Bài 16. Định luật Jun - Len-xơ

Bài 16:
ĐỊNH LUẬT JUN - LENXƠ
GV: Trần Văn Hùng
Tổ: Toán - Lý - Tin
TRƯỜNG THCS TRẦN QUANG KHẢI
NĂM HỌC: 2012 - 2013
Kiểm tra bài cũ
? Nêu khái niệm về công của dòng điện? Viết công thức tính công của dòng điện?
Công của dòng điện sản ra trong 1 đoạn mạch là số đo lượng điện năng mà đoạn mạch đó tiêu thụ để chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác.
A=U.I.t
Tại sao với cùng một dòng điện chạy qua thì dây tóc bóng đèn nóng lên tới nhiệt độ cao và phát sáng, còn dây nối với bóng đèn thì hầu như không nóng lên?
Bài 16:
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.
Bài 16: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN XƠ

Trong các thiết bị trên thiết bị nào một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng và một phần thành năng lượng ánh sáng?
I- Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
1- Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng.
a. Bóng đèn dây tóc, đèn compac, đèn huỳnh quang.
Bài 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.
Bài 16: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN XƠ

Trong các thiết bị trên thiết bị nào một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng và một phần thành cơ năng?
a. Bóng đèn dây tóc, đèn compac, đèn huỳnh quang.
I- Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
1- Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng.
Bài 16: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN XƠ

a. Bóng đèn dây tóc, đèn compac, đèn huỳnh quang.
b. Khoan điện, quạt điện, máy bơm nước, máy sấy tóc.
I- Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
1- Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng.
Bài 16: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN XƠ

Trong các thiết bị trên thiết bị nào toàn bộ điện năng biến đổi thành nhiệt năng?
a. Bóng đèn dây tóc, đèn compac, đèn huỳnh quang.
b. Khoan điện, quạt điện, máy bơm nước, máy sấy tóc.
2- Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng.
I- Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
1- Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng.
Bài 16: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN XƠ

a. Bóng đèn dây tóc, đèn compac, đèn huỳnh quang.
b. Khoan điện, quạt điện, máy bơm nước, máy sấy tóc.
2- Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng.
a. ấm điện, bình nước nóng, bàn là điện .
I- Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
1- Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng.
Bài 16: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN XƠ

a. Bóng đèn dây tóc, đèn compac, đèn huỳnh quang.
b. Khoan điện, quạt điện, máy bơm nước, máy sấy tóc.
2- Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng.
a. ấm điện, bình nước nóng, bàn là điện
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. Hãy so sánh điện trở suất của dây dẫn hợp kim này với các dây dẫn bằng đồng.
Dây Constantan
Hoặc dây Nikêlin
b. Dây dẫn bằng đồng có điện trở suất nhỏ hơn dây dẫn bằng Constantan và Nikêlin
I- Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
1- Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng.
Bài 16: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN XƠ

2- Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng.
II. Định luật Jun - LenXơ
1- Hệ thức của định luật.
2-Xử lý kết quả thí nghiệm kiểm tra.
Xét trường hợp điện năng biến đổi hoàn toàn thành nhiệt năng thì năng 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 ?
Vì điện năng chuyển hoá hoàn toàn thành nhiệt năng, ta có:
Q = A = U I t = I2Rt
Hệ thức của định luật:
Q =I2R t
Q =I2R t
I- Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
Bài 16: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN XƠ

II. Định luật Jun - LenXơ
1- Hệ thức của định luật.
2-Xử lý kết quả thí nghiệm kiểm tra.
Q =I2R t
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=5Ôm.
Sau thời gian t=300s, nhiệt kế cho biết nhiệt độ tăng ?t0=9,50C. Biết NDR của nước c1=4200J/kg.K và của nhôm c2=880J/kg.K
45
15
30
60
A
V
K
5
10
20
25
40
35
50
55
t = 300s; ?t = 9,50C
I = 2,4A; R = 5?
m1 = 200g = 0,2kg
m2 = 78g = 0,078kg
C1 = 4 200J/kg.K
C2 = 880J/kg.K
Tiết 16 - Bài 16 : định luật Jun - Lenxơ
Bài 16: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN XƠ
I- Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
Bài 16: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN XƠ

II. Định luật Jun - LenXơ
1- Hệ thức của định luật.
2-Xử lý kết quả thí nghiệm kiểm tra.
Q =I2R t
Hoạt động nhóm:
Nhóm 1+2:
C1: Hãy tính điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian trên?
Nhóm 3+ 4:
C2: Hãy tính nhiệt lượng Q mà nước và bình nhôm nhận được trong thời gian đó?
I- Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
Bài 16: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN XƠ

