⚛ Physics Team · HỌC ONLINE

Bài 25. Năng lượng điện và công suất điện

Học nhanh phần lí thuyết trọng tâm, luyện các dạng câu hỏi và hoàn thành bài kiểm tra ngắn để tự đánh giá mức độ hiểu bài.

Lớp 11 Chương 4. Dòng điện. Mạch điện 9 bài tập áp dụng 8 câu kiểm tra · 10 phút
Tiến độ bài học0/3 phần
1Hiểu lí thuyết
2Làm bài áp dụng
3Hoàn thành kiểm tra
Phần I

Tóm tắt lí thuyết và giúp hiểu sâu

Đọc lần lượt, chú ý các công thức, hình minh họa và lưu ý trọng tâm.

Bước 1/3
🎧 Khởi động: Thiết bị điện tiêu thụ năng lượng như thế nào?
Mở nội dung trong cửa sổ mới

1. Kiến thức trọng tâm

Hình minh họa

Hình minh họa

Hình minh họa

1.1. Năng lượng điện

a.Khái niệm

•
Điện năng tiêu thụ là công của lực điện thực hiện khi dịch chuyển các điện tích.
•
Điện năng là năng lượng mà đoạn mạch nhận từ nguồn điện.
🎧 Điện năng là gì?
Mở nội dung trong cửa sổ mới

b.Biểu thức

W=A=UItTrong đó:

•
W: điện năng (J)
•
U: hiệu điện thế (V)
•
I: cường độ dòng điện (A)
•
t: thời gian (s)

Đơn vị

•
Jun (J).
•
Kilôoát giờ (kWh).

1 kWh=3,6×106 J

🎧 Công thức tính điện năng W bằng U I t
Mở nội dung trong cửa sổ mới

1.2. Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở

Đối với điện trở thuần:

Q=I2Rt=U2Rt

Trong đó:

•
Q: nhiệt lượng (J).
🎧 Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở thuần
Mở nội dung trong cửa sổ mới

1.2. Công suất điện

a. Khái niệm

•
Công suất điện là điện năng tiêu thụ trong một đơn vị thời gian.
🎧 Công suất điện cho biết tốc độ tiêu thụ điện năng
Mở nội dung trong cửa sổ mới

b. Biểu thức

P=At=UIĐối với điện trở thuần:

🎧 Các biểu thức công suất trên điện trở thuần
Mở nội dung trong cửa sổ mới

P=I2R=U2R

2. GIÚP HIỂU SÂU

Phân biệt điện năng và công suất

•
Điện năng cho biết lượng năng lượng đã tiêu thụ.
•
Công suất cho biết tốc độ tiêu thụ năng lượng.

Ý nghĩa công suất định mức

•
Chỉ đúng khi thiết bị hoạt động ở hiệu điện thế định mức.
🎧 Ý nghĩa của công suất định mức
Mở nội dung trong cửa sổ mới

Vì sao dùng đơn vị kWh?

•
Do điện năng tiêu thụ trong thực tế rất lớn nên dùng J không thuận tiện.
🎧 Đổi đơn vị kilôoát giờ sang jun
Mở nội dung trong cửa sổ mới

Vì sao đèn LED tiết kiệm điện?

•
Chuyển phần lớn điện năng thành ánh sáng nên hiệu suất cao hơn đèn sợi đốt.
🎧 Vì sao đèn LED tiết kiệm điện?
Mở nội dung trong cửa sổ mới
🎧 Ghi nhớ kiến thức trọng tâm về điện năng và công suất
Mở nội dung trong cửa sổ mới
Phần II

Bài tập áp dụng

Làm từng câu rồi bấm “Kiểm tra”. Có thể xem hướng dẫn ngay sau mỗi câu.

9 câu

ATrắc nghiệm nhiều lựa chọn

Câu 1.
Biểu thức tính điện năng mà một đoạn mạch nhận trong thời gian t là

Hướng dẫn

Đáp án: B

Hướng dẫn:

Điện năng tiêu thụ bằng công của lực điện: W = A = UIt.

