Bài 16. Định luật Jun - Len-xơ

Dòng điện chạy qua vật dẫn sẽ gây ra tác dụng nhiệt. Nhiệt lượng tỏa ra phụ thuộc vào các yếu tố nào?
Tại sao với cùng một dòng điện chạy qua thì dây tóc bóng đèn nóng lên tới nhiệt độ cao , còn dây nối với bống đèn hầu như không nóng lên ?
TI?T 17: D?NH LU?T JUN - LEN-XO
1.Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
I.Trường hợp điện năng biến đổi
thành nhiệt năng
a)Trong số các thiết bị hay dụng cụ sau, thiết bị hay dụng cụ nào biến đổi điện năng đ?ng th?i thành nhiệt năng và năng lượng ánh sáng?
a) Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng và năng lượng ánh sáng:
- Bóng đèn dây tóc, đèn huỳnh quang, đèn compac .
Trong số các thiết bị hay dụng cụ sau, thiết bị hay dụng cụ nào biến đổi điện năng đồng thời thành nhiệt năng và cơ năng?
b) Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng và cơ năng:
- Máy bơm nước, máy khoan, quạt điện .
Vậy điện năng có thể biến đổi thành những dạng năng lượng nào?
TI?T 17: D?NH LU?T JUN - LEN-XO
1.Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
I.Trường hợp điện năng biến đổi
thành nhiệt năng
- Điện năng có thể biến đổi thành : nhiệt năng và năng lượng ánh sáng, cơ năng và nhiệt năng.
2.Toàn bộ điện năng biến đổi thành nhiệt năng:
Trong số các thiết bị hay dụng cụ sau, thiết bị hay dụng cụ nào biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng.
2. Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng:
+ Máy tắm nước nóng, nồi cơm điện, bàn ủi điện,ấm điện.
+ Bộ phận chính của các dụng cụ này là một dây dẫn bằng hợp kim Nikêlin hoặc Constantan.
So sánh điện trở suất của các loại dây trên với dây dẫn bằng đồng ?
Điện năng có thể biến đổi hoàn toàn thành nhiệt năng khi nào ?
TI?T 17: D?NH LU?T JUN - LEN-XO
1.Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
I.Trường hợp điện năng biến đổi
thành nhiệt năng
- Điện năng có thể biến đổi thành : nhiệt năng và năng lượng ánh sáng, cơ năng và nhiệt năng.
2.Toàn bộ điện năng biến đổi thành nhiệt năng:
- Di?n nang cĩ th? bi?n d?i hồn tồn th�nh nhi?t nang d?i v?i nh?ng d�y di?n tr? cĩ di?n tr? su?t l?n.
II. Định luật Jun - Len-Xơ:
Công thức tính điện năng tiêu thụ :
A = U.I.t
Với U = I.R
Vậy A =
I2.R.t
Theo định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng :
A = Q
1. Hệ thức định luật :
I2 .R.t
Nên Q =
TI?T 17: D?NH LU?T JUN - LEN-XO
1.Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
I.Trường hợp điện năng biến đổi
thành nhiệt năng
- Điện năng có thể biến đổi thành : nhiệt năng và năng lượng ánh sáng, cơ năng và nhiệt năng.
2.Toàn bộ điện năng biến đổi thành nhiệt năng:
- Di?n nang cĩ th? bi?n d?i hồn tồn th�nh nhi?t nang d?i v?i nh?ng d�y di?n tr? cĩ di?n tr? su?t l?n.
II. Định luật Jun - Len-Xơ:
1. Hệ thức định luật :
Q = I2 R.t
.
Trong đó:
I : cường độ dòng điện (A)
R : Điện trở ( )

