Bài 16 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?. Bài 16 định luật Jun Len-xơ–I- Trường hợp điện năng
Trang 1Kiểm tra bài cũ
ĐVĐ
2
I Rt
U t R
Một điện trở R được mắc vào một hiệu điện thế U, trong thời gian t, cường độ dòng điện chạy qua điện trở là I Công thức nào cho phép tính công của dòng
điện ?
A A=U I t C A =
Viết biểu thức tính công của dòng điện Giải thích rõ
đơn vị của các đại lượng có mặt trong công thức.
Theo em ấm điện hoạt động dựa vào tác dụng nào
của dòng điện ?
Nhiệt lượng toả ra khi đó phụ thuộc vào những yếu
tố nào ? Sự phụ thuộc đó biểu thị bằng công thức
nào ?
đặt vấn đề
Trang 2Bài 16 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.
2- Toàn bộ điện năng được biến đổi
thành nhiệt năng.
Bóng đèn dây tóc, đèn compac, …
Khoan điện, quạt điện, máy bơm nước…
ấm điện, bình nước nóng, bàn là điện …
So sánh điện trở suất của dây
đồng với dây bằng hợp kim ?
có bộ phận chính là dây đốt nóng làm
bằng dây hợp kim có điện trở suất rất
lớn
Điện trở suất của nikêlinlà:
p 1 = 0,40.10-6
m
Ω
Điện trở suất của đồng:
p 3 = 1,7.10-8 Ωm
Điện trở suất của constantan:
p 2 = 0,50.10-6 Ωm
Trang 3Bài 16 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.
2- Toàn bộ điện năng được biến đổi
thành nhiệt năng.
II Định luật Jun Len-Xơ –
1- Hệ thức của định luật.
Xét trường hợp điện năng biến
đổi hoàn toàn thành nhiệt năng thì năng lượng toả ra ở dây dẫn
điện trở R khi có dòng điện cư ờng độ I chạy qua trong thời gian t được tính bằng công thức nào ?
Vì điện năng chuyển hoá hoàn toàn thành nhiệt năng, ta có:
A = U I t = I2Rt
⇒ Hệ thức của định luật:
Q =I2R t
Q = I2Rt
2-Xử lý kết quả thí nghiệm kiểm tra.
TN
Trang 4Bài 16 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.
2- Toàn bộ điện năng được biến đổi
thành nhiệt năng.
II Định luật Jun Len-Xơ –
1- Hệ thức của định luật.
Q = I2Rt
2-Xử lý kết quả thí nghiệm kiểm tra.
30
60
K
5 10
20 25
40 35
50 55
t = 300s; ∆t = 9,5 0 C
I = 2,4A; R = 5Ω
m 1 = 200g = 0,2kg
m 2 = 78g = 0,078kg
C 1 = 4 200J/kg.K
C 2 = 880J/kg.K
Nhóm 1, 2:
C1 Hãy tính điện năng A của
dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian trên.
Nhóm 3, 4:
C2 Hãy tính
nhiệt lượng
Q1 mà nước
trong thời gian 300s
Nhóm 5, 6:
C2 Hãy tính
nhiệt lượng
Q2 mà bình nhôm nhận đư
ợc trong thời gian 300s
Các nhóm trả lời vào phiếu
Trang 5Bài 16 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.
2- Toàn bộ điện năng được biến đổi
thành nhiệt năng.
II Định luật Jun Len-Xơ –
1- Hệ thức của định luật.
Q = I2Rt
2-Xử lý kết quả thí nghiệm kiểm tra.
t = 300s; ∆t o = 9,5 o C
I = 2,4A; R = 5Ω
m 1 = 200g = 0,2kg
m 2 = 78g = 0,078kg
C 1 = 4 200J/kg.K
C 2 = 880J/kg.K Cho biết:
So sánh Q và A
Điện năng của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian trên.
A = I 2 Rt = 2,4 2 5.300 = 8640 (J)
Q = Q1+ Q2 = (C1m1+ C2m2) ∆ t o
Nhiệt lượng nước và bình nhôm nhận
được là:
Q = 7980 + 652,08 = 8 632,08 (J)
So sánh ta thấy Q ≈ A Nếu tính cả phần nhiệt lượng truyền cho môi trường xung quanh thì Q = A
Trang 6Bài 16 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.
