MasterSchool

Khoa học tự nhiên lớp 9 · KNTT · Chương 4

Lý thuyết KHTN 9 Bài 13: Năng lượng của dòng điện và công suất điện

Chương 4: Điện · Kết nối tri thức với cuộc sống

Tóm tắt lý thuyết Khoa học tự nhiên 9 Bài 13: Năng lượng của dòng điện và công suất điện theo chương trình SGK Kết nối tri thức với cuộc sống. Hệ thống hoá kiến thức trọng tâm, sơ đồ thí nghiệm minh hoạ, bảng so sánh và câu hỏi trắc nghiệm tự luận có lời giải chi tiết.

Lớp

I. Năng lượng điện

Năng lượng điện trên một đoạn mạch được chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác, xác định bởi biểu thức: W = U.I.t

Trong đó:

+ W là năng lượng điện, đơn vị đo là jun (J).

+ U là hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch, đơn vị đo là vôn (V).

+ I là cường độ dòng điện, đơn vị đo là ampe (A).

+ t là thời gian dòng điện chạy qua đoạn mạch, đơn vị đo là giây (s).

II. Công suất điện

Công suất điện là năng lượng của dòng điện chạy qua một đoạn mạch trong một đơn vị thời gian.

P=U.I

Trong đó:

+ U là hiệu điện thế, đơn vị đo là vôn (V).

+ I là cường độ dòng điện, đơn vị đo là ampe (A).

+ P là công suất điện, đơn vị đo là oát (W).

III. Công suất điện định mức

- Công suất điện định mức của một thiết bị điện cho biết công suất mà thiết bị đó tiêu thụ khi hoạt động bình thường.

Ví dụ: Bóng đèn ghi 220 V – 60 W nghĩa là để bóng đèn sáng bình thường cần mắc bóng đèn vào hiệu điện thế 220 V, khi đó công suất điện của bóng đèn là 60 W.

- Công tơ điện là thiết bị đo năng lượng điện. Có hai loại công tơ điện là công tơ điện cơ và công tơ điện điện tử.

Năng lượng của dòng diện và công suất điện (KHTN 9 Kết nối tri thức Bài 13)
Hình 1: Năng lượng của dòng diện và công suất điện (KHTN 9 Kết nối tri thức Bài 13)

Năng lượng của dòng diện và công suất điện (KHTN 9 Kết nối tri thức Bài 13)
Hình 1: Năng lượng của dòng diện và công suất điện (KHTN 9 Kết nối tri thức Bài 13)

Bảng tổng hợp & so sánh kiến thức trọng tâm

Tiêu chíCông suất điện (P\mathcal{P})Năng lượng điện tiêu thụ (AA)
Khái niệmTốc độ tiêu thụ điện năng của mạch điện hoặc thiết bịSố đo lượng điện năng tiêu thụ trong khoảng thời gian tt
Công thức tínhP=U⋅I=I2R=U2R\mathcal{P} = U \cdot I = I^2 R = \frac{U^2}{R}A=P⋅t=U⋅I⋅t=I2RtA = \mathcal{P} \cdot t = U \cdot I \cdot t = I^2 R t
Đơn vị trong hệ SIWatt (WW), với 1 W=1 J/s1\text{ W} = 1\text{ J/s}Joule (JJ), với 1 J=1 W⋅1 s1\text{ J} = 1\text{ W} \cdot 1\text{ s}
Đơn vị thực tế tiêu dùngKilowatt (kWkW), với 1 kW=1000 W1\text{ kW} = 1000\text{ W}Kilôoat giờ (kWhkWh), với 1 kWh=3,6×106 J1\text{ kWh} = 3{,}6 \times 10^6\text{ J}
Dụng cụ đoOát kế (Wattmeter)Công tơ điện (đồng hồ điện gia đình)

Ghi nhớ trọng tâm "Em đã học"

📌 Các điểm then chốt cần ghi nhớ:

  • Kiến thức then chốt 1: Năng lượng của dòng điện (điện năng) là năng lượng do dòng điện mang lại, có thể chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác như nhiệt năng, quang năng, cơ năng.
  • Kiến thức then chốt 2: Công của dòng điện (AA) sản ra trong một đoạn mạch là số đo lượng điện năng mà đoạn mạch đó tiêu thụ để chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác: A=U⋅I⋅t=P⋅tA = U \cdot I \cdot t = \mathcal{P} \cdot t.
  • Kiến thức then chốt 3: Công suất điện (P\mathcal{P}) của một đoạn mạch đặc trưng cho tốc độ tiêu thụ điện năng của mạch đó: P=U⋅I=I2R=U2R\mathcal{P} = U \cdot I = I^2 R = \frac{U^2}{R} (đơn vị Watt - WW).
  • Kiến thức then chốt 4: Lượng điện năng tiêu thụ trong sinh hoạt gia đình được đo bằng công tơ điện; đơn vị tính tiền điện thông dụng là Kilôoat giờ (kWhkWh): 1 kWh=3 600 000 J=3,6×106 J1\text{ kWh} = 3\,600\,000\text{ J} = 3{,}6 \times 10^6\text{ J}.
  • Kiến thức then chốt 5: Các biện pháp sử dụng điện an toàn và tiết kiệm: Lựa chọn thiết bị có nhãn tiết kiệm năng lượng, tắt các thiết bị khi không sử dụng, tận dụng tối đa ánh sáng và thông gió tự nhiên.

