Bài giảng Vật lý 9 - Phạm Hồng Giang - Bài 16: Định luật Jun - Lenzơ

Chúc các thầy cô và các em dồi dào sức khỏe và thành công trong cuộc sống Caâu 2: Vieát coâng thöùc tính coâng cuûa doøng ñieän saûn ra trong moät ñoaïn maïch. Ghi ñôn vò ño cuûa töøng ñaïi löôïng? A= P.t = U.I.t Trong đó: 	U: ño baèng voân (V) 	I: ño baèng ampe (A) 	t: ño baèng giaây (s) 	A: ño baèng jun (J) Caâu 1: Ñieän naêng coù theå bieán ñoåi thaønh caùc daïng naêng löôïng naøo? Cho ví duï? Ñieän naêng coù theå bieán ñoåi thaønh caùc daïng naêng löôïng nhö: Nhieät naêng, quang naêng, cô naêng... Ví duï: Baøn laø, noài côm ñieän, Ñeøn sôïi ñoát, ñeøn led, maùy bôm nöôùc, quat điện... KIEÅM TRA BAØI CUÕ I. Tröôøng hôïp ñieän naêng bieán ñoåi thaønh nhieät naêng: 1. Moät phaàn ñieän naêng ñöôïc bieán ñoåi thaønh nhieät naêng: Nhoùm 1: Choïn ra caùc duïng cuï ñieän bieán ñoåi ñieän naêng ñoàng thôøi thaønh nhieät naêng vaø naêng löôïng aùnh saùng? Ñeøn daây toùc, ñeøn LED, ñeøn compaêc. Nhoùm 2: Chọn ra caùc duïng cuï ñieän bieán ñoåi ñieän naêng ñoàng thôøi thaønh nhieät naêng vaø cô naêng? Maùy bôm nöôùc, maùy khoan. I. Tröôøng hôïp ñieän naêng bieán ñoåi thaønh nhieät naêng: 1. Moät phaàn ñieän naêng ñöôïc bieán ñoåi thaønh nhieät naêng: VD: Ñeøn daây toùc, ñeøn LED, ñeøn compaêc, maùy bôm nöôùc, maùy khoan… Noài côm ñieän, baøn laø, moû haøn. 2. Toaøn boä ñieän naêng ñöôïc bieán ñoåi thaønh nhieät naêng: VD: Noài côm ñieän, baøn laø, moû haøn. I. Tröôøng hôïp ñieän naêng bieán ñoåi thaønh nhieät naêng 1. Moät phaàn ñieän naêng ñöôïc bieán ñoåi thaønh nhieät naêng VD: Ñeøn daây toùc, ñeøn LED, ñeøn compaêc, maùy bôm nöôùc, maùy khoan… 2. Toaøn boä ñieän naêng ñöôïc bieán ñoåi thaønh nhieät naêng VD: Noài côm ñieän, baøn laø, moû haøn. * So saùnh ñieän trôû suaát cuûa caùc daây daãn hôïp kim naøy vôùi daây daãn baèng ñoàng. (xem baûng 1 trang 26 (SGK ). - Boä phaän chính cuûa caùc duïng cuï naøy laø moät ñoaïn daây daãn baèng hôïp kim nikeâlin hoaëc constantan neân sinh ra moät löôïng nhieät raát lôùn khi doøng ñieän chaïy qua. - Daây nikeâlin, constantan vaø ñoàng coù gì khaùc bieät ? Điện trở suất của đồng là : 1,7.10-8 Ωm Điện trở suất của constantan là 0,50.10-6 Ωm = 50.10-8 Ωm. => Vậy điện trở suất của constantan gấp 50/1,7 = 29 lần Tương tự với hợp kim nikelin ta có điện trở suất của nikelin gấp 40/1,7 tương đương với 23,5 lần I. Tröôøng hôïp ñieän naêng bieán ñoåi thaønh nhieät naêng 1. Moät phaàn ñieän naêng ñöôïc bieán ñoåi thaønh nhieät naêng VD: Ñeøn daây toùc, ñeøn LED, ñeøn compaêc, maùy bôm nöôùc, maùy khoan… 2. Toaøn boä ñieän naêng ñöôïc bieán ñoåi thaønh nhieät naêng VD: Noài côm ñieän, baøn laø, moû haøn. - Boä phaän chính cuûa caùc duïng cuï naøy laø moät ñoaïn daây daãn baèng hôïp kim coù ñieän trôû suaát lôùn (nikeâlin hoaëc constantan) I. Tröôøng hôïp ñieän naêng bieán ñoåi thaønh nhieät naêng 1. Moät phaàn ñieän naêng ñöôïc bieán ñoåi thaønh nhieät naêng VD: Ñeøn daây toùc, ñeøn LED, ñeøn compaêc, maùy bôm nöôùc, maùy khoan… 2. Toaøn boä