【2014】【物理课堂笔记】18.4 焦耳定律
专题18-4 焦耳定律(解析版)
多,因此右侧容器中的 U 形管液面高度差较大,故 D 错误。
故选 AC。
3.(2021 北京)下列四种用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A.电冰箱
B.电视机
C.电脑
D.电热水壶
【答案】D
【解析】当电流通过电阻时,电流做功而消耗电能,产生了热量,这种现象叫做电流的热效应。根据各用
电器的能量转化可做出判断。
强化知识点的达标问题精练
1. (2022 吉林长春)下列家用电器中利用电热工作的是( )
A. 电风扇
B. 洗衣机
C. 电饭锅
D. 吸油烟机
【答案】C
【解析】ABD.电风扇、洗衣机、吸油烟机主要是把电能转化为机械能,利用了电动机原理,故 ABD 不符
合题意;
C.电饭锅是把电能转化为内能,利用电流的热效应工作,故 C 符合题意。故选 C。
光,此时灯泡 L 的电阻为______Ω;再闭合开关 S2,前后两次电流表的示数之比为 2:3,则电阻 R 的阻值为 ______Ω,电阻 R 在 10s 内产生的热量为______J。
【答案】 6 12 30J
【解析】灯泡 L 标有“6V 6W”字样,说明灯泡正常工作时电压为 6V,功率为 6W。根据功率公式 P
现象;如图所示是“探究电热与电流的关系”的部分装置,已知 A、B 两点间的电压为 6V,R1=R2=R3=5Ω,
通电时间 2min,则 R1 与 R2 产生的热量相差________J。
【答案】 超导 288 【解析】20 世纪初,科学家发现,某些物质在很低温度时,电阻就变成了 0,这就是超导现象。 由图知,R2、R3 并联后再与 R1 串联,已知 R1=R2=R3=5Ω 由等值电阻并联的规律,R2、R3 并联后的总电阻 R23=0.5×5Ω=2.5Ω 电路的总电阻
18.4焦耳定律
二、焦耳定律 1.内容:电流通过导体产生的热量 跟 电流的二次方 成正比, 跟 导体的电阻 成正比, 跟 通电时间 成正比。
2.公式: Q = I 2 R t
J A Ωs
《一课一练》P77 【例2】
训练1.某导体的电阻是 2Ω,通过 2A 的电流时, 1min 产生多少焦耳的热量?
解:Q =I 2 R t =(2A)2×2Ω×60s =480J
训练2.一根 60Ω 的电热丝接在 36V 的电源两端, 在 5min 内共产生多少热量?
解:I
=
U R
=
36V 60Ω
=0.6A
Q =I 2 R t =(0.6A)2×60Ω×5×60s =6480J
训练3.一个额定功率是 440W 的电饭锅,
在额定电压下使用 20 min,求:
(1)这个电饭锅产生多少电热。
小结
★电热的计算★
1.焦耳定律: Q = I 2 R t 2.电 热 器: Q = W = P t
《一课一练》P77 【例3】
电热的防止
非电热器工作时产生的电热是 有害 的, 所以要及时 散热 。 如: 散热窗 、 散热片 、 散热风扇 。
三、电热的利用和防止
1.电热与电能
电 热 器:Q = W 非电热器:Q > W
2.电 热 器是利用电流的 热 效应来工作。
3.非电热器工作时产生的电热是 有害 的, 因此非电热器要及时 散热 。 如: 散热窗 、 散热片 、 散热风扇 等。
解:I
=
P U
=
440W 220V
=2A
电热:Q =5.28×105J
R
=
U I
=
220V 2A
=110Ω
课件3:18.4 焦耳定律
实验探究电热Q与I、R、t的关系:
设计实验
①研究方法
控制变量法
Q1:怎样研究通电导体产生的热量与电阻的关系?
☆实验中应控制哪些因素相同? 电流I和通电时间t ☆怎样控制电流 I 相同? 将阻值不同的电阻串联在电路中
Q2:怎样研究通电导体产生的热量与电流的关系? ☆实验中应控制哪些因素相同?
电阻R和通电时间t ☆怎样改变电路中的电流 I 呢? 接入电压不同的2个电路 Q3:如何比较通电导体产生热量的多少?
