Trên một bóng đèn dây tóc có ghi 220V-100W và trên một bóng đèn dây tóc khác có ghi 220V-40W.. Bài 14.4 trang 40 Sách bài tập [SBT] Vật lý 9 – Bài 14. Bài tập về công suất điện và điện năng sử dụng
Trên một bóng đèn dây tóc có ghi 220V-100W và trên một bóng đèn dây tóc khác có ghi 220V-40W.
a. So sánh điện trở của hai bóng đèn khi chúng sáng bình thường.
b. Mắc nối tiếp hai bóng đèn này vào hiệu điện thế 220V thì đèn nào sáng hơn? Vì sao? Tính điện năng mà mạch điện này sử dụng trong 1 giờ. Cho rằng điện trở của các bóng đèn có giá trị như khi chúng sáng bình thường.
c. Mắc song song hai bóng đèn này vào hiệu điện thế 220V thì đèn nào sáng hơn? Vì sao? Tính điện năng mà mạch điện này sử dụng trong 1 giờ.
a] Điện trở của đèn thứ nhất là: \[{R_1} = {{{U^2}} \over {{\wp _1}}} = {{{{220}^2}} \over {100}} = 484\Omega \]
Điện trở của đèn thứ hai là: \[{R_2} = {{{U^2}} \over {{\wp _2}}} = {{{{220}^2}} \over {40}} = 1210\Omega \]
Lập tỉ lệ: \[{{{R_2}} \over {{R_1}}} = {{1210} \over {484}} = 2,5 \Rightarrow {R_2} = 2,5{{\rm{R}}_1}\]
b] Khi mắc nối tiếp hai đèn này vào hiệu điện thế 220V, dòng điện chạy qua hai đèn có cùng cường độ I thì đèn có điện trở lớn hơn sẽ sáng hơn. Như vậy đèn thứ hai [loại 40W] sẽ sáng hơn.
Cường độ dòng điện trong đoạn mạch là:
Quảng cáo\[I = {U \over {{R_1} + {R_2}}} = {{220} \over {484 + 1210}} = 0,13{\rm{A}}\]
Vì R1 và R2 mắc nối tiếp nên : I1 = I2 = I = 0,13A
Điện năng mạch điện tiêu thụ trong 1 giờ là:
A = P.t = U.I.t = 220. 0,13.3600 = 102960J ≈0,0286kW.h
Điện năng mạch điện tiêu thị trong 1 giờ là:
A = [P1 + P2].t = 140W.h
Điện năng mà mạch điện thụ trong 1 giờ là:
A = [℘1 + [℘2]t = [100 +40].3600 = 504000J = 0,14kW.h.
Trên một bàn là có ghi 110V-550V và trên một bóng đèn dây tóc có ghi 110V-40W.. Bài 14.5 trang 40 Sách bài tập [SBT] Vật lý 9 – Bài 14. Bài tập về công suất điện và điện năng sử dụng
Trên một bàn là có ghi 110V-550V và trên một bóng đèn dây tóc có ghi 110V-40W.
a. Tính điện trở của bàn là và của bóng đèn khi chúng hoạt động bình thường.
b. Có thể mắc nối tiếp bàn là và bóng đèn này vào hiệu điện thế 220V được không? Vì sao? Cho rằng điện trở của bàn là và của bóng đèn có giá trị như đã tính ở câu a.
c. Có thể mắc nối tiếp hai dụng cụ này vào hiệu điện thế lớn nhất là bao nhiêu để chúng không bị hỏng? Tính công suất của mỗi dụng cụ khi đó.
a] Điện trở của bàn là là: \[{R_1} = {{{U^2}} \over {{\wp _1}}} = {{{{110}^2}} \over {550}} = 22\Omega \]
Điện trở của bóng đèn là: \[{R_2} = {{{U^2}} \over {{\wp _2}}} = {{{{110}^2}} \over {40}} = 302,5\Omega \]
b] Khi mắc nối tiếp bàn là và đèn vào hiệu điện thế 220V, dòng điện chạy qua chúng có cường độ là I = 0,678A
Khi đó hiệu điện thế đặt vào bàn là là:
U1 = IR1 = 0,678 × 22 = 14,9V
Quảng cáoU2 = IR2 = 0,678 × 302,5 = 205,1V
Hiệu điện thế đặt vào đèn là: U2 = IR2 = 0,678 × 302,5 = 205,1V.
