Bài 16. Định luật Jun - Len-xơ

CHÀO MỪNG QUÝ THẦY CÔ
Tổ: Lý - Hóa - Sinh-Công nghệ
Giáo viên: Nguyễn Quốc Thanh
Ti?t 16: D?NH LU?T JUN - LEN-XO
I/ TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG:
1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng:
a)Trong số các thiết bị hay dụng cụ sau, thiết bị hay dụng cụ nào biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần thành năng lượng ánh sáng?
a) Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng:
- Bóng đèn dây tóc, đèn huỳnh quang, đèn compact .
Trong số các thiết bị hay dụng cụ sau, thiết bị hay dụng cụ nào biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần thành cơ năng?
b) Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng và cơ năng:
- Máy bơm nước, máy khoan, quạt điện .
Trong số các thiết bị hay dụng cụ sau, thiết bị hay dụng cụ nào biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng.
2. Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng:
+ Máy tắm nước nóng, nồi cơm điện, bàn ủi điện, ấm điện.
+ Bộ phận chính của các dụng cụ này là một dây dẫn bằng hợp kim Nikêlin hoặc Constantan.
Q = I2Rt
II/ ĐỊNH LUẬT JUN - LEN-XƠ:
1. Hệ thức định luật :
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 ; ?t = 9,50C
I = 2,4A ; R = 5Ω
m1 = 200g = 0,2kg
m2 = 78g = 0,078kg
c1 = 42 000J/kg.K
c2 = 880J/kg.K
2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra
Thảo luận nhóm
m1 = 200g = 0,2kg ; m2 = 78g = 0,078kg ;
c1 = 42 000J/kg.K ; c2 = 880J/kg.K
I = 2,4(A) ; R = 5() ; t = 300(s); t = 9,50C
C1: Hãy tính điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian 300s
C2�: Hãy tính nhiệt lượng Q1 mà nước nhận được trong thời gian 300s.
C2�: Hãy tính nhiệt lượng Q2 mà bình nhôm nhận được trong thời gian 300s.
C1�: Điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở:� A = I2Rt = (2,4)2.5.300 = 86400(J)
C2�: Nhiệt lượng Q1 do nước nhận được :
Q1 = c1m1?t = 4200.0,2.9,5 = 7980 (J)
Nhiệt lượng Q2 do bình nhôm nhận được :
Q2 = c2m2?t = 880.0,078.9,5 = 652,08 (J)
Nhiệt lượng Q do cả bình và nước nhận được:
Q = Q1+ Q2 = 7980 + 652,08 = 8632,08 (J)
Ta thấy A ? Q
Nếu tính cả phần nhỏ nhiệt lượng truyền ra môi trường xung quanh thì A = Q
3. Phát biểu định luật�:
Q = I2Rt
I:cường độ dòng điện (A)
Q = 0,24.I2Rt (Cal)
Nhiệt lượng toả 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.
R : điện trở ( ? )
t : thời gian (s)
Q : nhiệt lượng (J)
Hai nhà Vật lý học người Anh và Đức đã tìm ra định luật trên người ta đã lấy tên của hai ông để đặt tên cho định luật : Định luật Joule - Lenz
J.P. JOULE H.LENZ
Các TB điện tử gia dụng tỏa nhiệt là vô ích. Vì vậy để tiết hiệm điện năng, cần phải giảm sự tỏa nhiệt hao phí bằng cách giảm điện trở nội của chúng.

Một số nghề chế tạo các dụng cụ và thiết bị điện: sản xuất dây dẫn điện, bóng đèn, nồi cơm điện, máy bơm nước…
III/ VẬN DỤNG:
C4: 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 hầu như không nóng lên ?
C4: Dòng điện chạy qua dây tóc bóng đèn và dây nối đều có cùng cường độ vì chúng mắc nối tiếp. Theo định luật Jun - Len-xơ thì Q? R, dây tóc có R lớn nên Q 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 cho môi trường xung quanh, do đó dây nối hầu như không nóng lên ( có nhiệt độ gần như bằng nhiệt độ môi trường).
C5: Một ấm điện có ghi 220V-1000W được sử dụng với hiệu điện thế 220V để đun sôi 2lít nước từ nhiệt độ ban đầu là 200C. Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng vỏ ấm và nhiệt lượng toả vào môi trường, tính thời gian đun sôi nước. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K
C5:
Uđm = 220V U.
Pdm = 1000W
V = 2lít => m = 2kg
t01 = 200C
t02 = 1000C
c = 4200 J/kg.K
t = ?
C5: Theo định luật bảo toàn năng lượng:
A = Qthu
hay P .t = cm(t02 - t01)
Thời gian đun sôi nước là�:

Bài tập
Hướng dẫn về nhà
+ Học thuộc nội dung định luật Jun - Len-xơ, công thức và các đại lượng có trong công thức.
+ Làm bài tập 17.3, 17.4 SBT
+ Chuẩn bị các bài tập: Bài 1,2,3 SGK/47,48. Tiết 19_ Bài Tập.
HƯỚNG DẪN BÀI TẬP
17.3/SBT: Cho hai điện trở R1 và R2. Hãy chứng minh rằng:
a) Khi cho dòng điện chạy qua đoạn mạch gồm R1 và R2 mắc nối tiếp thì nhiệt lượng toả ra ở mỗi điện trở này tỉ lệ thuận với các điện trở:

Hướng dẫn:
Vì mạch nối tiếp ta nên dùng công thức:
Q = I2Rt
HƯỚNG DẪN BÀI TẬP
17.3/SBT: Cho hai điện trở R1 và R2. Hãy chứng minh rằng:
a) Khi cho dòng điện chạy qua đoạn mạch gồm R1 và R2 mắc song song thì nhiệt lượng toả ra ở mỗi điện trở này tỉ lệ nghịch với các điện trở:

Hướng dẫn: Vì mạch song song ta nên dùng công thức
CÁM ƠN QUÝ THẦY CÔ