Bài 16. Định luật Jun - Len-xơ

1
V
Â
T
L
Ý
9
TRƯỜNG THCS CÁT HANH
TRƯỜNG THCS CÁT HANH
PHÒNG GD HUYỆN PHÙ CÁT * TRƯỜNG THCS CÁT HANH *
GD
PHÙ CÁT
* NIÊN KHOÁ 2012-2013*
BÀI GIẢNG
Các em hãy cố gắng học thật tốt
2
* Thương số U/I cho biết gì? Ý nghĩa của điện trở?
Câu 1
Câu 2
*Đối với một vật dẫn nhất định thì thương số U/I là không đổi, do vậy đặt U/I = R là điện trở của dây dẫn( đặt trưng cho sự cản trở dòng điện của dây dẫn).

* Viết công thức, phát biểu định luật Ôm và chú thích đầy đủ?

Trong đó : U là hiệu điện thế (V) , I là cường độ dòng điện (A), R là điện trở dây dẫn ( )
Phát biểu định luật : Cường độ chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn và tỉ lệ nghịch với điện trở của dây.
Dây dẫn là một bộ phận quan trọng của các mạch điện . Các dây dẫn có thể có kích thước khác nhau , được làm bằng các vật liệu dẫn điện khác nhau và có thể có điện trở khác nhau . Cần phải xác định xem điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào những yếu tố nào và phụ thuộc vào các yếu tố đó như thế nào ?
3
ĐỊNH LUẬT
JUN-LEN XƠ
Tiết 17
4
I. Tru?ng h?p di?n nang du?c bi?n d?i th�nh nhi?t nang
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.
Đèn dây tóc
ĐỊNH LUẬT JUN-LEN XƠ
5
Ba dụng cụ đó là:
1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
ĐỊNH LUẬT JUN-LEN XƠ
I. Tru?ng h?p di?n nang du?c bi?n d?i th�nh nhi?t nang
6
b. Hãy kể tên ba dụng cụ biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần thành cơ năng?
1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
ĐỊNH LUẬT JUN-LEN XƠ
I. Tru?ng h?p di?n nang du?c bi?n d?i th�nh nhi?t nang
7
a. Hãy kể tên ba dụng cụ điện có biến đổi điện năng thành nhiệt năng năng?
2. Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
ĐỊNH LUẬT JUN-LEN XƠ
I. Tru?ng h?p di?n nang du?c bi?n d?i th�nh nhi?t nang
8
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
2. Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
ĐỊNH LUẬT JUN-LEN XƠ
I. Tru?ng h?p di?n nang du?c bi?n d?i th�nh nhi?t nang
9
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=I2Rt (J)
ĐỊNH LUẬT JUN-LEN XƠ
I. Tru?ng h?p di?n nang du?c bi?n d?i th�nh nhi?t nang
II. H? th?c d?nh lu?t Jun-Len Xo
10
2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra
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=4 200J/kg.K và của nhôm c2=880J/kg.K
1. Hệ thức của định luật
ĐỊNH LUẬT JUN-LEN XƠ
Q=I2Rt (J)
I. Tru?ng h?p di?n nang du?c bi?n d?i th�nh nhi?t nang
II. H? th?c d?nh lu?t Jun-Len Xo
11
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 = 42 000J/kg.K
c2 = 880J/kg.K
Thí nghiệm mô phỏng:
250C
34,50C
+
_
12
C1 Hãy tính điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian trên.
TLC1
A=I2Rt=(2,4)2.5.300=8 640J
C2 Hãy tính nhiệt lượng Q mà nước và bình nhôm nhân được trong thời gian đó.
TLC2 Nhiệt lượng nước nhận được là: Q1=c1m1 t0= 4 200.0,2.9,5=7980J
Nhiệt lượng nhôm nhận được là: Q2=c2m2 = 880.0,078.9,5=652,08J
Nhiệt lượng nước và nhôm nhận được là: Q=Q1+Q2 =8632,08J