ñieän naêng ñöôïc bieán ñoåi thaønh nhieät naêng VD: Noài côm ñieän, baøn laø, moû haøn. - Boä phaän chính cuûa caùc duïng cuï naøy laø moät ñoaïn daây daãn baèng hôïp kim coù ñieän trôû suaát lôùn (nikeâlin hoaëc constantan) GDBVMT Với các thiết bị đốt nóng như: nồi cơm điện, bàn là , lò sưởi , lò nướng .. Việc toả nhiệt là có ích  Nhưng các thiết bị như máy khoan , máy bơm nước hay các thiết bị chiếu sáng , thiết bị điện tử thì việc toả nhiệt là vô ích thậm chí làm giảm tuổi thọ đồ dùng điện. Vì vậy : Để tiết kiện điện năng, cần giảm sự toả nhiệt hao phí không cần thiết bằng cách giảm điện trở nội của chúng I. Tröôøng hôïp ñieän naêng bieán ñoåi thaønh nhieät naêng 1. Moät phaàn ñieän naêng ñöôïc bieán ñoåi thaønh nhieät naêng VD: Ñeøn daây toùc, ñeøn LED, ñeøn compaêc, maùy bôm nöôùc, maùy khoan… 2. Toaøn boä ñieän naêng ñöôïc bieán ñoåi thaønh nhieät naêng VD: Noài côm ñieän, baøn laø, moû haøn. - Boä phaän chính cuûa caùc duïng cuï naøy laø moät ñoaïn daây daãn baèng hôïp kim coù ñieän trôû suaát lôùn (nikeâlin hoaëc constantan) II. Ñònh luaät Jun - Len-xô: Nhà vật lý người Anh Nhà vật lý người Nga I. Tröôøng hôïp ñieän naêng bieán ñoåi thaønh nhieät naêng 1. Moät phaàn ñieän naêng ñöôïc bieán ñoåi thaønh nhieät naêng VD: Ñeøn daây toùc, ñeøn LED, ñeøn compaêc, maùy bôm nöôùc, maùy khoan… 2. Toaøn boä ñieän naêng ñöôïc bieán ñoåi thaønh nhieät naêng VD: Noài côm ñieän, baøn laø, moû haøn. - Boä phaän chính cuûa caùc duïng cuï naøy laø moät ñoaïn daây daãn baèng hôïp kim coù ñieän trôû suaát lôùn (nikeâlin hoaëc constantan) II. Ñònh luaät Jun - Len-xô: 1. Heä thöùc ñònh luaät: Qt = I2Rt Nhieät löôïng toûa ra ôû daây daãn coù ñieän trôû R khi coù doøng ñieän I chaïy qua trong thôøi gian t laø: Áp dụng định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng: A = Qt Mà A = UIt = I2Rt nên suy ra Qt = I2Rt I. Tröôøng hôïp ñieän naêng bieán ñoåi thaønh nhieät naêng 1. Moät phaàn ñieän naêng ñöôïc bieán ñoåi thaønh nhieät naêng VD: Ñeøn daây toùc, ñeøn LED, ñeøn compaêc, maùy bôm nöôùc, maùy khoan… 2. Toaøn boä ñieän naêng ñöôïc bieán ñoåi thaønh nhieät naêng VD: Noài côm ñieän, baøn laø, moû haøn. - Boä phaän chính cuûa caùc duïng cuï naøy laø moät ñoaïn daây daãn baèng hôïp kim coù ñieän trôû suaát lôùn (nikeâlin hoaëc constantan) II. Ñònh luaät Jun - Len-xô: 1. Heä thöùc ñònh luaät: Qt = I2Rt 2. Xöû lí keát quaû cuûa thí nghieäm kieåm tra: A 45 15 30 60 V K 5 10 20 25 40 35 50 55 t = 5 ph = 300s ; t0 = 9,50C I = 2,4 A ; R = 5 Ω m1 = 200g = 0,2kg m2 = 78g = 0,078kg c1 = 4200J/kg.K c2 = 880J/kg.K 250C 34,50C + _ I. Tröôøng hôïp ñieän naêng bieán ñoåi thaønh nhieät naêng 1. Moät phaàn ñieän naêng ñöôïc bieán ñoåi thaønh nhieät naêng VD: Ñeøn daây toùc, ñeøn LED, ñeøn compaêc, maùy bôm nöôùc, maùy khoan… 2. Toaøn boä ñieän naêng ñöôïc bieán ñoåi thaønh nhieät naêng VD: Noài côm ñieän, baøn laø, moû haøn. - Boä phaän chính cuûa caùc duïng cuï naøy laø moät ñoaïn daây daãn baèng hôïp kim coù ñieän trôû suaát lôùn (nikeâlin hoaëc