Bài giảng Vật lí Lớp 9 - Bài 16: Định luật Jun-Lenxơ - Nguyễn Thị Kiều Tiên

Nội dung text: Bài giảng Vật lí Lớp 9 - Bài 16: Định luật Jun-Lenxơ - Nguyễn Thị Kiều Tiên

1. TRƯỜNG THCS ĐÔNG HÒA V Ậ T L Ý 9 Giáo Viên: Nguyễn Thị Kiều Tiên 08/04/2022 1
2. KIỂM TRA BÀI CŨ Câu 1: Viết công thức tính công của dòng điện. Cho biết tên và đơn vị của các đại lượng có trong công thức Câu 2: Điện năng là gì? Điện năng có thể chuyển hóaC thànhông thức: những dạng năngA= lượng U.I.t nào? Trong đó: A : Công của dòng điện(J) U: Hiệu điện thế(V) I: Cường độ dòng điện(A) t : Thời gian dòng điện chạy qua(s)
3. Câu 2: Điện năng là gì? Điện năng có thể chuyển hóa thành những dạng năng lượng nào? - Điện năng là năng lượng của dòng điện Cơ năng Điện năng Quang năng Nhiệt năng
4. Máy bơm nước ủ Bóng đèn Bàn i Điện năng => Nhiệt năng + Quang năng Dòng điện chạy qua các vật dẫn thường gây ra Điện năng => cơ năng + nhiệt năng tác dụng nhiệt. Nhiệt lượng tỏa ra khi đó phụ thuộcĐiện vào năng yếu => tố nhiệtnào? năng
5. Giáo Viên: Nguyễn Thị Kiều Tiên
6. I. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG Các dụng cụ biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần thành năng lượng ánh sáng: Bóng đèn dây tóc, đèn huỳnh quang, đèn compắc Đèn dây tóc Máy bơm nước Đèn huỳnh Đèn compắc Nồi cơm điện quang Máy khoan Ấm điện Bếp điện Bàn là Quạt điện
7. I. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG Các dụng cụ biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần cơ năng: Quạt điện, Máy bơm nước, Máy khoan Máy bơm nước Đèn huỳnh Đèn compắc Nồi cơm điện Đèn dây tóc quang Máy khoan Ấm điện Bếp điện Bàn là Quạt điện
8. I. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG Các dụng cụ biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng Nồi cơm điện, Bàn là, Bếp điện, Ấm nước điện . Đèn huỳnh Đèn dây tóc Máy bơm nướcl quang Đèn compắc Nồi cơm điện Máy khoan Ấm điện Bếp điện Bàn là Quạt điện
9. I. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG -Một phần điện năng biến đổi thành nhiệt năng và các dạng năng lượng khác: cơ năng, quang năng - Toàn bộ điện năng biến đổi thành nhiệt năng.
10. I. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG 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 nikêlin hoặc constantan. Hãy so sánh điện trở suất của dây dẫn bằng hợp kim nikêlin hoặc constantan Dây Constantan với các dây dẫn bằng đồng. Dây Dây Đồng Dây Nikêlin Constantan 1,7.10-8 0,4.10-6 Ωm Ωm Bếp điện 1,7.10-8 < 0,5.10-6 < 0,4.10-6 Hoặc dây Nikêlin Vậy: Cu Constantan Nikelin
11. I. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG -Một phần điện năng biến đổi thành nhiệt năng và các dạng năng lượng khác: cơ năng, quang năng - Toàn bộ điện năng biến đổi thành nhiệt năng. +Bộ phận chính của các dụng cụ biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng làm bằng hợp kim có điện trở suất lớn.
12. II. ĐỊNH LUẬT JUN – LEN - XƠ 1. Xử lí kết quả của thí nghiệm Mục đích của thí nghiệm là gì? Xác định điện năng sử dụng và nhiệt lượng tỏa ra Em hãy nêu tác dụng của các dụng cụ điện có trong thí nghiệm ?
13. Mô phỏng thí nghiệm: 60 K _ 55 5 + 50 10 V 45 15 A 40 0 20 34,5 C 35 25 30 m1 = 200g = 0,2kg m2 = 78g = 0,078kg 250C c1 = 42 000J/kg.K c2 = 880J/kg.K I = 2,4A ; R = 5Ω t =5 phút= 300s ; t =34,5-25= 9,50C
14. 2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra C1: Hãy tính điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian trên. Tóm tắt: C2: Hãy tính nhiệt lượng Q mà nước và m1= 200g =0,2 kg bình nhôm nhận được trong thời gian đó. m2= 78g =0,078 kg c1 = 4 200J/kg.K c2 = 880J/kg.K I = 2,4(A) C3: Hãy so sánh A và Q và nêu nhận xét, R = 5() lưu ý rằng có một phần nhỏ nhiệt lượng t = 300(s) truyền ra môi trường xung quanh. t0 = 9,50C A = I2Rt + A = ? Q = m.c.∆t + Q= ? + So sánh A và Q. Q = QNước + QNhôm
15. 1. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra C1: Điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian trên Tóm tắt: là: A = I2Rt = (2,4)2.5.300 = 8640 J m1= 200g = 0,2kg m2= 78g =0,078kg c = 4 200J/kg.K C2: Nhiệt lượng Q mà nước và bình 1 c = 880J/kg.K nhôm nhận được là: 2 I = 2,4(A) Q = Q + Q = Q =m .c .∆t0 + m .c .∆t0 1 2 1 1 1 2 2 R = 5() = 0,2.4200.9,5 + 0,078.880.9,5 t = 300(s) = 7980 +652,08 =8632,08 J t0 = 9,50C + A = ? C3: Q A + Q= ? + So sánh A và Q.
16. Câu C3: Hãy so sánh A với Q A = 8640 J Q = 8632,08 J Ta thấy Q A J.P.Jun H.Len-xô Nếu tính cả phần nhiệt lượng truyền ra môi trườngMối quan xung hệ giữa quanh Q,I,R thì: và t trên đây đã được nhà vật lí người Anh J.P.Jun (James Prescott Joule,Q 1818= A-1889) và nhà vật lí học người Nga H.Len-xơ (Heinrich Lenz, 1804-1865) đã độc lập tìm ra bằng thực nghiệm và được phát biểu thành định luật mang tên hai ông. Q = I2Rt
17. 2. Hệ thức và phát biểu định luật Nhiệt lượng tỏa ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện, với điện trở của dây dẫn và thời gian dòng điện chạy qua. I: là cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn (A) R: điện trở của dây dẫn ( Ω ) Q = I2Rt t: là thời gian dòng điện chạy qua dây dẫn(s) Q: là nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn (J)
18. - Đối với các thiết bị đốt nóng như bàn là, bếp điện, ấm điện toả nhiệt là có ích, nhưng một số thiết bị điện như máy bơm nước, quạt điện, bóng đèn, máy tính việc toả nhiệt là vô ích. => Vì vậy để tiết kiệm điện năng cần giảm sự toả nhiệt hao phí đó bằng cách giảm điện trở nội của chúng - Không nên sử dụng máy quá lâu, không nên để máy quá nóng.
19. Củng Cố A = Q * Nếu Q tính bằng đơn vị Calo thì hệ thức : Q = 0,24.I2Rt Bai 17: ĐỊNH LUẬT JUN - LENXƠ J.P.Jun H.Len- xô Giảm hao phí điện do tỏa nhiệt trên điện trở
20. III. VẬN DỤNG Dây Constantan Bếp điện Hoặc dây Nikêlin C4: Hãy giải thích điều nêu ra trong phần mở đầu của bài: C4 Tại sao cùng một dòng điện chạy qua thì dây bếp điện nóng sáng lên tới nhiệt độ cao, còn dây nối với bếp điện hầu như không nóng lên?
21. III. VẬN DỤNG TL: Dòng điện chạy qua dây tóc bóng đèn và dây nối đều có cùng cường độ vì chúng mắc nối tiếp với nhau. Theo định luật Jun–Len–xơ, nhiệt lượng 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 lượng 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 lượng toả ra ít và truyền phần lớn cho môi trường xung quanh, do đó, dây nối hầu như không nóng lên (có nhiệt độ gần bằng nhiệt độ của môi trường).
22. III. VẬN DỤNG C5: Một ấm điện có ghi 220V-1000W được sử dụng với hiệu điện thế 220V để đun sôi 2l nước từ nhiệt độ ban đầu là 20oC. Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng vỏ ấm và nhiệt lượng toả ra môi trường. Tính thời gian đun sôi nước. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K Tóm tắt: Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng vỏ ấm và nhiệt Ấm (220V- 1000W) lượng toả ra môi Giảitrường: thì: 0 0 V = 2l => m = 2kg A = Q hay P.t = mc(t 2 – t 1) nên 0 0 t 1 = 20 C ; Thời gian đun sôi nước là : t0 = 1000C; 2 mc(t 0 − t 0 ) 2.4200.(100 − 20) c = 4200 J/kg.K. t = 2 1 = = 672(s) t = ? P 1000
23. NHÔÙ NHANH VIEÁT NHANH Chọn đáp án đúng nhất 3/2/1/4/ NếuĐịnhTrong Chọn Q luật các tínhphép Junbiểu bằng biến – thứcLen calo đổi- sauxơ đúng:thì cho đây, biểu biết biểu thức điện thức nào năng nàolà biến là củađổi thành:định luật Jun – LenLenxơ:-xơ : A. 1J = 0,42cal B. 1cal = 0,24J A.A.A. Năng QQ == lượngIIR2Rt2t ánh sáng B. Q B.= B. I Q2 RNhiệt =2t 0,42 năngIR2 t C. 1J = 4,182 cal D. 1 jun = 0,24 cal2 C.C.C. Cơ QQ năng == IIRtRt D. Q D.=D. IRQ Hóa 2=t 0,24I năngRt
24. - Học bài theo vở ghi và SGK phần ghi nhớ. -Làm bài tập ở SBT từ bài: 16-17.1 đến 16- 17.3 /SBT/tr42 - Dựa vào phần hướng dẫn ở SGK chuẩn bị trước 3 bài tập ở SGK trang 47 - Đọc thêm phần “Có thể em chưa biết”