C4: Taïi sao vôùi cuøng moät doøng ñieän chaïy qua thì daây toùc boùng ñeøn noùng leân tôùi nhieät ñoä cao, coøn daây noái vôùi boùng ñeøn haàu nhö khoâng noùng leân.. C5:[r]
Trang 1Tuần: 9 Tiết: 17
ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ
Ngày soạn : 16/10/2010
Ngày giảng: 20/10/2010
I CHUẨN BỊ:
II LÊN LỚP:
A- KIỂM TRA BÀI CŨ: (7 phút)
Hỏi : Viết công thức tính công của dòng điện Đơn vị
đo của các đại lượng
Đ/A: A = P t = UIt
U đo bằng vôn (V) ; I đo bằng ampe (A)
t đo bằng giây (s) ; A đo bằng jun (J)
Hỏi : Điện năng cĩ thể biến đổi thành các dạng năng
lượng nào?
Đ/A: Nhiệt năng - Quang năng - cơ năng - Hĩa năng.
B- BÀI MỚI: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ (38 phút) Tình huống: Dịng điện chạy qua các vật dẫn thường gây ra tác dụng nhiệt Nhiệt lượng toả ra khi đĩ phụ thuộc vào các yếu tố nào? Tại sao với cùng một dòng điện chạy qua thì dây tóc bóng đèn nóng lên với nhiệt độ cao, còn dây nối với bóng đèn thì hầu như không nóng lên ? Để hiểu rõ điều này hôm nay chúng ta cùng nghiên cứu bài : Định luật Jun-Len xơ
T
G
Chuẩn KT,KN
quy định trong
chương trình
Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn kiến thức, kỹ
năng
KT và
Phát biểu và viết
được hệ thức
của định luật
Jun – Len-xơ
[TH] Phát biểu đúng
định luật và viết đúng biểu thức Giải thích các đại lượng và đơn vị đo
- Nhiệt lượng toả ra ở dây dẫn khi cĩ dịng điện chạy qua tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dịng điện, với điện trở của dây dẫn và với thời gian dịng
Sử dụng thiết bị, thảo luận nhĩm, đặt câu hỏi, thuyết
- Trong số các dụng cụ điện sau, dụng cụ điện nào cĩ thể biến đổi tồn bộ điện năng
thành nhiệt năng?
I TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG:
Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng:
+ Máy tắm nước nóng, nồi cơm điện, bàn ủi điện, ấm điện…
Trang 2điện chạy qua.
- Biểu thức: Q = I2.R.t
Trong đĩ,
Q là nhiệt lượng tỏa ra
trên dây dẫn; đơn vị là
Jun (J)
I là cường độ dịng điện
chạy qua dây dẫn; đơn vị
là ampe (A)
R là điện trở của dây dẫn;
đơn vị Ơm (Ω)
t thời gian dịng điện
chạy qua dây dẫn; đơn vị
là giây (s)
trình, giảng giải
* Bộ phận chính của các dụng cụ này là
một dây dẫn bằng hợp kim Nikêlin hoặc constantan.
* Sự chuyển hĩa điện năng hồn tồn thành nhiệt năng được hai nhà vật lý người Anh là: Jun và nhà vật lý người Nga: Len – xơ độc lập nghiên cứu bằng thực nghiệm và đưa ra hệ thức:
Q = I2 Rt
* Viết cơng thức tính điện năng tiêu thụ theo: I,R,t
* Theo định luật bảo tồn và chuyển hĩa năng lương ta cĩ điều gì?
Câu C1: Hãy tính điện năng A của dịng
điện chạy qua dây điện trở trong thời gian
: 300s
CâuC2: Hãy tính nhiệt lượng Q mà nước
và bình nhơm nhận được trong thời gian
300s
II ĐỊNH LUẬT JUN – LEN XƠ
1.Hệ thức của định luật:
Ta có: A= UIt
Mà U=IR => A= I 2 Rt Theo định luật bảo toàn chuyển hóa năng lượng ta có :
Q = A = I 2 Rt
2 Xử lý kết quả thí nghiệm kiểm tra:
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(W)
t = 300(s)
Dt = 9,50C Tính: A = ?;
Q= ? SS Q với A C1: Điện năng A của dịng điện chạy qua
dây điện trở: A = I2Rt = (2,4)2.5.300 = 8
640J C2: Nhiệt lượng Q1 do nước nhận được: Q1 = c1m1Dt0 = 4200.0,2.9,5 = 7 980 (J) Nhiệt lượng Q2 do bình nhơm nhận được:
Trang 3Câu C3: So sánh A với Q và nêu nhận
xét
Yêu cầu HS dựa vào hệ thức trên phát biểu thành lời
-GV chỉnh lại cho chính xác → Thơng báo đĩ chính là nội dung định luật Jun-Len xơ
-Yêu cầu HS ghi hệ thức định luật Jun-Len xơ vào vở
-GV thơng báo: Nhiệt lượng Q ngồi đơn
vị là Jun(J) cịn lấy đơn vị đo là calo
1calo=0,24Jun do đĩ nếu đo nhiệt lượng
Q bằng đơn vị calo thì hệ thức của định luật Jun-Len xơ là: Q= 0,24 I2.R.t
GDMT: - Đối với các thiết bị đốt nĩng như: bàn là, bếp điện, lị sưởi việc tỏa nhiệt là cĩ ích Nhưng một số thiết bị khác như: Động cơ điện, các thiết bị điện
tử gia dụng khác việc tỏa nhiệt vơ ích.
