Bài 16. Định luật Jun - Len-xơ

Tiết 17. Bài 16. D?NH LU?T - JUN LEN XO
Vật lí 9
Phạm Trấn, ngày 24 tháng 10 năm 2017
PHÒNG GD – ĐT HUYỆN GIA LỘC
TRƯỜNG THCS PHẠM TRẤN

GIÁO VIÊN : PHẠM VĂN PHƯƠNG
KÍNH CHÀO QUÝ THÀY CÔ VỀ DỰ GIỜ VỚI LỚP 9a
Phạm Trấn, ngày 24 tháng 10 năm 2017
KIỂM TRA BÀI CŨ
? Điện năng là gì? Công của dòng điện là gì? Viết các công thức tính điện năng.
TL: Điện năng là năng lượng của dòng điện.
Phần điện năng biến thành các dạng năng lượng khác trong một đoạn mạch gọi là công của dòng điện.
Như các em đã biết dòng điện chạy qua vật dẫn thường gây ra tác dụng nhiệt. Vậy nhiệt lượng tỏa ra khi đó phụ thuộc vào các yếu tố nào? Tại sao với cùng dòng điện chạy qua thì dây tóc bóng đèn nóng lên tới nhiệt độ cao còn dây nối với bóng đèn hầu như không nóng?
Vậy để giải quyết vấn đề trên thầy trò ta cùng nghiên cứu bài học hôm nay.
BÀI 16: ĐỊNH LUẬT JUN – LENXƠ
I. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG.
1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng.
Hãy kể tên ba dụng cụ điện biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần thành năng lượng ánh sáng?
Đèn sợi đốt; Đèn LED; Đèn bút thử điện ...
Hãy kể tên ba dụng cụ điện biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần thành cơ năng?
Máy bơm nước; Máy sấy tóc; Quạt điện ...
- Hãy kể tên một số dụng cụ điện có thể biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng?
Bàn là điện; Nồi cơm điện; Bếp điện; Mỏ hàn ...
- Hãy so sánh điện trở suất của các dây dẫn hợp kim này với các dây dẫn bằng đồng ?
<
I. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG.
1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng.
BÀI 16. ĐỊNH LUẬT JUN – LENXƠ
BÀI 16: ĐỊNH LUẬT JUN – LENXƠ
I. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG.
II. ĐỊNH LUẬT JUN – LENXƠ
1. Dự đoán hệ thức định luật.
Hãy viết công thức tính điện năng tiêu thụ trên dây dẫn có điện trở R, dòng điện chạy qua dây dẫn là I trong thời gian t?


1. Dự đoán hệ thức định luật.
- Nếu nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn là Q, và điện năng tiêu thụ trên dây dẫn chuyển hóa hoàn toàn thành nhiệt năng theo định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng, thì Q liên hệ gì với A?
Q = A
- Vậy nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn khi có dòng điện chạy qua được tính như thế nào?

Mục đích của thí nghiệm là gì ?
Kiểm tra hệ thức định luật Jun – Lenxơ.
Em hãy mô tả thí nghiệm và nêu tác dụng của các dụng cụ điện có trong thí nghiệm ?
BÀI 16. ĐỊNH LUẬT JUN - LENXƠ
TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG
ĐỊNH LUẬT JUN - LENXƠ
1. Dự đoán hệ thức của định luật

2. Xứ lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra
45
15
30
60
A
V
K
5
10
20
25
40
35
50
55
t = 300s ; t = 9,50C
I = 2,4A ; R = 5Ω
m1 = 200g = 0,2kg
m2 = 78g = 0,078kg
c1 = 42 000J/kg.K
c2 = 880J/kg.K
C1. Hãy tính điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian trên.
C2. Hãy tính nhiệt lượng Q mà nước và bình nhôm nhận được trong thời gian đó.
m1 = 200g = 0,2kg
m2 = 78g = 0,078kg
c1 = 42 000J/kg.K
c2 = 880J/kg.K
Cho biết.
t = 300s ; t = 9,50C
I = 2,4A ; R = 5Ω
a) A = ?
b) Q = ?
Giải
a) Điện năng A của dòng điện là:
A = I2Rt = (2,4)2.5.300 = 8640(J)
b) Nhiệt lượng nước và bình nhiệt lượng kế thu vào là:
Q1 = c1m1t0 = 4200.0,2.9,5 = 7980 (J)
Q2 = c2m2t0 = 880.0,078.9,5 = 652,08 (J)
Q = Q1+ Q2 = 7980 + 652,08 = 8632,08 (J)
Giải
Điện năng của dòng điện là:
A = I2Rt = (2,4)2.5.300 = 8 640 (J)
Nhiệt lượng nước và bình nhôm nhận được là: Q = Q1 + Q2 = 8 632,08 (J)
C3: Hãy so sánh A với Q và nêu nhận xét, lưu ý rằng có một nhiệt lượng truyền ra môi trường xung quanh.
C3: Ta thấy: Q  A
Nếu tính cả phần nhỏ nhiệt lượng truyền ra môi trường xung quanh thì
Q = A

