Bài 16+17. Định luật Jun – Len-xơ. Bài tập vận dụng định lật Jun – Len-xơ – Giải bài tập SBT Vật Lý 9

Giải bài tập vật lý 9 định luật Jun Lenxơ

16-17.1 (SBT, trang 42)

Định luật Jun – Lenxơ cho biết điện năng biến đổi thành:

A. Cơ năng.                            

B. Năng lượng ánh sáng.

C. Hóa năng                           

D. Nhiệt năng

Đáp án:

Chọn D. Nhiệt năng.

16-17.2 (SBT, trang 42)

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.

Đáp án:

Chọn A.

16-17.3 (SBT, trang 42)

Cho hai điện trở  và . Hãy chứng minh rằng:

a. Khi cho dòng điện chạy qua đoạn mạch gồm  và  mắc nối tiếp thì nhiệt lượng tỏa ra ở mỗi điện trở này tỉ lệ thuận với các điện trở đó: 

b. Khi cho dòng điện chạy qua đoạn mạch gồm  và  mắc song song thì nhiệt lượng tỏa ra ở mỗi điện trở này tỉ lệ nghịch với các điện trở đó:

Giải:

a) Nhiệt lượng tỏa ra ở điện trở là:

Nhiệt lượng tỏa ra ở điện trở là:

Suy ra:  

b) Nhiệt lượng tỏa ra ở điện trở  là:

Nhiệt lương tỏa ra ở điên trở là:

Suy ra: 

16-17.4 (SBT, trang 42)

Một đoạn mạch gồm hai dây dẫn mắc nối tiếp, một dây bằng nikêlin dài 1m có tiết diện 1  và dây kia bằng sắt dài 2m có tiết diện 0,5 . Khi cho dòng điện chạy qua đoạn mạch này trong cùng một thời gian thì dây nào tỏa ra nhiều nhiệt lượng hơn? Vì sao? Biết điện trở suất của nikêlin là 0,40.Ω.m và điện trở suất của sắt là12,0.Ω.m

Giải:

Điện trở của dây nikêlin:

Điện trở của dây sắt:

Ta có:

Do đó, với cùng một cường độ dòng điện và cùng một thời gian thì điện trỏ^– có giá trị lớn hơn sẽ tỏa nhiều nhiệt hơn. Vì thế, dây sắt tỏa ra nhiều nhiệt lượng hơn dây nikêlin.

16-17.5 (SBT, trang 42)

Một dây dẫn có điện trở 176Ω được mắc vào hiệu điện thế 220V. Tính nhiệt lượng do dây tỏa ra trong 30 phút theo đơn vị Jun và đơn vị calo.

Hướng dẫn:

1J = 4,167 cal

Giải:

Nhiệt lượng tỏa ra là:

16-17.6 (SBT, trang 43)

Một bếp điện được sử dụng với hiệu điện thế 220V thì dòng điện chạy qua bếp điện có cường độ 3A. Dùng bếp này đun sôi được 2 lít nước từ nhiệt độ ban đầu 20° trong thời gian 20 phút. Tính hiệu suất của bếp điện, biết nhiệt dung riêng của nước là c = 4200J/kg.K

Giải:

Nhiệt lượng bếp điện tỏa ra là nhiệt lượng toàn phần:

Nhiệt lượng cung cấp cho nước là nhiệt lượng có ích:

Hiệu suất của bếp điện là:

16-17.7 (SBT, trang 43)

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 toả ra trên dây dẫn trong thời gian t?

Đáp án:

Chọn A. 

16-17.8 (SBT, trang 43)

 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 tăng lên gấp đôi.

B. Tăng gấp đôi khi điện trở của dây dẫn giảm đi một nửa.

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.

Đáp án:

Chọn A. 

16-17.9 (SBT, trang 43)

Nếu đồng thời giảm điện trở của dây dẫn, cường độ dòng điện và thời gian dòng điện chạy qua dây dẫn đi một nửa thì nhiệt lượng toả ra trên dây sẽ thay đổi như thế nào?