Cả hai hiệu điện thế trên đều lớn hơn hiệu điện thế định mức 110V nên đèn sẽ hỏng.
Vậy không thể mắc nối tiếp hai dụng cụ điện này vào hiệu điện thế 220V.
c] Cường độ định mức của bàn là và đèn tương ứng là I1= 5A và I2 = 0,364A. Khi mắc nối tiếp hai dụng cụ điện này thì dòng điện chạy qua chúng có cùng cường độ và chỉ có thể lớn nhất Imax = I2 = 0,364A, vì nếu lớn hơn thì bóng đèn sẽ hỏng. Vậy có thể mắc nối tiếp hai dụng cụ này vào hiệu điện thế lớn nhất là:
Umax = Imax[R1 + R2] = 118V
Công suất của bàn là khi đó: \[{\wp _1} = {\rm{ }}I_1^2{R_1} = 2,91W\]
Công suất của đèn khi đó : \[{\wp _1} = {\rm{ }}I_2^2{R_2} = 40W\]
Trên các bóng đèn cũng như trên các dụng cụ dùng điện đều có ghi số vôn, chẳng hạn như bóng đèn 2,5V; 12V hay 220V. Liệu các số vôn này có ý nghĩa giống như ý nghĩa của số vôn được ghi trên các nguồn điện không?
Để giải đáp thắc mắc trên, chúng ta cùng tìm hiểu hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn cho biết gì? Số vôn ghi trên mỗi dụng cụ điện có ý nghĩa gì? qua bài viết dưới đây.
I. Hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn
Bạn đang xem: Hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn và các dụng cụ dùng điện – Vật lý 7 bài 26
1. Bóng đèn chưa được mắc vào mạch điện
– Thí nghiệm 1: Nối vôn kế với 2 đầu bóng đèn như hình 26.1
* Câu C1 trang 72 SGK Vật Lý 7: Quan sát số chỉ của vôn kế. Nêu nhận xét về hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn khi chưa mắc vào mạch.
° Hướng dẫn Câu C1 trang 72 SGK Vật Lý 7:
– Vôn kế chỉ số 0 khi bóng đèn chưa được mắc vào mạch điện, như vậy hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn khi chưa mắc vào mạch bằng không.
2. Bóng đèn được mắc vào mạch điện
– Thí nghiệm 2: Sử dụng Ampe kế và vôn kế có giới hạn đo phù hợp, mắc mạch điện như sơ đồ hình 26.2.
* Câu C2 trang 72 SGK Vật Lý 7: Đọc và ghi số chỉ của ampe kế, của vôn kế khi ngắt và khi đóng công tắc vào bảng 1.
| Loại mạch điệnkết quả đo | Số chỉ của vôn kế [V] | Số chỉ của ampe kế [A] | |
| Nguồn điện 1 pin | Mạch hở | U0 = | I0 = |
| Mạch kín | U1 = | I1 = | |
| Nguồn điện 2 pin | Mạch kín | U2 = | I2 = |
– Học sinh thực hành và ghi số liệu vào bảng.
* Câu C3 trang 73 SGK Vật Lý 7: Từ kết quả thí nghiệm 1 và 2 trên đây, hãy viết đầy đủ các câu sau:
– Hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn bằng không thì … dòng điện chạy qua bóng đèn.
– Hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn càng … thì dòng điện chạy qua bóng đèn có cường độ càng…
° Hướng dẫn Câu C3 trang 73 SGK Vật Lý 7:
– Hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn bằng không thì không có dòng điện chạy qua bóng đèn.
– Hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn càng lớn [nhỏ] thì dòng điện chạy qua bóng đèn có cường độ càng lớn [nhỏ].
• Số vôn ghi trên dụng cụ là giá trị định mức, dụng cụ dùng điện hoạt động bình thường khi sử dụng đúng hiệu điện thế định mức. Nếu quá mức đó thì dụng cụ điện sẽ bị hỏng, dây tóc bóng đèn sẽ bị đứt.
* Câu C4 trang 73 SGK Vật Lý 7: Một bóng đèn có ghi 2,5 V. Hỏi phải mắc đèn này vào hiệu điện thế là bao nhiêu để nó sáng không bị hỏng?
