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

Lệ Thu VL9*    KAV250C34,50C+-Lệ Thu VL9*Kieồm tra miệng:Caõu 1 : Vieỏt coõng thửực tớnh coõng cuỷa doứng ủieọn. Cho bieỏt teõn vaứ ủụn vũ cuỷa caực ủaùi lửụùng coự trong coõng thửực.Cõu 2: Viết cụng thức tớnh nhiệt lượng của một vật thu vào hay tỏa ra. Cho bieỏt teõn vaứ ủụn vũ cuỷa caực ủaùi lửụùng coự trong coõng thửực( đó học ở lớp 8 ) TL: A = U.I.t Trong đó : U : HĐT ( V) I : CĐDĐ ( A) t : thời gian (s) A: Công của dòng điện (J) TL: Q = m.c. Trong đó : m :Khối lượng ( kg) c : Nhiệt dung riêng (J/kg.K) : độ tăng nhiệt độ (0C) Q: Nhiệt lượng (J)t0 t0 Lệ Thu VL9*Tiết 16 - Bài 16ĐỊNH LUẬT JUN - LEN-XƠLệ Thu VL9*Tiết 16 - Bài 16 : ĐỊNH LUẬT JUN - LEN-XƠI. Trường hợp điện năng được biến đổi thành nhiệt năng 1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt nănga) Hãy kể tên ba dụng cụ biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần thành năng lượng ánh sáng.Mỏ hànBàn làMáy khoanMáy bơm nướcMáy sấy tócĐèn tuýpĐèn com pắc12V-6WĐèn dây tócBếp điệnb) Hãy kể tên ba dụng cụ biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần thành cơ năng.Lệ Thu VL9*Tiết 16 - Bài 16 : ĐỊNH LUẬT JUN - LEN-XƠI. Trường hợp điện năng được biến đổi thành nhiệt năng 1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năngBa dụng cụ đó làMỏ hànBàn làMáy khoanMáy bơm nướcMáy sấy tócĐèn tuýpĐèn com pắc12V-6WĐèn dây tócBếp điệnĐèn tuýpĐèn com pắc12V-6WĐèn dây tóca)Máy khoanMáy bơm nướcMáy sấy tócb)Lệ Thu VL9*Tiết 16 - Bài 16 : ĐỊNH LUẬT JUN - LEN-XƠI. Trường hợp điện năng được biến đổi thành nhiệt năng 1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt nănga. Hãy kể tên ba dụng cụ điện có thể biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng 2. Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năngMỏ hànBàn làBa dụng cụ đó là :Bếp điệnLệ Thu VL9*Tiết 16 - Bài 16 : ĐỊNH LUẬT JUN - LEN-XƠI. Trường hợp điện năng được 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 2. Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năngDây ĐồngDây NikêlinDây Constantan1,7.10-8 0,4.10-6 0,5.10-6Dây ConstantanHoặc dây Nikêlin Hãy so sánh điện trở suất của các dây dẫn hợp kim này với dây dẫn bằng đồng?Vậy dõy dẫn bằng đồng cú điện trở suất nhỏ hơn rất nhiều so với dõy dẫn bằng Constantan và NikờlinLệ Thu VL9*Tiết 16 - Bài 16 : ĐỊNH LUẬT JUN - LEN-XƠI. Trường hợp điện năng được biến đổi thành nhiệt năngII. Định luật Jun – Len-Xơ 1. Hệ thức của định luậtNhiệt lượng toả ra ở dây dẫn điện trở R khi có dòng điện cường độ I chạy qua trong thời gian t là : Q=I2RtTa có : A = P.t=U.I.tmà U = I.R => A = I2.R.tMà toàn bộ công sinh ra trong đoạn mạch chuyển hóa hoàn toàn thành nhiệt năng nên: A = QLệ Thu VL9*Tiết 16 - Bài 16 : ĐỊNH LUẬT JUN - LEN-XƠI. Trường hợp điện năng được biến đổi thành nhiệt năngII. Định luật Jun - Len-Xơ 1. Hệ thức của định luật 2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm traKAV250C34,50C+Hình bên mô tả TN xác định điện năng sử dụng và nhiệt toả ra. Khối lượng nước m1=200g được đựng trong bình bằng nhôm có khối lượng m2=78g và được đun nóng bằng dây điện trở. Điều chỉnh biến trở để ampe kế chỉ I=2,4A và kết hợp số chỉ của vôn kế biết điện trở của dây là R=5 Sau thời gian t=300s, nhiệt kế cho biết nhiệt độ tăng 9,50C. Biết NDR của nước c1=4200J/kg.K và của nhôm c2=880J/kg.KLệ Thu VL9*C1: Hãy tính điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian trên.A = I2Rt = (2,4)2.5.300 = 8 640JC2 Hãy tính nhiệt lượng Q mà nước và bình nhôm nhân được trong thời gian đó.Q1=c1m1 = 4 200.0,2.9,5 = 7980 JQ2=c2m2 = 880.0,078.9,5= 652,08 JNhiệt lượng nước và ấm nhôm nhận được là: Q=Q1+Q2 = 8632,08 Jt0 t0 C1: Điện năng A của dòng điệnC2: Nhiệt lượng nước nhận được là:Nhiệt lượng ấm nhôm nhận được