BÀI 19. SỬ DỤNG AN TOÀN VÀ TIẾT KIỆM ĐIỆN
I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM
1. Một số quy tắc an toàn khi sử dụng điện đã học
- Phải hết sức cẩn thận khi sử dụng các nguồn điện có hiệu điện thế trên 40 V. Trong thực hành chỉ làm thí nghiệm với các nguồn điện có hiệu điện thế dưới 40 V.
- Phải sử dụng các dây dẫn có vỏ bọc cách điện đúng như tiêu chuẩn quy định, nghĩa là vỏ bọc cách điện này phải chịu được dòng điện định mức quy định cho mỗi dụng cụ điện.
- Mắc cầu chì có cường độ định mức phù hợp với dụng cụ hay thiết bị điện, đảm bảo khi có sự cố xảy ra, chẳng hạn như khi bị đoản mạch, cầu chì kịp nóng chảy và tự động ngắt mạch trước khi dụng cụ điện bị hư hỏng.
2. Một số quy tắc an toàn khi sử dụng điện khác
- Nếu đèn treo dùng phích cắm thì phải rút phích cắm khỏi ổ lấy điện trước khi tháo bóng đèn hỏng và lắp bóng đèn khác.
- Nếu đèn treo không dùng phích cắm thì phải ngắt công tắc hoặc tháo cầu chì trước khi tháo bóng đèn hoặc tháo cầu chì trước khi tháo bóng đèn hỏng và lắp bóng đèn khác.
- Đảm bảo cách điện giữa người và nền nhà (như đứng trên ghế nhựa hoặc bàn gỗ khô) trong khi tháo bóng đèn hỏng và lắp bóng đèn khác.
Cần phải thực hiện các biện pháp đảm bảo an toàn khi sử dụng điện, nhất là với mạng điện dân dụng, vì mạng điện này có hiệu điện thế 220 V nên có thể gây nguy hiểm tơi tính mạng.
3. Sử dụng tiết kiệm điện năng
+ Lợi ích khi sửa dụng tiết kiệm điện năng:
- Giảm chi tiêu cho gia đình
- Các dụng cụ và thiết bị điện được sử dụng lâu bền hơn
- Giảm bớt các sự cố gây tổn hại chung do hệ thống cung cấp điện bị quá tải, đặc biệt trong những giờ cao điểm.
- Dành phần điện năng tiết kiệm cho sản xuất
+ Các biện pháp sử dụng tiết kiệm điện năng:
- Cần lựa chọn sử dụng các dụng cụ và thiết bị điện có công suất phù hợp và chỉ sử dụng chúng trong thời gian cần thiết.
- Điện năng sản xuất ra cần được sử dụng ngay vì không thể chứa điện năng vào kho. Vào ban đêm lượng điện năng sử dụng nhỏ nhưng các nhà máy điện vẫn phải hoạt động. Do đó việc sử dụng điện vào ban đêm cũng là một biện pháp tốt để tiết kiệm điện năng.
II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP
Phần này chủ yếu là lí thuyết gắn liền với thực cuộc sống hàng ngày, các em cần nắm vững các kiến thức ở mục I để áp dụng hiệu quả vào thực tiễn, đồng thời kết hợp linh hoạt với các kiến thức phần điện học ở các bài trước để làm tốt các bài tập liên quan.
III. GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA
Câu C1 (trang 51 SGK Vật Lí 9):
Chỉ làm thí nghiệm với các nguồn điện có hiệu điện thế dưới bao nhiêu vôn?
Trả lời:
Chỉ làm thí nghiệm với nguồn điện có hiệu điện thế dưới 40 V, vì với hiệu điện thế này tạo ra dòng điện nhỏ, không gây nguy hiểm cho tính mạng.
Câu C2 (trang 51 SGK Vật Lí 9):
Phải sử dụng các dây dẫn có vỏ bọc như thế nào?
Trả lời:
Phải sử dụng các dây dẫn có vỏ bọc cách điện đúng như tiêu chuẩn quy định, nghĩa là vỏ bọc cách điện này phải chịu được dòng điện định mức quy định cho mỗi dụng cụ điện.
Câu C3 (trang 51 SGK Vật Lí 9):
Cần mắc thiết bị gì cho mỗi dụng cụ
Trả lời:
Mắc cầu chì có cường độ định mức phù hợp với dụng cụ hay thiết bị điện, đảm bảo khi có sự cố xảy ra, chẳng hạn như khi bị đoản mạch, cầu chì kịp nóng chảy và tự động ngắt mạch trước khi dụng cụ điện bị hư hỏng.
Câu C4 (trang 51 SGK Vật Lí 9):
Khi tiếp xúc với mạng điện gia đình thì cần lưu ý gì? Vì sao?
Trả lời:
- Phải rất cẩn thận khi tiếp xúc với mạng điện gia đình vì nó có hiệu điện thế 220 V nên có thể gây nguy hiểm tới tính mạng con người.
