CHÀO CÁC EM HS LỚP 9
THAM GIA HỌC TRỰC TUYẾN
MÔN VẬT LÍ !
KHỞI ĐỘNG
Nêu các công thức tính công của dòng điện (điện năng tiêu thụ)?
A = P t
A = UIt = I2Rt = t
Câu 2: Nêu công thức tính nhiệt lượng thu vào của một vật.
Q = m.c.∆t0 = m.c.(t2-t1)
ĐẶT VẤN ĐỀ
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?
BÀI 16: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ
TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG
1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
Ví dụ:
1. Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
Ví dụ:
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.
a) Kể tên ba dụng cụ biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần thành năng lượng ánh sáng.
b) Kể tên ba dụng cụ biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần thành cơ năng.
a) Kể tên ba dụng cụ có thể biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng.
B ài 16: ĐỊnh luật jun-len-xơ
M?t ph?n di?n nang du?c bi?n d?i th�nh nhi?t nang + Nang lu?ng ỏnh sỏng.
Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng + cơ năng .
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 được biến đổi thành nhiệt năng
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
1,7.10-8 < 0,4.10-6 < 0,5.10-6

Vậy:
Hãy so sánh điện trở suất của dây dẫn bằng hợp kim nikêlin hoặc constantan với các dây dẫn bằng đồng.
II. ĐỊNH LUẬT JUN – LEN XƠ
1. Hệ thức của định luật
Điện năng A
Nhiệt năng Q
A= P. t = I2.R.t
Q = I2.R.t
II. ĐỊNH LUẬT JUN – LEN - XƠ
1. Hệ thức của định luật:
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?
Q = I2Rt
B ài 16: ĐỊnh luật jun-len-xơ
Kh?i lu?ng nu?c m1=200g du?c d?ng trong bỡnh b?ng nhụm cú kh?i lu?ng m2=78g v� du?c dun b?ng m?t dõy di?n tr?.
Di?u ch?nh bi?n tr? d? ampe k? ch? I=2,4A v� k?t h?p v?i s? ch? c?a vụn k? bi?t du?c di?n R=5?
.
Sau th?i gian t=300s, nhi?t k? cho bi?t nhi?t d? tang ?t0=9,50C.
II. ĐỊNH LUẬT JUN – LEN - XƠ
1. Hệ thức của định luật:
2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra
10
45
15
30
60
A
V
K
5
10
20
25
40
35
50
55
t = 300s ; t0 = 9,50C
I = 2,4A ; R = 5Ω
m1 = 200g = 0,2kg
m2 = 78g = 0,078kg
Thí nghiệm mô phỏng
250C
34,50C
+
_
c1 = 4200J/kg.K
c2 = 880J/kg.K
2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra
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.
C2: Hãy tính nhiệt lượng Q mà nước và bình nhôm nhận được trong thời gian trên.
C3: Hãy so sánh A và Q và nêu nhận xét, lưu ý rằng có một phần nhỏ nhiệt lượng truyền ra môi trường xung quanh.
2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra
C1: Điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian trên là:
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.
C2: Nhiệt lượng Q mà nước và bình nhôm nhận được là:
Vậy: A = 8640 J
Q = 8632,08 J
C3: Ta thấy Q ≈ A . Nếu tính cả phần nhỏ nhiệt lượng truyền ra môi trường xung quanh thì Q = A= I2Rt
A = I2Rt = (2,4)2.5.300 = 8640 (J)
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)
J.P.Jun
H.Len-xơ
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 – LENXƠ
B ài 16: ĐỊnh luật jun-len-xơ
3.Phỏt bi?u d?nh lu?t:
Q = I2Rt
Trong đó:
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.
Lưu ý: Nếu nhiệt lượng Q đo bằng Calo
Q = 0,24I2Rt (Cal)
Đối với các thiết bị đốt nóng như bàn là, bếp điện, lò sưởi việc tỏa nhiệt là có ích.



Nhưng một số thiết bị khác như : động cơ điện, các thiết bị điện tử gia dụng khác viêc tỏa nhiệt là vô ích.









B ài 16: ĐỊnh luật jun-len-xơ

17.1 SBT: Định luật Jun - Len-xơ cho biết điện năng biến đổi thành:
TRẮC NGHIỆM
X

TRẮC NGHIỆM
Phát biểu nào dưới đây là không đúng? Nhiệt lượng toả ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua:
A. tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện, với điện trở của dây dẫn và thời gian dòng điện chạy qua.
B. tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn, với cường độ dòng điện, và thời gian dòng điện chạy qua.
C. tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện, với điện trở của dây dẫn và thời gian dòng điện chạy qua.
D. tỉ lệ thuận với bình phương hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn, với thời gian dòng điện chạy qua và tỉ lệ nghịch với điện trở của dây dẫn.
X
III.VẬN DỤNG
C4: Hãy giải thích điều nêu ra trong phần mở đầu của bài: 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?
Dòng điện chạy qua dây tóc bóng đèn và dây nối đều có cùng cường độ vì chúng được mắc nối tiếp. Theo định luật Jun-Len xơ Q=I2.R.t, nhiệt lượng tỏa ra ở dây tóc và ở dây nối tỉ thuận với cùng điện trở của từng đoạn dây . Dây tóc có điện trở lớn nên nhiệt lượng tỏa 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 tỏa ra ít và truyền phần lớn cho môi trường,do đó dây hầu như không nóng lên.
Giải:
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 ra môi trường. Tính thời gian đun sôi nước. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K
Tóm tắt:
U=220V
P =1000W
V = 2l => m = 2kg t01 = 200C ;
t02 = 1000C;
c = 4200 J/kg.K. t = ?
Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng vỏ ấm và nhiệt lượng toả ra môi trường thì:
A = Q
P.t = mc(t02 – t01) nên
Thời gian đun sôi nước là :


III. VẬN DỤNG
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.
Hệ thức: Q = I2Rt
Q = 0,24 I2Rt (calo)
Trong đó:
Q là nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn; đơn vị là Jun (J)
I là cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn; đơn vị là ampe (A)
R là điện trở của dây dẫn; đơn vị Ôm (Ω)
t thời gian dòng điện chạy qua dây dẫn; đơn vị là giây (s)
Ghi nhớ
Có thể em chưa biết.
Tuyø theo vaät lieäu vaø tieát dieän daây daãn maø caùc daây daãn chæ chòu ñöôïc nhöõng doøng ñieän coù cöôøng ñoä nhaát ñònh . Quaù möùc ñoù, theo ñònh luaät Jun – Lenxô, daây daãn coù theå noùng ñoû, laøm chaûy voû boïc vaø gaây hoaû hoaïn. Söû duïng caàu chì maéc noái tieáp vôùi moãi duïng cuï ñieän, khi coù söï coá, cöôøng ñoä doøng ñieän trong maïch taêng leân quaù möùc cho pheùp, thì daây chì seõ noùng chaûy vaø ngaét maïch töï ñoäng, traùnh ñöôïc toån thaát. Vì theá daây chì vaø daây daãn ñieän phaûi coù tieát dieän ñöôïc tính toaùn phuø hôïp vôùi cöôøng ñoä doøng ñieän ñònh möùc
Bảng 1 : Tiết diện của dây đồng và dây chì được quy định theo cường độ dòng điện định mức
Học thuộc ghi nhớ của bài
Đọc “Có thể em chưa biết”
Làm bài tập 16-17.5; 16.7.6 SBT