Bài 17. Bài tập vận dụng định luật Jun - Len-xơ

Bài 17. Bài tập vận dụng định luật Jun - Len-xơ tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về...

KIỂM TRA BÀI CŨ Câu hỏi 1: Em cho biết điện biến đổi thành dạng lượng nào? Cho ví dụ TL: Điện biến đổi thành dạng lượng như: Cơ năng, nhiệt năng, quang Ví dụ: Bóng đèn dây tóc, đèn LED…biến đổi điện thành nhiệt quang Quạt điện, máy bơm nước…biến đổi điện thành nhiệt KIỂM TRA BÀI CŨ Câu hỏi 2: Viết cơng thức tính cơng dòng điện sản đoạn mạch Ghi đơn vị đo đại lượng Trả lời: A = P.t = UIt A: Cơng dịng điện (J) P: Công suất điện (W) U: Hiệu điện (V) I: Cường độ dòng điện (A) t: Thời gian dòng điện chạy qua (s) Tại với dòng điện chạy qua dây tóc bóng đèn nóng lên tới nhiệt độ cao, cịn dây nối với bóng đèn khơng nóng lên? ? Trường PT DTNT Sa Thầy Tổ Lý – Tin – Công Nghệ     Bài 16 ĐỊNH LUẬT JUN – LEN - XƠ K A +V 34,50 C 250 C BÀI 16: ĐỊNH LUẬT VỀ JUN – LEN - XƠ I TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG Một phần điện biến đổi thành nhiệt a Các dụng cụ biến đổi phần điện thành nhiệt phần thành lượng ánh Bóngsáng: đèn dây tóc, đèn huỳnh quang, đèn compắc… Đèn dây tóc Máy bơm nướcl Máy khoan Ấm điện Đèn huỳnh quang Bếp điện Đèn compắc Bàn Nồi cơm điện Quạt BÀI 16: ĐỊNH LUẬT VỀ JUN – LEN - XƠ Đèn dây tóc Đèn compắc Đèn huỳnh quang Hiệu suất phát sáng số bóng đèn: Bóng Bóng Bóng Bóng Bóng đèn đèn đèn đèn đèn dây tóc: 10 – 15 lumen/W com pắc: 45 – 60 lumen/W huỳnh quang T10: 50 – 55lumen/W huỳnh quang T8: 70 – 85lumen/W huỳnh quang T5: 90 – 105lumen/W BÀI 16: ĐỊNH LUẬT VỀ JUN – LEN - XƠ I TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG Một phần điện biến đổi thành nhiệt b Các dụng cụ biến đổi phần điện thành nhiệt phần thành : Quạt điện, Máy bơm nước, Máy khoan … Đèn dây tóc Máy khoan Máy bơm nước Ấm điện Đèn huỳnh quang Bếp điện Đèn compắc Bàn Nồi cơm điện Quạt BÀI 16: ĐỊNH LUẬT VỀ JUN – LEN - XƠ I TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG Toàn điện biến đổi thành nhiệt a Các dụng cụ biến đổi toàn điện thành nhiệt Nồi năng: cơm điện, Bàn là, Bếp điện, Ấm nước điện… Đèn dây tóc Máy bơm nướcl Máy khoan Ấm điện Đèn huỳnh quang Bếp điện Đèn compắc Bàn Nồi cơm điện Quạt BÀI 16: ĐỊNH LUẬT VỀ JUN – LEN - XƠ I TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG Toàn điện biến đổi thành nhiệt b Các dụng cụ điện biến đổi toàn điện thành nhiệt có phận đoạn dây dẫn hợp kim nikêlin constantan Hãy so sánh điện trở suất dây dẫn hợp kim nikêlin constantan với dây dẫn đồng 1,7.10-8 < 0,5.10-6 < 0,4.10-6 Vậy: ρ Cu < ρ Cons tan tan < ρ Nikelin Dây Constantan Bếp điện Hoặc dây Nikêlin BÀI 16: ĐỊNH LUẬT VỀ JUN – LEN - XƠ I TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG II ĐỊNH LUẬT JUN – LEN - XƠ Hệ thức định luật Nhiệt lượng