Giải vật lí 9 bài 16: Định luật Jun Len xơ
Hướng dẫn giải bài tập, bài thực hành trong bài 16: Định luật Jun Len xơ - sách giáo khoa vật lí 9. Tất cả các kiến thức lý thuyết và bài tập trong bài học này đều được giải đáp cẩn thận, chi tiết. Chúng ta tham khảo để học tốt vật lí 9 bài 16: Định luật Jun Len xơ nhé.
[toc:ul]
I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
I. Điện năng biến đổi thành nhiệt năng
- Trong một số dụng cụ như bóng đèn, quạt,... biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng.
- Trong một số dụng cụ như bàn là, nồi cơm, bếp điện, ... biến đổi toàn bộ điện năng thành cơ năng.
II. Định luật Jun - Len-xơ
- Nhiệt lượng tỏa ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện, với điện trở của dây dãn và thời gian dòng điện chạy qua.
- Hệ thức của định luật Jun - Len-xơ :
Q = I2Rt |
trong đó: I đo bằng ampe (A)
R đo bằng ôm (Ω)
t đo bằng giây (s) thì
Q đo bằng Jun (J)
Lưu ý: Nếu đo nhiệt lượng Q bằng calo thì hệ thức của định luật Jun - Len-xơ là Q = 0,24I2Rt
II. GIẢI BÀI TẬP
Giải câu 1: Hãy tính điện năng A của dòng điện...
Hãy tính điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian trên.
Bài giải:
Điện năng A sử dụng trong 300s là:
A = I2Rt = (2,4)2.5.300 = 8640 J.
Giải câu 2: Hãy tính nhiệt lượng Q mà nước...
Hãy tính nhiệt lượng Q mà nước và bình nhôm nhận được trong thời gian đó.
Bài giải:
Theo công thức tính nhiệt lượng theo nhiệt dung riêng, ta có trong 300s:
- Nhiệt lượng mà nước thu được là: Q1 = c1m1 ∆to = 4200.0,2.9,5 = 7980 J.
- Nhiệt lượng mà bình nhôm thu được là: Q2 = c2m2 ∆to = 880.0,078.9,5 = 652 J.
=>Tổng nhiệt lượng nước và bình nhôm nhận được là : Q = Q1 + Q2 = 7980 + 652 = 8632 J.
Giải câu 3: Hãy so sánh A với Q và nêu nhận xét...
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.
Bài giải:
Từ kết quả của câu 1 và 2 ta thấy điện năng cung cấp (A) lớn hơn so với nhiệt lượng cung cấp cho nước và nhôm (Q), chứng tỏ rằng có một phần điện năng chuyển thành nhiệt lượng tỏa ra môi trường xung quanh.
Giải câu 4: Hãy giải thích điều nêu ra trong phần mở...
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?
Bài giải:
Theo định luật Jun - Len-xơ ta thấy điện trở và cường độ dòng điện càng cao thì nhiệt lượng tỏa ra càng lớn. Mà dây tóc bóng đèn và dây dẫn có cường độ I bằng nhau, nhưng dây tóc bóng đèn có điện trở suất lớn hơn dây dẫn nên có điện trở cao hơn. Vậy tại dây tóc bóng điên nhiệt lượng tỏa ra môi trường cao hơn dây dẫn.
Giải câu 5: Một ấm điện có ghi 220V - 1 000W...
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 20oC. 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.
Bài giải:
Điện năng cần để để đun sôi 2l nước từ nhiệt độ ban đầu là 20oC là: A = Pt
Nhiệt năng cần để đun sôi 2l nước từ nhiệt độ ban đầu là 20oC là: Q = cm(t2 – t1)
Do bỏ qua nhiệt lượng làm nóng vỏ ấm và nhiệt lượng tỏa vào môi trường => A = Q => Pt = cm(t2 – t1)
=>Thời gian cần để đun sôi nước là: $t = \frac{c.m.(t_2 - t_1)}{P} = \frac{4200.2.(100-20)}{1000} = 672s$