第十八章 电功率
4 焦耳定律
下列用电器有什么共同之处?
一、电流的热效应
导体中有电流通过的时候,导体要发热,这种现象叫做电 流的热效应。 注意:电流具有热效应的主要原因是导体有电阻。
二、电热器
1.定义:利用电流的热效应工作的装置,称之为电热器。
2.电热器的主要组成部分: 发热体 注意:发热体是由电阻大,熔点高的合金材料制成的。
Q1的 ( B )
A、2倍
B、4倍
C、0.25倍
D、0.5倍
问题2
1、课文前面“?” 中为什么“觉察不出和灯相连的电线发 热”?
2、课文前面“?”中的和电炉相连的电线为什么显著发热?
3、从第四节的例题知道,额定电压相同的灯泡,额定功率越 大,电阻越小,单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定 律,电阻越大,单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾, 这是怎么回事?
三、焦耳定律
电流通过导体时产生的热量,与电流的平方成正比,与导体的 电阻成正比,与通电时间成正比.
公式:Q = I2 R t
单位: I-A, R-Ω, t-s, Q-J
纯电阻电路 ---电能全部转化为内能
Q热= I2Rt Q热 = W = UIt
初三物理焦耳定律知识点笔记
初三物理焦耳定律知识点笔记焦耳定律是物理学中一个非常重要的知识点,它描述了电流通过导体时产生的热量与电流强度、电阻和时间的关系。
下面是初中物理电学基础中与焦耳定律相关的知识点的笔记。
一、电流和电阻1.电流是电荷在单位时间内通过导体横截面的数量,单位是安培(A)。
2.电阻是导体阻碍电流流动的程度,单位是欧姆(Ω)。
二、焦耳定律1.焦耳定律是指电流通过导体时,导体单位时间内热量的产生与电流强度、导体的电阻和电流流动的时间成正比,可以用公式表示为:Q=I²Rt其中,Q表示单位时间内产生的热量,单位是焦耳(J);I表示电流强度,单位是安培(A);R表示电阻,单位是欧姆(Ω);t表示电流流动的时间,单位是秒(s)。
2.根据焦耳定律,可以得出以下结论:a.当电流强度增大时,单位时间内产生的热量也增加;b.当电阻增大时,单位时间内产生的热量也增加;c.当电流流动的时间增加时,单位时间内产生的热量也增加。
三、电功和电能1.电功是电流通过导体时做的功,单位是焦耳(J)。
电功可以通过公式表示为:W=VIt其中,W表示电功,单位是焦耳(J);V表示电压,单位是伏特(V);I表示电流强度,单位是安培(A);t表示电流流动的时间,单位是秒(s)。
2.电能是指物体在电场中具有的能量,单位是焦耳(J)。
电能可以计算为电压与电荷的乘积:E=VQ其中,E表示电能,单位是焦耳(J);V表示电压,单位是伏特(V);Q表示电荷,单位是库仑(C)。
3.根据电能和电功的关系,可以得到以下结论:a.电功是电能的变化量;b.电能的变化量等于电压与电荷的乘积。
四、应用举例1.电热丝电热丝是指通过电流加热的导体,常用于电吹风、电炉等器械中。
根据焦耳定律,电热丝产生的热量与电流强度、电阻和时间有关,通过控制电流强度和时间,可以控制电热丝的加热效果。
2.电热水壶电热水壶是利用电流通过导体时产生的热量加热水的一种装置。
根据焦耳定律,电热水壶产生的热量与电流强度、电阻和时间有关,通过控制电流强度和时间,可以控制电热水壶加热水的速度和温度。
人教版九年级物理全册:18.4焦耳定律优秀教学案例
本节课以问题为导向,引导学生主动思考和探究焦耳定律。具体包括:
1.提出问题:为什么烧水时水会变热?热水袋为什么能取暖?引导学生思考热能是如何转化的;
2.设计思考题:让学生结合实验和讨论,思考并回答思考题,如焦耳定律的定量关系是什么?如何运用焦耳定律解释实际问题?;
3.引导学生进行问题讨论:分组讨论实验结果,总结热量转化的规律,进一步理解焦耳定律。
在讲授新知环节,我会详细讲解焦耳定律的基本概念和内涵。首先,我会介绍焦耳定律的发现过程,让学生了解科学家焦耳通过大量实验,总结出热能转化为其他形式能量的定量关系,即每秒钟每千克物质吸收的热量是4184焦耳。然后,我会通过示例和公式,讲解焦耳定律的具体运用,让学生掌握如何运用焦耳定律分析实际问题。
