焦耳定律电阻1
焦耳定律三个公式
焦耳定律三个公式：Q=W=Pt，Q=UIt，Q=(U²/R)t。
焦耳定律是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律。
内容是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，跟通电的时间成正比。
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。
该定律是英国科学家焦耳于1841年发现的。
焦耳定律是一个实验定律，它可以对任何导体来适用，范围很广，所有的电路都能使用。
遇到电流热效应的问题时，例如要计算电流通过某一电路时放出热量；比较某段电路或导体放出热量的多少，即从电流热效应角度考虑对电路的要求时，都可以使用焦耳定律。
高二物理知识点总结下学期（3篇）
高二物理知识点总结下学期一、焦耳定律1.定义：电流流过导体产生的热量跟电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比。
2.意义：电流通过导体时所产生的电热。
3.适用条件：任何电路。
二、电阻定律1.电阻定律：在一定温度下，导体的电阻与导体本身的长度成正比，跟导体的横截面积成反比。
2.意义：电阻的决定式，提供了一种测电阻率的方法。
3.适用条件：适用于粗细均匀的金属导体和浓度均与的电解液。
三、欧姆定律1.欧姆定律：导体中电流I跟导体两端的电压U成正比，跟它的电阻R成反比。
2.意义：电流的决定式，提供了一种测电阻的方法。
3.适用条件：金属、电解液(对气体不适用)。
适用于纯电阻电路。
四、库伦定律五、电阻率1.意义：电阻率是反映导体材料导电性能的物理量。
材料导电性能的好坏用电阻率p表示，电阻率越小，导电性能越好，电阻率越大，表明在相同长度，相同横截面积的情况下，导体电阻就越大。
2.决定因素：由材料的种类和温度决定，与材料的长短、粗细无关。
一般常用合金的电阻率大于组成它的纯金属的电阻率。
3.与温度的关系：各种材料的电阻率都随温度的变化而变化。
金属的电阻率随温度的升高而增大(可用于制造电阻温度计);半导体和电介质的电阻率随温度的升高而减小(半导体的电阻率随温度的变化较大，可用于制造热敏电阻)。
高二物理知识点总结下学期（二）1.1什么是变压器答：变压器是借助电磁感应，以相同的频率，在两个或更多的绕组之间，变换交流电压和电流而传输交流电能的一种静止电器。
1.2什么是局部放电答：局部放电是指高压电器中的绝缘介质在高压电的作用下，发生在电极之间但未贯通的放电。
1.3局放试验的目的是什么答：发现设备结构和制造工艺的缺陷，例如：绝缘内部局放电场过高，金属部件有尖角;绝缘混入杂质或局部带有缺陷，防止局部放电对绝缘造成损坏。
1.4什么是铁损答：变压器的铁损又叫空载损耗，它属于励磁损耗而与负载无关，它不随负载大小而变化，只要加上励磁电压后就存在，它的大小仅随电压波动而略有变化。
焦耳定律和欧姆定律理想实验法
焦耳定律和欧姆定律理想实验法焦耳定律理想实验法焦耳定律描述了电流通过导体时产生的热量，其定量关系为：Q = I²Rt，其中 Q 为热量，I 为电流强度，R 为导体的电阻，t 为时间。
理想实验法旨在消除所有影响热量计算的额外因素，精确验证焦耳定律。
实验步骤：1. 建立电路：使用电池、导线、电阻器、电流表和电压表构建一个简单的串联电路。
2. 测量电流强度和电压：使用电流表和电压表测量电路中的电流 I 和电压 V。
3. 计算电阻：使用欧姆定律 R = V / I 计算导体的电阻 R。
4. 测量时间：记录电流通过导体的持续时间 t。
5. 测量热量：将导体放置在绝缘容器中，测量电路通电前后的容器温度变化ΔT。
6. 计算热容：确定容器的热容 C，即每单位温度变化吸收或释放的热量。
7. 计算热量：使用公式Q = CΔT 计算电流通过导体产生的热量 Q。
欧姆定律理想实验法欧姆定律描述了导体中电流强度与施加电压之间的线性关系，其定量关系为：I = V / R，其中 I 为电流强度，V 为电压，R 为电阻。
理想实验法旨在排除所有影响电流计算的额外因素，精确验证欧姆定律。
实验步骤：1. 建立电路：使用电池、导线、电阻器、电流表和电压表构建一个简单的串联电路。
2. 改变电压：使用可调电源或分压器逐渐改变电路中的电压 V。
3. 测量电流强度：使用电流表测量电路中的电流 I。
4. 确定电阻：使用欧姆定律计算导体的电阻 R = V / I。
5. 绘制 I-V 图表：将获得的电流强度值 I 作为电压值 V 的函数绘制成图表。
理想实验条件：焦耳定律和欧姆定律的理想实验法都要求在受控且稳定条件下进行。
理想条件包括：恒定温度：温度的变化会影响导体的电阻和热容。
无外部磁场：磁场可以感应出额外的电压和电流。
均匀电流分布：导体中电流分布的任何不均匀性都会导致热量产生不均匀。
良好的绝缘：热量损失或增益会影响热量测量。
精确测量：准确的电流表、电压表和温度计对于获得可靠的数据至关重要。
焦耳定律
状态． 【例 1】 设用某种电热器烧开一壶水所需要的热能是 4.2 103 J ， 若不考虑热能 的损失，且该电热器的额定电压是 220V ，则下列说法中正确的是（ ） A．将电热器接在 220V 的电压下，我们无法预先判断这壶水烧开要多长时 间 B．将该电热器接到 220V 的电压下，则烧开这壶水所需要的时间是接在 110V 电压下的 2 倍 C．若将电热器的电热丝从中间截为 2 段，再将 2 段并联在一起接到 220V 电压下，则烧开这壶水的时间将是原来的 1/2 D．若将电热器接在 220V 电压以外的任何电压下，这壶水都不可能烧开
电压表与灯泡并联，灯泡的额定电压为 2.2V，所以选择 0～3V 的量程； 电流表串联在电路中，可选择 0～0.6A 的量程，如图所示：
（2）发现灯不亮，但是电压表有读数，可能是灯泡断路； 由图乙知，电流表的量程为 0 ～ 0.6A ，分度值为 0.02A ，示数为 0.4A ，所以 P=UI=2.2V × 0.4A=0.88W； （3）电流表量程是 0.6A，最小分度值是 0.02A，电流表示数是 0.4A， 灯泡的功率 P=UI=2.2V×0.4A=0.88W．
模块二 测电功率的实验
电阻定律 欧姆定律 焦耳定律及电功
讲义编号课 题电阻定律 欧姆定律 焦耳定律及电功率教学目的1.理解欧姆定律、电阻定律、焦耳定律的内容，并会利用进行相关的计算与判断.2.会用导体的伏安特性曲线I －U 图象及U －I 图象解决有关问题.3.能计算非纯电阻电路中的电功、电功率、电热．教学内容基础知识梳理一、电阻、电阻定律 1．电阻(1)定义式：R ＝U I.(2)物理意义：导体的电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小． 2．电阻定律：R ＝ρl S. 3．电阻率(1)物理意义：反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性． (2)电阻率与温度的关系①金属的电阻率随温度升高而增大； ②半导体的电阻率随温度升高而减小；③超导体：当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小为零，成为超导体． 二、部分电路欧姆定律1．内容：导体中的电流I 跟导体两端的电压U 成正比，跟导体的电阻R 成反比． 2．公式：I ＝U R.3．适用条件：适用于金属导体和电解质溶液导电，适用于纯电阻电路． 三、电功、电热、电功率 1．