Bài 16. Định luật Jun - Len-xơ

Kiểm tra bài cũ
? Điện năng là gì?
? Viết các công thức tính công của dòng điện?
? Điện năng là năng lượng của dòng điện
? Công thức tính công của dòng điện
đặt vấn đề
Theo em ấm điện hoạt động dựa vào tác dụng nào của dòng điện ?
Nhiệt lượng toả ra khi đó phụ thuộc vào những yếu tố nào? Sự phụ thuộc đó biểu thị bằng công thức nào ?
? Điện năng được chuyển hóa thành những dạng năng lượng nào?
Điện năng được biến đổi thành:
Quang năng
Cơ năng
Nhiệt năng
.........
I- Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
Em hãy kể tên những dụng cụ hay thiết bị biến đổi điện năng thành nhiệt năng?
1- Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng.
Bóng đèn dây tóc, đèn compac, đèn huỳnh quang.
Trong các thiết bị trên thiết bị nào một phần điện năng được 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.
Khoan điện, quạt điện, máy bơm nước, máy sấy tóc.
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.
Trong các thiết bị trên thiết bị nào toàn bộ điện năng biến đổi thành nhiệt năng?
ấm điện, bình nước nóng, bàn là điện .
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.
?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 thì bộ phận chính là một đoạn dây dẫn có điện trở suất lớn như là nikelin hoặc constantan.
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 thí nghiệm kiểm tra.
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 ?
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
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 thí nghiệm kiểm tra.
t = 300s; ?to = 9,5oC
I = 2,4A; R = 5?
m1 = 200g = 0,2kg
m2 = 78g = 0,078kg
C1 = 4 200J/kg.K
C2 = 880J/kg.K
Cho biết:
So sánh Q và A
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 với Q và nêu nhận xét, lưu ý rằng có một phần nhỏ nhiệt lượng truyền ra môi trường xung quanh?
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 thí nghiệm kiểm tra.
t = 300s; ?to = 9,5oC
I = 2,4A; R = 5?
m1 = 200g = 0,2kg
m2 = 78g = 0,078kg
C1 = 4 200J/kg.K
C2 = 880J/kg.K
Cho biết:
So sánh Q và A
C2: Nhiệt lượng nước nhận được là:
Q1 = C1m1 ?to
= 4200.0,2.9,5 = 7980J
Nhiệt lượng bình nhôm nhận được là
Q2=C2.m2. ?to =880.0,078.9,5
=652,08J
Nhiệt lượng nước và bình nhôm nhận
được là Q=Q1+Q2=7980+652,08
=8632,08J
C1: Hãy tính điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian trên?
C1: Điện năng của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian trên.
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?
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 thí nghiệm kiểm tra.
t = 300s; ?to = 9,5oC
I = 2,4A; R = 5?
m1 = 200g = 0,2kg
m2 = 78g = 0,078kg
C1 = 4 200J/kg.K
C2 = 880J/kg.K
Cho biết:
So sánh Q và A
C3: So sánh ta thấy Q ? A
Nếu tính cả phần nhiệt lượng truyền cho môi trường xung quanh thì Q = A.
C3: Hãy so sánh A với Q và nêu nhận xét, lưu ý rằng có một phần nhỏ nhiệt lượng truyền ra môi trường xung quanh?
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 thí nghiệm kiểm tra.
3 - Phát biểu định luật
Nhiệt lượng tỏa ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua tỷ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện, với điện trở dây dẫn và thời gian dòng điện chạy qua
a) Nội dung
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 thí nghiệm kiểm tra.
3 - Phát biểu định luật
Q = I2Rt
Trong đó:I đo bằng ampe(A)
R đo bằng ôm (?)
t đo bằng giây(s)
Q đo bằng Jun(J)
b) Hệ thức
a) Nội dung
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 thí nghiệm kiểm tra.
3 - Phát biểu định luật
Q = I2Rt
Lưu ý: Nếu Q đo bằng calo thì hệ thức định luật Jun- Len xơ là:
Q= 0,24I2Rt
b) Hệ thức
a) Nội dung
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 thí nghiệm kiểm tra.
3 - Phát biểu định luật
Q = I2Rt
Lưu ý: Nếu Q đo bằng calo thì hệ thức định luật Jun- Len xơ là:
Q= 0,24I2Rt
b) Hệ thức
a) Nội dung
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:
Ta có Rd nt Rhk nên Id = Ihk = I
Nhiệt lượng toả ra trên dây dẫn và dây hợp kim 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 v� phát sáng.
C5: Một ấm điện có ghi 220V- 1 000 W được sử dụng với hiệu điện thế 220V để đun sôi 2l 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 4 200J/ kg.k
Cho biết
Udm= 220V
Pdm = 1 000 W
U= 220V
V= 2l => m= 2Kg
to1 = 200C
to2 = 1000C
C = 4 200J/kg.K
t = ?
Ta có : A = P.t
Nhiệt lượng nước nhận vào để tăng từ 200 C -> 1000 C
Ta có : Q = m.C.(to2 – to1)
Vì: U = Udm nên P = Pdm
Hay P.t = m.C.(to2 – to1)
m.C.(to2 – to1)
Giải
Đáp số: t = 672s
=> t =
=
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 thí nghiệm kiểm tra.
3 - Phát biểu định luật
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
Nhiệt lượng tỏa ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua tỷ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện, với điện trở dây dẫn và thời gian dòng điện chạy qua
TRẮC NGHIỆM
1/ Định luật Jun - Lenxơ cho biết điện năng biến đổi thành:
D. Cơ năng.
B. Năng lượng ánh sáng
C. Hoá năng.
A. Nhiệt năng.
2/ Phát biểu nào dưới đây là không đúng? Nhiệt lượng toả ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua:
A. tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện, với điện trở của dây dẫn và thời gian dòng điện chạy qua.
B. tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn, với cường độ dòng điện, và thời gian dòng điện chạy qua.
C. tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện, với điện trỏ của dây dẫn và thời gian dòng điện chạy qua.
D. 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.