Câu 2.
Một thiết bị hoạt động với U = 12 V và I = 2,0 A. Công suất điện của thiết bị là

Hướng dẫn

Đáp án: C

Hướng dẫn:

P = UI = 12·2,0 = 24 W.

Câu 3.
Giá trị 1 kWh bằng

Hướng dẫn

Đáp án: D

Hướng dẫn:

1 kWh = 1000 W·3600 s = 3,6·10⁶ J.

Đ/STrắc nghiệm đúng – sai

Câu 1.
Điện năng và công suất
a) Điện năng tiêu thụ có thể tính bằng W = Pt.
b) Công suất cho biết tổng điện năng đã tiêu thụ trong toàn bộ thời gian hoạt động.
c) Đơn vị SI của công suất là oát.
d) Công suất định mức chỉ có ý nghĩa đúng khi thiết bị hoạt động ở hiệu điện thế định mức.

Hướng dẫn

Đáp án: a) Đúng; b) Sai; c) Đúng; d) Đúng

Hướng dẫn:

Ý a: Đúng. Từ P = W/tsuy ra W = Pt.

Ý b: Sai. Công suất cho biết tốc độ tiêu thụ năng lượng, không phải tổng năng lượng.

Ý c: Đúng. 1 W = 1 J/s.

Ý d: Đúng. Khi điện áp khác định mức, công suất thực tế có thể khác công suất ghi trên thiết bị.

Câu 2.
Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở thuần
a) Q = I²Rt.
b) Giữ U và t không đổi, điện trở tăng thì nhiệt lượng Q = U²t/R tăng.
c) Giữ I và t không đổi, điện trở tăng thì nhiệt lượng tăng.
d) Đối với điện trở thuần, điện năng nhận được chuyển hóa thành nhiệt lượng.

Hướng dẫn

Đáp án: a) Đúng; b) Sai; c) Đúng; d) Đúng

Hướng dẫn:

Ý a: Đúng. Đây là hệ thức Jun – Len-xơ trong phạm vi bài học.

Ý b: Sai. Q = U²t/R; khi Rtăng thì Qgiảm.

Ý c: Đúng. Q = I²Rtnên Qtỉ lệ thuận với R.

Ý d: Đúng. Điện trở thuần chỉ tiêu thụ điện năng dưới dạng nhiệt.

Câu 3.
Công suất và điện năng trong thực tế
a) Đèn LED tiết kiệm điện vì chuyển được phần lớn điện năng thành ánh sáng hơn đèn sợi đốt.
b) Thiết bị công suất 60 W tiêu thụ 60 J điện năng trong mỗi giây khi hoạt động đúng định mức.
c) kWh là đơn vị của công suất.
d) Thiết bị công suất 2,0 kW hoạt động trong 3,0h tiêu thụ 6,0 kWh.

Hướng dẫn

Đáp án: a) Đúng; b) Đúng; c) Sai; d) Đúng

Hướng dẫn:

Ý a: Đúng. Hiệu suất phát sáng của LED cao hơn nên ít điện năng bị chuyển thành nhiệt không hữu ích.

Ý b: Đúng. P = W/tnên 60 W = 60 J/s.

Ý c: Sai. kWhlà đơn vị điện năng.

Ý d: Đúng. W = Pt = 2,0·3,0 = 6,0 kWh.

#Trắc nghiệm trả lời ngắn

Câu 1.
Một thiết bị dùng hiệu điện thế 220 V, dòng điện 0,50 Atrong 10 phút. Tính điện năng tiêu thụ theo đơn vị jun.

Hướng dẫn

Trả lời: 66000

Hướng dẫn:

t = 10·60 = 600 s.

W = UIt = 220·0,50·600 = 66 000 J.

Câu 2.
Dòng điện 2,0 Achạy qua điện trở 20 Ωtrong 5,0 phút. Tính nhiệt lượng tỏa ra theo đơn vị jun.

Hướng dẫn

Trả lời: 24000

Hướng dẫn:

t = 5,0·60 = 300 s.

Q = I²Rt = 2,0²·20·300 = 24 000 J.

Câu 3.
Một ấm điện công suất 1,5 kWhoạt động trong 20 phút. Tính điện năng tiêu thụ theo đơn vị kWh.

