Công suất điện lớp 9 (cách giải + bài tập)

Chuyên đề phương pháp giải bài tập Công suất điện lớp 9 chương trình sách mới hay, chi tiết với bài tập tự luyện đa dạng giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập Công suất điện.

Công suất điện lớp 9 (cách giải + bài tập)

1. Phương pháp giải

Năng lượng của dòng điện chạy qua một đoạn mạch trong một đơn vị thời gian gọi là công suất điện.

Biểu thức tính công suất điện: $P=UI=\frac{U^2}{R}$

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).

                R là điện trở của vật dẫn, đơn vị ôm (Ω).

2. Ví dụ minh hoạ

Câu 1. Có hai điện trở R₁ và R₂ = 2R₁ được mắc song song vào một hiệu điện thế không đổi. Công suất điện P₁, P₂ tương ứng trên hai điện trở này có mối quan hệ nào dưới đây?

A. P₁ = P₂                                                       

B. P₂ = 2P₁

C. P₁ = 2P₂                                                                 

D. P₁ = 4P₂

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

+ Vì hai điện trở R₁ và R₂ được mắc song song vào một hiệu điện thế không đổi U, nên ta có: U = U₁ = U₂

+ Công suất trên hai điện trở: $\left\{\begin{array}{c}{P}_1=\frac{U_1^2}{R_1}=\frac{U_2}{R_1}\\ P_2=\frac{U_2^2}{R_2}=\frac{U_2}{R_2}\end{array}\right.$

Từ đây, ta suy ra: $\frac{P_1}{P_2}=\frac{R_2}{R_1}=2\to P_1=2P_2$

Câu 2: Trên bóng đèn có ghi 6V – 3W. Khi đèn sáng bình thường thì dòng điện chạy qua đèn có cường độ là

A. 0,5A.

B. 2A.

C. 18A.

D. 1,5A.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là:

Khi đèn sáng bình thường thì hiệu điện thế đặt vào hai đầu bóng đèn là 6V và công suất của bóng đèn là 3W.

Ta có: $P=UI\Rightarrow I=\frac{P}{U}=\frac{3}{6}=0,5A$

Câu 3. Bóng đèn có điện trở 8Ω và cường độ dòng điện định mức là 2A. Tính công suất định mức của bóng đèn?

A. 32W.                                                                      

B. 16W.

C. 4W.                                                            

D. 0,5W.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Công suất định mức của bóng đèn: P = U.I = I.R.I = I²R = 2².8 = 32W

3. Bài tập tự luyện

Câu 1. Công suất điện cho biết:

A. Khả năng thực hiện công của dòng điện.

B. Năng lượng của dòng điện.

C. Lượng điện năng sử dụng trong một đơn vị thời gian.

D. Mức độ mạnh - yếu của dòng điện.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Công suất điện cho biết lượng điện năng sử dụng trong một đơn vị thời gian.

Câu 2. Công thức liên hệ công suất của dòng điện, cường độ dòng điện, trên một đoạn mạch giữa hai đầu có hiệu điện thế U là:

A. P = UI                                                       

B. P$=\frac{U}{I}$

C. P$=\frac{I}{U}$                                       

D. P$=\frac{U^2}{I}$

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Công suất điện trong một đoạn mạch bằng tích hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch với cường độ dòng điện qua nó.

Công thức: P = UI

Câu 3. Một bếp điện có điện trở R được mắc vào hiệu điện thế U thì dòng điện qua nó có cường độ I. Khi đó công suất của bếp là P. Biểu thức nào sau đây xác định P không đúng?

A. P$=U^{2}R$                                                              

B. P$=\frac{U^2}{R}$

C. P$=I^{2}R$

D. P$=UI$

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Ta có công suất của bếp: P = UI

Mặt khác: $I=\frac{U}{R}$

Ta suy ra: P$=UI=\frac{U^2}{R}=I^{2}R$

Câu 4: Hai đầu đoạn mạch có một hiệu điện thế không đổi, nếu điện trở của mạch giảm 2 lần thì công suất điện của mạch

A. tăng 4 lần.

B. không đổi.

C. giảm 4 lần.

D. tăng 2 lần.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Công suất điện của một đoạn mạch điện là năng lượng điện mà đoạn mạch điện đó tiêu thụ trong một đơn vị thời gian: $P=\frac{\text{W}}{t}=UI=\frac{U^2}{R}$

Nếu điện trở của mạch giảm 2 lần thì công suất điện của mạch tăng 2 lần.

