Bài 16. Định luật Jun - Len-xơ

1
Chào mừng quý thầy cô và các em
2
TIẾT 17: ĐỊNH LUẬT JUN-LENXƠ
I. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG
1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
Hãy kể tên ba dụng cụ biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần điện năng thành cơ năng ?
2. Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
Hãy kể tên ba dụng cụ biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần điện năng thành năng lượng ánh sáng?
2
Hãy kể tên ba dụng cụ điện có thể biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng?
Hãy so sánh điện trở suất của dây dẫn hợp kim Nikêlin với dây dẫn bằng đồng ?
Điện trở suất của nikêlim lớn hơn điện trở suất của đồng sấp xỉ 23,5 lần

TIẾT 17: ĐỊNH LUẬT JUN-LENXƠ
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
II. ĐỊNH LUẬT JUN-LENXƠ
1. Hệ thức của định luật
Trường hợp điện năng 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?
Điện năng tiêu thụ theo I,R,t : A= UIt = I2Rt
Q = I2Rt
Áp dụng định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng:
A = Q
Nên suy ra: Q = I2Rt
Viết công thức tính điện năng tiêu thụ theo I,R,t ?
TIẾT 17: ĐỊNH LUẬT JUN-LENXƠ
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
II. ĐỊNH LUẬT JUN-LENXƠ
1. Hệ thức của định luật
Q = I2Rt
2. Xử lý kết quả của thí nghiệm kiểm tra
0c
V
K
A
t = 300s ;
I = 2,4A ;
m1 = 200g = 0,2 kg
c2 = 880J/kg.K
c1 = 4 200J/kg.K
m2 = 78g = 0,078 kg
2. XỬ LÝ KẾT QUẢ CỦA THÍ NGHIỆM KIỂM TRA:
R = 5Ω
t0= 9,50C
Tính: A = ?;
Q= ? So sánh Q với A
6
Cho biết:
m1= 200g = 0,2kg
m2= 78g = 0,078kg c1 = 4 200J/kg.K
c2 = 880J/kg.K
I = 2,4(A)
R = 5()
t = 300(s)
t = 9,50C
Tính: A = ?;
Q= ? So sánh Q với A
Câu C1: Hãy tính điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian : 300s
Câu C2: Hãy tính nhiệt lượng Q mà nước và bình nhôm nhận được trong thời gian 300s.
Câu C3: So sánh A với Q và nêu nhận xét.
2. XỬ LÝ KẾT QUẢ CỦA THÍ NGHIỆM KIỂM TRA:
7
C1: Điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở: A = I2Rt = (2,4)2.5.300 = 8 640J
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 = 652,08 (J)
Nhiệt lượng Q do cả bình và nước nhận được:
Q = Q1+ Q2 = 7980 + 652,08 = 8 632,08 (J)
C3: Ta th?y Q ? A. N?u tính c? ph?n nhi?t lu?ng truy?n ra mơi tru?ng xung quanh thì: Q = A
TIẾT 17: ĐỊNH LUẬT JUN-LENXƠ
TIẾT 17: ĐỊNH LUẬT JUN-LENXƠ
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
II. ĐỊNH LUẬT JUN-LENXƠ
1. Hệ thức của định luật
Q = I2Rt
2. Xử lý kết qả của thí nghiệm kiểm tra
3. Phát biểu định luật
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
TIẾT 17: ĐỊNH LUẬT JUN-LENXƠ
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
II. ĐỊNH LUẬT JUN-LENXƠ
1. Hệ thức của định luật
Q = I2Rt
2. Xử lý kết quả của thí nghiệm kiểm tra
3. Phát biểu định luật
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
Hệ thức của định luật Jun –Len-xơ:
Q = I2Rt
I cường độ dòng điện (A)
R điện trở của dây dẫn ( )
t thời gian dòng điện chạy qua (s)
Q nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn (J)
Lưu ý: Nếu Q đo bằng Calo thì hệ thức định luật Jun-Lenxơ là:
Q = 0,24I2Rt
1Jun = 0,24Calo
Người Anh
Người Nga
TIẾT 17: ĐỊNH LUẬT JUN-LENXƠ
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
II. ĐỊNH LUẬT JUN-LENXƠ
1. Hệ thức của định luật
Q = I2Rt
2. Xử lý kết quả của thí nghiệm kiểm tra
3. Phát biểu định luật
III VẬN DỤNG:
C4. Dòng điện chạy qua dây tóc bóng đèn và dây nối đều có cùng cường độ dòng điện vì chúng mắc nối tiếp. Theo định luật Jun – Len-xơ thì Q ~ R, dây tóc bóng đèn có R lớn nên Q toả ra lớn 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 một phần cho môi trường xung quanh, do đó dây nối hầu như không nóng lên.
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 thì hầu như không nóng lên?
C5: Một ấm điện có ghi 220V- 1000W được sử dụng với hiệu điện thế 220V để đun sôi 2l nước từ nhiệt độ ban đầu là 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 4200J/kgK
Tóm tắt
Uđm = 220V
Pđm = 1000W
U = 220V
V = 2l
Suy ra: m = 2kg
t10 = 200 C
t2 0 = 1000 C
C = 4200J/kg.K
t = ?
Gọi t là thời gian cần để đun sôi nước
Điện năng tiêu thụ của ấm trong thời gian t:
Vì: U = Uđm, Nên P = P đm = 1000(W)
Do đó: A = P .t = 1000.t (J)
Nhiệt lượng cần cung cấp để 2l nước ở 200C đến sôi:
Q = m.c.t = m.c.(t2 0 – t1 0)
= 2.4200.(100 – 20) = 672000(J)
Theo định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng:
A = Q Hay: 1000.t = 672000
Suy ra: t = 672000 : 1000 = 672(s)
Vậy thời gian đun sôi nước là 672(s)
Đáp số: 672(s)
Bài giải
CÓ THỂ EM CHƯA BIẾT
* Tuỳ theo vật liệu và tiết diện 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 điện, khi có sự cố cường độ dòng điện tăng quá mức cho phép, thì dây chì sẽ nóng chảy và ngắt mạch điện, 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:
BÀI TẬP: 16-17.5/ T23SBT
Một dây dẫn có điện trở 176 được mắc vào hiệu điện thế 220V. Tính nhiệt lượng do dây dẫn toả ra trong 30phút?
Giải
Cho biết:
R = 176
U = 220V
t = 30’ = 1800s
Tính:
Q = ?
Cường độ dòng điện qua dây dẫn:
Nhiệt lượng toả ra ở dây dẫn
trong 30 phút là:
Q = I2Rt = 1,252.176.1800 = 495000J
HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ
-Học thuộc ghi nhớ, nắm vững các kiến thức của bài.
-Đọc mục: “Có thể em chưa biết”.
-BTVN: 16-17.1 đến 16-17.11 (SBT).
-Chuẩn bị bài mới: “Bài tập vận dụng định luật Jun – Len xơ”
16
   
KÍNH CHÚC QUÝ THẦY CÔ SỨC KHOẺ
CÁC EM HỌC GIỎI
GIỜ HỌC KẾT THÚC
17