là: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.C3:Nếu tính cả phần nhỏ nhiệt lượng truyền ra môi trường xung quanh thì Q = ACho biếtm1 = 200g = 0,2kgm2 = 78g = 0,078kgc1 = 4200 J/kg.Kc2 = 880 J/kg.KI = 2,4A ; R = 5Ωt = 300s ; t = 9,50C , A = ? , Q = ? , so sánh A và QGiảiLệ Thu VL9*Tiết 16 - Bài 16 : ĐỊNH LUẬT JUN - LEN-XƠI. Trường hợp điện năng được biến đổi thành nhiệt năngII. Định luật Jun - Len-Xơ1. Hệ thức của định luật2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra3. Phát biểu định luậtMối quan hệ giữa Q, I, R và t trên đây đã được nhà vật lý người AnhJ.P.Jun (James Prescott Joule, 1818-1889)Và nhà vật lý người NgaH.Len-xơ (Heinrich Lenz, 1804-1865)độc lập tìm ra bằng thực nghiệm và phát biểu thành định luật mang tên hai ôngNhiệt lượng toả ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua tỷ lệ với bình phương cường độ dòng điện, với điện trở của dây dẫn và thời gian dòng điện chạy qua. Q = I2.R.t Lệ Thu VL9*Tiết 16 - Bài 16 : ĐỊNH LUẬT JUN - LEN-XƠI. Trường hợp điện năng được biến đổi thành nhiệt năngII. Định luật Jun - Len-Xơ	1. Hệ thức của định luật	2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra	3. Phát biểu định luậtJ.P.Jun (James Prescott Joule, 1818-1889)H.Len-xơ (Heinrich Lenz, 1804-1865)Hệ thức của định luật Jun-Len-xơ: Q= I2RtNếu đo nhiệt lượng Q bằng đơn vị calo thì hệ thức của định luật Jun-Len-xơ là Q=0,24I2RtNhiệt lượng toả ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua tỷ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện, với điện trở của dây dẫn và thời gian dòng điện chạy qua. Lệ Thu VL9*Tiết 16 - Bài 16 : ĐỊNH LUẬT JUN - LEN-XƠI. Trường hợp điện năng được biến đổi thành nhiệt năngII. Định luật Jun - Len-XơIII. Vận dụngC4 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 ?TL Dòng điện chạy qua dây tóc bóng đèn và dây nối đều có cùng cường độ vì chúng mắc nối tiếp với nhau. Theo định luật Jun - Len-xơ, nhiệt lượng toả ra ở dây tóc và ở 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 đến nhiệt độ cao và phát ra ánh sáng. Còn dây nối có điện trở nhỏ nên nhiệt lượng toả ra ít và truyền phần lớn cho môi trường xung quanh, do đó, dây nối hầu như không nóng lên (có nhiệt độ gần bằng nhiệt độ của môi trường).Lệ Thu VL9*Tiết 16 - Bài 16 : ĐỊNH LUẬT JUN - LEN-XƠI. Trường hợp điện năng được biến đổi thành nhiệt năngII. Định luật Jun - Len-XơIII. Vận dụngC5: Một ấm điện có ghi 220V-1000W được sử dụng với hiệu điện thế 220Vđể 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.KTóm tắt: AĐ : 220V- 1000W V = 2l => m = 2kg t1 = 200C ; t2 = 1000C c = 4200 J/kg.K. t = ? Theo định luật bảo toàn năng lượng: A = Q P.t = cm(t2 – t1) Thời gian đun sôi nước là :Ta có : A = P.tQ = mcLệ Thu VL9*GDMTVới nhiệt tỏa ra được tính theo công thức : Q= I2RtĐối với các thiết bị đốt nóng như : Bàn là, bếp điện, lò sưởi . ... Việc tỏa nhiệt là có ích. Nhưng một số thiết bị sử dụng điện khác là vô ích như : Động cơ điện, thiết bị điện tử . . . Để tiết kiệm điện năng cần giảm sự toả nhiệt hao phí bằng cách giảm điện trở nội (điện trở trong)của chúngLệ Thu VL9*(J)(calo)Lệ Thu VL9*Cõu 1: Định luật Jun-Lenxơ cho biết điện năng biến đổi thành:A. Quang năngB. Nhiệt năngC. Cơ năngD. Hóa năngCõu 2: Mối quan hệ giữa nhiệt lượng Q toả ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua và cường độ dòng điện I, điện trở R của dây dẫn và thời gian t được biểu thị bằng hệ thức nào dưới đây?A. Q = I.R2.t 	C. Q = I.R.t2B. Q = I.R.t 	D. Q = I2.R.t Lệ Thu VL9*Hướng dẫn học tập *Đối với bài học ở tiết học này:- Học phần ghi nhớ, đọc phần có thể em chưa biết.Làm bài tập 16-17.1 đến 16-17.6) trang 23 SBTXem lại các công thức đã học *Đối với bài học ở tiết học tiếp theo:Chuẩn bị bài: Bài tập vận dụng định luật Jun - Len-xơXem và làm trước các bài tập trang 47, 48 SGK theo gợi ý cách giải