Bài giảng Vật lý Lớp 9 - Tiết 22+23, Bài 16: Định luật Jun - Lenxơ

VAÄT LYÙ 9KIỂM TRA BÀI CŨCâu 1: Viết công thức tính điện năng – công của dòng điện.A= P .t- Công thức tính điện năng – công của dòng điện:+ Nếu bài toán cho P, I,R,t. Tính công của dòng điện bằng những công thức nào?= I2.R.t Câu 1: Công thức tính điện năng – công của dòng điện: A= P .t = I2.R.t KIỂM TRA BÀI CŨCâu 2: Điện năng là gì? Điện năng có thể chuyển hóa thành những dạng năng lượng nào?- Điện năng là năng lượng của dòng điệnKIỂM TRA BÀI CŨCâu 1: Công thức tính điện năng – công của dòng điện: A= P .t = I2.R.t Câu 2: - Điện năng là năng lượng của dòng điện.- Điện năng có thể chuyển hóa thành những dạng năng lượng :Điện năngCơ năngQuang năngNhiệt năng+ Muốn tính nhiệt lượng của một vật thu vào để nóng lên ta dùng công thức nào?KIỂM TRA BÀI CŨCâu 1: Công thức tính điện năng – công của dòng điện: A= P .t = I2.R.t Câu 2: - Điện năng là năng lượng của dòng điện.- Điện năng có thể chuyển hóa thành những dạng năng lượng :Điện năngCơ năngQuang năngNhiệt năng- Công thức tính nhiệt lượng của một vật thu vào để nóng lên: Q = m.c.∆t®Æt vÊn ®Ò+ Theo em ấm điện hoạt động dựa vào tác dụng nào của dòng điện?+ Nhiệt lượng tỏa ra khi đó phụ thuộc vào những yếu tố nào? Sự phụ thuộc đó được biểu thị như thế nào?Tại sao với cùng một dòng điện chạy qua thì dây tóc bóng đèn nóng lên tới nhiệt độ cao, còn dây nối với bóng đèn thì hầu như không nóng lên ??TIẾT 22+23 - BÀI 16: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN - XƠI. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng a. Các dụng cụ biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần thành năng lượng ánh sáng:Nồi cơm điệnQuạt điệnBàn là Máy khoanẤm điệnMáy bơm nướclĐèn huỳnh quangBếp điệnĐèn compắcĐèn dây tócBóng đèn dây tóc, đèn huỳnh quang, đèn compắc I. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng a. 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 TIẾT 22+23 - BÀI 16: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN - XƠĐèn huỳnh quangĐèn compắcĐèn dây tócI. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng a. 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 TIẾT 22+23 - BÀI 16: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN - XƠb. Các dụng cụ biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần thành cơ năng :Nồi cơm điệnQuạt điệnBàn là Máy khoanẤm điệnMáy bơm nướcĐèn huỳnh quangBếp điệnĐèn compắcĐèn dây tócI. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng a. 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 b. Các dụng cụ biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần thành cơ năng :TIẾT 22+23 - BÀI 16: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN - XƠQuạt điệnMáy khoanMáy bơm nướcQuạt điện, Máy bơm nước, Máy khoan I. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng a. 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 b. Các dụng cụ biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần thành cơ năng :TIẾT 22+23 - BÀI 16: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN - XƠQuạt điện, Máy bơm nước, Máy khoan 2. Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng I. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng 2. Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng TIẾT 22+23 - BÀI 16: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN - XƠa. Các dụng cụ biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng:Nồi cơm điệnQuạt điệnBàn là Máy khoanẤm điệnMáy bơm nướclĐèn huỳnh quangBếp điệnĐèn compắcĐèn dây tócI. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng 2. Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng.a. Các dụng cụ biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng:TIẾT 22+23 - BÀI 16: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN - XƠNồi cơm điệnBàn là Ấm điệnBếp điệnNồi cơm điện, Bàn là, Bếp điện, Ấm nước điện .I. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng 2. Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng.a. Các dụng cụ biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng:Nồi cơm điện, Bàn là, Bếp điện, Ấm nước điện .TIẾT 22+23 - BÀI 16: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN - XƠb. 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. I. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng 2. Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng.a. Các dụng cụ biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng:b. 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. TIẾT 22+23 - BÀI 16: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN - XƠBếp điệnDây ConstantanHoặc dây NikêlinHãy so sánh điện trở suất của dây dẫn bằng hợp kim nikêlin hoặc constantan với các dây dẫn bằng đồng.Dây ĐồngDây NikêlinDây Constantan 1,7.10-8Ωm 0,4.10-6 Ωm 1,7.10-8 Q ANếu tính cả phần nhiệt lượng truyền ra môi trường xung quanh thì: Q = A = I2Rt TIẾT 22+23 - BÀI 16: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN - XƠI. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNGII. ĐỊNH LUẬT JUN – LEN - XƠ .  1. Hệ thức của định luật: Q = I2Rt2. Xử lí kết quả của TN kiểm tra:C3: A = 8640 J; Q = 8632,08 J => Q ANếu tính cả phần nhiệt lượng truyền ra môi trường xung quanh thì: Q = A = I2Rt 3. Phát biểu định luậtMối quan hệ giữa Q,I,R và t trên đây đã được nhà vật lí người Anh J.P.Jun (James Prescott Joule, 1818-1889) 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.J.P.JunH.Len-xôTIẾT 22+23 - BÀI 16: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN - XƠI. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNGII. ĐỊNH LUẬT JUN – LEN - XƠ .  1. Hệ thức của định luật: Q = I2Rt2. Xử lí kết quả của TN kiểm tra:Q = A = I2Rt 3. 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.Q = I2Rt I: là cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn (A) t: là thời gian dòng điện chạy qua dây dẫn(s)Q: là nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn (J)R: là điện trở của dây dẫn ( )TIẾT 22+23 - BÀI 16: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN - XƠI. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNGII. ĐỊNH LUẬT JUN – LEN - XƠ .  1. Hệ thức của định luật: Q = I2Rt2. Xử lí kết quả của TN kiểm tra: Q = I2Rt 3. Phát biểu định luật: ( SGK – 45 )* Lưu ý: Q = 0,24I2Rt (Cal) 1J = 0,24 Cal, 1Cal = 4,18 J + Trong các dụng cụ dùng điện trên, dụng cụ nào tỏa nhiệt là có ích? Khi đó dây đốt nóng được làm bằng chất gì? + Dụng cụ nào tỏa nhiệt là vô ích? Để tiết kiệm điện năng có những biện pháp nào? => Vì vậy để tiết kiệm điện năng cần giảm sự toả nhiệt hao phí đó bằng cách giảm điện trở nội của chúng Đối với một số thiết bị điện như động cơ điện và các thiết bị điện tử gia dụng toả nhiệt là vô ích. Để tiết kiệm điện năng cần giảm sự toả nhiệt hao phí đó bằng cách giảm điện trở, sử dụng dây dẫn có điện trở suất nhỏ (đồng, nhôm) => tiết kiệm được năng lượng.