Định luật JUN – LEN-XƠ (Joule – Lenz), Công thức tính Định luật Jun-Len-xơ và Bài tập – Vật lý 9 bài 16

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 năng

1. Một phần điện năng biến đổi thành nhiệt năng

– 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: 1630798617cnaectt280 1630798617cnaectt280

– 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: 1630798617hy4l7s88u5 1630798617hy4l7s88u5.

2. Xử lý kết quả của thí nghiệm kiểm tra

thí nghiệm kiểm tra định luật Jun-Len-xơ* Câu C1 trang 45 SGK Vật Lý 9: Hãy tính điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian 300s.

° 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 157291844659c904j3ms 1630798618 157291844659c904j3ms 1630798618 để đun sôi nước sẽ chính bằng lượng điện năng 1630798618krnlo9le7p 1630798618krnlo9le7p mà ấm đã tiêu thụ.

– Ta có:

⇒ Thời gian đun sôi nước là: 

 1572918452iwcapb4iz9 1630798619 1572918452iwcapb4iz9 1630798619

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, Trường TCSP Mẫu giáo – Nhà trẻ Hà Nội đã 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.

¤ Nội dung cùng chương 1:

» Bài 15: Thực Hành Xác Định Công Suất Của Các Dụng Cụ Điện

» Bài 18: Thực Hành Kiểm Nghiệm Mối Quan Hệ Q-I2 Trong Định Luật Jun-LenXơ

¤ Có thể bạn muốn xem:

Phạm Hồng Thái

Trường THPT Phạm Hồng Thái đạt trường chuẩn Quốc gia năm 2009, Nhà trường nằm trên đường Nguyễn Văn Ngọc, phường Cống Vị, Quận Ba Đình, Thành phố Hà Nội. Với truyền thống 45 năm dạy tốt và học tốt, nhà trường đã đạt được nhiều thành tích, được Thủ tướng Chính phủ, UBND Thành phố Hà Nội, Sở Giáo dục và Đào tạo Hà Nội tặng nhiều bằng khen.

Related Posts

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.