Bài giảng môn Vật lý Lớp 9 - Tiết 17, Bài 16: Định Luật Jun - Lenxo

CHAỉO MệỉNG CAÙC THAÀY COÂ VEÀ Dệẽ GIễỉ MOÂN VAÄT LYÙ 9 
HS1: Điện năng cú thể biến đổi thành dạng năng lượng nào? Cho vớ dụ. 
?Viết cụng thức tớnh nhiệt lượng vật thu vào khi núng lờn hoặc tỏa ra khi lạnh đi ? 
HS2: Viết cụng thức tớnh cụng suất và tớnh cụng của dũng điện 
KIỂM TRA BÀI CŨ 
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 thì hầu như không nóng lên ? 
? 
ĐẶT VẤN ĐỀ 
Tiết 17: Định luật Jun - Len-Xơ 
I. Trường hợp điện năng được biến đổi thành nhiệt năng 
1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng 
? Hãy kể tên ba dụng cụ biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần thành năng lượng ánh sáng. 
I. Trường hợp điện năng được biến đổi thành nhiệt năng 
1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng 
? Hãy kể tên ba dụng cụ biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần thành cơ năng 
a.? Hãy kể tên ba dụng cụ điện có thể biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng. 
2. Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng 
Dây Constantan 
Hoặc dây Nikêlin 
Dây Đồng 
Dây Nikêlin 
Dây Constantan 
1,7.10 -8 Ωm 
0,4.10 -6 Ωm 
0,5.10 -6 Ωm 
b.Các dụng cụ điện biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng có bộ phận chính là dây dẫn làm bằng chất có điện trở suất lớn. Hãy so sánh điện trở suất của các dây dẫn hợp kim này với các dây dẫn bằng đồng? 
II. Định luật Jun – Len-Xơ 
1. Hệ thức của định luật 
Nhiệt lượng toả ra ở dây dẫn điện trở R khi có dòng điện cường độ I chạy qua trong thời gian t là : 
 Q=I 2. R.t 
2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra 
A 
45 
15 
30 
 60 
V 
K 
5 
10 
20 
25 
40 
35 
50 
55 
t = 300s ; t 0 = 9,5 0 C 
I = 2,4 A ; R = 5 Ω 
m 1 = 200g = 0,2kg 
m 2 = 78g = 0,078kg 
c 1 = 4200J/kg.K 
c 2 = 880J/kg.K 
Mô phỏng thí nghiệm kiểm tra định luật jun – len-xơ 
25 0 C 
34,5 0 C 
+ 
_ 
2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra 
C1 Hãy tính điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian trên. 
C2 Hãy tính nhiệt lượng Q mà nước và bình nhôm nhận được trong thời gian đó. 
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. 
Cho biết: 
m 1 = 200g = 0,2kg 
m 2 = 78g =0,078kg c 1 = 4200J/kg.K 
c 2 = 880J/kg.K 
I = 2,4(A) 
R = 5() 
t = 300(s) 
t 0 = 9,5 0 C 
+ A = ? 
+ Q= ? 
+ Q so sỏnh v ới A 
2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra 
C1 Hãy tính điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian trên. 
Cho biết: 
m 1 = 200g = 0,2kg 
m 2 = 78g =0,078kg c 1 = 4 200J/kg.K 
c 2 = 880J/kg.K 
I = 2,4(A) 
R = 5() 
t = 300(s) 
t 0 = 9,5 0 C 
+ A = ? 
+ Q= ? 
+ Q so sỏnh v ới A 
Giải  : ẹieọn naờng A cuỷa doứng ủieọn chaùy qua daõy ủieọn trụỷ:   A = I 2 Rt = (2,4) 2 .5.300 = 8640(J) 
C2 Hãy tính nhiệt lượng Q mà nước và bình nhôm nhận được trong thời gian đó. 
Cho biết: 
m 1 = 200g = 0,2kg 
m 2 = 78g =0,078kg c 1 = 4200J/kg.K 
c 2 = 880J/kg.K 
I = 2,4(A) 
R = 5() 
t = 300(s) 
t 0 = 9,5 0 C 
+ A = ? 
+ Q= ? 
+ Q so sỏnh v ới A 
Giải   : Nhieọt lửụùng Q 1 do nửụực nhaọn ủửụùc : Q 1 = c 1 m 1  t 0 
 = 4200. 0,2 . 9,5 = 7980 (J) 
 Nhieọt lửụùng Q 2 do bỡnh nhoõm nhaọn ủửụùc : Q 2 = c 2 m 2  t 0 
 = 880 . 0,078 . 9,5 = 652,08 (J) 
Nhieọt lửụùng Q do caỷ bỡnh vaứ nửụực nhaọn ủửụùc: 
 Q = Q 1 + Q 2 = 7980 + 652,08 
	 = 8632,08 (J) 
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. 