2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra
1. Hệ thức của định luật
ĐỊNH LUẬT JUN-LEN XƠ
I. Tru?ng h?p di?n nang du?c bi?n d?i th�nh nhi?t nang
II. H? th?c d?nh lu?t Jun-Len Xo
13
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.
TLC3
Ta thấy Q=A
Nếu tính cả phần nhỏ nhiệt lượng truyền ra môi trường xung quanh thì
Q =A
2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra
1. Hệ thức của định luật
ĐỊNH LUẬT JUN-LEN XƠ
I. Tru?ng h?p di?n nang du?c bi?n d?i th�nh nhi?t nang
II. H? th?c d?nh lu?t Jun-Len Xo
14
3. Phát biểu định luật
Mối quan hệ giữa Q, I, R và t trên đây đã được nhà vật lý người Anh
J.P.Jun (James Prescott Joule, 1818-1889)
Và nhà vật lý người Nga độc lập tìm
H.Len-xơ (Heinrich Lenz, 1804-1865)
ra bằng thực nghiệm và phát biểu thành định luật mang tên hai ông
Nhiệt lượng toả ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua tỷ lệ với bình phương cường độ dòng điện, với điện trở của dây dẫn và thời gian dòng điện chạy qua.
2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra
1. Hệ thức của định luật
ĐỊNH LUẬT JUN-LEN XƠ
?
I. Tru?ng h?p di?n nang du?c bi?n d?i th�nh nhi?t nang
II. H? th?c d?nh lu?t Jun-Len Xo
15
Hệ thức của định luật Jun-Len -xơ:
Q= I2Rt
Nếu đo nhiệt lượng Q bằng đơn vị calo thì hệ thức của định luật Jun-Len-xơ là: Q = 0,24I2Rt
3. Phát biểu định luật
2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra
1. Hệ thức của định luật
I. Trường hợp điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
ĐỊNH LUẬT JUN-LEN XƠ
?
II. H? th?c d?nh lu?t Jun-Len Xo
16
III.Vận dụng
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 ?
TLC4 Dòng điện chạy qua dây tóc bóng đèn và dây nối đều có cùng cường độ vì chúng mắc nối tiếp với nhau. Theo định luật Jun - Len - xơ, nhiệt lượng toả ra ở dây tóc và ở dây nối tỉ lệ với điện trở của từng đoạn dây. 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 (có nhiệt độ gần bằng nhiệt độ của môi trường).
Qdây = I2Rt do Rdây xấp xỉ bằng 0 nên Q=0
Qđèn = I2Rt do Rđèn > 0 nên Q>0
Cách khác vắn tắt
ĐỊNH LUẬT JUN-LEN XƠ
II. H? th?c d?nh lu?t Jun-Len Xo
I. Tru?ng h?p di?n nang du?c bi?n d?i th�nh nhi?t nang
17
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: AĐ ghi: 220V- 1000W V = 2l => m = 2kg t01 = 200C ; t02 = 1000C; c = 4200 J/kg.K. t = ?
Theo định luật bảo toàn năng lượng:
A = Q
hay Q = cm(t02 - t01) mà Q=Pt nên
Thời gian đun sôi nước là�:
P
III.Vận dụng
ĐỊNH LUẬT JUN-LEN XƠ
II. H? th?c d?nh lu?t Jun-Len Xo
I. Tru?ng h?p di?n nang du?c bi?n d?i th�nh nhi?t nang
18
Nhiệt lượng toả ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua tỷ lệ với bình phương cường độ dòng điện, với điện trở của dây dẫn và thời gian dòng điện chạy qua:
Q= I2Rt
19
DẶN DÒ:
Học thuộc ghi nhớ của bài
Đọc “Có thể em chưa biết”
Làm bài tập 9.1–9.14 SBT
Chuẩn trước bài:Điện trở-Biến trở .
20
Các em hãy cố gắng học tốt
TRƯỜNG THCS CÁT HANH
TRƯỜNG THCS CÁT HANH
Hãy yêu thích việc mình làm
bạn sẽ cảm thấy thú vị hơn
và việc mình làm sẽ có hiệu quả hơn.