焦耳定律

 

2020-06-05 07:54

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  焦耳定律是定量说明传导电流电能转换为热能定律。内容是:电流通过导体产生的热量电流的二次方成正比,跟导体电阻成正比,跟通电的时间成正比。焦耳定律数学表达式:Q=I²Rt;对于纯电阻电路可推导出:

  电流通过导体时会产生热量,这叫做电流热效应,而电热器是利用电流的热效应来加热的设备电炉电烙铁电熨斗电饭锅电烤炉等都是常见电热器。电热器的主要组成部分是

  焦耳定律规定:电流通过导体所产生的热量和导体的电阻成正比,和通过导体的电流的平方成正比,和通电时间成正比

  其中Q指热量,单位是焦耳(J),I指电流,单位是安培(A),R指电阻,单位是欧姆(Ω),t指时间,单位是秒(s),以上单位全部用的是国际单位制中的单位。

  当电流所做的功全部产生热量,即电能全部转化为内能[也叫热能],该电路为纯电阻电路,这时有:

  对于非纯电阻电路而言,用得最多的还是焦耳定律的一般形式,不能用上面纯电阻中的两个公式(因为①欧姆定律只在纯电阻电路中成立;②其电能不是全部做功转化为内能,不能用电功的公式

  除了焦耳定律的一般式外,我们还可以根据公式I=q/t【q表示电荷量,单位是库仑(C)】对公式进行变形(适用于所有电路):

  在串联电路中,由于通过导体的电流相等,通电时间也相等,根据焦耳定律可知电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成正比。

  在并联电路中,由于导体两端的电压相等,通电时间也相等,根据焦耳定律可知电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成反比。

  从焦耳定律公式可知,电流通过导体产生的热量跟电流强度的平方成正比、跟导体的电阻成正比、跟通电时间成正比。若电流做的功全部用来产生热量。即W=UIt。根据欧姆定律,有

  是从欧姆定律推导出来的,只能在电流所做功将电能全部转化为热能的条件下才成立(纯电阻电路)。例如对电炉电烙铁这类用电器,这两公式和焦耳定律才是等效的

  使用焦耳定律公式进行计算时,公式中的各物理量要对应于同一导体或同一段电路,与欧姆定律使用时的对应关系相同。当题目中出现几个物理量时,应将它们加上角码,以示区别。

  因为我们不能直接地观察到电流到底产生了多少热量,所以我们通过观察瓶里的液体温度(温度计示数),间接的观察,这种方法叫做

  在这个实验中,一共涉及到三个物理量——电流,电阻和热量,而我们只需要研究 ,热量和电阻的关系,所以,我们要保持电流一定(因此我们把两个电阻串联)为了不影响结果,这种方法叫做

  焦耳定律是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律。1841年,英国物理学家焦耳发现载流导体中产生的热量Q(称为焦耳热)与电流I 的平方、导体的电阻R、通电时间t成正比,这个规律叫焦耳定律。采用国际单位制,其表达式为Q=I²Rt或热功率P=I²R其中Q、I、R、t、P各量的单位依次为焦耳(J)、安培(A)、欧姆(Ω)、秒(s)和瓦特(W)。焦耳定律在串联电路中的运用: 在串联电路中,电流是相等的,则电阻越大时,产生的热越多。焦耳定律在并联电路中的运用: 在并联电路中,电压是相等的,通过变形公式,W=Q=PT=U2/RT.当U一定时,R越大则Q越小。需要注明的是,焦耳定律与电功公式W=UIt只适用于纯电阻电路,即只有在像电热器这样的电路中才可用Q=W=UIt=I²Rt=U²t/R

  1.一个额定电压为12V的小型电动机正常工作时,测得通过电动机的电流是0.5A,工作10min,电流做功为___J,在这10min内该电动机线J,则电动机线圈的电阻是___Ω。

  解析:W=UIt=12V*0.5A*10*60s=3600J;由Q=I²Rt得R=Q/(I²t)=360J/[(0.5A)²*10*60s]=2.4Ω

  一根电阻丝,通过2 C的电荷量所消耗的电能是8 J,若在相同的时间内通过4 C的电荷量,该电阻丝上所加电压和消耗的电能分别是

  设电阻丝电阻为R,开始所加电压为U1,则W1=q1U1,即8=2U1,所以U1=4 V。设后来所加电压为U2,产生的热量为W2,则I2=q2/t=U2/R,又I1=q1/t=U1/R,解得U2=8 V,W2=q2U2=4×8 J=32 J。

  《中国电力百科全书》编辑委员会,中国电力出版社《中国电力百科全书》编辑部.中国电力百科全书:电工技术基础卷[M].北京:中国电力出版社,

  郑青岳. “焦耳定律”教材中两个公式推导的修正[J]. 物理教师, 2014, 35(4):26-26.

  吴凤英. 焦耳定律的理解和应用[J]. 中学生数理化(八年级物理)(配合人教社教材), 2010(3):18-19.

  孙晓斌. 利用自制教具对焦耳定律实验的再研究[J]. 中学物理, 2018, 36(20).

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