初中九年级物理焦耳定律知识点及计算公式
物理焦耳公式
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物理焦耳公式
焦耳是能量单位,用于描述能量的大小。
在物理学中,焦耳公式是一个用于计算能量转换和热量转移的公式。
具体来说,焦耳公式可以表示为:Q = I²Rt。
其中,Q表示热量(焦耳),I 表示电流(安培),R表示电阻(欧姆),t表示时间(秒)。
这个公式是用于计算在电阻元件中,由于电流流过而产生的热量。
这是因为在电能转换为热能的过程中,电流会通过电阻元件,导致元件温度升高,从而产生热量。
此外,还有其他焦耳定律公式:Q = W = Pt,其中,Q表示热量(焦耳),W 表示电功(焦耳),P表示功率(瓦特),t表示时间(秒)。
这个公式是用于计算在纯电阻电路中,由于电能转换为热能而产生的热量。
它也可以用于计算在非纯电阻电路中,由于电流做功而产生的热量。
需要注意的是,焦耳定律仅适用于纯电阻电路,即电路中只有电阻元件而没有电容、电感等非电阻元件的电路。
对于非纯电阻电路,焦耳定律不成立,因为非电阻元件的存在会影响电路中的电流和电压,从而影响热量的产生和转移。
焦耳和质量计算公式
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焦耳和质量计算公式
焦耳(Joule)是国际单位制中能量的单位,常用于描述物体的能量变化或转化。
质量(Mass)是物体所具有的物质的质量或重量的度量。
焦耳和质量之间的关系可以通过计算公式来表示。
根据物体的质量和其相对运
动的速度,可以使用以下公式来计算焦耳:
焦耳(J)= 质量(kg) ×速度(m/s)²
这个公式描述了物体的动能(Kinetic Energy),也就是物体由于其质量和速度
而具有的能量。
质量的单位是千克(kg),速度的单位是米每秒(m/s)。
根据这
个公式,当质量和速度增加时,物体具有更多的能量,因此焦耳的值也会增加。
需要注意的是,这个公式仅仅适用于要考虑物体的动能而非其他能量形式的情况。
在实际应用中,我们有时需要考虑其他能量形式,比如物体的势能、内能等,这些能量形式可以通过不同的公式计算得出。
总结起来,焦耳和质量之间的计算公式是通过物体的质量和速度来计算物体的
动能。
这个公式在描述物体运动和能量转化中是非常有用的,能够帮助我们更好地理解和研究物体的能量变化。
焦耳定律知识点
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焦耳定律知识点
焦耳定律是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律,其具体内容为: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。
焦耳定律的数学表达式为Q=I²Rt,其中Q表示热量,I表示电流,R表示电阻,t表示时间。
在纯电阻电路中,焦耳定律可以用来计算电流产生的热量。
需要注意的是,在非纯电阻电路中,如电动机等,电能并不是完全转化为热能,此时焦耳定律不再适用。
以上是关于焦耳定律的基本知识点,仅供大家参考。
九年级丨焦耳定律的计算公式及应用