电功(1)定义：导体中的恒定电场对自由电荷的电场力做的功． (2)公式：W ＝qU ＝IUt (适用于任何电路)．(3)电流做功的实质：电能转化成其他形式能的过程． 2．电功率(1)定义：单位时间内电流做的功，表示电流做功的快慢． (2)公式：P ＝W /t ＝IU (适用于任何电路)． 3．焦耳定律(1)电热：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比． (2)计算式：Q ＝I 2Rt . 4．热功率(1)定义：单位时间内的发热量． (2)表达式：P ＝Q t＝I 2R .测试反馈：基础知识题组：1．[电阻定律的应用]导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是( ) A ．横截面积一定，电阻与导体的长度成正比 B ．长度一定，电阻与导体的横截面积成正比 C ．电压一定，电阻与通过导体的电流成正比 D ．电流一定，电阻与导体两端的电压成反比2．[电阻定律和欧姆定律的应用]一个内电阻可以忽略的电源，给一个绝缘的圆管子里装满的水银供电，电流为0.1 A ，若把全部水银倒在一个内径大一倍的绝缘圆管子里，那么通过的电流将是( ) A ．0.4 AB ．0.8 AC ．1.6 AD ．3.2 A3．[非纯电阻电路中电功和电功率问题]如图所示，用输出电压为1.4 V ，输出电流为100 mA 的充电器对内阻为2 Ω的镍－氢电池充电．下列说法正确的是 ( ) A ．电能转化为化学能的功率为0.12 WB ．充电器输出的电功率为0.14 WC ．充电时，电池消耗的热功率为0.02 WD ．充电器把0.14 W 的功率储存在电池内4．[非纯电阻电路中的功率关系]如图2所示的电路中，输入电压U 恒为12 V ，灯泡L 上标有“6 V，12 W”字样，电动机线圈的电阻R M ＝0.5 Ω.若灯泡恰能正常发光，以下说法中正确的是( ) A ．电动机的输入功率为12 WB ．电动机的输出功率为12 WC ．电动机的热功率为2 WD ．整个电路消耗的电功率为22 W5．[导体伏安特性曲线的理解]某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，则下列说法中正确的是 ( )A ．加5 V 电压时，导体的电阻约是5 ΩB ．加11 V 电压时，导体的电阻约是1.4 ΩC ．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小D ．由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小答案 1、A 2、C 3、ABC 4、AC 5、AD规律总结1．导体的伏安特性曲线：用横坐标轴表示电压U ，纵坐标轴表示电流I ，画出的I －U 关系图线． (1)线性元件：伏安特性曲线是通过坐标原点的直线的电学元件，适用于欧姆定律． (2)非线性元件：伏安特性曲线是曲线的电学元件，不适用于欧姆定律． 2．I －U 图象中的点表示“状态”点，该点与原点连线的斜率表示电阻的倒数．直击考点：考点一 对电阻、电阻定律的理解和应用1．电阻与电阻率的区别(1)电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量，电阻大的导体对电流的阻碍作用大．电阻率是反映制作导体的材料导电性能好坏的物理量，电阻率小的材料导电性能好．(2)导体的电阻大，导体材料的导电性能不一定差；导体的电阻率小，电阻不一定小，即电阻率小的导体对电流的阻碍作用不一定小． (3)导体的电阻、电阻率均与温度有关． 2．电阻的决定式和定义式的区别公式R ＝ρlSR ＝U I区别电阻定律的决定式电阻的定义式说明了电阻的决定因素 提供了一种测定电阻的方法，并不说明电阻与U 和I 有关 只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解质溶液适用于任何纯电阻导体例1 如图所示，在相距40 km 的A 、B 两地架两条输电线，电阻共为800 Ω，如果在A 、B 间的某处发生短路，这时接在A 处的电压表示数为10 V ，电流表示数为40 mA ，求发生短路处距A 处有多远．审题指导解析 设发生短路处距A 处为x ， 根据欧姆定律I ＝UR可得：A 端到短路处的两根输电线的总电阻R x ＝U I ＝104×10－2Ω＝250 Ω①根据电阻定律可知：R x ＝ρ2xS②A 、B 两地间输电线的总电阻为R 总＝ρ2lS③由②/③得R x R 总＝x l解得x ＝R x R 总l ＝250800×40 km＝12.5 km 答案 12.5 km解题点拨：1.对于输电线路的电阻，注意是两条导线的总电阻，输电线的长度等于两地距离的2倍． 2．利用比值法求解是解题的一种重要方法，可消除较多的未知量．3．对于导体的长度变化的问题，求电阻时，注意R ＝ρlS中的S 是否变化．突破训练1 有一段长1 m 的电阻丝，电阻是10 Ω，现把它均匀拉伸到长为5 m 的电阻丝，则电阻变为( ) A ．10 ΩB ．50 ΩC ．150 ΩD ．250 Ω考点二 对欧姆定律及伏安特性曲线的理解 1．欧姆定律不同表达式的物理意义(1)I ＝U R是欧姆定律的数学表达式，表示通过导体的电流I 与电压U 成正比，与电阻R 成反比． (2)公式R ＝U I是电阻的定义式，它表明了一种测量电阻的方法，不能错误地认为“电阻跟电压成正比，跟电流成反比”． 2．对伏安特性曲线的理解(1)图中，图线a 、b 表示线性元件，图线c 、d 表示非线性元件．(2)图象的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，故R a <R b (如图甲所示)． (3)图线c 的电阻减小，图线d 的电阻增大(如图乙所示)．(4)伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值对应这一状态下的电阻． 深化拓展 (1)在I －U 曲线上某点切线的斜率不是电阻的倒数．(2)要区分是I －U 图线还是U －I 图线．(3)对线性元件：R ＝U I ＝ΔU ΔI ；对非线性元件：R ＝U I ≠ΔUΔI .应注意，线性元件不同状态时比值不变，非线性元件不同状态时比值不同．例2 某一导体的伏安特性曲线如图中AB 段(曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是 ( ) A ．B 点的电阻为12 Ω B ．B 点的电阻为40 ΩC ．导体的电阻因温度的影响改变了1 ΩD ．导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω解析 根据电阻的定义式可以求出A 、B 两点的电阻分别为R A ＝30.1Ω＝30 Ω，R B ＝ 60.15 Ω＝40 Ω，所以ΔR ＝R B －R A ＝10 Ω，故B 对，A 、C 、D 错． 答案 B突破训练2 小灯泡通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线如图所示，P 为图线上一点，PN 为图线在P 点的切线，PQ 为U 轴的垂线，PM 为I 轴的垂线，则下列说法中错误的是 ( ) A ．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大B ．对应P 点，小灯泡的电阻为R ＝U 1I 2C ．对应P 点，小灯泡的电阻为R ＝U 1I 2－I 1D ．