BÀI 61. SẢN XUẤT ĐIỆN NĂNG – NHIỆT ĐIỆN VÀ THUỶ ĐIỆN
I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM
1. Vai trò của điện năng trong đời sống và sản xuất
+ Điện năng có vai trò rất quan trọng trong sản xuất và đời sống
- Điện năng là nguồn động lực, nguồn năng lượng cho các máy móc và thiết bị.
- Điện năng là nhu cầu không thể thiếu trong cuộc sống sinh hoạt hằng ngày: thắp sáng đèn điện, chạy máy bơm nước, quạt điện, máy giặt, tủ lạnh …, nghe radio, xem ti vi, vào mạng internet…
+ Điện năng dễ chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác.
- Điện năng chuyển hóa thành cơ năng
- Điện năng chuyển hóa thành nhiệt năng
- Điện năng chuyển hóa thành quang năng
- Điện năng biến đổi thành hóa năng
+ Điện năng dễ dàng truyền tải đi xa (không cần xe vận chuyển, nhà kho, thùng chứa..., không gây ô nhiễm môi trường). Điện năng truyền tải bằng dây dẫn.
2. Nhiệt điện
+ Hình ảnh một số nhà máy nhiệt điện:
+ Sơ đồ các bộ phận chính của một nhà máy nhiệt điện:
- Lò đốt than: Hóa năng chuyển hóa thành nhiệt năng.
- Nồi hơi: Nhiệt năng chuyển hóa thành cơ năng của hơi.
- Tuabin: Cơ năng của hơi chuyển hóa thành động năng của tuabin.
- Máy phát điện: Cơ năng chuyển hóa thành điện năng.
+ Trong nhà máy nhiệt điện, nhiệt năng biến thành cơ năng, rồi thành điện năng
3. Thủy điện
+ Hình ảnh một số nhà máy thủy điện:
+ Sơ đồ các bộ phận chính của nhà máy thủy điện:
- Ống dẫn nước: Thế năng của nước chuyển hóa thành động năng của nước.
- Tuabin: Động năng của nước chuyển hóa thành động năng của tuabin.
- Máy phát điện: Động năng chuyển hóa thành điện năng.
+ Trong nhà máy thủy điện, thế năng của nước trong hồ chứa được chuyển hóa thành động năng, rồi thành điện năng.
II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP
+ Đối với những câu hỏi lí thuyết, các em cần nắm vững và vận dụng linh hoạt các kiến thức ở phần I để giải thích đúng hiện tượng.
+ Với dạng bài tập tính công của một vật rơi từ độ cao h, ta vận dụng công thức
A = P.h = 10m.h
Trong đó: A là công của trọng lực (J)
P là trọng lượng của vật (N)
h là độ cao của vật so với điểm mà vật rơi xuống (m)
m là khối lượng của vật (kg).
III. GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA
Câu C1 (trang 160 SGK Vật Lí 9):
Hãy nhớ lại xem điện có thể được sử dụng vào những việc gì trong đời sống và sản xuất
Trả lời:
- Trong đời sống: Điện năng cung cấp năng lượng để chạy quạt điện thắp đèn điện, đun bếp điện, chạy tủ lạnh, chạy máy điều hòa nhiệt độ, tivi…
- Trong sản suất: Vận hành máy móc, thiết bị công nghiệp, thiết bị điện, luyện kim, tinh chế hóa chất, cung cấp năng lượng cho các linh kiện điện tử, thắp sáng…
Câu C2 (trang 160 SGK Vật Lí 9):
Hãy nêu những dụng cụ hay thiết bị trong đó điện năng đã được chuyển hóa thành cơ năng, nhiệt năng, quang năng, hóa năng.
Trả lời:
- Quạt máy: Điện năng chuyển hóa thành cơ năng
- Bếp điện: Điện năng chuyển hóa thành nhiệt năng.
- Đèn ống: Điện năng chuyển hóa thành quang năng.
- Bình điện phân, bình nạp ắc quy: Điện năng chuyển hóa thành hóa năng.