° Hướng dẫn Câu C4 trang 73 SGK Vật Lý 7:
– Để bóng đèn [có ghi 2,5V] sáng bình thường thì điện thế nguồn điện bằng điện thế định mức của đèn. Nên Unguồn điện = 2,5V.
II. Sự tương tác giữa hiệu điện thế và sự chênh lệch mức nước
* Câu C5 trang 73 SGK Vật Lý 7: Hãy quan sát các hình 26.3a và b để tìm hiểu sự tương tự giữa một số bộ phận trong các hình này. Từ đó tìm từ, cụm từ thích hợp cho trong ngoặc [hiệu điện thế, nguồn điện, chênh lệch mức nước, dòng điện, dòng nước] điền vào chỗ trống trong các câu sau:
a] Khi có sự … giữa hai điểm A và B thì có … chảy từ A đến B.
b] Khi có … giữa hai đầu bóng đèn thì có … chạy qua bóng đèn.
c] Máy bơm nước tạo ra sự … tương tự như … tạo ra …
° Hướng dẫn Câu C5 trang 73 SGK Vật Lý 7:
a] Khi có sự chênh lệch mực nước giữa hai điểm A và B thì có dòng nước chảy từ A đến B.
b] Khi có hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn thì có dòng điện chạy qua bóng đèn.
c] Máy bơm nước tạo ra sự chênh lệch mực nước tương tự như nguồn điện tạo ra hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn.
III. vận dụng nội dung hiệu điện thế giữa 2 đầu dụng cụ dùng điện
* Câu C6 trang 74 SGK Vật Lý 7: Trong những trường hợp nàọ dưới đây có hiệu điện thế bằng không [không có hiệu diện thế]?
A. Giữa hai bóng đèn điện đang sáng
B. Giữa hai cực của pin còn mới
C. Giữa hai cực của bóng đèn pin được tháo rời khỏi đèn pin
D. Giữa hai cực của acquy đang thắp sáng đèn của xe máy.
° Lời giải Câu C6 trang 74 SGK Vật Lý 7:
• Chọn đáp án: C. Giữa hai cực của bóng đèn pin được tháo rời khỏi đèn pin
– Giữa hai đầu của bóng đèn pin được tháo rời khỏi đèn pin vì khi đó không có dòng điện chạy qua đèn.
* Câu C7 trang 74 SGK Vật Lý 7: Cho mạch điện như sơ đồ hình 26.4. Biết rằng khi công tắc đóng thì đèn sáng. Hỏi khi công tắc ngắt thì giữa hai điểm nào có hiệu điện thế [khác không]?
B. Giữa hai điểm E và C.
C. Giữa hai điểm D và E.
D. Giữa hai điểm A và D.
° Lời giải Câu C7 trang 74 SGK Vật Lý 7:
• Chọn đáp án: A. Giữa hai điểm A và B.
– Vì khi công tắc ngắt, giữa hai điểm A và B có hiệu điện thế khác không. Vì điểm B nối cực [+] và điểm A nối với cực [-] của nguồn điện nên khi ngắt công tắc và đặt vôn kế vào hai đầu A, B sẽ tạo ra sự chênh lệch về điện thế giữa hai điểm A, B.
* Câu C8 trang 74 SGK Vật Lý 7: Vôn kế trong sơ đồ nào trong hình 26.5 có số chỉ khác không?
° Lời giải Câu C8 trang 74 SGK Vật Lý 7:
• Chọn đáp án: C
– Khi mắc đúng vôn kế vào giữa hai cực của nguồn điện [hay pin] thì số chỉ của nó sẽ khác 0 [không].
– Vôn kế trong sơ đồ C có số chỉ khác không. Vì chốt [+] và chốt [-] của vôn kế lần lượt được nối đúng với cực [+] và cực [-] của nguồn điện bằng dây dẫn không bị ngắt mạch.
Hy vọng với bài viết Hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn và các dụng cụ dùng điện ở trên giúp ích cho các em. Mọi góp ý và thắc mắc các em hãy để lại nhận xét dưới bài viết để THPT Sóc Trăngghi nhận và hỗ trợ, chúc các em học tốt.
Đăng bởi: THPT Sóc Trăng
Chuyên mục: Giáo Dục
Bản quyền bài viết thuộc trường trung học phổ thông Sóc Trăng. Mọi hành vi sao chép đều là gian lận.
Nguồn chia sẻ: Trường THPT Thành Phố Sóc Trăng [thptsoctrang.edu.vn]