Mục tiêu 1.Về kiến thức: - Nêu được tác dụng nhiệt của dòng điện : Khi có dòng điện chạy qua vật dẫn thông thường thì một phần hay toàn bộ điện năng được biến đổ thành nhiệt năng.. 2.V
Trang 1Tuần 9 Ngày soạn: 3/10/2017 Tiết 17
Bài 16 ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ
I Mục tiêu
1.Về kiến thức:
- Nêu được tác dụng nhiệt của dòng điện : Khi có dòng điện chạy qua vật dẫn thông thường thì một phần hay toàn bộ điện năng được biến đổ thành nhiệt năng
- Phát biểu được định luật Jun – Len-xơ
2.Về kĩ năng:
- Vận dụng định luật Jun – Len-xơ giải các bài tậ¬ về tác dụng nhiệt của dòng điện
- Quan sát và đọc các giá trị trên nhiệt kế, vôn kế và ampe kế trong TN kiểm tra Hệ thức định luật
3.Về thái độ
- Tinh thần hợp tác, thảo luận nhóm, tích cực hoạt động tư duy
II.Chuẩn bị
1 Giáo viên:
- Bộ dụng cụ thí nghiệm như H 16.1 SGK
2 Học sinh:
- Học bài cũ và chuẩn bị trước bài 16
III Tiến trình bài dạy
1 Kiểm tra bài cũ : Kết hợp bài mới
2 Bài mới
* Tổ chức tình huống học tập
Dòng điện chạy qua dây dẫn thường gây ra tác dụng nhiệt Nhiệt lượng toả ra phụ thuộc vào yếu
tố nào ? Tại sao cùng một dòng điện chạy ra thì dây tóc bóng đèn nóng tới nhiệt độ cao còn dây dẫn nối hầu như không nóng ?! Hôm nay ta tìm hiểu vấn đề này !
Hoạt động 1 : Tìm hiểu sự biến
đổi điện năng thành nhiệt năng
- GV yêu cầu HS trả lời các câu
hỏi sau :
+ Hãy kể tên ba dụng cụ biến đổi 1
phần điện năng thành nhiệt năng
và 1 phần thành năng lượng ánh
sáng ?
+ Hãy kể tên ba dụng cụ biến đổi 1
phần điện năng thành nhiệt năng
và 1 phần thành cơ năng ?
+ Kể tên ba dụng cụ biến đổi toàn
bộ điện năng thành nhiệt năng ?
+ GV thông báo : Các dụng cụ
biến đổi toàn bộ điện năng thành
- HS suy nghĩ cá nhân trả lời các câu hỏi của GV
+ Đèn dây tóc, đèn LED, đèn bút thử điện : Biến đổi 1 phần điện năng thành nhiệt năng và
1 phần thành năng lượng ánh sáng
+ Máy sấy tóc, quạt điện, máy khoan : Biến đổi 1 phần điện năng thành nhiệt năng và 1 phần thành cơ năng
+ Nồi cơm điện, bàn là, mỏ hàn điện : Biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng
+ Tra bảng điện trở suất SGK:
Điện trở suất của các dây hợp kim trên lớn hơn của dây bằng đồng hàng chục lần
I.Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng.
1 Một phần điện năng biến đổi thành nhiệt năng
Các dụng cụ biến đổi: Đèn dây tóc, máy sấy tóc, quạt điện
2
Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
Các dụng cu biến đổi: Nồi cơm điện, bàn là, mỏ hàn điện
Trang 2nhiệt năng có một bộ phận chính
là dây dẫn bằng hợp kim nikêlin
hoặc constantan.
Hoạt động 2: Xây dựng hệ thức
biểu thị định luật Jun – Len-xơ
+ Công thức điện năng tiêu thụ
trong thời gian t : A = ?
+ Thông báo : Định luật bảo toàn
và chuyển hoá năng lượng đúng
cho sự chuyển hoá năng lượng
điện thành nhiệt năng.
+ Nhiệt lượng toả ra ở dây dẫn khi
có dòng điện chạy qua R trong
thời gian t nếu điện năng biến
hoàn toàn thành nhiệt năng : Q = ?
+ Biến đổi Q theo I, R, t ?
THMT
- Đối với các thiết bị đốt nóng
như: bàn là, bếp điện, lò sưởi việc
tỏa nhiệt là có ích Nhưng một số
thiết bị khác như: động cơ điện,
các thiết bị điện tử gia dụng khác
việc tỏa nhiệt là vô ích
- Biện pháp bảo vệ môi trường: Để
tiết kiệm điện năng, cần giảm sự
tỏa nhiệt hao phí đó bằng cách
giảm điện trở nội của chúng
Hoạt động 3 : Xử lý kết quả TN
kiểm tra hệ thức biểu thị định luật
Jun – Len-xơ
+ Đề nghị HS đọc kết quả TN
SGK
C1:
Tính điện năng của dòng điện chạy
qua dây điện trở trong thời gian
trên A = ?
