Bài 16. Định luật Jun - Len-xơ

TRƯỜNG THCS LƯƠNG THẾ VINH
GIÁO VIÊN: LÊ KIM ĐỨC
V
Â
T
L
Ý
9
PHÒNG GD & ĐT TP NHA TRANG * TRƯỜNG THCS LƯƠNG THẾ VINH *
GD& ĐT
TP NHA TRANG
* NIÊN KHOÁ 2015-2016*
Tại sao với cùng một cường độ dòng điện chạy qua thì dây tóc bóng đèn nóng lên tới nhiệt độ cao và phát sáng, còn dây nối với bóng đèn thì hầu như không nóng lên ? Nhiệt lượng tỏa ra ở dây dẫn phụ thuộc vào các yếu tố nào?
Bài 16 Tiết 17
ĐỊNH LUẬT JUN_LEN-XƠ
I/ Trường hợp biến điện năng thành nhiệt năng
1. M?t ph?n di?n nang du?c bi?n d?i th�nh nhi?t nang:
C�c d?ng c? di?n n�o du?i d�y bi?n d?i m?t ph?n di?n nang th�nh nhi?t nang?
-M�y bom nu?c, d�n compac, d�n d�y tĩc, d�n LED, m�y khoan, m�y xay sinh t?, qu?t di?n, ..
2. Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng:
- Mỏ hàn, bếp điện, ấm điện, bàn là….
C�c d?ng c? di?n n�o du?i d�y bi?n d?i di?n nang th�nh nhi?t nang?
-M�y bom nu?c, d�n compac, d�n d�y tĩc, d�n LED, m�y khoan, m�y xay sinh t?, qu?t di?n, ..
ρnikêlin = 0,4.10-6 Ωm
ρconstantan = 0,5.10-6 Ωm
ρđồng = 1,7.10-8 Ωm= 0,017.10-6 Ωm
Điện trở suất của các dây dẫn hợp kim (nikêlin hoặc constantan) có giá trị như thế nào với điện trở suất của dây dẫn bằng đồng?
Điện trở suất của các dây dẫn hợp kim (nikêlin hoặc constantan) có giá trị lớn hơn so với điện trở suất của dây dẫn bằng đồng.
Mỏ hàn, bếp điện, ấm điện, ấm điện
Bài 16 Tiết 17
ĐỊNH LUẬT JUN_LEN-XƠ
I/ Trường hợp biến điện năng thành nhiệt năng
1. M?t ph?n di?n nang du?c bi?n d?i th�nh nhi?t nang:
-M�y bom nu?c, d�n compac, d�n d�y tĩc, d�n LED, m�y khoan, m�y xay sinh t?, qu?t di?n, ..
2. Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng:
- Bộ phận chính của các dụng cụ này là một đoạn dây dẫn bằng hợp kim có điện trở suất lớn (nikêlin hoặc constantan)
- Mỏ hàn, bếp điện, ấm điện, bàn là….
- Tại sao bộ phận chính của các dụng cụ này là một đoạn dây dẫn bằng hợp kim ?
- bộ phận chính của các dụng cụ này là một đoạn dây dẫn bằng hợp kim có điện trở lớn.
ĐỊNH LUẬT JUN_LEN-XƠ
II/ Định luật Jun _ Len – xơ:
Trong trường hợp điện năng biến đổi hoàn toàn thành nhiệt năng, nhiệt lượng tỏa ra ở dây dẫn điện trở R khi có dòng điện cường độ I chạy qua trong thời gian t là:
1. Hệ thức của định luật:
2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra:
Q = I2Rt
Bài 16 Tiết 17
I/ Trường hợp biến điện năng thành nhiệt năng
6
45
15
30
60
A
V
K
5
10
20
25
40
35
50
55
Thí nghiệm mô phỏng:
250C
34,50C
+
_
?t0 = 9,50C
I = 2,4 A ; R = 5 ?
m1 = 200g = 0,2kg
m2 = 78g = 0,078kg
c1 = 4200J/kg.K
c2 = 880J/kg.K
–
t = 5 ph = 300s ;
Khối lượng nước m1 = 200g được đựng trong bình bằng nhôm có khối lượng m2=78g và được đun bằng một dây điện trở. Điều chỉnh biến trở để ampe kế chỉ I=2,4A và kết hợp với số chỉ của vôn kế biết được điện trở của dây là R= 5. Sau thời gian t = 300s, nhiệt kế cho biết nhiệt độ tăng ∆t0=9,50C. Biết nhiệt dung riêng của nước là c1=4200J/kg.K và của nhôm là c2=880J/kg.K
Cho biết
m1 = 200g = 0,2kg m2 = 78g = 0,078kg I = 2,4 A R = 5
?
t = 300s
?
t0 = 9,50C
c1 = 4200 J/kg.K c2 = 880 J/kg.K
a) A = ? (J)
b) Q = ? (J)
c) So s�nh Q v� A ?