II. Định luật Jun - LenXơ
1- Hệ thức của định luật.
2-Xử lý kết quả thí nghiệm kiểm tra.
Q =I2R t
C1: Điện năng của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian trên.
A = UIt= I2Rt = 2,42.5.300 = 8640 (J)
C2: - Nhiệt lượng nước nhận được là:
Q1 = C1m1 ?to = 4200.0,2.9,5 = 7980J
- Nhiệt lượng bình nhôm nhận được là
Q2=C2.m2. ?to =880.0,078.9,5 =652,08J
- Nhiệt lượng nước và bình nhôm nhận
được là: Q=Q1+Q2=7980+652,08=8632,08J
C3: Hãy so sánh A với Q và nêu nhận xét, lưu ý rằng có một phần nhỏ nhiệt lượng truyền ra môi trường xung quanh?
So sánh ta thấy Q ? A
Nếu tính cả phần nhiệt lượng truyền cho môi trường xung quanh thì
Q = A.
I- Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
Bài 16: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN XƠ

II. Định luật Jun - LenXơ
1- Hệ thức của định luật.
2-Xử lý kết quả thí nghiệm kiểm tra.
Q =I2R t
Mối quan hệ giữa Q, I, R và t trên đây đã được nhà vật lý người Anh Và nhà vật lý người Nga độc lập tìm ra bằng thực nghiệm và phát biểu thành định luật mang tên hai ông
3 - Phát biểu định luật
Nhiệt lượng tỏa ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua tỷ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện, với điện trở dây dẫn và thời gian dòng điện chạy qua
Q = I2Rt
I đo bằng ampe(A)
Trong đó: R đo bằng ôm (?)
t đo bằng giây(s)
Q đo bằng Jun(J)
I- Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
Bài 16: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN XƠ

II. Định luật Jun - LenXơ
1- Hệ thức của định luật.
2-Xử lý kết quả thí nghiệm kiểm tra.
Q =I2R t
Mối quan hệ giữa Q, I, R và t trên đây đã được nhà vật lý người Anh Và nhà vật lý người Nga độc lập tìm ra bằng thực nghiệm và phát biểu thành định luật mang tên hai ông
3 - Phát biểu định luật
Q = I2Rt
I đo bằng ampe(A)
Trong đó: R đo bằng ôm (?)
t đo bằng giây(s)
Q đo bằng Jun(J)
Lưu ý: Nếu Q đo bằng calo thì hệ thức định luật Jun- Len xơ là:
Q= 0,24.I2Rt
I- Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
Bài 16: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN XƠ

II. Định luật Jun - LenXơ
1- Hệ thức của định luật.
2-Xử lý kết quả thí nghiệm kiểm tra.
3 - Phát biểu định luật
Q = I2Rt (J)
Q = 0,24.I2Rt (Cal)
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?
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
C4: 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
I- Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
Bài 16: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN XƠ

II. Định luật Jun - LenXơ
1- Hệ thức của định luật.
2-Xử lý kết quả thí nghiệm kiểm tra.
3 - Phát biểu định luật
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 200C. 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
C5: Udm= 220V
Pdm = 1 000 W
U= 220V
V= 2l => m= 2kg
to1 = 200C
to2 = 1000C
c = 4 200J/kg.K
t = ?
I- Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
Bài 16: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN XƠ

II. Định luật Jun - LenXơ
1- Hệ thức của định luật.
2-Xử lý kết quả thí nghiệm kiểm tra.
3 - Phát biểu định luật
III. Vận dụng
C5: Udm= 220V
Pdm = 1 000 W
U= 220V
V= 2l => m= 2kg
to1 = 200C
to2 = 1000C
c = 4 200J/kg.K
t = ?
Vì: U = Udm nên P = Pdm
- Điện năng mà bếp điện sử dụng để đun sôi nước: A = P .t
Nhiệt lượng nước nhận vào để tăng từ 200C -> 1000C:
Q = m.c.(t02 -t01)
Theo định luật bảo toàn năng lượng ta có. A = Q
Đáp số: t = 672s
Câu 1: Hệ thức của định luật Jun- Lenxo là:
Bài 16: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN XƠ
TRẮC NGHIỆM
Câu 2: 1J =.cal
Bài 16: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN XƠ
TRẮC NGHIỆM
Ghi nhớ
Nhiệt lượng tỏa ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua tỉ lệ thuận với binh phương cường độ dòng điện, với điện trở và thời gian dòng điện chạy qua.
Q = I2Rt (J)
Q = 0,24.I2Rt (Cal)
HƯỚNG DẪN BÀI TẬP
17.3/SBT: Cho hai điện trở R1 và R2. Hãy chứng minh rằng:
b) Khi cho dòng điện chạy qua đoạn mạch gồm R1 và R2 mắc song song thì nhiệt lượng toả ra ở mỗi điện trở này tỉ lệ nghịch với các điện trở:

Hướng dẫn: Vì mạch song song nên dùng công thức:
Cám ơn quý thầy cô
và các em học sinh!