Bài 16. Định luật Jun - Len-xơ

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?. Tại sao với cùng một dòng điện chạy qua thì

Trang 1

ÔN LẠI KIẾN THỨC

Câu hỏi: Viết công thức tính công của dòng điện sản ra trong một đoạn mạch

Trả lời: A = P t = UIt

Với: A (J): Công của dòng điện (hay

điện năng tiêu thụ).

U (V): Hiệu điện thế.

I (A): Cường độ dòng điện.

t (s): Thời gian dòng điện chạy qua.

Trang 2

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 ?

?

Trang 3

TIẾT 16: ĐỊNH LUẬT JUN - LEN-XƠ

I TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG ĐƯỢC BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG:

1 Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng:

? Hãy kể tên ba dụng cụ biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần thành năng lượng ánh sáng

Trang 4

? Hãy kể tên ba dụng cụ biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần thành cơ năng

Trang 5

? 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 năng:

Dây Constantan

Hoặc dây Nikêlin

Dây Đồng Dây Nikêlin Dây Constantan

1,7.10 -8 Ωmm 0,4.10 -6 Ωmm 0,5.10 -6 Ωmm

Các dụng cụ điện biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng có

bộ phận chính là dây dẫn làm bằng chất có điện trở xuất lớn

Trang 6

II 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=I 2 Rt

2 Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra:

Trang 7

30

60

V

K 5

10

20 25

40

35

50

55

t = 300s ; t0 =

9,50C

I = 2,4 A ; R = 5 Ω

m1 = 200g = 0,2kg

m2 = 78g = 0,078kg

c1 = 4200J/kg.K

c2 = 880J/kg.K

MÔ PHỎNG THÍ NGHIỆM KIỂM TRA ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ

25 0 C 34,5 0 C + _

Trang 8

C1 Hãy tính điện năng A của dòng điện chạy

qua dây điện trở trong thời gian trên

C2 Hãy tính nhiệt lượng Q mà nước và bình

nhôm nhận được trong thời gian đó

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

Cho biết:

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

+ A = ? + Q= ? + So sánh A và Q.

Trang 9

Ta thấy Q  A, nếu tính cả phần nhiệt lượng truyền ra môi trường xung quanh thì: Q = A

Q = I2Rt

Trang 10

I TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG ĐƯỢC BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG;

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.

Q = I 2 Rt

Q = 0,24I 2 Rt (cal)

I: là cường độ dòng điện (A)

t: là thời gian (s) Q: là nhiệt lượng (J) R: là điện trở ( )

Trang 11

James Prescott Joule

(1818-1889 )

Heinrich Friedrich Emil Lenz (1804-1865)

Trang 12

III VẬN DỤNG:

II ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ:

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 mắc nối tiếp với nhau Theo định luật Jun – Len – xơ, nhiệt lượng toả ra ở dây tóc và ở dây nối tỉ lệ thuận 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).

Trang 13

III VẬN DỤNG:

C5: 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.K

Tóm tắt:

U= Uđm= 220V

P = 1000W

V=2lit =>m = 2kg

t0

1 = 200C

t0

2 = 1000C

c = 4200J/kg.K

t = ?

Theo định luật bảo toàn năng lượng:

A = Q => Pt = cm(t 0

2 - t 0

1 )

 

672 1000

Thời gian đun sôi nước là :

P

Trang 14

CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM 1/ Định luật Jun – Len-xơ cho biết điện năng biến đổi thành:

A Cơ năng C Hóa năng

B Năng lượng ánh sáng D Nhiệt năng

2/ Trong các biểu thức sau đây, biểu thức nào là của định luật Jun – Len-xơ :

A Q = IRt C Q = IR 2 t

B Q = I 2 Rt D Q = I 2 R 2 t

3/ Nếu Q tính bằng calo thì biểu thức nào là của định luật Jun – Len-xơ :

A Q = I 2 Rt C Q = 0,24I 2 Rt

B Q = IR 2 t D Q = 0,42IR 2 t

Trang 15

CÓ THỂ EM CHƯA BIẾT

? Hãy nêu nguyên tắc hoạt động của cầu chì

Tiết diện của dây đồng và dây chì được quy định theo

cường độ dòng điện định mức:

Cường độ dòng

đi ện định mức (A) Tiết diện dây

đồng (mm2) Tiết diện dây chì (mm2)

1 2,5 10

0,1 0,5 0,75

0,3 1,1 3,8

Trang 16

HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ:

- Học bài.

- Làm tất cả bài tập trong SBT.

- Đọc “Có thể em chưa biết”.

- Chuẩn bị bài tập ở bài 17 cho tiết học sau.

Trang 17

Hai bóng đèn ghi: Đ1: 220V - 75W, Đ2: 220V - 40W Mắc nối tiếp nhau vào nguồn điện có hiệu điện thế đảm bảo để hai bóng đèn không bị cháy Hỏi bóng đèn nào sáng hơn ? Vì sao ?

ĐÁP ÁN:

+ Vì hai bóng mắc nối tiếp nên cường độ dòng điện qua hai bóng là như nhau Trong cùng một khoảng thời gian nhiệt lượng toả ra trên hai bóng phụ thuộc vào điện trở của mỗi bóng.

+ Theo công thức tính điện trở

+ Vì hiệu điện thế định mức như nhau Mà công suất đèn

1 lớn hơn đèn 2 nên điện trở đèn 2 lớn hơn điện trở đèn

1 Do đó trong cùng một khoảng thời gian đèn 2 toả nhiệt lượng nhiều hơn đèn 1 Nên đèn 2 sáng hơn đèn 1.

P

U R

2



Định dạng
Số trang	17
Dung lượng	3,54 MB