Bài giảng Vật lý 9 - Tiết 17: Định luật Jun - Lenxơ

 CHAỉO MệỉNG CAÙC THAÀY COÂ VEÀ Dệẽ GIễỉ MOÂN VAÄT LYÙ 9 KIỂM TRA BÀI CŨ HS1: Điện năng cú thể biến đổi thành dạng năng lượng nào? Cho vớ dụ. HS2: Viết cụng thức tớnh cụng suất và tớnh cụng của dũng điện 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 ? ? 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 ? 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 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 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=I2.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 ; 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 Mô phỏng thí nghiệm kiểm tra định luật jun – len-xơ 250C 34,50C + _ 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: m1= 200g = 0,2kg m2= 78g =0,078kg c1 = 4200J/kg.K c2 = 880J/kg.K I = 2,4(A) R = 5() t = 300(s) t0 = 9,50C + A = ? + Q= ? + Q so sỏnh với 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: m1= 200g = 0,2kg m2= 78g =0,078kg c1 = 4 200J/kg.K c2 = 880J/kg.K I = 2,4(A) R = 5() t = 300(s) t0 = 9,50C + A = ? + Q= ? + Q so sỏnh với A Giải : ẹieọn naờng A cuỷa doứng ủieọn chaùy qua daõy ủieọn trụỷ:  A = I2Rt = (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: m1= 200g = 0,2kg m2= 78g =0,078kg c1 = 4200J/kg.K c2 = 880J/kg.K I = 2,4(A) R = 5() t = 300(s) t0 = 9,50C + A = ? + Q= ? + Q so sỏnh với A Giải : Nhieọt lửụùng Q1 do nửụực nhaọn ủửụùc : Q1 = c1m1t0 = 4200. 0,2 . 9,5 = 7980 (J) Nhieọt lửụùng Q2 do bỡnh nhoõm nhaọn ủửụùc : Q2 = c2m2t0 = 880 . 0,078 . 9,5 = 652,08 (J) Nhieọt lửụùng Q do caỷ bỡnh vaứ nửụực nhaọn ủửụùc: Q = Q1+ Q2 = 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: m1= 200g = 0,2kg m2= 78g =0,078kg c1 = 4200J/kg.K c2 = 880J/kg.K I = 2,4(A) R = 5() t = 300(s) t0 = 9,50C + A = ? + Q= ? + Q so sỏnh với A C1 : A = 8640 (J) C2: 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 = I2Rt 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 = I2Rt Q = 0,24I2Rt (cal) I: là cường độ dũng điện (A) t: là thời gian (s) Q: là nhiệt lượng (J) 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 : Qdn= I2Rdnt -áp dụng định luật Jun - Len-xơ : Q = I2Rt Ta có : +Nhiệt lượng toả ra trên dây tóc : Qdt= I2Rdtt Do Rdt > Rdn nên Qdt > Qdn -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 20oC. 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: ấm (220V-1000W) U= 220V V=2l => m = 2kg t01 = 200C t02 = 1000C 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 16-17.1, 16-17.2, 16-17.3 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 = IR2t A. Q = I2Rt B. Q = I2R2t 3/ Neỏu Q tớnh baống calo thỡ bieồu thửực naứo laứ cuỷa ủũnh luaọt Jun – Len-xụ : C. Q = I2Rt D. Q = 0,24I2Rt A. Q = IR2t B. Q = 0,42IR2t Choùn ủaựp aựn ủuựng traỷ lụứi