Bài giảng Vật lý 9 - Bài 16: Định luật Jun - Lenxơ

BÀI 16 . ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠI. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG 1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng a. Hãy kể tên ba trong số các dụng cụ điện sau, dụng cụ điện nào biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần thành năng lượng ánh sáng?Maùy quaïtÑeøn sôïi ñoátKhoan ñieänNoài côm ñieänMaùy bôm nöôùcBaøn laøAÁm ñieänÑeøn huyønh quangÑeøn compacMaùy taém noùng laïnhMột phần điện năng biến đổi thành nhiệt năng và năng lượng ánh sángBoùng ñeøn daây toùcÑeøn huyønh quangÑeøn compacBÀI 16 . ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠb. Hãy kể tên ba trong số các dụng cụ sau, dụng cụ điện nào biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần thành cơ năng? Quaït ñieänQuaït ñieänNoài côm ñieänBaøn laøÑeøn compacÑeøn sôïi ñoátÑeøn huyønh quangMaùy bôm nöôùcKhoan ñieänAÁm ñieänMaùy taém noùng laïnh Một phần điện năng biến đổi thành nhiệt năng và cơ năngMaùy bôm nöôùcQuaït ñieänKhoan ñieänBÀI 16 . ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ 2. Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năngI. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG 1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năngBÀI 16 . ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠa. Trong số các dụng cụ điện sau, dụng cụ điện nào biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng ?Quaït ñieänNoài côm ñieänBaøn laøÑeøn compacÑeøn sôïi ñoátÑeøn huyønh quangMaùy bôm nöôùcKhoan ñieänAÁm ñieänMaùy taém noùng laïnh+ Bộ phận chính của các dụng cụ này là một dây dẫn bằng hợp kim Nikêlin hoặc constantan.Toàn bộ điện năng biến đổi thành nhiệt năng + Các dây dẫn hợp kim này có điện trở suất lớn hơn so với dây dẫn bằng đồng. Maùy taém noùng laïnhNoài côm ñieänBaøn laøAÁm ñieänBÀI 16 . ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ I. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI  THÀNH NHIỆT NĂNGII. ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ: 1. Hệ thức của định luật:Nhiệt lượng toả ra ở dây dẫn điện trở R khi có dòng điện cường độ I chạy qua trong thời gian t là: 	Q = I2Rt 2. Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng.1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng. BÀI 16 . ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ I. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH  NHIỆT NĂNGQ = I2Rt 2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra 1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng. 2. Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng.II. ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ: 1. Hệ thức cuả định luậtBÀI 16 . ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠAVKt = 300s ; t = 9,50CI = 2,4A ; R = 5Ωm1 = 200g = 0,2kgm2 = 78g = 0,078kgc1 = 4200J/kg.Kc2 = 880J/kg.K+-250C34,50CCho biết:m1= 200g = 0,2kg m2= 78g = 0,078kg c1 = 4 200J/kg.K c2 = 880J/kg.KI = 2,4(A) R = 5() t = 300(s) t = 9,50C Tính: A = ?; Q= ? SS Q với ACâu C1: Hãy tính điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian : 300sCâu C2: Hãy tính nhiệt lượng Q mà nước và bình nhôm nhận được trong thời gian 300s.Câu C3: So sánh A với Q và nêu nhận xét. C1: Điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở: A = UIt =I2Rt = (2,4)2.5.300 = 8640 (J)C2: Nhiệt lượng Q1 do nước nhận được Q1 = m1c1t = 0,2.4200.9,5 = 7980 (J)Nhiệt lượng Q2 do bình nhôm nhận được Q2 = m2c2t = 0,078.880. 9,5 = 652,08 (J)Nhiệt lượng Q do cả bình và nước nhận được Q = Q1+ Q2 = 7980 + 652,08 = 8632,08 (J)C3: Ta thấy Q  A ; Nếu tính cả phần nhiệt lượng truyền ra môi trường xung quanh thì: Q = A I. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG 2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm traII. ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ: 1. Hệ thức cuả định luậtBÀI 16 . ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ 3. Phát biểu định luật: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. I. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH  NHIỆT NĂNG 2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm traII. ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ: 1. Hệ thức cuả định luậtBÀI 16 . ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ 3. Phát biểu định luật:Hệ thức của định luật Jun –Len-Xơ: Q = I2RtTrong đó: I : đo bằng ampe(A); R: đo bằng ôm () t : đo bằng giây (s) thì Q đo bằng jun (J) Nếu đo nhiệt lượng Q bằng đơn vị calo thì Hệ thức của định luật Jun-Len-Xơ sẽ là : Q = 0,24.I2RtJames Prescott Joule (1818-1889)Heinrich Friedrich Emil LenzO (1804-1865)III. VẬN DỤNGC4. 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? C4. Dòng điện chạy qua dây tóc bóng đèn và dây nối đều có cùng cường độ dòng điện vì chúng mắc nối tiếp. Theo định luật Jun – Len-xơ thì Q ~ R, dây tóc bóng đèn có R lớn nên Q toả ra lớn do đó dây tóc nóng lên tới nhiệt độ cao . Còn dây nối có điện trở nhỏ nên nhiệt lượng toả ra ít và truyền một phần cho môi trường xung quanh, do đó dây nối hầu như không nóng lên.BÀI 16 . ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠIII. VẬN DỤNG:C5. Một ấm điện có ghi 220V-1000W được sử dụng với hiệu điện thế 220V để đun sôi 2lít nước từ nhiệt độ ban đầu là 200 C. 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.KBÀI 16 . ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠIII. VẬN DỤNG:Theo định luật Bảo toàn Năng Lượng C5. Cho biếtt = ? GIẢI:c = 4200J/kg.KU = Uđm =P =m =t1 =t2 =220V1000W2kg200C1000C P.t = m.c.(t2 – t1)A = Q BÀI 16 . ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