焦耳定律计算公式
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。
焦耳的计算公式
焦耳的计算公式费焦耳定律是一个重要的物理定律,它描述了电磁学中电磁辐射的传播。
它是由德国物理学家费焦耳于1864年提出的,它表明,电磁辐射的强度随着距离的增加而减弱,并且与距离的平方成反比。
费焦耳定律的计算公式是:I=I0/r2,其中I0是源头发出的电磁辐射的强度,r是源头到观测点的距离。
这个公式表明,电磁辐射的强度与距离的平方成反比,也就是说,当距离增加一倍时,电磁辐射的强度会减少四倍。
费焦耳定律的应用非常广泛,它可以用来计算电磁辐射的传播距离,以及电磁辐射在不同距离处的强度。
它也可以用来计算电磁辐射在空间中的分布情况,以及电磁辐射在不同环境中的传播特性。
此外,费焦耳定律还可以用来计算电磁辐射在不同材料中的传播特性,以及电磁辐射在不同环境中的衰减情况。
它还可以用来计算电磁辐射在不同频率下的传播特性,以及电磁辐射在不同环境中的衰减情况。
费焦耳定律是一个重要的物理定律,它描述了电磁辐射的传播规律,并且可以用来计算电磁辐射在不同环境中的传播特性。
它的应用非常广泛,可以用来计算电磁辐射的传播距离,以及电磁辐射在不同环境中的衰减情况。
它的计算公式是:I=I0/r2,其中I0是源头发出的电磁辐射的强度,r是源头到观测点的距离。
费焦耳定律是一个重要的物理定律,它描述了电磁辐射的传播规律,并且可以用来计算电磁辐射在不同环境中的传播特性。
它的应用非常广泛,可以用来计算电磁辐射的传播距离,以及电磁辐射在不同环境中的衰减情况。
它的计算公式是:I=I0/r2,其中I0是源头发出的电磁辐射的强度,r是源头到观测点的距离。
费焦耳定律是一个重要的物理定律,它提供了一种有效的方法来计算电磁辐射的传播距离,以及电磁辐射在不同环境中的衰减情况。
它的应用非。
焦耳定律和电功公式的区别
焦耳定律和电功公式的区别大家好,今天咱们聊聊两个电学中的小知识点:焦耳定律和电功公式。
这两个概念虽然都和电有关,但它们的用途和意思其实是有差别的。
让我们一步一步地来解开这两个概念的神秘面纱吧!1. 焦耳定律1.1 什么是焦耳定律?焦耳定律,这玩意儿听起来有点高深,但其实它讲的就是电流通过导体时的发热现象。
换句话说,就是电流在通过导体时,会产生热量。
这个定律的提出者叫做詹姆斯·焦耳,他可真是个聪明的家伙,把这个现象给解释清楚了。
1.2 焦耳定律的公式焦耳定律的公式是:[ Q = I^2 R t ]。
这里,Q 代表产生的热量(以焦耳为单位),I 是电流的强度,R 是导体的电阻,t 是时间。
这个公式告诉我们,电流通过导体时间越长、导体的电阻越大、或者电流越强,产生的热量就越多。
就像是你在一个很长的电缆上开车,电缆发热的感觉越来越明显。
2. 电功公式2.1 电功公式的基本概念电功公式则是描述电流在电路中做功的情况。
简单来说,就是电流在电路中“干活”的表现。
它关注的是电流通过电器时的能量转化,换句话说,就是电流给电器“提供”的能量。
这个能量通常以焦耳为单位来表示。
2.2 电功公式的公式电功公式的表达式是:[ W = U I t ]。
在这个公式中,W 代表电功(也是以焦耳为单位),U 是电压,I 是电流,t 是时间。
这个公式的意思是,电压越高、当前的电流越大、时间越长,电器做的功就越多。
就像你在家里的电器使用时间久了,电表上的数字也会变得很大一样。
3. 焦耳定律与电功公式的区别3.1 应用范围不同焦耳定律主要关注的是电流通过导体时产生的热量,通常用于解释电热现象。
比如你看到电热水壶里面的水被加热,焦耳定律就是在背后“默默奉献”呢。
而电功公式则关注电流在电路中所做的功,它用来计算电器的能量消耗情况,比如电风扇的功率消耗。
3.2 公式不同焦耳定律的公式是 [ Q = I^2 R t ],侧重于电流和电阻产生的热量。
恒压条件下的焦耳定律
恒压条件下的焦耳定律
根据焦耳定律,在恒定压力下,物质吸收或释放的热量与其温
度变化成正比。
换句话说,当一个物质在恒定压力下吸收了热量时,其温度会上升;反之,当一个物质释放热量时,其温度会下降。
这
个定律对于热力学系统中能量转化的理解至关重要。
焦耳定律的公式可以表示为Q = mcΔT,其中Q代表吸收或释
放的热量,m代表物质的质量,c代表物质的比热容,ΔT代表温度
的变化。
这个公式清晰地表明了热量变化与温度变化之间的关系,
同时也为工程领域中的热力学计算提供了重要的依据。
在工程和科学领域,焦耳定律被广泛应用于热力学系统的分析
和设计中。
例如,在热机和制冷设备的设计中,我们需要考虑恒压
条件下热量的变化对温度的影响,而焦耳定律为我们提供了有效的
工具。
此外,焦耳定律也为热力学实验和测量提供了重要的理论基础,帮助我们准确地测量物质的热性质。