tỏa dây dẫn điện trở R có dịng điện cường độ I chạy qua thời gian t là: Q = I Xử lí kết Rt thí nghiệm kiểm tra Mục đích thí nghiệm Kiểm gì? tra hệ thức định luật Jun – Lenxơ Em mơ tả thí nghiệm nêu tác dụng dụng cụ điện có thí nghiệm ? Mơ thí nghiệm:60 K 55 + _ 10 50 15 45 40 20 35 30 A V 34,50 C 25 m1 = 200g = 0,2kg m2 = 78g = 0,078kg c1 = 42 000J/kg.K c2 = 880J/kg.K I = 2,4A ; R = 5Ω t = 300s ; 9,50C ∆t = 250C BÀI 16: ĐỊNH LUẬT VỀ JUN – LEN - XƠ I TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG II ĐỊNH LUẬT JUN – LEN - XƠ Hệ thức định luật Xử lí kết thí nghiệm kiểm tra C1: Hãy tính điện A dòng điện chạy qua dây điện trở thời gian C2: Hãy tính nhiệt lượng Q mà nước bình nhơm nhận thời gian C3: Hãy so sánh A Q nêu nhận xét, lưu ý có phần nhỏ nhiệt lượng truyền môi trường xung quanh A = I Rt Q = m.c.∆t Q = QNước + QNhôm Tóm tắt: m1= 200g = 0,2kg m2= 78g =0,078kg c1 = 200J/kg.K c2 = 880J/kg.K I = 2,4(A) R = 5(Ω) t = 300(s) ∆t0 = 9,50C BÀI 16: ĐỊNH LUẬT VỀ JUN – LEN - XƠ I TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG II ĐỊNH LUẬT JUN – LEN - XƠ Hệ thức định luật Xử lí kết thí nghiệm kiểm tra C1: Điện A dòng điện chạy qua dây điện trở thời gian là: A = I2Rt = (2,4) 5.300 = nhận 8640 J C2: Nhiệt lượng Q mà nước là: Q1 =m1.c1.∆t0 = 0,2.4200.9,5 = Nhiệt lượng Q2 mà bình nhơm nhận 7980 J là: Q2 =m2.c2.∆t0 = 0,078.880.9,5 = Nhiệt lượng Q mà nước bình nhơm 652,08 J nhận là: Q = Q1 + Q2 = 7980 +652,08 =8632,08 J A≈ Q C3: Ta thấy Nếu tính phần nhỏ nhiệt lượng truyền môi trường xung quanh A =Q Tóm tắt: m1= 200g = 0,2kg m2= 78g =0,078kg c1 = 200J/kg.K c2 = 880J/kg.K I = 2,4(A) R = 5(Ω) t = 300(s) ∆t0 = 9,50C BÀI 16: ĐỊNH LUẬT VỀ JUN – LEN - XƠ I TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG II ĐỊNH LUẬT JUN – LEN - XƠ Phát biểu định luật Nhiệt lượng tỏa dây dẫn có dịng điện chạy qua tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dịng điện, với điện trở dây dẫn thời gian dòng điện chạy qua Hệ thức định luật: Q = I Rt J.P.Jun (James H.Len-xơ I: cường độ dòng điện (A) Prescott (Heinrich R: Điện trở dây dẫn (Ω) Joule, 1818Lenz, 1804t: Thời gian dòng điện chạy qua 1865) 1889) (s) Q: Nhiệt lượng tỏa (J) Lưu ý: Q = 0,24I2Rt (Cal) 1J = 0,24 Cal, 1Cal = BÀI 16: ĐỊNH LUẬT VỀ JUN – LEN - XƠ I TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG II ĐỊNH LUẬT JUN – LEN - XƠ GDBVMT: -Đối với thiết bị điện-nhiệt bàn là, bếp điện, ấm điện… toả nhiệt có ích nên dây đốt nóng thiết bị làm vật liệu có điện trở suất lớn (nicrom, nikenlin, vonfram…) - Đối với số thiết bị điện động điện thiết bị điện tử gia dụng toả nhiệt vơ ích để tiết kiệm điện cần giảm toả nhiệt hao phí cách giảm điện trở, sử dụng dây dẫn có điện trở suất nhỏ (đồng , nhôm) => BÀI 16: ĐỊNH LUẬT VỀ JUN – LEN - XƠ I TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG II ĐỊNH LUẬT JUN – LEN - XƠ III VẬN DỤNG C4: Hãy giải thích điều nêu phần mở đầu bài: Tại dịng điện chạy qua dây tóc bóng đèn nóng sáng lên tới nhiệt độ cao, cịn dây nối với bóng đèn khơng nóng lên? TL: Dịng điện chạy qua dây tóc bóng đèn dây nối có cường độ chúng mắc nối tiếp với Theo định luật Jun–Len–xơ, nhiệt lượng toả dây tóc dây nối tỉ lệ với điện trở đoạn dây Dây tóc có điện trở lớn nên nhiệt lượng toả nhiều, dây tóc nóng lên đến nhiệt độ cao phát ánh sáng Cịn dây nối có điện trở nhỏ nên nhiệt lượng toả truyền phần lớn cho mơi trường xung quanh, đó, dây nối khơng nóng lên (có nhiệt độ gần nhiệt độ môi trường) BÀI 16: ĐỊNH LUẬT VỀ JUN – LEN - XƠ I TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG II ĐỊNH LUẬT JUN – LEN - XƠ III VẬN DỤNG C5: Một ấm điện có ghi 220V-1000W sử dụng với hiệu điện 220V để đun sôi 2l nước từ nhiệt độ ban đầu 20oC Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng vỏ ấm nhiệt lượng toả mơi trường Tính thời gian đun sôi nước Biết nhiệt dung riêng nước 4200J/kg.K Giải Tóm tắt: : Theo định luật bảo tồn lượng: Ấm (220V0 A = Q hay P.t = mc(t – t 1) nên 1000W) Thời gian đun sôi nước là : V = 2l => m = 2kg t01 = 200C ; mc(t 20 − t10 ) 2.4200.(100 − 20) t= = = 672( s ) 0 t = 100 C; P 1000 c = 4200 J/kg.K t=? CÓ THỂ EM CHƯA BIẾT Hãy nêu nguyên tắc hoạt động cầu chì? Cầu chì mắc nối tiếp với dụng cụ điện, có cố, cường độ dòng điện tăng lên mức cho phép, dây cầu chì nóng chảy ngắt mạch tự động tránh tổn thất Tiết diện dây đồng dây chì quy định theo cường độ dòng điện định mức: Cường độ dòng điện định mức (A) Tiết diện dây đồng (mm2) Tiết diện dây chì (mm2) 2,5 10 0,1 0,5 0,75 0,3 1,1 3,8 MỘT SỐ GỢI Ý VỀ LIÊN HỆ THỰC TẾ-GD (KHOA) - Liên hệ hiệu suất số loại đèn->giáo dục sử dụng tiết kiệm điện - Giải thích dây đốt nóng thiết bị điệnnhiệt lại làm vật liệu có điện trở suất lớn, vật liệu làm dây dẫn điện, dây quấn stato, roto động điện làm vật liệu có điện trở xuất nhỏ (đồng, nhơm) - Giải thích việc chọn dây dẫn phù hợp với cđdđ - Giáo dục học sinh không dùng dây dẫn khác thay dây chì cầu chì II ĐỊNH LUẬT JUN – LEN - XƠ ... độ môi trường) BÀI 16: ĐỊNH LUẬT VỀ JUN – LEN - XƠ I TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG II ĐỊNH LUẬT JUN – LEN - XƠ III VẬN DỤNG C5: Một ấm điện có ghi 220V-1000W sử dụng với hiệu... (đồng , nhôm) => BÀI 16: ĐỊNH LUẬT VỀ JUN – LEN - XƠ I TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG II ĐỊNH LUẬT JUN – LEN - XƠ III VẬN DỤNG C4: Hãy giải thích điều nêu phần mở đầu bài: Tại dịng... R = 5(Ω) t = 300(s) ∆t0 = 9,50C BÀI 16: ĐỊNH LUẬT VỀ JUN – LEN - XƠ I TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG II ĐỊNH LUẬT JUN – LEN - XƠ Hệ thức định luật Xử lí kết thí nghiệm kiểm tra