Bài 16. Định luật Jun - Len-xơ

KIỂM TRA BÀI
Câu hỏi: Viết công thức tính công của dòng điện sản ra trong một đoạn mạch. Ghi chú đơn vị đo của từng đại lượng.
Trả lời: A =
P ?
P
P
P
t = UIt
U đo bằng vôn (V)
I đo bằng ampe (A)
t đo bằng giây (s)
A đo bằng jun (J)
Dòng điện chạy qua vật dẫn gây ra tác dụng nhiệt. Nhiệt lượng tỏa ra khi đó phụ thuộc vào các 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? Để hiểu rõ điều này hôm nay các em nghiên cứu bài: Định luật Jun- Lenxơ.
Thứ . ngày . tháng . năm 2010
Tiết 16 Bài 16
ĐỊNH LUẬT JUN- LENXƠ
I/ Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng:
1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng:
Nhóm 1- 2: Lựa ra các dụng cụ điện biến đổi điện năng đồng thời thành nhiệt năng và năng lượng ánh sáng.
Nhóm 3- 4: Lựa ra các dụng cụ điện biến đổi điện năng đồng thời thành nhiệt năng và cơ năng.
Các dụng cụ điện biến đổi điện năng đồng thời thành nhiệt năng và cơ năng : máy bơm nước, máy khoan.
Các dụng cụ điện biến d?i điện năng đồng thời thành nhiệt năng và năng lượng ánh sáng: đèn LED, đèn compăc.
Đèn LED, đèn compăc, máy khoan, máy bơm nước.
2. Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng:
Thứ . ngày . tháng . năm 2010
Tiết 16 Bài 16
ĐỊNH LUẬT JUN- LENXƠ
I/ Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng:
1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng:
Các nhóm: Lựa ra các dụng cụ điện biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng.
Đèn LED, đèn compăc, máy khoan, máy bơm nước.
2. Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng:
Các dụng cụ điện biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng: nồi cơm điện, bàn là, mỏ hàn, đèn dây tóc.
Nồi cơm điện, bàn là, mỏ hàn, đèn dây tóc..
Các dụng cụ này có bộ phận chính là một đoạn dây dẫn bằng hợp kim nikêlin hoặc constantan. Hãy so sánh điện trở suất của các dây dẫn hợp kim này với các dây dẫn bằng đồng.( xem bảng 1 trang 26 SGK )
Bộ phận chính của các dụng cụ này là một đoạn dây dẫn bằng hợp kim có điện trở suất lớn (nikêlin hoặc constantan)
Thứ . ngày . tháng . năm 2010
Tiết 16 Bài 16
ĐỊNH LUẬT JUN - LEN-XƠ
I/ Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng:
II/ Định luật Jun - Len-xơ:
Gọi A là điện năng tiêu thụ của đoạn mạch có điện trở R, Q là nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R. Khi toàn bộ điện năng chuyển hóa thành nhiệt năng thì A quan hệ thế nào với Q ?
A = Q
Hãy chứng minh Q = I2Rt
Ta có A =
P
t
Mà
P
= I2R
Suy ra A = I2Rt
Vậy Q = I2Rt
1- Hệ thức định luật:
Q = I2Rt
2- Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra:
Thứ . ngày . tháng . năm 2010
Tiết 16 Bài 16
ĐỊNH LUẬT JUN - LEN-XƠ
I/ Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng:
II/ Định luật Jun - Len-xơ:
1- Hệ thức định luật:
Q = I2Rt
2- Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra:
Hình 16.1
Mục đích của thí nghiệm là gì?
Em hãy mô tả thí nghiệm và nêu tác dụng của các dụng cụ điện có trong thí nghiệm?
Cho biết
m1 = 200g = 0,2kg m2 = 78g = 0,78kg I = 2,4 A R = 5
?
t = 300s
?
t0 = 9,50C
c1 = 4200 J/kg.K c2 = 880 J/kg.K
Nhóm 1 - 2: C1: Tính điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian trên.
