Bài 16. Định luật Jun - Len-xơ

Cỏc dụng cụ biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần thành cỏc dạng năng lượng khỏc Máy bơm n ớc Bàn là Cỏc dụng cụ điện được xem như biến đổi to n b điện àn bộ điện ộ đi

Trang 1

GV : Trần Minh Quốc Thịnh

Trang 2

Tiết 17 : Định luật Jun - LenXơ

I Tr ờng hợp điện năng đ ợc biến đổi thành nhiệt năng

1 Một phần điện năng đ ợc biến đổi thành nhiệt năng

2 Toàn bộ điện năng đ ợc biến đổi thành nhiệt năng

Trang 3

Cỏc dụng cụ biến

đổi một phần điện

năng thành nhiệt

năng và một phần

thành cỏc dạng

năng lượng khỏc Máy bơm n ớc Bàn là

Cỏc dụng cụ điện

được xem như biến

đổi to n b điện àn bộ điện ộ điện

năng thành nhiệt

Bếp điện

Hóy cho biết cỏc dụng cụ biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng cú bộ phận chớnh là gỡ ?

Trang 4

Đoạn d©y dẫn Constantan

(hoặc Nikêlin)

Bộ phận chính của các dụng cụ biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng :

Trang 5

Tiết 16 : Định luật Jun – Len-Xơ Len-Xơ

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 cú điện trở suất lớn

Trang 6

Dây Đồng Dây Nikêlin Dây Constantan

1,7.10-8 m 0,4.10-6 m 0,5.10-6 m

suất của dây dẫn bằng đồng.

1,7.10-8m < 0,4.10-6m < 0,5.10-6m

Vậy.

R R

c n

Trang 7

II Định luật Jun – Len-Xơ Len Xơ

1 Hệ thức của định luật

Cỏc dụng cụ điện biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng cú bộ phận chớnh là một đọan dõy dẫn bằng hợp cú điện trở suất lớn.

Nhiệt l ợng toả ra ở dây dẫn điện trở R khi có dòng

điện c ờng độ I chạy qua trong thời gian t là

Q = I2 Rt

Trang 8

Cỏc dụng cụ điện biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng cú bộ phận chớnh là một đọan dõy dẫn bằng hợp cú điện trở suất lớn.

2 Xử lý kết quả thớ nghiệm kiờ̉m tra

Trang 9

Sau thời gian t=300s, nhiệt kế cho biết độ

tăng nhiệt độ t0 = 9,50C Biết nhiệt dung

riờng của n ớc c1=4200J/kg.K và của nhôm

c2 = 880J/kg.K

Hình bên mô tả TN xác định điện năng sử

dụng và nhiệt lượng toả ra Khối l ợng n ớc

m1=200g đ ợc đựng trong bình bằng nhôm

có khối l ợng m2=78g và đ ợc đun nóng

bằng dây điện trở

- Ampe kế chỉ I=2,4A

- iện trở của dây Điện trở của dây đốt là R=5

K

A V

25 0 C 34,5 0 C

+

Trang 10

45 15

30

60

K

5 10

20 25

40

35

50

55

t = 300s ; t = 9,5 0 C

I = 2,4A ; R = 5Ω

M« pháng thÝ nghiÖm trªn:

25 0 C 34,5 0 C

Trang 11

1- TÝnh ®iÖn n¨ng A cña

dßng ®iÖn ch¹y qua d©y

®iÖn trë trong thêi gian

trªn.

1- Điện năng : A=I2Rt=(2,4)2.5.300=8 640 J

2 - TÝnh nhiÖt l îng Q

mµ n íc vµ b×nh nh«m

nhận ® îc trong thêi

2- NhiÖt l îng n íc nhËn ® îc lµ:

Q 1 =c 1 m 1 t 0 = 4 200.0,2.9,5=7980 J

NhiÖt l îng nh«m nhËn ® îc lµ:

Q 2 =c 2 m 2 t 0 = 880.0,078.9,5=652,08 J

NhiÖt l îng n íc vµ nh«m nhËn ® îc lµ:

Q =Q 1 +Q 2 =8632,08 J

So sánh A và Q

A  Q

I = 2,4A ; R = 5ΩΩ

t = 300s

m 1 = 200g = 0,2kg

m 2 = 78g = 0,078kg

c 1 = 4200J/kg.K

c 2 = 880J/kg.K

t 0 = 9,5Ω 0 C

Trang 12

NÕu tÝnh c¶ phÇn nhá nhiÖt l îng truyÒn ra m«i

tr êng xung quanh Hãy nhận xét A và Q

Q = A

Trang 13

Cỏc dụng cụ điện biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng cú bộ phận chớnh là một đọan dõy dẫn bằng hợp kim cú điện trở suất lớn.