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九年级丨焦耳定律的计算公式及应用1、公式:Q=I2Rt.Q表示电热,单位是焦耳J;I表示电流,单位是安培A;R表示电阻,单位是欧姆Ω;t表示时间,单位是秒s.2、推导式:Q=U2Rt和Q=UIt.(仅适用于纯电阻电路)3、电热与电能的关系:纯电阻电路时Q=W;非纯电阻电路时Q<W.4、方法与点拨(1)电热与电功的关系:应用公式电功电功率焦耳定律适用范围基本公式 W=UIt P=UI Q=I2Rt 普遍适用导出公式 W=U2Rt=I2Rt P=U2R=I2R Q=U2Rt=UIt 纯电阻电路Q=W(2)公式Q=I2Rt是电流产生热效应的公式,与W=UIt不能通用.W=UIt是电流做功的计算公式,如果电流做功时,只有热效应,则两公式是等效的;如果电流做功时,同时有其他能量转化,像电动机工作时,电能既转化为热能,也转化为动能,则Q=I2Rt只是转化为电热的部分,W=UIt则是总的电功.只有对纯电阻电路才有W=Q,对非纯电阻电路Q<W.练习:1、李同学自制了一个简易“电热驱蚊器”,它的发热元件是一个阻值为1.0×104Ω的电阻,将这个电热驱蚊器接在电源的两端,当电源两端电压为220V时,100s内产生的热量为484J.解:Q=I2Rt=U2/Rt=(220V)2/1.0×104Ω×100s=484J.答案:4842、熔丝在电路中起保护作用,电流过大时,能自动切断电路.下表是一段熔丝的数据长度L= 5cm横截面积S= 2mm2电阻R= 0.2Ω密度ρ=11×103kg/m3比热容C= 1.3×103J/(kg·℃)熔点t=327℃(1)请计算当电路中电流达20A时,在0.5s内该熔丝温度将升高多少度?(设电阻的变化和散热不计)(2)铜的熔点为1083℃,试说明为什么不能用铜丝代替熔丝.答:(1)当电路中电流达20A时,在0.5s内该熔丝温度将升高28℃.(2)保险丝的作用是当电路中的电流过大时,能自动切断电路,它是利用了电流的热效应来工作的,故要用电阻率大、熔点低的合金制成.保险丝千万不能用铜丝代替,因为电流过大时,铜丝的熔点高,不易熔断,起不到保护电路的作用.因为电流过大时,铜丝的熔点高,不易熔断,起不到保护电路的作用,所以不能用铜丝代替熔丝.。
焦耳的三个基本公式
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焦耳的三个基本公式焦耳是一位非常重要的物理学家,他提出的三个基本公式在物理学中有着极其重要的地位。
咱们先来说说第一个公式,Q = I²Rt 。
这个公式就好像是电路中的“能量密码”。
电流 I 就像是一群急匆匆赶路的小家伙,电阻 R 呢,则像是路上的绊脚石,会阻碍电流前进。
而时间 t 就像是这场赶路的“时长记录员”。
电流经过电阻时,会因为电阻的阻挡产生能量的损耗,这损耗的能量就是通过这个公式计算出来的。
记得有一次,我在家修一个小台灯。
台灯老是不亮,我就开始琢磨是不是电路出了问题。
我拿出万用表一测,发现电阻的值比正常的大了好多。
然后我就想到了焦耳的这个公式,意识到正是因为电阻增大了,所以相同电流和时间下,产生的热量增多,可能把里面的某个小零件给烧坏了。
我赶紧换了个合适的电阻,嘿,台灯又亮起来啦!再说说第二个公式,W = UIt 。
这个公式可以理解为电能的“账本”。
电压 U 就好比是推动电流前进的“动力”,电流 I 还是那些赶路的小家伙,时间 t 依然是忠实的记录员。
它们三个一结合,就能算出电能的多少啦。
有一回,我给手机充电,就想到了这个公式。
我看着充电器上标的电压和电流值,心里默默计算着这充电过程中电能的转化。
想着想着,突然觉得物理学真的是无处不在,连给手机充电都能和焦耳的公式联系起来。
最后一个公式,Q = U²t/R 。
这个公式就像是电路中能量的“快速计算器”。
电压 U 高高在上,决定着能量的多少,时间 t 依旧在旁边默默记录,而电阻 R 则在下面起着反比例的作用。