t : thời gian (s)
Q : nhiệt lượng (J)
2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra:
A
V
K
2. XỬ LÍ KẾT QUẢ CỦA THÍ NGHIỆM KI?M TRA
m1 = 200g = 0,2kg ;
m2 = 78g = 0,078kg ;
c1 = 42 00J/kg.K ;
c2 = 880J/kg.K
I = 2,4 A ; R = 5  ;
t = 300 s ; t = 9,50C
0C
SINH HOẠT NHÓM
m1 = 200g = 0,2kg ; m2 = 78g = 0,078kg ;
c1 = 42 00J/kg.K ; c2 = 880J/kg.K
I = 2,4 A ; R = 5  ; t = 300 s; t = 9,50C
Nhóm 1,4:
C1: Hãy tính điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian 300s
Nhóm 2�:
C2�: Hãy tính nhiệt lượng Q1 mà nước nhận được trong thời gian 300s.
Nhóm 3�:
C2�: Hãy tính nhiệt lượng Q2 mà bình nhôm nhận được trong thời gian 300s.
C1�: Điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở:�
Q1 = c1m1?t0 =
Q2 = c2m2?t0 =
Nhiệt lượng Q do cả bình và nước nhận được:
C 3: Ta thấy A ? Q
Nếu tính cả phần nhỏ nhiệt lượng truyền ra môi trường xung quanh thì A = Q = I2.R.t
Q = Q1+ Q2 =
A = I Rt =
C2�: Nhiệt lượng Q1 do nước nhận được :
Nhiệt lượng Q2 do bình nhôm nhận được :
2
2
So sánh A và Q biết rằng có phần nhỏ nhiệt lượng truyền ra môi trường ?
(2,4) .5.300 = 8640(J)
4200.0,2.9,5 = 7980 (J)
880.0,078.9,5 = 652,08 (J)
7980 + 652,08 = 8632,08 (J)
TI?T 17: D?NH LU?T JUN - LEN-XO
1.Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
I.Trường hợp điện năng biến đổi
thành nhiệt năng
- Điện năng có thể biến đổi thành : nhiệt năng và năng lượng ánh sáng, cơ năng và nhiệt năng.
2.Toàn bộ điện năng biến đổi thành nhiệt năng:
- Di?n nang cĩ th? bi?n d?i hồn tồn th�nh nhi?t nang d?i v?i nh?ng d�y di?n tr? cĩ di?n tr? su?t l?n.
II. Định luật Jun - Len-Xơ:
1. Hệ thức định luật :
Q = I2 R.t
.
Trong đó:
I : cường độ dòng điện (A)
R : Điện trở ( )

t : thời gian (s)
Q : nhiệt lượng (J)
2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra:
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.
* Nếu Q đo bằng đơn vị calo thì công thức được viết :
Q = 0,24.I2 R.t (Cal)
1 calo = 0,24 Jun
III.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 hầu như không nóng lên ?
TI?T 17: D?NH LU?T JUN - LEN-XO
III.Vận dụng :
I.Trường hợp điện năng biến đổi
thành nhiệt năng
II. Định luật Jun - Len-Xơ:
III.Vận dụng:
TI?T 17: D?NH LU?T JUN - LEN-XO
C4: Dòng điện chạy qua dây tóc bóng đèn và dây nối đều có cùng cường độ vì chúng mắc nối tiếp. Theo định luật Jun - Len-xơ thì Q ? R, dây tóc có R lớn nên Q toả ra nhiều, 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 phần lớn cho môi trường xung quanh, do đó dây nối hầu như không nóng lên ( có nhiệt độ gần như bằng nhiệt độ môi trường).
I.Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
II. Định luật Jun - Len-Xơ:
III.Vận dụng:
TI?T 17: D?NH LU?T JUN - LEN-XO
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 200C. Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng vỏ ấm và nhiệt lượng toả vào môi trường, tính thời gian đun sôi nước. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K
I.Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
II. Định luật Jun - Len-Xơ:
III.Vận dụng:
C5:
Udm = 220V = U
P dm = 1000W
V = 2lít => m = 2kg
t01 = 200C
t02 = 1000C
c = 4200 J/kg.K
t = ?
TI?T 17: D?NH LU?T JUN - LEN-XO
Theo định luật bảo toàn năng lượng:
A = Q
hay P .t = cm(t02 - t01)
Thời gian đun sôi nước là�:

P
I.Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
II. Định luật Jun - Len-Xơ:
Q = I2 R.t
I : cđdđ (A)
R :điện trở(? )
t : thời gian (s)
Q : nhiệt lượng (J)
Q có đơn vị calo thì hệ thức định luật là:
Q = 0,24.I2 R.t (Cal)
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.
Tiết diện của dây đồng và dây chì được quy định theo cường độ dòng điện định mức:
DẶN DÒ
+ Học thuộc nội dung định luật Jun - Len-xơ, công thức và các đại lượng có trong công thức
+ Làm bài tập 17.3, 17.4 ,17.5 ,17.6 (SBT)
+ Vận dụng công thức định luật Jun-Len-Xơ trong giải bài tập ở tiết sau.
Chào các thầy cô
Chúc các em học tốt
.
CHÀO MỪNG THẦY CÔ VỀ DỰ HỘI GIẢNG
MÔN LÝ 9