Bài 16. Định luật Jun - Len-xơ

CHÀO MỪNG QUÝ THẦY, CÔ ĐẾN THĂM VÀ DỰ GIỜ TIẾT HỌC VẬT LÝ CỦA LỚP 9A
Năm học : 2010 - 2011
Kiểm tra kiến thức cũ:
Câu 1 :Cơng c?a dịng di?n khơng tính theo cơng th?c n�o sau d�y?
Câu 2: Điện năng có thể chuyển hóa thành các dạng năng lượng nào?
* Điện năng có thể biến đổi thành:
Quang năng + nhiệt năng
Cơ năng + nhiệt năng
Nhiệt năng
Hóa năng +nhiệt năng
A. A = I2Rt.
B. A = IRt
C. A = UIt.
D. A = U2t/R
Dòng điện chạy qua vật dẫn thường gây ra tác dụng nhiệt. Nhiệt lượng toả ra khi đó phụ thuộc vào các yếu tố nào ? Tại sao cùng với 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 ?

ĐỊNH LUẬT JUN - LEN XƠ
Bài 16:
Định luật Jun-lenxơ
BÀI 16
I- Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
I- Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
Em hãy kể tên những dụng cụ hay thiết bị điện được sử dụng trong gia đình?
Định luật Jun-lenxơ
BÀI 16
I- Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
I- Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
1- Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng.
Trong các thiết bị trên thiết bị nào một phần điện năng được biến đổi thành năng lượng ánh sáng và một phần thành nhiệt năng?
a. Bóng đèn dây tóc, đèn compac, đèn huỳnh quang.
Định luật Jun-lenxơ
BÀI 16
I- Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
I- Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
1- Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng.
Trong các thiết bị trên thiết bị nào một phần điện năng được biến đổi thành cơ năng và một phần thành nhiệt năng?
b.Khoan điện, quạt điện, máy bơm nước, máy sấy tóc.
a. Bóng đèn dây tóc, đèn compac, đèn huỳnh quang.
Định luật Jun-lenxơ
BÀI 16
I- Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
I- Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
1- Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng.
Các thiết bị còn lại thì điện năng được biến đổi thành hoàn toàn thành dạng năng lượng nào?
b.Khoan điện, quạt điện, máy bơm nước, máy sấy tóc.
a. Bóng đèn dây tóc, đèn compac, đèn huỳnh quang.
2-Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng.
ấm điện, bình nước nóng, bàn là điện .
Bộ phận chính của các thiết bị này?
Định luật Jun-lenxơ
BÀI 16
I- Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
I- Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
1- Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng.
b.Khoan điện, quạt điện, máy bơm nước, máy sấy tóc.
a. Bóng đèn dây tóc, đèn compac, đèn huỳnh quang.
2-Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng.
ấm điện, bình nước nóng, bàn là điện .
+ B? ph�n chính c?a c�c dơng cơ n�y l� d�y d?n b?ng h?p kim Nikelin ho?c constantan c� �iƯn tr� su�t lín.
Tại sao cùng một dòng điện chạy qua lại có thiết bị biến đổi 1 phần điện năng thành nhiệt năng, có thiết bị biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng ?
Vì trong các thiết bị biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng có bộ phận chính là một đoạn dây dẫn làm bằng vật liệu có điện trở suất lớn như là nikelin hoặc constantan khi có dòng điện chạy qua toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng,
Định luật Jun-lenxơ
BÀI 16
I- Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
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 - LENXƠ
II. ĐỊNH LUẬT JUN - LENXƠ
1. Hệ thức của định luật:
Q = I2Rt
Xét trường hợp điện năng biến đổi hoàn toàn thành nhiệt năng thì năng lượng toả ra ở dây dẫn điện trở R khi có dòng điện cường độ I chạy qua trong thời gian t được tính bằng công thức nào ?