总之,恒压条件下的焦耳定律是热力学中的重要定律,它描述
了热量变化与温度变化之间的关系。
这个定律为我们理解热力学系
统的行为提供了重要的理论基础,并在工程和科学领域中得到了广泛的应用。
高考物理考点-焦耳定律公式
高考物理考点:焦耳定律公式2017年高考物理考点有哪些?为了帮助同学们更好的复习,先整理了2017年高考物理考点:焦耳定律公式,供参考。
焦耳定律是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律。
12017年高考物理考点:焦耳定律公式电流通过导体时会产生热量,这叫做电流的热效应,焦耳定律规定: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。
焦耳定律公式:Q=I²Rt注: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。
12017年高考物理考点:焦耳定律公式推导1、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:Q=WQ=W=UItQ=I²Rt=(U/R)²Rt=(U²/R)t2、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。
Q例1:一根电阻丝,通过2C的电荷量所消耗的电能是8J,若在相同的时间内通过4C的电荷量,该电阻丝上所加电压和消耗的电能分别是() A.4V,16JB.8V,16JC.4V,32JD.8V,32J解析:选D.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=4V,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=8V,W2=q2U2=4×8J=32J.例2:标有“220V、40W”的电烙铁,在额定电。
焦耳定律热量公式
焦耳定律热量公式好的,以下是为您生成的文章:在我们的物理世界里,有一个神奇的定律,那就是焦耳定律。
这可不像孙悟空的七十二变那样充满奇幻色彩,但它在我们的日常生活中却起着至关重要的作用。
咱们先来说说什么是焦耳定律。
简单来讲,电流通过导体时产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电的时间成正比。
用公式表示就是 Q = I²Rt 。
这里的 Q 表示热量,单位是焦耳(J);I 是电流,单位是安培(A);R 是电阻,单位是欧姆(Ω);t 是通电时间,单位是秒(s)。
还记得有一次,我在家里修一个小台灯。
这台灯老是一闪一闪的,我就琢磨着是不是电路出了问题。
我打开台灯底座,看到里面的电线都有点磨损了。
我心想,这磨损的地方电阻是不是变大了?电阻变大,根据焦耳定律,产生的热量不就多了,说不定就是因为这个台灯才出问题的。
我拿起工具,小心翼翼地把磨损的电线剪掉,重新接了一段新的电线。
接好之后,我插上电源,嘿!台灯不再一闪一闪的了,亮得稳稳当当。
那一刻,我真真切切地感受到了焦耳定律在生活中的应用。
咱们再深入一点聊聊这个公式。
电流的平方成正比这一点很有意思。
这意味着电流稍微增大一点,产生的热量可就会增加很多。
比如说,电流从 1A 变成 2A ,热量可就不是增加一倍,而是变成原来的四倍啦!电阻也是关键因素,如果导体的电阻很大,那同样的电流通过时产生的热量也会更多。
想象一下,冬天的时候,我们用的电暖器。
电暖器里面的电阻丝电阻比较大,当电流通过时,就会产生大量的热量,让我们的房间变得暖洋洋的。
再说说时间。
通电时间越长,积累的热量也就越多。
就像我们用电饭煲煮饭,煮的时间越长,内胆发热也就越多,米饭才能熟透。
在我们的生活中,焦耳定律无处不在。
从手机充电时的发热,到电脑长时间使用后的发烫,再到大型机器运转时的散热问题,都离不开焦耳定律。
学校里做实验的时候,老师会让我们通过实验来验证焦耳定律。
还记得那次实验,我们小组几个人,手忙脚乱地连接电路,调整电阻和电流,眼睛紧紧盯着温度计,观察温度的变化,记录数据。
初三物理知识点焦耳定律公式讲解
三一文库()/初中三年级
〔初三物理知识点焦耳定律公式讲解〕
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(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,
第1页共3页。
电热量计算公式和单位
电热量计算公式和单位
一、电热量计算公式。
1. 焦耳定律基本公式。
