Bài giảng Vật lý 9 - Tiết 17: Định luật Jun - Lenxơ

Dòng điện chạy qua vật dẫn sẽ gây ra tác dụng nhiệt. Nhiệt lượng tỏa ra phụ thuộc vào các yếu tố nào?Tại sao với cùng một dòng điện chạy qua thì dây tóc bóng đèn nóng lên tới nhiệt độ cao , còn dây nối với bống đèn hầu như không nóng lên ? TIẾT 17: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ1.Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năngI.Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng a)Trong soá caùc thieát bò hay duïng cuï sau, thieát bò hay duïng cuï naøo bieán ñoåi ñieän naêng ñồng thời thaønh nhieät naêng vaø naêng löôïng aùnh saùng?a) Moät phaàn ñieän naêng ñöôïc bieán ñoåi thaønh nhieät naêng vaø naêng löôïng aùnh saùng: - Boùng ñeøn daây toùc, ñeøn huyønh quang, ñeøn compac  Trong soá caùc thieát bò hay duïng cuï sau, thieát bò hay duïng cuï naøo bieán ñoåi ñieän naêng ñoàng thôøi thaønh nhieät naêng vaø cô naêng?b) Moät phaàn ñieän naêng ñöôïc bieán ñoåi thaønh nhieät naêng vaø cô naêng: - Maùy bôm nöôùc, maùy khoan, quaït ñieän Vậy điện năng có thể biến đổi thành những dạng năng lượng nào?TIẾT 17: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ1.Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năngI.Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng- Điện năng có thể biến đổi thành : nhiệt năng và năng lượng ánh sáng, cơ năng và nhiệt năng.2.Toàn bộ điện năng biến đổi thành nhiệt năng: Trong soá caùc thieát bò hay duïng cuï sau, thieát bò hay duïng cuï naøo bieán ñoåi toaøn boä ñieän naêng thaønh nhieät naêng.2. Toaøn boä ñieän naêng ñöôïc bieán ñoåi thaønh nhieät naêng: + Maùy taém nöôùc noùng, noài côm ñieän, baøn uûi ñieän,aám ñieän+ Boä phaän chính cuûa caùc duïng cuï naøy laø moät daây daãn baèng hôïp kim Nikeâlin hoaëc Constantan.So sánh điện trở suất của các loại dây trên với dây dẫn bằng đồng ?Điện năng có thể biến đổi hoàn toàn thành nhiệt năng khi nào ?TIẾT 17: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ1.Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năngI.Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng- Điện năng có thể biến đổi thành : nhiệt năng và năng lượng ánh sáng, cơ năng và nhiệt năng.2.Toàn bộ điện năng biến đổi thành nhiệt năng:- Điện năng có thể biến đổi hoàn toàn thành nhiệt năng đối với những dây điện trở có điện trở suất lớn.II. Định luật Jun - Len-Xơ:Công thức tính điện năng tiêu thụ :A = U.I.tVới U = I.RVậy A =I2.R.tTheo định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng : A = Q1. Hệ thức định luật :I2 .R.tNên Q =TIẾT 17: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ1.Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năngI.Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng- Điện năng có thể biến đổi thành : nhiệt năng và năng lượng ánh sáng, cơ năng và nhiệt năng.2.Toàn bộ điện năng biến đổi thành nhiệt năng:- Điện năng có thể biến đổi hoàn toàn thành nhiệt năng đối với những dây điện trở có điện trở suất lớn.II. Định luật Jun - Len-Xơ:1. Hệ thức định luật :Q = I2 R.t.Trong đó:I : cường độ dòng điện (A)R : Điện trở ( )t : thời gian (s)Q : nhiệt lượng (J)2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra:AVK2. XÖÛ LÍ KEÁT QUAÛ CUÛA THÍ NGHIEÄM KIỂM TRAm1 = 200g = 0,2kg ; m2 = 78g = 0,078kg ; c1 = 42 00J/kg.K ; c2 = 880J/kg.KI = 2,4 A ; R = 5  ; t = 300 s ; t = 9,50C0CSINH HOAÏT NHOÙMm1 = 200g = 0,2kg ; m2 = 78g = 0,078kg ; c1 = 42 00J/kg.K ; c2 = 880J/kg.KI = 2,4 A ; R = 5  ; t = 300 s; t = 9,50CNhoùm 1,4: C1: Haõy tính ñieän naêng A cuûa doøng ñieän chaïy qua daây ñieän trôû trong thôøi gian 300sNhoùm 2 : C2 : Haõy tính nhieät löôïng Q1 maø nöôùc nhaän ñöôïc trong thôøi gian 300s. Nhoùm 3 : C2 : Haõy tính nhieät löôïng Q2 maø bình nhoâm nhaän ñöôïc trong thôøi gian 300s.C1 : Ñieän naêng A cuûa doøng ñieän chaïy qua daây ñieän trôû: Q1 = c1m1t0 =Q2 = c2m2t0 =Nhieät löôïng Q do caû bình vaø nöôùc nhaän ñöôïc: C 3: Ta thaáy A  Q Neáu tính caû phaàn nhoû nhieät löôïng truyeàn ra moâi tröôøng xung quanh thì A = Q = I2.R.tQ = Q1+ Q2 =A = I Rt =C2 : Nhieät löôïng Q1 do nöôùc nhaän ñöôïc :Nhieät löôïng Q2 do bình nhoâm nhaän ñöôïc :22So sánh A và Q biết rằng có phần nhỏ nhiệt lượng truyền ra môi trường ?