Câu C3 (trang 160 SGK Vật Lí 9):
Việc truyền tải điện năng từ nhà máy điện đến nơi tiêu dùng được thực hiện như thế nào? Việc truyền tải đó có gì thuận lợi hơn việc vận chuyển than đá, dầu lửa, khí đốt?
Trả lời:
- Việc truyền tải điện năng từ nhà máy điện đến nơi tiêu dùng được thực hiện bằng hệ thống đường dây điện và giảm hao phí trên đường dây bằng cách đặt máy tăng thế ở đầu nhà máy điện và máy hạ thế ở nơi tiêu thụ.
- Việc truyền tải đó thuận lợi hơn việc vận chuyển than đá, dầu lửa, khí đốt: Truyền tải nhanh chóng, hiệu quả, có thể đưa đến tận nơi sử dụng ở trong nhà, trong xưởng, không cần xe vận chuyển hay hay nhà kho, thùng chứa.
Câu C4 (trang 160 SGK Vật Lí 9):
Trên hình 61.1 vẽ sơ đồ các bộ phận chính của một nhà máy nhiệt điện. Hãy cho biết năng lượng đã được chuyển hóa từ dạng nào sang dạng nào từ lò đốt than qua nồi hơi, trong tuabin và trong máy phát điện.
Trả lời:
- Lò đốt than: Hóa năng chuyển hóa thành nhiệt năng.
- Nồi hơi: Nhiệt năng chuyển hóa thành cơ năng của hơi.
- Tuabin: Cơ năng của hơi chuyển thành động năng của tuabin.
- Máy phát điện: Cơ năng chuyển hóa thành điện năng.
Câu C5 (trang 161 SGK Vật Lí 9):
Trên hình 61.2 vẽ các bộ phận chính của một nhà máy thủy điện. Hãy cho biết năng lượng của nước trong hồ chứa đã biến đổi từ dạng nào sang dạng nào qua các bộ phận: ống dẫn nước, tuabin, máy phát điện.
Trả lời:
- Ống dẫn nước: Thế năng của nước chuyển hóa thành động năng của nước.
- Tuabin: Động năng của nước chuyển hóa thành động năng của tuabin.
- Máy phát điện: Động năng chuyển hóa thành điện năng.
Câu C6 (trang 161 SGK Vật Lí 9):
Hãy giải thích vì sao về mùa khô ít mưa, công suất của nhà máy thủy điện lại giảm đi.
Trả lời:
Khi ít mưa, mực nước trong hồ chứa giảm, thế năng của nước giảm, do đó trong các bộ phận của nhà máy năng lượng đều giảm, dẫn tới điện năng giảm.
Câu C7 (trang 161 SGK Vật Lí 9):
Thế năng của một vật có trọng lượng P được nâng lên độ cao h bằng công mà vật đó sinh ra khi rơi xuống đến đất: A = Ph. Một lớp nước dày 1 m trên mặt một hồ chứa nước có diện tích l km2 và độ cao 200 m so với cửa tuabin của nhà máy thủy điện có thể cung cấp một năng lượng điện là bao nhiêu?
Trả lời:
Công mà lớp nước rộng 1 km2, dày 1 m, có độ cao 200 m có thể sinh ra khi chảy vào tuabin là:
A = P.h = 10.m.h = 10.V.D.h = 10.S.d.D.h
(V là thể tích, D là khối lượng riêng của nước, d là bề dày lớp nước).
Thay số: S = 1 km2 = 106 m2; d = 1 m; h = 200 m; nước có D = 1000 kg/m3
Ta có: A = 10.106.1.1000.200 = 2.1012 J.
Công đó bằng thế năng của lớp nước, khi vào tuabin sẽ được chuyển hóa thành điện năng.
Trên đây là gợi ý giải bài tập Vật Lý 9 bài Sản xuất điện năng do giáo viên Ican trực tiếp biên soạn theo chương trình mới nhất. Chúc các bạn học tập vui vẻ.