🌟 Em đã học (Ghi nhớ kiến thức trọng tâm)

  • Năng lượng của dòng điện (điện năng) là năng lượng do dòng điện mang lại, có thể chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác như nhiệt năng, quang năng, cơ năng.
  • Công của dòng điện (AA) sản ra trong một đoạn mạch là số đo lượng điện năng mà đoạn mạch đó tiêu thụ để chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác: A=U⋅I⋅t=P⋅tA = U \cdot I \cdot t = \mathcal{P} \cdot t.
  • Công suất điện (P\mathcal{P}) của một đoạn mạch đặc trưng cho tốc độ tiêu thụ điện năng của mạch đó: P=U⋅I=I2R=U2R\mathcal{P} = U \cdot I = I^2 R = \frac{U^2}{R} (đơn vị Watt - WW).
  • Lượng điện năng tiêu thụ trong sinh hoạt gia đình được đo bằng công tơ điện; đơn vị tính tiền điện thông dụng là Kilôoat giờ (kWhkWh): 1 kWh=3 600 000 J=3,6×106 J1\text{ kWh} = 3\,600\,000\text{ J} = 3{,}6 \times 10^6\text{ J}.
  • Các biện pháp sử dụng điện an toàn và tiết kiệm: Lựa chọn thiết bị có nhãn tiết kiệm năng lượng, tắt các thiết bị khi không sử dụng, tận dụng tối đa ánh sáng và thông gió tự nhiên.

Câu hỏi ôn tập & củng cố bài học

Công suất điện của một đoạn mạch là gì và các công thức tính công suất điện?
Công suất điện (P\mathcal{P}) là đại lượng đặc trưng cho tốc độ tiêu thụ điện năng của một đoạn mạch hoặc dụng cụ điện. Các công thức: P=U⋅I=I2R=U2R\mathcal{P} = U \cdot I = I^2 R = \frac{U^2}{R}, trong đó UU tính bằng Vôn (VV), II tính bằng Ampe (AA), RR tính bằng Ohm (Ω\Omega) và công suất P\mathcal{P} tính bằng Watt (WW).
Công của dòng điện (điện năng tiêu thụ) được tính theo công thức nào và đơn vị kWhkWh quy đổi ra Joule bằng bao nhiêu?
Công của dòng điện là số đo lượng điện năng tiêu thụ: A=P⋅t=U⋅I⋅tA = \mathcal{P} \cdot t = U \cdot I \cdot t. Đơn vị đo trong hệ SI là Joule (JJ). Đơn vị thực tế thông dụng ghi trên công tơ điện là Kilôoat giờ (kWhkWh): 1 kWh=1000 W×3600 s=3 600 000 J=3,6×106 J1\text{ kWh} = 1000\text{ W} \times 3600\text{ s} = 3\,600\,000\text{ J} = 3{,}6 \times 10^6\text{ J}.
Ý nghĩa của hai số ghi trên bóng đèn sợi đốt '220V - 100W' là gì?
'220V' là hiệu điện thế định mức cần đặt vào hai đầu bóng đèn để đèn hoạt động bình thường; '100W' là công suất định mức của bóng đèn khi được cấp đúng hiệu điện thế 220 V220\text{ V}, khi đó đèn tiêu thụ điện năng với tốc độ 100 Joule100\text{ Joule} trong mỗi giây.
Một bàn ủi điện có công suất 1000 W1000\text{ W} hoạt động liên tục trong 2 giờ mỗi ngày. Tính lượng điện năng bàn ủi tiêu thụ trong 30 ngày theo đơn vị kWhkWh?
Tổng thời gian sử dụng trong 30 ngày là: t=2×30=60 giờt = 2 \times 30 = 60\text{ giờ}. Công suất của bàn ủi: P=1000 W=1 kW\mathcal{P} = 1000\text{ W} = 1\text{ kW}. Điện năng tiêu thụ trong 30 ngày là: A=P⋅t=1 kW×60 h=60 kWhA = \mathcal{P} \cdot t = 1\text{ kW} \times 60\text{ h} = 60\text{ kWh} (tương đương 60 số điện).

Đề luyện tập theo bài