(2,4) .5.300 = 8640(J)4200.0,2.9,5 = 7980 (J)880.0,078.9,5 = 652,08 (J)7980 + 652,08 = 8632,08 (J)TIẾT 17: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ1.Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năngI.Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng- Điện năng có thể biến đổi thành : nhiệt năng và năng lượng ánh sáng, cơ năng và nhiệt năng.2.Toàn bộ điện năng biến đổi thành nhiệt năng:- Điện năng có thể biến đổi hoàn toàn thành nhiệt năng đối với những dây điện trở có điện trở suất lớn.II. Định luật Jun - Len-Xơ:1. Hệ thức định luật :Q = I2 R.t.Trong đó:I : cường độ dòng điện (A)R : Điện trở ( )t : thời gian (s)Q : nhiệt lượng (J)2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra: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.* Nếu Q đo bằng đơn vị calo thì công thức được viết : Q = 0,24.I2 R.t (Cal)1 calo = 0,24 JunIII.Vận dụng:C4: Taïi sao vôùi cuøng moät doøng ñieän chaïy qua thì daây toùc boùng ñeøn noùng leân tôùi nhieät ñoä cao, coøn daây noái vôùi boùng ñeøn haàu nhö khoâng noùng leân ? TIẾT 17: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠIII.Vận dụng :I.Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năngII. Định luật Jun - Len-Xơ:III.Vận dụng:TIẾT 17: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠC4: Doøng ñieän chaïy qua daây toùc boùng ñeøn vaø daây noái ñeàu coù cuøng cöôøng ñoä vì chuùng maéc noái tieáp. Theo ñònh luaät Jun - Len-xô thì Q  R, daây toùc coù R lôùn neân Q toaû ra nhieàu, do ñoù daây toùc noùng leân tôùi nhieät ñoä cao vaø phaùt saùng. Coøn daây noái coù ñieän trôû nhoû neân nhieät löôïng toaû ra ít vaø truyeàn phaàn lôùn cho moâi tröôøng xung quanh, do ñoù daây noái haàu nhö khoâng noùng leân ( coù nhieät ñoä gaàn nhö baèng nhieät ñoä moâi tröôøng).I.Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năngII. Định luật Jun - Len-Xơ:III.Vận dụng:TIẾT 17: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠC5: Moät aám ñieän coù ghi 220V-1000W ñöôïc söû duïng vôùi hieäu ñieän theá 220V ñeå ñun soâi 2lít nöôùc töø nhieät ñoä ban ñaàu laø 200C. Boû qua nhieät löôïng laøm noùng voû aám vaø nhieät löôïng toaû vaøo moâi tröôøng, tính thôøi gian ñun soâi nöôùc. Bieát nhieät dung rieâng cuûa nöôùc laø 4200J/kg.KI.Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năngII. Định luật Jun - Len-Xơ:III.Vận dụng:C5:Udm = 220V = U P dm = 1000WV = 2lít => m = 2kgt01 = 200Ct02 = 1000Cc = 4200 J/kg.K t = ?TIẾT 17: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ Theo ñònh luaät baûo toaøn naêng löôïng: A = Q hay P .t = cm(t02 – t01) Thôøi gian ñun soâi nöôùc laø :PI.Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năngII. Định luật Jun - Len-Xơ:Q = I2 R.t I : cđdđ (A)R :ñieän trôû( )t : thời gian (s)Q : nhiệt lượng (J) Q coù ñôn vò calo thì heä thöùc ñònh luaät laø: Q = 0,24.I2 R.t (Cal)COÙ THEÅ EM CHÖA BIEÁTTuyø 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 – Len-xô, daây daãn coù theå noùng ñoû, laøm chaùy voû boïc vaø gaây hoaû hoaïn. Söû duïng caàu chì maéc noái tieáp vôùi moãi duïng cuï duøng ñieän, khi coù söï coá, cöôøng ñoä doøng ñieän taêng 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.Tieát dieän cuûa daây ñoàng vaø daây chì ñöôïc quy ñònh theo cöôøng ñoä doøng ñieän ñònh möùc:Cöôøng ñoä doøng ñieän ñònh möùc (A)Tieát dieän daây ñoàng (mm2)Tieát dieän daây chì (mm2)12,5100,10,50,750,31,13,8DAËN DOØ+ Hoïc thuoäc noäi dung ñònh luaät Jun – Len-xô, coâng thöùc vaø caùc ñaïi löôïng coù trong coâng thöùc+ Laøm baøi taäp 17.3, 17.4 ,17.5 ,17.6 (SBT)+ Vaän duïng coâng thöùc ñònh luaät Jun-Len-Xô trong giaûi baøi taäp ôû tieát sau. Chào các thầy cô Chúc các em học tốt.CHÀO MỪNG THẦY CÔ VỀ DỰ HỘI GIẢNGMÔN LÝ 9