50 bài tập liên quan đến định luật Jun - lenxo (có đáp án 2024) và cách giải
Với cách giải Bài tập liên quan đến định luật Jun - lenxo môn Vật Lí 9 gồm phương pháp giải chi tiết, bài tập minh họa có lời giải và bài tập tự luyện sẽ giúp học sinh biết cách làm bài tập Các dạng bài tập liên quan đến định luật Jun - lenxo. Mời các bạn đón xem:
Bài tập liên quan đến định luật Jun - lenxo và cách giải - Vật Lí 9
1. Lý thuyết
* Định luật Jun – len - xơ: Nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn khi có dòng điện chạy qua tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện, tỉ lệ thuận với điện trở và thời gian dòng điện chạy qua.
* Công thức: Q = .R.t
Trong đó: + Q là nhiệt lượng tỏa ra (J)
+ I là cường độ dòng điện (A)
+ R là điện trở ()
+ t là thời gian (s)
* Chú ý:
- Nếu nhiệt lượng Q tính bằng đơn vị calo (cal) thì ta có công thức:
Q = 0,24..R.t vì 1J = 0,24 cal
- Ngoài ra Q còn được tính bởi công thức: Q = U.I.t hoặc
- Công thức tính nhiệt lượng thu vào hoặc tỏa ra của một vật:
Q = m.c.t
Trong đó: + m là khối lượng (kg)
+ c là nhiệt dung riêng (J/kgK)
+ Dt là độ chênh lệch nhiệt độ
- Hiệu suất sử dụng của các dụng cụ điện
Trong đó: là năng lượng có ích được chuyển hóa từ điện năng (J)
A là điện năng tiêu thụ (J)
H là hiệu suất sử dụng điện năng (%)
là công suất điện có ích (W)
là công suất điện toàn phần (W)
2. Phương pháp giải
- Đối với các dụng cụ điện biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng như: ấm điện, bếp điện. Điện năng mà các dụng cụ này tiêu thụ chuyển thành nhiệt năng tỏa ra. Phần nhiệt năng này dùng để đun nước, làm nóng các vật khác ….
- Các bước giải:
Bước 1: Tính nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn (trên các dụng cụ điện):
Bước 2: Tính nhiệt lượng vật thu vào:
Trong đó:
+ m là khối lượng vật (kg)
+ c là nhiệt dung riêng của vật (J/kg.K)
+ , là nhiệt độ ban đầu và lúc sau của vật
Bước 3:
+ Đối với trường hợp hiệu suất sử dụng của các dụng cụ điện là 100%, tức là bỏ qua hao phí do nhiệt lượng tỏa ra môi trường. Ta áp dụng phương trình cân bằng nhiệt: và rút ra đại lượng cần tìm.
+ Nếu tính đến hao phí thì hiệu suất sử dụng của các dụng cụ điện là:
3. Bài tập ví dụ
Bài 1: Một ấm điện có điện trở 100W hoạt động bình thường có hiệu điện thế 220V. Sử dụng ấm để đun sôi 2 lít nước ở nhiệt độ thì mất bao lâu? Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K. Bỏ qua mọi hao phí.
Hướng dẫn giải:
Bước 1: Nhiệt lượng ấm tỏa ra:
Bước 2: Nhiệt lượng nước thu vào:
Bước 3: Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt:
phút
Bài 2: Một bếp điện sử dụng dây nung có điện trở R = 50W hoạt động bình thường khi cường độ dòng điện chạy qua bếp là 2A.
a. Tính nhiệt lượng bếp tỏa ra trong 10 phút?
b. Sử dụng bếp điện trên để đun 500 g nước ở nhiệt độ Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K. Coi nhiệt lượng của bếp truyền hết cho nước. Tính thời gian đun sôi nước?
Hướng dẫn giải:
a) Nhiệt lượng bếp tỏa ra trong 10 phút:
b. Gọi thời gian đun sôi nước là t
Nhiệt lượng bếp tỏa ra trong thời gian t:
Nhiệt lượng nước thu vào để tăng nhiệt độ từ đến
Theo phương trình cân bằng nhiệt:
Bài 3: Một bếp điện được sử dụng với hiệu điện thế 220 V thì dòng điện chạy qua bếp có cường độ 3 A. Dùng bếp này có thể đun sôi được 2 kg nước từ nhiệt độ ban đầu trong thời gian 20 phút. Tính hiệu suất của bếp điện. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K.
Hướng dẫn giải:
Nhiệt lượng toàn phần do bếp tỏa ra chính là điện năng mà bếp đã tiêu thụ:
Nhiệt lượng nước thu vào để tăng nhiệt độ từ lên
Hiệu suất của bếp:
4. Bài tập tự luyện
Câu 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.
Đáp án: D
Câu 2: 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 tỏa ra trên dây sẽ thay đổi như thế nào?
