Vật lí 11 Kết Nối Tri Thức Bài 25: Năng lượng và công suất điện

- Năng lượng điện tiêu thị của đoạn mạch bằng công của lực điện thực hiện khi di chuyển các điện tích.

W = A = UIt

Đơn vị của năng lượng điện tiêu thụ là jun, kí hiệu là J.

- Dòng điện chạy qua mạch gây ra các tác dụng khác nhau và khi đó có sự chuyển hoá năng lượng điện tiêu thụ của đoạn mạch thành các dạng năng lượng khác.

Xe đạp điện: điện năng chuyển hoá thành cơ năng

Ấm đun nước: điện năng chuyển hoá thành nhiệt năng

- Đối với đoạn mạch thuần điện trở, nhiệt lượng đoạn mạch toả ra khi dòng điện chạy qua được tính bằng công thức: Q = RI2t.

- Công suất tiêu thụ năng lượng điện (gọi tắt là công suất điện) của một đoạn mạch là năng lượng điện mà mạch tiêu thụ trong một đơn vị thời gian:

\(P = \frac{A}{t} = UI\)

Đơn vị của công suất điện là oát, kí hiệu là W.

- Ví dụ công suất điện của một số thiết bị:

Bài tập minh họa

Trên nhãn của một ẩm điện có ghi 220 V – 1000 W. Sử dụng ấm điện này ở hiệu điện thể 200 V để đun sôi 2 lít nước từ nhiệt độ 20°C. Tính thời gian đun nước. Biết hiệu suất của ẩm là 90%, nhiệt dung riêng của nước là 4 190 J/kg.K, coi điện trở của ấm điện không thay đổi so với khi hoạt động ở chế độ bình thường.

Giải

Nhiệt lượng cần để đun sôi 2 lít nước từ 20°C

 Q = mc.Δt = 2.4 190.(100-20) = 670400]

Hiệu suất của âm H = 90% nên năng lượng điện tiêu thụ của ấm là:

\(A = \frac{Q}{H} = \frac{{670400}}{{0,9}} \approx 744889J\)

Điện trở của ấm điện

\(R = \frac{{U_{dm}^2}}{{{P_{dm}}}} = \frac{{{{220}^2}}}{{1000}} = 48,4\Omega \)

Từ công thức \(A = \frac{{{U^2}}}{R}.t\) , suy ra thời gian đun nước thời gian đun nước

\(t = \frac{{AR}}{{{U^2}}} = \frac{{744889.48,4}}{{{{200}^2}}} \approx 901s.\)

Bài tập 1: Công thức tính công suất điện của một đoạn mạch là

A. P = It 

B. P = EIt

C. P = EI

D. P = UI

Hướng dẫn giải

Công thức công suất điện của một đoạn mạch là P = UI

Đáp án D

Bài tập 2. 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

A. 5,22 A

B. 5/22 A

C. 5/11 A

D. 1,21 A.

Hướng dẫn giải

Áp dụng công thức

\(\begin{array}{l}
P = UI\\
 \Rightarrow I = \frac{P}{U} = \frac{{100}}{{220}} = \frac{5}{{11}}A
\end{array}\)

Đáp án C

Học xong bài này các em cần biết:

- Giải thích được nội dung ghi trong hoá đơn tiền điện và ý nghĩa của việc tính giá điện lũy tiến; lợi ích của việc thay đèn sợi đốt bằng đèn LED.

- Ước tính được số tiền điện trung bình mỗi tháng phải trả cho các dụng cụ và thiết bị điện dùng trong nhà và các biện pháp tiết kiệm năng lượng điện tiêu thụ.

Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lí 11 Kết Nối Tri Thức Bài 25 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết. 

• Câu 1:

  Một bếp điện có ghi 220V - 1500 W. Điện năng tiêu thụ khi sử dụng bếp trong thời gian 30 phút là

  • A. 22.106 J.  
  • B. 1500 kJ. 
  • C. 750 kJ. 
  • D. 2,7.106 J.

• Câu 2:

  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

  • A. 2 bóng. 
  • B. 10 bóng. 
  • C. 20 bóng.   
  • D. 40 bóng.

• Câu 3:

  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

  • A. 25 W.
  • B. 50 W. 
  • C. 200 W. 
  • D. 400 W.

Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!

Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật lí 11 Kết Nối Tri Thức Bài 25 để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.

Khởi động trang 106 SGK Vật lí 11 Kết nối tri thức – KNTT

Giải Câu hỏi 1 trang 107 SGK Vật lí 11 Kết nối tri thức – KNTT

Giải Câu hỏi 2 trang 107 SGK Vật lí 11 Kết nối tri thức – KNTT

Giải Câu hỏi 3 trang 107 SGK Vật lí 11 Kết nối tri thức – KNTT

Hoạt động 1 trang 108 SGK Vật lí 11 Kết nối tri thức – KNTT

Hoạt động 2 trang 108 SGK Vật lí 11 Kết nối tri thức – KNTT

Giải Bài tập 1 trang 109 SGK Vật lí 11 Kết nối tri thức – KNTT

Giải Bài tập 2 trang 109 SGK Vật lí 11 Kết nối tri thức – KNTT

Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý HOC247 sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!

Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!