Bài soạn môn Vật lý lớp 9 - Tiết 16: Định luật jun - Lenxơ

Ngày soạn : 31/10/2007 Tiết 16 Ngày dạy : 2/11/2007 Bài: ĐỊNH LUẬT JUN - LENXƠ Mục tiêu : 1.Kiến thức :Nêu được tác dụng nhiệt của dòng điện : Khi có dòng điện chạy qua vật dẫn thông thường thì môït phần hay toàn bộ điện năng biến đổi thành nhiệt năng ; Phát biểu được định luật Jun-Lenxơ 2.kĩ năng : Vận dụng định luật Jun-Lenxơ để giải bài tập tác dụng nhiệt của dòng điện . 3.Thái độ : Yêu thích môn học Chuẩn bị : 1.Giáo viên : 2.học sinh : C.HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC : Hoạt động của trò Trợ lí của GV Hoạt động 1( phút ) kiểm tra bài cũ – gíới thiệu bài mới -Tập trung nghe nội dung yêu cầu của GV -Hai em lần lượt lên bản trả lời -Hs khác tập trung chú ý và nhận xét trả lời của bạn -Nghe nội dung GV đặt vấn đề -Có thể đề xuất phương án giải quyết vấn đề 1.Kiểm tra : HS1: HS2: 2. Giới thiệu bài mới : Hoạt động 2 ( phút )Tìm hiểu điện năng biến đổi thành nhiệt năng a) Kể tên mộ vài thiết bị điện biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng ? +Đèn điốt phát quang , đèn sợi đốt ,đèn huỳnh quang + Quạt điện , máy bơm nước ,máy khoan b) kể một vài dụng cụ hay thiết bị điện biến đổi toàn bộ điện thành nhiệt năng ? + Bàn là điện , bếp điện , nồi cơm điện . c)Thu thập thông tin :Bộ phận chính ( đốt nóng )của bàn là điện , bếp điện , nồi cơm điện là một đoạn dây dẫn bằng hợp kim neken hoặc costantan . Điện trở suất của hợp kim niken, cônstantan lớn hơn đồng * Cho hs quan sát trực tiếp hoặc giới thiệu hình hoặc các dụng cụ đốt nóng bằng điện : bóng đèn dây tóc , đèn bút thử điện ,đèn LED ,nồi cơm điện , bàn là điện , mỏ hàn điện ,may nước , máy khoan điện ? * Trong số các dụng cụ hay thiết bị điện trên đây , dụng cụ hay thiết bị điện nào biến đổi điện năng thành nhiệt năng và năng lượng ánh sáng ?Đồng thời thành nhiệt năng và cơ năng ? * Trong các dụng cụ hay các thiết bị trên đây dụng cụ nào hay thiết bị nào biến đổi hoàn toàn điện năng thành nhiệt năng ? -Điện trở của dây dẫn của dụng cụ trên được làm bằng chất liệu gì ? so sánh điện trở suất của chất liệu đó với các chất liệu khác ( đồng )? Hoạt động 3 ( phút ) Xây dựng hệ thức biểu thị định luật Junlen-xơ a)Trả lời câu hỏi của GV A= U.I .t => A= I2.R .t (1) Theo định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng ta có Q= I2.R t (2) * xét trường hợp điện năng biến đổi hoàn thành thành nhiệt năng thì nhiệt lượng toả ra ở dây dẫn điện trở R khi có dòng điện cường độ I chạy qua trong thời gian t được tính theo công thức nào ? *Viết công thức tính điện năng tiêu thụ theo I, R ,t và áp dụng định luật bão toàn và chuyển hoá năng lượng . Hoạt động 4 ( phút ) Xử lí kết quà TN kiểm tra a) Đọc phần mô tả TN 16.1 a SGK và các dữ kiện đã thu được từ TN kiểm tra Hệ thức định luật Junlen-xơ Nhiệt năng toả ra