Bài 16. Định luật Jun - Len-xơ

- 0 / 0
(Tài liệu chưa được thẩm định)
Nguồn:
Người gửi: Trần Thị Thanh Tuyền
Ngày gửi: 15h:41' 13-11-2021
Dung lượng: 4.6 MB
Số lượt tải: 76
Nguồn:
Người gửi: Trần Thị Thanh Tuyền
Ngày gửi: 15h:41' 13-11-2021
Dung lượng: 4.6 MB
Số lượt tải: 76
Số lượt thích:
0 người
TRƯỜNG THCS
V
Ậ
T
L
Ý
9
CHÀO MỪNG CÁC EM ĐẾN VỚI LỚP HỌC TRỰC TUYẾN
Những gì chúng ta biết ngày hôm nay sẽ lỗi thời vào ngày hôm sau. Nếu chúng ta ngừng học tập thì chúng ta sẽ ngừng phát triển.
?. Dây tóc bóng đèn có nóng lên không? Dây nối từ nguồn điện đến bóng đèn có nóng lên không?
?. Tại sao với cùng một dòng điện chạy qua thì dây tóc bóng đèn nóng tới nhiệt độ cao, còn dây nối với bóng đèn thì hầu như không nóng lên?
Dây tóc bóng đèn (thường làm bằng vonfam) nóng đến phát sáng (nhiệt độ trên 20000 C), nhưng dây nối với bóng đèn (làm bằng đồng) thì hầu như không nóng lên. Tại sao như vậy? Định luật Jun – Len-xơ sẽ giúp chúng ta giải quyết vấn đề này.
ĐỊNH LUẬT JUN - LEN-XƠ
Chủ đề 2
2 tiết
Quan sát các hình dưới đây, hãy hoàn thành yêu cầu a,b mục 1 và yêu cầu a mục 2 phần I/44 trong 2 phút.
Điện năng -> nhiệt năng + năng lượng ánh sáng:
Điện năng -> nhiệt năng + cơ năng:
Biến đổi toàn bộ điện năng -> nhiệt năng:
a/Điện năng -> nhiệt năng + năng lượng ánh sáng: Bóng đèn dây tóc, Đèn huỳnh quang, Đèn compắc...
b/Điện năng -> nhiệt năng + cơ năng: Máy bơm nước, quạt điện, máy khoan…
a/Điện năng -> nhiệt năng : Ấm điện, nồi cơm điện, bếp điện, bàn là điện ( bàn ủi)…
2. Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
Chủ đề 2. ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ
I. Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
b/ 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.
Dây Constantan
Hoặc dây Nikêlin
Vậy:
Hãy so sánh điện trở suất của dây dẫn bằng hợp kim nikêlin hoặc constantan với các dây dẫn bằng đồng.
Từ các dụng cụ điện trên ta thấy: Dòng điện chạy qua vật dẫn thường gây ra tác dụng nhiệt. Nhiệt lượng toả ra khi đó phụ thuộc vào những yếu tố nào? Và phụ thuộc như thế nào?
Điện năng A
Nhiệt năng Q
A= P. t = I2.R.t
Q = I2.R.t
Q = I2Rt
2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra
Kiểm tra hệ thức định luật Jun – Lenxơ
Mục đích của thí nghiệm là gì?
Em hãy mô tả thí nghiệm và nêu tác dụng của các dụng cụ điện có trong thí nghiệm ?
Chủ đề 2. ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ
II. Định luật Jun – Len-xơ
1. Hệ thức của định luật
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=5 .Sau thời gian t=300s, nhiệt kế cho biết nhiệt độ tăng t=9,50C. Biết nhiệt dung riêng nước là c1=4200J/kg.K và của nhôm c2= 880J/kg.K
Tóm tắt:
m1= 200g = 0,2kg
m2= 78g =0,078kg
c1 = 4 200J/kg.K
c2 = 880J/kg.K
I = 2,4(A)
R = 5()
t = 300(s)
t0 = 9,50C
C1. A = ?
