Tiết 16
Bài 16
:
ĐỊNH LUẬT JUN – LENXƠ
I. MỤC TIÊU
- Nêu được tác dụng nhiệt của dòng điện: Khi có dòng điện chạy qua vật dẫn thông thường thì một phần hay toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng.
- Phát biểu được đònh luật Jun – Lenxơ và vận dụng được đònh luật này để giải các bài tập về tác dụng nhiệt của dòng điện.
II. PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC:
Dùng phương pháp suy diễn: Mô tả thí nghiệm cho học sinh và kiểm tra lại thí nghiệm từ số liệu cho sẵn
II. CHUẨN BỊ: - Tranh vẽ , bài tập làm thêm
III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:
1. Ổn đònh lớp 2. Các hoạt động
Hoạt Động 1: Tổ chức tình huống học tập Giáo viên : để học tốt bài này thầy cùng các em ôn lại một số kiến thức đã học nhé.
? Dùng công thức nào để tính công suất tiêu thụ trên một đoạn maïch ?
P = UI = I
2
R = U
2
R ? Dùng công thức nào để tính điện năng tiêu thụ trên một đoạn mạch ?
A = P.t = UIt = …
? Làm thế nào để tính nhiệt lượng tỏa ra trên một dây dẫn khi có dòng điện chạy qua ? Đó chính là những trăn trở của hai nhà bác học Jun – Lenxơ cách đây hơn một trăm năm , và đó cũng chính là nội dung của
bài học ngày hôm nay.
HĐ3: Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng Hoạt động của Học sinh
Trợ giúp của giáo viên Nội dung ghi
Nhiệt năng ; Hóa năng ; Cơ
năng ; Quang năng ; …… Một phần điện năng biến đổi
thành nhiệt năng:
Bóng đèn dây tóc , bóng đèn bút thử điện , bóng đèn huỳnh
quang .
Khoan điện , máy bơm nước , máy sấy tóc .
Mỏ hàn điện , bếp điện , bàn
? Điện năng có thể chuyển hóa thành những dạng năng lượng nào ?
?Hãy kể tên những dụng cụ biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần thành
năng lượng ánh sáng. ? Hãy kể tên những dụng cụ biến đổi một phần
điện năng thành nhiệt năng và một phần thành cơ năng.
? Hãy kể tên những dụng cụ biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng?
I. Trường hợp điện năng biến
đổi thành nhiệt năng
Ví dụ : Mỏ hàn điện , bếp điện ,
bàn ủi , máy sấy tóc
Trang 33
ủi , …… Học sinh so sánh điện trở suất
của các dây dẫn hai hợp kim này với các dây dẫn bằng đồng.
Cùng chiều dài , tiết diện
Mỏ hàn điện , bếp điện , bàn ủi , …… là những dụng cụ biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt
năng , và đó là trường hợp mà ta nghiên cứu trong bài học này .
Giới thiệu cho học sinh biết dụng cụ biến điện năng hoàn toàn thành nhiệt năng có bộ phận
chính là đoạn dây thường làm bằng hợp kim Nikêlin hoặc Constantan.
HĐ3: Đònh luật Jun – Len-xơ Hoạt động của Học sinh
Trợ giúp của giáo viên Nội dung ghi
Học sinh
Học sinh Q = A
Hoïc sinh Q = I
2
Rt ? Hãy phát biểu đònh luật bảo toàn chuyển hóa
năng lượng ? ? Trong trường hợp điện năng chuyển hóa hoàn
toàn thành nhiệt năng hãy so sánh nhiệt năng Q tỏa ra trên dây dẫn và điện năng tiêu thụ trên
đoạn dây dẫn ấy ? ?Vậy ta có thể tính tính nhiệt năng Q tỏa ra trên
một đoạn dây dẫn theo I, R , t như thế nào ? Đây cũng chính là biểu thức mà hai nhà bác học
Jun và Len-xơ tìm ra II. ĐỊNH LUẬT
JUN – LEN-XƠ 1. Hệ thức của
đònh luật Q = A = I
2
Rt
HĐ3: Xử lý kết quả của thí nghiệm kiểm tra Hoạt động của Học sinh
Trợ giúp của giáo viên Nội dung ghi
? Nghiên cứu Sách giáo khoa và cho biết dụng cụ thí nghiệm gồm
những gì?