记得有一次在物理实验课上,我们做关于电阻发热的实验。
老师让我们通过改变电压和电阻的值,来计算产生的热量。
大家都忙得不亦乐乎,一边记录数据,一边运用焦耳的这个公式进行计算。
那场面,真的是充满了探索的热情。
总之,焦耳的这三个基本公式,就像是物理学世界里的三把神奇的钥匙,能帮我们打开理解电能和热能转化的大门。
无论是在日常生活中修个小电器,还是在实验室里做复杂的实验,它们都发挥着巨大的作用。
人教版九年级上册物理公式
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人教版九年级上册物理公式
一、电学部分。
1. 电流(I)
- 定义式:I = (Q)/(t),其中Q是电荷量(单位:库仑,C),t是时间(单位:秒,s)。
2. 欧姆定律。
- I=(U)/(R),其中U是电压(单位:伏特,V),R是电阻(单位:欧姆,Ω)。
变形公式:U = IR,R=(U)/(I)。
3. 电功(W)
- 定义式:W = UIt,根据I=(U)/(R)还可推导为W=frac{U^2}{R}t = I^2Rt(纯电阻电路)。
单位:焦耳(J)。
- 日常生活中常用的电功单位是千瓦时(kW· h),1kW· h = 3.6×10^6J。
4. 电功率(P)
- 定义式:P=(W)/(t),又因为W = UIt,所以P = UI。
对于纯电阻电路,
P=frac{U^2}{R}=I^2R。
单位:瓦特(W)。
5. 焦耳定律(电热Q)
- Q = I^2Rt,在纯电阻电路中Q = W(电能全部转化为内能)。
二、热学部分。
1. 比热容(c)
- 计算公式:Q = cmΔ t,变形公式c=(Q)/(mΔ t),m=(Q)/(cΔ t),Δ
t=(Q)/(cm)。
其中Q是吸收或放出的热量(单位:焦耳,J),m是质量(单位:千克,kg),Δ t是温度的变化量(单位:^∘C或K)。
2. 燃料燃烧放热。
- Q = mq(q为燃料的热值,单位:J/kg;m为燃料的质量,单位:kg),对于气体燃料Q = Vq(V为气体燃料的体积,单位:m^3)。
[初中物++理]焦耳定律+课件+物理人教版九年级全一册
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三、电热的利用和防止
1.利用电流热效应工作的电器有
电热毯
、 电热器
等。
2.有时对我们有害,需要减少电流导致的发热,或者尽快把发出的热散
发掉。如电脑主机的散热孔和风扇。
分层训练
1.电流具有热效应,学习了电流的热效应后,下列关于电热的几个说法
错误的是( A )
A.电热会烧毁电器元件,引发火灾,有百害而无一利
B.该实验装置可以探究通电时间一定时,导
体产生的热量与电阻的关系
C.该实验装置还可以探究通电时间一定时,导体产生的热量与电流的
关系
D.甲、乙两瓶中可以装质量相同的不同液体
3.(2023湘潭)取口香糖锡纸,剪成如图所示形状,其中AB和CD段等长。
戴好防护手套,将锡纸条(带锡的一面)两端连接电池正、负极,如图所
②电阻相同、通电时间相同时,通过一个电阻的电流越 大 ,这个电
阻产生的热量越多。
③电阻、电流相同时,通电时间越长,产生的热量越 多 。
2.英国物理学家 焦耳 做了大量实验,于1840年最先精确地确定了
电流产生的热量跟 电流、电阻和通电时间的关系
电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比
阻成正比 , 跟通电时间成正比
3.焦耳定律公式为 Q=I2Rt
。
,即焦耳定律:
, 跟导体的电 .
