Bài 16. Định luật Jun - Len-xơ

GV : Trần Minh Quốc Thịnh
  


Tiết 17 : Định luật Jun - LenXơ
I. Trờng hợp điện năng đợc 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


Hóy cho bit cỏc dng c bin i ton b in
nng thnh nhit nng cú b phn chớnh l gỡ ?
Cỏc dng cụ biến
đổi một phần
điện
năng
thành
nhiệt
năng và một
phần thành cỏc
dng nng lng
khỏc
Cỏc dụng cụ
điện c xem
nh biến đổi
ton b điện
năng
thành

nhiệt năng.

Bp in

Máy bơm nớc

12V-6W

Đèn dây tóc

Mỏ hàn

Bàn là

Máy
khoan


Bộ phận chính của các dụng cụ biến đổi toàn bộ điện năng thành
nhiệt năng :

Đoạn d©y dẫn Constantan
(hoặc Nikêlin)


Tiết 16 : Định luật Jun Len-Xơ
I. Trờng hợp điện năng đợc 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
Các dụng cụ điện biến đổi toàn bộ điện năng
thành nhiệt năng có bộ phận chính là một đoạn
dây dẫn bằng hợp kim cú in tr sut ln.


So s¸nh ®iÖn trë suÊt cña d©y dÉn hîp kim
víi điÖn trë suÊt của d©y dÉn b»ng ®ång.
D©y §ång

D©y Nikªlin

D©y
Constantan

1,7.10-8 Ωm

0,4.10-6 Ωm

0,5.10-6 Ωm

1,7.10-8Ωm < 0,4.10-6Ωm <
0,5.10ρ-6đ Ω
VËy.

Rđ < Rn < Rc


Tiết

16 toả
:
Định
luật dẫn
Jun điện
Len-Xơ
Nhiệt
lợng
ra
ở dây
trở
I. Trờng hợp điện năng đợc biến đổi thành nhiệt năng
1.
Một có
phần
điện điện
năng đợc
biến độ
đổiIthành
R khi
dòng
cờng
chạy nhiệt
năng
2.
Toàn
bộ điện
đợc
qua
trong

thờinăng
gian
t biến
là đổi thành nhiệt
năng

Cỏc dng c in bin i ton b in nng thnh nhit nng cú b phn chớnh l
mt an dõy dn bng hp cú in tr sut
2 ln.

Q = I Rt

II. Định luật Jun Len Xơ
1. Hệ thức của định luật


Tiết 16 :

Định luật Jun Len-Xơ

I. Trờng hợp điện năng đợc 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
Cỏc dng c in bin i ton b in nng thnh nhit nng cú b phn chớnh l
mt an dõy dn bng hp cú in tr sut ln.

II. Định luật Jun Len Xơ
1. Hệ thức của định luật

2. X ly kt qua thớ nghim kiờm tra


Hình bên mô tả TN xác định
điện năng sử dụng và nhiệt
lng toả ra. Khối lợng nớc
m1=200g đợc đựng trong bình
bằng nhôm có khối lợng m2=78g
và đợc đun nóng bằng dây
- Ampe
kế chỉ I=2,4A
điện trở.
- iện trở của dây t là R=5
Sau thời gian t=300s, nhiệt kế
cho biết độ tăng nhit t0 =
9,50C. Biết nhit dung riờng của nớc
c1=4200J/kg.K và của nhôm c2 =
880J/kg.K

K
A

+
V
34,50
C

250
C

M« pháng thÝ nghiÖm trªn:
55

60

K

5

+

_

10

50

15

45
40

20

35
30

A

V
34,50C

25

I = 2,4A ;
5Ω

R=

t = 300s ;
9,50C

∆t =

250C


I = 2,4A ;

R = 5Ω

t = 300s
m1 = 200g =
0,2kg
m2 = 78g =
0,078kg
c1 = 4200J/kg.K
c2 = 880J/kg.K
1- TÝnh

®iÖn n¨ng
0
0
∆t = 9,5 C

A cña dßng ®iÖn
ch¹y qua d©y ®iÖn
trë trong thêi gian
trªn.
2 - TÝnh nhiÖt l
îng Q mµ níc vµ
b×nh nh«m nhận
®îc
trong
thêi

1- Điện năng :
A=I2Rt=(2,4)2.5.300=8 640 J
2- NhiÖt lîng níc nhËn ®îc
lµ:
Q1=c1m1∆t0=
4
200.0,2.9,5=7980 J
NhiÖt lîng nh«m nhËn ®îc
lµ:
Q2=c2m2
∆t0
=
880.0,078.9,5=652,08 J
NhiÖt lîng níc vµ nh«m nhËn

®îc lµ: Q =Q1+Q2 =8632,08 J

So sánh A và Q
A ≈Q


NÕu tÝnh c¶ phÇn nhá nhiÖt lîng
truyÒn ra m«i trêng xung quanh.
Hãy nhận xét A và Q

Q =A

Q = A = I2Rt


Tiết 16 :

Định luật Jun Len-Xơ

I. Trờng hợp điện năng đợc 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
Cỏc dng c in bin i ton b in nng thnh nhit nng cú b phn chớnh l
mt an dõy dn bng hp kim cú in tr sut ln.

