Bài 16. Định luật Jun - Len-xơ

KIỂM TRA BÀI CŨ
? Em hãy cho biết điện năng có thể biến đổi thành những dạng năng lượng nào? Cho ví dụ.
TL: Điện năng có thể biến đổi thành các dạng năng lượng như: Cơ năng, nhiệt năng, quang năng ...
Ví dụ: Quạt điện khi hoạt động đã biến đổi điện năng cơ năng. Bàn là điện đã biến đổi điện năng thành nhiệt năng ...
Tiết 16: 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
Tiết 16: 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.
? 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 16: 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 16: D?NH LU?T JUN - LENXO
? Hãy viết công thức tính điện năng tiêu thụ trên dây dẫn có điện trở R, c­êng ®é dßng điện chạy qua dây dẫn là I trong thời gian t ?

II/ ĐỊNH LUẬT JUN – LENXƠ
1/ Hệ thức định luật.
I/TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG
Tiết 16: D?NH LU?T JUN - LENXO
I/TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG.
II/ ĐỊNH LUẬT JUN – LENXƠ
1/ Hệ thức định luật.
- Nếu nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn là Q, và điện năng tiêu thụ trên dây dẫn chuyển hóa hoàn toàn thành nhiệt năng theo định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng, thì Q liên hệ gì với A?


Q = A ( Mà A = I2 Rt )
- Vậy nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn khi có dòng điện chạy qua được tính như thế nào?

Tiết 16: D?NH LU?T JUN - LENXO
I/ TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG.
II/ ĐỊNH LUẬT JUN – LENXƠ
1/ Hệ thức định luật.
2/ Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra.

- Mục đích của thí nghiệm là gì ?
Kiểm tra hệ thức định luật Jun – Lenxơ.
- Em hãy nêu tên và tác dụng của các dụng cụ, đồ dùng có trong thí nghiệm? Hãy mô tả thí nghiệm?
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 16: 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
A = I2Rt
C1�: Điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở:�
Q1 = c1m1?t0
Q2=c2m2?t0 =880.0,078.9,5 =652,08 (J)
Q= Q1+Q2=7980 + 652,08 = 8632,08 (J)
C2 : Nhieät löôïng Q1 do nöôùc nhaän ñöôïc
Nhiệt lượng Q2 do bình nhôm nhận được
Nhiệt lượng Q dobình và nước nhậnđược:
C3: Q ? A
=(2,4)2.5.300 = 8640(J)
= 4200.0,2.9,5 =7980 (J)
.Nếu ti�nh cả phần nhỏ nhiệt lượng truyền ra môi trường xung quanh thì Q = A
J.P. JOULE H.LENZ
(1818-1889) (1804 -1865)
*Đối với: +Đoạn mạch nối tiếp thì
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.
* Hệ thức định luật Jun – Lenxơ:

Trong đó: I: Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn (A)
R: Điện trở của dây dẫn (Ω)
t: Thời gian dòng điện chạy qua (s)
Q: Nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn (J)
* Lưu ý: Nếu đo nhiệt lượng Q bằng calo thì hệ thức định luật Jun – Lenxơ là: Q = 0,24I2Rt
(1 J = 0,24 Calo)
+Đoạn mạch song song thì
Tiết 16: D?NH LU?T JUN - LENXO
I/TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG.
II/ ĐỊNH LUẬT JUN – LENXƠ.
III/ VẬN DỤNG.

C4: Tại sao với cùng một dòng điện chạy qua thì dây tóc đèn nóng lên tới nhiệt độ cao, còn dây nối với bóng đèn thì hầu như không nóng lên.
C4: Dòng điện chạy qua dây tóc đèn và dây nối có cùng cường độ vì chúng được mắc nối tiếp với nhau. Theo định luật Jun – Len xơ, nhiệt lượng toả ra ở dây tóc và 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 tới nhiệt độ cao và phát sáng. Còn dây nối có điện trở nhỏ nên nhiệt lượng toả ra ít và truyền phần lớn ra môi trường xung quanh, do đó dây nối hầu như không nóng lên ( có nhiệt độ gần như bằng nhiệt độ của môi trường).
C5: Một ấm điện có ghi 220V-1000W được sử dụng với hiệu điện thế 220V để đun 2 lít nước từ nhiệt độ ban đầu 200C. Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng vỏ ấm và nhiệt lượng tỏa vào môi trường, tính thời gian đun sôi nước. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4 200J/ kg.K
C5: Tóm tắt:
U = 220V
P = 1000W
m = 2kg
t01= 200C
t02 = 1000C
c = 4200J/kg.K
t = ?

Giải:
Theo định luật bảo toàn năng lượng:
Ta có : A = Q
Hay: P. t = c.m.( to2 – to1 )
=> t = ................


Đáp số : t = 672s = 11 phút 12 giây

1 J = 0,24 Calo
Công việc về nhà
- Học thuộc nội dung định luật JUN - LENXơ và Hệ thức của định luật
- Làm bài tập 16.1 --> 16.4 SBT
- Chuẩn bị bài 17 : Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm....