Giải bài 15 vật lí 9: Thực hành: Xác định công suất của các dụng cụ điện sgk trang 42

Nội dung bài học gồm hai phần:

• Lý thuyết về công suất của các dụng cụ điện
• Nội dung thực hành

A. Lý thuyết

• Số oát ghi trên một dụng cụ điện cho biết công suất định mức của dụng cụ đó, nghĩa là công suất điện của dụng cụ này khi nó hoạt động bình thường.
• Công suất điện của một đoạn mạch bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện qua nó.

P = U.I

• Trong đó: 

P đo bằng oát (W)

U đo bằng vôn (V)

I đo bằng ampe (A)

• Nếu đoạn mạch có điện trở R, công suất điện được tính theo công thức:

$P=I^{2}R=\frac{U^{2}}{I}$

B. Nội dung thực hành

I. Chuẩn bị

Đối với mỗi nhóm học sinh :

• Một nguồn điện 6V.
• Một công tắc.
• Chín đoạn dây dẫn, mỗi đoạn dài 30cm.
• Một ampe kế có giới hạn đo 500mA và độ chia nhỏ nhất 10mA
• Một vôn kế có giới hạn đo 5V và độ chia nhỏ nhất 0,1V.
• Một quạt điện nhỏ (có hiệu điện thế định mức 2,5V).
• Một biến trở lớn nhất 20Ω và chịu được cường độ dòng điện có cường độ lớn nhất 2A.

II. Nội dung thực hành

1. Xác định công suất của bóng đèn với các hiệu điện thế khác nhau.

• Mắc mạch điện như sơ đồ hình vẽ. Đặt biến trở ở giá trị lớn nhất.

• Đóng công tắc. Điều chỉnh con chạy biến trở để vôn kế chỉ hiệu điện thế hai đầu bóng đèn là U₁ = 1V. Đọc và ghi số chỉ ampe kế cho biết cường độ dòng điện I1 vào mẫu báo cáo.
• Trong lần đo tiếp theo, điều chỉnh biến trở để vôn kế lần lượt có số chỉ tương ứng U₂ = 1,5V, U₃ = 2V như đã ghi trong bảng 1.
• Đọc và ghi số chỉ của ampe kế ở mỗi lần đo này vào bảng 1
• Tính công suất P của đèn trong mỗi lần đo rồi ghi vào bảng 1.
• Nhận xét sự thay đổi của P khi U tăng hoặc giảm.

2. Xác định công suất quạt điện

• Lắp cánh quạt cho quạt.
• Tháo bóng đèn khỏi mạch điện ban đầu, mắc quạt điện vào vị trí của bóng đèn. Ngắt công tắc, biến trở được điều chỉnh về giá trị lớn nhất.
• Lần lượt thực hiện ba lần đo bằng cách đóng công tắc và nếu cần thiết thì điều chỉnh biến trở để vôn kế luôn có số chỉ 2,5V. Đọc và ghi số chỉ ampe kế trong mỗi lần đo vào bảng 2 của mẫu báo cáo. Ngắt công tắc sau lần đo cuối cùng.
• Thực hiện tính công suất của quạt điện ở mỗi lần đo rồi ghi vào bảng 2.

III. Mẫu báo cáo

Chú ý: Đây chỉ là bài mẫu tham khảo, khi làm bài các bạn cần thay số đo mà mình đã đo để có một bài báo cáo thực hành đúng. 

THỰC HÀNH: XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT CỦA CÁC DỤNG CỤ ĐIỆN

Họ và tên:.................                                                     Lớp:.................................

1. Trả lời câu hỏi

a, Công suất P của một dụng sụ điện hoặc của một đoạn mạch liên hệ với hiệu điện thế U và cường độ dòng điện I ằng hệ thức nào?

Hướng dẫn:

Công suất P của một dụng cụ điện hoặc của một đoạn mạch liên hệ với hiệu điện thế U và cường độ dòng điện I bằng hệ thức:

P = U.I

b) Đo hiệu điện thế bằng dụng cụ gì ? Mắc dụng cụ này như thế nào vào đoạn mạch cần đo ?

Hướng dẫn:

• Đo hiệu điện thế bằng vôn kế.
• Cách mắc vôn kế trong mạch: Mắc vôn kế song song với đoạn mạch cần đo hiệu điện thế, sao cho chốt (+) của vôn kế được mắc về phía cực (+) của nguồn điện, chốt (-) của vôn kế được mắc về phía cực (-) của nguồn điện.

c, Đo cường độ dòng điện bằng dụng cụ gì ? Mắc dụng cụ này như thế nào vào đoạn mạch cần đo ?

Hướng dẫn:

• Đo cường độ dòng điện bằng ampe kế.
• Cách mắc ampe kế trong mạch: Mắc ampe kế nối tiếp với đoạn mạch cần đo cường độ dòng điện chạy qua nó, sao cho chốt (+) của ampe kế được mắc về phía cực (+) của nguồn điện, chốt (-) của ampe kế được mắc về phía cực (-) của nguồn điện.

2. Xác định công suất của bóng đèn pin

Bảng 1 

Nhận xét:

• Khi hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn tăng thì công suất bóng đèn tăng và ngược lại, khi hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn giảm thì công suất bóng đèn giảm.

3. Xác định công suất của quạt điện

Bảng 2 

Giá trị của công suất trung bình của quạt điện:

P_q = $\frac{P_{1}+P_{2}+P_{3}}{3}=\frac{0,775+0,8+0,85}{3}$ = 0,808 (W)