3 Phát biểu định luật

Nhiệt l ợng toả ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua tỷ lệ thuọ̃n với bình ph ơng c ờng độ dòng điện, với điện trở của dây dẫn và thời gian dòng điện chạy qua

2 Xử lý kết quả của thớ nghiệm kiờ̉m tra

* Nhận xột : Q = A

Trang 14

3 Phát biểu định luật : (SGK)

Nhận xột : Q = A

Hệ thức của định luật Jun - Len xơ :

* Nếu Q đo bằng đơn vị calo (cal) thì

Trong đú: Nếu I đo bằng ampe (A); R đo bằng ụm ( ); t đo bằng giõy( s) thỡ Q đo bằng jun ( J).

Q= I 2 R t

Trang 15

J.P.Jun (James Prescott Joule,

1818-1889)

H.Len-x¬ (Heinrich Lenz, 1804-1865)

Trang 16

3 Phát biểu định luật : (SGK)

Nhận xột : Q = A

Hệ thức : Q= I2 R t

* Nếu Q đo bằng đơn vị calo Q=0,24.I2Rt

Trong đú: I đo bằng ampe ( A); R đo bằng ụm ( ); t đo bằng giõy ( s)

Thỡ Q đo bằng jun ( J)

Trang 17

Cách khác vắn tắt

12 V-6 W

C4- Hãy giải

thích : Tại sao

cùng một dòng

điện chạy qua mà

dây tóc bóng đèn

nóng sáng lên tới

nhiệt độ cao, còn

dây nối với bóng

đèn hầu nh không

nóng lên ?

TL: c ờng độ dòng điện chạy qua dây tóc bóng đèn

và dây nối bằng nhau Theo định luật Jun - Len xơ, nhiệt l ợng 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 l ợng 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 l ợng toả ra ít và truyền phần lớn cho môi tr ờng xung quanh, do đó, dây nối hầu

nh không nóng lên ( hay núng rất ớt)

Q= I2Rt

do Rdõy đốt >> Rdõy đồng nên Qdõy đốt >>Qdõy điện trở ồng

Do đú dõy đốt núng đến nhi t ệt độ cao v điện trở ộ điện à phỏt sỏng,

Trang 18

C5: Một ấm điện có ghi

220V-1000W đ ợc sử

dụng với hiệu điện thế

220Vđể đun sôi 2 lớt n

ớc từ nhiệt độ ban đầu

là 20oC Bỏ qua nhiệt l

ợng làm nóng vỏ ấm và

nhiệt l ợng toả ra môi tr

ờng Tính thời gian đun

sôi n ớc Biết nhiệt dung

riêng của n ớc là 4200J/

kg.K

Tóm tắt: P = Pđm = 1000W

V = 2 l => m = 2kg

t0

1 = 200C ; t0

2 = 1000C

c = 4200 J/kg.K

t = ?

GI IẢI

Bỏ qua nhiệt lượng làm núng vỏ ấm và nhiệt lượng tỏa ra mụi trường, ta cú:

A = Q

m A =àn bộ điện Pt và Q = cm (t0

2 - t0

1) Nên P t = cm ( to

2 - to

1) Thời gian đun sôi n ớc là :  

 

672 1000

P

Trang 19

Hướng dẫn BT 16 – 17 4

-Tính điện trở của dây nikêlin:

-Tính điện trở của dây sắt :

-So sánh R1 và R2

-Vì 2 dây mắc nối tiếp nên điện trở của dây nào lớn hơn thì dây đó tỏa ra nhiệt lượng nhiều hơn.

1

1 1 1

S

l

2

2 2 2

S l

R 

Trang 20

C¸m ¬n quý Thầy Cô đã đến

dự Cảm ơn các em đã tích cực

học tập

Định dạng
Số trang	20
Dung lượng	2,93 MB