。
(1)电流通过导体时,如果电能全部转化为内能,那么,电流产生的热量
Q就等于消耗的 电能W
,即 Q=W=UIt 。
(2)结合欧姆定律推导公式:
Q= t
,
Q=UIt
。
(3)若电能未全部转化为内能(W≠Q),则根据能量守恒列出等式解答
灯泡正常发光时的电流为 0.2 A;通电10 s定值电阻R产生的热量为
初三物理 焦耳定律(基础)知识讲解、练习、解析
![初三物理 焦耳定律(基础)知识讲解、练习、解析](https://img.taocdn.com/s3/m/dd8050ff26fff705cc170ad5.png)
焦耳定律(基础)【学习目标】1、知道电流的热效应;2、理解焦耳定律,知道电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关;3、知道电热的利用和防止。
【要点梳理】要点一、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电时间有关。
通电时间越长,电流越大,电阻越大,产生的热量越多。
要点诠释: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18.4-3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。
要点二、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要点诠释: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。
焦耳定律和电功率的计算方法
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焦耳定律和电功率的计算方法电力是我们日常生活中不可或缺的能源,而了解电力的基本原理和计算方法对于我们正确使用电力和解决电力问题至关重要。
本文将介绍焦耳定律和电功率的计算方法,帮助读者更好地理解和应用电力知识。
焦耳定律是描述电能转化为热能的物理定律。
它表明,通过电阻器流过的电流在电阻器内部会产生热量,且该热量与电流强度、电阻值和时间的乘积成正比。
具体而言,焦耳定律可以用如下公式表示:Q = I^2 * R * t其中,Q代表电阻器产生的热量(单位为焦耳),I代表电流强度(单位为安培),R代表电阻值(单位为欧姆),t代表时间(单位为秒)。
根据焦耳定律,我们可以计算出在特定条件下电阻器产生的热量。
例如,如果一个电阻器的电流强度为2安培,电阻值为10欧姆,持续通过电流的时间为5秒,那么根据焦耳定律的公式,可以计算出该电阻器产生的热量为:Q = 2^2 * 10 * 5 = 200焦耳通过焦耳定律,我们可以更好地理解电能转化为热能的过程,并在实际应用中合理利用电能。
除了焦耳定律,电功率也是电力领域中一个重要的概念。
电功率是指电流通过电器元件时所做的功率,是描述电能转化速率的物理量。
电功率可以用如下公式表示:P = I * V其中,P代表电功率(单位为瓦特),I代表电流强度(单位为安培),V代表电压(单位为伏特)。
根据电功率的计算方法,我们可以计算出电器元件消耗的功率。
例如,一个电器元件的电流强度为3安培,电压为220伏特,那么根据电功率的公式,可以计算出该电器元件消耗的功率为:P = 3 * 220 = 660瓦特通过电功率的计算,我们可以了解电器元件的能耗情况,合理安排用电,从而节约能源和降低电费。
除了单一的电阻器和电器元件,实际的电路往往包含多个元件,这时我们可以通过串联和并联的方式来计算整个电路的电阻值和电功率。
串联是指将多个电阻器或电器元件连接在一起,电流在其中依次流过;并联是指将多个电阻器或电器元件的两个端口分别连接在一起,电流在其中分流。
焦耳定律公式
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焦耳定律公式焦耳定律公式是物理学中一个重要的公式,它描述了电流通过电阻时产生的热量与电流强度、电阻值和时间的关系。
该公式由英国物理学家詹姆斯·普雷斯科特·焦耳于1841年提出,因此得名焦耳定律。
焦耳定律公式可以表示为:Q = I²Rt在公式中,Q表示通过电阻产生的热量,单位为焦耳(J),I表示电流强度,单位为安培(A),R表示电阻值,单位为欧姆(Ω),t表示通过电阻的时间,单位为秒(s)。
