Bài 16. Định luật Jun - Len-xơ

Các dụng cụ biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần thành năng lượng ánh sáng: Bóng đèn dây tóc, đèn huỳnh quang, đèn compắc…... Các dụng cụ biến đổi một phần điện năng

Trang 1

KIỂM TRA BÀI CŨ

Câu 1: Viết công thức tính công của dòng điện Cho biết tên và đơn vị của các đại lượng có trong công thức.

Trang 2

Câu 2: Điện năng là gì? Điện năng có thể chuyển hóa thành những dạng năng lượng nào?

Trang 3

Nếu bài toán cho P, I,R,t Thì công

của dòng điện tính bằng những công

Trang 4

Bóng đèn

Dòng điện chạy qua các vật dẫn thường gây ra tác dụng nhiệt Nhiệt lượng tỏa ra khi đó

phụ thuộc vào yếu tố nào

Máy bơm

nước

Điện năng => nhiệt năng

Điện năng => Nhiệt năng

Điện năng => cơ năng

Trang 5

BÀI 16

Trang 6

Nồi cơm điện

Quạt điện Bàn là

Máy khoan Ấm điện

Máy bơm nướcl

Đèn huỳnh quang

Bếp điện

Đèn compắc

Đèn dây tóc

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

a Các dụng cụ biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần thành năng lượng ánh sáng:

Bóng đèn dây tóc, đèn huỳnh quang, đèn compắc…

Trang 7

Nồi cơm điện

Máy bơm nước

Đèn huỳnh quang

Bếp điện Đèn compắcĐèn dây tóc

1 Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng

b Các dụng cụ biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần thành cơ năng :

Quạt điện, Máy bơm nước, Máy khoan …

Trang 8

Nồi cơm điện

Máy bơm nướcl

Đèn huỳnh quang

Bếp điện

Đèn compắc Đèn dây tóc

2 Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng

a Các dụng cụ biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng: Nồi cơm điện, Bàn là, Bếp điện, Ấm nước điện…

Trang 9

Bếp điện

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

Dây Constantan

Hoặc dây Nikêlin

Nikelin Cons

  tantan 

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

Vậy:

2 Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng

Hãy so sánh điện trở suất của dây dẫn

bằng hợp kim nikêlin hoặc constantan

với các dây dẫn bằng đồng.

Trang 10

II ĐỊNH LUẬT JUN – LEN - XƠ

Nhiệt lượng tỏa 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

cụ điện có trong thí nghiệm ?

Trang 11

20 25

+ _

Trang 12

1 Hệ thức của định luật

2 Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra

C1: NHÓM 1,3: Hãy tính điện năng A

của dòng điện chạy qua dây điện trở

trong thời gian trên.

Tóm tắt:

m 1 = 200g = 0,2kg

m 2 = 78g = 0,078kg

+ A = ? + Q= ? + So sánh A và Q.

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.

C2: NHÓM 2,4: Hãy tính nhiệt lượng Q

mà nước và bình nhôm nhận được trong

Trang 13

II ĐỊNH LUẬT JUN – LEN - XƠ : 1 Hệ thức của định luật

2 Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra

C1: Điện năng A của dòng điện chạy

qua dây điện trở trong thời gian trên

c 2 = 880J/kg.K

I = 2,4(A)

R = 5()

t = 300(s) t 0 = 9,5 0 C

+ A = ? + Q= ? + So sánh A và Q.

C2: Nhiệt lượng Q 1 mà nước nhận

Trang 14

Câu C3 : Hãy so sánh A với Q

Nếu tính cả phần nhiệt lượng truyền ra môi

trường xung quanh thì:Mối quan hệ giữa Q,I,R và t trên đây đã được nhà vật lí người

Anh J.P.Jun (James Prescott Joule, 1818-1889) và nhà vật lí học người Nga H.Len-xơ (Heinrich Lenz, 1804-1865) đã độc lập tìm

ra bằng thực nghiệm và được phát biểu thành định luật mang tên hai ông.

Trang 15

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 : là nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn (J)

R : là điện trở của dây dẫn ( ) 



Trang 16

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.

Lưu ý: Q = 0,24I 2 Rt (Cal)

1J = 0,24 Cal, 1Cal = 4,18J

Q = I 2 Rt

I: cường độ dòng điện (A) R: Điện trở của dây dẫn (Ω) t: Thời gian dòng điện chạy qua (s) Q: Nhiệt lượng tỏa ra (J)

Hệ thức của định luật:

Trang 17

GDBVMT:

-Đối với các thiết bị điện-nhiệt như bàn là, bếp điện,

ấm điện… toả nhiệt là có ích nên dây đốt nóng của các

thiết bị được làm bằng vật liệu có điện trở suất lớn

(nicrom, nikenlin, vonfram…)

- Đối với một số thiết bị điện như động cơ điện và các

thiết bị điện tử gia dụng toả nhiệt là vô ích để tiết kiệm

điện năng cần giảm sự toả nhiệt hao phí đó bằng cách

giảm điện trở, sử dụng dây dẫn có điện trở suất nhỏ

(đồng , nhôm) => tiết kiệm được năng lượng.

BÀI 16: ĐỊNH LUẬT VỀ JUN – LEN - XƠ

Trang 18

=> Vì vậy để tiết kiệm điện năng cần giảm sự toả nhiệt hao phí đó bằng cách giảm điện trở nội

của chúng

- Đối với các thiết bị đốt nóng như bàn là, bếp điện, ấm điện… toả nhiệt là có ích, nhưng một số thiết bị điện như máy bơm nước, quạt điện, bóng đèn, máy tính…việc toả nhiệt là vô ích.

- Không nên sử dụng máy quá lâu, không nên để máy quá nóng.

Trang 19

Nguån

hầu như không nóng lên?

Trang 20

III VẬN DỤNG

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?

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)

BÀI 16: ĐỊNH LUẬT VỀ JUN – LEN - XƠ

Trang 21

I TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG

II ĐỊNH LUẬT JUN – LEN - XƠ

Giải:

C5: Một ấm điện có ghi 220V-1000W được sử dụng với hiệu điện thế 220V để đun sôi 2l nước từ nhiệt độ ban đầu là 20 o 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 200J/kg.K

6721000

)20100

.(

4200

2)

( 20 10

s P

t t

Trang 22

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

C Cơ năng D Hóa năng

A Năng lượng ánh sáng B Nhiệt năng

NHỚ NHANH VIẾT NHANH

3/ Nếu Q tính bằng calo thì biểu thức nào là

của định luật Jun – Len-xơ :

Trang 23

* Nếu Q tính bằng đơn vị Calo thì hệ thức : Q = 0,24.I 2 Rt

Giảm hao phí điện do tỏa

nhiệt trên điện trở

Củng Cố

Trang 24

- Học bài theo vở ghi và SGK phần ghi nhớ -Làm bài tập ở SBT từ bài: 16-17.1 đến 16- 17.3 /SBT/tr42

- Dựa vào phần hướng dẫn ở SGK chuẩn bị trước 3 bài tập ở SGK trang 47

- Đọc thêm phần “Có thể em chưa biết”

Trang 25

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 điện

1 2,5 10

0,1 0,5 0,75

0,3 1,1 3,8

Cầu chì mắc nối tiếp với mỗi dụng cụ điện, khi có sự cố, cường độ dòng điện tăng lên quá mức cho phép, dây cầu chì sẽ nóng chảy và ngắt mạch tự động tránh được tổn thất

Trang 27

- Liên hệ về hiệu suất của một số loại đèn->giáo dục sử dụng tiết kiệm điện

MỘT SỐ GỢI Ý VỀ LIÊN HỆ THỰC TẾ-GD (KHOA)

- Giải thích vì sao dây đốt nóng của các thiết bị điện-nhiệt lại làm bằng vật liệu có điện trở suất lớn, vật liệu làm dây dẫn điện, dây quấn stato, roto của các động cơ điện làm bằng các vật liệu có điện trở xuất nhỏ (đồng, nhôm)

- Giải thích việc chọn dây dẫn phù hợp với cđdđ

- Giáo dục học sinh không được dùng các dây dẫn khác thay thế dây chì trong cầu chì

Định dạng
Số trang	27
Dung lượng	2,68 MB