A. Giảm đi 2 lần.

B. Giảm đi 4 lần.

C. Giảm đi 8 lần.

D. Giảm đi 16 lần.

Đáp án:

Chọn D. 

16-17.10 (SBT, trang 43)

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

Đáp án:

Chọn A. 7,2J.

16-17.11 (SBT, trang 43)

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.

Giải:

Nhiệt lượng do dây nung của ầm tỏa ra đúng bằng nhiệt lượng cần thiết để đun sôi 1,5 lít nước:

Điện trở của dây nung là:

16-17.12 (SBT, trang 44)

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.

a. Tính công suất tiêu thụ điện của bàn là này theo đơn vị W.

b. Tính điện năng mà bàn là tiêu thụ trong 30 ngày theo đơn vị kW.h

c. Tính nhiệt lượng mà bàn là tỏa ra trong 30 ngày theo đơn vị kJ, cho rằng điện mà bàn là này tiêu thụ được biến đổi hoàn toàn thành nhiệt năng.

Giải:

a) Công suất tiêu thụ điện của bàn là:

P = UI = 110.5 = 550 (W) = 0,55 (kW)

b) Điện năng bàn là tiêu thự trong 30 ngày:

A = P.t = 0,55.30.0,25 = 4,125 (kw.h)

c) Nhiệt lượng bàn là tỏa ra trong 30 ngày đúng băng điện năng bàn là tiệụ thụ trong 30 ngày:

Q = A = 4,125 (kWh) = 4,125.3600000 = 14850000 (J) = 14850 (kJ)

16-17.13 (SBT, trang 44)

Một bình nóng lạnh có ghi 220V-1100W được sử dụng với hiệu điện thế 220V.

a. Tính cường độ dòng điện chạy qua bình khi đó.

b. Tính thời gian để bình đun sôi 10 lít nước từ nhiệt độ 20°C, biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K và nhiệt lượng bị hao phí là rất nhỏ.

c. Tính tiền điện phải trả cho việc sử dụng bình như trên trong 30 ngày, biết rằng thời gian sử dụng trung bình mỗi ngày là 1 giờ và giá tiền điện là 1000đ/kW.h

Giải:

a) Vì bình nóng lạnh sử dụng đúng hiệu điện thế 220V nên công suất tiêu thụ của bình là 1100W. Cường độ dòng điện chạy qua bình là:

b) Nhiệt lượng cung câp cho nước là:

Thời gian để bình đun sôi nước là:

c) Điện năng bình nóng lạnh tiêu thụ trong 30 ngày là:

 A = P.t = 1,1.30 = 33 (kw.h)

Tiền điện phải trả cho việc sử dụng bình nóng lạnh trong 1 tháng là:

T = 33.1000 = 33000 (đồng)

16-17.14 (SBT, trang 44)

Trong mùa đông, một lò sưởi điện có ghi 220V-880W được sử dụng với hiệu điện thế 220V trong 4 giờ mỗi ngày.

a. Tính điện trở của dây nung lò sưởi và cường độ dòng điện chạy qua nó khi đó.

b. Tính nhiệt lượng mà lò sưởi này tỏa ra trong mỗi ngày theo đơn vị kJ.

c. 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 đ/kW.h

Giải:

a) Vì lò sưởi điện được sử dụng đứng hiệu điện thế định mức 220V nên công suất tiêu thụ của lò sưởi điện là 880W.

Điện trở của dây nung lò sưởi là:

Cường độ dòng điện chạy qua dây nung là:

b) Nhiệt lượng mà lò sưởi tỏa ra trong mỗi ngày là:

Q = P.t = 880.4.3600 = 12672000 (J) = 12672 (kJ)

c) Điện năng mà lò sưởi tiêu thụ trong 30 ngày là:

Tiền điện phải trả cho việc dùng lò sưởi trong 30 ngày là:

T = 105,6.1000 = 105600 (đồng)

Xem thêm Bài 19. Sử dụng an toàn và tiết kiệm điện – Giải bài tập SBT Vật Lý 9 tại đây