Các dụng cụ điện biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt n¨ng cã bé phËn chÝnh lµ mét ®o¹n d©y dÉn b»ng hîp kim nikªlin hoÆc constantan h·y so s¸nh ®iÖn trë suÊt cña d©y dÉn hợp kim này v[r]
(1)I Trờng hợp điện đợc biến đổi thành nhiệt Một phần điện đợc biến đổi thành nhiệt H·y kÓ tªn ba dông cô biến đổi phÇn ®iÖn n¨ng thµnh nhiÖt n¨ng vµ mét phÇn thµnh n¨ng l îng ¸nh s¸ng Bµn lµ §Ìn tuýp M¸y khoan §Ìn com p¾c M¸y sÊy tãc 12V-6W M¸y b¬m níc §Ìn LED Nåi c¬m ®iÖn Bót thö ®iÖn Má hµn §Ìn d©y tãc (2) I Trờng hợp điện đợc biến đổi thành nhiệt Một phần điện đợc biến đổi thành nhiệt Ba dông §Ìn tuýp cụ đó Bµn lµ §Ìn com p¾c lµ M¸y khoan M¸y sÊy tãc 12V-6W M¸y b¬m níc Má hµn §Ìn LED Bót thö ®iÖn §Ìn d©y tãc Nåi c¬m ®iÖn (3) I Trờng hợp điện đợc biến đổi thành nhiệt Một phần điện đợc biến đổi thành nhiệt C¸c em xem h×nh lín h¬n 12V-6W §Ìn tuýp §Ìn com p¾c §Ìn d©y tãc (4) (5) I Trờng hợp điện đợc biến đổi thành nhiệt Một phần điện đợc biến đổi thành nhiệt Toàn điện đợc biến đổi thành nhiệt a Hãy kể tên ba dụng cụ điện có biến đổi điện n¨ng thµnh nhiÖt n¨ng n¨ng? Nåi c¬m ®iÖn Má hµn Bµn lµ (6) I Trờng hợp điện đợc biến đổi thành nhiệt Một phần điện đợc biến đổi thành nhiệt Toàn điện đợc biến đổi thành nhiệt b Các dụng cụ điện biến đổi toàn điện thành nhiệt n¨ng cã bé phËn chÝnh lµ mét ®o¹n d©y dÉn b»ng hîp kim nikªlin hoÆc constantan h·y so s¸nh ®iÖn trë suÊt cña d©y dÉn hợp kim này với các dây dẫn đồng D©y §ång 1,7.10-8 D©y Nikªlin 0,4.10-6 D©y Constantan D©y Constantan 0,5.10-6 HoÆc d©y Nikªlin (7) D©y §ång D©y Nikªlin D©y Constantan 1,7.10-8 0,4.10-6 0,5.10-6 1,7.10-8 < 0,5.10-6 < 0,4.10-6 Vậy dây dẫn đồng có điện trở suất nhỏ dây dẫn Constantan vµ Nikªlin (8) I Trờng hợp điện đợc biến đổi thành nhiệt II §Þnh luËt Jun – Len-X¬ Hệ thức định luật NhiÖt lîng to¶ ë d©y dÉn ®iÖn trë R cã dòng điện cờng độ I chạy qua thêi gian t lµ : Q=I Rt (9) I Trờng hợp điện đợc biến đổi thành nhiệt II §Þnh luËt Jun – Len-X¬ Hệ thức định luật Xö lÝ kÕt qu¶ cña thÝ nghiÖm kiÓm tra Hình bên mô tả TN xác định điện n¨ng sö dông vµ nhiÖt to¶ Khèi lîng n ớc m1=200g đợc đựng bình nhôm có khối lợng m2=78g và đợc đun nãng b»ng d©y ®iÖn trë Điều chỉnh biến trở để ampe kế chØ I=2,4A vµ kÕt hîp sè chØ cña v«n kÕ biÕt ®iÖn trë cña d©y lµ R=5¤m Sau thêi gian t=300s, nhiÖt kÕ cho biết nhiệt độ tăng t0=9,50C Biết NDR níc c1=4 200J/kg.K vµ cña nh«m c =880J/kg.K K A + V 34,50C 250C (10) M« pháng thÝ nghiÖm trªn: 55 60 K + _ 10 50 15 45 40 20 35 30 A V 34,50C 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 ; t = 9,50C 250C 10 (11) I Trờng hợp điện đợc biến đổi thành nhiệt II §Þnh luËt Jun – Len-X¬ Hệ thức định luật Xö lÝ kÕt qu¶ cña thÝ nghiÖm kiÓm tra C1 H·y tÝnh ®iÖn n¨ng A cña dßng ®iÖn ch¹y qua d©y ®iÖn trë thêi gian trªn C2 H·y tÝnh nhiÖt lîng Q mµ níc vµ b×nh nh«m nhân đợc thời gian đó TLC1 A=I2Rt=(2,4)2.5.300=8 640J TLC2 Nhiệt lợng nớc nhận đợc là: Q1=c1m1 t0= 200.0,2.9,5=7980J Nhiệt lợng nhôm nhận đợc là: Q2=c2m2 = 880.0,078.9,5=652,08J t Nhiệt lợng nớc và nhôm nhận đợc là: Q=Q1+Q2 =8632,08J 11 (12) I Trờng hợp điện đợc biến đổi thành nhiệt II §Þnh luËt Jun – Len-X¬ Hệ thức định luật Xö lÝ kÕt qu¶ cña thÝ nghiÖm kiÓm tra C3 H·y so s¸nh A vµ Q vµ nªu nhËn xÐt, lu ý r»ng cã mét phÇn nhá nhiÖt lîng truyÒn m«i trêng xung quanh TLC3 Ta thÊy Q=A NÕu tÝnh c¶ phÇn nhá nhiÖt lîng truyÒn m«i tr êng xung quanh th× Q =A 12 (13) I Trờng hợp điện đợc biến đổi thành nhiệt II §Þnh luËt Jun – Len-X¬ Hệ thức định luật Xö lÝ kÕt qu¶ cña thÝ nghiÖm kiÓm tra Phát biểu định luật Mèi quan hÖ gi÷a Q, I, R vµ t trªn đây đã đợc nhà vật lý ngời Anh Vµ nhµ vËt lý ngêi Nga độc lập tìm thực nghiệm và phát biểu thành định luật mang tên hai ông J.P.Jun (James NhiÖt lîng to¶ ë d©y dÉn cã Prescott Joule, dßng ®iÖn ch¹y qua tû lÖ víi b×nh ph¬ng 1818-1889) cờng độ dòng điện, với điện trở dây dÉn vµ thêi gian dßng ®iÖn ch¹y qua H.Len-x¬ (Heinrich Lenz, 18041865) 13 (14) I Trờng hợp điện đợc biến đổi thành nhiệt II §Þnh luËt Jun – Len-X¬ Hệ thức định luật Xö lÝ kÕt qu¶ cña thÝ nghiÖm kiÓm tra Phát biểu định luật Hệ thức định luật Jun-Len –xơ: Q= I2Rt Trong đó I đo ampe (A) R đo «m t ®o b»ng gi©y (s) th× Q ®o b»ng jun (J) Nếu đo nhiệt lợng Q đơn vị calo thì hệ thức định luật Jun-Len-xơ là: Q = 0,24I2Rt 14 (15) Ghi nhớ NhiÖt lîng to¶ ë d©y dÉn cã dßng ®iÖn ch¹y qua tû lÖ víi bình phơng cờng độ dòng điện, víi ®iÖn trë cña d©y dÉn vµ thêi gian dßng ®iÖn ch¹y qua: Q= I2Rt 15 (16) TRƯỜNG THCS TẢ LỦNG Hãy nỗ lực học tập vì ngày mai lập nghiệp 16 (17)