Mối quan hệ giữa Q, I, R và t đã được hai nhà vật lí học người Anh J.P.Jun và người Nga H.Lenxơ đã độc lập tìm ra bằng những thực nghiệm và được phát biểu thành định luật mang tên hai ông đó là: Định luật Jun- Lenxơ
J.P. JOULE H.LENZ
(1818-1889) (1804 -1865)
3. Phát biểu định luật.
Nhiệt lượng tỏa 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 chạy qua.
Hệ thức định luật Jun – Lenxơ:

Trong đó:
I: Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn (A)
R: Điện trở của dây dẫn (Ω)
t: Thời gian dòng điện chạy qua (s)
Q: Nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn (J)
* Lưu ý: Nếu đo nhiệt lượng Q bằng calo thì hệ thức định luật Jun – Lenxơ là: Q = 0,24I2Rt
C4: Hãy giải thích điều nêu ra ở trong phần mở đầu của bài: Tại sao với cùng một dòng điện chạy qua thì dây tóc đèn nóng lên tới nhiệt độ cao, còn dây nối với bóng đèn thì hầu như không nóng lên.
C4: Dòng điện chạy qua dây tóc đèn và dây nối có cùng cường độ vì chúng được mắc nối tiếp với nhau. Theo định luật Jun – Len xơ, nhiệt lượng toả ra ở dây tóc và dây nối tỉ lệ với điện trở của từng đoạn dây. Dây tóc có điện trở lớn nên nhiệt lượng toả ra nhiều, do đó dây tóc nóng lên tới nhiệt độ cao và phát sáng. Còn dây nối có điện trở nhỏ nên nhiệt lượng toả ra ít và truyền phần lớn ra môi trường xung quanh, do đó dây nối hầu như không nóng lên ( có nhiệt độ gần như bằng nhiệt độ của môi trường).
III. VẬN DỤNG:
III. VẬN DỤNG
C5: Một ấm điện có ghi 220V-1000W được sử dụng với hiệu điện thế 220V để đun 2 lít nước từ nhiệt độ ban đầu 200C. Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng vỏ ấm và nhiệt lượng tỏa vào môi trường, tính thời gian đun sôi nước. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4 200J/ kg.K
Tóm tắt:
U = 220V
P = 1000W
m = 2kg
t01 = 200C
t02 = 1000C
C = 4200J/kg.K
t = ?
Giải:
Theo định luật bảo toàn năng lýợng:
Ta có : A = Q
Hay: P t = Cm( t02 – t01 )
Bài tâp trắc nghiệm
Bài 1 :Trong các biểu thức sau đây, biểu thức nào là của định luật Jun - Len xơ ?
Bài 2: Nếu Q tính bằng calo thì phải dùng biểu thức nào trong các biểu thức sau đây?
Bài 3 Định luật Jun- Len xơ cho biết điện năng biến đổi thành:
Cơ năng C. Hoá năng
Năng lượng ánh sáng D. Nhiệt năng
Em hãy chọn câu trả lời đúng.
Q = I2 R t C. Q = I R2 t
B. Q = I R t D.Q =I2 R2 t
Q = U I t C. Q = 0,24 .I 2 R t
B. Q = I R2 t D.Q = 0,42 .I2 R t
Hướng dẫn về nhà
- Häc thuéc néi dung ®Þnh luËt JUN – LENX¬ vµ HÖ thøc cña ®Þnh luËt
- Lµm bµi tËp 16- 17.1 --> 16 - 17.4 SBT
- ChuÈn bÞ bµi 17
TIẾT HỌC KẾT THÚC
Thân ái chào quý thầy cô và các em
Bếp điện
Nồi cơm điện
Đèn sợi đốt
Máy sấy tóc
Bàn là
Máy khoan
Máy bơm nước
Mỏ hàn
Phiếu học tập nhóM
( Thời gian 5 phút )

C1: Điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở là: ........................
C2: Nhiệt lượng nước nhận được là:
........................
Nhiệt lượng bình nhôm nhận được là:
........................
Nhiệt lượng nước và bình nhôm nhận được là:
........................

A = I2Rt = (2,4)2.5.300 = 8640(J)
Q1 = c1m1t0 = 4200.0,2.9,5 = 7980 (J)
Q2 = c2m2t0 = 880.0,078.9,5 = 652,08 (J)
Q = Q1+ Q2 = 7980 + 652,08 = 8632,08 (J)