C2. Q= ?
C3. So sánh A và Q.
C1. Hãy tính điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian 300s.
Tóm tắt:
m1= 200g = 0,2kg
m2= 78g =0,078kg c1 = 4 200J/kg.K
c2 = 880J/kg.K
I = 2,4(A)
R = 5()
t = 300(s)
t0 = 9,50C
C1. A = ?
C2. Q= ?
C3. So sánh A và Q.
C1.Điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian 300s là:
A = I2Rt
A = I2Rt = (2,4)2.5.300 = 8640 (J)
2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra
Chủ đề 2. ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ
II. Định luật Jun – Len-xơ
1. Hệ thức của định luật: Q = I2Rt
C2. Hãy tính nhiệt lượng Q mà nước và bình nhôm nhận được trong thời gian trên.
Q = m.c.∆t
Q = Q1(nước) + Q2(nhôm)
C2. Nhiệt lượng Q mà nước và bình nhôm nhận được là:
Q = Q1 + Q2 = m1.c1.∆t0 + m2.c2.∆t0
=0,2.4200.9,5 + 0,078.880.9,5
= 7980 +652,08 =8632,08 (J)
C3. Hãy so sánh A và Q và nêu nhận xét.
Ta thấy Q A
Q = A
Q = I2Rt
Nếu tính cả phần nhiệt lượng truyền ra môi trường xung quanh thì:
Mối quan hệ giữa Q,I,R và t trên đây đã được nhà vật lí người Anh J.P.Jun (James Prescott Joule, 1818-1889) và nhà vật lí học người Nga H.Len-xơ (Heinrich Lenz, 1804-1865) đã độc lập tìm ra bằng thực nghiệm và được phát biểu thành định luật mang tên hai ông: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ
J.P.Jun
H.Len-xơ
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
I: là cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn (A)
t: là thời gian dòng điện chạy qua dây dẫn (s)
Q: là nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn (J)
3. Phát biểu định luật:
Q = 0,24I2Rt (Cal)
1J = 0,24 Cal ; 1Cal = 4,18J
Trong đó:
Lưu ý: Nếu nhiệt lượng Q đo bằng Calo
Chủ đề 2. ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ
II. Định luật Jun – Len-xơ
2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra
1. Hệ thức của định luật: Q = I2Rt
Một số thiết bị đốt nóng bằng điện có ích …
trong sản xuất …
trong sinh hoạt …
Nhưng một số thiết bị khác như: động cơ điện, thiết bị điện … sự tỏa nhiệt là vô ích thậm chí là có hại!
Theo các em, có khi nào dòng điện chạy qua quạt điện mà điện năng chuyển hoá hoàn toàn thành nhiệt năng không? Khi đó sẽ có hiện tượng gì xảy ra với quạt điện?
Để giảm sự tỏa nhiệt của dây dẫn điện, thiết bị điện cần …
Tránh mua
Nên sử dụng dây dẫn điện…
Trong các loại đèn trên chúng ta nên sử dụng loại đèn nào? Vì sao
Trong các loại đèn trên chúng ta nên sử dụng loại đèn compắc,
Đèn huỳnh quang Vì có hiệu suất phát sáng cao tiết kiệm điện, giảm
Chi tiêu cho gia đình, cơ quan trường học, xí nghiệp…
không nên
Sử dụng đèn sợi đốt trong chiếu sáng, vì …
Hãy hưởng ứng Giờ Trái Đất là sự kiện quốc tế hàng năm, do Quỹ Quốc tế Bảo vệ Thiên nhiên phát động khuyến khích mọi người tắt đèn điện và các thiết bị điện không ảnh hưởng lớn đến sinh hoạt trong một giờ, từ 20h30-21h30 ngày thứ 7 cuối tháng ba hàng năm. Bắt đầu từ Sydney nước Úc năm 2007. Việt Nam tham gia Giờ Trái Đất từ năm 2009. Hiện nay logo của Giờ Trái Đất được thêm dấu “+” sau số 60 với ý nghĩa Giờ Trái Đất không chỉ dừng lại ở 60 phút mà còn nhiều hơn thế nữa. Mục đích của sự kiện này nhằm đề cao việc tiết kiệm điện, làm giảm lượng khí thải điôxít cacbon gây ra hiệu ứng nhà kính khiến trái đất nóng lên và biến đổi khí hậu toàn cầu. Nhắc nhở mọi người hãy hành động thường xuyên hơn trong việc bảo vệ môi trường hành tinh xanh của chúng ta.
Là một học sinh em đã, đang và sẽ làm gì để tiết kiệm năng lượng bảo vệ môi trường sống của chúng ta?
Nhắc nhở mọi người xung quanh cùng tiết kiệm năng lượng như: Tắt các thiết bị điện không cần thiết, không bỏ thừa mứa thức ăn, phân loại rác, bỏ rác đúng nơi quy định,sử dụng tiết kiệm giấy trong học tập và việc làm….
III. Vận dụng
C4: Tại sao cùng một dòng điện chạy qua thì dây tóc bóng đèn nóng sáng lên tới nhiệt độ cao, còn dây nối với bóng đèn hầu như không nóng lên?
Chủ đề 2. ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ
C4.
nhỏ hơn
Theo ĐL Jun-Lenxơ, Q tỏa ra tỉ lệ thuận với điện trở R dây.
Nên ở dây đồng Q tỏa ra nhỏ hơn Q tỏa ra ở dây vônfam của đèn, vì vậy dây đồng không nóng còn dây vonfam nóng đỏ và phát sáng.
nhỏ hơn
HƯỚNG DẪN TỰ HỌC
- Học bài theo vở ghi và SGK phần ghi nhớ.
Làm bài tập ở SBT từ bài: 16-17.1 đến 16-17.3 /SBT/tr42
Dựa vào phần hướng dẫn ở SGK chuẩn bị trước 3 bài tập ở SGK trang 47
Đọc thêm phần “Có thể em chưa biết”
CHÀO TẠN BIỆT CÁC EM
V
Ậ
T
L
Ý
9
CHÀO MỪNG CÁC EM ĐẾN VỚI LỚP HỌC TRỰC TUYẾN
Những gì chúng ta biết ngày hôm nay sẽ lỗi thời vào ngày hôm sau. Nếu chúng ta ngừng học tập thì chúng ta sẽ ngừng phát triển.
?. Dây tóc bóng đèn có nóng lên không? Dây nối từ nguồn điện đến bóng đèn có nóng lên không?
?. Tại sao với cùng một dòng điện chạy qua thì dây tóc bóng đèn nóng tới nhiệt độ cao, còn dây nối với bóng đèn thì hầu như không nóng lên?
Dây tóc bóng đèn (thường làm bằng vonfam) nóng đến phát sáng (nhiệt độ trên 20000 C), nhưng dây nối với bóng đèn (làm bằng đồng) thì hầu như không nóng lên. Tại sao như vậy? Định luật Jun – Len-xơ sẽ giúp chúng ta giải quyết vấn đề này.
ĐỊNH LUẬT JUN - LEN-XƠ
Chủ đề 2
2 tiết
Quan sát các hình dưới đây, hãy hoàn thành yêu cầu a,b mục 1 và yêu cầu a mục 2 phần I/44 trong 2 phút.
Điện năng -> nhiệt năng + năng lượng ánh sáng:
Điện năng -> nhiệt năng + cơ năng:
Biến đổi toàn bộ điện năng -> nhiệt năng:
a/Điện năng -> nhiệt năng + năng lượng ánh sáng: Bóng đèn dây tóc, Đèn huỳnh quang, Đèn compắc...
b/Điện năng -> nhiệt năng + cơ năng: Máy bơm nước, quạt điện, máy khoan…
a/Điện năng -> nhiệt năng : Ấm điện, nồi cơm điện, bếp điện, bàn là điện ( bàn ủi)…
2. Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
Chủ đề 2. ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ
I. Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
b/ 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.
