Bài 16. Định luật Jun - Len-xơ

TRƯỜNG THCS THỊ TRẤN TRÀ ÔN
Dòng điện chạy qua vật dẫn thường gây ra tác dụng nhiệt.
Nhiệt lượng tỏa ra khi đó phụ thuộc vào yếu tố nào ?
Tại sao với cùng một cường độ 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 - LEN-XƠ
I. Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng:
1. Một phần điện năng biến đổi thành nhiệt năng.
Dụng cụ hay thiết bị điện nào biến đổi điện năng thành nhiệt năng + năng lượng ánh sáng ?
Mỏ hàn điện
Bàn là điện
Ấm điện
Nồi cơm điện
Máy khoan
Máy bơm nước
Máy sấytóc
Quạt điện
Đèn sợi đốt
Bình đun nước nóng
Bài 16: ĐỊNH LUẬT JUN - LEN-XƠ
I. Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng:
1. Một phần điện năng biến đổi thành nhiệt năng.
a) Đèn dây tóc, nồi cơm điện, bàn là.
Dụng cụ hay thiết bị điện nào biến đổi điện năng thành nhiệt năng + cơ năng ?
Mỏ hàn điện
Bàn là điện
Ấm điện
Nồi cơm điện
Máy khoan
Máy bơm nước
Máy sấytóc
Quạt điện
Đèn sợi đốt
Bình đun nước nóng
Bài 16: ĐỊNH LUẬT JUN - LEN-XƠ
I. Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng:
1. Một phần điện năng biến đổi thành nhiệt năng.
a) Đèn dây tóc, nồi cơm điện, bàn là.
b) Quạt điện, máy bơm nước, máy sấy tóc, máy khoan.
2. Toàn bộ điện năng biến đổi thành nhiệt năng.
Dụng cụ hay thiết bị điện nào biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng ?
Mỏ hàn điện
Bàn là điện
Ấm điện
Nồi cơm điện
Máy khoan
Máy bơm nước
Máy sấytóc
Quạt điện
Đèn sợi đốt
Bình đun nước nóng
Bài 16: ĐỊNH LUẬT JUN - LEN-XƠ
I. Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng:
1. Một phần điện năng biến đổi thành nhiệt năng.
a) Đèn dây tóc, nồi cơm điện, bàn là.
b) Quạt điện, máy bơm nước, máy sấy tóc, máy khoan.
2. Toàn bộ điện năng biến đổi thành nhiệt năng.
Mỏ hàn điện, ấm điện, bình nước nóng.
Hãy so sánh điện trở suất của các dây dẫn nikêlin, constantan với điện trở suất của dây đồng.
? nikêlin = 0,4.10-6 ?m
? constantan = 0,5.10-6 ?m
? đồng = 1,7.10-8 ?m
Bài 16: ĐỊNH LUẬT JUN - LEN-XƠ
I. Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng:
II. Định luật Jun - Len-xơ:
Viết công thức tính điện năng tiêu thụ?
A = UIt
A = I2Rt
Trong trường hợp toàn bộ điện năng biến đổi thành nhiệt năng, theo định luật bảo toàn năng lượng, ta có:
Q = A = I2Rt
1. Hệ thức của định luật.
Q = I2Rt
2. Xử lý kết quả của thí nghiệm kiểm tra.
Bài 16: ĐỊNH LUẬT JUN - LEN-XƠ
1. Hệ thức của định luật.
Q = I2Rt
2. Xử lý kết quả của thí nghiệm kiểm tra.
- Điện năng tiêu thụ của điện trở:
A = I2Rt = (2,4)2.5.300 = 8640(J)
- Nhiệt lượng nước nhận được:
Q1 = m1C1.?t0 = 0,2.4200.9,5 = 7980(J)
- Nhiệt lượng bình nhôm nhận được:
Q2 = m2C2.?t0 = 0,078.880.9,5 = 652,08(J)
- Nhiệt lượng nước và bình nhôm nhận được:
Q = Q1 + Q2 = 7980 + 652,08 = 8632,08(J)
- Ta thấy: Q ? A
- Nếu tính phần nhỏ nhiệt lượng truyền ra môi trường xung quanh thì: Q = A
Tính điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian trên.
Tính nhiệt lượng Q của nước và bình nhôm nhận được trong thời gian đó.
Hãy so sánh A với Q và nêu nhận xét, lưu ý rằng có 1 phần nhỏ nhiệt lượng truyền ra môi trường xung quanh.
m1 = 0,2kg.
C1 = 4200J/kg.K.
m2 = 0,078kg.
C2 = 880J/kg.K.
?t0 = 9,50C.
I = 2,4A.
R = 5?.
t = 300s.
Bài 16: ĐỊNH LUẬT JUN - LEN-XƠ
I. Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng:
II. Định luật Jun - Len-xơ:
3. Phát biểu định luật.
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.
Q = I2Rt
Trong đó: I là cường độ dòng điện (A)
R là điện trở (?)
t là thời gian (s)
Q là nhiệt lượng (J)
Nếu Q tính bằng calo thì:
Q = 0,24. I2Rt (cal)
Giáo dục Bảo vệ môi trường:
Nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn trong trường hợp nào là có ích, trường hợp nào là vô ích ?
- Các thiết bị đốt nóng: bàn là, bếp điện, lò sưởi, . Việc tỏa nhiệt là có ích.
- Các động cơ điện, các thiết bị điện tử gia dụng khác, việc tỏa nhiệt là vô ích.
Cần có biện pháp gì để giảm hao phí điện năng do tỏa nhiệt ?

Để tiết kiệm điện năng, cần giảm sự tỏa nhiệt hao phí đó bằng cách giảm điện trở nội (điện trở trong) của chúng.
Bài 16: ĐỊNH LUẬT JUN - LEN-XƠ
III. Vận dụng.
* C4:
Dây tóc đèn và dây nối mắc nối tiếp nên I và t như nhau. Theo định luật Jun - Len-xơ, Q tỏa ra tỉ lệ thuận với R của mỗi dây.
R dây tóc lớn ? Q tỏa ra nhiều ? nóng và phát sáng.
R dây nối nhỏ ? Q tỏa ra ít ? không nóng.
* C5:
Điện năng tiêu thụ trong thời gian t
A = P .t = 1000.t (J)
Nhiệt lượng cần cung cấp để đun sôi 2l nước
Q = mC.(t02 - t01) = 2.4200.80 = 672000 (J)
Theo định luật BTNL: A = Q
Hay: 1000.t = 672000

t = = 672 (s)

Theo định luật Jun - Len-xơ, suy luận Q tỏa ra ở dây tóc và dây nối khác nhau ở yếu tố nào?
Viết công thức tính điện năng tiêu thụ
Viết công thức tính nhiệt lượng cần cung cấp để đun sôi nước ?
Áp dụng định luật BTNL.
Ấm điện: 220V-1000W
U = 220V
m = 2kg
t01 = 200C
t02 = 1000C
C = 4200J/kg.K
t = ?
Hướng dẫn về nhà
- Tự đọc mục : "Có thể em chưa biết"
- Học kỹ nội dung và công thức định luật Jun - Len-xơ
- Ôn lại công thức tính điện trở dây dẫn, điện năng tiêu thụ, hiệu suất sử dụng điện năng.
- Làm các BT 17.1 đến 17.3 SBT, chuẩn bị các BT ở bài 17 SBT.