(三)学生小组讨论
2.问题导向的教学策略:本节课以问题为导向,引导学生主动思考和探究焦耳定律。通过提出问题、设计思考题和问题讨论等方式,激发学生的思维,培养学生解决问题的能力。
3.小组合作的学习方式:本节课注重培养学生的团队协作能力,通过小组合作完成实验和讨论。学生在合作中交流、分享和互补,提高了学习效果和团队合作能力。
四、教学内容与过程
(一)导入新课
在导入新课时,我会通过一个简单的日常生活中的热能转化现象来引起学生的兴趣。例如,我会拿出一个热水袋,提问学生:“为什么热水袋能取暖?”让学生思考热能是如何转化的。接着,我会引导学生回顾上节课所学的能量守恒定律,提醒学生本节课将要学习的内容与能量守恒定律有关。
(二)讲授新知
(四)反思与评价
在教学过程中,我注重引导学生进行反思与评价,以提高学生的自我认知和评价能力。具体包括:
1.让学生回顾和总结本节课所学的内容,反思自己对焦耳定律的理解和掌握程度;
18.4+焦耳定律+第2课时+课件+2024-2025学年人教版物理九年级全一册
。
。
通风散热
。
下列情况中不属于防止电热危害的是( D
A. 电视机的后盖有许多孔
B. 电脑机箱内有小风扇
C. 电动机外壳有许多散热片
D. 家电长时间停用,隔一段时间应通电一次
)
(1)家电长时间停用,里面可能会积累一些湿气,会加速电器的生
锈、老化,隔一段时间应通电一次正是为了利用电流的热效应去除
1.68×105 J;
.×
由P= 可得,电热水壶需要工作的时间为t= =
=168 s
利用电热器加热物体,物体吸热Q吸=cmΔt,电热器消耗的电能W=Pt;
若不计热量损失,则有W=Q吸,可用于求加热时间、物体升高的温度、
吸
物体的质量等问题;若有能量损失,则涉及到效率η=
1. 电热器工作时,可以把电能全部转化为热量,此时,Q=W=Pt。
如图所示,某家用电热水壶的加热功率为1 000 W,一标准大气压
下,用该电热水壶将0.5 kg的水从20 ℃加热至100 ℃,水的比热容为
4.2×103 J/(kg·℃)。
(1)求该电热水壶正常工作时通过的电流(保留一位小数)。
解:(1)由P=UI得,则该热水壶正常工作时通过的电流为
2
根据P= ,在家庭电路中,电压U保持不变,电路中的电阻越大,
电功率越小,电路处于低挡位;电路中电阻越小,电功率越大,处
于高挡位。
一款电热水壶工作时有两挡,分别是加热挡和保温挡,其工作原理
如图所示(虚线框内为电热水壶的发热部位)。已知电源电压保持220 V不
变,R1=44 Ω,R2=2 156 Ω,
物理知识点总结:焦耳定律
物理知识点总结:焦耳定律物理知识点总结:焦耳定律知识点总结1、焦耳定律反映了电流热效应的规律,是能量转化和守恒定律在电能和内能转化中的体现。
由公式Q=I2Rt可知,电流通过导体产生的热量和电流强度I,电阻R及通电时间t有关,又因为产生的热量跟导体中电流强度的平方成正比,所以,电流强度大小的变化对产生热量多少影响更大。
2、运用公式Q=I2Rt解决问题时,电流强度I的单位是安,电阻R的单位是欧,时间t的单位是秒,热量Q的单位才是焦耳,即各物理量代入公式前应该先统一单位。
用电功公式和欧姆定律推导焦耳定律公式的前提是电能全部转化为内能。
因为电能还可能同时转化为其他形式,所以只有电流所做的功全部用来产生热量,才有或成立。
3、电热器的原理是电流的热效应,它表现的是电流通过导体都要发热的现象,在这一现象中产生热量的多少可运用焦耳定律计算。
发热体是电热器的主要组成部分,它的作用是将电能转变为内能供人类使用。
常见考法本知识点主要考查焦耳定律的应用,考察的形式主要是选择题、填空题。
误区提醒1、凡是有电流通过导体时,都可以用它来计算所产生的`热量;2、公式Q=UIt,只适用于纯电阻电路,这时电流所做的功全部用来产生热量,用它计算出来的结果才是导体产生的热量。