Dây Constantan
Hoặc dây Nikêlin
Vậy:
Hãy so sánh điện trở suất của dây dẫn bằng hợp kim nikêlin hoặc constantan với các dây dẫn bằng đồng.
Từ các dụng cụ điện trên ta thấy: Dòng điện chạy qua vật dẫn thường gây ra tác dụng nhiệt. Nhiệt lượng toả ra khi đó phụ thuộc vào những yếu tố nào? Và phụ thuộc như thế nào?
Điện năng A
Nhiệt năng Q
A= P. t = I2.R.t
Q = I2.R.t
Q = I2Rt
2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra
Kiểm tra hệ thức định luật Jun – Lenxơ
Mục đích của thí nghiệm là gì?
Em hãy mô tả thí nghiệm và nêu tác dụng của các dụng cụ điện có trong thí nghiệm ?
Chủ đề 2. ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ
II. Định luật Jun – Len-xơ
1. Hệ thức của định luật
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=5 .Sau thời gian t=300s, nhiệt kế cho biết nhiệt độ tăng t=9,50C. Biết nhiệt dung riêng nước là c1=4200J/kg.K và của nhôm c2= 880J/kg.K
Tóm tắt:
m1= 200g = 0,2kg
m2= 78g =0,078kg
c1 = 4 200J/kg.K
c2 = 880J/kg.K
I = 2,4(A)
R = 5()
t = 300(s)
t0 = 9,50C
C1. A = ?
C2. Q= ?
C3. So sánh A và Q.
C1. Hãy tính điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian 300s.
Tóm tắt:
m1= 200g = 0,2kg
m2= 78g =0,078kg c1 = 4 200J/kg.K
c2 = 880J/kg.K
I = 2,4(A)
R = 5()
t = 300(s)
t0 = 9,50C
C1. A = ?
C2. Q= ?
C3. So sánh A và Q.
C1.Điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian 300s là:
A = I2Rt
A = I2Rt = (2,4)2.5.300 = 8640 (J)
2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra
Chủ đề 2. ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ
II. Định luật Jun – Len-xơ
1. Hệ thức của định luật: Q = I2Rt
C2. Hãy tính nhiệt lượng Q mà nước và bình nhôm nhận được trong thời gian trên.
Q = m.c.∆t
Q = Q1(nước) + Q2(nhôm)
C2. Nhiệt lượng Q mà nước và bình nhôm nhận được là:
Q = Q1 + Q2 = m1.c1.∆t0 + m2.c2.∆t0
=0,2.4200.9,5 + 0,078.880.9,5
= 7980 +652,08 =8632,08 (J)
C3. Hãy so sánh A và Q và nêu nhận xét.
Ta thấy Q A
Q = A
Q = I2Rt
Nếu tính cả phần nhiệt lượng truyền ra môi trường xung quanh thì:
Mối quan hệ giữa Q,I,R và t trên đây đã được nhà vật lí người Anh J.P.Jun (James Prescott Joule, 1818-1889) và nhà vật lí học người Nga H.Len-xơ (Heinrich Lenz, 1804-1865) đã độc lập tìm ra bằng thực nghiệm và được phát biểu thành định luật mang tên hai ông: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ
J.P.Jun
H.Len-xơ
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
I: là cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn (A)
t: là thời gian dòng điện chạy qua dây dẫn (s)
Q: là nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn (J)
3. Phát biểu định luật:
Q = 0,24I2Rt (Cal)
1J = 0,24 Cal ; 1Cal = 4,18J
Trong đó:
Lưu ý: Nếu nhiệt lượng Q đo bằng Calo
Chủ đề 2. ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ
II. Định luật Jun – Len-xơ
2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra
1. Hệ thức của định luật: Q = I2Rt
Một số thiết bị đốt nóng bằng điện có ích …
trong sản xuất …
trong sinh hoạt …
Nhưng một số thiết bị khác như: động cơ điện, thiết bị điện … sự tỏa nhiệt là vô ích thậm chí là có hại!
Theo các em, có khi nào dòng điện chạy qua quạt điện mà điện năng chuyển hoá hoàn toàn thành nhiệt năng không? Khi đó sẽ có hiện tượng gì xảy ra với quạt điện?
Để giảm sự tỏa nhiệt của dây dẫn điện, thiết bị điện cần …
Tránh mua
Nên sử dụng dây dẫn điện…
Trong các loại đèn trên chúng ta nên sử dụng loại đèn nào? Vì sao
Trong các loại đèn trên chúng ta nên sử dụng loại đèn compắc,
Đèn huỳnh quang Vì có hiệu suất phát sáng cao tiết kiệm điện, giảm
Chi tiêu cho gia đình, cơ quan trường học, xí nghiệp…
không nên
Sử dụng đèn sợi đốt trong chiếu sáng, vì …
Hãy hưởng ứng Giờ Trái Đất là sự kiện quốc tế hàng năm, do Quỹ Quốc tế Bảo vệ Thiên nhiên phát động khuyến khích mọi người tắt đèn điện và các thiết bị điện không ảnh hưởng lớn đến sinh hoạt trong một giờ, từ 20h30-21h30 ngày thứ 7 cuối tháng ba hàng năm. Bắt đầu từ Sydney nước Úc năm 2007. Việt Nam tham gia Giờ Trái Đất từ năm 2009. Hiện nay logo của Giờ Trái Đất được thêm dấu “+” sau số 60 với ý nghĩa Giờ Trái Đất không chỉ dừng lại ở 60 phút mà còn nhiều hơn thế nữa. Mục đích của sự kiện này nhằm đề cao việc tiết kiệm điện, làm giảm lượng khí thải điôxít cacbon gây ra hiệu ứng nhà kính khiến trái đất nóng lên và biến đổi khí hậu toàn cầu. Nhắc nhở mọi người hãy hành động thường xuyên hơn trong việc bảo vệ môi trường hành tinh xanh của chúng ta.
Là một học sinh em đã, đang và sẽ làm gì để tiết kiệm năng lượng bảo vệ môi trường sống của chúng ta?
Nhắc nhở mọi người xung quanh cùng tiết kiệm năng lượng như: Tắt các thiết bị điện không cần thiết, không bỏ thừa mứa thức ăn, phân loại rác, bỏ rác đúng nơi quy định,sử dụng tiết kiệm giấy trong học tập và việc làm….
III. Vận dụng
C4: Tại sao cùng một dòng điện chạy qua thì dây tóc bóng đèn nóng sáng lên tới nhiệt độ cao, còn dây nối với bóng đèn hầu như không nóng lên?
Chủ đề 2. ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ
C4.
nhỏ hơn
Theo ĐL Jun-Lenxơ, Q tỏa ra tỉ lệ thuận với điện trở R dây.
Nên ở dây đồng Q tỏa ra nhỏ hơn Q tỏa ra ở dây vônfam của đèn, vì vậy dây đồng không nóng còn dây vonfam nóng đỏ và phát sáng.
nhỏ hơn
HƯỚNG DẪN TỰ HỌC
- Học bài theo vở ghi và SGK phần ghi nhớ.
Làm bài tập ở SBT từ bài: 16-17.1 đến 16-17.3 /SBT/tr42
Dựa vào phần hướng dẫn ở SGK chuẩn bị trước 3 bài tập ở SGK trang 47
Đọc thêm phần “Có thể em chưa biết”
CHÀO TẠN BIỆT CÁC EM
 








Các ý kiến mới nhất