Bài 16. Định luật Jun - Len-xơ

GV giảng dạy: H? Th? Thu H�
Trường: THCS Nghi Ki?u
Chào mừng quý thầy cô
Đến dự giờ thăm lớp
Câu 2: Viết công thức tính công của dòng điện sản ra trong một đoạn mạch. Ghi đơn vị đo của từng đại lượng?
A= P.t = U.I.t Trong dú: U: ủo baống voõn (V)
I: ủo baống ampe (A)
t: ủo baống giaõy (s)
A: ủo baống jun (J)

Câu 1: Điện năng có thể biến đổi thành các dạng năng lượng nào? Cho ví dụ?
Điện năng có thể biến đổi thành các dạng năng lượng như: Nhiệt năng, quang năng, cơ năng... Ví dụ: Bàn là, nồi cơm điện, Đèn sợi đốt, đèn led, máy bơm nước, quat di?n...
KIỂM TRA BÀI CŨ
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 ?
-
Hoạt động nhóm( 5 phút)
Nhóm 1 : 1) Hãy chỉ ra các dụng cụ biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần thành năng lượng ánh sáng?
Nhóm 2 : 2) Hãy chỉ ra các dụng cụ điện biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần thành cơ năng?
Nhóm 3 : 3) Hãy chỉ ra các dụng cụ điện có thể biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng.
Nhóm 1 :
Đèn compact; đèn tuýp; đèn led; đèn sợi đốt…
Nhóm 3 :
Mỏ hàn điện; bàn là; nồi cơm điện; ấm điện…
Nhóm 2 : Quạt điện; máy bơm nước; máy khoan…
Hãy so sánh điện trở suất của các dây dẫn hợp kim này với các dây dẫn bằng đồng?
=> Điện trở suất của các dây hợp kim lớn hơn điện trở suất của dây đồng nhiều lần
Bộ phận chính của các dụng cụ điện biến đổi hoàn toàn điện năng thành nhiệt năng là đoạn dây dẫn bằng hợp kim nikêlin hoặc constantan
?nikêlin = 0,4.10-6 ?m
?constantan = 0,5.10-6 ?m
?đồng = 1,7.10-8 ?m
=> Điện trở của các dây hợp kim rất lớn
?
Xét một đoạn mạch có điện trở R, cường độ dòng điện I chạy qua mạch, trong thời gian t
Điện năng tiêu thụ của đoạn mạch có điện trở R: A = I2Rt
A = Q
=>Nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn có điện trở R: Q = I2Rt
Xác định điện năng tiêu thụ của đoạn mạch?
Nếu điện năng chuyển hóa hoàn toàn thành nhiệt năng, có nhận xét gì về nhiệt lượng Q tỏa ra trên R so với điện năng tiêu thụ A của đoạn mạch?
2. Xử lí kết quả thí nghiệm kiểm tra
t = 300s ; ?t = 9,50C
m1 = 200g= 0,2kg
m2 = 78g = 0,078kg
c1 = 42 00 J/kg.K
c2 = 880 J /kg.K
I = 2,4A ; R = 5?
C1 . A=?
C3. So sánh A và Q
C2 . Q=?
9
45
15
30
60
A
V
K
5
10
20
25
40
35
50
55
250C
34,50C
+
_
MÔ PHỎNG THÍ NGHIỆM KIỂM TRA ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ
t = 300s
I = 2,4A ; R = 5?
m1 = 200g
c2 = 880J/kg.K
c1 = 4 200J/kg.K
?t0= 9,50C
m2 = 78g
t = 300s
I = 2,4A
R = 5?
m1 = 200g
c2 = 880J/kg.K
a) A = ? (J)
b) Q = ? (J)
c) So sỏnh Q v� A ?
c1 = 4 200J/kg.K
m2 = 78g
?t0= 9,5oC
C1
C2
Điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở: A = I2Rt =(2,4)2.5.300 = 8 640(J)
Nhiệt lượng nước nhận được :
Q1=m1c1?to= 0,2. 4 200. 9,5 = 7 980 (J)
Nhiệt lượng bình nhôm nhận được :
Q2=m2c2?to= 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)
= 0,2kg
= 0,078kg
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
Ta thấy Q ? A
Nhận xét: Nếu tính cả phần nhỏ nhiệt lượng truyền ra môi trường xung quanh thì :
Q = A= I2Rt
III. Định luật Jun-Len xơ
Q = I2Rt
Q = 0,24I2Rt (cal)
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.
I: cường độ dòng điện (A)
t: thời gian dòng điện chạy qua (s)
Q: nhiệt lượng tỏa ra trên dây (J)
R: điện trở dây dẫn (A)
1J= 0,24cal; 1cal= 4,2J
James Prescott Joule (1818-1889)
Heinrich Friedrich Emil Lenz (1804-1865)
Nhà vật lý người Anh
Nhà vật lý người Nga
Giải: Theo định luật Jun - Lenxơ:
Qdd=Idd2 .Rdd .t
Qdt=Idt2 .Rdt .t
Rdd nối tiếp Rdt
- Idd = Idt , t như nhau
- ?dd < ?dt ? Rdd < Rdt ? Qdd < Qdt
- Dây dẫn nóng ít, dây tóc nóng nhiều phát sáng
C4. Tại sao cùng một dòng điện chạy qua, dây tóc bóng đèn nóng lên đến phát sáng, còn dây nối với bóng đèn thì hầu như không nóng lên?
-
* 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 như đèn sợi đốt, máy khoan, quạt điện.
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 …
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:
GIẢI:
 P.t = m.c.(t02 – t01)
A = Q
U = Uđm = 220V
Pdm = 1000W
V = 2l => m = 2kg
to1 = 20oC
to2 = 100oC
c = 4 200J/kg.K
t = ?
Tóm tắt:
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(to2 – to1)
=> t = 672 (s)
Vậy thời gian đun sôi nước là 672s
C5
Hướng dẫn học ở nhà
*Đối với tiết học này:
Học thật kĩ phần ghi nhớ
Trả lời lại các C
- Làm bài tập từ 16-17.1 → 16-17.5/ SBT
Đọc phần “Có thể em chưa biết”
*Đối với tiết học tiếp theo:
Nghiên cứu trước bài: “Baøi taäp vaän duïng ñònh luaät Jun – Len-xô”
+ Nhôù laïi caùc böôùc giaûi baøi taäp.
+ Tìm heä thöùc lieân quan ñeå aùp duïng giaûi baøi taäp.
KÍNH CHÚC THẦY CÔ KHỎE-CÔNG TÁC TỐT
CÁC EM HỌC TỐT- CHĂM NGOAN
Bài tập: Khối lượng nước m1 = 200g, được đựng trong bình bằng nhôm có khối lượng m2 = 78g và được đun nóng bằng dây điện trở. Cường độ dòng điện chạy trong mạch là I= 2,4A, 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 = 9,50C. Biết nhiệt dung riêng của nước là c1 = 4200J/kg.K và của nhôm là c2 = 880 J/kg.K
a) Tính điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian trên.
b) Tính nhiệt lượng Q mà nước và bình nhôm nhận được trong thời gian đó.
m1= 200g
I = 2,4A
t = 300s
c1 = 4200 J/kg.K
c2 = 880 J/kg.K
a) A = ?
b) Q = ?
Tóm tắt
m2= 78g
= 0,2kg
= 0,078kg