对应P 点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM 所围的面积 考点三 电功、电热、电功率和热功率1．电功是电能转化为其他形式能的量度，电热是电能转化为内能的量度． 计算电功时用公式W ＝IUt ，计算电热时用公式Q ＝I 2Rt .2．从能量转化的角度来看，电功和焦耳热之间的数量关系是W ≥Q 、UIt ≥I 2Rt .(1)纯电阻电路：如电炉等构成的电路，电流做功将电能全部转化为内能，此时有W ＝Q .计算时可任选一公式：W ＝Q ＝Pt ＝I 2Rt ＝UIt ＝U 2Rt .(2)非纯电阻电路：如含有电动机、电解槽等的电路，电流做功除将电能转化为内能外，还转化为机械能、化学能等，此时有W >Q .电功只能用公式W ＝UIt 来计算，焦耳热只能用公式Q ＝I 2Rt 来计算．对于非纯电阻电路，欧姆定律不再适用．例3 如图所示的电路中，电源的输出电压恒为U ，电动机M 线圈电阻与电炉L 的电阻相同，电动机正常工作，在相同的时间内，下列判断正确的是 ( )A ．电炉放出的热量与电动机放出的热量相等B ．电炉两端电压小于电动机两端电压C ．电炉两端电压等于电动机两端电压D ．电动机消耗的功率等于电炉消耗的功率 答案 AB解析 电炉是纯电阻，电动机是非纯电阻，由于电炉和电动机构成串联电路，二者的电流相等，则电炉两端电压小于电动机两端电压，又Q ＝I 2Rt ，故A 、B 正确，C 、D 错误． 规律小结：电功和电热的处理方法1.P ＝UI 、W ＝UIt 、Q ＝I 2Rt 在任何电路中都能使用．在纯电阻电路中，W ＝Q ，UIt ＝I 2Rt ，在非纯电阻电路中，W >Q ，UIt >I 2Rt .2．在非纯电阻电路中，由于UIt >I 2Rt ，即U >IR ，欧姆定律R ＝U I不再成立．3．处理非纯电阻电路的计算问题时，要善于从能量转化的角度出发，紧紧围绕能量守恒定律，利用“电功＝电热＋其他能量”寻找等量关系求解．突破训练3 电阻R 和电动机M 串联接到电路中，如图所示，已知电阻R 跟电动机线圈的电阻值相等，电键接通后，电动机正常工作，设电阻R 和电动机M 两端的电压分别为U 1和U 2，经过时间t ，电流通过电阻R 做功为W 1，产生热量为Q 1，电流通过电动机做功为W 2，产生热量为Q 2，则有( )A ．U 1<U 2，Q 1＝Q 2B ．U 1＝U 2，Q 1＝Q 2C ．W 1＝W 2，Q 1>Q 2D ．W 1<W 2，Q 1<Q 2物理模型利用“柱体微元”模型求解电流的微观表达式问题粗细均匀的一段导体长为l ，横截面积为S ，导体单位体积内的自由电荷数为n ，每个自由电荷的电荷量为q ，当导体两端加上一定的电压时，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v ，则 (1)导体内的总电荷量：Q ＝nlSq .(2)电荷通过导体截面的时间：t ＝lv. (3)电流的微观表达式：I ＝Q t＝nqSv .例4 截面积为S 的导线中通有电流I .已知导线每单位体积中有n 个自由电子，每个自由电子的电荷量是e ，自由电子定向移动的速率是v ，则在时间Δt 内通过导线截面的自由电子数是( ) A ．nSv ΔtB ．nv ΔtC.I Δt eD.I ΔtSe解析 因为I ＝q Δt ，所以q ＝I ·Δt ，自由电子数为：N ＝q e ＝I Δte，则选项C 正确．又因为电流的微观表达式为I ＝nevS ， 所以自由电子数为N ＝q e ＝I Δt e ＝nevS Δte＝nvS Δt ，选项A 正确．答案 AC本题是利用“柱体微元”模型求解问题．力学中我们常利用此模型解决风能发电功率问题，即取一段空气柱作为研究对象．请自己推导一下．突破训练4 如图10所示，一根横截面积为S 的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，设棒单位长度内所含的电荷量为q ，当此棒沿轴线方向做速度为v 的匀速直线运动时，由于棒的运动而形成的等效电流大小为 ( ) A ．qv B.q v C ．qvSD.qv S突破训练答案：突破训练1、D 突破训练2、C 突破训练3、A 突破训练4、A强化题组1．(2012·浙江理综·17)功率为10 W 的发光二极管(LED 灯)的亮度与功率为60 W 的白炽灯相当．根据国家节能战略，2016年前普通白炽灯应被淘汰．假设每户家庭有2只60 W 的白炽灯，均用10 W 的LED 灯替代，估算出全国一年节省的电能最接近 ( )A ．8×108kW·h B ．8×1010kW·h C ．8×1011 kW·hD ．8×1013kW·h2．(2012·上海单科·13)当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为0.3 C ，消耗的电能为0.9 J ．为在相同时间内使0.6 C 的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是 ( )A ．3 V,1.8 JB ．3 V,3.6 JC ．6 V,1.8 JD ．6 V,3.6 J3．(2012·全国·17)通常一次闪电过程历时约0.2 s ～0.3 s ，它由若干个相继发生的闪击构成．每个闪击持续时间仅40 μs ～80 μs ，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中．在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×109V ，云地间距离约为1 km ；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6 C ，闪击持续时间约为60 μs.假定闪电前云地间的电场是均匀的．根据以上数据，下列判断正确的是( ) A ．闪电电流的瞬时值可达到1×105A B ．整个闪电过程的平均功率约为1×1014W C ．闪电前云地间的电场强度约为1×106 V/m D ．整个闪电过程向外释放的能量约为6×106J 模拟题组4．根据部分电路欧姆定律，下列判断正确的有( ) A ．导体两端的电压越大，电阻就越大 B ．导体中的电流越大，电阻就越小C ．比较几只电阻的I －U 图象可知，电流变化相同时，电压变化较小的图象是属于阻值较大的那个电阻的D ．由I ＝U R可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比5．酒精测试仪的工作原理如图所示，其中P 是半导体型酒精气体传感器，该传感器电阻r ′的倒数与酒精气体的浓度c 成正比，R 0为定值电阻．以下关于电压表示数的倒数(1U )与酒精气体浓度的倒数(1c)之间关系的图象，正确的是 ( )课堂强化题组答案1．B 2．D 3．AC 4．D 5．A课后作业(限时：30分钟)►题组1 电阻率、电阻定律的理解与应用 1．下列关于电阻率的说法中正确的是( )A ．电阻率与导体的长度以及横截面积有关B ．电阻率由导体的材料决定，且与温度有关C ．电阻率大的导体，电阻一定大D ．有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制作电阻温度计 2．下列说法中正确的是( )A ．由R ＝U I可知，电阻与电压、电流都有关系B ．由R ＝ρl S可知，电阻与导体的长度和横截面积都有关系C ．各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而减小D ．