Nhóm 1, 2 : C1: Tính điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian trên.
Nhóm 3, 4: C2:Tính nhiệt lượng Q mà nước và bình nhôm nhận được trong thời gian đó.
C1: Di?n nang c?a dịng di?n:
A=I2Rt = (2,4)2.5.300 =8640 (J)
C2: Nhi?t lu?ng nu?c nh?n du?c: Q1=c1m1 t0= 4200. 0,2.9,5=7980(J)
Nhiệt lượng bình nhôm nhận được:
Q2=c2m2 t=880.0,078.9,5=652,08(J)
Nhiệt lượng nước và bình nhôm nhận được: Q =Q1 +Q2= 8632,08(J)
?
?
Cho biết
m1 = 200g = 0,2kg m2 = 78g = 0,078kg I = 2,4 A R = 5
?
t = 300s
?
t0 = 9,50C
c1 = 4200 J/kg.K c2 = 880 J/kg.K
a) A = ? (J)
b) Q = ? (J)
c) So s�nh Q v� A ?
Giải
C1: Di?n nang c?a dịng di?n:
A=I2Rt = (2,4)2.5.300 =8640 (J)
C2: Nhi?t lu?ng nu?c nh?n du?c: Q1=c1m1 t0= 4200. 0,2.9,5=7980(J)
Nhiệt lượng bình nhôm nhận được:
Q2=c2m2 t=880.0,078.9,5=652,08(J)
Nhiệt lượng nước và bình nhôm nhận được: Q =Q1 +Q2= 8632,08(J)
?
?
N?u tính c? ph?n nh? nhi?t lu?ng truy?n ra mơi tru?ng xung quanh thì:
Ta thấy Q ? A
Q = A
C3: Hãy so sánh A với Q và nêu nhận xét, lưu ý rằng có một phần nhỏ nhiệt lượng truyền ra môi trường xung quanh.
Mối quan hệ giữa Q,I,R và t trên đây đã được nhà vật lí người Anh J.P.Jun (James Prescott Joule, 1818-1889) và nhà vật lí học người Nga H.Len-xơ (Heinrich Lenz, 1804-1865) đã độc lập tìm ra bằng thực nghiệm và được phát biểu thành định luật mang tên hai ông.
J.P.Jun
H.Len-xơ
II/ Định luật Jun _ Len – xơ:
1. Hệ thức của định luật:
2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra:
Q = I2Rt
Bài 16 Tiết 17
ĐỊNH LUẬT JUN_LEN-XƠ
I/ Trường hợp biến điện năng thành nhiệt năng
ĐỊNH LUẬT JUN_LEN-XƠ
J.P.Jun
H.Len-xơ
Nhi?t lu?ng t?a ra ? d�y d?n khi cĩ dịng di?n ch?y qua t? l? thu?n v?i bình phuong cu?ng d? dịng di?n, v?i di?n tr? c?a d�y d?n v� th?i gian dịng di?n ch?y qua.
II/ Định luật Jun _ Len – xơ:
1. Hệ thức của định luật:
2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra:
Q = I2Rt
Bài 16 Tiết 17
I/ Trường hợp biến điện năng thành nhiệt năng
3. Phát biểu định luật:
Q = I2Rt
ĐỊNH LUẬT JUN_LEN-XƠ
N?u do nhi?t lu?ng b?ng don v? calo thì h? th?c c?a d?nh lu?t Jun_Len-xo l�:
Q = 0,24I2Rt
1J= 0,24cal
1cal= 4,2J
II/ Định luật Jun _ Len – xơ:
1. Hệ thức của định luật:
2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra:
Q = I2Rt
Bài 16 Tiết 17
I/ Trường hợp biến điện năng thành nhiệt năng
3. Phát biểu định luật:
Nhi?t lu?ng t?a ra ? d�y d?n khi cĩ dịng di?n ch?y qua t? l? thu?n v?i bình phuong cu?ng d? dịng di?n, v?i di?n tr? c?a d�y d?n v� th?i gian dịng di?n ch?y qua.
Q = I2Rt
* GDBVMT
Đối với các thiết bị đốt nóng như bàn là, bếp điện, ấm điện. toả nhiệt là có ích, như một số thiết bị điện như động cơ điện và các thiết bị điện tử gia dụng toả nhiệt là vô ích.
Để tiết kiệm điện năng cần giảm sự toả nhiệt hao phí đó bằng cách giảm điện trở nội, sử dụng dây dẫn có điện trở nhỏ => tiết kiệm được năng lượng
Không nên sử dụng đèn sợi đốt trong chiếu sáng, vì …
Hãy dùng đèn compact hay đèn Led …
C4: Tại sao với cùng một 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 lên?