【典型例题】例析:在电源电压不变时,为了使电炉在相等的时间内发热多些,可采取的措施是()A. 增大电热丝的电阻B. 减小电热丝的电阻C. 在电热丝上并联电阻D. 在电热丝上串联电阻解析:有同学认为应选(A),根据焦耳定律Q=I2Rt,导体上放出的热量与电阻成正比,所以要增加热量,可增大电阻。
这是由于对焦耳定律理解不全面的缘故。
焦耳定律所阐述的导体上放出的热量和某一个量的比例关系是在其他一些量不变的条件下才成立的,如放出的热量和电阻成正比,是指电流强度和通电时间都不变的条件下热量与电阻成正比,按题意,通电时间是相同的,但由于电源电压是不变的,通过电热丝的电流强度将随着电阻的增大而减小,若再根据Q=I2Rt,将不易得出正确的结论。
18.4焦耳定律-知识点梳理
3.电热的利用和控制
利用:制造电热器,发热体是由电阻率大、 熔点高的合金丝绕在绝缘材料上做成的。 其优点是:一是清洁卫生,没有环境污染; 二是热效率高;三是可以方便地控制和调 节温度。 控制:装风扇和安散热窗等加快散热,防 止电热危害电器。
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第十八章 电功率
四、焦耳定律
目录
电流的热效应
焦耳定律
电热的利用和控制
1.电流的热效应
定义:电流通过导体时电能转化成热。 能量转化:电能转化为内能。 应用:电炉、电熨斗、电饭煲、电热毯等。
2.焦耳定律
探究方法:控制变量法 实验装置:
Байду номын сангаас 2.焦耳定律
内容:电流通过导体时产生的热量跟电流的二 次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时 间成正比。 公式:Q=I2Rt。 Q-热量-J、I-电流-A、R-电阻-Ω、t-通电时间-s 注意:在电路中接入的是电炉、电烙铁等“纯 电阻性”的用电器,当电流通过时,消耗的电 能全部转化为内能,此时消耗的电能与电热相 等,即W=Q,可以用计算电能的公式计算电热。 当电路中接入的是电动机,则消耗的电能中大 部分转化为机械能,电热只占小部分,W>Q, 只能用焦耳定律求电热了。
焦耳定律的定义
焦耳定律的定义全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:焦耳定律是物理学中的一个重要定律,它描述了热量和功的关系,也被称为能量守恒定律。
该定律是19世纪初由英国物理学家詹姆斯·普雷斯科特·焦耳发现并首次提出。
焦耳定律的表达式如下:当一定量的能量转化为热量时,转化的热量与能量的转化程度成正比。
即热量Q等于能量E乘以比例常数J,即Q=JE。
其中J即焦耳定律中的焦耳系数,也被称为热学等效。
焦耳系数是一个物体本身的属性,取决于物体的质量、材料特性等因素。
焦耳定律的实际应用非常广泛,特别在工程和工业领域中。
比如在热力学和热工程中,焦耳定律被用来分析热量的传递和转化过程,以实现能量的高效利用。
在动力学和机械工程中,焦耳定律也被用来计算机械能转化的热量损失。
焦耳定律还可以帮助我们理解一些日常生活中的现象。
比如烧水加热的过程中,焦耳定律可以帮助我们计算热量的转化过程,从而控制加热的时间和能量消耗。
又如温室效应和全球变暖中,焦耳定律可以帮助我们分析地球表面的热量平衡,从而深入理解气候变化的原因和机制。
焦耳定律是研究能量转化和热力学过程的基础定律,具有重要的理论和实际意义。
掌握焦耳定律可以帮助我们更好地理解能量转化和热量传递的规律,促进热工学和热力学领域的发展。
随着科学技术的不断进步和应用领域的不断拓展,焦耳定律将继续在各个领域发挥重要作用,为人类生活和科学研究提供更多的有益帮助。
第二篇示例:焦耳定律是物理学中一个重要的定律,也被称为热力学第一定律,它表明了能量守恒的原理。
焦耳定律是19世纪英国物理学家詹姆斯·普雷斯科特(James Prescott Joule)发现的,他通过实验验证了能量不会凭空消失或增加,只会在物质之间传递和转化的观点。