所谓超导体，就是当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，它的电阻率突然变为零 3．电位器是变阻器的一种．如图所示，如果把电位器与灯泡串联起来，利用它改变灯泡的亮度，下列说法正确的是( )A ．串接A 、B 使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗 B ．串接A 、C 使滑动触头逆时针转动，灯泡变亮 C ．串接A 、C 使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗D．串接B、C使滑动触头顺时针转动，灯泡变亮4．甲、乙两根保险丝均为同种材料制成，直径分别是d1＝0.5 mm和d2＝1 mm，熔断电流分别为2.0 A和6.0 A，把以上两根保险丝各取等长一段并联后再接入电路中，允许通过的最大电流是( )A．6.0 A B．7.5 A C．10.0 A D．8.0 A►题组2 对欧姆定律及伏安特性曲线的理解与应用5．如图所示是某导体的伏安特性曲线，由图可知正确的是( )A．导体的电阻是25 ΩB．导体的电阻是0.04 ΩC．当导体两端的电压是10 V时，通过导体的电流是0.4 AD．当通过导体的电流是0.1 A时，导体两端的电压是2.5 V6．一只标有“220 V,60 W”的白炽灯泡，加在其两端的电压U由零逐渐增大到220 V，在这一过程中，电压U和电流I的关系与选项中所给的四种情况比较符合的是( )7．如图所示是某导体的I－U图线，图中α＝45°，下列说法正确的是( )A．通过电阻的电流与其两端的电压成正比B．此导体的电阻R＝2 ΩC．I－U图线的斜率表示电阻的倒数，所以R＝cot 45°＝1.0 ΩD．在R两端加6.0 V电压时，每秒通过电阻截面的电荷量是3.0 C8．在如图所示电路中，AB为粗细均匀、长为L的电阻丝，以A、B上各点相对A点的电压为纵坐标，各点离A点的距离x为横坐标，则U随x变化的图线应为( )►题组3 电功、电热、电功率的理解和计算9．如图所示为一未知电路，现测得两个端点a、b之间的电阻为R，若在a、b之间加上电压U，测得通过电路的电流为I，则该未知电路的电功率一定为( )A．I2R B.U2 RC．UI D．UI－I2R10．在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路．调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50 A和2.0 V．重新调节R并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A和24.0 V．则这台电动机正常运转时输出功率为 ( ) A．32 WB．44 WC．47 WD．48 W11．如图所示，电源电动势E＝8 V，内电阻为r＝0.5 Ω，“3 V,3 W”的灯泡L与电动机M串联接在电源上，灯泡刚好正常发光，电动机刚好正常工作，电动机的线圈电阻R0＝1.5 Ω.下列说法中正确的是( )A．通过电动机的电流为1.6 AB．电源的输出功率是8 WC．电动机消耗的功率为3 WD．电动机的输出功率为3 W12．如图所示是横截面积、长度均相同的甲、乙两根电阻丝的I－R图象．现将甲、乙串联后接入电路中，则( )A．甲电阻丝两端的电压比乙电阻丝两端的电压小B．甲电阻丝的电阻率比乙电阻丝的电阻率小C．在相同时间内，电流通过乙电阻丝产生的焦耳热少D．甲电阻丝消耗的电功率比乙电阻丝消耗的电功率少13．如图所示，一直流电动机与阻值R＝9 Ω的电阻串联在电源上，电源电动势E＝30 V，内阻r＝1 Ω，用理想电压表测出电动机两端电压U＝10 V，已知电动机线圈电阻R M＝1 Ω，则下列说法中正确的是( ) A．通过电动机的电流为10 AB．电动机的输入功率为20 WC．电动机的热功率为4 WD．电动机的输出功率为16 W14．一台小型电动机在3 V电压下工作，用此电动机提升所受重力为4 N的物体时，通过它的电流是0.2 A．在30 s内可使该物体被匀速提升3 m．若不计除电动机线圈生热之外的能量损失，求：(1)电动机的输入功率；(2)在提升重物的30 s内，电动机线圈所产生的热量；(3)线圈的电阻．答案(1)0.6 W (2)6 J (3)5 Ω课后作业答案►题组1 电阻率、电阻定律的理解与应用1．B 2．BD 3．AD 4．B 5．ACD 6．B 7．ABD 8．A 9．C 10．A 11．D 12．C 13．BCD14．解析 (1)电动机的输入功率P 入＝UI ＝3×0.2 W＝0.6 W.(2)电动机提升重物的机械功率P 机＝Fv ＝4×330 W ＝0.4 W.根据能量关系P 入＝P 机＋P Q ，得热功率P Q ＝P 入－P 机＝(0.6－0.4) W ＝0.2 W.所产生的热量Q ＝P Q t ＝0.2×30 J＝6 J. (3)根据焦耳定律Q ＝I 2Rt ，得线圈的电阻R ＝Q I 2t ＝60.22×30 Ω＝5 Ω.。
高二-焦耳定律电阻定律
教师辅导教案学员编号： 年 级：高二 课 时 数：3 学员姓名： 辅导科目：物理 学科教师： 课题 焦耳定律 电阻定律教学目标 1、焦耳定律 2、电功和电热 3、电阻定律授课日期教学内容Ⅰ.知识梳理一、焦耳定律、电功和电热电功就是电场力做的功，因此是W=UIt ；由焦耳定律，电热Q=I 2Rt 。
其微观解释是：电流通过金属导体时，自由电子在加速运动过程中频繁与正离子相碰，使离子的热运动加剧，而电子速率减小，可以认为自由电子只以某一速率定向移动，电能没有转化为电子的动能，只转化为内能。
（1）对纯电阻而言，电功等于电热：W=Q=UIt =I 2R t =t RU2 （2）对非纯电阻电路（如电动机和电解槽），由于电能除了转化为电热以外还同时转化为机械能或化学能等其它能，所以电功必然大于电热：W >Q ，这时电功只能用W=UIt 计算，电热只能用Q=I 2Rt 计算，两式不能通用。
1．纯电阻电路和非纯电阻电路的区别纯电阻电路 非纯电阻电路元件特点电路中只有电阻元件除电阻外还包括能把电能转化为其他形式能的用电器欧姆定律遵从欧姆定律I ＝UR不遵从欧姆定律：U >IR 或I <UR能量转化电流做功全部转化为内能电流做功除转化为内能外还要转化为其他形式的能元件举例电阻、电炉丝等 电动机、电解槽等2.电功和电热间的关系注意：1、电功和电热的区别：（1）纯电阻用电器：电流通过用电器以发热为目的，例如电炉、电熨斗、电饭锅、电烙铁、 白炽灯泡等。
（2）非纯电阻用电器：电流通过用电器是以转化为热能以外的形式的能为目的，发热不是目的，而是不可避免的热能损失，例如电动机、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等。
在纯电阻电路中，电能全部转化为热能，电功等于电热，即W=UIt=I 2Rt =RU 2t 是通用的，没有区别，同理P=UI=I 2R =RU 2也无区别，在非纯电阻电路中，电路消耗的电能，即W=UIt 分为两部分，一大部分转化为其它形式的能；另一小部分不可避免地转化为电热Q=I 2Rt ，这里W=UIt 不再等于Q=I 2Rt ，应该是W=E 其它+Q ，电功就只能用W=UIt 计算，电热就只能用Q=I 2Rt 计算。
电工电功率焦耳定律
1.如图 15所示，电源的电动势 E＝7.5V ，内阻 r＝
1.0 Ω，定值电阻 R2＝12 Ω，电动机 M的线圈的电阻 R＝0.50 Ω．闭合开关 S，电动机转动稳定后，电压
表的示数 U1＝4 V，电阻 R2消耗的电功率 P2＝ 3.0 W．求电动机转动稳定后：
（1）电路的路端电压 .
