Giải bài tập vật lí lớp 11 kết nối tri thức Bài 25 Năng lượng và công suất điện

MỞ ĐẦU

Câu hỏi: Bảng bên ghi giá trị một số nội dung trong Hóa đơn tiền điện giá trị gia tăng (GTGT) của Công ty điện lực. Em hãy cho biết ý nghĩa của các số liệu trong bảng.

I. NĂNG LƯỢNG ĐIỆN

Câu hỏi 1: Năng lượng điện tiêu thụ trong dụng cụ, thiết bị dùng điện ở Hình 25.1 chuyển hóa thành dạng năng lượng nào nhiều nhất?

Câu hỏi 2: Hãy chứng minh rằng, nếu đoạn mạch chỉ có điện trở R (đoạn mạch thuần điện trở) thì nhiệt lượng đoạn mạch tỏa ra khi có dòng điện chạy qua được tính bằng công thức: $ Q=I^{2}.Rt= \frac{U^{2}}{R}t$

Câu hỏi: Hãy chứng minh $1kW.h = 3,6.10^{3} kJ$

II. CÔNG SUẤT ĐIỆN

Hoạt động 1:

Trên hoá đơn GTGT (tiền điện) ở đầu bài học, tiền điện được tính luỹ tiến (càng dùng điện nhiều thì đơn giá của 1 kWh điện càng tăng). Theo em, cách tính này nhằm những mục đích gì? Tại sao?

Hoạt động 2: Cho các thông tin về bóng đèn sợi đốt và bóng đèn LED cùng có độ sáng như sau:

Giả sử trung bình mỗi bóng đèn sử dụng 5h/ngày, em hãy tính tiền điện phải trả cho từng bóng đèn mỗi tháng và trong 30 000 h, từ đó lập luận để so sánh về hiệu quả kinh tế khi sử dụng hai loại bóng đèn trên.

III. BÀI TẬP

Bài 1: Trên nhãn của bóng đèn 1 có ghi 220 V – 20 W và bóng đèn 2 có ghi 220 V – 10 W. Coi điện trở của mỗi bóng đèn không thay đổi.
a) Tính năng lượng điện tiêu thụ của mỗi bóng đèn khi sử dụng ở hiệu điện thế 200 trong thời gian 2 giờ.
b) Tính tổng công suất điện tiêu thụ của cả hai bóng đèn trong những trường hợp sau:
Mắc song song hai bóng đèn vào hiệu điện thế 220 V. Mắc nối tiếp hai bóng đèn vào hiệu điện thế 220 V.
c) Dùng cách mắc nào nêu trên để cả hai bóng đèn đều sáng bình thường? Tại sao?

Bài 2: Thông thường, ở nước ta hiệu điện thế mạng điện trong các gia đình, trường học... là 220 V. Em hãy tìm hiểu về hiệu điện thể định mức, công suất định mức của mỗi thiết bị điện, cách mắc các thiết bị điện dùng trong lớp học của em và thời gian sử dụng trung bình của từng thiết bị mỗi tháng để làm các việc sau:

a) Vẽ lại sơ đồ mạch điện.
b) Áp dụng giá điện trong Hoá đơn GTGT (tiền điện) ở đầu của bài học để dự tính tiền điện trung bình phải trả mỗi tháng cho lớp học.
c) Hãy đề xuất phương án sử dụng tiết kiệm điện cho gia đình, lớp học.