Bài 16. Định luật Jun - Len-xơ

Môn Vật Lý 9
TRƯỜNG THCS NGUYỄN HUỆ
CHÀO MỪNG QUÝ THẦY CÔ VỀ THĂM DỰ CÙNG LỚP
Kiểm tra bài cũ
Mắc một bóng đèn có điện trở R vào một hiệu điện thế U, cường độ dòng điện chạy trong mạch là I trong thời gian t. Công do dòng điện sinh ra ở đoạn mạch trên là A.
A. A=UIt
B.
C. A=I2Rt
D. A và C
Nếu cường độ dòng điện chạy qua bóng đèn 1A; điện trở của dây tóc bóng đèn 10? thời gian dòng điện chạy qua là 30s thì điện năng tiêu thụ trong mạch điện bằng bao nhiêu?
A=I2Rt=12.10.30=300 (J)
Công thức nào sau đây là đúng?
Tiết 16: Định luật Jun - Len-Xơ
I. Trường hợp điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
a) Hãy kể tên ba dụng cụ biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần thành năng lượng ánh sáng.
Tiết 16: Định luật Jun - Len-Xơ
I. Trường hợp điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
Ba dụng cụ đó có thể là:
b. Hãy kể tên ba dụng cụ biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần thành cơ năng
Tiết 16: Định luật Jun - Len-Xơ
I. Trường hợp điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
Ba dụng cụ đó có thể là:
2. Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
Tiết 16: Định luật Jun - Len-Xơ
I. Trường hợp điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
a. Hãy kể tên ba dụng cụ điện có thể biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng.
Ba dụng cụ đó là:
2. Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
Tiết 16: Định luật Jun - Len-Xơ
I. Trường hợp điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
Bộ phận chính của các dụng cụ biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng là dây đốt làm bằng hợp kim nikêlin hoặc constantan .
Em hãy so sánh điện trở suất của các dây dẫn hợp kim này với các dây dẫn bằng đồng?
Điện trở suất của dây hợp kim lớn hơn điện trở suất của dây đồng nhiều lần
Tiết 16: Định luật Jun - Len-Xơ
I. Trường hợp điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
II. Hệ thức định luật Jun-len xơ
1. Hệ thức của định luật:
Trong trường hợp điện năng biến đổi hoàn toàn thành nhiệt năng, nhiệt lượng toả ra ở dây dẫn điện R khi có dòng điện cường độ I chạy qua trong thời gian t là:
Q=I2Rt
Tiết 16: Định luật Jun - Len-Xơ
I. Trường hợp điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
II. Hệ thức định luật Jun-len xơ
1. Hệ thức của định luật:
2. Xử lí kết quả thí nghiệm
t = 300s ; ?t = 9,50C
m1 = 200g= 0,2kg
m2 = 78g = 0,078kg
c1 = 42 00 J/kg.K
c2 = 880 J /kg.K
I = 2,4A ; R = 5?
C1 . A=?
C3. So sánh A và Q
C2 . Q=?
Tiết 16: Định luật Jun - Len-Xơ
I. Trường hợp điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
II. Hệ thức định luật Jun-len xơ
1. Hệ thức của định luật:
2. Xử lí kết quả thí nghiệm
t = 300s ; ?t = 9,50C
m1 = 200g= 0,2kg
m2 = 78g = 0,078kg
c1 = 42 00 J/kg.K
c2 = 880 J /kg.K
I = 2,4A ; R = 5?
C1 . A=?
C3. So sánh A và Q
C2 . Q=?
C1: Điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở là. A = I2Rt = 2,42.5.300 = 8640 (J)
C2: Nhiệt lượng Q1 mà nước nhận được là:
Q1 = m1c1 ?t = 0,2.4200.9,5 = 7980 (J)
Nhiệt lượng Q2 mà bình nhôm nhận được là:
Q2 = m2c2 ?t = 0,078.880.9,5 = 652,08 (J)
Nhiệt lượng Q cần tìm là:
Q = Q1 + Q2 = 7980 + 652,08 = 8632,08 (J)
C3: Ta thấy Q ? A.
Nếu bỏ qua hao phí trong quá trình truyền nhiệt thì Q=A
Tiết 16: Định luật Jun - Len-Xơ
I. Trường hợp điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
II. Hệ thức định luật Jun-len xơ
1. Hệ thức của định luật:
2. Xử lí kết quả thí nghiệm
3. Phát biểu định luật
Hai nhà vật lí học người Anh và người Đức đã tìm ra định luật trên người ta đã lấy tên của hai ông đặt tên cho định luật Joule - Lenz
Tiết 16: Định luật Jun - Len-Xơ
I. Trường hợp điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
II. Hệ thức định luật Jun-len xơ
1. Hệ thức của định luật:
2. Xử lí kết quả thí nghiệm
3. Phát biểu định luật
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
Q: Nhiệt lượng toả ra (J)
I: Cường độ dòng điện (A)
R: Điện trở (?)
t: Thời gian dòng điện chạy qua (s)
Q=0,24I2Rt
Q: Nhiệt lượng toả ra (Cal)
Tiết 16: Định luật Jun - Len-Xơ
I. Trường hợp điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
II. Hệ thức định luật Jun-len xơ
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).
Qdây = I2Rt do Rdây ? 0 nên Q ? 0
Qđèn = I2Rt do Rđèn lớn nên Q Rất lớn
Cần làm gì để tiết kiệm điện năng trong những dụng cụ biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng vô ích?
Cần làm giảm sự toả nhiệt hao phí đó bằng cách giảm điện nội của chúng
Tiết 16: Định luật Jun - Len-Xơ
I. Trường hợp điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
II. Hệ thức định luật Jun-len xơ
III. Vận dụng
Tiết 16: Định luật Jun - Len-Xơ
I. Trường hợp điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
II. Hệ thức định luật 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
Theo định luật bảo toàn năng lượng:
A = Q
hay P. t = cm(t02 - t01)
Thời gian đun sôi nước là:
Giải
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 - Len-xơ, dây dẫn có thể nóng đỏ, làm cháy vỏ bọc và gây hoả hoạn. Sử dụng cầu chì mắc nối tiếp với mỗi dụng cụ dùng điện, khi có sự cố, cường độ dòng điện tăng 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.
DẶN DÒ
+ 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