焦耳定律的简单形式可以用以下的公式表示:\[ Q = mc\Delta T \]Q是传递的热量,单位是焦耳(J);m是物质的质量,单位是千克(kg);c是物质的比热容,单位是焦耳/千克·摄氏度(J/kg·℃);ΔT是温度的变化,单位是摄氏度(℃)。
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初中物理焦耳定律必备知识点
(1)焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
(2)计算公式:Q=I2Rt(适用于所有电路);对于纯电阻电路可推导出:
Q=UIt=U2t/R=
W=Pt
①串联电路中常用公式:Q=I2Rt。
Q1:Q2:Q3::Qn=R1:R2:R3::Rn
并联电路中常用公式:Q=U2t/R;Q1:Q2=R2:R1。
②无论用电器串联或并联,计算在一定时间所产生的总热量常用公式
Q=Q1+Q2+Qn
③分析电灯、电炉等电热器问题时往往使用:Q=U2t/R=Pt。
初三物理焦耳定律知识点笔记
初三物理焦耳定律知识点笔记焦耳定律是研究电能转化问题的重要定律之一,对于初中物理学习的电学基础知识来说,是非常重要的知识点之一、下面是对焦耳定律的一些基本概念和要点进行了笔记总结,希望对你的学习有所帮助。
一、焦耳定律的基本概念1.电功:电流通过导线时,电流对导线所做的功称为电功,用符号W 表示,单位是焦耳(J)。
2.电功率:单位时间内做的电功称为电功率,用符号P表示,单位是瓦特(W)。
3.焦耳定律:电功率等于电流强度与电压的乘积,即P=I*U,其中P 表示电功率,I表示电流强度,U表示电压。
二、焦耳定律的推导及物理意义1.推导过程:设导线的电阻为R,电流强度为I,电压为U,在导线中通过电流的功为W=U*I*t,将电流强度I代入可得W=U*(U/R)*t,化简即可得焦耳定律P=U*I。
2.物理意义:焦耳定律实际上描述了电能的转化关系,即电能转化成热能的速率等于电流强度与电压的乘积。
三、使用焦耳定律解题的基本方法1.已知电功率和电流强度,求电压:根据焦耳定律P=U*I,可以通过将已知量代入公式求解未知量。
2.已知电功率和电压,求电流强度:同样可以利用焦耳定律P=U*I求解未知量。
3.已知电流强度和电压,求电功率:同样可以利用焦耳定律P=U*I求解未知量。
4.在计算题中,根据题目给出的已知条件,运用焦耳定律进行代入计算,得出结果。
四、焦耳热的计算和应用1.焦耳热的计算:焦耳热是指电流通过导线时产生的热量,用符号H 表示,单位是焦耳(J)。
计算公式为H=I^2*R*t,其中I为电流强度,R 为电阻,t为时间。
2.焦耳热的应用:焦耳热广泛应用于电器设备中,比如电炉、电热水器等,通过电流通过导线时的热量来进行加热。
五、注意事项和习题解析1.在计算题中,需要注意单位的换算,比如将秒换算成小时等。
2.在应用题中,需要根据实际情况进行问题的分析,并运用所学知识解决问题。
3.习题解析:根据所给条件,运用焦耳定律进行代入计算即可得到所要求的结果。
18.4 :焦耳定律
九年级物理全一册导学案课题:18.4焦耳定律【教学目标】1、知道电流的热效应。
2、知道焦耳定律、会探究电流的热效应与哪些因素有关。
3、知道电热的利用和防止。
【导学过程】一、电流的热效应1、根据课本图18.4-1思考:使用这些用电器时,都产生了热,这个现象叫做电流的。
其实电流还有磁效应和化学效应。
思考:电炉丝工作时,电炉丝与它的连接导线通过的电流相同,为什么电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热?电流通过导体产生的热的多少跟什么因素有关?2、探究电热大小的影响因素。
(1)猜想:电流通过导体产生的热可能与有关。
(2)大家猜想电热的多少跟几个因素有关,那么我们实验研究时就要采取法。
(3)实验时怎样来反映电流产生的热的多少?方法:。
(4)分析课本P99图18.4-2对比左、右两瓶的实验结果,两瓶中电阻丝是串联的,电流和通电时间相同,右瓶U形管中液面高,这说明。
(5)分析课本P100图18.4-3在通电时间相同的情况下,分别给一个烧瓶中的镍铬合金丝通入大小不同的电流,发现电流时,U形管中液面高,这说明。