- Chỉ sử dụng các thiết bị điện với mạng điện gia đình khi đảm bảo cách điện đúng tiêu chuẩn quy định đốì với các bộ phận của thiết bị có sự tiếp xúc với tay và đối với cơ thể người nói chung.
Câu C5 (trang 51 SGK Vật Lí 9):
Bóng đèn treo bị đứt dây tóc, cần phải thay bóng đèn khác. Hãy cho biết vì sao những việc làm sau đây bảo đảm an toàn điện:
- Nếu đèn treo dùng phích cắm thì phải rút phích cắm khỏi ổ điện trước khi tháo bóng đèn hỏng và lắp bóng đèn khác.
- Nếu đèn treo không dùng phích cắm thì phải ngắt công tắc hoặc tháo cầu chì trước khi tháo bóng đèn hỏng và lắp bóng đèn khác.
- Đảm bảo cách điện giữa người với nền nhà (như đứng trên ghế nhựa hoặc bàn gỗ khô) trong khi tháo bóng đèn hỏng và lắp bóng đèn khác
Trả lời:
- Sau khi đã rút phích cắm điện thì không thể có dòng điện chạy qua cơ thể người và do đó loại bỏ sự nguy hiểm mà dòng điện có thể gây ra.
- Để đảm bảo an toàn điện, công tắc và cầu chì trong mạng điện gia đình luôn được nối với dây “nóng”. Chỉ khi chạm vào dây “nóng” thì mới có dòng điện chạy qua cơ thể người và gây nguy hiểm, còn dây “nguội” luôn được nối với đất nên giữa dây “nguội” và cơ thể người không có dòng điện chạy qua. Vì thế việc ngắt công tắc hoặc tháo cầu chì trước khi thay bóng đèn hỏng đã làm hở dây “nóng”, do đó loại bỏ trường hợp dòng điện chạy qua cơ thể người và đảm bảo an toàn.
- Khi đảm bảo cách điện giữa người và nền nhà, do điện trở của vật cách điện là rất lớn, nếu dòng điện chạy qua cơ thể người và vật cách điện cũng sẽ có cường độ rất nhỏ nên không gây nguy hiểm đến tính mạng.
Câu C6 (trang 51 SGK Vật Lí 9):
Nối đất cho vỏ kim loại của các dụng cụ điện là một biện pháp đảm bảo an toàn điện.
|
|
|
|
Trả lời:
- Dây nối dụng cụ điện với đất là dây (3).
- Khi dụng cụ hoạt động bình thường, dòng điện đi từ dây thứ (1) vào thiết bị điện sau đó đi ra dây dẫn thứ (2).
- Khi dây dẫn bị hở và tiếp xúc với vỏ kim loại của dụng cụ: dòng điện đi từ ổ cắm điện đến vị trí bị hở điện thì dòng điện truyền đến vỏ kim loại và theo dây dẫn thứ (3) đi xuống đất mà không đến tay người sử dụng, do đó người sử dụng chạm tay vào vỏ dụng cụ cũng không bị nguy hiểm.
Câu C7 (trang 52 SGK Vật Lí 9):
Hãy thử tìm thêm những lợi ích khác của việc sử dụng tiết kiệm điện năng
Trả lời:
- Các dụng cụ và thiết bị điện có công suất hợp lí có giá rẻ hơn các dụng cụ và thiết bị có công suất lớn hơn mức cần thiết, do đó sử dụng những dụng cụ và thiết bị có công suất hợp lí không những tiết kiệm điện năng mà con góp phần giảm bớt chi tiêu của gia đình.
- Ngắt điện khi không sử dụng hoặc đi khỏi nhà sẽ tránh sự cố gây tai nạn và thiệt hại do dòng điện gây ra. Chẳng hạn tắt bếp điện, ấm điện hay bàn là,… khi không dùng nữa hoặc khi đi ra khỏi nhà không những tránh lãng phí điện năng mà đặc biệt là còn loại bỏ nguy cơ xảy ra hoả hoạn làm tổn thất nghiêm trọng cho gia đình và cho câ các gia đình xung quanh.
- Dành phần điện năng tiết kiệm được để xuất khẩu điện, góp phần tăng thu nhập cho đất nước.
- Giảm bớt việc xây dựng các nhà máy điện, do đó góp phần giảm ô nhiễm môi trường.
Câu C8 (trang 52 SGK Vật Lí 9):
Hãy viết công thức tính điện năng sử dụng.
Trả lời:
Công thức tính điện năng sử dụng: A = P.t
Câu C9 (trang 52 SGK Vật Lí 9):
Từ đó hãy cho biết, để sử dụng tiết kiệm điện năng thì:
- Cần phải lựa chọn, sử dụng các dụng cụ hay thiết bị điện có công suất như thế nào?
- Có nên cho bộ phận hẹn giờ làm việc khi sử dụng các dụng cụ hay thiết bị điện không? Vì sao?