Điện năng tiêu thụ trong thời gian t là: A=U.I.t= I2Rt
Vì điện năng chuyển hoá hoàn toàn thành nhiệt năng, ta có: Q = A = U I t = I2Rt
Hệ thức của định luật:
Q =I2R t
Định luật Jun-lenxơ
BÀI 16
I- Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
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 - LENXƠ
II. ĐỊNH LUẬT JUN - LENXƠ
1. Hệ thức của định luật:
Q = I2Rt
2. Xử lý kết quả của thí nghiệm kiểm tra
Định luật Jun-lenxơ
BÀI 16
I- Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
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 - LENXƠ
II. ĐỊNH LUẬT JUN - LENXƠ
1. Hệ thức của định luật:
Q = I2Rt
2. Xử lý kết quả của thí nghiệm kiểm tra
Thí nghiệm mô tả điện năng sử dụng và nhiệt lượng toả ra. Khối lượng nước m1 = 200g được đựng trong bình bằng nhôm có khối lượng m2 = 78g và được đun nóng bằng một dây điện trở. Đi?u chỉnh biến trở để ampe kế chỉ I = 2,4A và kết hợp với số chỉ của vôn kế biết được điện trở của dây là R = 5? .Sau thời gian t = 300s, nhiệt kế cho biết nhiệt độ tăng ?t0 = 9,50C. Biết nhiệt dung riêng của nước và của nhôm là c1 = 4200J/kg.K ; c2 = 880 J/kg.K
m1 = 200g = 0,2kg
m2 = 78g = 0,078kg
I= 2,4A; R=5?
t = 300s; ?t = 9,50 C
C1 = 4 200J/kg.K C2 = 880J/kg.K
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 = 4 200J/kg.K
C2 = 880J/kg.K
Tiết 16 - Bài 16: định luật Jun - Len-xơ
Định luật Jun-lenxơ
BÀI 16

Định luật Jun-lenxơ
BÀI 16
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 - LENXƠ
thảo luận nhóm
1. Hệ thức của định luật:
Q = I2Rt
2. Xử lý kết quả của thí nghiệm kiểm tra
m1 = 200g = 0,2kg
m2 = 78g = 0,078kg
I= 2,4A; R=5?
t = 300s; ?t = 9,50 C
C1 = 4 200J/kg.K C2 = 880J/kg.K
C1: Hãy tính điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian trên.
Điện năng chạy qua dây điện trở :
A = I2Rt = 2,42. 5. 300 = 8640 J
C2: Hãy tính nhiệt lượng Q mà nước và bình nhôm nhận được trong thời gian đó.
Nhiệt lượng mà nước nhận được là :
Q1 = m1c1 ?t = 0,2.4200.9,5 = 7980 J
Nhiệt lượng mà bình nhôm nhận được
Q2 = m2c2 ?t = 0,078.880.9,5 = 652,08 J
Nhiệt lượng nước và bình nhôm thu
được là: Q = 7980 + 652 = 8632,08 J
C3: So sánh A và Q ?
Vì một phần nhỏ nhiệt lượng truyền ra ngoài nên ta có : A = Q .
Định luật Jun-lenxơ
BÀI 16
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 - LENXƠ
1. Hệ thức của định luật:
2. Xử lý kết quả của thí nghiệm kiểm tra
a. Nội dung: SGK-T45
b. Hệ thức
Q = I2Rt
Trong đó: I đo bằng ampe(A)
R đo bằng ôm (?)
t đo bằng giây(s)
Q đo bằng Jun(J)
I- Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
II- Định luật Jun len-xơ
3. Phát biểu định luật
Lưu ý: Nếu Q đo bằng calo thì hệ thức định luật Jun- Len xơ là: Q=0,24I2Rt
c. Ghi nhớ: SGK-T46
3. Phát biểu định luật
Định luật Jun-lenxơ
BÀI 16
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 - LENXƠ
1. Hệ thức của định luật:
2. Xử lý kết quả của thí nghiệm kiểm tra
I- Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
II- Định luật Jun len-xơ
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.
Hệ thức : Q = I2Rt
Q = 0,24 I2Rt (calo)
3. Phát biểu định luật
a. Nội dung: SGK-T45
b.Hệ thức : Q = I2Rt
c.Ghi nhí: SGK-T46
Định luật Jun-lenxơ
BÀI 16
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 - LENXƠ
1. Hệ thức của định luật:
2. Xử lý kết quả của thí nghiệm kiểm tra
I- Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
II- Định luật Jun len-xơ
3. Phát biểu định luật
a. Nội dung: SGK-T45
b.Hệ thức : Q = I2Rt
c.Ghi nhí: SGK-T46
III- Vận Dụng
III- Vận Dụng
Từ công thức Q = I2Rt
Trắc nghiệm
Chúc mừng bạn, đúng rồi!
A. Cơ năng
B. Năng lượng ánh sáng
C. Hoá năng.
D. Nhiệt năng.
Tiếc quá, bạn trả lời sai rồi!