(6)推理分析,通电时间越长,U形管中液面越,电流产生的热量越。
二、焦耳定律1、英国物理学家大量实验的基础上最先确定了电流产生的热量跟电流、电压和通电时间的定量关系。
2、焦耳定律的内容是。
3、公式:。
在纯电阻电路中,电流做功时消耗的电能全部转化为_________,此时电流产生的热量与电流做的功_________。
即。
例:一根60Ω的电阻丝接在36V的电源上,在5分钟内产生多少热量?三、电热的利用和防止1、列举生活中利用电热的例子2、列举生活中我们是通过哪些措施防止电热带来的危害。
【课堂小结】九年级物理全一册导学案【课堂练习】1、如果电视机、电烙铁和电风扇上都标有“220V 60W”的字样,它们都在额定电压下工作相同时间,则三个用电器产生热量( )A、电烙铁最多B、电视机最多C、电风扇最多D、一样多2、甲如图所示的用电器中,利用电热工作的是( )3、一条电热丝,通过的电流为I,在时间t内产生的热量为Q,若将电阻丝中通过的电流增加到2I,电阻丝在时间t内产生的热量为( )A、QB、2QC、4QD、Q/44、一个标有“220V、1000W”的电炉,接在220V电源上,工作0.5h,产生的热量J。
人教版九年级物理全一册 第十八章第四节焦耳定律知识点讲解
焦耳定律一、电流的热效应1.定义:电流通过导体时电能转化成内能,这个现象叫做电流的热效应。
2.影响电流的热效应大小的因素:导体通电时,产生热的多少与电流的大小、导体电阻的大小和通过时间有关。
通电时间越长,电流越大,电阻越大,产生的热量越多。
知识点诠释:电流通过导体时,电流的热效应总是存在的。
这是因为导体都有电阻。
导体通电时,由于要克服导体对电流的阻碍作用,所以要消耗电能,这时电能转化成内能。
如果导体的电阻为零,电流通过导体时,不需要把电能转化成内能,这时电能在导体中传输时也不会因发热而损失。
3. 探究影响电流通过导体产生的热量的因素(1)电流产生的热量与电阻的关系如图18.4-2所示,两个透明容器中密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。
两个密闭容器中都有一段电阻丝,右边容器中的电阻比较大。
两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端,通过两段电阻丝的电流相同。
通电一定时间后,比较两个U形管中液面高度的变化。
你看到的现象说明了什么?实验表明:在电流相同、通电时间相同的情况下,电阻越大,这个电阻产生的热量越多。
(2)电流产生的热量与电流大小的关系如图所示,两个密闭容器中的电阻一样大,在其中一个容器的外部,将一个电阻和这个容器内的电阻并联,因此通过两容器中电阻的电流不同。
在通电时间相同的情况下,观察两个U形管中液面高度的变化。
你看到的现象说明了什么?实验表明:在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过一个电阻的电流越大,这个电阻产生的热量越多。
二、焦耳定律1.内容:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟电阻成正比,跟通电时间成正比。
这个规律叫焦耳定律。
2.公式:Q=I2Rt知识点诠释:焦耳定律的另外两个表达式:1. 从公式我们能看出,电流通过导体产生的热量受电流的影响最大。
2. 在应用焦耳定律的表达式来解决问题时,应该根据具体情况进行分析选用,例如,当几个导体串联起来时,由于通过导体的电流相等,通电时间也相等,应用表达式分析,此时导体产生的热量与电阻R成正比;当几个导体并联起来时,由于加在导体两端的电压相等,通电时间也相等,应用表达式分析,此时导体产生的热量与电阻成反比。
【高中物理】高中物理知识点:焦耳定律,电热
