Giải Khoa học tự nhiên 9 trang 65

Trang 63: Phần "Em đã học" và "Em có thể"

Đây là trang tổng kết kiến thức về đoạn mạch nối tiếp và song song, không có bài tập cần giải.

Tóm tắt nội dung:

Đoạn mạch nối tiếp:

• Cường độ dòng điện bằng nhau tại mọi điểm: I = I₁ = I₂ = ... = Iₙ
• Điện trở tương đương: R_tđ = R₁ + R₂ + ... + Rₙ

Đoạn mạch song song:

• Cường độ dòng điện mạch chính: I = I₁ + I₂ + ... + Iₙ
• Điện trở tương đương: 1/R_tđ = 1/R₁ + 1/R₂ + ... + 1/Rₙ

💡 Mẹo nhớ: - Nối tiếp: "Dòng bằng, trở cộng" - Song song: "Dòng cộng, nghịch trở cộng"

---

Trang 64: Bài 13 – Năng lượng của dòng điện và công suất điện

Câu hỏi mở đầu

Đề bài: Gia đình em thường sử dụng những loại bóng đèn điện nào để thắp sáng? Em có biết ý nghĩa của các số liệu ghi trên nhãn bóng đèn điện hay không?

Cách giải

Trả lời:

Gia đình em thường sử dụng các loại bóng đèn:

• Bóng đèn LED
• Bóng đèn huỳnh quang (đèn ống)
• Bóng đèn compact

Ý nghĩa các số liệu trên nhãn bóng đèn:

• Số vôn (V): Hiệu điện thế định mức để bóng đèn hoạt động bình thường (ví dụ: 220V)
• Số oát (W): Công suất tiêu thụ điện của bóng đèn (ví dụ: 9W, 15W)
• Số lumen (lm): Độ sáng của bóng đèn

Các số liệu trên nhãn cho biết điều kiện hoạt động và mức tiêu thụ điện năng của bóng đèn.

---

Câu 1 (Phần I - Năng lượng điện)

Đề bài: Tìm ví dụ trong thực tế chứng tỏ dòng điện có năng lượng.

Cách giải

Trả lời:

Các ví dụ chứng tỏ dòng điện có năng lượng:

1. Bàn là điện nóng lên khi có dòng điện chạy qua → điện năng chuyển thành nhiệt năng
2. Quạt điện quay khi cắm điện → điện năng chuyển thành cơ năng
3. Bóng đèn phát sáng khi bật công tắc → điện năng chuyển thành quang năng
4. Loa phát ra âm thanh → điện năng chuyển thành âm năng
5. Máy bơm nước bơm nước lên cao → điện năng chuyển thành cơ năng

Dòng điện có năng lượng vì nó có khả năng thực hiện công và chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác.

---

Câu 2 (Phần I - Năng lượng điện)

Đề bài: Những thiết bị tiêu thụ điện sau đây hoạt động nhờ có năng lượng điện (điện năng): đèn dây tóc, quạt điện, đèn huỳnh quang (đèn ống), bàn là điện, nồi cơm điện. Năng lượng điện sử dụng trong các thiết bị này đã chuyển hoá thành các dạng năng lượng nào?

Cách giải

Trả lời:

Điện năng có thể chuyển hóa thành nhiều dạng năng lượng khác nhau tùy thuộc vào cấu tạo và chức năng của thiết bị điện.

---

Câu 1 (Phần tính toán năng lượng điện)

Đề bài: Tính năng lượng điện mà động cơ điện một chiều tiêu thụ trong thời gian 30 phút, biết hiệu điện thế giữa hai đầu động cơ là 12 V và cường độ dòng điện chạy qua động cơ là 0,5 A.

Cách 1 — Áp dụng trực tiếp công thức

Bước 1: Tóm tắt và đổi đơn vị

• Thời gian: t = 30 phút = 30 × 60 = 1800 giây (s)
• Hiệu điện thế: U = 12 V
• Cường độ dòng điện: I = 0,5 A
• Năng lượng điện: W = ?

Bước 2: Áp dụng công thức tính năng lượng điện

W = U × I × t

Bước 3: Thay số và tính

W = 12 × 0,5 × 1800

W = 6 × 1800

W = 10800 J

Đáp số: Năng lượng điện mà động cơ tiêu thụ là W = 10800 J (hay 10,8 kJ)

Cách 2 — Tính theo từng bước nhỏ

Bước 1: Tính năng lượng tiêu thụ trong 1 giây

W₁ = U × I × 1 = 12 × 0,5 × 1 = 6 J

Bước 2: Tính số giây trong 30 phút

t = 30 × 60 = 1800 s

Bước 3: Tính tổng năng lượng

W = W₁ × t = 6 × 1800 = 10800 J

Đáp số: W = 10800 J

💡 Mẹo nhớ: Công thức W = UIt, nhớ "Ủi" (U-I-t) quần áo tốn điện!

---

Câu 2 (Phần tính toán năng lượng điện)

Đề bài: Hiệu điện thế giữa hai đầu dây tóc một bóng đèn sợi đốt là 3,5 V, điện trở của dây tóc bóng đèn khi phát sáng là 12 Ω. Năng lượng điện mà bóng đèn tiêu thụ trong 4 phút là bao nhiêu?

Cách 1 — Tính cường độ dòng điện trước

Bước 1: Tóm tắt và đổi đơn vị

• Hiệu điện thế: U = 3,5 V
• Điện trở: R = 12 Ω
• Thời gian: t = 4 phút = 4 × 60 = 240 s
• Năng lượng điện: W = ?

Bước 2: Tính cường độ dòng điện qua bóng đèn

Áp dụng định luật Ohm: I = U/R

I = 3,5/12 = 7/24 A ≈ 0,292 A

Bước 3: Tính năng lượng điện tiêu thụ

W = U × I × t

W = 3,5 × (7/24) × 240

W = 3,5 × 7 × 10

W = 245 J

Đáp số: Năng lượng điện bóng đèn tiêu thụ là W = 245 J

Cách 2 — Dùng công thức biến đổi (không cần tính I)

Bước 1: Từ công thức W = UIt và I = U/R, ta có:

W = U × (U/R) × t = U²×t/R

Bước 2: Thay số

W = (3,5)² × 240 / 12

W = 12,25 × 240 / 12

W = 2940 / 12

W = 245 J

Đáp số: W = 245 J

💡 Mẹo nhớ: Khi biết U và R, dùng công thức W = U²×t/R để tính nhanh hơn!

---

🎯 Ghi nhớ: - Năng lượng điện (điện năng) được tính bằng công thức: W = U × I × t - Đơn vị: W (jun - J), U (vôn - V), I (ampe - A), t (giây - s) - Luôn nhớ đổi thời gian về đơn vị giây trước khi tính! - Có thể biến đổi công thức: W = U²×t/R hoặc W = I²×R×t tùy theo dữ kiện đề bài.