Nhóm 3 - 4: C2:Tính nhiệt lượng Q mà nước và bình nhôm nhận được trong thời gian đó.
Hình 16.1
Cho biết
m1 = 200g = 0,2kg m2 = 78g = 0,78kg I = 2,4 A R = 5
?
t = 300s
?
t0 = 9,50C
c1 = 4200 J/kg.K c2 = 880 J/kg.K
Hình 16.1
Gỉai
C1: A = I2Rt = (2,4)2.5.300 = 8 640J
C2: Nhiệt lượng nước nhận được là: Q1 = c1m1 t0 = 4 200. 0,2. 9,5 = 7980J
Nhiệt lượng bình nhôm nhận được là: Q2 = c2m2 t0 = 4 200. 0,2. 9,5 = 652,08J
Nhiệt lượng nước và bình nhôm nhận được là: Q = Q1 + Q2 = 8 632,08J
?
?
C3: Hãy so sánh A với Q và nêu nhận xét, lưu ý rằng có một nhiệt lượng truyền ra môi trường xung quanh.
Ta thấy Q ? A
Nếu tính cả phần nhỏ nhiệt lượng truyền ra môi trường xung quanh thì
Q = A
Thứ . ngày . tháng . năm 2010
Tiết 16 Bài 16
ĐỊNH LUẬT JUN - LEN-XƠ
I/ Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng:
II/ Định luật Jun - Len-xơ:
1- Hệ thức định luật:
Q = I2Rt
2- Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra:
Q = I2Rt
3- Phát biểu định luật:
trong đó: I đo bằng ampe (A)
?)
t đo bằng giây (s)
thì Q đo bằng jun (J)
Nếu đo nhiệt lượng bằng đơn vị calo thì hệ thức của định luật Jun - Len-xơ là:
R đo bằng ôm (
Q = 0,24I2Rt
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?
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
SGK trang 45
(Các nhóm thảo luận và giải trên bảng phụ)
Thứ . ngày . tháng . năm 2010
Tiết 16 Bài 16
ĐỊNH LUẬT JUN - LEN-XƠ
I/ Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng:
II/ Định luật Jun - Len-xơ:
1- Hệ thức định luật:
Q = I2Rt
2- Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra:
Q = I2Rt
3- Phát biểu định luật:
trong đó: I đo bằng ampe (A)
?)
t đo bằng giây (s)
thì Q đo bằng jun (J)
Nếu đo nhiệt lượng bằng đơn vị calo thì hệ thức của định luật Jun - Len-xơ là:
R đo bằng ôm (
Q = 0,24I2Rt
III/ Vận dụng:
Cho biết
SGK trang 45
Ấm điện (220V-1 000W)
U = 220V
m = 2kg
t1 = 200C
c = 4 200J/ kg.K
t = ?
Gỉai
Ta có : A = Q
Hay
P
t = cm( t02 - t01 )
Suy ra: t =
cm( t02 - t01 )
P
=
4 200.2.80
1 000
= 672s
(11 phút 12 giây)
CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM
1/ Định luật Jun - Len-xơ cho biết điện năng biến đổi thành:
A. Cơ năng C. Hóa năng
B. Năng lượng ánh sáng D. Nhiệt năng
2/ Trong các biểu thức sau đây, biểu thức nào là của định luật Jun - Len-xơ :
A. Q = IRt C. Q = IR2t
B. Q = I2Rt D. Q = I2R2t
3/ Nếu Q tính bằng calo thì biểu thức nào là của định luật Jun - Len-xơ :
A. Q = I2Rt C. Q = 0,24I2Rt
B. Q = IR2t D. Q = 0,42IR2t
*** Học kỹ bài
*** Đọc có thể em chưa biết.
*** Làm bài tập 1-2-3-4-5-6 trang 23 SBT
*** Tham khảo bài 17/47 SGK