Câu 5. Một bóng đèn có ghi 220V - 60W mắc vào một nguồn điện. Khi đó cường độ dòng điện qua đèn là 0,18A thì ta thấy đèn sáng:

A. bình thường.                                                                      

B. sáng yếu.

C. sáng mạnh.                                                            

D. không sáng.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Ta có:

+ Số chỉ trên bóng đèn cho biết hiệu điện thế định mức và công suất định mức: U = 220V, 𝒫 = 60W

+ Khi đèn sáng bình thường thì dòng điện chạy qua đèn có giá trị:

𝒫 = UI  ⇒ I = 𝒫 /U = 60 /220 = 0,273A

⇒ Khi cường độ dòng điện qua đèn là 0,18A < 0,273A

⇒ Đèn sáng yếu hơn bình thường.

Câu 6. Trên hai bóng đèn có ghi 220V - 60W và 220V - 75W. Biết rằng dây tóc của hai bóng đèn này đều bằng vônfram và có tiết diện bằng nhau. Dây tóc của đèn nào có độ dài lớn hơn và lớn hơn bao nhiêu lần?

A. $l_2=1,25l_1$                                

B. $l_1=0,5l_2$

C. $l_2=0,5l_1$                                    

D. $l_1=1,25l_2$

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

$R=\rho \frac{l}{S}$ cho nên khi hai dây tóc làm cùng bằng một chất và có tiết diện bằng nhau thì dây nào có điện trở lớn hơn thì sẽ dài hơn.

Mặt khác, $P=\frac{U^2}{R}$ cho nên khi hai bóng đèn có cùng hiệu điện thế định mức thì đèn nào có công suất lớn hơn sẽ có điện trở nhỏ hơn.

Vì vậy, đèn 2 sẽ có điện trở nhỏ hơn, do đó, dây tóc của đèn 1 sẽ dài hơn dây tóc của đèn 2.

Ta có: $\frac{R_1}{R_2}=\frac{\rho \frac{l_1}{S}}{\rho \frac{l_2}{S}}=\frac{l_1}{l_2}=\frac{\frac{U_1^2}{P_1}}{\frac{U_2^2}{P_2}}=\frac{P_2}{P_1}=\frac{75}{60}=1,25$

$\to l_1=1,25l_2$

Câu 7: Trên bóng đèn dây tóc Đ₁ có ghi 220V – 100W. Trên bóng đèn dây tóc Đ₂ có ghi 220V – 75W. Mắc hai bóng đèn song song với nhau rồi mắc đoạn mạch này vào hiệu điện thế 220V. Phát biểu nào đúng, phát biểu nào sai?

a. Điện trở của dây tóc bóng đèn Đ₁ là 484Ω.

b. Điện trở của dây tóc bóng đèn Đ₂ là 645,3Ω.

c. Điện trở tương đương của đoạn mạch mắc song song: 161,3Ω.

d. Công suất của đoạn mạch là: 175W.

Hướng dẫn giải

a – Đúng. Điện trở của dây tóc bóng đèn Đ₁: $R_1=\frac{U_1^2}{P}=\frac{{220}^2}{100}=484\Omega$

b – Đúng. Điện trở của dây tóc bóng đèn Đ₂: $R_2=\frac{U_2^2}{P}=\frac{{220}^2}{75}=645,3\Omega$

c – Sai. Điện trở tương đưong của đoạn mạch mắc song song:

R = $\frac{R_1{R}_2}{R_1+R_2}=\frac{484.645,3}{484+645,3}=276,6\Omega$

d – Đúng. Công suất của đoạn mạch là: P = U.I = U.(U/R) = $\frac{U^2}{R}=\frac{{220}^2}{276,6}\approx 175W$

Câu 8: Phát biểu nào đúng, phát biểu nào sai? Trên một bóng đèn có ghi 12V – 6W

a. Số 12V cho biết hiệu điện thế định mức cần đặt vào hai đầu bóng đèn để đèn sáng bình thường.

b. Số 6W cho biết công suất định mức của đèn.

c. Cường độ định mức của dòng điện chạy qua đèn là 2A.

d. Điện trở của đèn khi đó là: R = 24Ω.

Hướng dẫn giải

a – Đúng. Số 12V cho biết hiệu điện thế định mức cần đặt vào hai đầu bóng đèn để đèn sáng bình thường.

b – Đúng. Số 6W cho biết công suất định mức của đèn.

c – Sai. Cường độ định mức của dòng điện chạy qua đèn là:

P = U.I ⇒ I = P/U = 6/12 = 0.5A

d – Đúng. Điện trở của đèn khi đó là: R = U²/P = 12²/6 = 24Ω

Câu 9: Trong 30 ngày chỉ số công tơ điện của một gia đình tăng thêm 90 số. Biết rằng thời gian sử dụng điện trung bình mỗi ngày là 4 giờ. Phát biểu nào đúng, phát biểu nào sai?

a. Công tơ điện là dụng cụ đo năng lượng điện sử dụng.

b. Mỗi số đếm của công tơ điện cho biết năng lượng điện đã sử dụng là 1 kWh.

c. Đơn vị đo năng lượng điện ghi trên đồng hồ đo điện năng là Jun (J).

d. Công suất tiêu thụ điện năng trung bình của gia đình này là 750 W.