- 对于纯电阻电路(电能全部转化为内能的电路,如电烙铁、电饭锅等),根据焦耳定律,电流通过导体产生的热量Q与电流I的平方成正比,与导体的电阻R成正比,与通电时间t成正比。
其计算公式为Q = I^2Rt。
- 这里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);Q表示热量,单位是焦耳(J)。
2. 根据欧姆定律I=(U)/(R)推导的公式(纯电阻电路适用)
- 把I=(U)/(R)代入Q = I^2Rt,可得Q=frac{U^2}{R}t,其中U表示电压,单位是伏特(V)。
- 还可以得到Q = UIt,这是从电能计算公式W = UIt(对于纯电阻电路W = Q)推导而来的。
二、电热量的单位。
电热量的单位是焦耳,简称焦,符号是J。
在日常生活中,有时也会用到千瓦时(kW· h)作为热量的单位(因为1kW· h = 3.6×10^6J),不过焦耳是国际单位制中的基本单位。
7.焦耳定律
第7讲焦耳定律姓名____________★知识要点★1、焦耳定律焦耳通过大量实验精确地确定了电流产生热量跟电流强度、电阻和时间的关系: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,跟通电的时间成正比。
即:Q=I2Rt。
它适用于任何用电器热量的计算。
在仅有电流热效应存在的电路中(纯电阻电路),电能全部转化成了内能,而没有转化为其他形式的能,这时电流产生的热量等于电流所做的功。
即:Q=W。
再根据W=UIt和U=IR可推导得出Q=I2Rt。
焦耳定律的公式也可以表述为Q=U2t/R,用它解决某些问题比较方便,但必须注意它适用于只存在电流热效应的电路中。
问:观察上图,请判断这样使用插线板是否安全,可能导致怎样的后果?请简述理由。
2、电功和电热的关系:纯电阻电路:电阻R,电路两端电压U,通过的电流强度I。
电功:W= , 电热:Q= ,电热和电功的关系;表明:在纯电阻电路中,电功电热。
也就是说电流做功将电能全部转化为电路的非纯电阻电路:电流通过电动机M时:电功:W= ,电热:Q= ,电热和电功的关系: =机械能+ 。
表明: 在包含有电动机,电解槽等非纯电阻电路中,电功仍 UIt,电热仍I2Rt,但电功不再等于电热而是电热了。
3、探究课题:研究电流产生的热量与哪些因素有关装置及原理:组装了如图所示的实验装置,在两个相同的烧瓶中装满煤油,瓶中各放一根电阻丝,甲瓶中电阻丝的电阻比乙瓶中的大。
通电后电流通过电阻丝产生热量使煤矿油的温度升高,体积膨胀,煤油上升的高度越。
实验过程:①接通电路一段时间,比较两瓶中的煤油哪个上升得高,实验结果是:瓶中的煤油上升得高。
这表明,电阻越大,产生的热量越多。
②在两玻璃管中的液柱降回原来的高度后,调节滑动变阻器,加大电流,重做上述实验,通电时间与前次相同。
在两次实验中,比较甲瓶(或乙瓶)中的煤油哪次上升得高。
实验结果:在第二次实验中,瓶中煤油上升得较。
这表明,电流越大,电流产生的热量越多。
焦耳定律
电流的热效应知识梳理:一、电流的热效应1、含义:电能转化成的内能(电流的热效应)2、探究影响电流热效应的因素①时间;②电流大小;③电阻大小研究方法: 与二、焦耳定律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:Rt I Q 2=(适用于所有电路) 在纯电阻电路中:t R U UIt Q W 2=== 注:①焦耳定律公式是由实验总结出来的,只要有电流通过导体,都可以用它来计算电流所产生的热量,即适用于任何用电器产生热量的计算。
②纯电阻电路:串联电路中常用公式:Rt I Q 2= ;并联电路中常用公式:t R U W 2= 计算总热量常用公式Q 总=Q 1+Q 2(无论用电器串联或并联)3、在电路中的特点: Q 1:Q 2=R 1:R 2 (串联与电阻成正比)Q 1:Q 2=R 2:R 1 (并联与电阻成反比)4、当用电器为纯电阻时,W =Q (电能全部转化成内能)特例:电动机为非纯电阻,W >Q 。
5、应用——电热器:①定义:利用电流的热效应而制成的发热设备。
②原理:焦耳定律③组成:电热器的主要组成部分是发热体,发热体是由电阻率大、熔点高的合金制成。
④优点:清洁卫生没有污染、热效率高、方便控制和调节温度。
基础巩固:1、电流的热效应在科研、生产、生活中被广泛应用,如图所示是我们常见的家用电器,其中主要利用电流的热效应工作的是( )A .电视机B .电饭锅C .电冰箱D .电风扇2、关于如图所示实验的说法中错误的是()A.该实验研究的是电流的热效应B.实验中采用了控制变量法C.观察实验现象可知:在其它条件相同时,电阻越大产生的热量越少D.实验中是通过观察温度计示数的高低来判断电流通过导体时产生热量的多少(第2题)(第3题)3、为研究通电导体产生热量的多少与电阻的关系,小明找来了如图所示的实验器材,小红问小明“水比较容易获得,干嘛不用水代替煤油”.对于这个问题,小明与他的同学给出了下列四种答案,你认为合理的是()A.因为煤油有颜色便于观察B.因为煤油有比较大的热值C.因为煤油有比较小的密度D.因为煤油有比较小的比热容4、如图所示,将三个相同的空烧瓶口分别用完全相同的气球密封,用三段阻值不同的电阻丝(R1<R2<R3)分别给三个烧瓶中的空气加热,通电一段时间后体积变化最大的气球是()A.a B.b C.c D.三个相同(第4题)(第5题)(第6题)5、小明和小华想利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”.两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝,A瓶中的金属丝是铜丝,B瓶中的金属丝是镍铬合金丝,温度计显示煤油的温度.(1)这两个瓶中所盛煤油的质量应该.(2)小华问小明“水比较容易获得,干嘛不用水代替煤油?”对于这个问题,应该如何解释.(3)将铜丝和镍铬合金丝串联接入电路中,这是为了控制和相同.(4)实验过程中,小明和小华发现B瓶中温度计的示数升高的很快,而A瓶中温度计的示数几乎不变化.这是因为.(5)此实验的设计,除下应用了控制变量法,还应用了什么方法?答:.6、如图所示电路中,已知R1>R2,闭合开关S后()A.电流通过R1、R2产生的热量Q1<Q2 B.通过R1、R2的电流I1>I2C.R1、R2两端的电压U1>U2 D.R1、R2消耗的电功率P1>P27、电炉丝与导线串联接到电路里,通电后电炉丝热得发红,而与之相连的导线却不怎么热,由焦耳定律可知,造成上述现象的主要原因是( )A .通过电炉丝的电流比导线的电流小得多B .通过电炉丝的电流比导线的电流大得多C .电炉丝的电阻比导线的电阻小得多D .电炉丝的电阻比导线的电阻大得多8、把一台电动机接入电压220V 的电路中,通过电动机的电流5A ,电动机线圈的电阻为2Ω,1min 通过线圈的电流产生的热量为 .9、有2安培的电流通过一电阻器,在一定时间内产生一定的热量,如果电流增加到4安培,在相同的时间内产生的热量是前者的( )A .21倍B .41倍 C .4倍 D .2倍 10、已知电流I 安通过电阻R 欧,t 秒内产生的热量是Q 焦.如果电阻减半,电流变为原来的2倍,在相同的时间内产生的热量将是( )A .2QB .QC .Q/2D .8Q能力提升:一、影响电流热效应大小的因素1、如图是探究电流热效应的实验装置.烧瓶内装有质量和初温完全相同的煤油,铜丝和镍洛合金丝的长度、横截面积均相同,则( )A .在甲图中,探究的是电流产生热量与电阻的关系B .在乙图中,探究的是电流产生热量与电阻的关系C .在甲图中,闭合开关一段时间后,两个瓶中温度计示数相同D .在乙图中,相同时间内,电流越大,温度计的示数升得越多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 .乙实验是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3、为了探究“电流通过导体产生的热量跟什么因素有关”,某同学将两段阻值不同的电阻丝R 1、R 2分别密封在两个完全相同的烧瓶中,并设计了如图所示的甲、乙两套装置,已知所用蓄电池电压相等且保持不变,R 1<R 2,装入烧瓶的煤油质量相等,下列有关此探究活动的各种表述,错误的是( )A.在此实验中,电流通过导体产生热量的多少是通过温度计示数变化的大小体现出来的B.甲装置可探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关C.比较相同通电时间内a,c两支温度计示数变化情况,可探究电流产生的热量与电流是否有关D.在相同的通电时间内,d温度计所在烧瓶中的电阻丝产生的热量最多(第3题)(第4题)4、小明和小华同学为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”,设计了如图所示的实际电路,两个烧瓶A、B中盛有等量、初温相等的煤油,R A与R B是阻值不同的电热丝.(1)R A与R B采用串联的方式,其目的是为了控制通电时间、相等.(2)小明同学为了比较R A与R B阻值的大小,用电压表分别测出R A与R B两端电压的大小,发现U A<U B,则R A R B(选填“>”“<”或“=”).(3)在相同的时间内,可通过观察来比较电流通过电热丝产生的热量多少;为了升温较快,试验液体选用煤油而不选水,主要是水的比热容比煤油(选填“大”或“小”).(4)通过实验,发现烧瓶B中煤油吸热多,这表明:在电流、通电时间相同的情况下,电阻(选填“越大”或“越小”),产生的热量越多.(5)小华想改装此实验装置用来“测量煤油的比热容的大小”,则他们应将烧瓶A中煤油换成与其(选填“质量”或“体积”)相等的水,并将电热丝R A换成的电热丝.测量时,水和煤油的初温均为t0,通电一段时间后,水和煤油的末温分别为t水、t ,请写出煤油比热容的表达式:c煤油=.(已知水的比热容为c水).煤油小明认为这样测量煤油的比热容会有较大的误差,原因主要有:.(只要写出一条即可)二、焦耳定律相关计算1、一根60Ω的电阻丝接在36V的电源上,在5min内产生的热量是J.一支电烙铁标有“220V 40W”,在额定电压下通电10min产生的热量是J.2、一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V,线圈电阻为2Ω,线圈中电流为10A.这台电动机正常工作10s消耗的电能为W,产生的热量为Q,则()A.W=38000J,Q=2000J B.W=38000J,Q=38000JC.W=722000J,Q=2000J D.W=722000J,Q=38000J3、某导体电阻为10Ω,通电5min产生的热量是1200J,当通过该导体的电流增大为原来的2倍时,在相等时间内产生的热量是J.4、如图所示电路中,R1=20Ω,电路总电阻为12Ω,电流表示数为0.3A,请计算:(1)电源电压;(2)通电lmin电流通过R1产生的热量;(3)电阻R2的阻值.5、如图所示,电源电压为12V且保持不变,小灯泡L的规格为“6V 3W”,滑动变阻器的最大阻值为12Ω,电流表的量程为0﹣3A.(1)当开关S1、S2都断开时,小灯泡L恰能正常发光,R1的阻值为多大?在10min内电流通过R1所产生的热量是多少?(2)当开关S1、S2均闭合时,要使电流表安全使用,变阻器接入电路的阻值不得小于多少?R2消耗的最大电功率是多少?6、如图所示,电源电压为9伏,滑动变阻器上标有“2安、10欧”字样,电热丝额定电压和额定功率值分别为6伏和7.2瓦,容器内装有煤油100立方厘米,若电压表读数为5伏,加热时间为7分钟,问煤油的温度将升高多少度?(设电热丝放出的热量全部被煤油吸收,电热丝电阻不随温度而变,煤油的密度为0.8×103千克/米3,煤油比热为0.51卡/(克•℃).三、比值问题1、将一根电炉丝接在电路中,在时间t内产生的热量为Q1;如果将它对折后接在同一电路中,在相同时间内产生的热量为Q2,则Q1:Q2为()A.4:1 B.1:4 C.2:1 D.1:22、通过甲乙两个电热器的电流之比为1:2,通电时间之比为2:3,产生的热量之比为2:9,则甲乙的电阻之比为()A.3:4 B.4:3 C.2:3 D.3:23、如图所示电路中,电阻R1=2R2,当开关S闭合后,在相同时间内R1和R2上产生的热量之比是()A.1:4 B.1:2 C.2:1 D.4:1(第3题)(第4题)4、如图所示,两电阻R1=R2,电源电压相同,要使甲、乙两电路图中产生的总热量相等,则所需时之比t甲:t乙为()A.4:1 B.1:4 C.2:1 D.1:2课后作业:1、如图所示是探究焦耳定律的实验装置,除了灯丝电阻R 甲>R 乙外,其余条件均相同.开关闭合,电路接通后,下列对甲、乙两瓶的对比分析和判断.正确的是( )A .因为通过两电阻丝的电流相等,所以两电阻丝两端的电压相等B .因为通过乙瓶电阻丝的电流大,所以乙瓶的温度计示数变化快C .因为甲瓶中煤油的比热容要小,所以甲瓶的温度计示数变化快D .因为甲瓶中电阻丝产生的热量多,所以甲瓶的温度计示数变化快2、如图所示,在四个相同水槽中盛有质量相等和温度相同的纯水,现将阻值为R 1、R 2的电阻丝(R 1<R 2)分别按图中的四种方式连接放入水槽,并接入相同电源.通电相同时间后,水温最高的是( )A .B .C .D .3、甲电炉的电阻是乙电炉电阻的2倍,加在甲电炉的电压是加在乙电炉上电压的2倍,则在相同的时间里,甲电炉产生的热量与乙电炉产生的热量相比较( )A .乙是甲的2倍B .甲是乙的2倍C .甲是乙的4倍D .甲、乙产生的热量相等4、两个电阻R 1:R 2=3:2的电阻丝,通过的电流之比为I 1:I 2=2:3,在相同的时间内,它们产生的热量之比是( )A .3:2B .2:3C .1:1D .4:95、两根电热丝电阻分别是R 1=100Ω、R 2=40Ω,当将它们串联后接入某一电源使用时,相同时间内产生的热量Q 1:Q 2= .若将它们并联后接入某电源使用时,相同时间内产生的热量'1Q :'2Q = .6、将两只分别标有“PZ220﹣40”和“PZ220﹣60”的电灯并联在电路中,正常工作时通两灯的电流比为 ,两灯在相同时间内产生的热量之比为 .7、一个“220V ,1000W”的电炉,接到110V 的电源上使用,要求单位时间内产生的热量不变,可采用的方法是( )A .