Tự Chọn Lý 9 Chủ đề 2

Giáo trình tự chọn – Vật lý 9

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 đònh 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 =RI
2
=
2
U
R
+ 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 vò kilôoat giờ(kWh)
1kWh = 1000W.3600s = 3600000J = 3,6.10
6
J
+ 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
GV Nguyễn thanh Lợi
Giáo trình tự chọn – Vật lý 9
b) Nếu có một bóng bò 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 =
240
40
6
d
U
U
= =
b) Điện trở mỗi bóng:
2
d
d
U
R

P
=
= 4Ω
Nếu có một bóng bò cháy thì điện trở tổng cọng của các bóng còn lại là :
R= 39R
đ
= 156Ω
Dòng điện qua mỗi đèn bây giờ là:
1,54
U
I A
R
= =
Công suất tiêu thụ của mỗi bóng bây giờ là:
P = I
2
R
đ
= 9,48W
Nghóa là tăng lên so với trước :
9,48 9
0,05
9
−
=
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 vò jun và số đếm tương ứng của công tơ điện
Giải:
a) Điện trở của bóng đèn: R
đ
=
220
484
0,455
U V
I A
= = Ω
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 :
54054000
15
3600000
J
N
J
= =
số
Bài 3 Có hai bóng đèn với công suất đònh mức là P
1
= 40W và P
2
= 60W , hiệu
điện thế đònh 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 P
1
' và P
2
'
, ta có:
P
1
' = R
1
I
2
= R
1
2
1 2
U
R R
 
 ÷
+
 

(1)
P
2
' = R
2
I

2
= R
2
2
1 2
U
R R
 
 ÷
+
 

(2)
Ta cũng có:
GV Nguyễn thanh Lợi
Giáo trình tự chọn – Vật lý 9
P
1
=
2
1
U
R
⇒ R
1
=
2
1
U
P

(3)
P
2
=
2
2
U
R
⇒ R
1
=
2
2
U
P
(4)
Thay (3) và (4) vào (1) ta có:
P
1
' =
2
1
U
P
( )
2
2
1 2
2 2 2
1 2

1 2
1 2
1 2
1 1 PPU
P P
U U
P
P P
PP
P P
 
 
 ÷
 ÷
 ÷
 ÷
= =
+
 ÷
 ÷
+
+
 ÷
 ÷
 
 
Thay số : P
1
' =
( )

2
2
40.60
14,4
40 60
W=
+
P
1
' =
( )
2
2
60.40
9,6
60 40
W=
+
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:

R
1
=
2
2
1
1
110
302,5
40
U
P
= = Ω
R
2
=
2
2
2
2
110
121
100
U
P
= = Ω
b) Khi mắc song song , cường độ dòng điện qua mỗi đèn:
1
1
110

0,36
302,5
U
I A
R
= = ≈
GV Nguyễn thanh Lợi
Giáo trình tự chọn – Vật lý 9
2
2
110
0,91
121
U
I A
R
= = ≈
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 , nghóa 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:
1 2
1 2
220
0,52
302,5 121
U
I I I A
R R

= = = = ≈
+ +
Do đó P
1
= R
1
I
2
= 302,5.(0,52)
2
≈ 81,8W
P
2
= R
2
I
2
= 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 =
.
75%.198000
.100% 148500
100% 100%
tp
ci
ci
tp
H A
A
A J
A
⇒ = = =
c) Năng lượng hao phí là 25% năng lượng tòan phần
A
hao 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 =
2
d
U

R
⇒ R
đ
= U
2
/ P =
2
220
484
100
= Ω
Cường độ dòng điện qua đèn khi mắc vào AB
I
đ
=
110
0,23
484
U
A
R
= =
Khi đèn sáng bình thường , cường độ dòng điện đònh mức qua đèn:
I
đm
= P
đm
/ U
đm
= 100/220 = 0,45A

GV Nguyễn thanh Lợi
Giáo trình tự chọn – Vật lý 9
I
đ
< I
đm
đèn sáng không bình thường
b) Điện trở tương đương của đọan mạch AB

110
220
0,5
AB
U
R
I
= = = Ω
c) Điện trở R là :
R =
110
407
0,5 0, 23
o
R d
U
U
I I I
= = ≈ Ω
− −
Ngày sọan 07/11/2005

Tuần 9
Tiết 17-18
ĐỊNH LUẬT JUN - LENXƠ
I.Lý thuyết :
+ Đònh 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 = I
2
Rt
Trong đó : I đo bằng Ampe (A)
R đo bằng Ôm (Ω)
t đo bằng giây (s)
Q đo bằng Jun (J)
Nếu Q tính bằng calo thì hệ thức : Q = 0,24I
2
Rt
+ Hiệu suất bếp điện được tính theo công thức :

i
tp
Q
H
Q
=
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 : Q
1

= I
1
2
R
1
t
Q
2
= I
2
2
R
2
t
⇒
2
1 1 1
2
2 2 2
Q I R t
Q I R t
=
Vì R
1
nt R
2
⇒ I
1
= I
2

mà t
1
= t
2
⇒
1 1
2 2
Q R
Q R
=
Bài 2:
GV Nguyễn thanh Lợi