Học sinh Tính A 8640
R: …………5 Ω t : …………300s
I :…………2,4A
Q toaû = Q thu Q thu = mc
∆ t
Học sinh
?Người ta đã làm thí nghiệm như thế nào để kiểm tra tính đúng đắn của hệ thức trên xem nhiệt
năng tỏa ra trên dây dẫn có bằng với điện năng đã tiêu thụ trên đoạn dây dẫn đó hay không ?
Cần đo những đại lượng nào để tính được điện năng A tiêu thụ trên dây điện trở
? Muốn đo được các đại lượng trên ta phải dùng những dụng cụ nào và phải tiến hành như thế
nào ? - Theo đònh luật bảo toàn thì Qtoả của dây dẫn và
Q thu của nước và bình nhôm như thế nào ? ? Cần biết những đại lượng nào để tính được
nhiệt lượng Q mà nước và bình nhôm nhận được trong thời gian đó?
? Muốn đo được các đại lượng trên ta phải dùng những dụng cụ nào và phải tiến hành như thế
2 . Đònh luật
Nhiệt lượng tỏa ra trên một dây dẫn
khi có dòng điện chạy qua tỉ lệ
thuận với bình phương cường độ
dòng điện với điện trở và thời
gian dòng điện chạy qua.
Hệ thức của đònh luật tính theo đơn
vò Jun J Q = I2Rt
Trang 34
- Dãy bên trái tính A , dãy bên phải tính Q
- So sánh A và Q và nêu nhận xét
Q = I
2
Rt
Nêu tên các đại lượng có tên trong công thức
nào ? Hãy nghiên cứu Sách giáo khoa và cho biết vai trò của?
?Dãy bên trái tính A , dãy bên phải tính Q ? Hãy so sánh A và Q và nêu nhận xét lưu ý rằng
có một phần nhỏ truyền ra môi trường xung quanh ?
Giáo viên bỏ qua sự mất mát nhiệt lượng truyền ra môi trường xung quanh thì
Q = A Từ kết quả thu được chứng tỏ nhiệt lượng tỏa ra trên một dây dẫn khi có dòng điện
chạy qua được tính bằng công thức nào ? - Như đã nói đây là hệ thức mà hai nhà bác học
Jun và Lenxơ tìm ra và thực nghiệm và được phát biểu thành đònh luật như sau hãy chú ý lắng
nghe và học thuộc ngay tại lớp ? Hãy nêu tên và đơn vò của các đại lượng có mặt
trong công thức
Học sinh :……………… Hệ thức của đònh
luật tính theo đơn vò Calo Cal
Q = 0,24I2Rt
HĐ3: Vận dụng Hoạt động của Học sinh
Trợ giúp của giáo viên Nội dung ghi
Học sinh ……
Học sinh có thể trả lời ngay vì điện trở của dây đốt bên trong
bàn ủi có điện trở lớn hơn rất nhiều lần so với điện trở của dây
dẫn điện đến bàn ủi - Nhiệt lượng do nước thu vaøo
Q = m c t
2
– t
1
= 2.4200.100 – 20 = 672000 J
Do bỏ qua nhiệt lượng hao phí nên nhiệt lượng do ấm tỏa ra là
672000 J Thời gian dùng để đun sôi nước
Q = I
2
R
t
= Pt ⇒
t = Q P
t = 672000 1000 = 672 s
? Từ đònh luật Jun – Len-xơ Hãy suy luật xem nhiệt lượng tỏa ra ở dây đốt trong bàn ủi và các
dây dẫn điện đến bàn ủi khác nhau do yếu tố nào ?
Giáo viên có thể cho học sinh tính và so sánh điện trở của bàn ủi 220V – 1000W khi nó hoạt
động bình thường và điện trở của một đoạn dây dẫn bằng đồng l=10m ; S= 2.10
-6
m
2
hai dây dẫn hình trụ có chiều dài và tiết diện giống nhau , một
bằng đồng , và một bằng nikêlin Hãy đọc C5 : đề bài cho ta biết điều gì ?
Hoạt động 6: 5 phút
Trang 35
Củng cố kiến thức và dặn dò về nhà - HS đọc lại nội dung đònh luật và hệ thức của đònh luật
- Về nhà chép ghi nhớ vàø làm các bài tập trong SBT.
Trang 36
Tiết 17 : Bài 17:
BÀI TẬP VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT JUN – LEN XƠ
I. MỤC TIÊU: Vận dụng đònh luật Jun- Len Xơ để giải được các bài tập về tác dụng nhiệt của dòng điện.
II. HOẠT ĐỘNG.