将电炉丝截去21B .将电炉丝截去41 C .将电炉丝对折后使用 D .将电炉丝三等分再并联使用8、有两根电热丝,R 1=mR 2,若单独用R 1对一壶水加热,则所需时间为t 0.若将这两根电热丝同时连入电路,则烧开同一壶水所需的最短时间为(不计热损失)( )A .01t m B .01t m m + C .011t m + D .01t mm +9、在探究“影响电流热效应的因素”的实验中:(1)为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系,小明设计了甲图装置,在烧瓶内安装一根电阻丝,并插入一支温度计,该实验通过比较,来判断相同时间内不同电流产生的热量多少.下面的探究实例中,也是采用这种研究方法的是.A.探究电流与电压、电阻的关系B.用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻C.在探究影响动能大小因素的实验中,小车动能的大小通过木块移动的距离来比较.实验中烧瓶内液体小明选择了煤油而不是水,这样选择的理由是.(2)小明先测量烧瓶内液体的温度后,闭合开关,通电30s再测量烧瓶内液体的温度,得到温度的升高量填入表中;然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小,重复上述操作,获得第二组数据(见下表).实验次数电流/A 通电时间/s 电阻/Ω温度升高量/℃1 0.3 30 10 1.52 0.6 30 10 6.0由此得出:同一导体,在通电时间相等时,电流,其产生的热量.(3)若要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系,可选择乙图中(填“A”或“B”)烧瓶中的电阻与中图中的烧瓶电阻(填“串联”或“并联”).(本题中,三个烧瓶中的液体质量相等)(4)小明提议利用上述实验装置改做“比较水和煤油比热容的大小”的实验,则他应选择乙图中(填“A”或“B”)烧瓶与甲图中的烧瓶并联,并将其中一烧瓶中的液体换成,水和煤油吸热的多少是通过(填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的.10、如图所示电阻R1为8Ω,R2为4Ω.求:(1)当开关S断开时,电流表的示数为0.5A,电压表的示数是多少?(2)当开关S闭合时,电流表和电压表的示数各是多少?通电5min产生多少J的热量?11、如图所示,R1=400Ω,R2的变阻范围是0—20欧姆,电源电压U=12V不变。
焦耳定律公式单位
焦耳定律公式单位全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:焦耳定律是研究能量转化和利用的重要定律之一,广泛应用于物理学和工程学领域。
在焦耳定律中,能量的转化和传递过程遵循特定的规律,可以通过数学公式进行描述和计算。
本文将重点介绍焦耳定律公式及其相关单位,希望能帮助读者更好地理解和应用这一重要定律。
焦耳定律公式是描述能量转化和传递过程的数学表达式,通常表示为Q = mcΔT,其中Q表示热量的数量,m表示物体的质量,c表示物体的比热容,ΔT表示温度的变化量。
这个公式告诉我们,在物体受热或失热的过程中,热量的变化取决于物体的质量、比热容和温度的变化量。
在焦耳定律中,能量的单位是焦耳(J),物体的质量的单位是千克(kg),比热容的单位是焦耳/千克·摄氏度(J/kg·℃),温度的单位是摄氏度(℃)。
根据焦耳定律公式,焦耳表示的是能量的数量,是热量的单位。
如果需要转换其他单位,可以通过换算关系进行计算。
在实际应用中,焦耳定律常常用于计算物体受热或失热的过程中所吸收或释放的热量。
当一个物体受热升温时,根据焦耳定律公式可以计算出物体所吸收的热量;当一个物体失热降温时,可以计算出物体所释放的热量。
这种计算在物理学、化学及工程学实践中具有重要的应用价值。
除了热量的传递过程外,焦耳定律也可以应用于其他能量转化过程中。
当物体做功时,同样可以利用焦耳定律公式进行能量计算;或者当物体发生化学反应时,也可以通过焦耳定律进行能量平衡分析。
焦耳定律公式及其相关单位是描述和计算能量转化和传递过程中不可或缺的工具。
第二篇示例:焦耳定律是一个重要的物理定律,描述了能量转换的原理。
根据焦耳定律,一个物体在接受热能的将会发生温度的变化,这个变化的幅度取决于物体的热容和接受的热量。
焦耳定律公式的单位是关键的,通过正确的单位转换,我们可以更好地理解能量转换的过程。
焦耳定律公式如下:Q = mcΔTQ表示物体接受的热量(单位焦耳),m表示物体的质量(单位千克),c表示物体的比热容(单位焦耳/(千克·摄氏度)),ΔT表示物体温度的变化(单位摄氏度)。
电能转换成热能的公式
电转换为热量计算公式
Q=I²Rt,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。
焦耳定律数学表达式:Q=I²Rt;对于纯电阻电路可推导出:Q=W=Pt;Q=UIt;Q=(U²/R)t。
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。
扩展资料:
需要说明的是W=(U^2/R)t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=Pt=UIt适用于所有电路,而W=I²Rt=(U^2/R)t只用于纯电阻电路(全部用于发热)。
焦耳定律公式和电功计算公式
焦耳定律公式和电功计算公式
马克斯·弗里德曼·福克纳(Maxwell Faraday)电学定律的发明,为电学的发展提供了
一个理论基础,这就是福克纳焦耳定律。
福克纳焦耳定律在构成电流电路时提供了一种描
述电流的有效方法,它也可以用来计算电压的变化,计算电功和功率等。
福克纳焦耳定律推导出来的公式是:
▼
∆Φ=E·∆t
其中,Φ是磁感应方量,即穿过磁感应循环的电压;E是电势差;∆t是通过磁感应循环
的时间。
电功计算公式:
▼
W=V·I·t
其中,W表示电功,单位是瓦特;V表示电压,单位是伏特;I是电流,单位是安培;t是
时间,单位是秒。
因此,福克纳焦耳定律和电功计算公式是计算电功的有效工具,可以准确地描述和计算电
路中的电子及电压的变化,确保电路的稳定性并实现效率最大化。
电动机、发电机和其他
电气电子设备的许多故障,也可以通过福克纳焦耳定律和电功计算公式来查找解决方案。
此外,这些公式在研究发电厂物理机理、汽车电子节能和各种电动系统驱动机构中也发挥
重要作用。
总体而言,福克纳焦耳定律和电功计算公式已经成为现代高科技电子设备的重要参考标准,它的重要性不言而喻。
因此,充分了解和熟悉这些公式,对于从业人员来说是非常重要的。
焦耳定律及电功率
焦耳定律及电功率焦耳定律是描述电路中电能转化为热能的现象的定律,它是通过电功率来描述该转化过程的。
本文将详细介绍焦耳定律的原理及其与电功率之间的关系。
一、焦耳定律的原理焦耳定律是由英国物理学家詹姆斯·普雷斯科特·焦耳在19世纪中叶提出的,它指出当电流通过电阻时,会产生热量。
具体来说,焦耳定律可以用下式表示:Q = I^2 * R * t其中,Q表示由电阻产生的热量,I表示电流的大小,R表示电阻的阻值,t表示电流通过电阻的时间。
从上式可以看出,当电流或电阻增大,或电流通过时间增长时,产生的热量也会增加。
二、电功率的定义与计算电功率是描述电能转化速率的物理量,它表示单位时间内转化的电能量。
电功率可以用下式表示:P = VI其中,P表示电功率,V表示电压的大小,I表示电流的大小。
根据欧姆定律,电流可以表示为I = V / R,将其代入电功率的计算公式中,可以得到新的计算公式:P = V^2 / R从上式可以看出,电功率与电压平方成正比,与电阻成反比。
三、焦耳定律与电功率的关系根据焦耳定律的定义,可以得到热量与电流、电阻和时间的关系,即:Q = I^2 * R * t而根据电功率的计算公式,可以得到电功率与电压、电流和电阻的关系,即:P = V^2 / R通过比较两个公式可以得出结论,焦耳定律中的热量Q即为电功率P乘以时间t,即:Q = Pt这意味着电功率是描述焦耳定律转换的热量的关键因素。
换句话说,电功率越大,单位时间内转化的电能越多,产生的热量也越大。
四、电功率的应用电功率在实际生活中有着广泛的应用。
例如,在家庭用电中,我们常常需要考虑电器的功率大小。
功率大的电器会消耗更多的电能,并产生更多的热量。
因此,在选择家用电器时,我们可以根据功率大小来衡量其能耗和发热量。
另外,电功率的概念还广泛应用于工业生产中,用于设计和优化电路及设备。
总结起来,焦耳定律描述了电能转化为热能的现象,而电功率则描述了电能转化的速率。
焦耳定律
焦耳定律电流热效应:电流通过导体时电能转化成内能的现象。
电流通过任何有电阻的导体都会产生热效应。
定义: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。
焦耳定律Q=I2Rt,适用于一切电路。
公式推导公式Q=UIt,Q=(U2/R)t,仅适用于纯电阻电路。
纯电阻电路:W=Q,纯电阻电路:电路消耗的电能全部转化为内能的电路电功与电能非纯电阻电路W>Q。
非纯电阻电路中,电路消热内能和其他形式的能。
如:电动机的电路中,电能只有一部分用来发热,而大部分转化为机械能利用:利用电热来工作的用电器称为电热器。
