Bài 16. Định luật Jun - Len-xơ

KIỂM TRA BÀI CŨ
Câu 1: Viết công thức tính công của dòng điện? Nêu rõ tên từng đại lượng trong công thức đó
Áp dụng: Xác định điện năng sử dụng của điện trở
R = 5() có cường độ dòng điện chay qua I = 2,4A trong thời gian t = 300s
Ω
Ω
Câu 2: Tính nhiệt lượng cần thiết để đun m1 = 200g nước đựng trong bình nhôm có khối lượng m2 = 78g. Biết nhiệt dung riêng của nước 4200 J/kg.K , nhiệt dung riêng của nhôm là 880 J/kg.K và độ tăng nhiệt độ t =9,5 0C
? Hãy kể tên ba dụng cụ biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần thành năng lượng ánh sáng.
? Hãy kể tên ba dụng cụ biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần thành cơ năng
? Hãy kể tên ba dụng cụ biến to�n b? điện năng thành nhiệt năng
Dây Constantan
Hoặc dây Nikêlin
Các dụng cụ điện biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng có bộ phận chính là dây dẫn làm bằng chất có điện trở suất lớn
? So sánh điện trở suất của dây Nikelin và dây contantan với dây đồng
Nhiệt lượng toả ra ở dây dẫn điện trở R khi có dòng điện cường độ I chạy qua trong thời gian t là :
Q=I2.R.t
Hệ thức của định luật
A
V
K
Mô phỏng thí nghiệm kiểm tra định luật jun - len-xơ
250C
34,50C
+
_
Hình vẽ mô tả thí nghiệm xác định điện năng sử dụng và nhiệt lượng tỏa ra. Khối lượng nước m1= 200g được đựng trong bình bằng nhôm có khối lượng m2= 78 g và được đun nóng bằng một dây điện trở .Điều chỉnh biến trở để am pe kế chỉ I=2,4 A và kết hợp với số chỉ của vôn kế biế được điện trở của dây R =5 . sau thời gian t = 300s, nhiệt kế cho biết nhiệt độ tăng
t0 = 9,50c. Biết nhiệt dung riêng của nước 4200J/Kg.K và nhiệt dung riêng của nhôm J/Kg.K R = 5 Ω
A
45
15
30
60
V
K
5
10
20
25
40
35
50
55
t = 300s ; ?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
Mô phỏng thí nghiệm kiểm tra định luật jun - len-xơ
250C
34,50C
+
_
2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra
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 và Q và nêu nhận xét, lưu ý rằng có một phần nhỏ nhiệt lượng truyền ra môi trường xung quanh.
Cho biết:
m1= 200g = 0,2kg
m2= 78g =0,078kg c1 = 4200J/kg.K
c2 = 880J/kg.K
I = 2,4(A)
R = 5()
t = 300(s)
t0 = 9,50C
+ A = ?
+ Q= ?
+ Q so sánh với A
Gi?i�: Điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở:�
A = I2Rt = (2,4)2.5.300 = 8640(J)
Nhiệt lượng Q do cả bình và nước nhận được:
Q = Q1+ Q2 = C1m1?t+C2m2?t =7980 + 652,08 = 8632,08 (J)
Ta thấy Q  A; Nếu tính cả phần nhiệt lượng truyền ra môi trường xung quanh thì: Q = A
Q = I2Rt
James Prescott Joule (1818-1889) người Anh
Heinrich Friedrich Emil Lenz (1804-1865) người Nga
Mối quan hệ giữa Q,I,R,t trên đây đã được nhà vật lí người Anh J.P.Jun và nhà vật lí người Nga H.len Xơ độc lập tìm ra bằng thực nghiệm và được phát biểu thành định luật mang tên hai ông
III. BÀI TẬP
Bài 1: Dòng điện có cường độ 2A chạy qua một điện trở 30  trong thời gian 10 phút thì nhiệt lượng tỏa ra ở điện trở này có giá trị nào dưới đây?
A) Q=8640 calo. B) Q = 600J
C) Q =120J. D) Q = 36000J
B�i 2: Hãy giải thích điều nêu ra trong phần mở đầu của bài: Tại sao cùng một dòng điện chạy qua thì dây tóc bóng đèn nóng sáng lên tới nhiệt độ cao, còn dây nối với bóng đèn hầu như không nóng lên ?