- Để tiết kiệm điện năng, can giảm sự tỏa nhiệt hao phí đĩ bằng cách giảm điện trở nội của chúng
Q2 = c2m2Dt0 = 880.0,078.9,5 = 652,08 (J) Nhiệt lượng Q do cả bình và nước nhận được:
Q = Q1+Q2 = 7980 + 652,08 = 8 632,08 (J)
Hoặc
Q = (m1c1 + m2c2) D t = (4200.0,2+880.0,079.9,5
Q = 8632,08J
C3: Ta thấy Q » A ; Nếu tính cả phần nhiệt
lượng truyền ra mơi trường xung quanh thì:
Q = A
3 Phát biểu định luật
Nhiệt lượng toả ra ở dây dẫn khi cĩ dịng điện chạy qua tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dịng điện, với điện trở của dây dẫn và thời gian dịng điện chạy qua
Hệ thức của định luật Jun-Len xơ:
Q=I2.R.t Trong đĩ: I đo bằng ampe(A)
R đo bằng ơm(Ω)
T đo bằng giây(s) thì
Q đo bằng Jun(J)
Lưu ý: Q=0,24.I2.R.t (calo)
Vận dụng được
định luật Jun –
Len-xơ để giải
thích các hiện
[VD]
1 Giải thích tại sao cùng với một dịng điện chạy qua dây tĩc bĩng đèn thì
Đặt câu hỏi, hoạt
16 -17.1/ SBT Định luật Jun - Len-xơ cho biết điện năng biến đổi thành :
A Cơ năng
B Năng lượng ánh sáng
BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
16 -17.1/ SBT Định luật Jun - Len-xơ cho biết điện năng biến đổi thành :
D Nhiệt năng.
Trang 4tượng đơn giản
cĩ liên quan
dây tĩc bĩng đèn nĩng lên tới nhiệt độ cao, cịn dây nối với bĩng đèn hầu như khơng nĩng lên
2 Một ấm điện cĩ ghi 220V-1000W được sử dụng với hiệu điện thế
220 V để đun sơi 2 lít nước từ nhiệt độ ban đầu
20oC Bỏ qua nhiệt lượng làm ấm vỏ và nhiệt lượng tỏa ra mơi trường ngồi
Tính thời gian đun sơi nước Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K
động nhĩm, hoạt động cá nhân
C Hoá năng
D Nhiệt năng.
16-17.2/SBT Câu phát biểu nào dưới
đây là không đúng?
Nhiệt lượng tỏa ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua :
A tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện, với điện trở của dây dẫn và với thời gian dòng điện chạy qua.
B tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện, với điện trở của dây dẫn và với thời gian dòng điện chạy qua
C tỉ lệ thuận với bình phương hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn, với thời gian dòng điện chạy qua và tỉ lệ nghịch với điện trở của dây dẫn
D tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn, với cường độ dòng điện và với thời gian dòng điện chạy qua
C4: 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 hầu như không nóng lên ?
C5: Một ấm điện có ghi 220V-1000W được sử dụng với hiệu điện thế 220V để đun sôi 2lít nước từ nhiệt độ ban đầu là
16-17.2/SBT Câu phát biểu dưới đây là
không đúng?
Nhiệt lượng tỏa ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua :
A tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện, với điện trở của dây dẫn và với thời gian dòng điện chạy qua.
III/ VẬN DỤNG:
Trả lời: Dịng điện chạy qua dây tĩc bĩng đèn và dây nối đều cĩ cùng cường độ dịng điện vì chúng mắc nối tiếp Theo định luật Jun – Len-xơ thì Q ~ R, dây tĩc bĩng đèn cĩ R lớn nên Q toả ra lớn do đĩ dây tĩc
Trang 5200C Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng vỏ ấm và nhiệt lượng toả vào môi trường, tính thời gian đun sôi nước Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K
* Củng cố: Phát biểu định luật
nĩng lên tới nhiệt độ cao và phát sáng Cịn dây nối cĩ điện trở nhỏ nên nhiệt lượng toả ra ít và truyền một phần cho mơi trường xung quanh, do đĩ dây nối hầu như khơng nĩng lên.
C- HƯỚNG DẪN, DẶN DỊ:
+ Hướng dẫn bài tập :
Trang 7* Học thuộc bài ghi, đọc phần “có thể em chưa biết”.
+ Làm bài tập của bài 16 SBT vào vở bài tập đầy đủ, cẩn thận
III- RÚT KINH NGHIỆM:
………
………
………
………
IV TRẢ LỜI CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP