Bài 16. Định luật Jun - Len-xơ

TRƯỜNG THCS - THPT PHÚ QUỚI
Phú Quới, ngày 20 tháng 10 năm 2015
CHÀO MỪNG QUÝ THẦY CÔ
VỀ DỰ GIỜ THĂM LỚP
CHÀO MỪNG QUÝ THẦY CÔ
VỀ DỰ GIỜ THĂM LỚP
Bài 16:
ĐỊNH LUẬT JUN – LENXƠ
Tuần: 9
Tiết: 17
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:
VD: Đèn sợi đốt, bàn là điện, nồi cơm điện,….
2. Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng:
- VD: Mỏ hàn, máy sấy tóc, ấm đun,….
- Bộ phận chính của các dụng cụ này là một đoạn dây dẫn bằng hợp kim có điện trở suất lớn.
Tuần: 9
Tiết: 17
Bài 16: ĐỊNH LUẬT JUN – LENXƠ
II. Định luật Jun – Lenxơ:
1. Hệ thức của định luật:

Trong đó:
I: Cường độ dòng điện (A)
R: Điện trở ()
t: Thời gian dòng điện chạy qua (s)
Q: Nhiệt lượng tỏa ra (J)
Tuần: 9
Tiết: 17
Q = I2.R.t
Bài 16: ĐỊNH LUẬT JUN – LENXƠ
II. Định luật Jun – Lenxơ:
2. Xử lý kết quả của thí nghiệm kiểm tra:
Tuần: 9
Tiết: 17
Khối lượng nước m1 = 200g được đựng trong bình nhôm có khối lượng m2 = 78g và được đun nóng 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.
Bài 16: ĐỊNH LUẬT JUN – LENXƠ
II. Định luật Jun – Lenxơ:
2. Xử lý kết quả của thí nghiệm kiểm tra:
Tuần: 9
Tiết: 17
Khối lượng nước m1 = 200g được đựng trong bình nhôm có khối lượng m2 = 78g và được đun nóng 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.
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.
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.
Bài 16: ĐỊNH LUẬT JUN – LENXƠ
II. Định luật Jun – Lenxơ:
2. Xử lý kết quả của thí nghiệm kiểm tra:
Tuần: 9
Tiết: 17
m1 = 200g = 0,2kg
c1=4200J/kg.K
t = 9,50C
R = 5
m2= 78g =0,078kg
c2 = 880J/kg.K
I = 2,4A
t = 300s
A = ?J
Q = ?J
A = ?Q
Giải
Điện năng của dòng điện:
A = P.t = I2.R.t = 2,42.5.300 = 8640(J)
Nhiệt lượng nước nhận được:
Q1 = m1.c1.t = 0,2.4200.9,5 = 7980(J)
Nhiệt lượng bình nhôm nhận được:
Q2 = m2.c2.t = 0,078.880.9,5 = 652,08(J)
Nhiệt lượng nước và bình nhôm nhận được:
Q = Q1 + Q2 = 7980 + 652,08 = 8632,08(J)
Q + Qhp = A
Nếu bỏ qua hao phí (Qhp = 0): Q = A
Bài 16: ĐỊNH LUẬT JUN – LENXƠ
II. Định luật Jun – Lenxơ:
1. Hệ thức của định luật:
2. Xử lý kết quả thí nghiệm kiểm tra: (h.16.1 SGK)
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”.
Lưu ý: Nếu tính nhiệt lượng bằng đơn vị Calo:
Tuần: 9
Tiết: 17
Q = 0,24.I2.R.t
Q = I2.R.t
Bài 16: ĐỊNH LUẬT JUN – LENXƠ
Chọn câu phát biểu đúng:
1. Định luật Jun – Lenxơ cho biết điện năng biến đổi thành:
A. Cơ năng C. Năng lượng ánh sáng
B. Hóa năng D. Nhiệt năng
2. Mắc các dây dẫn vào hiệu điện thế không đổi. Trong cùng một thời gian thì nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn phụ thuộc như thế nào vào điện trở của dây?
A. Tăng gấp đôi khi điện trở của dây tăng lên gấp đôi.
B. Tăng gấp đôi khi điện trở của dây giảm đi một nửa.
C. Tăng gấp bốn khi điện trở của dây giảm đi một nửa.
D. Giảm đi một nửa khi điện trở của dây tăng lên gấp bốn.
Tuần: 9
Tiết: 17
Bài 16: ĐỊNH LUẬT JUN – LENXƠ
Tuần: 9
Tiết: 17
III. Vận dụng:
C4. Hãy giải thích điều nêu ra trong phần mở bài: 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?
TL:
- Tiết diện dây tóc bóng đèn quá nhỏ và điện trở suất của dây vonfam khá lớn  R rất lớn => Q = I2.R.t rất lớn.
- Tiết diện dây nối lớn hơn rất nhiều lần so với dây tóc của bóng đèn và điện trở suất của dây đồng nhỏ hơn dây vonfam  R’ rất nhỏ => Q’ = I2.R’.t rất nhỏ.
Bài 16: ĐỊNH LUẬT JUN – LENXƠ
Tuần: 9
Tiết: 17
CÔNG VIỆC VỀ NHÀ:
- Ghi nội dung phần ghi nhớ - học bài.
- Bài tập SBT: 16 – 17.1  16 – 17.7 trang 42, 43.
- Xem nội dung gợi ý  chuẩn bị các bài tập của bài 17 “Bài tập vận dụng định luật Jun – Lenxơ”.
Bài 16: ĐỊNH LUẬT JUN – LENXƠ
Tuần: 9
Tiết: 17
C5. 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 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 4200J/kg.K.
Uđm = U = 220V
P = 1000W
V = 2l => m = 2kg
t1 = 200C
t2 = 1000C
c = 4200J/kg.K
t = ?s
Giải
Nhiệt lượng nước tỏa ra:
Q = m.c.(t2 – t1) = 2.4200.(100 – 20)
= 672000(J)
Theo định luật Jun – Lenxơ ta có:
A = Q = P.t => t = ?
Thời gian đun sôi nước: