Bài 16. Định luật Jun - Len-xơ

CHÀO MỪNG NĂM HỌC MỚI 2014-2015
TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ
LƯƠNG THẾ VINH
PHÒNG GD-ĐT ĐÔNG HẢI
Giáo viên: LƯƠNG VĂN KỲ
Nhiệt liệt chào mừng các thầy, cô giáo và các em học sinh
KIỂM TRA BÀI CŨ
Câu 1 : Viết công thức tính công của dòng điện. Cho biết tên và đơn vị của các đại lượng có trong công thức.
Cõu 2: Vi?t cụng th?c tớnh nhi?t lu?ng c?a m?t v?t thu v�o hay t?a ra. Cho bieỏt teõn vaứ ủụn vũ cuỷa caực ủaùi lửụùng coự trong coõng thửực( dó h?c ? l?p 8 )
TL: A = U.I.t
Trong đó: U: HĐT ( V)
I: CĐDĐ ( A)
t: thời gian (s)
A: Cường độ dòng điện (J)
TL: Q = m.c.
Trong đó : m :Kh?i lu?ng ( kg)
c : Nhi?t dung riêng (J/kg.K)
: d? tang nhi?t d? (0C)
Q: Nhi?t lu?ng (J)
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 thì hầu như không nóng lên ?
?
Để trả lời câu hỏi trên chúng ta đi tìm hiểu BÀI 16: ĐỊNH LUẬT JUN-LENXƠ
BÀI 16: ĐỊNH LUẬT JUN-LEN XƠ
I/ Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng:
1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng:
a) Hãy kể tên ba dụng cụ biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần thành năng lượng ánh sáng?
a) Bóng đèn dây tóc, đèn huỳnh quang, đèn compắc,…
b) Hãy kể tên ba dụng cụ biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần thành cơ năng?
b) Máy khoan, quạt điện, máy bơm nước,…
BÀI 16: ĐỊNH LUẬT JUN-LEN XƠ
I/ Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng:
1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng:
a) Bóng đèn dây tóc, đèn huỳnh quang, đèn compắc,…
b) Máy khoan, quạt điện, máy bơm nước,…
2. Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng:
a) Hãy kể tên ba dụng cụ điện có thể biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng?
a) Bàn là, Nồi cơm điện, bếp điện,…
b) Các dụng cụ điện biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng có bộ phận chính là một đoạn dây dẫn bằng hợp kim nikêlin hoặc constantan.
Hãy so sánh điện trở suất của các dây hợp kim này với các dây dẫn bằng đồng?
b) Điện trở suất của các dây hợp kim lớn hơn điện trở suất của các dây đồng
BÀI 16: ĐỊNH LUẬT JUN-LEN XƠ
I/ Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng:
II/ Định luật Jun-Len xơ:
1) 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 ?
Vậy nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn khi có dòng điện chạy qua được tính như thế nào?
? 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
Q = I2.R.t
BÀI 16: ĐỊNH LUẬT JUN-LEN XƠ
I/ Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng:
II/ Định luật Jun-Len xơ:
1) Hệ thức định luật:
Q = I2.R.t
2) Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra:
Mục đích của thí nghiệm là gì?
Kiểm tra hệ thức định luật Jun – Lenxơ.
Em hãy nêu tác dụng của các dụng cụ điện có trong thí nghiệm?
BÀI 16: ĐỊNH LUẬT JUN-LEN XƠ
I/ Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng:
II/ Định luật Jun-Len xơ:
1) Hệ thức định luật:
Q = I2.R.t
2) Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra:
Tóm tắt
m1 = 200g = 0,2kg
m2 = 78g = 0,078kg
c1 = 42 00J/kg.K
c2 = 880J/kg.K
I = 2,4A ; R = 5Ω
t = 300s ; t = 9,50C
C1: Tính A = ?
C2: Tính Q = ?
C3: So sánh A và Q
THẢO LUẬN NHÓM
Nhóm 1,2: C1: Hãy tính điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian 300s
Nhóm 3,4: C2: Hãy tính nhiệt lượng Q1 mà nước nhận được trong thời gian 300s.
Nhóm 5,6: C2: Hãy tính nhiệt lượng Q2 mà bình nhôm nhận được trong thời gian 300s.
BÀI 16: ĐỊNH LUẬT JUN-LEN XƠ
I/ Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng:
II/ Định luật Jun-Len xơ:
1) Hệ thức định luật:
Q = I2.R.t
2) Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra:
Tóm tắt
m1 = 200g = 0,2kg
m2 = 78g = 0,078kg
c1 = 42 00J/kg.K
c2 = 880J/kg.K
I = 2,4A ; R = 5Ω
t = 300s ; t = 9,50C
C1: Tính A = ?
C2: Tính Q = ?
C3: So sánh A và Q
THẢO LUẬN NHÓM
Vòng 2
Các nhóm mới
- A= ?
- Tính Q= ?
- 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.
60
59
58
57
56
55
54
53
52
51
50
49
48
47
46
45
44
43
42
41
40
39
38
37
36
35
34
33
32
31
30
29
28
27
26
25
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
09
08
07
06
05
04
03
02
01
Hết giờ
Bắt đầu
2:
1:
60
59
58
57
56
55
54
53
52
51
50
49
48
47
46
45
44
43
42
41
40
39
38
37
36
35
34
33
32
31
30
29
28
27
26
25
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
09
08
07
06
05
04
03
02
01
0:
60
59
58
57
56
55
54
53
52
51
50
49
48
47
46
45
44
43
42
41
40
39
38
37
36
35
34
33
32
31
30
29
28
27
26
25
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
09
08
07
06
05
04
03
02
01
Hết giờ
BÀI 16: ĐỊNH LUẬT JUN-LEN XƠ
I/ Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng:
II/ Định luật Jun-Len xơ:
1) Hệ thức định luật:
Q = I2.R.t
2) Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra:
Tóm tắt
m1 = 200g = 0,2kg
m2 = 78g = 0,078kg
c1 = 42 00J/kg.K
c2 = 880J/kg.K
I = 2,4A ; R = 5Ω
t = 300s ; t = 9,50C
C1: Tính A = ?
C2: Tính Q = ?
C3: So sánh A và Q
C1: Điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở:
A = UIt =I2Rt = (2,4)2.5.300 = 8640 (J)
C2: Nhiệt lượng Q1 do nước nhận được
Q1 = m1c1t = 0,2.4200.9,5 = 7980(J)
Nhiệt lượng Q2 do bình nhôm nhận được Q2 = m2c2t = 0,078.880. 9,5
= 652,08 (J)
Nhiệt lượng Q do cả bình và nước nhận được:
Q = Q1+ Q2 = 7980 + 652,08
= 8632,08 (J)
C3: Ta thấy Q  A; Nếu tính cả phần nhiệt lượng truyền ra môi trường xung quanh thì:
Q = A
BÀI 16: ĐỊNH LUẬT JUN-LEN XƠ
I/ Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng:
II/ Định luật Jun-Len xơ:
1) Hệ thức định luật:
Q = I2.R.t
2) Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra:
3) Phát biểu định luật:
Q = A
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
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 chạy qua.
Hệ thức định luật Jun – Lenxơ:
Q = I2.R.t
Trong đó:
I: đo bằng ampe (A)
R: đo bằng ôm (Ω)
t: đo bằng giây (s)
Q: đo bằng jun (J)
Lưu ý:
Nếu đo nhiệt lượng Q bằng calo thì hệ thức định luật Jun – Lenxơ là:
Q = 0,24.I2.R.t
TÍCH HỌP MÔI TRƯỜNG

- Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn: Q = I2Rt.

- Đối với các thiết bị đốt nóng như: bàn là, bếp điện, lò sưởi việc tỏa nhiệt là có ích. Nhưng một số thiết bị khác như: động cơ điện, các thiết bị điện tử gia dụng khác việc tỏa nhiệt là vô ích
- Biện pháp GDBVMT: Để tiết kiệm điện năng, cần giảm sự tỏa nhiệt hao phí đó bằng cách giảm điện trở nội(điện trở trong) của chúng
BÀI 16: ĐỊNH LUẬT JUN-LEN XƠ
II/ Định luật Jun-Len xơ:
1) Hệ thức định luật:
Q = I2.R.t
2) Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra:
3) Phát biểu định luật:
Q = A
I/ Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng:
II/ Vận dụng:
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 thì hầu như không nóng lên?
C4. Dòng điện chạy qua dây tóc bóng đèn và dây nối đều có cùng cường độ dòng điện vì chúng mắc nối tiếp. Theo định luật Jun – Len-xơ thì Q ~ R, dây tóc bóng đèn có R lớn nên Q toả ra lớn 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 một phần cho môi trường xung quanh, do đó dây nối hầu như không nóng lên.
BÀI 16: ĐỊNH LUẬT JUN-LEN XƠ
II/ Định luật Jun-Len xơ:
1) Hệ thức định luật:
Q = I2.R.t
2) Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra:
3) Phát biểu định luật:
Q = A
I/ Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng:
II/ Vận dụng:
C5. Một ấm điện có ghi 220V-1000W được sử dụng với hiệu điện thế 220V để đun sôi 2lít 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
C5: Tóm tắt:
U= Uđm= 220V
P = 1000W
V=2lit =>m = 2kg
t01 = 200C
t02 = 1000C
c = 4200J/kg.K.
t = ?
14
(calo)
HƯỚNG DẪN HỌC TẬP Ở NHÀ
- Học định luật và công thức
- Làm bài tập 16-17.1,16-17.2) trang 23 SBT
- Đọc có thể em chưa biết
- Xem lại các công thức đã học
- Chuẩn bị bài: Bài tập vận dụng định luật Jun - Len-xơ
Xem và làm trước các bài tập trang 47, 48 SGK theo gợi ý cách giải
CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM
1/ Định luật Jun - Len-xơ cho biết điện năng biến đổi thành:
A. Cơ năng C. Hóa năng
B. Năng lượng ánh sáng D. Nhiệt năng
2/ Trong các biểu thức sau đây, biểu thức nào là của định luật Jun - Len-xơ :
A. Q = IRt C. Q = IR2t
B. Q = I2Rt D. Q = I2R2t
3/ Nếu Q tính bằng calo thì biểu thức nào là của định luật Jun - Len-xơ :
A. Q = I2Rt C. Q = 0,24I2Rt
B. Q = IR2t D. Q = 0,42IR2t
BÀI TẬP: 16-17.5/ T23 SBT
Một dây dẫn có điện trở 176 được mắc vào hiệu điện thế 220V. Tính nhiệt lượng do dây dẫn toả ra trong 30phút?
Giải
Cho biết:
R = 176
U = 220V
t = 30’ = 1800s
Tính:
Q = ?
Cường độ dòng điện qua dây dẫn:
Nhiệt lượng toả ra ở dây dẫn
trong 30 phút là:
Q = I2Rt = 1,252.176.1800 = 495000J