp điện

c) Quạt điện

d) Ắc quy (bình điện)

* Bài 3 trang 49 SGK Vật Lý 11: Công suất tỏa nhiệt của mỗi đoạn mạch là gì và được tính bằng công thức nào?

> Lời giải:

- Công suất tỏa nhiệt P ở vật dẫn khi có dòng điện chạy qua đặc trưng cho tốc độ tỏa nhiệt của vật dẫn đó và được xác định bằng nhiệt lượng tỏa ra ở vật dẫn trong khoảng thời gian 1 giây: P = R.I²

* Bài 4 trang 49 SGK Vật Lý 11: 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.

> Lời giải:

- Điện năng tiêu thụ trong mạch điện kín băng công của lực lạ bên trong nguồn điện.

- Công của nguồn điện: A_ng = E.I.t

 (trong đó E là suất điện động của nguồn điện)

- Công suất của nguồn điện: 

* Bài 5 trang 49 SGK Vật Lý 11: Chọn câu đúng: Điện năng tiêu thụ được đo bằng

 A. Vôn kế

 B. Công tơ điện

 C. Ampe kế 

 D. Tĩnh điện kế

> Lời giải:

• Chọn đáp án: B. Công tơ điện

- Điện năng tiêu thụ được đo bằng công tơ điện

* Bài 6 trang 49 SGK Vật Lý 11: Công suất điện được đo bằng đơn vị nào sau đây?

 A. Jun (J)

 B. Oát (W)

 C. Niutơn (N)

 D. Culông (C)

> Lời giải:

• Chọn đáp án: B. Oát (W)

* Bài 7 trang 49 SGK Vật Lý 11: 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.

> Lời giải:

- Theo bài ra, ta có: I = 1(A); U = 6(V); t = 1(h) = 3600(s).

- Điện năng tiêu thụ của đoạn mạch:

 A=U.It = 6.1.3600=21600(J)

- Công suất điện của đoạn mạch:

* Bài 8 trang 49 SGK Vật Lý 11: 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 4190 J/(kg.K).

> Lời giải:

a) Ý nghĩa của các số ghi trên ấm điện:220V - 1000W

- Chỉ số 220V là hiệu điện thế định mức đặt vào hai đầu ấm điện để ấm hoạt động bình thường.

- Chỉ số 1000W là công suất tiêu thụ định mức của ấm điện khi sử dụng ấm ở hiệu điện thế 220V.

b) Nhiệt lượng cần thiết để làm sôi 2 lít từ nhiệt độ 25⁰C nước là: Q = mc.Δt

- Theo bài ra, ta có: 

 Khối lượng của 2 lít nước: m = 2kg.

 Nhiệt dung riêng của nước: c = 4190 J/(kg.K)

 Độ tăng nhiệt độ (ở bài này là nước): Δt = 100 - 25.

⇒ Nhiệt lượng cần cung cấp là:

 Q = mc.Δt = 2.4190.(100 - 25) = 628500(J).

- Theo bài ra, hiệu suất ấm là 90% nên lượng điện năng thực tế mà ấm tiêu thụ là:

- Ta lại có: