Bài 16. Định luật Jun - Len-xơ

1
Kính chào quý thầy cô giáo về dự giờ về thăm lớp 9B.
Chúc các em một giờ học tốt!
2
Kiểm tra bài cũ
Câu hỏi: Mắc một 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. Vậy công thức nào sau đây là đúng?
a) A = U.I.t c) A = I2.R.t
b) A = .t d) Cả a) và c)
3
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?
4
Tiết 16:
Định luật Jun-Lenxơ
5
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
- Dụng cụ biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần thành năng lượng ánh sáng:
6
a) Trong số các thiết bị hay dụng cụ sau, thiết bị hay dụng cụ nào biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần thành năng lượng ánh sáng?
7
Tiết 16: Định luật Jun-Lenxơ
- Dụng cụ biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần thành năng lượng ánh sáng:
+ Bóng đèn dây tóc, đèn compac, đèn led, .
I. Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
8
b) Trong số các thiết bị hay dụng cụ sau, thiết bị hay dụng cụ nào biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần thành cơ năng?
9
Tiết 16: Định luật Jun-Lenxơ
- Dụng cụ biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần thành cơ năng:
+ Khoan điện, quạt điện, máy bơm nước .
I. Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
10
Tiết 16: Định luật Jun-Lenxơ
2. Toàn bộ điện năng thành nhiệt năng
+ Bóng đèn dây tóc, đèn compac, đèn led, .
+ Khoan điện, quạt điện, máy bơm nước .
I. Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
- Dụng cụ biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng:
11
* Trong số các thiết bị hay dụng cụ sau, thiết bị hay dụng cụ nào biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng?
12
Tiết 16: Định luật Jun-Lenxơ
- Dụng cụ biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng:
+ Mỏ hàn điện, ấm điện, 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 thành nhiệt năng
+ Bóng đèn dây tóc, đèn compac, đèn led, .
+ Khoan điện, quạt điện, máy bơm nước .
13
Tiết 16: Định luật Jun-Lenxơ
- Dụng cụ biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng:
+ Mỏ hàn điện, ấm điện, 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 thành nhiệt năng
+ Bóng đèn dây tóc, đèn compac, đèn led, .
+ Khoan điện, quạt điện, máy bơm nước .
- Các dụng cụ điện biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng có bộ phận chính là một đoạn dây dẫn bằng hợp kim Nikênlin hoặc Constantan.
14
Tiết 16: Định luật Jun-Lenxơ
2. Toàn bộ điện năng thành nhiệt năng
I. Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
II. Định luật Jun-Lenxơ
1. Hệ thức định luật.
* Xét trong trường hợp điện năng biến đổi hoàn toàn thành nhiệt năng, thì nhiệt lượng toả ra ở dây dẫn có điện trở R, dòng điện chạy qua đoạn mạch đó là I trong thời gian t được tính như thế nào?
+ Viết CT tính điện năng tiêu thụ theo I, R, t:
A = U.I.t = I2.R.t
+ Theo định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng ta có:
A = Q ?
Q = I2.R.t
15
Tiết 16: Định luật Jun-Lenxơ
2. Toàn bộ điện năng thành nhiệt năng
I. Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
II. Định luật Jun-Lenxơ
1. Hệ thức định luật.
A = U.I.t = I2.R.t
+ Theo định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng ta có:
A = Q ?
Q = I2.R.t
+ Viết CT tính điện năng tiêu thụ theo I, R, t:
2. Xử lí kết quả thí nghiệm
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
2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra
17
Cho biết:
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
A = ? ; Q = ? ; A ? Q
Giải
C1
Điện năng của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian trên:
A = I2.R.t = 2,42.5.300 = 8640(J)
C2
Nhiệt lượng mà nước nhận được:
Q1 = m1.c1.?t0 = 0,2.4200.9,5 = 7980(J)
Nhiệt lượng mà nhôm nhận được:
Q2 = m2.c2 .?t0 = 0,078.880.9,5 = 652,08(J)
Nhiệt lượng mà nước và bình nhôm nhận được:
Q = Q1+ Q2 = 7980 + 652,08 = 8632,08(J)
C3
Nếu tính cả phần nhỏ nhiệt lượng truyền ra môi trường xung quanh thì: A = Q
Q ? A
18
Tiết 16: Định luật Jun-Lenxơ
2. Toàn bộ điện năng thành nhiệt năng
I. Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
II. Định luật Jun-Lenxơ
1. Hệ thức định luật.
A = U.I.t = I2.R.t
+ Theo định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng ta có:
A = Q ?
Q = I2.R.t
2. Xử lí kết quả thí nghiệm
3. Phát biểu định luật.
19
Tiết 16: Định luật Jun-Lenxơ
I. Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
II. Định luật Jun-Lenxơ
a) Nội dung:
* 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.
b) Hệ thức:
Q = I2.R.t
Trong đó: + I là cường độ dòng điện đo bằng ampe (A)
+ R là điện trở đo bằng Ôm (?)
+ t là thời gian dòng điện chạy qua đo bằng giây (s)
+ Q là nhiệt lượng đo bằng Jun (J)
* Nếu Q tính bằng đơn vị calo thì hệ thức: Q = 0,24.I2.R.t
?
20
Tiết 16: Định luật Jun-Lenxơ
I. Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
II. 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 với bóng đèn hầu như không nóng lên?
Trả lời: Dòng điện chạy qua dây tóc đèn và dây nối có cùng cường độ vì chúng được mắc nối tiếp với 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 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 và truyền phần lớn ra môi trường xung quanh, do đó dây nối hầu như không nóng lên (có nhiệt độ gần như bằng nhiệt độ của môi trường).
21
Tiết 16: Định luật Jun-Lenxơ
I. Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
II. Định luật Jun-Lenxơ
III. Vận dụng
C5: Một ấm điện có ghi 220V-1000W được sử dụng với hiệu điện thế 220V để đun sôi 2l nước từ nhiệt độ 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
22
Cho biết
ấm điện: (220V-1000W)
? P = 1000W
U = 220 V
V = 2 l ? m = 2kg
t1 = 200 C
t2 = 100 0C
C = 4200 J/kg.K
t = ? (s)
Giải
*Nhiệt lượng cần thiết để đun sôi ấm nước
Q = m.c.(t2 - t1) = 2.4200.80 = 672000(J)
* Vì ấm điện dùng ở hiệu điện thế bằng với hiệu điện thế định mức nên công suất tiêu thụ bằng công suất định mức bằng 1000W
*Điện năng tiêu thụ của ấm điện là: A=P. t
*Theo định luật bảo toàn năng lượng ta có:
A = Q ? P.t = m.c.(t2 - t1)
*Thời gian đun sôi nước là: 672s
23
Tiết 16: Định luật Jun-Lenxơ
I. Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
II. Định luật Jun-Lenxơ
III. Vận dụng
* 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 với thời gian dòng điện chạy qua:
Q = I2.R.t
24
Hướng dẫn về nhà
Thuộc bài theo nội dung bài học và ghi nhớ bài học
Đọc phần "có thể em chưa biết"
Làm các bài tập ở SBT từ bài 16-17.1 ? 16-17.6
Chuẩn bị nội dung bài mới "Bài tập vận dụng." theo SGK.
25
Chân thành cảm ơn quý Thầy giáo Cô giáo cùng các em học sinh.
Gv: Nguyễn Thị Luyến Trường THCS Trần Công ái