Bài 16. Định luật Jun - Len-xơ

Lệ Thu VL9
1
+
-
Lệ Thu VL9
2
Kiểm tra mi?ng:
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: Công của 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)
Lệ Thu VL9
3
Tiết 16 - Bài 16
Đ?NH LU?T
JUN - LEN-XƠ
Lệ Thu VL9
4
Tiết 16 - Bài 16 : D?NH LU?T JUN - LEN-XO
I. Trường hợp điện năng được 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.
b) Hãy kể tên ba dụng cụ biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần thành co nang.
Lệ Thu VL9
5
Tiết 16 - Bài 16 : D?NH LU?T JUN - LEN-XO
I. Trường hợp điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
Ba dụng cụ đó là
Lệ Thu VL9
6
Tiết 16 - Bài 16 : D?NH LU?T JUN - LEN-XO
I. Trường hợp điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
1. Một phần 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
2. Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
Ba dụng cụ đó là :
Lệ Thu VL9
7
Tiết 16 - Bài 16 : D?NH LU?T JUN - LEN-XO
I. Trường hợp điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
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
2. Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
Dây Constantan
Hoặc dây Nikêlin
Hãy so sánh điện trở suất của các dây dẫn hợp kim này với dây
dẫn bằng đồng?
Vậy dây dẫn bằng đồng có điện trở suất nhỏ hơn rất nhiều so với dây dẫn bằng Constantan và Nikêlin
Lệ Thu VL9
8
Tiết 16 - Bài 16 : D?NH LU?T JUN - LEN-XO
I. Trường hợp điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
II. Định luật Jun - Len-Xơ
1. Hệ thức của định luật
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=I2Rt
Ta có : A = P.t=U.I.t
mà U = I.R
=> A = I2.R.t
Mà toàn bộ công sinh ra trong đoạn mạch chuyển hóa hoàn
toàn thành nhiệt năng nên: A = Q
Lệ Thu VL9
9
Tiết 16 - Bài 16 : D?NH LU?T JUN - LEN-XO
I. Trường hợp điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
II. Định luật Jun - Len-Xơ
1. Hệ thức của định luật
2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra
Hình bên mô tả TN xác định điện năng sử dụng và nhiệt toả ra. Khối lượng nước m1=200g được đựng trong bình bằng nhôm có khối lượng m2=78g và được đun nóng bằng dây điện trở.
Điều chỉnh biến trở để ampe kế chỉ I=2,4A và kết hợp số chỉ của vôn kế biết điện trở của dây là R=5
Sau thời gian t=300s, nhiệt kế cho biết nhiệt độ tăng 9,50C. Biết NDR của nước c1=4200J/kg.K và của nhôm c2=880J/kg.K
Lệ Thu VL9
10
C1: Hãy tính điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian trên.
A = I2Rt = (2,4)2.5.300 = 8 640J
C2 Hãy tính nhiệt lượng Q mà nước và bình nhôm nhân được trong thời gian đó.
Q1=c1m1 = 4 200.0,2.9,5 = 7980 J
Q2=c2m2 = 880.0,078.9,5= 652,08 J
Nhiệt lượng nước và ?m nhôm nhận được là: Q=Q1+Q2 = 8632,08 J
C1: Điện năng A của dòng điện
C2: Nhiệt lượng nước nhận được là:
Nhiệt lượng ?m nhôm nhận được là:
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.
C3:Nếu tính cả phần nhỏ nhiệt lượng truyền ra môi trường xung quanh thì Q = A
Cho biết
m1 = 200g = 0,2kg
m2 = 78g = 0,078kg
c1 = 4200 J/kg.K
c2 = 880 J/kg.K
I = 2,4A ; R = 5?
