Bài 16. Định luật Jun - Len-xơ

TRƯỜNG THCS NGUYỄN TỰ TÂN
GV: ĐỖ THỊ CÚC
KÍNH CHÀO CÁC THẦY CÔ GIÁO VỀ DỰ GIỜ MÔN

V?T L�
KIỂM TRA BÀI CŨ
Câu 1: Điện năng có thể biến đổi thành dạng năng lượng nào? Cho ví dụ.







Câu 2: Công của dòng điện là gì ? Viết công thức tính công của dòng điện?
TLC1:
+ Điện năng có thể biến đổi thành các dạng năng lượng như: Cơ năng , nhiệt năng , quang năng .
+ Vd: Khi dòng điện chạy qua đèn thì điện năng biến đổi thành nhiệt năng và quang năng.
Khi dòng điện chạy qua quạt điện thì điện năng biến đổi thành cơ năng và nhiệt năng
TLC2:
+Công của dòng điện sản ra trong 1 đoạn mạch là số đo điện năng mà đoạn mạch đó tiêu thụ để chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác
+Công thức tính công của dòng điện là:
A=P.t = U.I.t
ĐỊNH LU?T JUN-LEN-XO
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 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?
ĐỊNH 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) Em hãy quan sát một số dụng cụ và thiết bị điện ở hình bên và cho biết dụng cụ hay thiết bị điện nào biến đổi 1 phần điện năng thành nhiệt năng và 1 phần thành năng lượng ánh sáng.
Bếp điện
ĐỊNH 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:
b) Hãy cho biết dụng cụ thiết bị điện nào biến đổi 1 phần điện năng thành nhiệt năng và 1 phần thành cơ năng
Bếp điện
ĐỊNH 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:
2/Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng :
a) Hãy kể tên 3 dụng cụ điện có thể biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiêt năng
Bếp điện
ĐỊNH 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:
2/Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng :
b, Các dụng cụ điện biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng có 1 bộ phận chính là 1 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.
Dây Nikêlin
Daây constantan
1,7.10-8 < 0,4.10-6 < 0,5.10-6
Vậy điện trở suất của đồng nhỏ hơn nikêlin và constantan.
ĐỊNH LU?T JUN-LEN-XƠ
I/ TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG:
II/ ĐỊNH LUẬT JUN-LEN-XƠ:
1/Hệ thức của định luật:
Q=RI2t
+ Xét trường hợp điện năng được biến đổi hoàn toàn thành nhiệt năng thì nhiệt 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?
+ Viết công thức tính điện năng tiêu thụ theo I,R,t và áp dụng định luật bảo toàn chuyển hoá năng lượng
Q = RI2t


A = RI2t
Vì ñieän naêng bieán ñoåi hoaøn toaøn thaønh nhieät naêng neân aùp duïng ñònh luaät baûo toaøn vaø chuyeån hoaù naêng löông
Ta coù : Nhieät löôïng toaû ra ôû daây daãn
Q = A = RI2t
ĐỊNH LU?T JUN-LEN-XƠ
I/ TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG:
II/ ĐỊNH LUẬT JUN-LEN-XƠ:
1/Hệ thức của định luật:
Q=RI2t
2/Xử lý kết quả của thí nghiệm kiểm tra:
Các em quan sát hình vẽ bên và mô tả thí nghiệm xác định 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 1 dây điện trở. Điều 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 thêm là ?t= 9,50C. Biết nhiệt dung riêng của nước là C1= 4200J/kg.K và của nhôm là 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 = 4200J/kg.K
c2 = 880J/kg.K
MÔ PHỎNG THÍ NGHIỆM KIỂM TRA
250C
34,50C
+
_
ĐỊNH LU?T JUN-LEN-XƠ
I/ TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG:
II/ ĐỊNH LUẬT JUN-LEN-XƠ:
1/Hệ thức của định luật:
Q=RI2t
2/Xử lý kết quả của thí nghiệm kiểm tra:
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.
TLC1: A=I2Rt=(2,4)2.5.300= 8640(J)

