Chương 1: Điện học

Xem toàn bộ tài liệu Lớp 9: tại đây

Giải Vở Bài Tập Vật Lí 9 – Bài 16: Định luật Jun – Lenxo giúp HS giải bài tập, nâng cao khả năng tư duy trừu tượng, khái quát, cũng như định lượng trong việc hình thành các khái niệm và định luật vật lí:

I – TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG

1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng

a) Ba dụng cụ biến đổi điện năng thành nhiệt năng và một phần thành năng lượng ánh sáng là: bóng đèn, bàn là, nồi cơm điện.

b) Ba dụng cụ biến đổi điện năng thành nhiệt năng và một phần thành cơ năng là: quạt điện, máy bơm, cần cẩu.

2. Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng

a) Ba dụng cụ biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng là mỏ hàn, bếp điện, bàn là nhiệt.

b) So sánh điện trở suất: Dây hợp kim nikêlin và constantan có điện trở suất lớn hơn rất nhiều so với điện trở suất của dây đồng.

II – ĐỊNH LUẬT JUN-LENXƠ

2. Xử lí kết quả thí nghiệm kiểm tra

C1

Điện năng A của dòng điện chạy qua dây dẫn điện trở trong thời gian 300s là:

A = P R.t = I2.R.t = 2,42.5.300 = 8640 J.

C2 (trang 48 VBT Vật Lí 9.

Nhiệt lượng Q1 mà nước nhận được là: Q1 = c1m1Δt° = 4200.0,2.9,5 = 7980 J.

Nhiệt lượng Q2 mà bình nhôm nhận được là:

Q2 = c2.m2.Δt° = 880.0,078.9,5 = 652,08 J.

Nhiệt lượng nước và bình nhôm nhận được là: Q = Q1 + Q2 = 8632,08 J.

C3.

So sánh A và Q: Ta thấy Q và A tương đương với nhau.

Nhận xét: Như vậy nếu tính cả phần nhiệt lượng truyền ra môi trường xung quanh thì Q và A bằng nhau.

III – VẬN DỤNG

C4. Với cùng một dòng điện chạy qua, dây tóc bóng đèn nóng lên tới nhiệt độ cao, còn dây nối với bóng đèn hầu như không nóng lên, bởi vì:

Dây tóc bóng đèn và dây nối mắc nối tiếp nhau nên dòng điện chạy qua cả hai có cùng cường độ. Theo định luật Jun – Len-xơ, nhiệt lượng tỏa ra ở dây tóc và ở 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 đến 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.

C5.

Vì ấm sử dụng ở hiệu điện thế U = 220V = Uđm nên công suất tiêu thụ của ấm là P = 1000 W

Theo định luật bảo toàn năng lượng:

A = Q = P .t = c.m (t°2 – t°1)

Suy ra thời gian đun sôi nước là:

I – BÀI TẬP TRONG SÁCH BÀI TẬP

Câu 16 – 17.1 trang 49 VBT Vật Lí 9: Chọn D. Định luật Jun-Len-xơ cho biết điện năng biến đổi thành nhiệt năng.

Câu 16 – 17.2 trang 49 VBT Vật Lí 9: Phát biểu không đúng là phát biểu A.

Câu 16 – 17.3 trang 49 VBT Vật Lí 9:

a) Gọi nhiệt lượng tỏa ra ở các điện trở này tương ứng là Q1 và Q2.

Ta có:

Vì I1 = I2 (R1 nối tiếp với R2) và t1 = t2 suy ra Q1/Q2 = R1/R2

b) Vì R1 và R2 mắc song song với nhau nên hiệu điện thế U giữa hai đầu của chúng là như nhau.

Ta có:

Vì U1 = U2 (R1 song song với R2 ) và t1 = t2 Suy ra

Câu 16a trang 49 VBT Vật Lí 9: Một dây điện trở nhúng ngập trong 1l nước có nhiệt độ ban đầu là 23°C. Biết hiệu điện thế giữa hai đầu dây là 220V, cường độ dòng điện chạy qua dây là 5A, tính thời gian cần để đun sôi nước. Bỏ qua nhiệt lượng do ấm thu được và nhiệt lượng tỏa vào môi trường xung quanh?

Tóm tắt:

V = 1 l ⇒ m = 1 kg

t1 = 23°C; t2 = 100°C;

U = 220 V; I = 5A

t = ?

Lời giải:

Vì bỏ qua nhiệt lượng do ấm thu được và nhiệt lượng tỏa vào môi trường xung quanh nên ta được : A = Q = P.t = m.c.Δt°

Suy ra thời gian đun sôi nước là :

1. Trả lời câu hỏi

a) Nhiệt lượng toả ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua phụ thuộc vào những yếu tố: cường độ dòng điện, điện trở của dây dẫn, thời gian dòng điện chạy qua, và sự phụ thuộc đó được biểu thị bằng hệ thức: Q = I2.R.t

b) Hệ thức biểu thị mối liên hệ giữa Q và các địa lượng m1, m2, c1, c2, to1, to2 là:

Q = (c1.m1 + c2.m2).(t1o – t2o)

c) Nếu toàn bộ nhiệt lượng tỏa ra bởi dây dẫn điện trở R có dòng điện cường độ I chạy qua trong thời gian t được dùng để đun nóng nước và cốc trên đây thì độ tăng nhiệt độ Δto = t2o – t1o liên hệ với cường độ dòng điện I bằng hệ thức: