Bai 16 Dinh luat Jun Lenxo

* GDBVMT Đối với các thiết bị đốt nóng nh bàn là, bếp điện, ấm ®iÖn… to¶ nhiÖt lµ cã Ých, nh mét sè thiÕt bÞ ®iÖn nh động cơ điện và các thiết bị điện tử gia dụng toả nhiệt là vô ích nh [r]

GV gi¶ng d¹y: Hồ Thị Thu Hà Trêng: THCS Nghi Kiều KIEÅM TRA BAØI CUÕ Câu 1: Điện có thể biến đổi thành các dạng lượng naøo? Cho ví duï? Điện có thể biến đổi thành các dạng lượng như: Nhieät naêng, quang naêng, cô naêng Ví duï: Baøn laø, noài côm ñieän, Đèn sợi đốt, đèn led, máy bơm nước, quat điện Câu 2: Viết công thức tính công dòng điện sản đoạn mạch Ghi đơn vị đo đại lượng? A= P.t = U.I.t Trong đó: U: ño baèng voân (V) I: ño baèng ampe (A) t: ño baèng giaây (s) A: ño baèng jun (J) Tại với cùng dòng điện chạy qua thì dây tóc bóng đèn nóng lên tới nhiệt độ cao, còn dây nối với bóng đèn thì không nóng lên ? - Hoạt động nhóm( phút) Nhóm : Nhóm : Nhóm : Nhóm : Nhóm Nhóm 33 :: Đèn compact; Mỏ hàn điện; 2) 1) Hãy 3) Hãy đèn đèncụled; Hãy các dụng bàn là; nồi cơm ratuýp; các dụng các dụng cụ Quạt điện; máy cụ điện biến đổi biến phần đèn đổi sợimột đốt… điện cóấm thể điện… biến đổi điện; phần điện điện thành nhiệt bơm nước; máy toàn điện thành nhiệt và và phần khoan… thành nhiệt Bộ phận chính các dụng cụ điện biến đổi hoàn toàn ®iÖn n¨ng thµnh nhiÖt n¨ng lµ ®o¹n d©y dÉn b»ng hîp kim nikªlin hoÆc constantan Hãy so sánh điện trở suất các dây dẫn hợp kim này với các dây dẫn đồng? ? nikªlin = 0,4.10-6 m constantan = 0,5.10-6 m đồng = 1,7.10-8 m => §iÖn trë suÊt cña c¸c d©y hîp kim lín h¬n ®iÖn trë suÊt cña dây đồng nhiều lần => §iÖn trë cña c¸c d©y hîp kim rÊt lín Xét đoạn mạch có điện trở R, cờng độ dòng điện I ch¹y qua m¹ch, thêi gian t Xác định điện tiêu thụ đoạn mạch? §iÖn n¨ng tiªu thô cña ®o¹n m¹ch cã ®iÖn trë R: A = I2Rt NÕu ®iÖn n¨ng chuyÓn hãa hoµn toµn thµnh nhiÖt n¨ng, cã nhËn xÐt g× vÒ nhiÖt lîng Q táa trªn R so víi ®iÖn n¨ng tiªu thô A cña ®o¹n m¹ch? A=Q =>NhiÖt lîng táa trªn d©y dÉn cã ®iÖn trë R: Q = I2Rt Xö lÝ kÕt qu¶ thÝ nghiÖm kiÓm tra m1 = 200g= 0,2kg m2 = 78g = 0,078kg c1 = 42 00 J/kg.K c2 = 880 J /kg.K I = 2,4A ; R = 5Ω0 t = 300s ; t = 9,5 C C1 A=? C2 Q=? C3 So s¸nh A vµ Q MÔ PHỎNG THÍ NGHIỆM KIỂM TRA ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ 55 60 K + _ 10 50 15 45 40 20 35 30 A V 34,50C 25 m1 = 200g m2 = 78g I = 2,4A ; R = 5Ω t = 300s t0= 9,50C c1 = 200J/kg.K c2 = 880J/kg.K 250C C1 m1 = 200g = 0,2kg §iÖn n¨ng A cña dßng ®iÖn ch¹y qua d©y ®iÖn trë: A = I2Rt =(2,4)2.5.300 = 640(J) m2 = 78g = 0,078kg C2 Nhiệt lợng nớc nhận đợc : I = 2,4A Q1=m1c1to= 0,2 200 9,5 = 980 (J) R = 5Ω Nhiệt lợng bình nhôm nhận đợc : t = 300s Q2=m2c2to= 0,078 880 9,5 = 652,08(J) t0= 9,5oC Nhiệt lợng nớc và bình nhôm nhận đợc : c1 = 200J/kg.K Q = Q1 + Q2 = 7980 + 652,08 = 8632,08 (J) C3 Ta Q A A víi Q vµ nªu nhËn xÐt, lu ý c2 = 880J/kg.K H·ythÊy so s¸nh r»ng cã mét phÇn nhá nhiÖt lîng truyÒn a) A = ? (J) NhËn xÐt: NÕu tÝnh c¶ phÇn nhá nhiÖt lîng m«i trêng xung quanh b) Q = ? (J) truyÒn m«i trêng xung quanh th× : c) So sánh Q và A ? Q = A= I2Rt III Định luật Jun-Len xơ Nhiệt lượng tỏa dây dẫn có dòng điện chạy qua tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện, với điện trở dây dẫn và thời gian dòng điện chạy qua Q = I2Rt I: cường độ dòng điện (A) R: điện trở dây dẫn (A) t: thời gian dòng điện chạy qua (s) Q: nhiệt lượng tỏa trên dây (J) Q = 0,24I2Rt (cal) 1J= 0,24cal; 1cal= 4,2J James Prescott Joule (1818-1889) Nhà vật lý người Anh Heinrich Friedrich Emil Lenz (1804-1865) Nhà vật lý người Nga C4 T¹i cïng mét dßng ®iÖn ch¹y qua, d©y tãc bóng đèn nóng lên đến phát sáng, còn dây nối với bóng đèn thì hầu nh không nóng lên? Giải: Theo định luật Jun – Lenxơ: Qdd=Idd2 Rdd t Qdt=Idt2 Rdt t Rdd nèi tiÕp Rdt - Idd = Idt , t nh - - dd < dt  Rdd < Rdt  Qdd < Qdt - D©y dÉn nãng Ýt, d©y tãc nãng nhiÒu ph¸t s¸ng * GDBVMT Đối với các thiết bị đốt nóng nh bàn là, bếp điện, ấm ®iÖn… to¶ nhiÖt lµ cã Ých, nh mét sè thiÕt bÞ ®iÖn nh động điện và các thiết bị điện tử gia dụng toả nhiệt là vô ích nh đèn sợi đốt, máy khoan, quạt điện… §Ó tiÕt kiÖm ®iÖn n¨ng cÇn gi¶m sù to¶ nhiÖt hao phÝ đó cách giảm điện trở nội, sử dụng dây dẫn có điện trở nhỏ => tiết kiệm đợc lợng Không nên sử dụng đèn sợi đốt chiếu sáng, vì … Hãy dùng đèn compact hay đèn Led … Hiệu suất thấp 10% C5 Một ấm điện có ghi 220V-1000W sử dụng với hiệu điện 220V để đun sôi lít nước từ nhiệt độ ban đầu là 200 C Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng vỏ ấm và nhiệt lượng toả môi trường Tính thời gian đun sôi nước, biết nhiệt dung riêng nước là 4200J/kg.K Tóm tắt: U = Uđm = 220V 1000W V = 2l to1 = 20oC to2 = 100oC P đm = c = 200J/kg.K t= ? GIẢI: C5 Tóm tắt: U = Uđm = 220V Vì U = Uđm => P = Pđm = 1000W Điện ấm sử dụng để đun nước: A = P t 1000W Nhiệt lượng ấm tỏa để đun sôi 2l nước: V = 2l => m = 2kg Q = mc(to2 – to1) to1 = 20oC Ta có: A=Q o o t = 100 C 0  P t = m.c.(t – t 1) c = 200J/kg.K P đm = t= ?  t= m.c.(t02 – t01) P => = 4200.(100-20) 1000 t = 672 (s) VËy thêi gian ®un s«i níc lµ 672s Hướng dẫn học nhà *Đối với tiết học này: - Học thật kĩ phần ghi nhớ - Trả lời lại các C - Làm bài tập từ 16-17.1 → 16-17.5/ SBT - Đọc phần “Có thể em chưa biết” *Đối với tiết học tiếp theo: -Nghiên cứu trước bài: “Baøi taäp vaän duïng ñònh luaät Jun – Lenxô” + Nhớ lại các bước giải bài tập + Tìm hệ thức liên quan để áp dụng giải bài tập Bài tập: Khối lượng nước m1 = 200g, đựng bình bằng nhôm có khối lượng m2 = 78g và đun nóng bằng dây điện trở Cường độ dòng điện chạy mạch là I= 2,4A, kết hợp với số chỉ vôn kế biết  thời điện trở dây là R = Sau gian t = 300s, nhiệt kế cho biết nhiệt Δt độ tăng = 9,5 C Biết nhiệt dung riêng nước là c1 = 4200J/kg.K và nhôm là c2 = 880 J/kg.K a) Tính điện A dòng điện chạy qua dây điện trở thời gian trên b) Tính nhiệt lượng Q mà nước và bình nhôm nhận thời gian đó Tóm tắt m1= 200g = 0,2kg m2= 78g = 0,078kg I = 2,4A R=5 t = 300s Δt = 9,50C c1 = 4200 J/kg.K c2 = 880 J/kg.K a) A = ? b) Q = ?