C2:
+ Tính nhiệt lượng nước và nhôm
thu được trong thì gian đó Q = ?
C3 :
+ So sánh A với Q và nêu nhận
xét, chú ý có một phần nhỏ nhiệt
+ Điện năng tiêu thụ :
A = UIt Lắng nghe
+ Năng lượng bảo toàn nên nhiệt lượng toả ra ở dây dẫn
có điện trở R :
Q = A Q = UIt ( 1) Nhóm thảo luận : + Đoạn mạch có R : U = IR (1) Q = I2Rt
Lắng nghe
+ Từng HS đọc kết quả TN SGK
Trả lời : + Điện năng : A = I2Rt = 8640(J)
Trả lời : + Nước thu : Q1 = C1m1t0 = 7980(J)
+ Bình nhôm thu : Q2 = C2m2t0 = 652,08(J) + Nước và nhôm thu :
Q = Q1 + Q2 = 8632,08(J)
Trả lời : + Kết quả cho : Q A Nếu tính cả phần nhiệt lượng toả ra
II Định luật Jun – Len-xơ.
1 Hệ thức định luật
Q = I2Rt Với :
+ Q : Nhiệt lượng toả ra ở dây dẫn (J)
+ I : Cường độ dòng điện qua dây dẫn (A)
+ R : Điện trở dây dẫn () + t : Thời gian dòng điện qua dây dẫn (s)
2 Xử lý kết quả kiểm tra
C1:
+ Điện năng : A = I2Rt = 8640(J)
C2:
+ Nước thu : Q1 = C1m1t0
= 7980(J) + Bình nhôm thu : Q2 = C2m2t0 = 652,08(J)
+ Nước và nhôm thu :
Q = Q1 + Q2 = 8632,08(J)
C3:
+ Kết quả cho : Q A Nếu tính cả phần nhiệt lượng toả ra môi trường thì
Q = A
3 Phát biểu định luật
- Nội dung SGK/45
Trang 3lượng truyền ra môi trường xung
quanh ?
+ Giới thiệu : Mối quan hệ Q, R, I
và t Joule (Anh) và Len-xơ (Nga)
độc lập tìm ra
+ Y/c HS phát biểu định luật
Jun – Len-xơ.
môi trường thì Q = A
Lắng nghe + Dựa vào biểu thức phát biểu định luật
3/.Củng cố - Luyện tập:
- Hãy kể tên một số dụng cụ điện biến đổi từ điện năng thành quang năng, nhiệt năng, cơ năng?
- Nêu hệ thức của định luật Junlenxơ?
- GV Gọi HS phát biểu ghi nhớ
Vận dụng:
Y/c HS đọc đề và làm C4
Gợi ý: C4
+ Q phụ thuộc thế nào vào các yếu tố nào ?
+ Tại sao cùng một dòng điện chạy qua thì dây tóc bóng đèn nóng đến nhiệt độ cao còn dây dẫn nối đèn hầu như không nóng ?
Trả lời C4:
+ Q tỉ lệ với I2, với R và với t
+ Vì dây dẫn nối tiếp với đèn nên I qua chúng cùng thời gian t như nhau Mà Q = I2Rt nên
Q tỉ lệ với R, dây tóc của đèn có R lớn hơn nhiều so với dây nối
Y/c HS đọc đề và làm C5
Gợi ý:
Gợi ý :
+ So sánh A và Q ?
+ Biểu thức A = ? ; Q = ?
+ Từ đó tính t = ?
Trả lời C5: + Tóm tắt : U = Uđm = 220V
t1 = 200C ; t2 = 1000C ; C = 4200J/kg.K
Tìm t = ?
GIẢI :
+ Theo định luật bảo toàn năng lượng :
A = Q hay Pt = Cm(t2 – t1)
t =
P
t t
Cm( 2 1)
= 672(s)
4/.Hướng dẫn học sinh tự học ở nhà:
- Học thuộc bài và phần ghi nhớ, xem lại C4, C5
- Gọi HS Đọc phần có thể em chưa biết
- Làm bài tập 16.1 đến 16.3 trong sách bài tập
- Chuẩn bị bài 17“BÀI TẬP VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT JUN–LEN-XƠ”
5 Rút kinh nghiệm, bổ sung:
………
………
………