根据焦耳定律公式,我们可以推导出一系列与电阻、电流和时间相关的物理问题。
下面我们将通过几个例子来说明焦耳定律的应用。
例一:一个电阻为5Ω的电炉,通过它的电流强度为2A,电流通过电阻的时间为10秒。
求电炉产生的热量。
解:根据焦耳定律公式:Q = I²Rt代入数值:Q = (2A)² × 5Ω × 10s = 40焦耳因此,电炉产生的热量为40焦耳。
例二:一个电热水壶的电阻为50Ω,当它通过电流强度为3A的电流时,经过5分钟后,水的温度升高了多少度?解:首先将5分钟转换为秒:5分钟= 5 × 60秒 = 300秒根据焦耳定律公式:Q = I²Rt代入数值:Q = (3A)² × 50Ω × 300s = 135000焦耳根据比热容的定义,我们知道热量Q可以用来升高物体的温度,公式为:Q = mcΔT其中,m为物体的质量,c为物体的比热容,ΔT为温度变化。
假设水的质量为1千克,水的比热容为4200焦耳/(千克·摄氏度)。
将已知条件代入公式:135000焦耳 = 1千克× 4200焦耳/(千克·摄氏度)× ΔT解出未知数ΔT:ΔT = 32.14摄氏度因此,经过5分钟后,水的温度升高了32.14摄氏度。
焦耳定律不仅在日常物理实验中有着广泛的应用,也在工业和工程领域中扮演着重要的角色。
九年级物理——焦耳定律
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九年级物理——焦耳定律一、焦耳定律内容1.电流通过导体时,导体发热,电能转化成,这种现象叫做电流的热效应。
2.电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成,跟导体的电阻成,跟通电时间成,这个规律叫做焦耳定律。
3.如果热量用Q表示,电流用I表示,电阻用R表示,时间用t表示,则焦耳定律的表达式为。
例:生活举例:生活中像取暖器这样的用电器,通电以后会产生热量的用电器还有很多,你能列举一下吗?例1:一根60 Ω的电阻丝接在36 V的电源上,在5 min内共产生多少热量?二、实验探究过程1.两个透明容器中密封着等量的空气,密闭容器中各有一段电阻丝,右边的电阻丝的电阻比较大。
两电阻丝串联起来接到电源两端,通电一段时间后,比较U形管中液面高度的变化。
2.两个透明容器中密封着等量的空气,密闭容器中各有一段电阻丝,两电阻丝的电阻相同。
右边的电阻丝与一个相同的电阻丝并联后再与左边的电阻丝串联起来接到电源两端,通电一段时间后,比较U形管中液面高度的变化。
方法指导:在实验中,将不易观察到的现象通过其他方式直观、形象地显示出来的方法,我们称之为转换法。
归纳总结:在电流相同、通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量。
在电阻相同、通电时间相同的情况下,电流越大,产生的热量。
例2:如图是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验,下列分析正确的是A.甲、乙两次实验都应用了控制变量法B.甲实验通电一段时间后,左侧容器内空气吸收的热量更多C.乙实验时为了研究电流产生的热量与电阻的关系D.乙实验通电一段时间后,右侧U形管中液面的高度差比左侧的小三、电热的利用与危害生活中我们是如何利用电热的?生活中和许多产业中都要用到电热。
家里的电熨斗、电饭锅、电热水器等都是利用电热的电器。
有时电热会给我们造成什么危害?我们又是如何防止的呢?电热过多会烧坏用电器,产生很多安全隐患;电视机的后盖有很多孔,就是为了通风散热,使用时一定要把防尘布罩拿开。
电脑里安装了微型风扇及时散热。
初中物理焦耳定律知识点及练习
![初中物理焦耳定律知识点及练习](https://img.taocdn.com/s3/m/d1e21ddee43a580216fc700abb68a98270feac0e.png)
焦耳定律练习知识点:1、焦耳定律(1)焦耳定律的内容: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)焦耳定律公式Rt I Q 2=,其中I ,R ,t 均用国际单位,则Q 的单位才是J 。