（2）通过电动机的电流．
答：此解法不当
整个回路的电流是： I ? U ? 3 ? 2A
R 1.5
电动机
电源释放的电功率：
P总 功 ? EI ? 10 ? 2 ? 20W
Er
RV
电动机消耗功率：
P ? P总 功 ? I 2 ?R ? r?? 20 ? 22 ? ?1.5 ? 0.5?? 12W
或：U电动机 =E-I（R+r）=10-2（1.5+0.5）V=6V
（2）公式：P=W/t=UI 在纯电阻电路中还可写成： P=I2R=U2/R。
(3)国际单位:瓦特（w);常用单位：千瓦（kw）。
（4）额定功率P额：用电器正常工作时的功率。实际功率可以 小于额定功率，但不能长时间超过额定功率。对同一用电器， P额、I额、U 额有同时达到，同时超过，同时不满足的特点； P额=U额I额，对纯电阻电路还有：P额=I2额R=U2额/R。
二、焦耳定律
1、内容：电流通过导体产生的热量跟电流的平方I2，导体的 电阻R和通过的时间t成正比。
2、公式：Q=I2Rt 注意：焦耳定律是电流热效应的实验规律， 凡是要计算电热，都应首选Q=I2Rt 。
3、电功和电热的关系：
（1）在纯电阻电路中，电能通过电流做功全部转化为内 能（电热）即：W=UIt=I2Rt=U2t/R。
（2）在非纯电阻电路中，电能通过电流做功W一部分在电阻上 转化为Q，另一部分转化为其它形式的能E'，即 W=Q+E'>Q 。
焦耳定律公式,焦耳定律公式单位
焦耳定律公式,焦耳定律公式单位介绍一下焦耳定律定义和基本计算公式。
注意问题电流所做的功全部产生热量，即电能全部转化为内能，这时有Q=W(在纯电阻电路中)。
电热器和白炽电灯属于上述情况。
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。
电热器：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发热体，发热体是由电阻率大，熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上制成。
焦耳定律是定量说明传导电流将电能转换为内能的定律。
非纯电阻电路：Q=I Rt纯电阻电路：Q=u/R t=I Rt=W=Pt=U I t(电能只转化为内能)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=I×Rt或热功率P=I×R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)。
焦耳定律是设计电照明，电热设备及计算各种电气设备温升的重要公式。
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，则电阻大的用电器产生的热越多。
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=(U/R)×t，当U一定时，R越大的用电器Q越小。
需要注明的是，焦耳定律与电功公式W=UIt适任何元件及发热的计算，即只有在像电热器这样的电路(纯电阻电路)中才可用Q=W=UItq=I×Rt =(U/R)×t。
另外，焦耳定律还可变形为Q=IRq(后面的q是电荷量，单位库仑(c))。
在热力学中指，气体的内能只是温度的函数，与体积无关。
电功和电热、焦耳定律、电阻定律
电功和电热、焦耳定律、电阻定律知识点一、电功和电功率1．电功(1)实质：因电流是自由电荷在电场力作用下定向移动形成的，电流做的功，实质上是电场力移动电荷做的功．(2)表达式：设加在一段电路两端的电压为U ，流过电路的电流强度为I ，则t 时间内流过电路的电量q It =. 电场力移动电荷做的功W qU =.t 时间内电流做功W qU UIt ==.表明：电流在一段电路上所做的功，跟这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间成正比．注意：电功W UIt =适用于任何电路．在纯电阻电路中，由于UI R=，所以在纯电阻电路中的电功可表示为22U W UIt I Rt t R===.(3)单位：在国际单位中功的单位是焦耳，符号为J ，常见的电功单位还有：千瓦时（kW h ⋅），也称“度”，61=1kW h 3.610J ⋅=⨯度.(4)意义：电流做功的过程是电能转化为其他形式能的过程，电流做了多少功，就表明有多少电能转化为其他形式的能，即电功反映了电能转化为其他形式能的多少．2．电功率(1)定义：电流所做的功跟完成这些功所用时间的比值，叫做电功率． (2)公式：计算电功率的普适公式为WP t=和P UI =， 对于纯电阻电路，计算电功率还可以用公式2P I R =和2U P R=.(3)单位：在国际单位制中的单位是瓦，符号为W ，常用的还有千瓦（kW ），1k W =1000W .(4)意义：电功率表示电流做功的快慢． 用电器的额定功率和实际功率： ○1额定功率：用电器长期正常工作时的最大功率，也就是用电器加上额定电压（或通以额定电流）时消耗的电功率。
○2实际功率：用电器的实际工作时消耗的电功率。
要点诠释：为了使用电器不被烧毁，要求实际功率不能大于其额定功率。
知识点二、焦耳定律1．焦耳定律：(1)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。
高中物理-焦耳定律
焦耳定律
焦耳定律概念
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。
焦耳定律内容：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。
焦耳定律是一个实验定律，它可以对任何导体来适用，范围很广，所有的电路都能使用。
遇到电流热效应的问题时，例如要计算电流通过某一电路时放出热量;比较某段电路或导体放出热量的多少，即从电流热效应角度考虑对电路的要求时，都可以使用焦耳定律。
焦耳定律公式
对应的物理公式：
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。
纯电阻电路中，推导公式有：
需要注明的是，焦耳定律公式推导式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。
焦耳定律的使用
电流通过导体时会产生热量，这叫做电流的热效应，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发热体，发热体是由电阻率大，熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上制成。
焦耳定律的使用
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=U ²t/R，当U一定时，R越大则Q越小。
课件1：7.1 电阻定律 欧姆定律 焦耳定律及电功率
某一导体的形状改变后，讨论其电阻变化应
抓住以下三点：
(1)导体的电阻率不变．
(2)导体的体积不变，由 V＝lS 可知 l 与 S 成反比．
l
(3)在 ρ、l、S 都确定之后，应用电阻定律 R＝ρ 求解．
S
[解析]设 A、B 原来电阻均为 R，长度均为 l，横截面积均
为 S.
l
则 R＝ρ
S
2l
对 A：RA＝ρ ＝4R
ab
l
[解析] 设金属片的厚度为 m，
则接 A、
B 时 R1＝ρ·＝ρ·
；
S
bc ·
m
bc
R1 4
接 C、D 时，R2＝ρ·
；所以 ＝ ，又电压不变，得 I2
R2 1
ab ·
m
＝4I1＝4 A.
热点二、对欧姆定律及伏安特性曲线的理解
U
U
1．I＝ 与 R＝ 的区别
R
I
U
(1)I＝ 是欧姆定律的数学表达式，表示通过导体的电流 I 与电
η＝ ＝ ＝
×100%≈97.3%.
66
W总 P 入
(3)电风扇的扇叶被卡住后通过电风扇的电流
U 220
I＝ ＝
A＝11 A
R 20
电动机消耗的电功率
P＝IU＝11×220 W＝2 420 W.
电动机的发热功率
P 内 ＝I2R＝112×20 W＝2 420 W.