- Không nên sử dụng máy quá lâu, không nên để máy quá nóng.GDBVMT: - Đối với các thiết bị điện nhiệt như bàn là, bếp điện, ấm điện toả nhiệt là có ích nên dây đốt nóng của các thiết bị được làm bằng vật liệu có điện trở suất lớn (nicrom, nikenlin, vonfram )Để giảm sự tỏa nhiệt của dây dẫn điện, thiết bị điện cần tránh muadây điện dỏm, không rõ nguồn gốcvì chúng pha nhiều tạp chất, dễ tỏa nhiệt gây cháy Nên sử dụng dây dẫn điện Có thương hiệu, nguồn gốc rõ ràngĐể giảm điện trở nội và không gây hỏa hoạn khi sử dụng.không nên Sử dụng đèn sợi đốt trong chiếu sáng, vì Hiệu suất phát sáng thấp dưới 10%Tuổi thọ không caohãy dùng TIẾT 16 - BÀI 16: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN - XƠI. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNGII. ĐỊNH LUẬT JUN – LEN - XƠ .  1. Hệ thức của định luật: Q = I2Rt2. Xử lí kết quả của TN kiểm tra:3. Phát biểu định luật: ( SGK – 45 )* Lưu ý: Q = 0,24I2Rt (Cal) 1J = 0,24 Cal, 1Cal = 4,18 J * Qua bài học các em cần ghi nhớ: + Hệ thức của định luật Jun-Len xơ. + Từ hệ thức phát biểu định luật Jun-Len xơ. * Vận dụng kiến thức để giải thích và vận dụng làm bài tập.III. VẬN DỤNGC4Nguån ®iÖnD©y tãc bãng ®ÌnBãng thuû tinhKhÝ tr¬D©y dÉn b»ng ®ångIII. VẬN DỤNGC4: Hãy giải thích điều nêu ra trong phần mở đầu của bài: Tại sao cùng một dòng điện chạy qua thì dây tóc bóng đèn nóng sáng lên tới nhiệt độ cao, còn dây nối với bóng đèn hầu như không nóng lên?ρđồng = 1,7.10-8ΩmρVônfram = 5,5.10-8Ωmnhỏ hơn=> R dây đồng R dây vônfram của đènTheo ĐL Jun-Lenxơ, Q tỏa ra tỉ lệ thuận với điện trở R dây. Nên ở dây đồng Q tỏa ra nhỏ hơn Q tỏa ra ở dây vônfram của đèn, vì vậy dây đồng không nóng còn dây vônfram nóng đỏ và phát sáng.nhỏ hơnTIẾT 16 - BÀI 16: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN - XƠI. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNGII. ĐỊNH LUẬT JUN – LEN - XƠ .  1. Hệ thức của định luật: Q = I2Rt2. Xử lí kết quả của TN kiểm tra:3. Phát biểu định luật: ( SGK – 45 ) III. VẬN DỤNGC4: Hãy giải thích điều nêu ra trong phần mở đầu của bài: Tại sao cùng một dòng điện chạy qua thì dây tóc bóng đèn nóng sáng lên tới nhiệt độ cao, còn dây nối với bóng đèn hầu như không nóng lên?C4: + 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).TIẾT 16 - BÀI 16: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN - XƠI. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNGII. ĐỊNH LUẬT JUN – LEN - XƠ .  1. Hệ thức của định luật: Q = I2Rt2. Xử lí kết quả của TN kiểm tra:3. Phát biểu định luật: ( SGK – 45 ) III. VẬN DỤNGC5: 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.KC4: + D.điện chạy qua dây tóc bóng đèn và dây nối đều có cùng c.độ vì chúng mắc n.tiếp với nhau.+ Theo đ.luật Jun–Len–xơ, n.lượng toả ra ở dây tóc và ở dây nối tỉ lệ với đ.trở của từng đoạn dây. + Dây tóc có đ.trở lớn nên n.lượng toả ra nhiều, do đó d.tóc nóng lên đến nhiệt độ cao và phát ra ánh sáng. Còn dây nối có đ.trở nhỏ nên n.lượng toả ra ít và truyền phần lớn cho m.trường x.quanh, do đó, dây nối hầu như không nóng lên (có nhiệt độ gần bằng nhiệt độ của môi trường).TIẾT 16 - BÀI 16: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN - XƠI. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNGII. ĐỊNH LUẬT JUN – LEN - XƠ .  1. Hệ thức của định luật: Q = I2Rt2. Xử lí kết quả của TN kiểm tra:3. Phát biểu định luật: ( SGK – 45 ) III. VẬN DỤNGC5: 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.KC5: Tóm tắt: Ấm (220V- 1000W)V = 2l => m = 2kg t01 = 200C ; t02 = 1000C; c = 4200 J/kg.K. t = ?TIẾT 16 - BÀI 16: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN - XƠI. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNGII. ĐỊNH LUẬT JUN – LEN - XƠ .  1. Hệ thức của định luật: Q = I2Rt(J)2. Xử lí kết quả của TN kiểm tra:3. Phát biểu định luật: ( SGK – 45 ) III. VẬN DỤNGC5: Tóm tắt: Ấm (220V- 1000W)V = 2l => m = 2kg t01 = 200C ; t02 = 1000C; c = 4200 J/kg.K. t = ?Giải:- Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng vỏ ấm và nhiệt lượng toả ra môi trường thì: A = Q hay P.t = mc(t02 – t01) nên- Thời gian đun sôi nước là :J.P.JunH.Len-xôBai 17:ĐỊNH LUẬTJUN - LENXƠA = Q* Nếu Q tính bằng đơn vị Calo thì hệ thức : Q = 0,24.I2Rt Giảm hao phí điện do tỏa nhiệt trên điện trởCủng CốHƯỚNG DẪN VỀ NHÀ- 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; 48 Đọc thêm phần “Có thể em chưa biết”CÓ THỂ EM CHƯA BIẾTHãy nêu nguyên tắc hoạt động của cầu chì?Tiết diện của dây đồng và dây chì được 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)12,5100,10,50,750,31,13,8Cầu chì mắc nối tiếp với mỗi dụng cụ điện, khi có sự cố, cường độ dòng điện tăng lên quá mức cho phép, dây cầu chì sẽ nóng chảy và ngắt mạch tự động tránh được tổn thất.1/ Định luật Jun – Len-xơ cho biết điện năng biến đổi thành: C. Cơ năng 	 D. Hóa năng A. Năng lượng ánh sáng B. Nhiệt năng NHỚ NHANH VIẾT NHANHChọn đáp án đúng nhấtNHỚ NHANH VIẾT NHANHChọn đáp án đúng nhất2/ Trong các biểu thức sau đây, biểu thức nào là của định luật Jun – Lenxơ: C. Q = IRt D. Q = IR2t A. Q = I2Rt B. Q = I2R2t1/ Định luật Jun – Len-xơ cho biết điện năng biến đổi thành: C. Cơ năng 	 D. Hóa năng A. Năng lượng ánh sáng B. Nhiệt năng NHỚ NHANH VIẾT NHANHChọn đáp án đúng nhất2/ Trong các biểu thức sau đây, biểu thức nào là của định luật Jun – Lenxơ: C. Q = IRt D. Q = IR2t A. Q = I2Rt B. Q = I2R2t3/ Nếu Q tính bằng calo thì biểu thức nào là của định luật Jun – Len-xơ : C. Q = I2Rt D. Q = 0,24I2Rt A. Q = IR2t B. Q = 0,42IR2t4/ Chọn phép biến đổi đúng: C. 1J = 4,18cal D. 1 jun = 0,24 cal A. 1J = 0,42cal B. 1cal = 0,24J1/ Định luật Jun – Len-xơ cho biết điện năng biến đổi thành: C. Cơ năng 	 D. Hóa năng A. Năng lượng ánh sáng B. Nhiệt năng NHỚ NHANH VIẾT NHANHChọn đáp án đúng nhất2/ Trong các biểu thức sau đây, biểu thức nào là của định luật Jun – Lenxơ: C. Q = IRt D. Q = IR2t A. Q = I2Rt B. Q = I2R2t3/ Nếu Q tính bằng calo thì biểu thức nào là của định luật Jun – Len-xơ : C. Q = I2Rt D. Q = 0,24I2Rt A. Q = IR2t B. Q = 0,42IR2t4/ Chọn phép biến đổi đúng: C. 1J = 4,18cal D. 1 jun = 0,24 cal A. 1J = 0,42cal B. 1cal = 0,24JMột số thiết bị đốt nóng bằng điện có ích trong sản xuất Lò sấy điện trởMáy sấy nông sản dùng điệntrong sinh hoạt Bàn là điệnLò nướng điệnMáy sấy tócCHÂN THÀNH CẢM ƠNQUYÙ THAÀY CO VAØ CAÙC EM HOÏC SINH