Hướng dẫn

Trả lời: 0,5

Hướng dẫn:

20 phút = 1/3h.

W = Pt = 1,5·1/3 = 0,50 kWh.

Phần III

Bài kiểm tra ngắn

Nhập thông tin, bấm bắt đầu và hoàn thành trong thời gian quy định.

10 phút

ATrắc nghiệm nhiều lựa chọn

Câu 1.
Một điện trở 484 Ω mắc vào hiệu điện thế 220 V. Công suất tiêu thụ là

Hướng dẫn

Đáp án: B

Hướng dẫn:

P = U²/R = 220²/484 = 100 W.

Câu 2.
Thiết bị công suất 2,0 kW hoạt động trong 45 phút tiêu thụ điện năng

Hướng dẫn

Đáp án: B

Hướng dẫn:

45 phút = 0,75h.

W = Pt = 2,0·0,75 = 1,5 kWh.

Câu 3.
Phát biểu nào sau đây đúng?

Hướng dẫn

Đáp án: B

Hướng dẫn:

Công suất được xác định bằng điện năng tiêu thụ trong một đơn vị thời gian: P = W/t.

Đ/STrắc nghiệm đúng – sai

Câu 1.
Các công thức điện năng và công suất
a) W = UIt.
b) P = UI.
c) Đối với điện trở thuần, P = I²R = U²/R.
d) W = P/t.

Hướng dẫn

Đáp án: a) Đúng; b) Đúng; c) Đúng; d) Sai

Hướng dẫn:

Ý a: Đúng. Biểu thức điện năng của đoạn mạch.

Ý b: Đúng. Biểu thức công suất điện.

Ý c: Đúng. Dùng định luật Ôm biến đổi từ P = UI.

Ý d: Sai. Đúng phải là W = Pt.

Câu 2.
Đơn vị và công suất định mức
a) Jun và kilôoát giờ đều là đơn vị điện năng.
b) 1 kWh = 3,6·10⁶ J.
c) Oát là đơn vị điện năng.
d) Công suất ghi trên thiết bị là công suất định mức khi hoạt động ở điện áp định mức.

Hướng dẫn

Đáp án: a) Đúng; b) Đúng; c) Sai; d) Đúng

Hướng dẫn:

Ý a: Đúng. Hai đơn vị dùng ở những phạm vi khác nhau.

Ý b: Đúng. Đổi 1 kW = 1000 Wvà 1h =3600 s.

Ý c: Sai. Oát là đơn vị công suất.

Ý d: Đúng. Điện áp làm việc thay đổi có thể làm công suất thay đổi.

Câu 3.
Điện trở thuần
a) Nhiệt lượng tỏa ra có thể tính bằng Q = U²t/R.
b) Nhiệt lượng tỏa ra không phụ thuộc thời gian.
c) Với cùng R và t, dòng điện tăng gấp đôi thì nhiệt lượng tăng gấp bốn.
d) Công suất trên điện trở có thể tính bằng P = I²R.

Hướng dẫn

Đáp án: a) Đúng; b) Sai; c) Đúng; d) Đúng

Hướng dẫn:

Ý a: Đúng. Biến đổi từ Q = I²Rtvà I = U/R.

Ý b: Sai. Qtỉ lệ thuận với t.

Ý c: Đúng. Qtỉ lệ với I².

Ý d: Đúng. Đây là một biểu thức công suất của điện trở thuần.

#Trắc nghiệm trả lời ngắn

Câu 1.
Một thiết bị công suất 1000 Whoạt động trong 30 phút. Tính điện năng tiêu thụ theo đơn vị kWh.

Hướng dẫn

Trả lời: 0,5

Hướng dẫn:

1000 W = 1,0 kW, 30 phút = 0,50h.

W = Pt = 1,0·0,50 = 0,50 kWh.

Câu 2.
Điện trở 6,0 Ωmắc vào hiệu điện thế 12 Vtrong 10 phút. Tính nhiệt lượng tỏa ra theo đơn vị kJ.

Hướng dẫn

Trả lời: 14,4

Hướng dẫn:

t = 10·60 = 600 s.

Q = U²t/R = 12²·600/6,0 = 14 400 J = 14,4 kJ.