constantan) II. Ñònh luaät Jun - Len-xô: 1. Heä thöùc ñònh luaät: Qt = I2Rt 2. Xöû lí keát quaû cuûa thí nghieäm kieåm tra: m1 = 200g = 0,2kg ; m2 = 78g = 0,078kg ; c1 = 42 000J/kg.K ; c2 = 880J/kg.K I = 2,4(A) ; R = 5() ; t = 300(s) ; t = 9,5K C1// Tính điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian trên Điện năng: A = Qt = I2Rt = 2,42.5.300 = 8640 (J) C2// Hãy tính nhiệt lượng Q mà nước và bình nhôm nhận được trong thời gian đó? Nhiệt lượng bình nhôm và nước nhận được: Qth = C1m1 to + C2.m2. to = 4200.0,2.9,5 + 880.0,078.9,5 = 8632,08J C3// Hãy so sánh A với Q và nêu nhận xét, lưu ý rằng có một phần nhỏ nhiệt lượng truyền ra môi trường xung quanh? Ta thấy nếu tính cả phần nhiệt truyền ra môi trường xung quanh thì: A = Qth I. Tröôøng hôïp ñieän naêng bieán ñoåi thaønh nhieät naêng 1. Moät phaàn ñieän naêng ñöôïc bieán ñoåi thaønh nhieät naêng VD: Ñeøn daây toùc, ñeøn LED, ñeøn compaêc, maùy bôm nöôùc, maùy khoan… 2. Toaøn boä ñieän naêng ñöôïc bieán ñoåi thaønh nhieät naêng VD: Noài côm ñieän, baøn laø, moû haøn. - Boä phaän chính cuûa caùc duïng cuï naøy laø moät ñoaïn daây daãn baèng hôïp kim coù ñieän trôû suaát lôùn (nikeâlin hoaëc constantan) II. Ñònh luaät Jun - Len-xô: 1. Heä thöùc ñònh luaät: Qt = I2Rt 2. Xöû lí keát quaû cuûa thí nghieäm kieåm tra: 3. Phaùt bieåu ñònh luaät: Nhiệt lượng tỏa ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua tỷ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện, với điện trở dây dẫn và thời gian dòng điện chạy qua. * Löu yù: Neáu ño nhieät löôïng baèng ñôn vò calo thì heä thöùc cuûa ñònh luaät Jun – Len-xô laø: Qt = 0,24I2Rt Trong ñoù: I ño baèng ampe (A) t ño baèng giaây (s) R ño baèng oâm ( ) thì Q ño baèng calo (cal) 1J = 0.24cal 1. Bieán ñoåi ñieän naêng thaønh nhieät naêng: - Moät soá ñoà duøng ñieän chæ bieán phaàn ñieän naêng thaønh nhieät naêng: VD: Ñeøn daây toùc, ñeøn compaêc, maùy bôm nöôùc, maùy khoan… - Toaøn boä ñieän naêng ñöôïc bieán ñoåi thaønh nhieät naêng: VD: Noài côm ñieän, baøn laø, moû haøn. - Boä phaän chính cuûa caùc duïng cuï naøy laø moät ñoaïn daây daãn baèng hôïp kim coù ñieän trôû suaát lôùn (nikeâlin hoaëc constantan) 2. Ñònh luaät Jun – Lenzô - Heä thöùc cuûa ñònh luaät Qt = I2Rt Tính nhieät löôïng toûa ra ôû daây daãn coù ñieän trôû R khi coù doøng ñieän I chaïy qua trong thôøi gian t laø: Trong ñoù: I ño baèng ampe (A) t ño baèng giaây (s) R ño baèng oâm ( thì Q ño baèng Jun (J) ) 1J = 0.24cal * Ngoaøi ra coøn coù theå tính nhieät löôïng toûa ra baèng ñôn vò calo (cal) 3. Vaän duïng ñònh luaät Jun – Lenzô laøm baøi taäp * AÙp duïng ñònh luaät “Baûo toaøn vaø chuyeån hoùa naêng löôïng” ñoái vôùi nhöõng ñoà duøng ñieän chæ coù taùc duïng nhieät: Ñieän naêng maø ñoà duøng ñieän naøy tieâu thuï seõ chuyeån hoùa hoaøn toaøn thaønh nhieät naêng neân: A = Qt = I2Rt Maø A = P.t (coù theå duøng coâng suaát ñònh möùc ghi treân ñoà duøng ñieän ñeå tính toaùn nhieät löôïng toûa ra neáu söû duïng ñuùng ñieän aùp ñònh möùc) Ví duï: Moät beáp ñieän coù ghi 220V – 500W. Neáu cho doøng ñieän coù hieäu ñieän theá 220V (ñuùng hieäu ñieän theá ñònh möùc) qua beáp ñieän. Thì nhieät löôïng toûa ra trong 2 giaây seõ laø: Rt = A = P.t = 500.2 = 1000J Neáu söû duïng aám treân vôùi hieäu ñieän theá 110V thì tính nhieät löôïng toûa ra nhö theá naøo ? Söû duïng soá lieäu ghi treân beáp ñieän laø 220V – 500W ñeå tính ñieän trôû cuûa beáp, roài döïa vaøo ñieän trôû vaø hieäu ñieän theá söû duïng (110V) ñeå tính nhieät löôïng toûa ra baèng coâng thöùc tính A ñaõ hoïc: A = Qt =U2/R I. Tröôøng hôïp ñieän naêng bieán ñoåi thaønh nhieät naêng 1. Moät phaàn ñieän naêng ñöôïc bieán ñoåi thaønh nhieät naêng VD: Ñeøn daây toùc, ñeøn LED, ñeøn compaêc, maùy bôm nöôùc, maùy khoan… 2. Toaøn boä ñieän naêng ñöôïc bieán ñoåi thaønh nhieät naêng VD: Noài côm ñieän, baøn laø, moû haøn. - Boä phaän chính cuûa caùc duïng cuï naøy laø moät ñoaïn daây daãn baèng hôïp kim coù ñieän trôû suaát lôùn (nikeâlin hoaëc constantan) II. Ñònh luaät Jun - Len-xô: 1. Heä thöùc ñònh luaät: Qt = I2Rt 2. Xöû lí keát quaû cuûa thí nghieäm kieåm tra: 3. Phaùt bieåu ñònh luaät: 1cal = 0.24J III. Vaän duïng: 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? Ta có Rd nt Rđ nên Id = Iđ = I Nhiệt lượng toả ra trên dây dẫn và dây hợp kim lần lượt là: Qd = I2 Rd t ; Qđ= I2 Rđ t Vì Rd< Rđ nên Qd < Qđ Do đó dây dẫn hầu như không nóng lên, còn dây tóc bóng đèn nóng tới nhiệt độ cao và phát sáng. I. Tröôøng hôïp ñieän naêng bieán ñoåi thaønh nhieät naêng 1. Moät phaàn ñieän naêng ñöôïc bieán ñoåi thaønh nhieät naêng VD: Ñeøn daây toùc, ñeøn LED, ñeøn compaêc, maùy bôm nöôùc, maùy khoan… 2. Toaøn boä ñieän naêng ñöôïc bieán ñoåi thaønh nhieät naêng VD: Noài côm ñieän, baøn laø, moû haøn. - Boä phaän chính cuûa caùc duïng cuï naøy laø moät ñoaïn daây daãn baèng hôïp kim coù ñieän trôû suaát lôùn (nikeâlin hoaëc constantan) II. Ñònh luaät Jun - Len-xô: 1. Heä thöùc ñònh luaät: Qt = I2Rt 2. Xöû lí keát quaû cuûa thí nghieäm kieåm tra: 3. Phaùt bieåu ñònh luaät: 1cal = 0.24J III. Vaän duïng: C5// Một ấm điện có ghi 220V- 1 000 W được sử dụng với hiệu điện thế 220V để đun sôi 2 lít nước từ nhiệt độ ban đầu là 200C. 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 P= 1000W U= 220V m= 2kg t= 80K c = 4 200J/ kg.K t = ? Toùm taét Giaûi Theo ñònh luaät baûo toaøn vaø chuyeån hoùa naêng löôïng ta coù: A = Qt = Qth maø: A = P. t vaø Qth = m.C. t  t = mc  t P 2.4200.80 1000 = 672s = 11 phuùt 12 giaây  P .t = m.C. t = - Xem laïi noäi dung baøi vaø hoïc baøi. - Ñoïc coù theå em chöa bieát. - Laøm baøi taäp 16.1 ñeán 16.5 SBT - Tham khaûo baøi 17/47 SGK Chúc các thầy cô và các em dồi dào sức khỏe và thành công trong cuộc sống Thật không thể tin được ! Mới học mà cũng trả lời sai…. Nhắm cả hai mắt mà trả lời còn đúng nữa nè ! Sao mình mở cả hai mắt tròn ủm mà trả lời còn sai nữa ! Hu hu Bạn phải cố gắng thật nhiều ! Thật nhiều! Mới bằng mình được ! Kỳ thi này mình nắm chắc điểm 9 trong tay Ừ. Nắm chắc trong tay điểm 9 là đúng rồi…… Còn 1 điểm trên bài thi !!!!!!