[答案](1)0.3 A
(3)11 A
2．电功率
(1)定义：单位时间内电流做的功叫电功率．
W
(2)公式：P＝ ＝______________，这是计算电功率普遍适用
UI
t
焦耳定律
焦耳定律是一个实验定律，它的适用范围很广。
遇到电流热效应的问题时，例如要计算电流通过某一电路时放出热量；比较某段电路或导体放出热量的多少，即从电流热效应角度考虑对电路的要求时，都可以使用焦耳定律。
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W=I^2;Rt。
需要说明的是W=U^2;/Rt和W=I^2;Rt不是焦耳定律，它们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。
注意：W=UIt=Pt适用于所有电路，而W=I^2;Rt=U^2;/Rt只用于纯电阻电路（全部用于发热）。
实验原理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=I^2*Rt或热功率P=I^2*R其中Q、I、R、t、P各量的单位依次为焦耳、安培、欧姆、秒和瓦特。
焦耳定律是设计电照明，电热设备及计算各种电气设备温升的重要公式。
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=I^2Rt=U^2t/R。
另外，焦耳定律还可变形为Q=IRQ（后面的Q是电荷量，单位库仑（c））。
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。
7焦耳定律
焦耳定律,电阻定律知识点1焦耳定律1 电场力做的功称为电功；公式：W = qU = ．电流做功的实质是将 转化成其他形式能的过程．电功率：P = W /t = ．（该公式适合于一切电阻）2电流经过导体时要产生热量。
焦耳定律：Q = ；热功率P = Q /t = ．（该公式适合于一切电阻）3 额定功率:用电器正常工作时的功率，此时用电器电压是额定电压。
实际功率：用电器实际工作时的功率。
实际功率≤额定功率。
4 纯电阻：电能完全转化为热能。
Q=W=I²Rt=U²/Rt=U It 。
P 电=P 热=UI=I²R=U²/R 非纯电阻:电能部分转化为热能。
W=UIt ≠I²Rt。
欧姆定律不成立。
P 电=UI ≠I²R≠ U²/R。
P 热=I²R≠UI ≠U²/R。
P 电= P 热+P 其他知识点2 电阻定律电阻定律：同种材料的导体，其电阻跟它的 成正比，与它的 成反比，导体的电阻还与构成它的材料有关；表达式：R = ．ρ 称为 ，它反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性；电阻率与温度的关系：金属导体的电阻率随温度升高而 ；半导体的电阻率随温度升高而例1 灯L 1标有“6V 3W ”，灯L 2没有标记，但测得它的电阻是6 ，现将灯L 1和L 2串联在某电路中，灯L 1和L 2都能正常发光，则这个电路两端电压和L 2额定功率分别是（ ） A . 12V 和1.5W B . 12V 和3W C. 9V 和1.5W D. 9V 和3W练习1一个电灯L 1接在电压恒定的电源上，消耗的功率为40瓦，另一电灯L 2也接在这一电源上消耗的功率为60瓦，若将L 1和L 2串联后接在这一电源上，则两个灯消耗的总功率是（ ）A . 100瓦B . 50瓦 C. 24瓦 D. 20瓦练习2 如图所示，把两相同的电灯分别拉成甲、乙两种电路，甲电路所加的电压为8V ，乙电路所加的电压为14V 。
焦耳一楞次定律
焦耳一楞次定律摘要：焦耳-楞次定律概述楞次定律的原理焦耳定律的应用正文：焦耳-楞次定律是电磁学中非常重要的两个定律，它们分别描述了电流产生的热量和磁场变化产生的电动势。
下面我们将详细介绍这两个定律的原理及其应用。
一、焦耳定律概述焦耳定律（Joule"s law）是由英国物理学家詹姆斯·普雷斯科特·焦耳（James Prescott Joule）于1840年提出的。
该定律描述了电流通过导体时产生的热量与电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比。
数学表达式为：Q = I^2 * R * t其中，Q表示电流产生的热量，I表示电流，R表示导体的电阻，t表示通电时间。
二、楞次定律概述楞次定律（Lenz"s law）是由德国物理学家海因里希·楞次（Heinrich Lenz）于1834年发现的。
该定律描述了当磁场发生变化时，产生的电动势的方向总是与磁场变化的方向相反。
数学表达式为：E = -dΦ/dt其中，E表示电动势，Φ表示磁通量，dΦ/dt表示磁通量随时间的变化率。
三、焦耳定律的应用1.电热器：电热器是利用焦耳定律制成的加热设备，通过电流在导体中产生热量，从而实现加热的目的。
例如，电热水壶、电热毯等家用电器都是基于焦耳定律工作的。
2.发电机：发电机是利用楞次定律将机械能转换为电能的设备。
当导体在磁场中运动时，根据楞次定律，会在导体两端产生电动势。
通过收集和输出这些电动势，就可以实现将机械能转换为电能的过程。
3.变压器：变压器是利用电磁感应原理，通过改变磁场的强度和导体的匝数来改变电动势。
在变压器中，楞次定律同样起着关键作用，用于调节电流和电压的大小。
4.感应炉：感应炉是一种利用电磁感应原理加热的设备。
当金属导体置于变化的磁场中时，根据楞次定律，会在导体内部产生电流，从而产生热量。
这种设备广泛应用于工业生产中，如炼钢、铸造等领域。
总之，焦耳-楞次定律在电磁学领域具有重要的地位。
高考物理课程复习：电阻定律 欧姆定律 焦耳定律
对电阻、电阻定律的理解与应用[自主探究]
对电阻、电阻定律的理解与应用[自主探究]
1.对电阻和电阻率的理解
(1)电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小,而电阻率则反映制作导体的材
料导电性能的好坏。
(2)导体的电阻大,电阻率不一定大,即它的导电性能不一定差;导体的电阻
率小,电阻不一定小,即它对电流的阻碍作用不一定小。
R=
=
10
5
Ω=2 Ω,故 B 错误;因为纵、横坐标的标度不一样,所以
不能用 tan α 计算斜率表示电阻的倒数,故 C 错误;在 R 两端加上 6.0 V 电压
时
I=
=
6.0
2
故 D 正确。
A=3.0 A,每秒通过电阻横截面的电荷量 q=It=3.0×1 C=3.0 C,
三、电功率、焦耳定律
(3)导体的电阻、电阻率均与温度有关。
2.两个公式对比
公式
R=ρ
电阻的决定式
R=
电阻的定义式
提供了一种测定电阻的方法,并不说明
区别
说明了电阻的决定因素
电阻与电阻两端电压和通过的电流有
关
只适用于粗细均匀的金属导
体和浓度均匀的电解质溶液
适用于任何纯电阻导体
【对点演练】
4.(多选)(2021广东高三二模)离地面高度5.0×104 m以下的大气层可视为
灯泡的规格为“220 V
100 W”,各个灯泡的实际功率分别为Pa、Pb、Pc、
Pd,且都没有超过额定功率。试比较这四盏灯泡实际消耗功率的大小关系。
答案 Pa=Pc<Pb=Pd
旁栏边角 人教版教材必修第三册P55
第八讲 焦耳定律、电阻定律
