Bài 17. Bài tập vận dụng định luật Jun - Len-xơ

Ngày 23 tháng 10 năm 2008
Vật Lý 9
Giáo viên: Cao Văn Hiếu
Bài 17. bài tập vận dụng định luật Jun - Lenxơ
Bài 1. Một dây dẫn có điện trở 176? được mắc vào hiệu điện thế 220V. Tính nhiệt lượng do dây toả ra trong 30 phút theo đơn vị Jun và đơn vị calo.
Giải
Nhiệt lượng dây dẫn tỏa ra trong 30 phút tính theo Jun là
Q = I2Rt = = 495000J
Nếu tính theo calo là Q = 0,24 . 495000 = 118800 cal
Tóm tắt R = 176? U = 220V t = 30ph = 1800s Q = J?
= cal?
Bài 17. bài tập vận dụng định luật Jun - Lenxơ
Bài 2. Một bếp điện khi hoạt động bình thường có điện trở R = 80? và cường độ dòng điện khi đó là 2,5A. a) Tính nhiệt lượng mà bếp toả ra trong 1s. b) Dùng bếp điện trên để đun sôi 1,5l nước có nhiệt độ ban đầu là 250C thì thời gian đun nước là 20 phút. Coi rằng nhiệt lượng để đun sôi nước là có ích, tính hiệu suất của bếp. Cho biết nhiệt dung riêng của nước là c = 4200J/kg.K. c) Mỗi ngày sử dụng bếp điện 3 giờ. Tính tiền điện phải trả cho việc sử dụng bếp điện đó trong 30 ngày, nếu giá 1 kW.h là 700 đồng.
Gợi ý: a) Tính nhiệt lượng bếp toả ra trong 1s: Q = I2Rt.
b) Tính hiệu suất của bếp . Vậy để tính hiệu suất ta phải tính những nhiệt lượng nào? Bằng công thức nào? + Nhiệt lượng có ích: Qi = mc(to2- to1). + Nhiệt lượng toàn phần Qtp = I2Rt = Pt.
Gợi ý: c) Điện năng tiêu thụ ở bếp điện được đo bởi đại lượng nào?
Bài 1. Một bếp điện khi hoạt động bình thường có điện trở R = 80? và cường độ dòng điện khi đó là 2,5A. a) Tính nhiệt lượng mà bếp toả ra trong 1s. b) Dùng bếp điện trên để đun sôi 1,5l nước có nhiệt độ ban đầu là 250C thì thời gian đun nước là 20 phút. Coi rằng nhiệt lượng để đun sôi nước là có ích, tính hiệu suất của bếp. Cho biết nhiệt dung riêng của nước là c = 4200J/kg.K. c) Mỗi ngày sử dụng bếp điện 3 giờ. Tính tiền điện phải trả cho việc sử dụng bếp điện đó trong 30 ngày, nếu giá 1 kW.h là 700 đồng.
Bài 17. bài tập vận dụng định luật Jun - Lenxơ
Công của dòng điện thực hiện ở bếp điện A = UIt = Pt (kW.h).
Bài 17. bài tập vận dụng định luật Jun - Lenxơ
Giải
a) Nhiệt lượng mà bếp điện toả ra trong 1s là Q = I2Rt = (2,5)2. 80.1 = 500J. Khi đó có thể nói công suất toả nhiệt của bếp điện là P = 500W.
b) Khối lượng của 1,5l nước là m = D.V = 1000.0,0015 = 1,5 kg. Nhiệt lượng nước thu vào để sôi là nhiệt lượng có ích Qi = mc(to2 - to1) = 1,5.4200.(100 - 25) = 472500J. Nhiệt lượng do bếp toả ra trong 20 ph là nhiệt lượng toàn phần Qtp = I2Rt = Pt = 500.1200 = 600000J. Vậy hiệu suất của bếp là
Tóm tắt
R = 80?, I = 2,5A.
a) t1 = 1s, Q =? b) V = 1,5l, to1= 25oC, to2= 100oC, t2 = 20ph = 1200s, c = 4200J/kg.K, H =?
Bài 17. bài tập vận dụng định luật Jun - Lenxơ
Giải
c) Điện năng bếp tiêu thụ trong 30 ngày là A = UIt = Pt = 0,5.90 = 45 kW.h. Vậy số tiền điện phải trả là T = 45.700 = 31500 đồng.
Tóm tắt
c) t3= 3.30 = 90h, biết giá 1kW.h là 700 đồng, T = ?
Bài 2. Một bếp điện khi hoạt động bình thường có điện trở R = 80? và cường độ dòng điện khi đó là 2,5A. a) Tính nhiệt lượng mà bếp toả ra trong 1s. b) Dùng bếp điện trên để đun sôi 1,5l nước có nhiệt độ ban đầu là 250C thì thời gian đun nước là 20 phút. Coi rằng nhiệt lượng để đun sôi nước là có ích, tính hiệu suất của bếp. Cho biết nhiệt dung riêng của nước là c = 4200J/kg.K. c) Mỗi ngày sử dụng bếp điện 3 giờ. Tính tiền điện phải trả cho việc sử dụng bếp điện đó trong 30 ngày, nếu giá 1 kW.h là 700 đồng.
?
?
?
5
2
3
4
1
J.P.Jun (James Prescott Joule) (1818 - 1889)
Câu 1. Trong các biểu thức sau đây, biểu thức nào là của điịnh luật Jun - Lenxơ?
Q = I2Rt; B. Q = IRt;
C. Q = IR2t; D. Q = I2R2t.
Q = I2Rt;
Câu 2. Nếu nhiệt lượng Q tính bằng calo thì phải dùng biểu thức nào trong các biểu thức sau?
A. Q = UIt; B. Q = I2Rt;
C. Q = 0,24I2Rt; D. Q = 0,42I2Rt.
C. Q = 0,24I2Rt;
Câu 3. Định luật Jun- Lenxơ cho biết điện năng biến đổi thành
cơ năng; B. năng lượng ánh sáng;
C. hoá năng; D. nhiệt năng.
D. nhiệt năng.
Câu 4. Trong các đồ dùng điện sau đây, đồ dùng nào khi có dòng điện chạy qua thì điện năng biến đổi hoàn toàn thành nhiệt năng?
Mỏ hàn điện; B. Quạt điện;
C. Đèn điện; D. Bình acquy.
Mỏ hàn điện;
Câu 5. Một bếp điện khi hoạt động bình thường có điện trở R = 80 và cường độ dòng điện khi đó là 2,75A. Nhiệt lượng bếp toả ra trong một giây là
60,5J; B. 6,05J;
C. 605J; D. 0,65J.
C. 605J;