【高中物理】高中物理知识点:焦耳定律,电热电热(焦耳定律):1、定义:电流通过电阻为r的导体时,t时间内导体上产生的热量,即电热2、公式:q=i2rt3、单位:j,4、物理意义:电流通过导体时所产生的电热5、适用条件:任何电路6、能量转变情况:存有多少电能转变为热能电功和电热的关系:①氢铵电阻电路消耗的电能全部转变为热能,电功和电热就是成正比的,所以存有w=q,uit=i2rt,u=ir(欧姆定律设立),;②非纯电阻电路消耗的电能一部分转变为热能,另一部分转变为其他形式的能。
所以存有w>q,uit>i2rt,u>ir(欧姆定律不设立)。
电功、电热的计算方法:对任何电路,电流作功均为电流产生的热量均为。
在纯电阻电路中,电功全部转化为电热,能量转化示意图表示为:。
则存有,故在计算电功或电热时,可根据题目中的条件,灵活选用以上公式分析计算。
若电流通过非纯电阻电路(例如电动机、电解槽等)时,能量转变的示意图则表示为:1)在非纯电阻电路中,如含有电动机的电路中电能转化为内能和机械能,即;在所含电解槽的电路中电能转变为内能和化学能,即为。
在这种情况下,电功只能用排序,电热就可以用计算。
(2)所含直流电动机的电路无法直观地认知变成它一定就是一个非纯电阻电路,必须从氢铵电阻电路和非纯电阻电路在能量转变上予以区分。
直流电动机两端加之电压以后,若电动机旋转,则存有电能转变为机械能,此时的电路为非纯电阻电路,部分电路的欧姆定律不再适用于。
若电动机不转回,则没电能转变为机械能,此时损失的电能全部转变为内能,这时的电路就是氢铵电阻电路。
因此,分析电路问题时,必须注重从能量的角度启程,这样可以并使思路清晰,解题变小成功。
(3)纯电阻电路中,即为;非纯电阻电路中,即为。
氢铵电阻电路与非氢铵电阻电路:相关高中物理知识点:电功电功:1、定义:所谓电流做功,实质上是导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功,简称电功。
【2014】【物理课堂笔记】18.4 焦耳定律
第十八章电功率§18.4 焦耳定律一、电流的效应1、电流的热效应:电流通过导体会发热的现象。
是由于导体有电阻。
2、电流的磁效应:电流通过导体会在周围空间产生磁场。
3、电流的化学效应:某些导体通过电流时会发生化学反应。
二、探究电流的热效应【实验器材】(如下图)烧瓶(三个烧瓶中放入等量的煤油)、温度计、铜丝、镍铬合金丝、电源。
【实验步骤】①如下图中的左图,在两瓶中分别浸泡铜丝、镍铬合金丝。
②将两瓶中的金属丝串联起来接到电源上。
③通电一段时间后,比较两瓶中煤油的温度变化。
在通电时间相同的情况下,分别给一个烧瓶中的镍铬合金丝通入大小不同的电流(下图中的右图),观察什么情况下产生的热量多。
【实验结论】(1)在电流、通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多。
(2)在通电时间一定、电阻相同的情况下,通过电流大时,镍镉合金丝产生的热量多。
三、焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
Q2IRtQ——热量——焦耳(J);I——电流——安培(A);R——电阻——欧姆(Ω);t——通电时间——秒(s)四、有关焦耳定律的注意事项●Q不与I成正比,而是与I2成正比。
往公式里代数时要注意电流的代入:●Q=I2Rt=(1A)2×2Ω×5s=10J●对于纯电阻电路,电流做功消耗的电能全部转化为内能(Q=W),这时以下公式均成立t R U UIt Rt I Pt Q 22==== 对于非纯电阻电路,电能除了转化为内能,还要转化为其他形式的能量。
求Q时只能用Q =I 2Rt 。
四、 利用电热的例子:热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器等。
防止电热的例子:电视机外壳的散热窗;计算机内的散热风扇、电动机外壳的散热片等。
五、 串并联电路中电功、电功率、电热与电阻的关系。
九年级春季物理全一册听课笔记:第十八章电功率-焦耳定律
2024九年级春季物理全一册听课笔记:第十八章电功率- 焦耳定律1. 教师行为1.1 导入•行为描述:教师首先通过展示几种家用电器(如电饭锅、白炽灯、电风扇),让学生触摸并观察这些电器在工作一段时间后的温度变化,引出电流通过导体时产生的热量现象,即电流的热效应。
