Bài 16. Định luật Jun - Len-xơ

GV: Phạm Như ái
B�i cu :
Điện năng không thể biến đổi thành:
A. Cơ năng
B. Nhiệt năng
D. Hoá năng
C. Năng lượng nguyên tử
B�i cu :
Công của dòng điện không tính theo công thức nào?
A. A = UIt
B. A = I2Rt
D. A = U2t/R
C. A = IRt
Tiết 16: định luật jun - len-xơ
i. Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
Máy bơm nước
Máy khoan
Bàn là
Đèn com-pac
Mỏ hàn
Đèn LED
ấm điện
Quạt điện
Đèn huỳnh quang
Hãy lựa chọn các dụng cụ trên , xếp vào cột sao cho hợp lí:
-Đèn huỳnh quang
-Đèn com-pac
-Đèn LED
-Máy bơm nước
-Máy khoan
-Quạt điện
- ấm điện
-Bàn là
-Mỏ hàn
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 Nikêlin hoặc constantan.
Điện trở suất của các dây dẫn hợp kim này lớn hơn rất nhiều lần so với điện trở suất của dây dẫn bằng đồng.
Hãy so sánh điện trở suất của các dây dẫn hợp kim này với các dây dẫn bằng đồng?
Q = I2Rt
Trong trường hợp điện năng biến đổi hoàn toàn thành nhiệt năng, nhiệt lượng toả ra ở dây dẫn điện trở R khi có dòng điện có cường độ I chạy qua trong thời gian t được tính bằng công thức nào?
Viết công thức tính điện năng tiêu theo I, R, t?
A = I2Rt
Q = I2Rt
II/ ��nh lu�t jun - len-x�
1. HƯ th�c ��nh lu�t
Trong trường hợp điện năng biến đổi hoàn toàn thành nhiệt năng, nhiệt lượng toả ra ở dây dẫn điện trở R khi có dòng điện có cường độ I chạy qua trong thời gian t là:
*Nêu tác dụng của các dụng cụ có trong thí nghiệm ?
*Ngoài các dụng cụ trên hình vẽ ta cần có những dụng cụ nào nữa?
2. Xư l� k�t qu� cđa th� nghiƯm kiĨm tra
*Hãy mô tả thí nghiệm?
*Mục đích 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 = 5Ω
m1 = 200g = 0,2kg
m2 = 78g = 0,078kg
c1 = 42 000J/kg.K
c2 = 880J/kg.K
2. Xư l� k�t qu� cđa th� nghiƯm kiĨm tra
C1�:�iƯn n�ng A cđa d�ng �iƯn ch�y qua d�y �iƯn tr� trong th�i gian tr�n:� A = I2Rt = (2,4)2.5.300 = 8640(J)
C2�: NhiƯt l�ỵng Q1m� n�íc nh�n ��ỵc trong th�i gian �� : Q1 = m1c1?t0 = 0,2. 4200.9,5 = 7980 (J)
NhiƯt l�ỵng Q2 b�nh nh�m nh�n ��ỵc l� :
Q2 = m2c2?t0 =0,078. 880.9,5 = 652,08 (J)
Nhiệt lượng Q mà nước và bình nhôm nhận được trong thời gian đó là:
Q = Q1+ Q2 = 7980 + 652,08 = 8632,08 (J)
C3: Ta có: Q ? A
Nếu tính cả phần nhỏ nhiệt lượng truyền ra môi trường xung quanh thì: Q = A
Hai nhµ vËt häc ng­êi anh J.P.Jun(James Pretcott Joule, 1818-1889 ) Vµ nhµ vËt lÝ ng­êi Nga H.Len-x¬(Heinrich Lenz, 1804-1856) ®éc lËp t×m ra b»ng thùc nghiÖm vµ ®­îc ph¸t biÓu thµnh ®Þnh luËt mang tªn hai «ng:
J.P. JOULE H.LENZ
3. Phát biểu định luật
Q = I2Rt
I: C��ng �� d�ng �iƯn �o b�ng(A)
Q = 0,24.I2Rt (Cal)
Nhiệt lượng toả ra ở dây dẫn 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.
R : Điện trở đo bằng( ? )
t : Thời gian đo bằng (s) thì
Q : Nhiệt lượng đo bằng (J)
III/ V�n dơng
C4: T�i sao víi c�ng m�t d�ng �iƯn ch�y qua th� d�y t�c b�ng �Ìn n�ng l�n tíi nhiƯt �� cao, c�n d�y n�i víi b�ng �Ìn h�u nh� kh�ng n�ng l�n?

C4: D�ng �iƯn qua d�y t�c b�ng �Ìn v� d�y n�i �Ịu c� c�ng c��ng �� v� chĩng ��ỵc m�c n�i ti�p nhau.Theo ��nh lu�t Jun - Len-x�, NhiƯt l�ỵng to� ra � d�y t�c v� � d�y n�i t� lƯ víi �iƯn tr� cđa t�ng �o�n d�y. D�y t�c c� �iƯn tr� lín n�n nhiƯt l�ỵng to� ra nhiỊu, do �� d�y t�c n�ng l�n tíi nhiƯt �� cao v� ph�t s�ng. C�n d�y n�i c� �iƯn tr� nh� n�n nhiƯt l�ỵng to� ra �t v� truyỊn ph�n lín cho m�i tr��ng xung quanh, do �� d�y n�i h�u nh� kh�ng n�ng l�n( c� nhiƯt �� g�n nh� b�ng nhiƯt �� cđa m�i tr��ng).
III/ V�n dơng
C5: M�t �m �iƯn c� ghi 220V-100W ��ỵc sư dơng víi hiƯu �iƯn th� 220V �Ĩ �un s�i 2l�t n�íc t� nhiƯt �� ban ��u l� 200C. B� qua nhiƯt l�ỵng l�m n�ng v� �m v� nhiƯt l�ỵng to� v�o m�i tr��ng, t�nh th�i gian �un s�i n�íc.Bi�t nhiƯt dung ri�ng cđa n�íc l� 4200J/Kg.K
III/ V�n dơng
III/ V�n dơng
Bài Giải: 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 1000 .Theo định luật bảo toàn năng lượng A = Q.
Hay P. t = m .c.?t
Vậy thời gian đun sôi nước là:
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.
Tiết diện của dây đồng và dây chì được quy địng theo cường độ dòng điện định mức:
Dặn dò
+ H�c thu�c n�i dung ��nh lu�t Jun - Len-x�, biĨu th�c ��nh lu�t.
+ L�m b�i t�p 16-17.1 ��n 16-17.4
+ So�n tr�íc b�i 17.
Hướng dẫn bài tập về nhà
17.3/SBT: a. Cho hai �iƯn tr� R1 v� R2 m�c n�i ti�p th� d�ng �iƯn ch�y qua chĩng c� c�ng c��ng �� I.
Do �� ta c� thĨ l�p t� s� Q1/Q2
b. Cho hai �iƯn tr� R1 v� R2 m�c song song do �� hiƯu �iƯn th� U gi�a hai ��u cđa chĩng l� nh� nhau. V� �p dơng c�ng th�c:

S �� l�p t� s� Q1/Q2

HƯỚNG DẪN BÀI TẬP
Hướng dẫn: Vì mạch song song nên dùng công thức

TI?T H?C D?N D�Y L� H?T
TH�N �I CH�O C�C TH?Y CƠ V� C�C EM