Một định luật vật lý mang tên hai Nhà vật lý ở hai nước khác nhau
Năm 1841, chàng thanh niên Jun, chủ một nhà
máy rượu bia ở Luân Đôn, một người nghiên cứu vật lý nghiệp dư nhân lúc nhàn rỗi đã bắt tay đã bắt tay vào nghiên cứu sự phát nhiệt của dòng điện. Bằng nhiều thí nghiệm ông đã rút ra định luật: Nhiệt lượng toả ra tỉ lệ thuận với điện trở và với bình phương cường độ dòng điện. Tuy nhiên do cách lập luận của ông không chặt chẽ và thí nghiệm kiểm tra cũng chỉ mới thực hiện trong một phạm vi hẹp nên kết luận của ông chưa được công nhận và còn bị nhiều người chỉ trích. Năm 1843, viện sĩ Viện hàm lâm khoa học Pê - tec - bua ở nước Nga là E - mi - li Crix - chia - no - vích Len - xơ thực hiện một loạt thí nghiệm chính xác cũng đã đi đến kết luận giống như Jun, khẳng định được sự đúng đắn của định luật. Chính vì vậy định luật mang tên cả hai nhà vật lý.

Một định luật vật lý
mang tên hai Nhà vật lý
ở hai nước khác nhau
Những công trình nghiên cứu của Jun sau này là cơ sở thực nghiệm quan trọng của định luật bảo toàn năng lượng, do đó Jun còn được coi là một trong những người đầu tiên đã phát minh định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng.
Để kỷ niệm công lao của Jun, người ta gọi nhiệt lượng do dòng điện toả ra là nhiệt lượng Jun. Tên của Jun cũng được lấy để đặt tên cho đơn vị năng lượng.
Hướng dẫn bài về nhà
Tự giải các bài 2, 3 của Bài 17. Bài tập vận dụng định luật Jun - Lenxơ; nếu không tự giải được thì dựa vào phần gợi ý của SGK để giải.
Ôn tập từ Bài 1 đến Bài 16 chuẩn bị kiểm tra 45 phút.
Xin chân thành cảm ơn các thày, cô giáo và các em học sinh đã về dự tiết học ngày hôm nay!