ĐỊNH LUẬT JUN_LEN-XƠ
II/ Định luật Jun _ Len – xơ:
1. Hệ thức của định luật:
2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra:
Bài 16 Tiết 17
I/ Trường hợp biến điện năng thành nhiệt năng
3. Phát biểu định luật:
III.Vận dụng:
Giải: Theo d?nh lu?t Jun_Lenxo: Qdd=Idd2 .Rdd .t
Qdt=Idt2 .Rdt .t
Rdd n?i ti?p Rdt
- Idd = Idt , t nhu nhau
- ?dd < ?dt ? Rdd < Rdt
? Qdd < Qdt
- Dõy d?n núng ớt, dõy túc núng nhi?u nờn phỏt sỏng
Một ấm điện có ghi 220V-1000W được sử dụng với hiệu điện thế 220V để đun sôi 2 lít nước từ nhiệt độ ban đầu là 200 C. Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng vỏ ấm và nhiệt lượng toả ra môi trường. Tính thời gian đun sôi nước, biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K
U = Uđm = 220V
Pdm = 1000W
C5
V = 2l
to1 = 20oC
to2 = 100oC
c = 4 200J/kg.K
t = ?
Tóm tắt:
Ta có: A = Q
GIẢI:
 P.t = m.c.(t02 – t01)
Vì U = Uđm => P = Pđm = 1000W
Điện năng ấm sử dụng để đun nước: A = P t
Nhiệt lượng ấm tỏa ra để đun sôi 2l nước: Q = mct = mc(to2 – to1)
=> t = 672 (s) = 11 phút 12 giây
m = 2Kg
A. Năng lượng ánh sáng
C. Cơ năng.
B. Nhiệt năng.
D. Hóa năng.
1. Định luật Jun_Lenxơ cho biết điện năng biến đổi thành
A. Q = I2R2t
B. Q= IRt
C. Q= I2Rt.
D. Q= IR2t.
1. Trong các biểu thức sau đây, biểu thức nào là của định luật Jun_Lenxơ:
A. Q = I2Rt
B. Q= 0,24 IR2t
D. Q= 0,24I2Rt.
C. Q= 0,24IRt.
1. Nếu Q tính bằng calo thì biểu thức nào là của định luật Jun_Lenxơ:
ĐỊNH LUẬT JUN_LEN-XƠ
N?u do nhi?t lu?ng b?ng don v? calo thì h? th?c c?a d?nh lu?t Jun_Len-xo l�:
Q = 0,24I2Rt
1J= 0,24cal, 1cal= 4,2J
II/ Định luật Jun _ Len – xơ:
1. Hệ thức của định luật:
2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra:
Bài 16 Tiết 17
I/ Trường hợp biến điện năng thành nhiệt năng
3. Phát biểu định luật:
Nhi?t lu?ng t?a ra ? d�y d?n khi cĩ dịng di?n ch?y qua t? l? thu?n v?i bình phuong cu?ng d? dịng di?n, v?i di?n tr? c?a d�y d?n v� th?i gian dịng di?n ch?y qua.
Q = I2Rt
Học bài.
Đọc có thể em chưa biết
Làm các bài tập 16-17.5; 16-17.6;16-17.11;16-17.12; 16-17.13;16-17.14 trong sách bài tập trang 42 đến 44
Chuẩn bị bài “Bài tập vận dụng định luật Jun_Lenxơ.
HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ
Các em hãy cố gắng học tốt
TRƯỜNG THCS LUONG TH? VINH
TRƯỜNG THCS LUONG TH? VINH
Hãy yêu thích việc mình làm
bạn sẽ cảm thấy thú vị hơn
và việc mình làm sẽ có hiệu quả hơn.

TIẾT HỌC KẾT THÚC
Hãy so sánh điện trở suất của các dây dẫn nikêlin, constantan với điện trở suất của dây đồng?
ρnikêlin = 0,4.10-6 Ωm
ρconstantan = 0,5.10-6 Ωm
ρđồng = 1,7.10-8 Ωm= 0,017.10-6 Ωm
ρconstantan > ρnikêlin > ρđồng

Hãy so sánh điện trở suất của các dây dẫn nikêlin, constantan với điện trở suất của dây đồng?
ρnikêlin = 0,4.10-6 Ωm
ρconstantan = 0,5.10-6 Ωm
ρđồng = 1,7.10-8 Ωm= 0,017.10-6 Ωm
II/ Định luật Jun _ Len – xơ:
Gọi A là điện năng tiêu thụ của đoạn mạch có điện trở R, Q là nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R. Khi toàn bộ điện năng chuyển hóa thành nhiệt năng thì A quan hệ thế nào với Q ?
A = Q
Hãy chứng minh Q = I2Rt
Ta có A =
P
t
Mà
P
= I2R
Suy ra A = I2Rt
Vậy
1- Hệ thức định luật:
Q = I2Rt
2- Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra:
Q = I2Rt
Bài 16 Tiết 17
ĐỊNH LUẬT JUN_LEN-XƠ
I/ Trường hợp biến điện năng thành nhiệt năng