Hãy chỉ ra biểu thức của định luật jun lenxơ
|
Chuyên đề Vật lý lớp 9: Định luật Jun - Lenxo được VnDoc sưu tầm và giới thiệu tới các bạn học sinh cùng quý thầy cô tham khảo. Nội dung tài liệu sẽ giúp các bạn học sinh học tốt môn Vật lý lớp 9 hiệu quả hơn. Mời các bạn tham khảo. Show Chuyên đề: Định luật Jun - Lenxo
A. Lý thuyếtI. TÓM TẮT LÍ THUYẾT 1. Điện năng biến đổi thành nhiệt năng a) Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng - Dụng cụ hay thiết bị biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần thành năng lượng ánh sáng: Ví dụ: Bóng đèn dây tóc, đèn huỳnh quang, đèn compac... - Dụng cụ hay thiết bị biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần thành cơ năng. Ví dụ: Máy bơm nước, máy khoan, quạt điện... b) Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng Dụng cụ hay thiết bị điện có thể biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng: Ví dụ: Bình nước nóng, nồi cơm điện, bàn là, ấm điện... 2. Định luật Jun – Len – Xơ - Phát biểu định luật: 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 dẫn và thời gian dòng điện chạy qua. - Hệ thức của định luật: Q = I2.R.t Trong đó: R là điện trở của vật dẫn (Ω) I là cường độ dòng điện chạy qua vật dẫn (A) t là thời gian dòng điện chạy qua vật dẫn (s) Q là nhiệt lượng tỏa ra từ vật dẫn (J) - Mối quan hệ giữa đơn vị Jun (J) và đơn vị calo (cal): 1 J = 0,24 cal 1 cal = 4,18 J Lưu ý: Nếu đo nhiệt lượng Q bằng đơn vị calo thì hệ thức của định luật Jun – Len – xơ là: Q = 0,24.I2.R.t B. Trắc nghiệm & Tự luậnCâu 1: Định luật Jun – Len-xơ cho biết điện năng biến đổi thành: A. Cơ năng B. Năng lượng ánh sáng C. Hóa năng D. Nhiệt năng Định luật Jun – Len-xơ cho biết điện năng biến đổi thành nhiệt năng → Đáp án D Câu 2: Đặt một hiệu điện thế U vào hai đầu của một biến trở R thì cường độ dòng điện chạy qua là I. Công thức nào dưới đây không phải là công thức tính nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn trong thời gian t? A.  B. Q = U.I.t C. D. Q = I2.R.t → Đáp án A Câu 3: 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, với điện trở của dây dẫn 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 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. Nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn khi có dòng điện chạy qua tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện → Đáp án A Câu 4: Mắc các dây dẫn vào hiệu điện thế không đổi. Trong cùng một thời gian thì nhiệt lượng toả ra trên dây dẫn phụ thuộc như thế nào vào điện trở dây dẫn? A. Tăng gấp đôi khi điện trở của dây dẫn giảm đi một nửa. B. Tăng gấp đôi khi điện trở của dây dẫn tăng lên gấp đôi. C. Tăng gấp bốn khi điện trở của dây dẫn giảm đi một nửa. D. Giảm đi một nửa khi điện trở của dây dẫn tăng lên gấp bốn. Ta có nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn tỉ lệ thuận với điện trở R ⇒ Khi tăng gấp đôi điện trở của dây dẫn thì nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn cũng tăng gấp đôi. → Đáp án B Câu 5: Thời gian đun sôi 1,5 lít nước của một ấm điện là 10 phút. Hiệu điện thế giữa hai đầu dây nung của ấm là 220V. Tính điện trở của dây nung này, biết rằng nếu kể cả nhiệt lượng hao phí để đun sôi 1 lít nước thì cần nhiệt lượng là 420000J. A. 28 Ω B. 45 Ω C. 46,1 Ω D. 23 Ω Nhiệt lượng cần cung cấp để đun sôi 1,5 lít nước là: Q = 420000.1,5 = 630000 J Theo công thức tính nhiệt lượng tỏa ra của ấm ta có: → Đáp án C Câu 6: Dòng điện có cường độ 2mA chạy qua một điện trở 3kΩ trong thời gian 10 phút thì nhiệt lượng toả ra ở điện trở này có giá trị nào dưới đây? A. Q = 7,2J B. Q = 60J C. Q = 120J D. Q = 3600J 2mA = 0,002A 3 k = 3000 10 phút = 600 s Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở là: Q = I2.R.t= (0,002)2.3000.600=7,2J → Đáp án A Câu 7: Khi mắc một bàn là vào hiệu điện thế 110V thì dòng điện chạy qua nó có cường độ 5A. Bàn là này sử dụng như vậy trung bình 15 phút mỗi ngày. Tính nhiệt lượng mà bàn là tỏa ra trong 30 ngày theo đơn vị kJ, cho rằng điện năng mà bàn là này tiêu thụ được biến đổi hoàn toàn thành nhiệt năng. A. 14850 kJ B. 1375 kJ C. 1225 kJ D. 1550 kJ 15 phút = 0,25 giờ Công suất tiêu thụ của bàn là : Nhiệt lượng tỏa ra của bàn là: Q = 4,125.3,6.106 = 14850000 (J) = 14850 (kJ) → Đáp án A Câu 8: Trong mùa đông, một lò sưởi điện có ghi 220V – 880W được sử dụng với hiệu điện thế 220V trong 4 giờ mỗi ngày. Tính tiền điện phải trả cho việc dùng lò sưởi như trên trong suốt mùa đông, tổng cộng là 30 ngày. Cho rằng giá tiền điện là 1000 đồng/kW.h. Nhiệt lượng tỏa ra của lò sưởi: Q = U.I.t = 220.4.4.3600 = 12672000 J = 3,52 kW.h Tiền điện phải trả là: T = 3,52.30.1000 = 105600 đồng Câu 9: Người ta dùng hai dây điện trở khác nhau để đun sôi cùng một lượng nước. Khi dùng điện trở R1, sau thời gian t1 phút nước sôi, khi dùng điện trở R2 sau thời gian t2 phút nước sôi. Hãy xác định thời gian cần thiết để đun sôi nước khi hai điện trở mắc nối tiếp nhau. Gọi hiệu điện thế hai đầu nguồn điện là U Nhiệt lượng cần thiết để đun sôi nước là Q Câu 10: Một ấm điện hoạt động bình thường ở hiệu điện thế U = 220V và cường độ dòng điện qua bếp là I = 5A. a) Tính nhiệt lượng mà ấm tỏa ra trong một phút: b) Dùng bếp trên để đun sôi 3,5 lít nước ở 250C thì mất 20 phút. Tính hiệu suất của bếp. a) Nhiệt lượng mà ấm tỏa ra trong một phút là: Q1 = U.I.t = 220.5.60 = 66000 J b) Nhiệt lượng cần cung cấp để đun sôi 3,5 lít nước: Trên đây VnDoc đã giới thiệu tới các bạn lý thuyết Vật lý 9: Định luật Jun - Lenxo. Để có kết quả cao hơn trong học tập, VnDoc xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Chuyên đề Vật lý 9, Giải bài tập Vật lý lớp 9, Giải bài tập Vật Lí 9, Tài liệu học tập lớp 9 mà VnDoc tổng hợp và giới thiệu tới các bạn đọc
Định luật Jun – Len-Xơ (Joule–Lenz) giải thích cho chúng ta biết tại sao với cùng một dòng điện chạy qua thì dây tóc bóng đèn nóng lên tới nhiệt độ cao, trong khi dây nối với bóng đèn thì hầu như không nóng?
