Bài 16. Định luật Jun - Len-xơ

Phòng giáo dục - đào tạo yên Thế
Trường THCS Bố Hạ
Môn : Vật lý 9
Nhiệt liệt chào mừng các thầy, cô giáo đến dự giờ, thăm lớp !
Hội thi GVDG cấp huyện vòng II chu kì 2010 - 2012
Người thực hiện : Đinh Hùng Dũng
" Con người phải không ngừng học tập như dòng sông không bao giờ ngừng chảy "
Kiểm tra bài cũ
? Viết công thức tính nhiệt lượng thu vào của một vật :
* Q = m.c.(t2-t1)
? Viết công thức tính công của dòng điện .
* A = P.t = U.I.t = I2.R.t = U2.t/R
? Điện năng có thể chuyển hoá thành các dạng năng lượng nào :
* Điện năng có thể chuyển hoá thành :
Quang năng + Nhiệt năng
Cơ năng + Nhiệt năng
Hoá Năng + Nhiệt năng
Nhiệt năng
.........
Dòng điện chạy qua vật dẫn thường gây ra tác dụng nhiệt :
Nhiệt lượng toả ra khi đó phụ thuộc yếu tố nào ?
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 ?
X
Iđèn
Idây
tiết 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
- Hãy kể tên 3 dụng cụ biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và phần còn lại biến đổi thành quang năng.
- Hãy kể tên 3 dụng cụ biến đổi một phần điện năng thành cơ năng và phần còn lại biến đổi thành nhiệt năng.
2. Toàn bộ điện năng biến đổi thành nhiệt năng.
- Hãy kể tên 3 dụng cụ biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng.
- Các dụng cụ biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng có bộ phận chính là một đoạn dây dẫn bằng hợp kim nikêlin hoặc constantan. Các hợp kim này có điện trở suất lớn hơn rất nhiều điện trở suất của các dây dẫn bằng đồng, nhôm.
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 dược biến đổi thành nhiệt năng
II. Định luật Jun - Len - Xơ
1. Hệ thức của định luật
- Xét trường hợp điện năng biến đổi hoàn toàn thành nhiệt năng (A=Q) thì nhiệt lượng toả ra ở dây dẫn có 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 = I2Rt
Hệ thức của định luật :
Q = I2R t
2. Xử lí kết quả TN kiểm tra
Tiết 16 : Định luật Jun - Len - Xơ
45
15
30
60
A
V
K
5
10
20
25
40
35
50
55
t = 300s; ?t = 9,50C
C1: A= ? (J)
C2 : Q = ? (J)
I = 2,4A; R = 5?
m1 = 200g = 0,2kg
m2 = 78g = 0,078kg
C1 = 4 200J/kg.K
C2 = 880J/kg.K
Tiết 16 : Định luật Jun - Len - Xơ
C1: Điện năng của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian trên.
A = I2Rt = 2,42.5.300 = 8640 (J)
C3: So sánh ta thấy Q ? A
Nếu tính cả phần nhiệt lượng truyền ra môi trường xung quanh thì A = Q
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 t
C2: Nhiệt lượng nước nhận được là :
Q1 = C1m1 ?to
= 4200.0,2.9,5 = 7980 J
Nhiệt lượng mà bình nhôm nhận được là :
Q2 = C2.m2. ?to = 880.0,078.9,5
= 652,08 J
Vậy nhiệt lượng nước và bình nhôm
nhận được là :
Q = Q1 + Q2 = 7980 + 652,08
= 8632,08 J
C3: So sánh A và Q và nêu nhận xét, lưu ý rằng có một phần nhỏ nhiệt lượng truyền ra môi trường xung quanh
Tiết 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
2. Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
II. Định luật Jun - Len - Xơ
1. Hệ thức của định luật
2. Xử lí kết quả TN kiểm tra
3. Phát biểu định luật
b. Nội dung ( SGK - 45)
a. Hệ thức
Q = I2Rt
Nhiệt lượng toả ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua tỉ lệ thuận với bình phương cđdđ, với điện trở của dây dẫn và thời gian dòng điện chạy qua
Trong đó : I : CĐDĐ chạy qua dd (A)
R : Điện trở của dd (?)