第八节 焦耳定律、电阻定律【知识要点】1．焦耳定律的内容是什么？2．电功和电功率的意义和联系是什么？3．电功和电热的区别是什么？4. 电阻定律的内容和应用【典型例题】例1. 在截面积为S 的粗细均匀铜导体中流过恒定电流I ，铜的电阻率为ρ，电子电量为e,则电子在铜导体中运行时受到的电场作用力为：（ ）A ．0.B ．S e I ρC ．e IS ρD ．SIe ρ 例2． 两个灯泡A （220V 100W ）和B （220V 25W ），串联后接在电路上M 、N 两点之间．为使两灯泡都能安全使用，M 、N 两点间的电压最大值为 ；两灯泡的实际电功率之和为 （灯泡电阻恒定）.例3．有两个电阻R1和R2串联起来接在某一电路中，10s内产生400J的热量；并联起来接在同一电路中，10s内产生1600J的热量．若单独将R1接在同一电路中，在相同时间内产生的热量为多少？例4．微型吸尘器的直流电动机内阻一定，当加上0.3V的电压时，通过的电流为0.3A，此时电动机不转.当加在电动机两端的电压为2.0 V时，电流为0.8A，这时电动机正常工作，则吸尘器的效率为多少?【小试锋芒】# 1．家用电饭锅有两种工作状态，一是锅内水烧干前的加热状态，一是水烧干后的保温状态，其电路如图所示，R1是一电阻，R2是加热用的电阻丝，则电饭锅（）A．S闭合为保温状态．B．S断开是加热状态．C．S闭合为加热状态．D．S断开是保温状态．2．在如图所示的电路中，定值电阻的阻值为10Ω，直流电动机M的线圈电阻值为2Ω，a、b端加有44V的恒定电压，理想电压表的示数为24V，由此可知（）A．通过电动机的电流为12A．B．电动机消耗的功率为48W．C．电动机的线圈在1min内产生的热量为480J．D．电动机输出的功率为8W．3．把两个分别标有“220V 40W”和“110V 40W”的白炽灯a和b接人电路中，下列说法中正确的是（）A．当通过两灯的电流相等时，a灯比b灯亮．B．当通过两灯的电流相等时，b灯比a灯亮．C．当加在两灯上的电压相等时，a灯比b灯亮．D．当加在两灯上的电压相等时，b灯比a灯亮．4．当加在白炽灯泡两端的电压比额定电压低22V时，灯泡实际消耗的功率只有其额定功率的64％，不计温度对灯泡电阻的影响，则灯泡的额定电压为（）A．220V．B．110V．C．165V．D．55V．5．有两根由相同材料制成、长度和横截面积都相等的金属丝a和b，现将金属丝a均匀拉长到原来的3倍，将金属丝b对折起来拧成一股．当在两根金属丝中通以相同的电流时，两端的电压之比为（ ）A ．1:36．B ．36:1．C ．4:9．D ．9:4．6．关于导体的电阻及电阻率的说法，正确的是（ ）A ．导体对电流的阻碍作用叫导体的电阻，因此，只有导体有电流通过时，才有电阻．B ．由R=U/I ，导体的电阻跟导体两端电压成正比，跟导体中的电流成反比．C ．将一根导线等分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的1/2.D ．以上说法都不正确．7．如图所示，a 、b 、c 、d 是滑动变阻器的四个接线柱，现把此滑动变阻器串联接入电路中，并要求滑片P 向接线柱c 移动时，电路中的电流减小，则接人电路的接线柱可能是 （ ）A ．a 、b ．B ．a 、c ．C ．b 、c ．D ．b 、d ．8． 关于电功，下列说法中正确的有 （ ）A ．电功的实质是电场力所做的功.B ．电功是电能转化为其它形式能量的量度.C ．电场力做功使金属导体内的自由电子运动的速率越来越大.D ．电流通过电动机时的电功率和热功率相等.9． 为了使电炉消耗的电功率减小到原来的一半，应采取下列哪些措施（ ）A ．保持电阻不变，使电流减半.B ．保持电阻不变，使电压减半.C ．保持电炉两端电压不变，使其电阻减半.D ．使电压和电阻各减半.10． 根据电阻定律，电阻率LRS =ρ对于温度一定的某种金属来说，它的电阻率（ ）A ．跟导线的电阻成正比.B ．跟导线的横截面积成正比.C ．跟导线的长度成反比.D ．由所用金属材料的本身特性决定.11． 一根阻值为R 的均匀电阻丝，在下列哪种情况下，其阻值仍为R (设温度不变) （ ）A．当长度、横截面积各增大一倍时. B．横截面积不变，当长度增加一倍时.C．长度和横截面的半径都缩小一半时. D．当长度、横截面积都减小一半时. 【大显身手】1．关于三个公式①P=IU；②P=I2R；③P=U2/R,下列说法正确的是( )A.公式①适用于任何电路的电热功率计算B.公式②适用于任何电路的电热功率计算C.公式①②③适用于任何电路的电热功率计算D.上述没有一个是正确的2．对于由金属电阻丝做成的电热用电器，下列说法正确的是（）A．如果额定功率相同，额定电流大的用电器电阻大B．如果额定功率相同，额定电流大的用电器电阻小C．如果额定电压相同，额定功率大的用电器电阻大D．如果额定电流相同，额定功率大的用电器电阻大3．两只额定电压相同，额定功率之比为2∶1的电灯，若把它们串联在电路中，则它们消耗的实际功率之比为（）A．1∶2 B.2∶1 C.1∶4 D.1∶14．室内有五种用电器:1.5kW的电饭锅,200W的电冰箱,750W的取暖器,250W的电视机和2kW的空调机,供电电压是220V,进线处有13A的保险丝,为不使保险丝烧断,下列用电器不能同时使用的是( )A.电饭锅和电冰箱B.取暖器和空调机C.电饭锅和空调机D.电冰箱、电视机和空调机5．如图所示A、B两点间电压为18V，R1=0.2Ω，电动机M的内阻也是0.2Ω，线路中的电流是25A，则此电路中电能转化为机械能的效率是（）A.72％B.28％C.55.6％D.44.4％6．直流电动机线圈的电阻为R，当电动机正常工作时，通过的电流强度为I，电动机两端的电压是U，则电动机的热功率_________，消耗功率是________，对外输出功率是____________.7．电动机的额定电压是110V，额定功率是2.2kW，线圈的电阻是0.5Ω,求：（1）电动机正常工作时的电流多大？（2）1s时间内线圈上产生的热量是多少？（3）1s时间内转化的机械能有多少？（4）用此电动机提升质量为100kg的重物，匀速运动时的速度多大？8.一个标有“220V，100W”的白炽灯泡，若忽略温度对电阻的影响，问：（1）这盏灯的电阻多大？（2）这盏灯正常发光24h，用电多少度？（3）把这盏灯接到110V的电路里，它所消耗的电功率为多大？9．如图所示的电路中，电炉电阻R=10Ω，电动机线圈电阻r=1Ω，电路两端电压U=100V，电流表的示数为30A，问通过电动机的电流为多少？通电1分钟，电动机做的有用功是多少？。
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电阻定律与焦耳定律1．关于电阻率的说法正确的是( )A ．电阻率与导体的长度有关B ．电阻率与导体的材料有关C ．电阻率与导体的形状有关D ．电阻率与导体的横截面积有关2．白炽灯的灯丝是由钨制成的，下列说法中正确的是( )A ．由于白炽灯正常工作时的灯丝和未接入电路时的灯丝是同一个导体，故两种情况下电阻相同B ．白炽灯正常工作时灯丝电阻大于未接入电路时灯丝电阻C ．白炽灯正常工作时灯丝电阻小于未接入电路时灯丝电阻D ．条件不足，不能确定3．关于公式R ＝U I 和公式R ＝ρl S，下列说法中正确的是( ) A ．两公式对一切情况都适用B ．R ＝U I 仅适用于金属导体，R ＝ρl S适用于任何导体 C ．导体的电阻R 与U 成正比，与I 成反比D ．导体的电阻在温度一定时，与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比4．一根阻值为R 的均匀电阻丝，在下列哪些情况中其阻值仍为R (设温度不变)( )A ．长度不变，横截面积增大1倍B ．长度增大2倍，横截面半径缩小一半C ．横截面积不变，长度增加一倍D ．长度和横截面积都扩大一倍．5．如图所示，a 、b 、c 、d 是滑动变阻器的四个接线柱，现把此变阻器串联接入电路中，并要求滑片P 向接线柱c 移动时，电路中的电流减小，则接入电路的接线柱可能是( )A ．a 和bB ．a 和cC ．b 和cD ．b 和d.6．一只“220V 100W ”的灯泡工作时电阻为484Ω，拿一只同样的灯泡来测量它不工作时的电阻，下列说法中正确的是( )A ．小于484ΩB ．大于484ΩC ．等于484ΩD ．无法确定．7．当电路中的电流超过熔丝的熔断电流时，熔丝就要熔断．由于种种原因，熔丝的横截面积略有差别．那么熔丝熔断的可能性较大的是( )A ．横截面积大的地方B ．横截面积小的地方C ．同时熔断D ．可能是横截面积大的地方，也可能是横截面积小的地方．8．现有半球形导体材料，接成如图所示(a)、(b)两种形式，则两种接法的电阻之比R a :R b 为( )A ．1:1B ．1:2C ．2:1D ．1:49．一根粗细均匀的导线，当其两端电压为U 时，通过的电流是I ，若将此导线均匀拉长到原来的2倍时，电流仍为I ，导线两端所加的电压变为( )A ．U /2B ．UC ．2UD ．4U10．如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab ＝2bc .