Định luật Jun - Lenxo - Giải Vật lý 9

Vật lí 9 Bài 16 giúp các bạn học sinh có thêm nhiều gợi ý tham khảo để trả lời các câu trong sách giáo khoa trang 45 bài Định luật Jun - Lenxo.

Soạn Vật lí 9 bài 16 được biên soạn với các lời giải chi tiết, đầy đủ và chính xác bám sát chương trình sách giáo khoa gồm cả lý thuyết và các dạng bài tập trắc nghiệm. Hi vọng đây sẽ là tài liệu cực kì hữu ích hỗ trợ các em học sinh lớp 9 trong quá trình giải bài tập. Ngoài ra các bạn xem thêm giải Vật lý 9 Bài 17 Bài tập vận dụng định luật Jun - Lenxo và nhiều tài liệu khác tại chuyên mục Vật lý lớp 9.

Giải bài tập Vật lí 9 trang 45

Câu C1

Hãy tính điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian trên.

Gợi ý đáp án

+ Điện năng A = I²Rt = (2,4)².5.300 = 8640 J.

Câu C2

Hãy tính nhiệt lượng Q mà nước và bình nhôm nhận được trong thời gian đó.

Gợi ý đáp án

+ Nhiệt lượng Q mà nước và bình nhôm nhận được: Q = Q₁ + Q₂; trong đó

Nhiệt lượng nước nhận được Q₁ = c₁m₁ ∆t^o = 4200.0,2.9,5 = 7980 J.

Nhiệt lượng bình nhôm nhận được Q₂ = c₂m₂ ∆t^o = 880.0,078.9,5 = 652 J.

Vậy Q = 7980 + 652 = 8632 J.

Câu C3

Hãy so sánh A với Q và nêu nhận xét, lưu ý rằng có một phần nhỏ nhiệt lượng truyền ra môi trường xung quanh.

Gợi ý đáp án

+ So sánh: Ta thấy A lớn hơn Q một chút. Điện năng tiêu thụ đã có một ít biến thành nhiệt lượng được truyền ra môi trường xung quanh.

Câu C4

Hãy giải thích điều nêu ra trong phần mở đầu của bài: Tại sao với cùng một dòng điện chạy qua thì dây tóc bóng đèn nóng lên tới nhiệt độ cao, còn dây nối với bóng đèn hầu như không nóng lên?

Gợi ý đáp án

Dòng điện chạy qua dây tóc bóng đèn và dây nối đều có cùng cường độ vì chúng được mắc nối tếp nhau. Theo định luật Jun - Len-xơ, nhiệt lượng tỏa ra ở dây tóc và dây nối tỉ lệ với điện trở của từng đoạn dây. Dây tóc có điện trở lớn nên nhiệt lượng tỏa ra nhiều, do đó dây tóc nóng lên tới nhiệt độ cao và phát sáng. Còn dây nối có điện trở nhỏ nên nhiệt lượng tỏa ra ít và truyền phần lớn cho môi trường xung quanh, do đó dây nối hầu như không nóng lên và có nhiệt độ gần như nhiệt độ của môi trường.

Câu C5

Một ấm điện có ghi 220V - 1 000W được sử dụng với hiệu điện thế 220V để đun sôi 2l nước từ nhiệt độ ban đầu là 20^oC. Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng vỏ ấm và nhiệt lượng tỏa vào môi trường, tính thời gian đun sôi nước. Biết nhiệt dung riêng của nước 4 200 J/kg.K.

Gợi ý đáp án

Ấm điện được dùng hiệu điện thế đúng bằng hiệu điện thế định mức nên công suất P của nó cũng chính bằng công suất định mức (1000W).

Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng vỏ ấm và nhiệt lượng tỏa vào môi trường, nên nhiệt lượng Q để đun sôi nước sẽ chính bằng lượng điện năng A mà ấm đã tiêu thụ.

Ta có:

+ A=Pt

+ $Q=mc \Delta t$

Lại có:

$A = Q, tức là Pt = cm(t_2– t_1)$ , từ đó suy ra:

$t = \dfrac{cm(t_{2}-t_{1})}{P}=\dfrac{4200.2(100-20)}{1000}= 672 s$

Trắc nghiệm Vật lí 9 Bài 16

Bài 1: Định luật Jun-Lenxơ cho biết điện năng biến đổi thành:

A. Cơ năng
B. Năng lượng ánh sáng
C. Hóa năng
D. Nhiệt năng

Lời giải

Định luật Jun - Lenxơ cho biết điện năng biến đổi thành nhiệt năng

Đáp án: D

Bài 2: Câu phát biểu nào dưới đây là không đúng? Nhiệt lượng tỏa ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua:

A. Tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện, điện trở của dây dẫn và với thời gian dòng điện chạy qua
B. Tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện, với điện trở của dây dẫn và với thời gian dòng điện chạy qua.
C. Tỉ lệ thuận với bình phương hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn với thời gian dòng điện chạy qua và tỉ lệ nghịch với điện trở của dây dẫn
D. Tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn, với cường độ dòng điện và với thời gian dòng điện chạy qua.

Lời giải

Ta có:

Định luật Jun-Lenxơ

Nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn khi có dòng điện chạy qua tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện, tỉ lệ thuận với điện trở và thời gian dòng điện chạy qua

A - sai vì nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn khi có dòng điện chạy qua tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện

B, C, D - đúng

Đáp án: A

Bài 3: Biểu thức nào sau đây là công thức tính nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn khi có dòng điện chạy qua:

A. Q = Irt
B. Q = I²Rt
C. Q = IR²t
D. Q = IRt²

Lời giải

Ta có: Q = I²Rt

Trong đó:

+ Q: nhiệt lượng tỏa ra (J)

+ I: cường độ dòng điện (A)

+ R: điện trở (Ω)

+ t: thời gian (s)

Đáp án: B

Bài 4: Thời gian đun sôi 1,5l nước của một ấm điện là 10 phút. Hiệu điện thế giữa hai đầu dây nung của ấm là 220V. Điện trở của dây nung này có giá trị là bao nhiêu? Biết rằng nếu kể cả nhiệt lượng hao phí để đun sôi 1l nước thì cần nhiệt lượng là 420000J

A. 32Ω
B. 15 Ω
C. 24,2 Ω
D. 46,1Ω

Đáp án D

Lý thuyết Định luật Jun - Lenxo

I. Định luật

II. Công thức

$Q = {I^2}Rt$

Trong đó:

+ Q: nhiệt lượng tỏa ra (J)

+ I: cường độ dòng điện (A)

+ R: điện trở $(\Omega )$

+ t: thời gian (s)

III. Chú ý

- Nếu nhiệt lượng Q tính bằng đơn vị calo (cal) thì ta có công thức: $Q{\rm{ }} = 0,24{I^2}Rt$

- Ngoài ra Q còn được tính bởi công thức: $Q = UIt$ hoặc $Q = \frac{{{U^2}}}{R}t$

- Công thức tính nhiệt lượng: $Q = mc\Delta t$

Trong đó:

+ m khối lượng (kg)

+ c nhiệt dung riêng (Jkg.K)

+ $\Delta t$ độ chênh lệch nhiệt độ (⁰C hoặc ⁰K)

IV. Phương trình cân bằng nhiệt

Phương trình cân bằng nhiệt:

${Q_{toa}} = {Q_{thu}}$

$\left\{ \begin{array}{l}{Q_{thu}} = {m_1}{c_1}\left( {{t_2} - {t_1}} \right)\\{Q_{toa}} = {m_2}{c_2}\left( {{t_1}' - {t_2}} \right)\end{array} \right.$