Trả lời:
Để sử dụng tiết kiệm điện năng cần phải lựa chọn, sử dụng các dụng cụ hay thiết bị có công suất hợp lí, đủ mức cần thiết. Nên cho bộ phận hẹn giờ làm việc khi sử dụng các dụng cụ hay thiết bị điện vì như thế sẽ giúp ngắt điện khi chúng ta không dùng đến.
Câu C10 (trang 52 SGK Vật Lí 9):
Một bạn hay quên tắt điện khi rời khỏi nhà. Em hãy nghĩ cách giúp bạn này để tránh lãng phí điện và đảm bảo an toàn điện.
Trả lời:
Có thể dùng một trong các cách sau đây:
- Viết lên một tờ giấy dòng chữ đủ to “Tắt hết điện trước khi ra khỏi nhà” và dán tờ giấy này ở cửa ra vào, chỗ dễ nhìn thấy nhất.
- Treo một tấm bìa có viết dòng chữ “Nhớ tắt hết điện” lên phía trên cửa ra vào, sao cho khi đóng chặt cửa thì tấm bìa tự động hạ xuống ngang trước mặt.
Câu C11 (trang 53 SGK Vật Lí 9):
Trong gia đình, các thiết bị nung nóng bằng điện năng. Biện pháp tiết kiệm nào dưới đây là hợp lí nhất?
A. Không sử dụng các thiết bị nung nóng bằng điện.
B. Không đun nóng bằng bếp điện.
C. Chỉ sử dụng các thiết bị nung nóng bằng điện có công suất nhỏ trong thời gian tối thiểu cần thiết.
D. Chỉ đun nấu bằng điện và sử dụng các thiết bị nung nóng khác như bàn là, máy sấy tóc,… trong thời gian tối thiểu cần thiết.
Trả lời: Chọn D.
Chỉ đun nấu bằng điện và sử dụng các thiết bị nung nóng khác như bàn là, máy sấy tóc,… trong thời gian tối thiểu cần thiết.
Câu C12 (trang 53 SGK Vật Lí 9):
Một bóng đèn dây tóc có giá 3500 đồng có công suất 75 W, thời gian thắp sáng tối đa là 1000 giờ. Một bóng đèn compăc (compact fluorescent lamp, hình 19.3) giá 60000 đồng, công suất 15 W, có độ sáng bằng bóng đèn dây tóc nói trên, thời gian thắp sáng tối đa là 8000 giờ.
- Tính điện năng tiêu thụ của mỗi loại bóng đèn trên trong thời gian 8000 giờ.
- Tính toàn bộ chi phí (tiền mua bóng đèn và tiền điện phải trả) cho việc sử dụng mỗi bóng đèn trên trong 8000 giờ, nếu giá l kW.h là 700 đồng
- Sử dụng bóng đèn nào có lợi hơn? Vì sao?
Tóm tắt:
Bóng đèn dây tóc: P1 = 75 W = 0,075 kW, giá tiền T01 = 3500 đồng, tmax1 = 1000 h
Đèn compac: P2 = 15 W = 0,015 kW, giá T02 = 60000 đồng, tmax2 = 8000 h
+ t = 8000h; A1 = ?, A2 = ?
+ 700 đồng/1kW.h; T1 = ?; T2 = ?
+ Bóng nào có lợi? Giải thích?
Lời giải:
+ Điện năng sử dụng của mỗi loại bóng đèn trên trong 8000 giờ là:
- Bóng đèn dây tóc: A1 = P1.t = 0,075 kW.8000 h = 600 kW.h = 2160.106 J.
- Bóng đèn compắc: A2 = P2.t = 0,015 kW.8000 h = 120 kW.h = 432.106 J.
+ Toàn bộ chi phí (tiền mua bóng điện và tiền điện phải trả) cho việc sử dụng mỗi loại bóng đèn này trong 8000 giờ là:
- Bóng đèn dây tóc: Vì mỗi bóng đèn dây tóc có thời gian thắp sáng tối đa là 1000 giờ nên phải cần 8 bóng đèn dây tóc. Vì thế cần số tiền: T1 = 8.3500 + 600.700 = 448 000 đồng
- Bóng đèn compắc: Vì mỗi bóng đèn compắc có thời gian thắp sáng tối đa là 8000 giờ nên ta chỉ cần 1 bóng đèn compac. Vì thế cần số tiền: T2 = 1.60000 + 120.700 = 144 000 đồng
+ Sử dụng loại bóng đèn conpac có lợi hơn. Vì:
- Giảm chi tiêu cho gia đình: bớt được 448000 – 144000 = 304000 đồng tiền chi phí cho 8 000 giờ sử dụng.
- Sử dụng công suất nhỏ hơn, dành phần điện năng tiết kiệm cho sản xuất.
- Góp phần giảm bớt sự cố do quá tải về điện, nhất là vào giờ cao điểm
Trên đây là gợi ý giải bài tập Vật Lý 9 bài Sử dụng an toàn và tiết kiệm điện do giáo viên Ican trực tiếp biên soạn theo chương trình mới nhất. Chúc các bạn học tập vui vẻ