(3)焦耳定律公式可根据电功的公式和欧姆定律公式推导出来:电流通过导体时,如果电能全部转化为内能,而没有同时转化为其他形式的能量,也就是电流所做的功全部用来产生热量,那么电流产生的热量Q 就等于电流所做的功W ,即UIt W Q ==再根据欧姆定律IR U =,就得到Rt I Q 2=。
(4)电热的利用:电热器是利用电来加热的设备。
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做成的。
(5)防止电热的危害:在电动机、电视机等电器中,电热会造成危害,要考虑散热。
2、要点点拨(1)电功与电流产生热量的关系:在推导焦耳定律的过程中,我们知道:电流通过导体时,如果电能全部转化为内能,而没有同时转化为其他形式的能量,那么电流产生的热量就等于电流所做的功。
例如,在给蓄电池充电时,电流通过蓄电池引起化学反应,电流做的功大部分转化成化学能,又因为任何导体有电流通过时导体都要发热,所以也有一部分电能转化为内能,故蓄电池充电时,电流产生的热量并不等于电功。
总之,只有当电能全部转化为内能时,电流产生的热量才等于电流所做的功。
(2)怎样理解和运用焦耳定律?焦耳定律揭示了电流通过导体时热效应的规律,实质是定量地表示了电能向内能转化的规律。
焦耳定律的公式是Rt I Q 2=。
如果利用欧姆定律U/R I =,可将Rt I Q 2=变换为UIt Q =或t R U Q ⋅=2的形式,要注意的是,欧姆定律只对纯电阻电路才成立,故UIt Q =和t RU Q ⋅=2只适用于像电炉、电烙铁、电灯等可以看作纯电阻性用电器的电路。
焦耳定律的运用中,当讨论导体产生的热量与电阻的关系时,对不同形式的三个公式,即Rt I Q 2=,t RU Q ⋅=2,UIt Q =,选用哪一个更简便,这要针对问题的条件做具体的分析与选择。
焦耳定律公式
![焦耳定律公式](https://img.taocdn.com/s3/m/d0e7cc06f011f18583d049649b6648d7c1c708c1.png)
焦耳定律公式焦耳定律,又称为热力学第一定律,表达了能量的守恒定律。
简单来说,焦耳定律表示能量不能被创建或被摧毁,只能转换为其他形式。
它是科学研究中最基本的定律之一,适用于广泛的物理学和工程学领域。
焦耳定律可以用以下公式表示:ΔU = Q - W其中,ΔU表示系统内能的增量,Q表示热量的增量,W表示对外做功的增量。
这个公式表达说,系统内能量增量等于从外部吸收的热量与向外做功的能量之差。
然而,这个公式有时被误解为系统中的热量和做功是等价的或互相可替代的。
但实际上,它们是两个不同的物理量,有特定的单位和形式。
热量是指由于温度差异而导致的能量传递。
在焦耳定律中,热量可以通过传热、放热或吸收热量等方式进入或离开系统。
热量的单位通常用焦耳(J)或卡路里(cal)来表示。
与此相反,做功是指通过力的作用而导致的能量传递。
在焦耳定律中,做功可以通过推动物体、扩展气体或施加电势差等方式来实现。
做功的单位通常用焦耳(J)或牛·米(N·m)来表示。
在物理学和工程学的应用中,焦耳定律可以用于解释各种现象和问题。
以下是一些常见的应用场景:1. 热机的效率热机是将热能转化为机械能的设备,如汽车发动机、蒸汽轮机、内燃机等。
这些机器的效率通常用焦耳定律来计算。
假设Qh是从高温热源吸收的热量,Qc是向低温热源释放的热量,则热机的效率可以表示为:η = W/Qh = (Qh - Qc)/Qh这个公式表达说,热机输出的功与输入的热之比给出了它的效率。
理想热机的效率可以根据卡诺定理计算出来,并且从该值上限上可以看出各种热机型号的差异。
2. 弹性体的压缩弹性体指具有弹性的材质,如橡胶、钢丝、气球等。
通过对弹性体的压缩,焦耳定律可以描述其中的能量转换过程。
假设弹性体的弹性模量为k,压缩量为Δl,则从外部对弹性体做功的能量可以表示为:W = 1/2 kΔl²同时,弹性体的能量增量为:ΔU = 1/2 kΔl²这个公式表明,对弹性体施加外力会导致内部能量的增加。
新人教版九年级物理第十八章第4节 焦耳定律
![新人教版九年级物理第十八章第4节 焦耳定律](https://img.taocdn.com/s3/m/fe9a8a5ff01dc281e53af057.png)
第十八章 电功率
第4节 焦耳定律
想想议议
额定电压相同的灯泡,额定功率越大,电阻越
小,正常工作时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?
第十八章 电功率
第4节 焦耳定律
答:前者说电阻越小,正常工作时单位时 间内产生的热量越多,前提条件是电压相同; 而后者说,电阻越大,单位时间内产生的热量 越多,前提条件是电流相同,两者并不矛盾。 所以我们在应用公式时应该特别注意条件。
第十八章 电功率
第4节 焦耳定律
请你来做 BC 。 1、下列不属于利用电热来工作____ A电饭锅 B电动机 C电冰箱 D电暖风 A 。 2、下列情况中属于防止电热危害___ A 电视机背后有散热窗 B 家电长时间停用,隔一段时间应通电一次 C 家庭电路一般安装自动保护装置,当电流过 大时,自动切断电路 D 大型爆破工程,用电热装置引发炸药。
第十八章 电功率
第4节 焦耳定律
一、电流的热效应
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。
第十八章 电功率
第4节 焦耳定律
想想议议
电炉丝和导线通过电流相同,为什么电
炉丝热得发红,而导线却几乎不发热?
电流通过导体时产生热的多少跟什么因
素有关?
第十八章 电功率
第4节 焦耳定律
演示实验
第十八章 电功率
第4节 焦耳定律
7.一只“220V,800W”的电饭锅,接在照明 电路中,求: (1)电饭锅正常工作时的电流. (2)电饭锅工作时的电阻. (3)该电饭锅工作1h消耗的电能是多少? (4)它lh放出的热量是多少?
第十八章 电功率
焦耳定律原始公式
![焦耳定律原始公式](https://img.taocdn.com/s3/m/d126b7e0d0f34693daef5ef7ba0d4a7303766c43.png)
焦耳定律原始公式
焦耳定律是关于电能转化为热能的物理定律,它描述了通过
电流通过电阻时所产生的热量的大小。
焦耳定律的原始公式可
以表示为:
\[Q=I^2Rt\]
其中,Q表示通过电流I在电阻R上流过时间t所产生的热量。
根据焦耳定律,当电流通过一个电阻时,电流在电阻中产生
的能量将被转化为热能。
该公式表明,电流的大小(I的平方)和电阻的大小(R)是影响产生的热量(Q)的因素,时间(t)是电流通过电阻的时间。
这个公式可以从几个方面解释。
首先,电功率(P)定义为单位时间内的能量转化,可以表示为:
\[P=\frac{W}{t}\]
其中,W表示能量,t表示时间。
根据电功率和电流的关系,我们知道:
\[P=IV\]
这里,I表示电流,V表示电压。
然后,根据欧姆定律,电流可以通过电压和电阻表示:
\[I=\frac{V}{R}\]
将这个表达式代入电功率公式中,得到:
\[P=\frac{V^2}{R}\]
最后,将电功率乘以时间,可得到能量转化的大小:
\[W=Pt=\frac{V^2}{R}\cdott=\frac{V^2t}{R}\]
我们知道,能量可以用热量来表示,因此将W表示为Q,即可得到焦耳定律的原始公式:
\[Q=I^2Rt\]
这个公式告诉我们,通过电流I在电阻R上流过时间t所产生的热量Q与电流的平方成正比,与电阻和时间成正比。
可以看出,增大电流、电阻或时间都会增加产生的热量。
焦耳 公式
![焦耳 公式](https://img.taocdn.com/s3/m/88f2147ef011f18583d049649b6648d7c1c708c5.png)
焦耳公式
焦耳定律的公式是Q=I²Rt,其中Q表示热量,I表示电流,R表示电阻,t表示时间。
这个公式表明,在纯电阻电路中,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。
焦耳定律的公式也可以变形为Q=W=Pt=UIt=(U²/R)t。
其中,W表示电功,P表示功率,U表示电压。
这些变形公式可以帮助我们更好地理解和应用焦耳定律。
需要注意的是,焦耳定律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。
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。
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)。
焦耳定律三个公式
![焦耳定律三个公式](https://img.taocdn.com/s3/m/8688fbf1d4bbfd0a79563c1ec5da50e2524dd1d1.png)
