Bài 16. Định luật Jun - Len-xơ
Chia sẻ bởi Nguyễn Duy Cường |
Ngày 27/04/2019 |
44
Chia sẻ tài liệu: Bài 16. Định luật Jun - Len-xơ thuộc Vật lí 9
Nội dung tài liệu:
Chaøo möøng
Quùi thaày coâ giaùo vaø caùc em hoïc sinh
Đại Đồng, ngày 14 tháng 10 năm 2009
Trường THCS Kim Đồng NTK: Duy Cường
Dòng điện chạy qua các vật dẫn như nồi cơm điện, bếp điện, ấm điện,... gây ra tác dụng gì là có ích nhất?
Dòng điện chạy qua các vật dẫn như nồi cơm điện, bếp điện, ấm điện,... gây ra tác dụng nhiệt là có ích nhất.
Với cùng một dòng điện chạy qua thì dây tóc bóng đèn và dây nối với bóng đèn, bộ phận nào nóng hơn?
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
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?
Nhiệt lượng tỏa ra khi đó phụ thuộc vào những yếu tố nào?
TIẾT 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
Kể tên ba dụng cụ biến một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần điện năng thành năng lượng ánh sáng?
- Dụng cụ biến đổi điện năng thành nhiệt năng và quang năng: Bóng đèn dây tóc, bóng đèn huỳnh quang, đèn LED,...
- Dụng cụ biến đổi điện năng thành nhiệt năng và cơ năng: Máy sấy tóc, máy bơm nước, máy khoan điện,...
Dụng cụ nào có thể biến toàn bộ điện năng thành nhiệt năng?
Dụng cụ biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng: Mỏ hàn điện, bàn là điện, bếp điện,...
2. Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
Kể tên ba dụng cụ biến một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần điện năng thành cơ năng?
Bộ phận chính của các dụng cụ biến điện năng thành nhiệt năng là 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?
Dựa vào bảng điện trở suất của một số chất ta thấy: điện trở suất của các dây dẫn làm bằng nikêlin hoặc constantan lớn hơn điện trở suất của các dây dẫn làm bằng đồng.
TIẾT 16: ĐỊNH LUẬT JUN-LENXƠ
I. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG
II. ĐỊNH LUẬT JUN-LENXƠ
1. Hệ thức của định luật
Trường hợp điện năng 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?
Áp dụng định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng:
A = Q
Mà A = UIt = I2Rt nên suy ra
Q = I2Rt
2. Xử lý kết quả của thí nghiệm kiểm tra
TIẾT 16: ĐỊNH LUẬT JUN-LENXƠ
I. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG 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
Hình 16.1 mô tả thí nghiệm xác định điện năng sử dụng và nhiệt lượng tỏa 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. 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 = 5Ω. Sau thời gian t = 300s, nhiệt kế cho biết nhiệt độ tăng ∆t = 9,5oC. Biết nhiệt dung riêng của nước là c1 = 4200J/kg.K và của nhôm là c2 = 880J/kg.K
Ta thấy nếu tính cả phần nhiệt truyền ra môi trường xung quanh thì: A = Q
Hình 16.1 mô tả thí nghiệm xác định điện năng sử dụng và nhiệt lượng tỏa 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. 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 = 5Ω. Sau thời gian t = 300s, nhiệt kế cho biết nhiệt độ tăng ∆t = 9,5oC. Biết nhiệt dung riêng của nước là c1 = 4200J/kg.K và của nhôm là c2 = 880J/kg.K
A = I2Rt = (2,4)2.5.300 = 8640(J)
C1: Tính điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian trên
Nhiệt lượng 200g nước nhận được để tăng nhiệt độ thêm 9,5oC:
Q1 = m1c1t = 0,2.4200.9,5 = 7980(J)
C2: Hãy tính nhiệt lượng Q mà nước và bình nhôm đã nhận được trong thời gian đó
Nhiệt lượng bình nhôm nhận được để tăng thêm 9,5oC:
Q2 = m2c2t = 0,078.800.9,5 = 652,08(J)
Tổng nhiệt lượng nước và bình nhôm nhận được để tăng thêm 9,5oC:
Q = Q1 + Q2 = 7980 + 652,08 = 8632,08(J)
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
TIẾT 16: ĐỊNH LUẬT JUN-LENXƠ
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 phương cường độ dòng điện, với điện trở của dây dẫn và thời gian dòng điện chạy qua
Lưu ý: Nếu Q đo bằng Calo thì hệ thức định luật Jun-Lenxơ là: Q = 0,24I2Rt Calo
1Jun = 0,24Calo
I. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG
II. ĐỊNH LUẬT JUN-LENXƠ
1. Hệ thức của định luật
TIẾT 16: ĐỊNH LUẬT JUN-LENXƠ
Mối quan hệ giữa Q, I, R, t được nhà vật lí người Anh J.P.Jun (1818-1889) và nhà vật lí người Nga H. Len-xơ (1804-1865) độc lập phát minh bằng thực nghiệm và được phát biểu thành định luật mang tên hai ông
TIẾT 16: ĐỊNH LUẬT JUN-LENXƠ
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 bóng đèn hầu như không nóng lên?
Dòng điện chạy qua dây tóc bóng đèn và dây nối đều có cùng cường độ vì chúng được mắc nối tiếp với nhau. Theo định luật J-L thì Q tỉ lệ với R. Vì dây tóc bóng đèn có R lớn nên Q toả ra lớn, dây nối có R/ nhỏ nên Q toả ra nhỏ và bị truyền ra môi trường xung quanh nên ít thấy nóng
2. Xử lý kết quả của thí nghiệm kiểm tra
3. Phát biểu định luật
Lưu ý: Nếu Q đo bằng Calo thì hệ thức định luật Jun-Lenxơ là: Q = 0,24I2Rt Calo
1Jun = 0,24Calo
I. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG
II. ĐỊNH LUẬT JUN-LENXƠ
1. Hệ thức của định luật
Tóm tắt
Uđm = 220V
Pđm = 1000W
U = 220V
V = 2l
Suy ra m = 2kg
t1o = 20oC
t2o = 100oC
c = 4200J/kg.K
t = ?
Gọi t(h) là thời gian cần để đun sôi nước
Điện năng tiêu thụ của bếp trong thời gian t:
Vì: U = Uđm, Nên P = Pđm = 1000(W)
Do đó: A = P.t = 1000.t (J)
Nhiệt lượng cần cung cấp để 2l nước ở 20oC sôi:
Q = m.ct = m.c.(t2o – t1o)
= 2.4200.(100 – 20) = 672000(J)
Theo định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng:
A = Q
Hay: 1000.t = 672000
Suy ra: t = 672000 : 1000 = 672(s)
Vậy thời gian đun sôi nước là 672(s)
Đáp số: 672(s)
C5: Một ấm điện có ghi 220V-1000W được sử dụng với hiệu điện thế 220V để đun sôi 2l nước từ nhiệt độ ban đầu là 20oC. 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
Nhiệt lượng tỏa 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
CÁC EM CÓ BIẾT ???
Tùy theo vật liệu và tiết diện dây dẫn mà các dây dẫn chỉ chịu được những dòng điện có cường độ nhất định. Qúa mức đó, theo định luật Jun-Lenxơ, dây dẫn có thể nóng đỏ, làm chảy vỏ bọc và gây hỏa hoạn. Sử dụng cầu chì mắc nối tiếp với mỗi dụng cụ dùng điện, khi có sự cố, cường độ dòng điện 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.
Các em học thuộc phần ghi nhớ .
Đọc phần có thể em chưa biết
Làm bài tập trong sách bài tập về định luật J-L
Chuẩn bị bài 17: BÀI TẬP VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT JUN-LENXƠ
Chuùc quí thaày coâ giaùo thaønh coâng vaø haïnh phuùc
Chuùc caùc em hoïc gioûi
Trường THCS Kim Đồng NTK: Duy Cường
Đại Đồng, ngày 14 tháng 10 năm 2009
Quùi thaày coâ giaùo vaø caùc em hoïc sinh
Đại Đồng, ngày 14 tháng 10 năm 2009
Trường THCS Kim Đồng NTK: Duy Cường
Dòng điện chạy qua các vật dẫn như nồi cơm điện, bếp điện, ấm điện,... gây ra tác dụng gì là có ích nhất?