Cho biết: 
m 1 = 200g = 0,2kg 
m 2 = 78g =0,078kg c 1 = 4200J/kg.K 
c 2 = 880J/kg.K 
I = 2,4(A) 
R = 5() 
t = 300(s) 
t 0 = 9,5 0 C 
+ A = ? 
+ Q= ? 
+ Q so sỏnh v ới A 
C 1 : A = 8640 (J) 
C 2: Q = 8632,08 (J) 
Ta thaỏy A  Q 
Neỏu tớnh caỷ phaàn nhoỷ nhieọt lửụùng truyeàn ra moõi trửụứng xung quanh thỡ A = Q 
Ta thấy Q  A ; Nếu tớnh cả phần nhiệt lượng truyền ra mụi trường xung quanh thỡ: Q = A 
 Q = I 2 Rt 
3. Phát biểu định luật 
 Nhiệt lượng tỏa ra ở dõy dẫn khi cú dũng điện chạy qua tỉ lệ thuận với bỡnh phương cường độ dũng điện, với điện trở của dõy dẫn và thời gian dũng điện chạy qua. 
Q = I 2 Rt 
 Q = 0,24I 2 Rt (cal) 
 I: là cường độ dũng điện (A) 
 t: là thời gian (s) 
Q: là nhiệt lượng (J) 
R: là điện trở ( ) 
James Prescott Joule (1818-1889 ) người Anh 
Heinrich Friedrich Emil Lenz (1804-1865) người Nga 
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 ? 
-Hai dây này mắc nối tiếp nên có I như nhau và cùng thời gian t 
+Nhiệt lượng toả ra trên dây nối : Q dn = I 2 R dn t 
-á p dụng định luật Jun - Len-xơ : Q = I 2 Rt 
Ta có : +Nhiệt lượng toả ra trên dây tóc : Q dt = I 2 R dt t 
Do R dt > R dn nên Q dt > Q dn 
-Dây tóc bóng đèn được làm từ hợp kim có điện trở suất lớn hơn nhiều so với điện trở dây nối. 
C5: Một ấm điện có ghi 220V-1000W được sử dụng với hiệu điện thế 220Vđể 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 
Tóm tắt: 
ấ m (220V-1000W) 
U= 220V 
V=2l => m = 2kg 
t 0 1 = 20 0 C 
t 0 2 = 100 0 C 
c = 4200J/kg.K . 
t = ? 
Vì ấm sử dụng ở hiệu điện thế U=220V => P =1000W 
Theo định luật bảo toàn năng lượng: 
A = Q => 
 Thụứi gian ủun soõi nửụực laứ : 
Ghi nhớ 
Nội dung định luật Jun - Len-xơ 
Hệ thức của định luật Jun - Len-xơ 
Hửụựng daón veà nhaứ 
- Hoùc laùi noọi dung baứi hoùc 
- ẹoùc phaàn “Coự theồ em chửa bieỏt” (SGK) 
- Chuaồn bũ baứi 17(3 BT theo HD ụỷ SGK) cho tieỏt hoùc sau 
- Laứm baứi taọp 16-17ờ.1 đến 16-17.5 SBT 
NHễÙ NHANH VIEÁT NHANH 
1/ ẹũnh luaọt Jun – Len-xụ cho bieỏt ủieọn naờng bieỏn ủoồi thaứnh: 
 C. Cụ naờng D. Hoựa naờng 
 A. Naờng lửụùng aựnh saựng B. Nhieọt naờng 
2/ Trong caực bieồu thửực sau ủaõy, bieồu thửực naứo laứ cuỷa ủũnh luaọt Jun – Len-xụ: 
 C. Q = IRt D. Q = IR 2 t 
 A. Q = I 2 Rt B. Q = I 2 R 2 t 
3/ Neỏu Q tớnh baống calo thỡ bieồu thửực naứo laứ cuỷa ủũnh luaọt Jun – Len-xụ : 
 C. Q = I 2 Rt D. Q = 0,24I 2 Rt 
 A. Q = IR 2 t B. Q = 0,42IR 2 t 
Choùn ủaựp aựn ủuựng traỷ lụứi 
 CHúC CáC THầY CÔ và các em MạNH KHOẻ 
xin chân thành cảm ơn !