Hướng dẫn giải

a – Đúng: Năng lượng điện mà các hộ gia đình, trường học…. tiêu thụ được đo bằng đồng hồ đo điện năng (công tơ điện).

b – Đúng: Mỗi số đếm của công tơ điện cho biết năng lượng điện đã sử dụng là 1kWh.

c – Sai: Đơn vị đo năng lượng điện ghi trên đồng hồ đo điện năng là kilôoát giờ (kWh).

d – Đúng:

Trong 30 ngày chỉ số công tơ điện của một gia đình tăng thêm 90 số nghĩa là năng lượng điện gia đình tiêu thụ là 90 kWh.

Đổi 90 kWh = 90 . 3,6. 10⁶ = 324 . 10⁶ J

Ta có: W = UIt = P.t ⇔ 324 . 10⁶ = P. 4. 3600. 30 ⇒ P = 750W.

Câu 10: Mắc một bóng đèn có ghi 220V-100W vào hiệu điện thế 220V. Biết đèn được sử dụng trung bình 4 giờ trong 1 ngày. Tính năng lượng điện của bóng đèn tiêu thụ trong 1 tháng (30 ngày) theo đơn vị kWh

Hướng dẫn giải

+ Từ các giá trị ghi trên bóng đèn, ta có: U = 200V và P = 100W

+ Năng lượng điện mà bóng đèn tiêu thụ trong 1 tháng là:

W = U.I.t = P.t = 100. 4. 30 = 12000Wh = 12kWh

Câu 11: Một bàn là được sử dụng với hiệu điện thế định mức là 220V trong 15 phút thì tiêu thụ một lượng năng lượng điện là 720kJ. Điện trở của bàn là có giá trị là:

Hướng dẫn giải

+ W = U.I.t = P.t ⇒ Công suất của bàn là là: P = W/t = $\frac{{720.10}^3}{15.60}=800W$

+ Mặt khác: P = $\frac{U^2}{R}$ ⇒ R = $\frac{U^2}{P}=\frac{{220}^2}{800}=60,5\Omega$

Câu 12: Trong 30 ngày, chỉ số công tơ điện của một gia đình tăng thêm 90 số. Biết rằng thời gian sử dụng điện trung bình của gia đình này mỗi ngày là 6 giờ. Công suất tiêu thụ điện năng trung bình của gia đình này là:

Hướng dẫn giải

+ 90 số = 90kWh

+ Công suất tiêu thụ điện của gia đình: P = $\frac{A}{t}=\frac{90}{6.30}=0,5kW$

Câu 13.

a) Bóng đèn có điện trở 9Ω và hiệu điện thế qua nó là 24V thì nó sáng bình thường. Tính công suất định mức của bóng đèn.

b) Trên một bóng đèn ghi 12V- 100W. Tính điện trở của bóng đèn.

Hướng dẫn giải

a) Công suất định mức của bóng đèn là: $P=UI=\frac{U^2}{R}=\frac{{24}^2}{9}=64\text{W}$

b) Điện trở của bóng đèn là: $P=\frac{U^2}{R}\to R=\frac{U^2}{P}=\frac{{12}^2}{100}=1,44\text{Ω}$

Câu 14: Trên bếp điện có ghi 220V – 880W. Cần dùng bếp ở hiệu điện thế là bao nhiêu để nó hoạt động bình thường? Tính cường độ dòng điện chạy qua bếp khi đó.

Hướng dẫn giải

Để bếp hoạt động bình thường ta phải dùng bếp điện ở hiệu điện thế 220V.

Cường độ dòng điện chạy qua bếp điện khi đó là: I = $\frac{P}{U}=\frac{880}{220}=4A$

Câu 15: Khi mắc một bóng điện vào hiệu điện thế 220V thì dòng điện chạy qua nó có cường độ là 250mA. Tính điện trở và công suất của bóng khi đó.

Hướng dẫn giải

Đổi 250 mA = 0,25A

Điện trở của bóng đèn là: R = U : I = 220 : 0,25 = 880Ω

Công suất của bóng đèn điện khi đó là: P = U.I = 220.0,25 = 55W.

Xem thêm các dạng bài tập Khoa học tự nhiên 9 phần Vật Lí hay, chi tiết khác:

• Năng lượng của dòng điện
• Hiện tượng cảm ứng điện từ
• Các tác dụng của dòng điện xoay chiều
• Năng lượng hoá thạch
• Năng lượng tái tạo

Xem thêm các loạt bài Để học tốt Vật Lí lớp 9 hay khác:

• Giải bài tập Vật lý 9
• Giải sách bài tập Vật Lí 9
• Giải VBT Vật Lí 9
• Đề thi Vật Lí 9

• Hơn 20.000 câu trắc nghiệm Toán,Văn, Anh lớp 9 có đáp án

---