Dòng điện chạy qua các vật dẫn như nồi cơm điện, bếp điện, ấm điện,... gây ra tác dụng nhiệt là có ích nhất.
Với cùng một dòng điện chạy qua thì dây tóc bóng đèn và dây nối với bóng đèn, bộ phận nào nóng hơn?
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
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?
Nhiệt lượng tỏa ra khi đó phụ thuộc vào những yếu tố nào?
TIẾT 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
Kể tên ba dụng cụ biến một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần điện năng thành năng lượng ánh sáng?
- Dụng cụ biến đổi điện năng thành nhiệt năng và quang năng: Bóng đèn dây tóc, bóng đèn huỳnh quang, đèn LED,...
- Dụng cụ biến đổi điện năng thành nhiệt năng và cơ năng: Máy sấy tóc, máy bơm nước, máy khoan điện,...
Dụng cụ nào có thể biến toàn bộ điện năng thành nhiệt năng?
Dụng cụ biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng: Mỏ hàn điện, bàn là điện, bếp điện,...
2. Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
Kể tên ba dụng cụ biến một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần điện năng thành cơ năng?
Bộ phận chính của các dụng cụ biến điện năng thành nhiệt năng là 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?
Dựa vào bảng điện trở suất của một số chất ta thấy: điện trở suất của các dây dẫn làm bằng nikêlin hoặc constantan lớn hơn điện trở suất của các dây dẫn làm bằng đồng.
TIẾT 16: ĐỊNH LUẬT JUN-LENXƠ
I. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG
II. ĐỊNH LUẬT JUN-LENXƠ
1. Hệ thức của định luật
Trường hợp điện năng 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?
Áp dụng định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng:
A = Q
Mà A = UIt = I2Rt nên suy ra
Q = I2Rt
2. Xử lý kết quả của thí nghiệm kiểm tra
TIẾT 16: ĐỊNH LUẬT JUN-LENXƠ
I. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG 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
Hình 16.1 mô tả thí nghiệm xác định điện năng sử dụng và nhiệt lượng tỏa 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. 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 = 5Ω. Sau thời gian t = 300s, nhiệt kế cho biết nhiệt độ tăng ∆t = 9,5oC. Biết nhiệt dung riêng của nước là c1 = 4200J/kg.K và của nhôm là c2 = 880J/kg.K
Ta thấy nếu tính cả phần nhiệt truyền ra môi trường xung quanh thì: A = Q
Hình 16.1 mô tả thí nghiệm xác định điện năng sử dụng và nhiệt lượng tỏa 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. 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 = 5Ω. Sau thời gian t = 300s, nhiệt kế cho biết nhiệt độ tăng ∆t = 9,5oC. Biết nhiệt dung riêng của nước là c1 = 4200J/kg.K và của nhôm là c2 = 880J/kg.K
A = I2Rt = (2,4)2.5.300 = 8640(J)
C1: Tính điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian trên
Nhiệt lượng 200g nước nhận được để tăng nhiệt độ thêm 9,5oC:
Q1 = m1c1t = 0,2.4200.9,5 = 7980(J)
C2: Hãy tính nhiệt lượng Q mà nước và bình nhôm đã nhận được trong thời gian đó
Nhiệt lượng bình nhôm nhận được để tăng thêm 9,5oC:
Q2 = m2c2t = 0,078.800.9,5 = 652,08(J)
Tổng nhiệt lượng nước và bình nhôm nhận được để tăng thêm 9,5oC:
Q = Q1 + Q2 = 7980 + 652,08 = 8632,08(J)
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
TIẾT 16: ĐỊNH LUẬT JUN-LENXƠ
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 phương cường độ dòng điện, với điện trở của dây dẫn và thời gian dòng điện chạy qua
Lưu ý: Nếu Q đo bằng Calo thì hệ thức định luật Jun-Lenxơ là: Q = 0,24I2Rt Calo
1Jun = 0,24Calo
I. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG
II. ĐỊNH LUẬT JUN-LENXƠ
1. Hệ thức của định luật
TIẾT 16: ĐỊNH LUẬT JUN-LENXƠ
Mối quan hệ giữa Q, I, R, t được nhà vật lí người Anh J.P.Jun (1818-1889) và nhà vật lí người Nga H. Len-xơ (1804-1865) độc lập phát minh bằng thực nghiệm và được phát biểu thành định luật mang tên hai ông
TIẾT 16: ĐỊNH LUẬT JUN-LENXƠ
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 bóng đèn hầu như không nóng lên?
