Bài giảng Vật lí Lớp 9 - Tiết 17: Định luật Jun-Len-Xơ

Nội dung text: Bài giảng Vật lí Lớp 9 - Tiết 17: Định luật Jun-Len-Xơ

1. Hãy cho biết các dụng cụ biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng có bộ phận chính là gì ? Các dụng cô biÕn ®æi mét phÇn ®iÖn n¨ng thµnh nhiÖt n¨ng vµ mét phÇn thµnh các dạng năng lượng khác Bµn lµ Bếp điện M¸y b¬m níc Các dông cô ®iÖn được xem như biÕn ®æi toàn bộ ®iÖn n¨ng thµnh nhiÖt 12V-6W n¨ng. Má hµn M¸y khoan §Ìn d©y tãc
2. Bộ phận chính của các dụng cụ biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng : Đoạn d©y dẫn Constantan (hoặc Nikêlin)
3. TiÕt 17 : §Þnh luËt Jun – Len-X¬ I. Trêng hîp ®iÖn n¨ng ®îc biÕn ®æi thµnh nhiÖt n¨ng 1. Mét phÇn ®iÖn n¨ng ®îc biÕn ®æi thµnh nhiÖt n¨ng 2. Toµn bé ®iÖn n¨ng ®îc biÕn ®æi thµnh nhiÖt n¨ng C¸c dông cô ®iÖn biÕn ®æi toµn bé ®iÖn n¨ng thµnh nhiÖt n¨ng cã bé phËn chÝnh lµ mét ®o¹n d©y dÉn b»ng hîp kim có điện trở suất lớn.
4. So s¸nh ®iÖn trë suÊt cña d©y dÉn hîp kim víi điÖn trë suÊt của d©y dÉn b»ng ®ång. D©y §ång D©y Nikªlin D©y Constantan 1,7.10-8 m 0,4.10-6 m 0,5.10-6 m 1,7.10-8 m < 0,4.10-6 m < 0,5.10-6 m VËy. đ n c Rđ Rn Rc
5. NhiÖtTiÕt lîng16 to¶: ra§Þnh ë d©yluËt dÉnJun ®iÖn– trëLen R- X¬khi cã dßng I®iÖn. Trêng cênghîp ®é®iÖn In ch¹y¨ng ®îc quabiÕn trong®æi thµnh thêinhiÖt giann ¨tng lµ 1. Mét phÇn ®iÖn n¨ng ®îc biÕn ®æi thµnh nhiÖt n¨ng 2. Toµn bé ®iÖn n¨ng ®îc biÕn ®æi thµnh nhiÖt n¨ng 2 Các dụng cụ điện biến đổi toàn bộQđiện =năng I Rtthành nhiệt năng có bộ phận chính là một đọan dây dẫn bằng hợp có điện trở suất lớn. II. §Þnh luËt Jun – Len X¬ 1. HÖ thøc cña ®Þnh luËt
6. TiÕt 16 : §Þnh luËt Jun – Len-X¬ I. Trêng hîp ®iÖn n¨ng ®îc biÕn ®æi thµnh nhiÖt n¨ng 1. Mét phÇn ®iÖn n¨ng ®îc biÕn ®æi thµnh nhiÖt n¨ng 2. Toµn bé ®iÖn n¨ng ®îc biÕn ®æi thµnh nhiÖt n¨ng Các dụng cụ điện biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng có bộ phận chính là một đọan dây dẫn bằng hợp có điện trở suất lớn. II. §Þnh luËt Jun – Len X¬ 1. HÖ thøc cña ®Þnh luËt 2. Xử lý kết quả thí nghiệm kiểm tra
7. H×nh bªn m« t¶ TN x¸c ®Þnh ®iÖn n¨ng sö dông vµ nhiÖt lượng to¶ ra. Khèi lîng níc m1=200g ®îc ®ùng trong b×nh b»ng nh«m cã khèi lîng m2=78g vµ ®îc ®un nãng b»ng d©y ®iÖn trë. K + V - Ampe kÕ chØ I=2,4A A 0 - ĐiÖn trë cña d©y đốt lµ R=5 34,5 C Sau thêi gian t=300s, nhiÖt kÕ cho biÕt ®é 250 t¨ng nhiệt độ t0 = 9,50C. BiÕt nhiệt dung C riêng cña níc c1=4200J/kg.K vµ cña nh«m c2 = 880J/kg.K
8. M« pháng thÝ nghiÖm trªn: 60 K _ 55 5 + 50 10 V 45 15 A 40 0 20 34,5 C 35 25 30 I = 2,4A ; R = 5Ω 250C t = 300s ; t = 9,50C
9. NÕu tÝnh c¶ phÇn nhá nhiÖt lîng truyÒn ra m«i trêng xung quanh. Hãy nhận xét A và Q Q = A Q = A = I2Rt
10. TiÕt 16 : §Þnh luËt Jun – Len-X¬ I. Trêng hîp ®iÖn n¨ng ®îc biÕn ®æi thµnh nhiÖt n¨ng 1. Mét phÇn ®iÖn n¨ng ®îc biÕn ®æi thµnh nhiÖt n¨ng 2. Toµn bé ®iÖn n¨ng ®îc biÕn ®æi thµnh nhiÖt n¨ng Các dụng cụ điện biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng có bộ phận chính là một đọan dây dẫn bằng hợp kim có điện trở suất lớn. II. §Þnh luËt Jun – Len X¬ 1. HÖ thøc cña ®Þnh luËt 2. Xử lý kết quả của thí nghiệm kiểm tra * Nhận xét : Q = A 3. Ph¸t biÓu ®Þnh luËt NhiÖt lîng to¶ ra ë d©y dÉn khi cã dßng ®iÖn ch¹y qua tû lÖ thuận víi b×nh ph¬ng cêng ®é dßng ®iÖn, víi ®iÖn trë cña d©y dÉn vµ thêi gian dßng ®iÖn ch¹y qua.
11. TiÕt 16 : §Þnh luËt Jun – Len-X¬ I. Trêng hîp ®iÖn n¨ng ®îc biÕn ®æi thµnh nhiÖt n¨ng 1. Mét phÇn ®iÖn n¨ng ®îc biÕn ®æi thµnh nhiÖt n¨ng 2. Toµn bé ®iÖn n¨ng ®îc biÕn ®æi thµnh nhiÖt n¨ng Các dụng cụ điện biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng có bộ phận chính là một đọan dây dẫn bằng hợp kim có điện trở suất lớn. II. §Þnh luËt Jun – Len X¬ 1. HÖ thøc cña ®Þnh luËt 2. Xử lý kết quả của thí nghiệm kiểm tra Nhận xét : Q = A 3. Ph¸t biÓu ®Þnh luËt : (SGK) HÖ thøc cña ®Þnh luËt Jun - Len x¬ : Q= I2R t Trong đó: Nếu I đo bằng ampe (A); R đo bằng ôm ( ); t đo bằng giây( s) thì Q đo bằng jun ( J). * NÕu Q ®o b»ng ®¬n vÞ calo (cal) th× Q=0,24.I2Rt
12. J.P.Jun (James Prescott Joule, H.Len-x¬ (Heinrich Lenz, 1818-1889) 1804-1865)
13. TiÕt 16 : §Þnh luËt Jun – Len-X¬ I. Trêng hîp ®iÖn n¨ng ®îc biÕn ®æi thµnh nhiÖt n¨ng 1. Mét phÇn ®iÖn n¨ng ®îc biÕn ®æi thµnh nhiÖt n¨ng 2. Toµn bé ®iÖn n¨ng ®îc biÕn ®æi thµnh nhiÖt n¨ng Các dụng cụ điện biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng có bộ phận chính là một đọan dây dẫn bằng hợp kim có điện trở suất lớn. II. §Þnh luËt Jun – Len X¬ 1. HÖ thøc cña ®Þnh luËt 2. Xử lý kết quả của thí nghiệm kiểm tra Nhận xét : Q = A 3. Ph¸t biÓu ®Þnh luËt : (SGK) HÖ thøc : Q= I2 R t Trong đó: I đo bằng ampe ( A); R đo bằng ôm ( ); t đo bằng giây ( s) Thì Q đo bằng jun ( J). * NÕu Q ®o b»ng ®¬n vÞ calo Q=0,24.I2Rt III- VẬN DỤNG :
14. C4- H·y gi¶i TL: cêng ®é dßng ®iÖn ch¹y qua d©y tãc bãng ®Ìn thÝch : T¹i sao vµ d©y nèi bằng nhau. Theo ®Þnh luËt Jun - Len x¬, cïng mét dßng nhiÖt lîng to¶ ra ë d©y tãc vµ ë d©y nèi tØ lÖ víi ®iÖn ®iÖn ch¹y qua mà trë cña tõng ®o¹n d©y. D©y tãc cã ®iÖn trë lín nªn d©y tãc bãng ®Ìn nhiÖt lîng to¶ ra nhiÒu, do ®ã d©y tãc nãng lªn ®Õn nãng s¸ng lªn tíi nhiÖt ®é cao vµ ph¸t ra ¸nh s¸ng. Cßn d©y nèi cã nhiÖt ®é cao, cßn ®iÖn trë nhá nªn nhiÖt lîng to¶ ra Ýt vµ truyÒn phÇn d©y nèi víi bãng lín cho m«i trêng xung quanh, do ®ã, d©y nèi hÇu ®Ìn hÇu nh kh«ng nh kh«ng nãng lªn ( hay nóng rất ít) 6W - nãng lªn ? 12V Q = I2Rt do Rdây đốt >> Rdây đồng C¸ch kh¸c v¾n t¾t nªn Qdây đốt >>Qdây đồng Do đó dây đốt nóng đến nhiệt độ cao và phát sáng, còn dây đồng hầu như không nóng.
15. Tãm t¾t: P = Pđm = 1000W V = 2 l => m = 2kg C5: Mét Êm ®iÖn cã ghi t0 = 200C ; t0 = 1000C 220V-1000W ®îc sö 1 2 c = 4200 J/kg.K. dông víi hiÖu ®iÖn thÕ 220V®Ó ®un s«i 2 lít n- t = ? íc tõ nhiÖt ®é ban ®Çu GI I lµ 20oC. Bá qua nhiÖt l- Ả Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng vỏ ấm và nhiệt îng lµm nãng vá Êm vµ lượng tỏa ra môi trường, ta có: nhiÖt lîng to¶ ra m«i tr- A = Q êng. TÝnh thêi gian ®un m A =Pt vµ Q = cm (t0 - t0 ) s«i níc. BiÕt nhiÖt dung à 2 1 o o riªng cña níc lµ Nªn P t = cm ( t 2 - t 1) Thêi gian ®un00 s«i níc lµ : 4200J/kg.K cm( t21− t ) 4200.2.80 ts= = = 672( ) P 1000
16. Hướng dẫn BT 16 – 17. 4 l1 -Tính điện trở của dây nikêlin: R1 = 1 S1 l -Tính điện trở của dây sắt : 2 R2 = 2 S2 -So sánh R1 và R2 -Vì 2 dây mắc nối tiếp nên điện trở của dây nào lớn hơn thì dây đó tỏa ra nhiệt lượng nhiều hơn.
17. C¸m ¬n quý Thầy Cô đã đến dự. Cảm ơn các em đã tích cực học tập