Giải KHTN 9 trang 54 Cánh diều

Với giải bài tập Khoa học tự nhiên lớp 9 trang 54 trong Bài 10: Năng lượng của dòng điện và công suất điện sách Cánh diều hay nhất, chi tiết giúp học sinh dễ dàng làm bài tập KHTN 9 trang 54.

1 141 10/04/2024

Trang trước

Trang sau

Giải KHTN 9 trang 54 Cánh diều

Tìm hiểu thêm trang 54 KHTN 9: Để khảo sát sự phụ thuộc năng lượng điện vào cường độ dòng điện, được mô tả như sơ đồ hình 10.4. Giữ nguyên nhiệt lượng kế và điện trở, trong cùng khoảng thời gian, ứng với các giá trị dòng điện khác nhau, ông đo năng lượng nhiệt toả ra trên điện trở và cường độ dòng điện và kết quả cho thấy năng lượng nhiệt tỉ lệ với bình phương cường độ dòng điện. Từ thí nghiệm, ông rút ra kết luận: Năng lượng điện mà điện trở tiêu thụ tỉ lệ với bình phương cường độ dòng điện chạy qua.

Giải KHTN 9 Bài 10 (Cánh diều): Năng lượng của dòng điện và công suất điện (ảnh 1)

Hình 10.4. Sơ đồ mô tả thi nghiệm khảo sát sự phụ thuộc năng lượng điện vào cường độ dòng điện

Như vậy, bằng các thí nghiệm của mình, nhà bác học Joule đã chứng minh được rằng: Trong trường hợp toàn bộ năng lượng điện chuyển hoá thành năng lượng nhiệt, năng lượng của dòng điện trong một đoạn mạch có mối liên hệ với cường độ dòng điện, điện trở và thời gian dòng điện đi qua đoạn mạch đó.

Độc lập với Joule, kết quả trên cũng được nhà vật lí người Nga Heinrich Lenz tim ra bằng thực nghiệm. Mối liên hệ đó được thể hiện bằng định luật Joule - Lenz: Nhiệt lượng toả 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 đi qua đoạn mạch đó. Q = I²Rt.

Từ định luật Joule - Lenz và định luật Ohm, các nhà bác học đã suy ra công thức tính năng lượng của dòng điện. Công thức này đã được kiểm tra bằng thực nghiệm và nghiệm đúng trong các trường hợp khác.

Em hãy tìm hiểu vai trò của biến trở ở thí nghiệm hình 10.4.

Lời giải:

Vai trò của biến trở:

Biến trở trong mạch điện có thể được điều chỉnh để thay đổi cường độ dòng điện. Khi biến trở được điều chỉnh, cường độ dòng điện trong mạch cũng thay đổi theo. Sự thay đổi này ảnh hưởng đến năng lượng điện mà mạch tiêu thụ. Biến trở giúp chúng ta điều chỉnh cường độ dòng điện và từ đó nghiên cứu mối quan hệ giữa cường độ dòng điện và năng lượng điện tiêu thụ trong mạch điện.

Luyện tập 1 trang 54 KHTN 9: Một học sinh mắc dây điện trở của nhiệt lượng kế với hai cực của nguồn điện như hình 10.5. Biết rằng, các giá trị hiển thị trên màn hình của nguồn điện là cường độ dòng điện chạy trong mạch và hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn.

Tính năng lượng của dòng điện trong 10 phút làm thí nghiệm.

Giải KHTN 9 Bài 10 (Cánh diều): Năng lượng của dòng điện và công suất điện (ảnh 1)