焦耳定律三个公式焦耳定律是物理学中的一个基本定律,它描述了能量转化与能量守恒的关系。
具体来说,焦耳定律描述了热量转化为功的过程中能量守恒的原理。
焦耳定律有三个不同形式的公式,本文将详细介绍这三个公式。
1. 热量转化为功的焦耳定律热量转化为功的焦耳定律是焦耳定律最基础的形式,其表达式为:Q = W + ΔU其中,Q表示所添加的热量;W表示从系统中提取的功;ΔU表示系统内能的变化量。
这个公式表述了一个简单的物理原理:能量守恒。
当系统从外部吸收一定量的热量时,该热量可以被转化为功或者增加系统内部能量。
这个公式可以应用于许多情况下,例如,当我们用火炉加热锅中的水时,我们增加了系统内能,可以让水沸腾。
在这种情况下,由于没有对外做功(锅内没有物体移动或分离),W=0,所以热量转化为增加系统内能。
2. 功转化为热量的焦耳定律功转化为热量的焦耳定律是焦耳定律的另一种表述方式,其表达式为:W = Q - ΔU其中,W表示系统对外做的功;Q表示从环境中吸收的热量;ΔU表示系统内部能量的变化量。
这个公式表明,当系统对外做功时,会减少其内部能量,导致其温度下降。
当外部对系统施加了力,使其进行位移或者分离时,系统就会对外做功。
按照这个公式,当系统对外做功时,所释放的热量等于从环境中吸收的热量减去系统内部能量的变化量。
3. 热机效率的焦耳定律热机效率是指向环境放出的能量与该热机从高温热源处输入的能量之比。
热机效率的焦耳定律可以表示为:η = W/Qh其中,η是热机效率;W表示系统对外做的功;Qh表示从高温热源中吸收的热量。
热机效率的公式通常应用于热机的情况,例如汽车发动机或蒸汽轮机。
在这些情况下,热机从高温热源中吸收热量,部分热量被转化为功,剩余部分被释放到低温热源中。
热机效率就是用来衡量这些能量转换的效率的。
综上所述,焦耳定律是一个非常基础和重要的物理定律,其三种不同的形式都具有广泛的应用范围。
这些公式不仅在物理学中有重要作用,而且在其他学科领域中也有广泛的应用。
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焦耳定律知识点及计算公式
焦耳定律:
1. 定义:电流通过导体时所产生的热量Q,跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电的时间成正比。
2. 公式:Q=I2Rt,适用范围:任何电路。
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。
探究方法:
控制变量法:
即(根据Q=I2Rt)
并联电路中,电热之比等于电阻的反比(或倒数比),即(根据:)
“焦耳定律”中的控制变量法:
焦耳定律的实验运用了控制变量法,当两段电阻串联时,
控制电流和通电时间相同,得出电流产生的热量与电阻大小有关,
当两电阻并联时,控制电阻和通电时问不变,得出电流产生的热量
与电流大小有关。
例:小宇和小刚想利用如图所示的装置来探究“导体产生的热
量与其电阻大小的关系”。
两只相同的烧瓶中装有适量的煤油,烧
瓶A中浸泡着一段铜丝,电阻较小;烧瓶B中浸泡着一段镍铬合金
丝,电阻较大,温度计显示煤油的温度。
(1)为保证实验科学合理,两个烧瓶中所装煤油的质量应该
____。
(2)实验中,小字和小刚发现B烧瓶中温度计的示数升高得快。
这表明:在电流和通电时间相同的情况下,导体的电阻越大,产生的热量______。
解析:(1)利用控制变量法在探究“导体产生的热量与其电阻大小的关系”时应控制其他因素不变,如煤油的质量,相同的烧瓶,相同的温度计等。
(2)B瓶中温度计升高得快,说明相同时间内煤油吸收的热量多,由于镍铬合金丝电阻大于铜丝电阻,所以在电流和通电时间相同时,导体电阻越大,产生的热量越多。
答案(1)相同(或相等或一样)(2)越大(或越多)
为什么电炉工作时“电炉丝热得发红而导线却不怎么热”:
由于电炉丝和导线串联在电路中,通过它们的电流相等,而电炉丝的电阻比导线的电阻大得多,根据“在电流相等的条件下,电能转化成热时的功率跟电阻成正比”,Q=I2Rt可知,在通电时间相同时,电流通过电炉产生的热量比电流通过导线产生的热量要多得多.所以电炉丝热得发红,而导线却不怎么热。