TL: Theo ĐL Jun- Len-xơ, nhiệt lượng tỏa ra ở dây tĩc v� ? dây nối tỉ lệ thuận với từng đoạn dây. Do dây tóc có điện trở lớn nên nhiệt lượng tỏa ra nhiều, do dĩ dây tóc nóng lên ở nhiệt độ cao và phát sáng. Dây dẫn điện trở nhỏ nên nhiệt lượng tỏa ra ít do đó không nóng.
B�i t?p 3: Một ấm điện có ghi 220V-1000W được sử dụng với hiệu điện thế 220Vđể đun sôi 2l nước từ nhiệt độ ban đầu là 20oC. 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
* 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 s? t?a nhiệt hao phí đó bằng cách giảm điện trở nội, sử dụng dây dẫn có điện trở nhỏ => tiết kiệm được năng lượng
Một số thiết bị đốt nóng bằng điện có ích …
trong sản xuất …
trong sinh hoạt …
Một số thiết bị đốt nóng bằng điện có ích
Để giảm sự tỏa nhiệt của dây dẫn điện, thiết bị điện cần …
tránh mua
Nên sử dụng dây dẫn điện…
Không nên sử dụng đèn sợi đốt trong chiếu sáng,
Hãy dùng đèn compact hay đèn ống có hiệu suất phát sáng lớn hơn đèn dây tóc từ 3 đến 5 lần…
Một ấm điện có ghi 220V-1000W được sử dụng với hiệu điện thế 220Vđể đun sôi 2l nước từ nhiệt độ ban đầu là 20oC. Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng vỏ ấm và nhiệt lượng toả ra môi trường. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K
a,Tính thời gian đun sôi nước.
b,M?i ng�y dun sụi 4 lớt nu?c b?ng ?m trờn dõy thỡ trong 1 thỏng(30 ng�y) ph?i tr? bao nhiờu ti?n di?n cho vi?c dun n�y? Bi?t giỏ ti?n di?n l� 1500 d?ng / KW.h
Trắc nghiệm
Câu 1:Trong các biểu thức sau đây, biểu thức nào không phải là công thức tính nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn?
A. Q = I².R.t B. Q = U.t / I
C. Q = U2.t / R D. Q = U.I.t
Câu 3: Một dây dẫn có điện trở 176 được mắc vào nguồn điện có hiệu điện thế U=220V. Nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn đó trong 15 phút là:
A. 247 500J. B. 580800 J
C. 59 400J. D. C và B đúng
Câu 2: Nếu tăng đồng thời điện trở dây dẫn, cường độ dòng điện chạy qua dây lên 2 lần và thời gian dòng điện chạy qua không đổi thì nhiệt lượng tỏa ra trên dây sẽ thay đổi thế nào?
A) Tăng 2 lần B) Giảm 8 lần
C) Tăng 8 lần D) Giảm 16 lần




CÓ THỂ EM CHƯA BIẾT
Tuỳ theo vật liệu và tiết diện dây dẫn mà các dây dẫn chỉ chịu được những dòng điện có cường độ nhất định. Quá mức đó, theo định luật Jun - Len-xơ, dây dẫn có thể nóng đỏ, làm cháy vỏ bọc và gây hoả hoạn. Sử dụng cầu chì mắc nối tiếp với mỗi dụng cụ dùng điện, khi có sự cố, cường độ dòng điện tăng quá mức cho phép, thì dây chì sẽ nóng chảy và ngắt mạch tự động, tránh được tổn thất. Vì thế, dây chì và dây dẫn điện phải có tiết diện được tính toán phù hợp với cường độ dòng điện định mức.
Ghi nhớ
Nội dung định luật Jun - Len-xơ
Hệ thức của định luật Jun - Len-xơ
Hướng dẫn về nhà
- Học lại nội dung bài học
- Đọc phần "Có thể em chưa biết" (SGK)
- Chuẩn bị bài 17(3 BT theo HD ở SGK) cho tiết học sau
- Làm bài tập 16-17.1, 16-17.2, 16-17.3
Hướng dẫn về nhà
- Học lại nội dung bài học
- Chuẩn bị bài 17 cho tiết học sau
- Làm bài tập 16-17.1, 16-17.2, 16-17.3