Bài 16. Định luật Jun - Len-xơ

GV. Lê Xuân Đương
Trường THCS Nguyễn Biểu
Tiết 16
định luật jun - len xơ
Kiểm tra bài cũ
Hãy cho biết điện năng có thể biến đổi thành những dạng năng lượng nào? Cho ví dụ.
ĐVĐ: Dòng điện chạy qua các vật dẫn thường gây ra tác dụng nhiệt. Nhiệt lượng tỏa ra khi đó phụ thuộc vào các yếu tố nào? 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?

Tiết 16: Định luật Jun - Lenxơ
I. Trường hợp điện năng biến đổi
thành nhiệt năng
? Hãy kể một số dụng cụ mà khi sử dụng điện năng chuyển hoá một phần hoặc hoàn toàn thành nhiệt năng

Tiết 16: Định luật Jun - Lenxơ
I. Trường hợp điện năng biến đổi
thành nhiệt năng
Quan sát các dụng cụ sau:
I. Trường hợp điện năng biến đổi
thành nhiệt năng
1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
Tiết 16: Định luật Jun - Lenxơ
Hãy cho biết trong số các thiết bị trên thiết bị
nào biến đổi một phần điện năng thành nhiệt
năng?
Bóng đèn chiếu sáng, máy sấy tóc biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng.
2. Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng.





Trong các thiết bị trên thiết bị nào biến đổi hoàn toàn điện năng thành nhiệt năng?
Tiết 16: Định luật Jun - Lenxơ
Bếp điện
Nồi cơm điện
Trong các thiết bị trên bếp điện và nồi cơm điện biến đổi hoàn toàn điện năng thành nhiệt năng.
I. Trường hợp điện năng biến đổi
thành nhiệt năng
1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt
năng
Ví dụ: Bóng đèn chiếu sáng biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng.
2. Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng.
Ví dụ: Bếp điện và nồi cơm điện biến đổi hoàn toàn điện năng thành nhiệt năng.
Tiết 16: Định luật Jun - Lenxơ
II. Định luật jun - len xơ
1. Hệ thức của định luật
Xét trường hợp điện năng được biến đổi hoàn toàn thành nhiệt năng thì nhiệt lượng toả ra ở dây dẫn điện trở R khi có dòng điện cường độ I chạy qua trong thời gian t được tính bằng công thức nào?
Tiết 16: Định luật Jun - Lenxơ
II. Định luật jun - len xơ
1. Hệ thức của định luật
Vì điện năng chuyển hoá hoàn toàn thành nhiệt năng nên Q = A =I2.R.t
Trong đó:
R - điện trở của dây dẫn
I - cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn
t - thời gian dòng điện chạy qua dây dẫn
Tiết 16: Định luật Jun - Lenxơ
2. Xử lý kết quả thí nghiệm kiểm tra.
Mô phỏng thí nghiệm
Tiết 16: Định luật Jun - Lenxơ
Tiết 16: Định luật Jun - Lenxơ
2. Xử lý kết quả thí nghiệm kiểm tra.
Cho: m1= 200g = 0,2kg; m2 =78g =0,078kg;
I = 2,4A, R = 5Ôm, t = 300s, ?t = 9,50C,
c1 =4 200J/kg.K, c2= 880J/kg.K
A
V
+ -
K
C1. Tính điện năng A của dòng điện trong thời gian trên?
A = I2Rt = 2,42.5.300 = 8 640J
2. Xử lý kết quả thí nghiệm kiểm tra.
Cho: m1= 200g = 0,2kg; m2 =78g =0,078kg;
I = 2,4A, R = 5Ôm, t = 300s, ?t = 9,50C,
c1 =4 200J/kg.K, c2= 880J/kg.K
A
V
+ -
K
C2.. Tính nhiệt lượng Q mà nước và bình nhôm nhận được trong thời gian trên?
Q1= c1m1?t = 4 200.0,2.9,5 = 7980J
Q2= c2m2?t= 880.0,078.9,5=652,08J
Q = Q1+ Q2 = 8 632J
.
C3: So sánh A với Q và nêu nhận xét?
≈
Q A. Nếu bỏ qua mất mát năng lượng cho môi trường xung quanh thì Q = A
Định luật jun - len xơ
Hệ thức của định luật

2. Phát biểu định luật
Q (Jun)=I2Rt
Q (calo) = 0,24I2Rt
Ghi nhớ
Nhiệt lượng toả 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.
II. Định luật jun - len xơ
Hệ thức của định luật

2. Xử lý kết quả thí nghiệm kiểm tra.
3. Phát biểu định luật
Q (Jun)=I2Rt
Q (calo) = 0,24I2Rt
Tiết 16: Định luật Jun - Lenxơ
Nhiệt lượng toả 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.
III. Vận dụng.
Nguồn điện
Dây tóc bóng đèn
Bóng thuỷ tinh
Khí trơ
Tiết 16: Định luật Jun - Lenxơ
C4. Giải thích hiện tượng nêu ra ở đầu bài.
Giải: Theo DL 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?
C5. ấm điện ghi 220V - 1000W, được sử dụng ở hiệu điện thế 220V để đun sôi 2l nước từ nhiệt độ ban đầu 200C. Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng vỏ và nhiệt lượng toả ra môi trường, tính thời gian đun sôi nước. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4 200J/kg.K
Uđm= 220V, Pđm=1000W, U = 220V, V =2l => m =2kg, t1= 20oC, t2= 100oC, C = 4200J/kg.K
t = ?
Giải: Theo định luật bảo toàn năng lượng thì công mà dòng điện sản ra bằng nhiệt lượng cung cấp để đun sôi nước. Ta có: A = Q hay P. t = cm(t2 - t1)
(Vì U = Uđm => P = Pđm)
=>