Bài 16. Định luật Jun - Len-xơ

Về dự giờ vật lí 9 - tiết 17
Bài 16 : Định luật Jun- Len xơ
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
TIẾT 17 BAØI 16:
ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ
I. Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
1.Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
a)Trong số các thiết bị hay dụng cụ sau, thiết bị hay dụng cụ nào biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần thành năng lượng ánh sáng ?
- Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng và một phần thành năng lượng ánh sáng ?
Bóng đèn dây tóc, đèn huỳnh quang, đèn comp?c .
b)Trong số các thiết bị hay dụng cụ sau, thiết bị hay dụng cụ nào biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần thành cơ năng?
- Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng và một phần thành cơ năng
- Máy bơm nước, máy khoan, quạt điện .
TIẾT 17 BAØI 16:
ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ
I. Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
1.Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
2.Toàn bộ điện năng được 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.
- Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng:
+ Máy tắm nước nóng, nồi cơm điện, bàn ủi điện, ?m di?n.
+ Bộ phận chính của các dụng cụ này là một dây dẫn bằng hợp kim Nikêlin hoặc Constantan.
Hãy so sánh điện trở suất của các dây dẫn hợp kim này với các dây dẫn bằng đồng?
TIẾT 17 BAØI 16:
ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ
II/ Định luật Jun - Len-xơ:
1. Hệ thức định luật :
2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra�:
Q = I2Rt
I : cường độ dòng điện (A)
R : điện trở ( ? )
t : thời gian (s)
Q : nhiệt lượng (J)
45
15
30
60
A
V
K
5
10
20
25
40
35
50
55
I = 2,4A ; R = 5Ω
2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra�:
Nhiệt kế
Dây điện trở
Đồng hồ
9,50C
00C
SINh hoạt nhóm
Kết quả thí nghiệm
m1 = 200g = 0,2kg ; m2 = 78g = 0,078kg ;
c1 = 42 000J/kg.K ; c2 = 880J/kg.K
I = 2,4(A) ; R = 5(?) ; t = 300(s); = 9,50C
� Nh�m 1&2
C1: Hãy tính điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian 300s
Nh�m 3&4
C2�: Hãy tính nhiệt lượng Q mà nước v� b�nh nh�m nh�n được trong thời gian 300s.
C1�: Điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở:�
A = I2Rt = (2,4)2.5.300 = 8640(J)
C2 : Nhiệt lượng Q1 do nước nhận được :
Q1 = c1m1?t0 = 4200.0,2.9,5 = 7 980 (J)
Nhiệt lượng Q2 do bình nhôm nhận được :
Q2 = c2m2?t0 = 880.0,078.9,5 = 652,1 (J)
Nhiệt lượng Q do cả bình và nước nhận được:
Q = Q1+ Q2 = 7 980 + 652,1 = 8 632,1 (J)
Ta thấy A ? Q
Nếu tính cả phần nhỏ nhiệt lượng truyền ra môi trường xung quanh thì A = Q

3.Phát biểu định lụât
H.Len- xơ (1804 -1865)
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.
Hệ thức của định luật Jun -Len xơ:
Trong đó :
I là cường độ dòng điện (A)
R là điện trở của dây dẫn
t là thời gian dòng điện chạy qua (s)
Q là nhiệt lượng toả ra của dây dẫn(J)
* Lưu ý: Nếu đo nhiệt lượng Q bằng đơn vị calo thì hệ thức của định luật Jun -Len xơ là .
J.P.Jun( 1818-1889)
1J= 0,24cal
1cal= 4,2J
* 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 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
ĐỊNH LUẬT JUN - LEN-XƠ
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?
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 dó 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.
Tiết 17; Bài 16
Tiết 17; Bài 16
ĐỊNH LUẬT JUN - LEN-XƠ
III. Vận dụng:
Cho biết
Ấm điện (220V-1 000W)
U = 220V
m = 2kg
t1 = 200C
c = 4 200J/ kg.K
t = ?
Giải
Theo định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng ta có: A = Q
mà: A =
P. t vaứ Q=m.C.? t
? t =
mc ? t
P
=
4 200.2.80
1 000
= 672s
(11 phút 12 giây)
? P .t = m.C.? t
C5:
Một ấm điện có ghi 220V-1000W được sử dụng với hiệu điện thế 220V để đun 2 lít nước từ nhiệt độ ban đầu 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 4 200J/ kg.K

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.
TRẮC NGHIỆM
C�u 1: Định luật Jun - Len-xơ cho biết điện năng biến đổi thành�:
D. Nhiệt năng
A. Cơ năng
B. Quang năng
C. Hoá năng

Câu 2:Câu phát biểu nào dưới đây là không đúng ?
Nhiệt lượng toả ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua :
a.Tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện , với điện trở của dây dẫn và thời gian dòng điện chạy qua.
b.Tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện , với điện trở của dây dẫn và thời gian dòng điện chạy qua.
c.Tỉ lệ thuận với bình phương hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn , với thời gian dòng điện chạy qua và tỉ lệ nghịch với điện trở của dây dẫn .
d.Tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn ,với cường độ dòng điện và thời gian dòng điện chạy qua.
TRẮC NGHIỆM
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
TIẾT HỌC KẾT THÚC