•目的:激发学生的兴趣,引导学生思考电能转化为热能的过程,自然过渡到本节课的主题——焦耳定律。
1.2 教学过程•重点一:焦耳定律的引入与讲解•行为描述:教师介绍焦耳定律的基本内容,即电流通过导体产生的热量与电流的二次方成正比,与导体的电阻成正比,与通电时间成正比。
展示公式Q=I²Rt,并详细解释每个符号的含义和单位。
•学生活动:学生记录公式,并尝试用自己的话复述焦耳定律的内容。
•过程点评:通过直观的公式和解释,帮助学生建立对焦耳定律的初步认识。
•重点二:实验探究•行为描述:教师设计三个小实验,分别探究电热与电流、电阻、通电时间的关系。
1.串联不同电阻丝的烧瓶实验,观察煤油柱的上升情况。
2.改变滑动变阻器阻值,观察煤油柱上升高度的变化。
3.同一电阻丝通电不同时间,对比煤油柱上升高度。
•学生活动:分组进行实验,记录实验现象,讨论并得出结论。
•过程点评:通过控制变量法的实验设计,让学生亲身体验电热与各因素之间的关系,加深对焦耳定律的理解。
•重点三:焦耳定律的应用•行为描述:教师讲解焦耳定律在日常生活中的应用,如电热器、电炉、电烙铁等的工作原理,并提醒学生注意电流热效应可能带来的安全隐患。
•学生活动:学生思考并讨论电流热效应的其他应用实例,以及如何避免安全隐患。
•过程点评:通过联系实际生活,增强学生的应用意识和安全意识。
•重点四:电功率与焦耳定律的关系•行为描述:教师介绍电功率的概念,讲解电功率与电功、时间的关系,以及电功率在纯电阻电路和非纯电阻电路中的不同表现。
•学生活动:学生计算电功率,并讨论电功率与焦耳定律之间的联系。
•过程点评:通过对比和讨论,帮助学生建立电功率与焦耳定律之间的桥梁,深化对电能转化过程的理解。
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第十八章电功率
§18.4 焦耳定律
一、电流的效应
1、电流的热效应:电流通过导体会发热的现象。
是由于导体有电阻。
2、电流的磁效应:电流通过导体会在周围空间产生磁场。
3、电流的化学效应:某些导体通过电流时会发生化学反应。
二、探究电流的热效应
【实验器材】(如下图)烧瓶(三个烧瓶中放入等量的煤油)、温度计、铜丝、镍铬合金丝、电源。
【实验步骤】
①如下图中的左图,在两瓶中分别浸泡
铜丝、镍铬合金丝。
②将两瓶中的金属丝串联起来接到电源
上。
③通电一段时间后,比较两瓶中煤油的温度变化。
在通电时间相同的情况下,分别给一个烧瓶中的镍铬合金丝通入大小不同的电流(下图中的右图),观察什么情况下产生的热量多。
【实验结论】
(1)在电流、通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多。
(2)在通电时间一定、电阻相同的情况下,通过电流大时,镍镉合金丝产生的热量多。
三、焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻
成正比,跟通电时间成正比。
Q2
I
Rt
Q——热量——焦耳(J);
I——电流——安培(A);
R——电阻——欧姆(Ω);
t——通电时间——秒(s)
四、有关焦耳定律的注意事项
●Q不与I成正比,而是与I2成正比。
往公式里代数时要注意电流的代入:
●Q=I2Rt=(1A)2×2Ω×5s=10J
●对于纯电阻电路,电流做功消耗的电能全部转化为内能(Q=W),这时以下公
式均成立t R U UIt Rt I Pt Q 2
2
==== 对于非纯电阻电路,电能除了转化为内能,还要转化为其他形式的能量。
求Q
时只能用Q =I 2Rt 。
四、 利用电热的例子:热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器等。
防止电热的例子:电视机外壳的散热窗;计算机内的散热风扇、电动机外壳的散热片等。
五、 串并联电路中电功、电功率、电热与电阻的关系。