Tiết 20: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN XƠ I.TRƯỜNG HP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG 1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng: Đèn dây tóc, đèn LED, bút thử điện… Máy bơm nước, máy quạt, máy khoan điện… 2.Toàn bộ điện năng biến đổi thành nhiệt năng: Bàn là, bếp điện, mỏ hàn điện … a) Hãy kể tên ba dụng cụ biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần thành năng lượng ánh sáng ? b) Hãy kể tên ba dụng cụ biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần thành cơ năng? a)Hãy kể tên ba dụng cụ có thể biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng ? Hỏi : b)Các dụng cụ biến đổi điện năng hoàn toàn thành nhiệt năng có bộ phận chính là đoạn dây dẫn bằng hợp kim: Nikêlin hay constantan hãy so sánh điện trở suất của các dây dẫn hợp kim này với các dây dẫn bằng đồng? • Trả lời : Dây hợp kim bằng Nikêlin hay constantan có điện trở suất lớn hơn rất nhiều so với điện trở suất của dây đồng. Tiết 20: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN XƠ I.TRƯỜNG HP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG 1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng: Đèn dây tóc, đèn LED, bút thử điện… Máy bơm nước, máy quạt, máy khoan điện… 2.Toàn bộ điện năng biến đổi thành nhiệt năng: Bàn là, bếp điện, mỏ hàn điện II. ĐỊNH LUẬT JUN-LENXƠ 1.Hệ thức của đònh luật : Q = I 2 Rt 2Xử lý kết quả của thí nghiệmkiểm tra : + Ta có : A = UIt Mà : U = IR • ⇒ A = I 2 Rt • - Theo đònh luật bảo toàn chuyển hóa năng lượng ta có: A = Q • ⇒ Q = I 2 Rt 2. xử lý kết quả của thí nghiệm: Mắc mạch điện có sơ đồ hình 16.1 - Gồm một dây điện trở R được làm bằng chất có điện trở suất lớn. - Ampe kế để đo cường độ dòng điện chạy qua điện trở R - Vôn kế để đo hiệu điện thế giữa hai đầu R - Nhiệt kế đo nhiệt độ của nước trước và sau khi đun m 1 = 200g = 0,2 kg m 2 = 0,078kg I = 2,4 A R = 5 Ω t = 300s ∆t 0 = 9,5 0 C C 1 = 4200 J/kg.ñoä C 2 = 880 J/kg.ñoä m 1 = 200g = 0,2 kg m 2 = 0,078kg, I = 2,4 A R = 5 Ω ; t = 300s ; ∆t 0 = 9,5 0 C C 1 = 4200 J/kg.độ C 2 = 880 J/kg.độ C1: Hãy tính điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian trên ? C2: Tính nhiệt lượng Q mà nước và bình nhôm nhận được trong thời gian đó. C3 : Em hãy so sánh Q và A Cần lưu ý có một phần nhỏ nhiệt lượng truyền ra môi trường xung quanh. C1: Điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian trên A =UIt=I 2 Rt=(2,4) 2 .2.300 = C2: Nhiệt lượng Q mà nước và bình nhôm nhận được trong thời gian đó: Q 1 = c 1 m 1 ∆ t = 4200.0,2.9,5 = Q 2 = c 2 m 2 ∆ t =880.0,078.9,5= Q = Q 1 + Q 2 = 8632,08 J C3: Q ≈ A. + Nếu bỏ qua phần nhiệt mất mát thì Q = A Vậy hệ thức Q = I 2 Rt là đúng Toàn bộ điện năng chuyển hóa thành nhiệt năng 8640J 7980J 652,08J ĐỊNH LUẬT JUN – LEN XƠ II. ĐỊNH LUẬT JUN-LENXƠ 1.Hệ thức của đònh luật : Q = I 2 Rt 2. Xử lý kết quả của thí nghiệm: A = Q 3. Phát biểu đònh luật : Nhiệt lượng tỏa ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua t l ỉ ệ thu n với bình phương cường độ dòng điện, với điện trở của ậ dây dẫn và thời gian dòng điện chạy qua dây . Q = I 2 Rt Trong đó : Q : nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn (J) R : điện trở của dây dẫn (Ω) I : cường độ dòng điện (A) t : thời gian ( s) Nếu đo nhiệt lượng Q bằng đơn vò calo thì hệ thức của đònh luật Jun-Lenxơ là: Q = 0,24 I 2 Rt Hai nhà Vật lý học người Anh và Nga đã tìm ra đònh luật trên J.P. JOULE H.LENZ ĐỊNH LUẬT JUN – LEN XƠ • Trả lời: • Dòng điện chạy qua dây tóc bóng đèn và dây nối đều có cùng cường độ vì chúng được mắc nối tiếp với nhau. Theo đònh luật Jun-Lenxơ, nhiệt lượng tỏa 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 lượng tỏa ra nhiều, do đó dây tóc nóng lên đến nhiệt độ cao và phát sáng. Còn dây nối cóđiện trở nhỏ nên nhiệt lượng tỏa ra ít và truyền cho môi trtường xung quanh, do đó dây nối hầu như không nóng lên. 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 như không nóng lên? ĐỊNH LUẬT JUN – LEN XƠ III.VẬN DỤNG : C5: tóm tắt m : 220V – 1000 W U = 220V V = 2l ⇒ m = 2 kg t 1 = 20 0 C, t 2 = 100 0 C C = 4200 J/kg.độ t = ? P tmc∆ Bài giải Vì ấm sử dụng ở hiệu điện thế bằng với hiệu điện thế đònh mức nên P = 1000W Nhiệt lượng cần để cung cấp cho 2 kg nước tăng đến nhiệt độ sôi : Q = mc(t 2 –t 1 ) = 4200 x 2x80 = 672000 J Điện năng mà bếp tiêu thụ trong thơì gian t: A = Pt Theo đònh luật bảo toàn chuyển hóa năng lượng ta có A = Q mà Q = mc(t 2 –t 1 ) Pt = mc(t 2 –t 1 ) = 2.4200.80 ⇒ t = = P tmc∆ 1000 672000 ⇒ t = 672 s = 11ph 12 giây . là, bếp điện, mỏ hàn điện … a) Hãy kể tên ba dụng cụ biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần thành năng lượng ánh sáng ? b) Hãy kể tên ba dụng cụ biến đổi một phần điện năng. nghiệm: Mắc mạch điện có sơ đồ hình 16.1 - Gồm một dây điện trở R được làm bằng chất có điện trở suất lớn. - Ampe kế để đo cường độ dòng điện chạy qua điện trở R - Vôn kế để đo hiệu điện thế giữa. năng: Đèn dây tóc, đèn LED, bút thử điện Máy bơm nước, máy quạt, máy khoan điện 2.Toàn bộ điện năng biến đổi thành nhiệt năng: Bàn là, bếp điện, mỏ hàn điện II. ĐỊNH LUẬT JUN-LENXƠ 1.Hệ