Bài 17: Bài tập vận dụng định luật Jun - Lenxo - Vở BT Vật lí lớp 9

Bài 17: Bài tập vận dụng định luật Jun - Lenxo

A – ÔN TẬP

Bài 1:

a. Trong 1 giây, nhiệt lượng do bếp tỏa ra là:

Q = R. I².t₁ = 80. (2,5)².1 = 500 J

b. Hiệu suất của bếp

- Để đun sôi nước cần nhiệt lượng là:

Q_ích = Q_i = m. c. Δ t = 1,5.4200. (100° - 25°) = 472500 J

- Bếp tỏa ra nhiệt lượng là: Q_tp = R. I². t = 80. (2,5)².1200 = 600000 J

Hiệu suất của bếp là: H = Q_ci/Q_tp.100% = 78,75%

c. Sô tiền điện phải trả:

- Trong 30 ngày điện năng sử dụng là:

A = P. t = I².R. t = (2,5)². 80.90 h = 45000 W. h = 45 kW. h

- Tiền điện phải trả là: T = 700.45 = 31500 đồng

Bài 2:

a. Để đun sôi nước nhiệt lượng Q_i cần cung cấp là:

Q_i = c. m. (T – T₀) = 4200.2. (100 - 20) = 672000 (J)

b. Hiệu suất của bếp: H = Q_ci/Q_tp.100%

Ấm điện tỏa ra nhiệt lượng Q là:

c. Thời gian để đun sôi nước là:

Bài 3:

a. Điện trở của toàn bộ đường dây dẫn là: R = ρ. (l/S) = 1,36 Ω

b. Cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn là: I = P/U = 165/220 = 0,75A

c. Dây dẫn tỏa ra lượng nhiệt lượng Q là:

1 kW. h = 1000 W. 3600s = 3600000 J

Q = P_nh.t = I².R. t = 0,75².1,36.324000 = 247860 J ≈ 0,07 kW. h.

B – LÀM BÀI TẬP

I – Bài tập sách bài tập

Câu 16 - 17.4 trang 51 Vở BT Vật Lí 9:

+ Dây nikelin có điện trở là:

+ Dây sắt có điện trở là:

+ Dây nikelin tỏa ra nhiệt lượng là: Q₁ = I₁².R₁.t

+ Dây sắt tỏa ra nhiệt lượng là: Q₂ = I₂².R₂.t

Vì 2 dây được mắc nối tiếp nên ta có I₁ = I₂ = I và R₂ > R₁ nên Q₂ > Q₁

Vậy dây sắt tỏa ra nhiều nhiệt lượng hơn

Câu 16 - 17.5 trang 51 Vở BT Vật Lí 9:

Dây tỏa ra nhiệt lượng là:

Câu 16 - 17.6 trang 51 Vở BT Vật Lí 9:

+ Bếp tỏa ra nhiệt lượng là: Q_tp = U. I. t = 220.3.20.60 = 792000 J

+ Để đun sôi 2l nước cần nhiệt lượng là:

Q_i = m. c. (t^o – t^o₀) = 2.4200. (100 – 20) = 672000 J

Bếp có hiệu suất là: H = Q_i/Q_tp = 672000/792000.100 = 84,8%

II - Bài tập nâng cao

Câu 17a trang 51 Vở BT Vật Lí 9:

Mắc điện trở R₁ = 24 Ω và R₂ = 8 Ω vào hai điểm A, B có hiệu điện thế 12 V theo hai cách nối tiếp và song song.

a. Điện trở tương đương của mạch điện theo mỗi cách mắc đó là bao nhiêu?

b. Tìm nhiệt lượng tỏa ra trên đoạn mạch AB theo mỗi các mắc đó trong 10 phút.

Tóm tắt đề bài:

R₁ = 24 Ω và R₂ = 8 Ω

Cách 1: R₁ nt R₂

Cách 2: R₁ // R₂

U = 12 V; t = 10 phút = 600 s

a. R_tđ trong 2 cách mắc

b. Q_AB =? trong 2 cách mắc

Đáp án:

a.

- Cách 1: Mắc nối tiêp R₁ với R₂

=> R_tđ = R₁ + R₂ = 24 + 8 = 32 Ω

- Cách 2: Mắc song song R₁ với R₂

b.

- Cách 1: Mắc nối tiêp R₁ với R₂

- Cách 2: Mắc song song R₁ với R₂

Bài 18: Thực hành: Kiểm nghiệm mối quan hệ Q - I 2 trong định luật Jun-Lenxo

1. Trả lời câu hỏi

a. Nhiệt lượng toả ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua phụ thuộc vào các yếu tố là: điện trở của dây dẫn, thời gian dòng điện chạy qua và cường độ dòng điện.

Sự phụ thuộc đó được biểu thị bởi công thức: Q = I2. R. t

b. Mối liên hệ giữa Q và các đại lượng m1, m2, c1, c2, to1, to2 được biểu thị bởi hệ thức:

Q = (c1. m1 + c2. m2). (t1o - t2o)

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

Nếu bỏ qua sự hao phí nhiệt ra môi trường bên ngoài và sai số trong quá trình làm thực nghiệm thì ta có thể coi:

3. Kết luận

Nhiệt lượng tỏa ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua tỷ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện.

Công thức: Q = I². R. t

Trong đó: I là cường độ dòng điện (A), R là điện trở dây dẫn (Q), t là thời gian dòng điện chạy qua (s), Q là nhiệt lượng tỏa ra (J)).

Bài trước: Bài 16: Định luật Jun - Lenxo - Vở BT Vật lí lớp 9 Bài tiếp: Bài 18: Thực hành : Kiểm nghiệm mối quan hệ Q - I 2 trong định luật Jun-Lenxo - Vở BT Vật lí lớp 9