Lý thuyết Năng lượng và công suất điệnn (Kết nối tri thức) hay, chi tiết

Lý thuyết Năng lượng và công suất điệnn (Kết nối tri thức) hay, chi tiết | Lý thuyết Vật lí 11

Giang Ngày: 14-11-2023 Lớp 11

334

Toptailieu.vn xin giới thiệu Lý thuyết Năng lượng và công suất điệnn (Kết nối tri thức) hay, chi tiết | Lý thuyết Vật lí 11. Bài viết gồm phần lý thuyết trọng tâm nhất được trình bày một cách dễ hiểu, dễ nhớ bên cạnh đó là bộ câu hỏi trắc nghiệm có hướng dẫn giải chi tiết để học sinh có thể vận dụng ngay lý thuyết, nắm bài một cách hiệu quả nhất. Mời các bạn đón xem:

Lý thuyết Năng lượng và công suất điệnn (Kết nối tri thức) hay, chi tiết | Lý thuyết Vật lí 11

A. Lý thuyết Năng lượng và công suất điện

I. Năng lượng điện

- Đặt hiệu điện thế U vào hai đầu của một mạch tiêu thụ điện, điện tích tự do trong mạch điện sẽ tạo ra dòng điện, công của lực điện được tính bằng công thức A=qU.

- Năng lượng điện tiêu thụ của đoạn mạch bằng công của lực điện thực hiện khi di chuyển các điện tích, được tính bằng công thức W=A=UIt với đơn vị là J.

- Đơn vị kWh cũng được dùng để đo năng lượng điện tiêu thụ, với 1 kWh = 3,6.10^3 J.

II. Công suất điện

- Công suất điện của một đoạn mạch là năng lượng điện mà mạch tiêu thụ trong một đơn vị thời gian, được tính bằng công thức P = U²/R = UI với đơn vị là W.

- Công suất định mức của một dụng cụ hoặc thiết bị dùng điện được ghi trên đó, ví dụ như 220 V - 100 W, chỉ đúng khi dụng cụ hoặc thiết bị được dùng ở đúng hiệu điện thế U = 220 V.

Sơ đồ tư duy về “Năng lượng và công suất điện”

Lý thuyết Góc lượng giác (Kết nối tri thức) Vật lí 11 (ảnh 1)

B. Bài tập Năng lượng và công suất điện

Câu 1. 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. $\frac{5}{22}$ A

C. $\frac{5}{11}$ A

D. 1,21 A.

Áp dụng công thức $P = U I \Rightarrow I = \frac{P}{U} = \frac{100}{220} = \frac{5}{11} A$

Đáp án đúng là C

Câu 2: Công thức tính công suất điện của một đoạn mạch là

A. $P = I t$

B. $P = E I t$

C. $P = E I$

D. $P = U I$

Công thức công suất điện của một đoạn mạch là $P = U I$

Đáp án đúng là D.

Câu 3. Nhiệt lượng tỏa ra trong 2 phút khi một dòng điện 2A chạy qua một điện trở thuần 100 Ω là

A. 48 kJ

B. 24 J

C. 24000 kJ

D. 400 J.

Áp dụng công thức định luật Jun – Len xơ

Q = I².R.t = 2².100.(2.60) = 48000 J= 48 kJ

Đáp án đúng là A.

Câu 4: Một bàn là khi được sử dụng với hiệu điện thế 220 V thì dòng điện chạy qua bàn là có cường độ 5 A. Tiền điện phải trả cho việc sử dụng bàn là này trong 30 ngày, mỗi ngày 30 phút, biết giá tiền điện là 2500 đ/(kWh) là.

A. 165000 đ

B. 16500 đ

C. 41250 đ

D. 14250 đ

Đổi 30 phút = 0,5h

Điện năng tiêu thụ khi sử dụng bàn là này trong 30 ngày là

A = U.I.t = 220.5.(0,5.30) = 16500 Wh = 16,5 kWh

Số tiền điện phải trả là M = 16,5.2500 = 41250 đ

Đáp án đúng là C

Câu 5. Người ta làm nóng 1 kg nước thêm 1⁰C bằng cách cho dòng điện 1 A đi qua một điện trở 10 Ω. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K. Thời gian cần thiết là

A. 10 phút

B. 7 phút

C. 10 s

D. 1 h.

Nhiệt lượng cần cung cấp để làm nóng 1 kg nước thêm 1⁰C là:

Q = mc∆t = 1.4200.1 = 4200 J

Thời gian cần để điện trở 10 Ω tỏa ra nhiệt lượng trên là

$t= \frac{Q}{I^{2} .R} = \frac{4200}{1^{2} .10} = 420$ s = 7 phút

Đáp án đúng là B

Câu 6: 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. 2,7.10⁶J.

Đổi 30 phút = 1800 s

Áp dụng công thức $A = P . t = 1500.1800 = 2700000 J = {2,7.10}^{6} J$

Đáp án đúng là D

Câu 7. Một đoạn mạch có hiệu điện thế hai đầu không đổi. Khi chỉnh điện trở của nguồn là 100 Ω thì công suất của mạch là 20 W. Khi chỉnh điện trở của mạch là 50Ω thì công suất của mạch là

A. 10 W

B. 5 W

C. 40 W

D. 80 W.

Từ định luật Ôm $I = \frac{U}{R}$

Áp dụng công thức $P = U . I$

Khi R = R₁ = 100 Ω thì

$P_{1} = U . I_{1} = U . \frac{U}{R_{1}} = \frac{U^{2}}{R_{1}} = \frac{U^{2}}{100} = 20 W$

=> U² = 100.20 = 2000

Khi R = R₂ = 50 Ω thì $P_{2} = U . I_{2} = \frac{U^{2}}{R_{2}} = \frac{U^{2}}{50} = \frac{2000}{50} = 40$ W.

Đáp án đúng là C

Câu 8. 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.

Để các đèn sáng bình thường thì hiệu điện thế trên hai đầu mỗi đèn là 12 V

Vậy cần mắc nối tiếp N đèn sao cho hiệu điện thế hai đầu mạch là 120 V, U trên mỗi đèn là 12 V. Ta có N = 120 : 12 = 10 bóng đèn.

Đáp án đúng là B.

Câu 9. 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.

Từ định luật Ôm cho đoạn mạch $I = \frac{U}{R}$ =>U = I.R

Áp dụng công thức P = U.I = I².R

Khi I = I₁ = 2 A thì

P₁ = U.I₁ = I₁².R =2².R = 100 W => R = 25 Ω

Khi I = I₂ = 4A thì $P_{2} = U . I_{2} = I_{2}^{2} . R = 4^{2} .25 = 400 (W)$