TLC2: Nhiệt lượng mà nước nhận được là:
Q1=C1.m1.?t = 4200.0,2.9,5 = 7980(J)
Nhiệt lượng mà bình nhôm nhận được là:
Q2 = C2.m2.?t = 880.0,078.9,5=652,08(J)
Nhiệt lượng mà nước và bình nhôm nhận được là:
Q = Q1 + Q2 = 7980 + 652,08 = 8632,08(J)
TLC3: Q ? A
Nếu tính cả phần nhỏ nhiệt lượng truyền ra môi trường xung quanh thì Q = A.
Như vậy, hệ thức của định luật Jun-Len-Xơ mà ta suy luận từ phần 1: Q = I2Rt đã được khẳng định qua thí nghiệm kiểm tra.
ĐỊNH LU?T JUN-LEN-XƠ
I/ TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG:
II/ ĐỊNH LUẬT JUN-LEN-XƠ:
1/Hệ thức của định luật:
Q = RI2t
2/Xử lý kết quả của thí nghiệm kiểm tra:
3/Phát biểu định luật:
Mối quan hệ giữa Q,I,R và t trên đây đã được nhà vật lý người Anh J.P.Jun
Và nhà vật lý người Nga H.Len-xơ độc lập tìm ra bằng thực nghiệm và được phát biểu thành định luật mang tên hai ông

J.P.Jun
( James Prescott Joule)
( 1818 - 1889)
H.Len-xơ
( Heinrich Lenz )
( 1804 - 1865 )
ĐỊNH LU?T JUN-LEN-XƠ
J.P.Jun
( James Prescott Joule)
( 1818 - 1889)
H.Len-xơ
( Heinrich Lenz )
( 1804 - 1865 )
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 của định luật Jun-Len-xơ:
Q=I2Rt
Trong đó: I đo bằng ampe (A)
R đo bằng ôm (?)
t đo bằng giây (s) thì
Q đo bằng Jun (J)
Nếu đo nhiệt lượng Q bằng đơn vị calo thì hệ thức của định luật Jun-Len-xơ là
Q=0,24I2Rt
ĐỊNH LU?T JUN-LEN-XƠ
III/ VẬN DỤNG:
C4: Hãy giải thích điều nêu ra trong phần mở đầu của bài.
Tại sao với cùng 1 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?
TLC4: Dây tóc bóng đèn được làm từ hợp kim có điện trở suất lớn hơn nhiều so với điện trở suất của dây nối.
Dòng điện chạy qua dây tóc bóng đèn và dây nối đều có cùng cường độ vì chúng được mắc nối tiếp 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 hơn 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.(do đó dây nối hầu như không nóng lên)
ĐỊNH LU?T JUN-LEN-XƠ
III/ VẬN DỤNG:
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
Bài giải:
Theo định luật bảo toàn năng lượng:
Ta có: A= Q = P.t = C.m(t2-t1)
Từ đó suy ra thời gian đun nước sôi
nước là:
TLC5
Tóm tắt:
Ấm(220V-1000W)
U = 220V
V = 2lít m = 2kg
C = 4200J/kg.K
t = ?

ĐỊNH LU?T JUN-LEN-XƠ
I/ TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG:
II/ ĐỊNH LUẬT JUN-LEN-XƠ:
1/Hệ thức của định luật:
Q=RI2t
2/Xử lý kết quả của thí nghiệm kiểm tra:
3/Phát biểu định luật:
Nhiệt lượng toả ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua tỉ lệ thuận với bình phưong cường độ dòng điện, với điện trở của dây dẫn và thời gian dòng điện chạy qua.
Q=I2Rt (J)
Q=0,24I2Rt (cal)

III/ VẬN DỤNG:
*Ghi nhớ:
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.
Q=I2Rt
Dặn dò
-Đọc phần "Có thể em chưa biết"
-Học và làm bài tập 16-17.1; 16-17.2;16-17.3 ;16-17.4 (SBT)
Nguyen Van Yen VL9
Bien soan
18
CẢM ƠN CÁC THẦY CÔ GIÁO VÀ CÁC EM