Vậy định luật Jun – Len-Xơ (Joule–Lenz) là gì, phát biểu như thế nào? Công thức (hệ thức) tính của định luật Jun – Len-Xơ viết ra sao? chúng ta cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây. I. Trường hợp Điện năng biến đổi thành nhiệt năng1. Một phần điện năng biến đổi thành nhiệt năng Bạn đang xem: Định luật JUN – LEN-XƠ (Joule – Lenz), Công thức tính Định luật Jun-Len-xơ và Bài tập – Vật lý 9 bài 16 – Trong một số dụng cụ như bóng đèn sợ đốt, quạt,… biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng. 2. Toàn bộ điện năng biến đổi thành nhiệt năng – Trong một số dụng cụ như bàn là, nồi cơm điện, bếp điện,… biến đổi toàn bộ điện năng thành cơ năng. II. Định luật Jun-Len-xơ 1. Công thức (hệ thức) của định luật Jun – Len-xơ – Hệ thức định luật Jun – Len-xơ: – Trong đó: I: Cường độ dòng điện, đo bằng Ampe (A) R: Điện trở, đo bằng ôm (Ω) t: thời gian dòng điện chạy qua mạch, đo bằng giây (s) Q: Nhiệt lượng, đo bằng Jun (J) * Lưu ý: 1Jun = 0,24cal và 1cal = 4,18(J) nên nếu đo nhiệt lượng Q bằng calo thì hệ thức của định luật Jun-Len-xơ là: 2. Xử lý kết quả của thí nghiệm kiểm tra
° Lời giải câu C1 trang 45 SGK Vật Lý 9: – Công suất nhiệt tỏa ra trên sợi dây có điện trở R = 5Ω là: PR = I2.R = 2,42.5 = 28,8(W) – Điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian 300s là: A = PR.t = 28,8.300 = 8640(J). * Câu C2 trang 45 SGK Vật Lý 9: Hãy tính nhiệt lượng Q mà nước và bình nhôm nhận được trong thời gian trên. ° Lời giải câu C2 trang 45 SGK Vật Lý 9: – Nhiệt lượng nước nhận được là: Q1 =c1m1Δto = 4200.0,2.9,5 = 7980(J). – Nhiệt lượng bình nhôm nhận được là: Q2 =c2m2 Δto =880.0,078.9,5 = 652,08(J). – Nhiệt lượng nước và bình nhôm nhận được là: Q = Q1+ Q2= 7980 + 652,08 = 8632,08(J). * Câu C3 trang 45 SGK Vật Lý 9: Hãy so sánh A với Q và nêu nhận xét, lưu ý rằng có một phần nhỏ nhiệt lượng truyền ra môi trường chung quanh. ° Lời giải câu C3 trang 45 SGK Vật Lý 9: – Ta thấy Q và A tương đương với nhau. Như vậy nếu tính cả phần nhiệt lượng truyền ra môi trường xung quanh thì Q và A bằng nhau. 3. Phát biểu 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 dẫn và thời gian dòng điện chạy qua. III. Bài tập vận dụng Định luật Jun – Len-xơ * Câu C4 trang 45 SGK Vật Lý 9: 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? ° Lời giải câu C4 trang 45 SGK Vật Lý 9: – 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. * Câu C5 trang 45 SGK Vật Lý 9: Một ấm điện có ghi 220V – 1000W được sử dụng với hiệu điện thế 220V để đun sôi 21 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 là 4200J/kg.K. ° Lời giải câu C4 trang 45 SGK Vật Lý 9: ◊ Đề cho: Uđm = 220V; Pđm = 1000W; U = 220V; T0 = 20ºC; V = 2 lít = 2kg; cnước = 4200J/kg.K – Ấm điện 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 – Ta có: ⇒ Thời gian đun sôi nước là:
Hy vọng với bài viết về Định luật JUN – LEN-XƠ (Joule – Lenz), Công thức tính Định luật Jun-Len-xơ và Bài tập ở trên, THPT Sóc Trăngđã giúp các em nắm vững được nội dung kiến thức này. Chúc các em học tốt và nếu có góp ý và nhận xét cho bài viết, các em hãy để lại ở dưới bài viết nhé.
Đăng bởi: THPT Sóc Trăng Chuyên mục: Giáo Dục |