A. Tăng 4 lần.
B. Giảm đi 4 lần.
C. Giảm đi 8 lần.
D. Giảm đi 16 lần.
Đáp án: D
Câu 3: Điện năng biến đổi hoàn toàn thành nhiệt năng ở dụng cụ hay thiết bị điện nào dưới đây khi chúng hoạt động:
A. Bóng đèn dây tóc.
B. Quạt điện.
C. Ấm điện.
D. Ắc quy đang được nạp điện.
Đáp án: C
Câu 4: Trong mạch điện chỉ có điện trở thuần, với thời gian như nhau, nếu cường độ dòng điện giảm hai lần thì nhiệt lượng tỏa ra trên mạch
A. Giảm hai lần.
B. Tăng hai lần.
C. Giảm bốn lần.
D. Tăng bốn lần.
Đáp án: C
Câu 5: Phát biểu nào sau đây là không đúng? Nhiệt lượng tỏa ra trên vật dẫn
A. Tỉ lệ thuận với điện trở của vật.
B. Tỉ lệ thuận với thời gian dòng điện chạy qua vật.
C. Tỉ lệ với bình phương cường độ dòng điện chạy qua vật.
D. Tỉ lệ nghịch với hiệu điện thế giữa hai đầu vật dẫn.
Đáp án: D
Câu 6: 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 220 V. 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 420000 J. (Đáp án: 46 Ω)
Câu 7: Một bình nóng lạnh có ghi 220 V – 1100 W được sử dụng với hiệu điện thế 220 V.
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 biết nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/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 1000 đ/kWh?
(Đáp án: a) 5A; b) 3054,5s; c) 33000 đồng)
Câu 8: Một ấm điện sử dụng dây mayso có điện trở 50 W hoạt động bình thường ở hiệu điện thế 100 V. Sử dụng ấm này đun sôi 200 g nước ở nhiệt độ mất thời gian bao lâu? Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K và hiệu suất của ấm là 80%.
(Đáp án: t = 420s)
Câu 9: Một bếp điện đun hai lít nước ở nhiệt độ Muốn đun sôi lượng nước đó trong 20 phút thì bếp điện phải có công suất là bao nhiêu? Biết nhiệt dung riêng của nước c = 4,18 kJ/(kg.K) và hiệu suất của bếp điện H = 70%.
(Đáp án: 796W)
Câu 10: Dùng ấm điện có ghi 220V – 1000W ở điện áp 220V để đun sôi 2 lít nước từ nhiệt độ . Biết hiệu suất của ấm là 90%, nhiệt dung riêng của nước là 4190 J/(kg.K), tính thời gian đun nước. (Đáp án: 698,33s)
Câu 11: Dùng ấm điện có ghi 220V – 1100W ở điện áp 220V để đun 2,5 lít nước từ nhiệt độ thì sau 15 phút nước sôi. Nhiệt dung riêng của nước là 4190 J/(kg.K). Tính hiệu suất của ấm. (Đáp án: 84,64%)
Câu 12: Một bếp điện có ghi 220 V – 1000 W được mắc vào hiệu điện thế 220 V.
a. Tính điện năng mà bếp tiêu thụ trong 1 giờ?
b. Bếp được sử dụng để đun sôi 1 kg nước ở nhiệt độ Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K, hiệu suất của bếp là 80%. Tính thời gian cần thiết để đun sôi lượng nước trên?
(Đáp án: 7 phút)
Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí 9 có đáp án và lời giải chi tiết khác:
Các dạng bài tập về định luật Ôm và cách giải bài tập
Bài tập liên quan đến biến trở và cách giải bài tập
Bài toán Tính công suất điện và điện năng tiêu thụ và cách giải bài tập
Xem thêm các chương trình khác:
- Giải sgk Hóa học 9 (sách mới) | Giải bài tập Hóa 9
- Giải sbt Hóa học 9
- Giải vở bài tập Hóa học 9
- Lý thuyết Hóa học 9
- Các dạng bài tập Hóa học lớp 9
- Tóm tắt tác phẩm Ngữ văn 9 (sách mới) | Kết nối tri thức, Cánh diều, Chân trời sáng tạo
- Soạn văn 9 (hay nhất) | Để học tốt Ngữ văn 9 (sách mới)
- Soạn văn 9 (ngắn nhất)
- Văn mẫu 9 (sách mới) | Để học tốt Ngữ văn 9 Kết nối tri thức, Cánh diều, Chân trời sáng tạo
- Tác giả - tác phẩm Ngữ văn 9 (sách mới) | Kết nối tri thức, Cánh diều, Chân trời sáng tạo
- Giải sgk Toán 9 (sách mới) | Giải bài tập Toán 9 Tập 1, Tập 2
- Giải sbt Toán 9
- Lý thuyết Toán 9
- Các dạng bài tập Toán lớp 9
- Giáo án Toán lớp 9 mới nhất
- Bài tập Toán lớp 9 mới nhất
- Chuyên đề Toán lớp 9 mới nhất
- Giải sgk Tiếng Anh 9 (thí điểm)
- Giải sgk Tiếng Anh 9 (sách mới) | Để học tốt Tiếng Anh 9
- Giải sbt Tiếng Anh 9
- Giải sbt Tiếng Anh 9 (thí điểm)
- Giải sgk Sinh học 9 (sách mới) | Giải bài tập Sinh học 9
- Giải vở bài tập Sinh học 9
- Lý thuyết Sinh học 9
- Giải sbt Sinh học 9
- Giải sgk Địa Lí 9 (sách mới) | Giải bài tập Địa lí 9
- Lý thuyết Địa Lí 9
- Giải Tập bản đồ Địa Lí 9
- Giải sgk Tin học 9 (sách mới) | Giải bài tập Tin học 9
- Lý thuyết Tin học 9
- Lý thuyết Giáo dục công dân 9
- Giải vở bài tập Lịch sử 9
- Giải Tập bản đồ Lịch sử 9
- Lý thuyết Lịch sử 9
- Lý thuyết Công nghệ 9