t : T/gian dđ chạy qua dd (s)
Q : Nhiệt lượng toả ra ở dd (J)`
Lưu ý : Nếu đo nhiệt Q bằng đơn vị calo thì hệ thức của định luật Jun - len - xơ
Q = 0,24I2Rt
Tiết 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
2. Toàn bộ điện năng dược biến đổi thành nhiệt năng
II. Định luật Jun - Len - Xơ
1. Hệ thức của định luật
2. Xử lí kết quả TN kiểm tra
3. Phát biểu định luật
b. Nội dung
a. Hệ thức
Q = I2Rt
Tiết 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
2. Toàn bộ điện năng dược biến đổi thành nhiệt năng
II. Định luật Jun - Len - Xơ
1. Hệ thức của định luật
2. Xử lí kết quả TN kiểm tra
III. Vận dụng
C4: Tại sao với cùng 1 dòng điện chạy qua dây tóc nóng lên tới nhiệt độ cao, còn dây nối với bóng đèn hầu như không nóng lên ?
Trả lời: Dây tóc bóng đèn bằng hợp kim constantan
Ta có Rd nt Rhk nên Id = Ihk = I
Nhiệt lượng toả ra trên dây dẫn và dây hợp kim trong cùng t/gian t lần lượt là:
Qd = I2 Rd t ; Qhk= I2 Rhk t
Vì Rd< Rhk nên Qd < Qhk
Do đó dây dẫn hầu như không nóng lên, còn dây tóc đèn nóng tới nhiệt độ cao và phát sáng.
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 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
Cho :U = U®m = 220V
P = 1000W
V = 2l => m = 2 kg
t01 = 200C ; t02 = 1000C
c = 4200J/kg.K.
Tính : t = ?
Ta có : A = Q
Giải
? P.t = c.m.(t02 - t01)
Vậy thời gian đun sôi nước là t = 672 s
P
III. Vận dụng
Bài tập
- Định luật Jun Len Xơ cho biết điện năng biến đổi thành :?
A. Quang năng
B. Hoá năng
C. Cơ năng
D. Nhiệt năng
Thông tin cần biết :
- Đối với các thiết bị đốt nóng như : Bàn là điện, nồi cơm điện, bếp điện. việc toả nhiệt là có ích. Nhưng 1 số thiết bị điện khác như : Động cơ điện, các thiết bị điện tử, gia dụng khác ( Tivi, bóng đèn sợi đốt.) thì sự toả nhiệt là vô ích gây ra sự hao phí điện năng. Vì vậy để giảm hao phí điện năng cần giảm điện trở của vật liệu chế tạo các bộ phận cơ bản của chúng.
* Có thể em chưa biết :
- Tuỳ tiết diện và vật liệu làm dây dẫn mà các dây dẫn chịu được các dòng điện có cường độ nhất định. Nếu quá mức đó, theo định luật Jun-Len xơ, dây dẫn có thể nóng đỏ, làm chảy vỏ bọc, có thể gây hoả hoạn hoặc đứt dây. Sử dụng cầu chì mắc nối tiếp với mỗi dụng cụ dùng điện, khi có sự cố thì cầu chì sẽ nóng chảy và đứt trước, sẽ tránh được tổn thất. Vậy, khi dùng điện, cần tính toán để sử dụng các dây dẫn và cầu chì phù hợp.
- Tìm hiểu bảng 1 ( SGk - 46)
* Dặn dò :
- Học phần ghi nhớ ( SGK - 46)
- Đọc lại mục " Có thể em chưa biết "
- Làm BT 16-17..2 đến 16-17.6 SBT
- Đọc trước Bài 17 và nghiên cứu các BT 1,2,3 chuẩn bị cho tiết sau : Tiết bài tập.

Xin chân thành cảm ơn lớp 9B và
trân trọng kính chào quý Thầy Cô!
Bài dạy được thực hiện bởi : Đinh Hùng Dũng Trường THCS Bố Hạ