16 -17.1/ SBT. Định luật Jun - Len-xơ cho biết điện năng biến đổi thành�:
16-17.2/SBT. Câu phát biểu nào dưới đây là không đúng?
Nhiệt lượng tỏa ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua�:
A. Tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện, với điện trở của dây dẫn và với thời gian dòng điện chạy qua.
B. Tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện, với điện trở của dây dẫn và với thời gian dòng điện chạy qua.
C. Tỉ lệ thuận với bình phương hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn, với thời gian dòng điện chạy qua và tỉ lệ nghịch với điện trở của dây dẫn.
D. Tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn, với cường độ dòng điện và với thời gian dòng điện chạy qua.
Định luật Jun-lenxơ
BÀI 16
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 - LENXƠ
1. Hệ thức của định luật:
2. Xử lý kết quả của thí nghiệm kiểm tra
I- Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
II- Định luật Jun len-xơ
3. Phát biểu định luật
a. Nội dung: SGK-T45
b.Hệ thức : Q = I2Rt
c.Ghi nhí: SGK-T46
III- Vận Dụng
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 ?
Trả lời:
Dũng di?n ch?y qua dõy túc búng dốn v� dõy n?i d?u cú cựng cu?ng d? dũng di?n vỡ chỳng m?c n?i ti?p.
Theo định luật Jun – Len-xơ thì Q ~ R, dây tóc bóng đèn có R lớn nên Q toả ra lớn 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 một phần cho môi trường xung quanh, do đó dây nối hầu như không nóng lên.

Định luật Jun-lenxơ
BÀI 16
I- Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
II- Định luật Jun len-xơ
III- Vận Dụng
Giải
Vì: U = Udm nên P = Pdm
Điện năng mà bếp điện sử dụng để đun sôi nước.
Nhiệt lượng nước nhận vào để tăng từ 200 C -> 1000 C
Ta có : A = P .t
Ta có : Q = m.c.(to2 – to1)
Theo định luật bảo toàn năng lượng : A = Q
Hay P.t = m.c.(to2 – to1)
=> t =
m.c.(to2 – to1)
P
=
1000
2.4200.(100-20)
=
672( s )
Đáp s?: t = 672s
Có thể em chưa biết.
Tuỳ theo vật liệu và tiết diện dây dẫn mà các dây dẫn chỉ chịu được những dòng điện có cường độ nhất định . Quá mức đó, theo định luật Jun - Lenxơ, dây dẫn có thể nóng đỏ, làm chảy vỏ bọc và gây hoả hoạn. Sử dụng cầu chì mắc nối tiếp với mỗi dụng cụ điện, khi có sự cố, cường độ dòng điện trong mạch tăng lên quá mức cho phép, thì dây chì sẽ nóng chảy và ngắt mạch tự động, tránh được tổn thất. Vì thế dây chì và dây dẫn điện phải có tiết diện được tính toán phù hợp với cường độ dòng điện định mức
Bảng 1 : Tiết diện của dây đồng và dây chì được quy định theo cường độ dòng điện định mức
Hướng dẫn bài tập về nhà
Hướng dẫn: Vì mạch nối tiếp nên dùng công thức:
Q = I2Rt
Bài 16-17.3/SBT: Cho 2 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 tỏa ra ở mỗi điện trở này tỉ lệ thuận với các điện trở đó:
Hướng dẫn bài tập về nhà
Hướng dẫn: Vì mạch song song nên dùng công thức:
Bài 16-17.3/SBT: Cho 2 điện trở R1 và R2 hãy chứng minh rằng?
b. Khi cho dòng điện chạy qua đoạn mạch gồm R1 và R2 mắc song song thì nhiệt lượng tỏa ra ở mỗi điện trở này tỉ lƯ ngh�ch với các điện trở đó:
Định luật Jun-lenxơ
BÀI 16
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 - LENXƠ
1. Hệ thức của định luật:
2. Xử lý kết quả của thí nghiệm kiểm tra
I- Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
II- Định luật Jun len-xơ
3. Phát biểu định luật
a. Nội dung: SGK-T45
b.Hệ thức : Q = I2Rt
c.Ghi nhí: SGK-T46
III- Vận Dụng
III- Vận Dụng
Hướng dẫn về nhà :
Học thuộc ghi nhớ
Đọc có thể em chưa biết
Làm các bài tập SBT :
từ 16-17.1 16-17.6
- Làm trước các bài tập ở bài 17 chuẩn bị cho tiết học sau
Chúc các em học giỏi.
Kính chúc các thầy cô giáo