当将A 与B 接入电压为U (V )的电路中时，电流为I ；若将C 与D 接入电压为U (V )的电路中，则电流为( )A ．4IB ．2IC.12ID.14I11．如图所示是一个陶瓷管，直径为D ，其表面紧密缠绕着直径为d 的表面绝缘的细电阻丝，金属丝的宽度为L ，其两端是MN ，现把它接入某电路中，测得MN 间电压为U ，通过的电流为I ，则电阻丝的电阻为多大？写出其电阻率的表达式．.13．神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘与无髓鞘两大类．现代生物学认为，髓鞘是由多层(几千到几百层不等)类脂物质——髓质累积而成的，髓质具有很大的电阻率．己知蛙有髓鞘神经，髓鞘的厚度只有2μm左右，而它在每平方厘米的面积上产生的电阻却高达1.6×105Ω.(1)若不计髓质各层间的接触电阻，计算髓质的电阻率．(2)若有一圆柱体是由髓质制成的，该圆柱体的体积为32πcm 3，当在其两底面加上1000V 的电压时，通过该圆柱体的电流为10πμA.求该圆柱体的底面半径和高．焦耳定律 课堂同步1.通过电阻R 的电流强度为I 时，在时间t 内产生的热量为Q ，若电阻为2R ，电流强度为I/2时，则在时间t 内产生的热量为（ ）A ．4QB ．2QC ． Q/2D ． Q/42.下列求解电热的公式中,对所有电路均适用的是（ ）A ．Q =UItB ．Q =I 2Rt C ．Q =R U 2t D ．W =Pt 3．一台电动机的输出功率是10kW ，这表明该电动机工作时( ).A ．每秒消耗10kw 电能B ．每秒对外做10kw 功C ．每秒消耗10kJ 电能D ．每秒对外做10kJ 功4.电动机的电枢阻值为R ，电动机正常工作时，两端的电压为U ，通过的电流为I ，工作时间为t ，下列说法中正确的是( ).A ．电动机消耗的电能为UItB ．电动机消耗的电能为I 2RtC ．电动机线圈产生的热量为I 2RtD ．电动机线圈产生的热量为U 2t /R5．一台电动机的电阻为4Ω，在220V 的额定电压下运行时，发热消耗的电功率为400W .若电动机工作5min ，则电流做功________J .6．一个用电器上标有“2kΩ，20W ”，允许加在这个用电器两端的最大电压为________V ，这个用电器允许通过的最大电流为________A .当这个用电器两端加上20V 电压时，它实际消耗电流功率为________W .7．三个标有"100Ω，4W ”、“12.5Ω，8W ”、“90Ω，10W "字样的电阻，当它们串联时允许加的最大总电压是________V ，并联时允许通过的最大总电流是________A .8.一台电动机额定电压为220 V ，线圈电阻R=0.5 Ω,电动机正常工作时通过电动机线圈的电流为4 A ，电动机正常工作10 min ，求（1）消耗的电能.（2）产生的热量.（3）输出的机械能.课后巩固1.把家用电炉的电热丝剪去一小段后，继续使用，则在同样的时间内（ ）A.由Q =I 2Rt 可知，电炉的发热量减少B.由Q =UIt 可知，电炉的发热量不变 C.由Q =t RU 2可知，电炉的发热量增加D.无法确定 2．如图2-22所示，电阻R 1=20Ω，电动机的绕组R 2=10Ω.当电键S 断开时，电流表的示数是0.5A ，当电键S 闭合后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数I 和电路消耗的电功率应是( ). A ．I =1.5A B ． I ＜1.5A C ．P =15W D ．P ＜15W3.如图2-23所示电路中，各灯额定电压和额定功率分别是:A 灯“10V ，10W "，B 灯"60V ，60W ”，c 灯"40V ，40W "，D 灯"30V ，30W ".在a 、b 两端加上电压后，四个灯都能发光.比较各灯消耗功率的大小，正确的是( ).A ．PB ＞P D ＞P A ＞PC B ．P B ＞P A ＞PD ＞P CC ．P B ＞PD ＞P C ＞P A D ．P A ＞P C ＞P D ＞P B 4.两只额定电压均为110V 的灯泡A 和B ，额定功率分别为100W 和40W ，为了使它们接到220V 电源上能正常发光，同时电路消耗的电功率最小，如图2-24所示电路中最合理的是图( ).5.有一电热器上标有“220V ，40Ω”字样，用这个电热器在额定电压下将质量是2 kg 、初温度为20 ℃的水煮沸，若电热器的效率为50%，需要多长时间？6.一个灯泡L ，标有"6V ，12W "字样，一台直流电动机D ，其线圈电阻为2Ω，把L 与D 并联，当电动机正常丁作时，灯泡也正常发光.把L 与D 串联，当电动机正常工作时，灯泡的实际功率是额定功率的3/4.求这台电动机正常工作时转化为机械能的功率(假定灯泡电阻保持不变).7．如图2-25所示，有一提升重物用的直流电动机，内阻r =0.6 Ω, R =10 Ω,U =160 V ，电压表的读数为110 V ，求：（1）通过电动机的电流是多少？（2）输入到电动机的电功率是多少？（3）在电动机中发热的功率是多少？ （4）电动机工作1 h 所产生的热量是多少？8．如图2-26所示为某一用直流电动机提升重物的装置，重物的质量m =50kg ，电源的电动势ε=110V .不计电源电阻及各处的摩擦，当电动机以v =0.9m ／s 的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I =5A ，试求电动机线圈的电阻.提速训练2．电饭锅工作时有两种状态:一种是锅内水烧干前的加热状态，另一种是锅内水烧干后的保温状态.如图2-27所示是电饭锅电路的示意图，S 是用感温材料制造的开关，R 1是电阻，R 2是供加热用的电阻丝.(1)试判断开关S 接通时和断开时，电饭锅分别处于哪种工作状态，说明你的理由.(2)如果要使R 2在保温状态时的功率是加热状态时的一半，R 1/R 2应是多大?3．微型吸尘器的直流电动机的电阻一定，当加在电机上的电压为0.3V 时，电机不转，但流过电机的电流为0.3A ；当所加电压为2V 时，电机正常工作，工作电流为0.8A，求此时电动图2-22 图2-23 图2-24图2-25图2-26 图2-27机输出的有用功率是多少？高考链接1.某品牌电动自行车的铭牌如下:A ．15km ／hB ．18km ／hC ．20km ／hD ．5km ／h2．如图2-28所示，已知电源电动势为20V ，内阻不计，当接入固定电阻R=5Ω时，电路中标有“3V 4.5W ”的灯泡L 和内阻r ′=0.5Ω的小型直流电动机恰能正常工作，求：（1）电路中的电流强度？（2）电动机的额定工作电压？（3）电源的总功率？4、典型题一、伏安法测电阻1、如图所示是一些准备用来测量待测电阻Rx 阻值的实验器材，器材及其规格列表如下：待测电阻Rx 阻值在900 Ω～1 000 Ω之间电源E 具有一定内阻，电动势约9.0 V电压表V1 量程2.0 V ，内阻r 1＝1 000 Ω电压表V2 量程5.0 V ，内阻r 2＝2 500 Ω电流表A 量程3.0 A ，内阻r ＝0.10 Ω滑动变阻器R 最大阻值约100 Ω，额定电流0.5 A开关S 、导线若干（1）为了能正常进行测量并尽可能减少测量误差，实验要求测量选用哪些电表？（2）画出余下的电路连线2、某同学测量阻值约为25 k Ω的电阻Rx，现备有下列器材：A．电流表(量程100 μA ，内阻约2 k Ω)B ．电流表(量程500 μA ，内阻约300 Ω)C ．电压表(量程15 V ，内阻约100 k Ω)D ．电压表(量程50 V ，内阻约500 k Ω)E ．直流电源(20 V ，允许最大电流1 A)F ．滑动变阻器(最大值1 k Ω，额定功率1 W)G ．电键和导线若干电流表应选____________，电压表应选____________．(填字母代号)该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题：①____________________________________________；②_____________________________________________.4、碳膜电阻是在绝缘介质骨架上镀一层碳膜。