Bài 16. Định luật Jun - Len-xơ

Bài 16. Định luật Jun - Len-xơ tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các lĩnh v...

Trang 2

KIỂM TRA MIỆNG

Câu hỏi 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 ? (4đ)

Trang 3

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

Điện năng

Cơ năng Quang năng Nhiệt năng

- Điện năng là năng lượng của dòng điện

Trang 4

Câu hỏi bài mới:

Câu 2:Qua nghiên cứu bài mới, em hãy cho biết định luật Jun – Len-xơ xét trường hợp điện năng biến đổi thành dạng năng lượng nào ?(2đ)

- Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt 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

Quạt điện

Bàn

Máy bơm nước

Đèn huỳnh quang

Bếp điện

Đèn compắc

Đèn 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

Quạt điện

Bàn

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

ρ < 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

Trang 11

I TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG

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

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 12

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

là: A = I 2 Rt = (2,4) 2 5.300 = 8640 J

Tóm tắt:

m 1 = 200g = 0,2kg

m 2 = 78g =0,078kg

C2: Nhiệt lượng Q 1 mà nước nhận

Trang 13

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 14

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

I: là cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn (A)

t: là thời gian dòng điện chạy qua dây dẫn(s) Q: là nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn (J)

BÀI 16: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN - XƠ

3 Phát biểu định luật

Hệ thức của định luật

* Lưu ý: Nếu đo nhiệt lượng Q bằng đơn vị calo thì hệ thức định luật Jun –

Len-xơ là: Q = 0,24I2Rt ( 1J = 0,24 Cal, 1Cal = 4,18J )

R: là điện trở của dây dẫn ( Ω )

Trang 15

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

- Để các loại máy móc đuộc sử dụng bền lâu thì không nên sử

dụng máy quá lâu, liện tục, không nên để máy quá nóng

Trang 16

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 17

C 4

nhỏ hơn Theo ĐL Jun-Lenxơ, Q tỏa ra tỉ lệ thuận với điện trở

R dây

Nên ở dây đồng Q tỏa ra nhỏ hơn Q tỏa ra ở dây vônfram của đèn, vì vậy dây đồng không nóng còn dây vônfram nóng đỏ và phát sáng.

=> R dây đồng R dây vônfram của đèn……….

ρđồng = 1,7.10-8Ωm ………nhỏ hơn ρVônfram = 5,5.10-8Ωm

Trang 18

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 4200J/kg.K

)(

6721000

)20100

.(

4200

2)

( 20 10

s P

t t

Trang 19

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

A Năng lượng ánh sáng B Nhiệt năng

NHỚ NHANH VIẾT

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

của định luật Jun – Len-xơ :

Trang 20

J.P.Ju n

H.Len -xô

Bai 17:

ĐỊNH LUẬT

JUN - LENXƠ

A = Q

* 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 21

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 22

- Học bài theo vở ghi và SGK phần ghi nhớ.

-Làm bài tập ở SBT từ bài: 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 24

- 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

Trang 25

Đèn huỳnh quang Đèn compắc

Đèn dây tóc

BÀI 16: ĐỊNH LUẬT VỀ JUN – LEN - XƠ

Hiệu suất phát sáng của một số bóng đèn:

Bóng đèn dây tóc: 10 – 15 lumen/W

Bóng đèn com pắc: 45 – 60 lumen/W

Bóng đèn huỳnh quang T10: 50 – 55lumen/W Bóng đèn huỳnh quang T8: 70 – 85lumen/W Bóng đèn huỳnh quang T5: 90 – 105lumen/W

Trang 27

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

+ Quang năng + nhiệt năng

Bàn ủi

Trang 28

Ngoài ra nếu bài toán cho P, I,R,t

Tính công của dòng điện bằng

những công thức nào?

Muốn tính nhiệt lượng của một vật thu vào để nóng lên ta dùng công

thức nào?

A = P.t = I2.R.t

Trang 29

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

Điện năng

Cơ năng Quang năng Nhiệt năng

- Điện năng là năng lượng của dòng điện

Trang 30

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

Câu 2: Điện năng là gì? Điện năng có thể chuyển

hóa thành những dạng năng lượng nào?

I: Cường độ dòng điện(A)

Trang 32

Bóng thuỷ tinh

Khí trơ

Dây dẫn bằng đồng

III VẬN DỤNG

C4: Hóy giải thớch điều nờu ra trong phần mở đầu của bài: Tại sao 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?

Trang 33

=> 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 34

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:

BÀI 16: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN - XƠ

Trang 35

20 25

Trang 36

Bóng đèn Máy bơm nước

Điện năng => nhiệt năng

Điện năng => quang năng

Điện năng => cơ năng

+ nhiệt năng + nhiệt năng

Bàn là

Định dạng
Số trang	36
Dung lượng	2,91 MB