Giải KHTN 9 trang 55 Cánh diều

Giải KHTN 9 trang 55 Cánh diều

Câu hỏi 3 trang 55 KHTN 9: Xét trường hợp đoạn mạch có điện trở R, hãy chứng tỏ rằng công suất điện của đoạn mạch đó có thể được tính theo 2 công thức: $\mathrm{\wp }=I^{2}R=\frac{U^2}{R}$

Lời giải:

Ta có: $\mathrm{\wp }=UI=IR.I=I^{2}R$

$\mathrm{\wp }=UI=U.\frac{U}{R}=\frac{U^2}{R}$

Câu hỏi 4 trang 55 KHTN 9: Trên một bóng đèn có ghi 12 V – 3 W. Để bóng đèn sáng bình thường thì cần đặt vào hai đầu bóng đèn một hiệu điện thế bằng bao nhiêu? Khi đó, trong một giây, bóng đèn tiêu thụ một năng lượng điện là bao nhiêu?

Lời giải:

- Để bóng đèn sáng bình thường thì cần đặt vào hai đầu bóng đèn một hiệu điện thế: 12 V

- Trong một giây, bóng đèn tiêu thụ một năng lượng điện: 3 W

Luyện tập 2 trang 55 KHTN 9:

a) Hãy trả lời câu hỏi ở phần mở đầu.

b) Nếu chiếc quạt ở hình 10.1 được cấp nguồn điện 5 V thì trong 30 phút, chiếc quạt đó sẽ tiêu thụ năng lượng điện bao nhiêu jun?

Lời giải:

a)

Các thiết bị điện khi hoạt động sẽ chuyển đổi năng lượng từ dạng này sang dạng khác theo nguyên tắc chuyển đổi năng lượng. Trong trường hợp của quạt điện có thông số 5V - 4W, giải thích như sau:

- Điện áp 5V cho biết lượng năng lượng điện được cung cấp cho quạt.

- Công suất 4W là lượng công việc mà quạt có khả năng thực hiện, hay nói cách khác, là năng lượng mà quạt chuyển đổi từ dạng điện thành các dạng năng lượng khác (ví dụ, năng lượng cơ khí để quay cánh quạt và tạo gió).

- Quá trình chuyển đổi năng lượng:

+ Năng lượng điện từ nguồn 5V sẽ được chuyển đổi thành cơ năng khi quạt quay.

+ Có thể có một phần năng lượng còn lại chuyển đổi thành nhiệt nếu có sự tổn thất năng lượng do ma sát và các yếu tố khác.

b) Đổi 30 phút = 30.60 = 1800 s

Ta có: $W=Ult=\mathrm{\wp }.t$ ; $\mathrm{\wp }$ = 4 W

Thay số: W = 4.1800 = 7200 J

Vận dụng trang 55 KHTN 9: Một hãng xe điện thử nghiệm hai loại xe đạp điện có công suất định mức khác nhau. Họ cho hai xe chạy trên cùng một quãng đường với công suất định mức. Em hãy nêu những dụng cụ em cần dùng và cách làm để biết xe nào tiêu thụ năng lượng điện nhiều hơn khi đi hết quãng đường thử nghiệm.

Lời giải:

Để biết xe nào tiêu thụ nhiều năng lượng điện hơn khi đi hết quãng đường thử nghiệm, em cần chuẩn bị những dụng cụ sau và thực hiện theo các bước đơn giản:

1. Dụng cụ cần sử dụng: Đồng hồ đo thời gian

2. Cách thực hiện:

- Bước 1: Khởi động đồng hồ đo thời gian khi cả hai xe bắt đầu chạy trên quãng đường thử nghiệm.

- Bước 2: Dừng đồng hồ khi cả hai xe đi hết quãng đường thử nghiệm.

- Bước 3: So sánh thời gian mà hai xe mất để hoàn thành quãng đường.

- Bước 4: Xe nào mất thời gian ít hơn, tức là đi nhanh hơn, có khả năng tiêu thụ ít năng lượng hơn.