Giải Vật Lí 9 Bài 18: Thực hành : Kiểm nghiệm mối quan hệ Q - I^2 trong định luật Jun-Lenxo

Giải Vật Lí 9 Bài 18: Thực hành: Kiểm nghiệm mối quan hệ Q - I² trong định luật Jun-Lenxo

Video giải Vật Lí 9 Bài 18: Thực hành: Kiểm nghiệm mối quan hệ Q - I² trong định luật Jun-Lenxo

I. CHUẨN BỊ

Nội dung trong SGK trang 49

II. NỘI DUNG THỰC HÀNH

Nội dung trong SGK trang 49

III. MẪU BÁO CÁO

Chú ý: Dưới đây chỉ là bài mẫu tham khảo, khi làm bài thực hành bài các bạn cần thay số đo mà mình đã đo được trên trường để có một bài báo cáo thực hành đúng.

THỰC HÀNH: XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT CỦA CÁC DỤNG CỤ ĐIỆN

1. Trả lời câu hỏi

a) Nhiệt lượng toả ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua phụ thuộc vào những yếu tố nào và sự phụ thuộc đó được biểu thị bằng hệ thức nào?

Lời giải:

Nhiệt lượng toả ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua phụ thuộc vào cường độ dòng điện, điện trở của dây dẫn và thời gian dòng điện chạy qua.

Sự phụ thuộc này biểu thị bằng hệ thức Q = I².R.t

b) Nhiệt lượng Q được dùng để đun nóng nước có khối lượng m₁ và làm nóng cốc đựng nước có khối lượng m₂, khi đó nhiệt độ của nước và cốc tăng từ  tới . Nhiệt dung riêng của nước là c₁ và nhiệt dung riêng của chất làm cốc là c₂. Hệ thức nào biểu thị mối liên hệ giữa Q và các đại lượng m₁, m₂, c₁, c₂, ${\mathrm{t}}_1^0$,${\mathrm{t}}_2^0$ ?

Lời giải:

Hệ thức biểu thị mối liên hệ giữa Q và các đại lượng m₁, m₂, c₁, c₂, ${\mathrm{t}}_1^0$ , ${\mathrm{t}}_2^0$ là:

Q = (c₁.m₁ + c₂.m₂) (t₂º - t₁º)

c) Nếu toàn bộ nhiệt lượng tỏa ra bởi dây dẫn điện trở R có dòng điện cường độ I chạy qua trong thời gian t được dùng để đun nóng nước và cốc trên đây thì độ tăng nhiệt độ ${\text{Δt}}^{\text{0}}{\text{=t}}_{\text{2}}^{\text{0}}\text{-t}$ liên hệ với cường độ dòng điện I bởi hệ thức nào?

Lời giải:

Độ tăng nhiệt độ liên hệ với cường độ dòng điện I bằng hệ thức:

${\text{Δt}}^{\text{0}}{\text{=t}}_{\text{2}}^{\text{0}}{\text{-t}}_{\text{1}}^{\text{0}}\text{=}\frac{{\text{I}}^{\text{2}}\text{.R.t}}{{\text{m}}_{\text{1}}{\text{.c}}_{\text{1}}{\text{+m}}_{\text{2}}{\text{.c}}_{\text{2}}}$

2. Độ tăng nhiệt độ Δtº khi đun nước trong 7 phút với dòng điện có cường dộ khác nhau chạy qua dây đốt.

a. Tính tỉ số $\frac{{\text{Δt}}_2^{\text{0}}}{{\text{Δt}}_{\text{1}}^{\text{0}}}$ và so sánh với tỉ số $\frac{{\text{I}}_{\text{2}}^2}{{\text{I}}_{\text{1}}^2}$

Lời giải:

Tỉ số: $\frac{{\text{Δt}}_2^{\text{0}}}{{\text{Δt}}_{\text{1}}^{\text{0}}}\text{=}\frac{8}{2}=4;\frac{{\text{I}}_{\text{2}}^2}{{\text{I}}_{\text{1}}^2}=\frac{{\mathrm{1,2}}^2}{{\mathrm{0,6}}^2}=4$

=> Ta nhận thấy: $\frac{{\text{Δt}}_{\text{2}}^{\text{0}}}{{\text{Δt}}_{\text{1}}^{\text{0}}}\text{=}\frac{{\text{I}}_{\text{2}}^2}{{\text{I}}_{\text{1}}^2}$

b. Tính tỉ số $\frac{{\text{Δt}}_3^{\text{0}}}{{\text{Δt}}_{\text{1}}^{\text{0}}}$ và so sánh với tỉ số $\frac{{\text{I}}_3^2}{{\text{I}}_{\text{1}}^2}$

Lời giải:

Tỉ số: $\frac{{\text{Δt}}_3^{\text{0}}}{{\text{Δt}}_{\text{1}}^{\text{0}}}\text{=}\frac{17}{2}=\mathrm{8,5};\frac{{\text{I}}_3^2}{{\text{I}}_{\text{1}}^2}=\frac{{\mathrm{1,8}}^2}{{\mathrm{0,6}}^2}=9$

Nếu bỏ qua sai số trong quá trình làm thực nghiệm và sự hao phí nhiệt ra môi trường bên ngoài thì ta có thể coi: $\frac{{\text{Δt}}_3^{\text{0}}}{{\text{Δt}}_{\text{1}}^{\text{0}}}\text{=}\frac{{\text{I}}_3^2}{{\text{I}}_{\text{1}}^2}$

3. Kết luận

Nhiệt lượng tỏa ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua tỷ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện chạy qua.

Hệ thức: Q = I² .R.t

Trong đó:

+ I là cường độ dòng điện (A),

+ R là điện trở dây dẫn (Q),

+ t là thời gian dòng điện chạy qua (s),

+ Q là nhiệt lượng tỏa ra (J)).