Bài 16. Định luật Jun - Len-xơ

Tiết 20: 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:
Đèn dây tóc, đèn LED, bút thử điện.
Máy bơm nước, máy quạt, máy khoan điện.
2.Toàn bộ điện năng biến đổi thành nhiệt năng:
Bàn là, bếp điện, mỏ hàn điện .


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 cơ năng?
a)Hãy kể tên ba dụng cụ có thể biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng ?
Hỏi :
b)Các dụng cụ biến đổi điện năng hoàn toàn thành nhiệt năng có bộ phận chính là đoạn dây dẫn bằng hợp kim: Nikêlin hay constantan hãy so sánh điện trở suất của các dây dẫn hợp kim này với các dây dẫn bằng đồng?
Trả lời :
Dây hợp kim bằng Nikêlin hay constantan có điện trở suất lớn hơn rất nhiều so với điện trở suất của dây đồng.

Tiết 20: 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:
Đèn dây tóc, đèn LED, bút thử điện.
Máy bơm nước, máy quạt, máy khoan điện.
2.Toàn bộ điện năng biến đổi thành nhiệt năng:
Bàn là, bếp điện, mỏ hàn điện
II. ĐỊNH LUẬT JUN-LENXƠ
1.Hệ thức của định luật :
Q = I2Rt
2Xử lý kết quả của thí nghiệmkiểm tra :





+ Ta có : A = UIt
Mà : U = IR
? A = I2Rt
- Theo định luật bảo toàn chuyển hóa năng lượng ta có: A = Q
? Q = I2Rt





2. xử lý kết quả của thí nghiệm:

Mắc mạch điện có sơ đồ hình 16.1
Gồm một dây điện trở R được làm bằng chất có điện trở suất lớn.
Ampe kế để đo cường độ dòng điện chạy qua điện trở R
Vôn kế để đo hiệu điện thế giữa hai đầu R
Nhiệt kế đo nhiệt độ của nước trước và sau khi đun
m1= 200g = 0,2 kg
m2 = 0,078kg
I = 2,4 A
R = 5 ?
t = 300s
?t0 = 9,50C
C1 = 4200 J/kg.độ
C2 = 880 J/kg.độ






m1= 200g = 0,2 kg
m2 = 0,078kg, I = 2,4 A
R = 5 ? ; t = 300s ; ?t0 = 9,50C
C1 = 4200 J/kg.độ
C2 = 880 J/kg.độ
C1: Hãy tính điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian trên ?
C2: Tính nhiệt lượng Q mà nước và bình nhôm nhận được trong thời gian đó.
C3 : Em hãy so sánh Q và A Cần lưu ý có một phần nhỏ nhiệt lượng truyền ra môi trường xung quanh.





C1: Điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian trên
A =UIt=I2Rt=(2,4)2.2.300 =
C2: Nhiệt lượng Q mà nước và bình nhôm nhận được trong thời gian đó:
Q1 = c1m1 ? t = 4200.0,2.9,5 =
Q2 = c2m2 ? t =880.0,078.9,5=
Q = Q1 + Q2 = 8632,08 J
C3: Q ? A.

+ Nếu bỏ qua phần nhiệt mất mát thì
Q = A
Vậy hệ thức Q = I2Rt là đúng
Toàn bộ điện năng chuyển hóa thành nhiệt năng




8640J
7980J
652,08J
ĐỊNH LUẬT JUN - LEN XƠ
II. ĐỊNH LUẬT JUN-LENXƠ
1.Hệ thức của định luật : Q = I2Rt
2. Xử lý kết quả của thí nghiệm: A = Q
3. Phát biểu định luật :
Nhiệt lượng tỏa ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua t? l? thu?n với bình phương cường độ dòng điện, với điện trở của dây dẫn và thời gian dòng điện chạy qua dây . Q = I2Rt
Trong đó : Q : nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn (J)
R : điện trở của dây dẫn (?)
I : cường độ dòng điện (A)
t : thời gian ( s)
Nếu đo nhiệt lượng Q bằng đơn vị calo thì hệ thức của định luật Jun-Lenxơ là: Q = 0,24 I2Rt

Hai nhaø Vaät lyù hoïc ngöôøi Anh vaø Nga ñaõ tìm ra ñònh luaät treân
J.P. JOULE H.LENZ
ĐỊNH LUẬT JUN - LEN XƠ

Trả lời:
Dòng điện chạy qua dây tóc bóng đèn và dây nối đều có cùng cường độ vì chúng được mắc nối tiếp với nhau. Theo định luật Jun-Lenxơ, nhiệt lượng tỏa 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 tỏa ra nhiều, do đó dây tóc nóng lên đến nhiệt độ cao và phát sáng. Còn dây nối cóđiện trở nhỏ nên nhiệt lượng tỏa ra ít và truyền cho môi trtường xung quanh, do đó dây nối hầu như không nóng lên.

III.VẬN DỤNG :
C4: Hãy giải thích điều nêu ra trong phần mở đầu của bài: 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?
ĐỊNH LUẬT JUN - LEN XƠ
III.VẬN DỤNG :
C5:
tóm tắt
A�m : 220V - 1000 W
U = 220V
V = 2l ? m = 2 kg
t1 = 200C, t2 = 1000C
C = 4200 J/kg.độ
t = ?








Bài giải
Vì ấm sử dụng ở hiệu điện thế bằng với hiệu điện thế định mức nên P = 1000W
Nhiệt lượng cần để cung cấp cho 2 kg nước tăng đến nhiệt độ sôi :
Q = mc(t2 -t1) = 4200 x 2x80 = 672000 J
Điện năng mà bếp tiêu thụ trong thơì gian t:
A = Pt
Theo định luật bảo toàn chuyển hóa năng lượng ta có A = Q
mà Q = mc(t2 -t1)
Pt = mc(t2 -t1) = 2.4200.80
? t = =



t = 672 s = 11ph 12 giây