2- Toàn bộ điện năng được biến đổi
thành nhiệt năng.
II Định luật Jun Len-Xơ –
1- Hệ thức của định luật.
Q = I2Rt
2-Xử lý kết quả thí nghiệm kiểm tra.
So sánh ta thấy Q ≈ A
3 - Phát biểu định luật
a) Nội dung
b) Hệ thức Q = I 2 Rt
Trang 7Bài 16 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.
2- Toàn bộ điện năng được biến đổi
thành nhiệt năng.
II Định luật Jun Len-Xơ –
1- Hệ thức của định luật.
Q = I2Rt
2-Xử lý kết quả thí nghiệm kiểm tra.
3-Phát biểu định luật
a) Nội dung
Trong đó: I đo bằng ampe(A),
R đo bằng ôm ( ),Ω
t đo bằng giây(s) thì
Q đo bằng jun(J)
b) Hệ thức Q = I 2 Rt
* Lưu ý: Nếu Q đo bằng calo thì
hệ thức của định luật Jun- Len-xơ
là Q = 0,24I2Rt
III Vận dụng
C4: Tại sao với cựng một dũng điện chạy qua thỡ dõy túc búng đốn núng lờn tới nhiệt độ cao, cũn dõy nối với búng đốn hầu như khụng núng lờn?
C5 C4 MR
Trả lời:
Ta có Rd nt Rhk nên Id = Ihk = I Nhiệt lượng toả ra trên dây dẫn và dây hợp kim lần lượt là:
Qd = I 2 Rd t ; Qhk= I 2 Rhk t Vì Rd< Rhk nên Qd ,< Qhk
Do đó dây dẫn hầu như không nóng lên, còn dây tóc đèn nóng tới nhiệt độ cao va phát sáng.
Trang 8Bài 16 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.
2- Toàn bộ điện năng được biến đổi
thành nhiệt năng.
II Định luật Jun Len-Xơ –
1- Hệ thức của định luật.
Q = I2Rt
2-Xử lý kết quả thí nghiệm kiểm tra.
3-Phát biểu định luật
a) Nội dung
b) Hệ thức Q = I 2 Rt
III Vận dụng
Hướng dẫn về nhà :
- Học thuộc ghi nhớ
- Đọc cú thể em chưa biết
- Làm cỏc bài tập SBT :
từ 16-17.1 16-17.6
- Làm trước cỏc bài tập ở bài 17 chu ẩn bị cho tiết học sau
Trang 9Bài 16 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.
2- Toàn bộ điện năng được biến đổi
thành nhiệt năng.
II Định luật Jun Len-Xơ –
1- Hệ thức của định luật.
Q = I2Rt
2-Xử lý kết quả thí nghiệm kiểm tra.
3-Phát biểu định luật
a) Nội dung
b) Hệ thức Q = I 2 Rt
III Vận dụng
Với cùng một hiệu điện thế 220V, và cùng một thời gian dòng điện chạy qua Khi cắt bớt dây đốt nóng của bếp điện đi một nửa, thì nhiệt lượng toả ra trên dây mới này lớn hơn hay nhỏ hơn nhiệt lượng toả ra khi chưa cắt dây ?
Bài tập vận dụng
Trang 10C5: Một ấm điện có ghi 220V- 1 000 W được sử dụng với hiệu điện thế 220V để đun sôi 2l nước từ nhệt độ ban đầu là 20 0 C Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng vỏ ấm và nhiệt lượng toả vào môi trường, tính thời gian đun sôi nước Biết nhiệt dung riêng của nước là 4 200J/ kg.k
Cho biết
U dm = 220V
P dm = 1 000 W
U= 220V
V= 2l => m= 2Kg
t o
1 = 20 0 C
t o
2 = 100 0 C
C = 4 200J/kg.K
t = ?
Điện năng mà bếp điện sử dụng để đun sôi nước.
Ta có : A = P.t Nhiệt lượng nước nhận vào để tăng từ 20 0 C -> 100 0 C
Ta có : Q = m.C.(t o
2 – t o
1 ) Theo định luật bảo toàn năng lượng ta có A = Q
Vì: U = Udm nên P = Pdm
Hay P.t = m.C.(t o
2 – t o
1 )
=> t = m.C.(t
o
2 – t o
1 )
P
6 7 2 0 0 0
67 2 ( )
= Giải
Đáp số: t = 672s