Dòng điện chạy qua dây tóc bóng đèn và dây nối đều có cùng cường độ vì chúng được mắc nối tiếp với nhau. Theo định luật J-L thì Q tỉ lệ với R. Vì dây tóc bóng đèn có R lớn nên Q toả ra lớn, dây nối có R/ nhỏ nên Q toả ra nhỏ và bị truyền ra môi trường xung quanh nên ít thấy nóng
2. Xử lý kết quả của thí nghiệm kiểm tra
3. Phát biểu định luật
Lưu ý: Nếu Q đo bằng Calo thì hệ thức định luật Jun-Lenxơ là: Q = 0,24I2Rt Calo
1Jun = 0,24Calo
I. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG
II. ĐỊNH LUẬT JUN-LENXƠ
1. Hệ thức của định luật
Tóm tắt
Uđm = 220V
Pđm = 1000W
U = 220V
V = 2l
Suy ra m = 2kg
t1o = 20oC
t2o = 100oC
c = 4200J/kg.K
t = ?
Gọi t(h) là thời gian cần để đun sôi nước
Điện năng tiêu thụ của bếp trong thời gian t:
Vì: U = Uđm, Nên P = Pđm = 1000(W)
Do đó: A = P.t = 1000.t (J)
Nhiệt lượng cần cung cấp để 2l nước ở 20oC sôi:
Q = m.ct = m.c.(t2o – t1o)
= 2.4200.(100 – 20) = 672000(J)
Theo định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng:
A = Q
Hay: 1000.t = 672000
Suy ra: t = 672000 : 1000 = 672(s)
Vậy thời gian đun sôi nước là 672(s)
Đáp số: 672(s)
C5: Một ấm điện có ghi 220V-1000W được sử dụng với hiệu điện thế 220V để đun sôi 2l nước từ nhiệt độ ban đầu là 20oC. 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
Nhiệt lượng tỏa 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
CÁC EM CÓ BIẾT ???
Tùy theo vật liệu và tiết diện dây dẫn mà các dây dẫn chỉ chịu được những dòng điện có cường độ nhất định. Qúa mức đó, theo định luật Jun-Lenxơ, dây dẫn có thể nóng đỏ, làm chảy vỏ bọc và gây hỏa hoạn. Sử dụng cầu chì mắc nối tiếp với mỗi dụng cụ dùng điện, khi có sự cố, cường độ dòng điện 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.
Các em học thuộc phần ghi nhớ .
Đọc phần có thể em chưa biết
Làm bài tập trong sách bài tập về định luật J-L
Chuẩn bị bài 17: BÀI TẬP VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT JUN-LENXƠ
Chuùc quí thaày coâ giaùo thaønh coâng vaø haïnh phuùc
Chuùc caùc em hoïc gioûi
Trường THCS Kim Đồng NTK: Duy Cường
Đại Đồng, ngày 14 tháng 10 năm 2009
* Một số tài liệu cũ có thể bị lỗi font khi hiển thị do dùng bộ mã không phải Unikey ...
Người chia sẻ: Nguyễn Duy Cường
Dung lượng: |
Lượt tài: 2
Loại file:
Nguồn : Chưa rõ
(Tài liệu chưa được thẩm định)