Định luật junlenxo (file PPT)

?

KIểM TRA BàI Cũ

Công của dòng điện là gì ? Hãy viết các biểu thức tính công của dòng
điện và cho biết đơn vị của các đại lợng có trong công thức ?

Công của dòng điện sản ra trong một đoạn mạch là số đo lợng
điện năng mà đoạn mạch đó tiêu thụ để chuyển hoá thành các
dạng năng khác
A = P.t = UIt = I2Rt =
Trong đó:

P đo bằng W
U đo bằng V
I đo bằng A
t đo bằng s
R đo bằng

U2
R

t


?

Dòng điện chạy qua vật dẫn thờng gây ra tác dụng nhiệt.
Nhiệt lợng toả ra khi đó phụ thuộc vào các yếu tố nào ?
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 nh không nóng lên?

TN


Tiết16. định luật jun - len-xơ

i. Trờng hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
1. Một phần điện năng đợc biến đổi thành nhiệt năng
a, Dụng cụ hay thiết bị điện
nào sau đây biến đổi một
phần điện năng thành nhiệt
năng và một phần thành
năng lợng ánh sáng ?

ốn led

Mỏy khoan

ốn in dõy túc

Mỏy bm nc

ấm điện

Bn l

ốn com-pac

Máy quạt

Mỏ hàn

Đèn led, Đèn điện dây
tóc, Đèn com-pac.
-

b, Dụng cụ hay thiết bị điện
nào sau đây biến đổi một
phần điện năng thành nhiệt
năng và một phần thành cơ
năng ?
- Máy bơm nớc, Máy
khoan, Máy quạt


Tiết 16. định luật jun - len-xơ

i. Trờng hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
1. Một phần điện năng đợc biến đổi thành nhiệt năng
2. Toàn bộ điện năng đợc biến đổi thành nhiệt năng

-a.BộDụng
phậncụ
chính
của các
dụngcó
hay thiết
bị điện
cụ

thiết
điệnbộnày
là năng
gì ?
thểhay
biến
đổibịtoàn
điện
thành nhiệt năng gồm:
Các dụng cụ biến đổi toàn bộ
- ấm điện, Bàn là, Mỏ hàn
điện
năng thành nhiệt năng có
bộ phận chính là một đoạn dây
dẫn bằng hợp kim nikêlin hoặc
constantan
- Hãy so sánh điện trở suất của
các dây dẫn hợp kim này với
các dây dẫn bằng đồng ?

ốn led

ấm điện

Mỏ hàn

ốn com-pac

ốn in dõy túc

- Điện trở suất của nikêlin bằng
0,40.10-6 m và của
Constantan bằng 0,50.10-6 m

- Điện trở suất của đồng bằng
1,7.10-8 m

Bn l


Tiết 16: định luật jun - len-xơ

i. Trờng hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
1. Một phần điện năng đợc biến đổi thành nhiệt năng
2. Toàn bộ điện năng đợc biến đổi thành nhiệt năng
iI. định luật jun len-xơ
1. Hệ thức của định luật: Q = I 2Rt
2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra
- Gọi A là điện năng tiêu thụ của đoạn mạch có điện trở R, dòng điện
chạy qua đoạn mạch đó trong thời gian t là I. Vậy A đợc tính nh thế
nào ?

A = I 2Rt

- Gọi Q là nhiệt lợng toả ra ở điện trở R cũng trong điều kiện trên.
- Nếu toàn bộ điện năng biến đổi thành nhiệt năng thì Q có quan hệ
với A nh thế nào ?

Q=A

Tiết 16. định luật jun - len-xơ

i. Trờng hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
iI. định luật jun len1. Hệ thức của định luật: Q = I 2Rt
xơ
2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra
Khối lợng nớc m1 = 200g đợc đựng
trong bình bằng nhôm có khối lợng m2
= 78g và đợc đun nóng bằng một dây
điện trở. Điều chỉnh biến trở để Ampe
kế chỉ I = 2,4A và kết hợp với số chỉ
của Vôn kế biết đợc điện trở của dây là
R = 5. Sau thời gian t = 300s, nhiệt
kế cho biết nhiệt độ tăng to = 9,5oC.
Biết nhiệt dung riêng của nớc là c1 =
4200J/kg.K và của nhôm là c2 =
880J/kg.K


Tiết 16. định luật jun - len-xơ

i. Trờng hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
iI. định luật jun len-xơ
1. Hệ thức của định luật: Q = I2Rt
2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra

Bài giải
C1. Điện năng của dòng điện chạy qua dây điện
m1= 200g = 0,2kg

trở trong thời gian trên là:
m2 = 78g = 0,078kg
A = I2Rt = (2,4)2.5.300 = 8640 (J)
I = 2,4A
C2. Nhiệt lợng nớc nhận đợc.
R = 5
Q1 = c1m1to = 4200.0,2.9,5 = 7980 (J)
t = 300s
Nhiệt lợng bình nhôm nhận đợc.
o
o
t = 9,5 C
Q2 = c2m2to = 880.0,078.9,5 = 652,08 (J)
c1= 4200J/kg.K
Nhiệt lợng nớc và bình nhôm nhận đợc.
c2 = 880J/kg.K
Q = Q1 + Q2 = 7980 + 652,08 = 8632,08 (J)
C1. A = ?
C3. Ta thấy: Q A
C2. Q = ?
C3. So sánh Q với A. Nếu tính cả phần nhiệt lợng toả ra môi trờng xung
quanh trong quá trình thí nghiệm thì Q = A.
Nêu nhận xét.
Tóm tắt


Tiết 16. định luật jun - len-xơ

i. Trờng hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
iI. định luật jun len-xơ

1. Hệ thức của định luật: Q = I 2Rt
2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra
3.Phát biểu định luật
+ Nội dung:

Nhiệt lợng toả ra ở dây dẫn khi có dòng điện
chạy qua tỉ lệ thuận với bình phơng cuờng độ
dòng điện, với điện trở của dây dẫn và thời gian
J. P.Jun
dòng điện chạy qua.
+ Hệ thức: Q = I 2Rt
Trong đó: I đo bằng ampe (A),
R đo bằng ôm (),
t đo bằng giây (s)
Q đo bằng jun (J).
+ Nếu đo Q bằng đơn vị calo:
Q = 0,24I 2Rt

H.Len-xơ


Tiết 16. định luật jun - len-xơ

i. Trờng hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
iI định luật jun len-xơ
1. Hệ thức của định luật:
2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra
3.Phát biểu định luật
III. Vận dụng
C4. Hãy giải thích điều nêu ra trong phần mở đầu của bài: 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 nh không nóng lên ?
áp dụng định luật Jun - Len-xơ: Q = I 2Rt
Ta có: Nhiệt lợng toả ra trên dây tóc: Qdt= I 2Rdtt
Nhiệt lợng toả ra trên dây nối: Qdn= I 2Rdnt
Hai dây này mắc nối tiếp nên có I nh nhau và cùng thời gian t
Vì Rdt > Rdn nên Qdt > Qdn


Bài 16. định luật jun - len-xơ

i. Trờng hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
iI định luật jun lenxơ
III. Vận dụng

C5. (trang 45 SGK).

Tóm tắt

ấm điện 220V- 1000W sử dụng ở hiệu điện thế 220V
Uthực = Uđịnh mức suy ra P thực = P định mức

ấm điện: 220V-1000W Nhiệt lợng cần cung cấp cho 2kg nớc để tăng từ 20oC lên
U = 220V
V = 2l m = 2kg
to1 = 20oC
to2 = 100oC
c = 4200J/kg.K
t=?

100oC là:
Q = mc( to2 - to1 ) = 4200.2.80 = 672000 (J)
Điện năng mà bếp tiêu thụ trong thời gian t là: A = P.t
Theo định luật bảo toàn chuyển hoá năng lợng
A=Q
t=

Q
P

672000
=

1000

= 672(s)
ĐS: 672s


Tiết16. định luật jun - len-xơ

i. Trờng hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
iI. định luật jun len-xơ
III. Vận dụng
*Ghi nhớ
Nhiệt lợng toả ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua tỉ lệ thuận
với bình phơng cờng độ dòng điện, với điện trở của dây dẫn và
thời gian dòng điện chạy qua:

Q = I2Rt

*Về nhà
- Về nhà học bài, Đọc phần có thể em cha biết.
- Làm bài tập từ 16-17.1 đến 16-17.6.
- Đọc trớc bài 17.
CB


Tiết 16. định luật jun - len-xơ
Có thể em cha biết
Tuỳ theo vât liệu và tiết diện dây dẫn mà các dây dẫn chỉ chịu đợc
những dòng điện có cờng độ nhất định. Quá mức đó, theo định luật
Jun-Len-xơ, dây dẫn có thể nóng đỏ, làm chảy vỏ bọc và gây hoả
hoạn. Sử dụng cầu chì mắc nối tiếp với mỗi dụng cụ điện, khi có sự cố,
cờng độ dòng điện tăng lên quá mức cho phép, thì dây chì sẽ nóng
chảy và ngắt mạch tự động, tránh đợc tổn thất. Vì thế, dây chì và dây
dẫn điện phải có tiết diện đợc tính toán phù hợp với cờng độ dòng điện
định mức.
Bảng 1: Tiết diện của dây đồng và dây chì đợc quy định theo cờng độ
dòng điện định mức.
Cờng độ dòng điện định mức (A)
1
2,5
10

Tiết diện dây đồng (mm2) Tiết diện dây chì (mm2)
0,1
0,5
0,75

0,3

1,1
3,8