Bài 16. Định luật Jun - Len-xơ

ÔN LẠI KIẾN THỨC
Câu hỏi: Viết công thức tính công của dòng điện
sản ra trong một đoạn mạch.
Trả lời:

A = Pt = UIt

Với: A (J): Công của dòng điện (hay
điện năng tiêu thụ).
U (V): Hiệu điện thế.
I (A): Cường độ dòng điện.
t (s): Thời gian dòng điện chạy
qua.


Tạisao
saovới
với
Tại
cùngmột
mộtdòng
dòng
cùng
iện chạy
chạyqua
qua
đđiện
thìdây
dâytóc
tócbóng
bóng

thì
èn nóng
nónglên
lên
đđèn
tớinhiệt
nhiệt đđộộcao,
cao,
tới
còn dây
dâynối
nốivới
với
còn
bóngđđèn
èn thì
thì
bóng
hầu nh
nhưưkhông
không
hầu
nónglên
lên ??
nóng

?


TIẾT 16: 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.


TIẾT 16: 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 cơ năng


TIẾT 16: 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:
2. Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng:

? Hãy
Các kể
dụng
têncụ
bađiện
dụngbiến
cụ điện

đổi toàn
có thể
bộbiến
điệnđổi
năng
toànthành
bộ điện
nhiệt
năng
năng
thành
có
bộ
nhiệt
phận
năng.
chính là dây dẫn làm bằng chất có điện trở xuất lớn
Dây Constantan

Hoặc dây Nikêlin

Dây Đồng

Dây Nikêlin

Dây Constantan

1,7.10-8Ωm

0,4.10-6Ωm

0,5.10-6Ωm


TIẾT 16: ĐỊNH LUẬT JUN - LEN-XƠ
I. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG ĐƯỢC BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG:
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=I2Rt
2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra:


MÔ PHỎNG THÍ NGHIỆM KIỂM TRA ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ
55

60

K

5

+

_

10

50

15

45
40

20

35
30

A

V
34,50C

25

m1 = 200g = 0,2kg
m2 = 78g = 0,078kg
c1 = 4200J/kg.K
c2 = 880J/kg.K
I = 2,4 A ; R = 5 Ω
t = 300s ; ∆t0 =
9,50C

250C

TIẾT 16: ĐỊNH LUẬT JUN - LEN-XƠ
I. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG ĐƯỢC 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:
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 = 4 200J/kg.K
c2 = 880J/kg.K
I = 2,4(A)
R = 5(Ω)
t = 300(s)
∆t0 = 9,50C
+A=?
+ Q= ?
+ So sánh A và Q.

TIẾT 16: ĐỊNH LUẬT JUN - LEN-XƠ
I. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG ĐƯỢC 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:

Ta thấy Q ≈ A, nếu tính cả phần nhiệt lượng
truyền ra môi trường xung quanh thì: Q = A

Q = I2Rt


TIẾT 16: ĐỊNH LUẬT JUN - LEN-XƠ
I. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG ĐƯỢC 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:

Nhiệt lượng tỏa ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy
qua tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện,
với điện trở của dây dẫn và thời gian dòng điện chạy
qua.

Q = I Rt
2

Q = 0,24I2Rt (cal)

I: là cường độ dòng điện (A)
R: là điện trở (

)
Ω

t: là thời gian (s)
Q: là nhiệt lượng (J)


James Prescott Joule
(1818-1889)

Heinrich Friedrich Emil
Lenz (1804-1865)


TIẾT 16: ĐỊNH LUẬT JUN - LEN-XƠ
I. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG ĐƯỢC BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG:

II. ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ:
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 ?
Dòng điện chạy qua dây tóc bóng đèn và dây nối đều có
cùng cường độ vì chúng mắc nối tiếp với nhau. Theo định luật

Jun – Len – xơ, nhiệt lượng toả ra ở dây tóc và ở dây nối tỉ lệ
thuận với điện trở của từng đoạn dây. Dây tóc có điện trở lớn
nên nhiệt lượng toả ra nhiều, do đó dây tóc nóng lên đến nhiệt
độ cao và phát ra ánh sáng. Còn dây nối có điện trở nhỏ nên
nhiệt lượng toả ra ít và truyền phần lớn cho môi trường xung
quanh, do đó, dây nối hầu như không nóng lên (có nhiệt độ
gần bằng nhiệt độ của môi trường).


TIẾT 16: ĐỊNH LUẬT JUN - LEN-XƠ
I. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG ĐƯỢC BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG:
II. ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ:
III. VẬN DỤNG:

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:
U= Uđm= 220V
P = 1000W
V=2lit =>m = 2kg
t01 = 200C
t02 = 1000C
c = 4200J/kg.K.
t=?

Theo định luật bảo toàn năng lượng:
A=Q
=> Pt = cm(t02 - t01)

Thời gian đun sôi nước là :

t=

(

cm t20 − t10
P

)

4200.2.80
=
= 672 ( s )
1000


CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM
1/ Định luật Jun – Len-xơ cho biết điện năng biến đổi thành:
A. Cơ năng

C. Hóa năng

B. Năng lượng ánh sáng

D. Nhiệt năng

2/ Trong các biểu thức sau đây, biểu thức nào là của định luật Jun –
Len-xơ :
A. Q = IRt

C. Q = IR2t

B. Q = I2Rt

D. Q = I2R2t

3/ Nếu Q tính bằng calo thì biểu thức nào là của định luật
Jun – Len-xơ :
A. Q = I2Rt
B. Q = IR2t

C. Q = 0,24I2Rt
D. Q = 0,42IR2t


CÓ THỂ EM CHƯA BIẾT

? Hãy nêu nguyên tắc hoạt động của cầu chì
Tiết diện của dây đồng và dây chì được quy định theo
cường độ dòng điện định mức:

Cường độ dòng Tiết diện dây
điện định mức (A) đồng (mm2)

1
2,5
10

0,1

0,5
0,75

Tiết diện dây
chì (mm2)

0,3
1,1
3,8


HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ:
- Học bài.
- Làm tất cả bài tập trong SBT.
- Đọc “Có thể em chưa biết”.
- Chuẩn bị bài tập ở bài 17 cho tiết học
sau.


Hai bóng đèn ghi: Đ1: 220V - 75W, Đ2: 220V 40W. Mắc nối tiếp nhau vào nguồn điện có hiệu
điện thế đảm bảo để hai bóng đèn không bị cháy.
Hỏi bóng đèn nào sáng hơn ? Vì sao ?
ĐÁP ÁN:
+ Vì hai bóng mắc nối tiếp nên cường độ dòng điện qua
hai bóng là như nhau. Trong cùng một khoảng thời gian
nhiệt lượng toả ra trên hai bóng phụ thuộc vào điện trở
của mỗi bóng.
U2

R=

+ Theo công thức tính điện trở

P

.

+ Vì hiệu điện thế định mức như nhau. Mà công suất đèn
1 lớn hơn đèn 2 nên điện trở đèn 2 lớn hơn điện trở đèn
1. Do đó trong cùng một khoảng thời gian đèn 2 toả nhiệt
lượng nhiều hơn đèn 1. Nên đèn 2 sáng hơn đèn 1.