II. Định luật Jun Len Xơ
1. Hệ thức của định luật
2. X ly kt qua ca thớ nghim kiờm tra

* Nhn xột : Q = A
3. Phát biểu định luật

Nhiệt lợng toả ra ở dây dẫn khi có dòng điện
chạy qua tỷ lệ thuõn với bình phơng cờng độ
dòng điện, với điện trở của dây dẫn và thời
gian dòng điện chạy qua.


Tiết 16 :

Định luật Jun Len-Xơ

I. Trờng hợp điện năng đợc 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
Cỏc dng c in bin i ton b in nng thnh nhit nng cú b phn chớnh l
mt an dõy dn bng hp kim cú in tr sut ln.

II. Định luật Jun Len Xơ
1. Hệ thức của định luật
2. X ly kt qua ca thớ nghim kiờm tra
Nhn xột : Q = A
3. Phát biểu định luật : (SGK)
Q=xơ
I2R: t
Hệ thức của định luật Jun - Len
Trong ú: Nu I o bng ampe (A); R o bng ụm ( ); t o bng

giõy( s) thỡ Q o bng jun ( J).
* Nếu Q đo bằng đơn vị calo (cal) thì

Q=0,24.I2Rt


J.P.Jun (James Prescott
Joule, 1818-1889)

H.Len-x¬ (Heinrich Lenz,
1804-1865)


Tiết 16 :

Định luật Jun Len-Xơ

I. Trờng hợp điện năng đợc 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
Cỏc dng c in bin i ton b in nng thnh nhit nng cú b phn chớnh l
mt an dõy dn bng hp kim cú in tr sut ln.

II. Định luật Jun Len Xơ
1. Hệ thức của định luật
2. X ly kt qua ca thớ nghim kiờm tra
Nhn xột : Q = A
3. Phát biểu định luật : (SGK)

Hệ thức : Q= I2 R t
Trong ú: I o bng ampe ( A); R o bng ụm ( ); t o bng giõy ( s)
Thỡ Q o bng jun ( J).
* Nếu Q đo bằng đơn vị calo Q=0,24.I2Rt
III- VN DNG :


Cách khác
vắn tắt

TL: cờng độ dòng điện chạy qua dây tóc
bóng đèn và dây nối bng nhau. Theo
định luật Jun - Len xơ, nhiệt lợng toả ra
ở dây tóc và ở dây nối tỉ lệ với điện trở
của từng đoạn dây. Dây tóc có điện trở
lớn nên nhiệt lợng 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 lợng toả ra ít và truyền
phần lớn cho môi trờng xung quanh, do
đó, dây nối hầu nh không
nóng lên ( hay
2
Q = I Rt
núng rt ớt)
12V-6W

C4- Hãy giải
thích : Tại sao
cùng

một
dòng
điện
chạy qua m
dây tóc bóng
đèn
nóng
sáng lên tới
nhiệt độ cao,
còn dây nối
với bóng đèn
hầu nh không
nóng lên ?

do Rdõy t >> Rdõy ng
nên Qdõy t >>Qdõy ng
Do ú dõy t núng n nhit cao v phỏt
sỏng, cũn dõy ng hu nh khụng núng.


Tãm t¾t: P = Pđm = 1000W
V = 2 l => m = 2kg
t01 = 200C ; t02 = 1000C
c = 4200 J/kg.K.
t=?

C5: Mét Êm ®iÖn
cã
ghi
220V1000W

®îc
sö
dông
víi
hiÖu
®iÖn thÕ 220V®Ó
GIẢI
®un s«i 2 lít níc tõ
nhiÖt ®é ban ®Çu Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng vỏ ấm và nhiệt
lµ 20oC. Bá qua lượng tỏa ra môi trường, ta có:
A=Q
nhiÖt
lîng
lµm
0
mà
A
=Pt
vµ
Q
=
cm
(t
2
nãng vá Êm vµ
0
t
1)
nhiÖt lîng to¶ ra
cmNªn

t20 −Pt10t = cm
( to2 - to1)
m«i trêng. TÝnh
4200.2.80
= gian ®un s«i
= níc lµ : = 672 ( s )
thêi gian ®un s«i tThêi
1000
P
níc.
BiÕt nhiÖt
dung riªng cña níc
lµ 4200J/kg.K

(

)


Hướng dẫn BT 16 – 17. 4
-Tính điện trở của dây
-Tính điện trở của dây
-So sánh R1 và R2

l1
nikêlin: R1 = ρ1 S1
l2
sắt : R2 = ρ 2
S2

-Vì 2 dây mắc nối tiếp nên điện trở của dây nào
lớn hơn thì dây đó tỏa ra nhiệt lượng nhiều hơn.


C¸m ¬n quý Thầy Cô đã
đến dự. Cảm ơn các em đã tích
cực học tập