Tiết 15: ÔN TẬP KIỂM TRA GIỮA KÌ I (TIẾT 2)
Bài 18 (trang 56 SGK Vật Lý 9): a) Tại sao bộ phận chính của những dụng cụ đốt nóng bằng điện đều làm bằng dây dẫn có điện trở suất lớn?
Tính điện trở của ấm điện có ghi 220V - 1000W khi ấm hoạt động bình thường.
Dây điện trở của ấm điện trên dây làm bằng nicrom dài 2 m và có tiết diện tròn. Tính đường kính tiết diên của dây điện trở này.

Lời giải:
        

Bài 19 (trang 56 SGK Vật Lý 9): Một bếp điện loại 220V - 1000W được sử dụng với hiệu điện thế 220V để đun sôi 2 l nước có nhiệt độ ban đầu 25oc. Hiệu suất của quy trình đun là 85%.
a. Tính thời gian đun sôi nước, biết nhiệt dung riêng của nước 4200 J/kg.K.
b. Mỗi ngày đun sôi 41 nước bằng bếp điện trên đây cùng với điều kiện đã cho, thì trong 1 tháng (30 ngày) phải trả bao nhiêu tiền điện cho việc đun nước này? Cho rằng giá điện là 700 đồng mỗi kW.h.
c. Nếu gập đôi dây điện trở của bếp này và vẫn sử dụng hiệu điện thế 220V thì thời gian đun sôi 21 nước có nhiệt độ ban đầu và hiệu suất như trên là bao nhiêu?

Lời giải:
a) Nhiệt lượng cần cung cấp để đun sôi nước là:
Qcó ích = m1.c.Δtº = 2.4200.(100 – 25) = 630000 (J)
Ta có:

Nhiệt lượng do bếp điện tỏa ra là:
Vì U = Um = 220 nên bếp hoạt động với công suất P = Pm = 1000W
Ta có: Qtp = A = P.t
Thời gian đun sôi nước là: t = Qtp/P = 741176,5/1000 = 741 (s) = 12,35 phút
b) Nhiệt lượng do bếp tỏa ra để đun sôi 4 lít nước là:
Q1 = 2.Qtp = 2.741176,5 = 1482353 (J) (vì m2 = 4kg = 2m1)
Nhiệt lượng do bếp điện tỏa ra trong 30 ngày là:
Q2 = 1482353.30 = 44470590 (J)
Điện năng tiêu thụ trong 1 tháng là:
A = Q2 = 44470590 J = 12,35kW.h (vì 1kW.h = 3600000J)
Tiền điện phải trả là: Tiền = A.700 = 12,35.700 = 8645 đồng
c) Do gập đôi dây điện trở nên: tiết diện dây tăng 2 lần ⇒ điện trở giảm 2 lần
và chiều dài dây giảm 2 lần ⇒ điện trở giảm 2 lần. Vậy R giảm 4 lần
Dựa vào công thức P = U2/R nên khi R giảm 4 lần thì P tăng 4 lần, khi đó:
P’ = 4.1000 = 4000 (W)
Thời gian đun sôi nước là: t’ = Qtp/P = 741176,5/4000 = 185 (s) = 3,08 phút

Bài 20 (trang 56 SGK Vật Lý 9): Một khu dân cư sử dụng công suất điện trung bình là 4,95 kW với hiệu điện thế 220V. Dây tải điện từ trạm cung cấp tới khu dân cư này có điện trở tổng cộng là 0,4Ω.
a. Tính hiệu điện thế giữa hai đầu đường dây tại trạm cung cấp điện.
b. Tính tiền điện mà khu này phải trả trong một tháng (30 ngày), biết rằng thời gian dùng điện trong một ngày trung bình là 6 giờ và giá điện 700 đồng mỗi kW.h.
c. Tính điện năng hao phí trên đây tải điện trong một tháng.

a)Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn là: I = P/U = 4950/220 = 22,5 A
(U là hiệu điện thế ở khu dân cư)
Hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dây tại trạm cung cấp điện là:
UAB = U + ΔU = U + I.Rd = 220 + 22,5.0,4 = 229 (V)
(ΔU là phần hiệu điện thế bị hao hụt do dây truyền tải có điện trở Rd)
b) Lượng điện năng tiêu thụ trong một tháng là:
A = P.t = 4,95kW.180h = 891 kW.h
Tiền điện phải trả trong một tháng là:
T = A.700 = 891.700 = 623700 đồng
c) Lượng điện năng hao phí trên đường dây tải trong một tháng là:
Ahp = Php.t = I2.Rd.t = (22,5)2.0,4.180h = 36450W.h = 36,45 kW.h