trên dây dẫn điện trở R có dòng điện chạy qua trong thời gian t giây là Q= I2.R t b) Làm C1 C1:Hiệu diện thế giữa hai đầu của điện trở U= I.R thay vào A= U.I .t => A= I2.R .t Công của dòng điện sản ra trong 300s là A= I2.R .t = (2,4)2 .5.300 =8640J c) Làm C2 :Nhiệt lượng của nước và bình nhôm thu vào là Q1= m1. c1. Dt= 0,2.4200.9,5 =7988 J Q2= m2. c2. Dt= 0,078.880.9,5=652 ,08J Q = Q1+ Q2 =7988 +652 =8640,08J d) LàmC3:Công của dòng điện sinh ra bằng phần nhiệt lượng của nước và nhôm thu vào * Đề nghị hs NC- SGK * Tính điện năng A đã viết theo công thức trên đây *Viết công thức và tính nhiệt lượng Q1 nước nhận được , nhiệt lượng Q2 bình nhôm nhận được để đun nước sôi . * Từ đó tính nhiệt lượng Q = Q1 + Q2 nước và bình nhôm nhận được khi đó so sánh Q với A . Hoạt động 5 ( phút ) Phát biểu định luật Jun-len xơ Trả lời và ghi chép nội dung vào vờ :Định luật Junlen-xơ : Nhiệt lượng toả ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện , với điện trở dây dẫn và dòng điện chạy qua . Q= I2 . R. t Trong đó I là cường độ dòng điện (A) ;R là điện trở của dây dẫn (W) ;t là thời gian dòng điện chạy qua (s) Chú ý : Nếu đo điện lượng Q bằng đơn vị calo thì công thức định luật Junlen- Xơ : Q= 0,24. I2 . R .t * Thông báao mối liên hệ mà định luật Jun-len xơ đề cập tới và đề ngfhị hs phát biểu định luật này . *Đề nghị hs nêu tên và các đơn vị cuảu các đại lượng trong công thức * Thông báo : Nếu đo điện lượng Q bằng đơn vị calo thì công thức định luật Junlen- Xơ : Q= 0,24. I2 . R .t Hoạt động 6 ( phút ) vận dụng củng cố a)Làm C4:Điện trở của dây tóc bóng đèn lớn hơn điện trở của dây dẫn ( đồng ) nên cùng dòng điện vật dẫn nào có điện trở lớn thì nhiệt lượng toả ra càng lớn b) Làm C5: Cho biết Aám : 220V-10000W. U= 220V V= 2l = 2dm3 = 0,002 m3 Dt= 200C c=4200 J/kg.K D=1000kg/m3 t=? Bài giải Nhiệt lượng của 2l nước thu vào để nóng lên 200C là QTV = mcDt m=D.V= 1000.0,002=2kg QTV=2.4200.80=672000J Điện trở của ấm điện là Vì ấm điện được sử dụng ở hiệu điện thế 220 V Vậy cường độ dòng điện chạy qua Nhiệt lượng của ấm nhôm toả ra là QTR = I2 .R.t Do bỏ qua nhiệt lượng làm nóng ấm nhôm và nhiệt lượng toả ra môi trường Nên QTV=QTR=672000J Vậy * Từ hệ thức của định luật Jun-Lenxơ , hãy suy luận xem nhiệt lượng toả ra ở dây tóc bóng đèn và ở dây nối khác nhau do yếu tố nào ? Từ đó tìm câu trả lời C4 *Hướng dẫn C5 -Viết công thức và tính nhiệt lượng cần cung cấp để đun sôi lượng nước đã cho theo khối lượng nước , nhiệt dung riêng và độ tăng nhiệt độ . (QTV = mcDt ) -Viết điện năng tiêu thụ trong thời gian t để toả ra nhiệt lượng cần cung cấp tên đây . -Điện trở của ấm điện : -Cường độ dòng điện chạy qua ấm(được tính bằng công thức nào ?) -Nhiệt lượng của ấm nhôm toả ra nhiệt lượng này (được tính bằng công thức nào QTR = I2 .R.t) -Từ đó tính thời gian t để đun sôi nước .