Bài 16. Định luật Jun - Len-xơ

V
Ậ
T
L
Ý
9
TRƯỜNG THCS QUẾ SƠN
GD
PHÒNG GD&ĐT SƠN ĐỘNG
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 ?
?
Tiết 18: Định luật Jun - Len-Xơ
I. Trường hợp điện năng được 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 thành năng lượng ánh sáng.
Tiết 18: Định luật Jun - Len-Xơ
I. Trường hợp điện năng được 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 thành cơ năng
? Hãy kể tên ba dụng cụ điện có thể biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng.
2. Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
Tiết 18: Định luật Jun - Len-Xơ
I. Trường hợp điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
Dây Constantan
Hoặc dây Nikêlin
Các dụng cụ điện biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng có bộ phận chính là dây dẫn làm bằng chất có điện trở suất lớn
Tiết 18: Định luật Jun - Len-Xơ
I. Trường hợp điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
II. Định luật Jun - Len-Xơ
1. Hệ thức của định luật
Nhiệt lượng toả ra ở dây dẫn điện trở R khi có dòng điện cường độ I chạy qua trong thời gian t là :
Q=I2.R.t
2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra
A
45
15
30
60
V
K
5
10
20
25
40
35
50
55
t = 300s ; ?t0 = 9,50C
I = 2,4 A ; R = 5 ?
m1 = 200g = 0,2kg
m2 = 78g = 0,078kg
c1 = 4200J/kg.K
c2 = 880J/kg.K
Mô phỏng thí nghiệm kiểm tra định luật jun - len-xơ
250C
34,50C
+
_
2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra
Tiết 18: Định luật Jun - Len-Xơ
I. Trường hợp điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
II. Định luật Jun - Len-Xơ
1. Hệ thức của định luật
C1 Hãy tính điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian trên.
C2 Hãy tính nhiệt lượng Q mà nước và bình nhôm nhận được trong thời gian đó.
C3 Hãy so sánh A và Q và nêu nhận xét, lưu ý rằng có một phần nhỏ nhiệt lượng truyền ra môi trường xung quanh.
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)
t0 = 9,50C
+ A = ?
+ Q= ?
+ Q so sánh với A
2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra
Tiết 18: Định luật Jun - Len-Xơ
I. Trường hợp điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
II. Định luật Jun - Len-Xơ
1. Hệ thức của định luật
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)
t0 = 9,50C
C1: A = ?; C2: Q= ?
C3: Q so sánh với A
C1�: Điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở:�
A = I2Rt = (2,4)2.5.300 = 8640(J)
C2�: Nhiệt lượng Q1 do nước nhận được :
Q1 = c1m1?t0 = 4200.0,2.9,5 = 7980 (J)
Nhiệt lượng Q2 do bình nhôm nhận được :
Q2 = c2m2?t0 = 880.0,078.9,5 = 652,08 (J)
Nhiệt lượng Q do bình và nước nhận được:
Q = Q1+ Q2 = 7980 + 652,08 = 8632,08 (J)
C3:Ta thấy Q ? A = I2Rt
2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra
Tiết 18: Định luật Jun - Len-Xơ
I. Trường hợp điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
II. Định luật Jun - Len-Xơ
1. Hệ thức của định luật
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
Q = 0,24I2Rt (cal)
I: l� cu?ng d? dịng di?n (A)
t: là thời gian (s)
Q: là nhiệt lượng (J)
James Prescott Joule (1818-1889)
Heinrich Friedrich Emil Lenz (1804-1865)
III. Vận dụng
Tiết 18: Định luật Jun - Len-Xơ
I. Trường hợp điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
II. Định luật Jun - Len-Xơ
C4 Hãy giải thích điều nêu ra trong phần mở đầu của bài: Tại sao cùng một dòng điện chạy qua thì dây tóc bóng đèn nóng sáng lên tới nhiệt độ cao, còn dây nối với bóng đèn hầu như không nóng lên ?
Theo đinh luật Jun - lenxơ. 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.
III. Vận dụng
Tiết 18: Định luật Jun - Len-Xơ
I. Trường hợp điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
II. Định luật Jun - Len-Xơ
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 20oC. 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
Tóm tắt:
U= Uđm= 220V
P = 1000W
m = 2kg
t01 = 200C
t02 = 1000C
c = 4200J/kg.K. t = ?
Theo định luật bảo toàn năng lượng:
A = Q
=> Pt = cm(t02 - t01)
Ghi nhớ
Nội dung định luật Jun - Len-xơ
Hệ thức của định luật Jun - Len-xơ
Làm bài tập 16.1-16.5(SBT)
Có thể em chưa biết
? Hãy nêu nguyên tắc hoạt động của cầu chì
Tiết diện của dây đồng và dây chì được quy định theo cường độ dòng điện định mức:
Hai bóng đèn ghi: Đ1: 220V - 75W, Đ2: 220V - 40W. Mắc nối tiếp nhau vào nguồn điện có hiệu điện thế đảm bảo để hai bóng đèn không bị cháy. Hỏi bóng đèn nào sáng hơn ? Vì sao ?