t = 300s ; ?t = 9,50C
Giải
Lệ Thu VL9
11
Tiết 16 - Bài 16 : D?NH LU?T JUN - LEN-XO
I. Trường hợp điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
II. Định luật Jun - Len-Xơ
1. Hệ thức của định luật
2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra
3. Phát biểu định luật
Mối quan hệ giữa Q, I, R và t trên đây đã được nhà vật lý người Anh
J.P.Jun (James Prescott Joule, 1818-1889)
Và nhà vật lý người Nga
H.Len-xơ (Heinrich Lenz, 1804-1865)
độc lập tìm ra bằng thực nghiệm và phát biểu thành định luật mang tên hai ông
Nhiệt lượng toả ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua tỷ lệ với bình phương cường độ dòng điện, với điện trở của dây dẫn và thời gian dòng điện chạy qua. Q = I2.R.t
Lệ Thu VL9
12
Tiết 16 - Bài 16 : D?NH LU?T JUN - LEN-XO
I. Trường hợp điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
II. Định luật Jun - Len-Xơ
1. Hệ thức của định luật
2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra
3. Phát biểu định luật
J.P.Jun (James Prescott Joule, 1818-1889)
H.Len-xơ (Heinrich Lenz, 1804-1865)
Hệ thức của định luật Jun-Len-xơ: Q= I2Rt
Nếu đo nhiệt lượng Q bằng đơn vị calo thì hệ thức của định luật Jun-Len-xơ là Q=0,24I2Rt
Nhiệt lượng toả ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua tỷ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện, với điện trở của dây dẫn và thời gian dòng điện chạy qua.
Lệ Thu VL9
13
Tiết 16 - Bài 16 : D?NH LU?T JUN - LEN-XO
I. Trường hợp điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
II. Định luật Jun - Len-Xơ
III. Vận dụng
C4 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 Dòng điện chạy qua dây tóc bóng đèn và dây nối đều có cùng cường độ vì chúng mắc nối tiếp với nhau. Theo định luật Jun - Len-xơ, nhiệt lượng toả ra ở dây tóc và ở dây nối tỉ lệ với điện trở của từng đoạn dây. Dây tóc có điện trở lớn nên nhiệt lượng toả ra nhiều, do đó dây tóc nóng lên đến nhiệt độ cao và phát ra ánh 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 bằng nhiệt độ của môi trường).
Lệ Thu VL9
14
Tiết 16 - Bài 16 : D?NH LU?T JUN - LEN-XO
I. Trường hợp điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
II. Định luật Jun - Len-Xơ
III. Vận dụng
C5: 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
Tóm tắt: AĐ : 220V- 1000W
V = 2l => m = 2kg
t1 = 200C ; t2 = 1000C
c = 4200 J/kg.K.
t = ?
Theo định luật bảo toàn năng lượng:
A = Q
P.t = cm(t2 - t1)
Thời gian đun sôi nước là�:
Lệ Thu VL9
15
GDMT
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 sử dụng điện khác là vô ích như :
Động cơ điện, thiết bị điện tử . . .
Để tiết kiệm điện năng cần giảm sự toả nhiệt hao
phí bằng cách giảm điện trở nội (điện trở trong)
của chúng
Lệ Thu VL9
16
(J)
(calo)
Lệ Thu VL9
17
Câu 1: §Þnh luËt Jun-Lenx¬ cho biÕt ®iÖn n¨ng biÕn ®æi thµnh:
A. Quang năng
B. Nhiệt năng
C. Cơ năng
D. Hóa năng
Câu 2: Mèi quan hÖ gi÷a nhiÖt l­îng Q to¶ ra ë d©y dÉn khi cã dßng ®iÖn ch¹y qua vµ c­êng ®é dßng ®iÖn I, ®iÖn trë R cña d©y dÉn vµ thêi gian t ®­îc biÓu thÞ b»ng hÖ thøc nµo d­íi ®©y?
A. Q = I.R2.t C. Q = I.R.t2
B. Q = I.R.t D. Q = I2.R.t
Lệ Thu VL9
18
Hướng dẫn h?c t?p
*Đối với bài học ở tiết học này:
- Học phần ghi nhớ, đọc phần có thể em chưa biết.
Làm bài tập 16-17.1 đến 16-17.6) trang 23 SBT
Xem lại các công thức đã học
*Đối với bài học ở tiết học tiếp theo:
Chu?n b? b�i: Bài tập v?n d?ng d?nh lu?t Jun - Len-xo
Xem và làm trước các bài tập trang 47, 48 SGK theo gợi ý cách giải