例如电炉子、电熨斗等电热危害:非纯电阻电路(电视机等),使用电器不仅浪费能量而且烧毁的危险防治:采用设置散热孔(电视机)或安装小电风扇(电脑)的方式进行强制降温。
计算电热公式有:Q=W=Pt=UIt=U2/Rt=I2Rt。
如有,所以Q<W。
此时,只能用公式Q=I2Rt来求电热,其他公式将不再适用。
1、关于电流通过导体时产生的热量,以下说法正确的是A.根据Q=I2Rt可知,电阻越大,相同时间内产生的热量越多B.根据Q=U2t/R可知,电阻越大,相同时间内产生的热量越少C.根据Q=UIt可知,相同时间内,电流产生的热量与电阻无关D.根据Q=I2Rt可知,在电流一定时,电阻越大,相同时间内产生的热量越多2、在验证焦耳定律的实验中,为了比较电流通过两根不同的电阻丝产生的热量跟电阻的关系,实验时应同时保持相同的物理量是()A、通过它们的电流和加在两端的电压B、通过它们的电流和它们的电阻C、通过它们的电流和通电时间D、通过它们的电流、加在它们两端的电压及通电时间3、在相同时间内,电流通过电阻丝甲产生的热量比通过电阻丝乙产生的热量多,则下列说法正确的是()A、甲的电阻一定大于乙的电阻B、甲两端的电压一定大于乙两端的电压C、甲中的电流一定大于乙中的电流D、甲的实际功率一定大于乙的实际功率4、、有一只电烙铁,如果在同一个家庭电路里,要使它在相同的时间内产生的热量少些,下面几种改装方法可行的是:( )A.把电阻丝剪去一小段。
焦耳定律
定义
定义
焦耳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。
电流的热效应
焦耳
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。公式如下:
谢谢观看
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。
公式变形推导
公式变形推导
对于纯电阻电路而言: 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: 根据电功的公式,我们有【U指电压,单位是伏特(V)】: 或者根据欧姆定律(欧姆定律本身只在纯电阻电路中成立),我们有: 类似白炽灯,电炉丝,电热水器这样就属于上述情况。 对于非纯电阻电路而言: 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 。 而对于其电功率和热量比较而言,我们有: 对于任何电路而言: 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):
焦耳定律
解: I=
U
R
=
36V
60Ω
=0.6A
2 2 Q=I Rt=(0.6) ×60×300J=6480J
典型例题解析
【例4】在如图9-3-1所示的电路的方框内有一种发热装置, 它是由三段阻 值相同的电热丝组成,这个发热装置的电路 与方框外的电路相连接.当开关S掷到A点时 为高温,掷到B 点时为低温(电源电压不变),且在相同时间内,高温时产生 的热量是低 温时产生的热量的2倍,试在方框内画出它的电 路图.
课时训练
6.研究焦耳定律的实验装置如图所示,在两个相同的烧瓶中 装满煤油,瓶中各放一根 电阻丝,甲瓶中电阻丝的阻值比乙 瓶中的电阻大.实验分三步进行,其中第一步为:接通电 路 一段时间,比较甲、乙两瓶中的煤油哪个上升得高,这一步 是在什么情况下研究热量跟哪 个物理量的关系?( D ) A.是在通电时间相同的情况下,研究热量跟电流的关系 B.是在电流相同的情况下,研究热量跟通电时间的关系 C.是在电流相同但电阻不同的情况下,研究热量跟通电时间 的关系 D.是在电流和通电时间相同的情况下,研究热量跟电阻的关 系 图
4.在两根横截面积相同、长度不同的镍铬合金线两端分别 加上相同的电压,那么下列说法 中正确的是(C ) A.长的镍铬合金线电阻较大,相同时间内产生的热量较多 B.短的镍铬合金线电阻较大,相同时间内产生的热量较多 C.长的镍铬合金线电阻较大,相同时间内产生的热量较少 D.短的镍铬合金线电阻较小,相同时间内产生的热量较少 5.一根电阻丝接在电压U=5V的电源上,在1s内产生的热 量是2J,要让该电阻(其电阻大 小恒定不变)产生8J的热量, 可采用的办法是( A ) A.使电源电压变为10V,通电时间仍为1S B.使电源电压仍为5V,通电时间变为2S 1 C.使电源电压变为20V,通电时间变为 2 S D.使电源电压变为10V,通电时间变为2S
《焦耳定律》 知识清单
《焦耳定律》知识清单一、焦耳定律的发现在电学的发展历程中,焦耳定律的发现具有重要的意义。
詹姆斯·普雷斯科特·焦耳(James Prescott Joule)通过大量的实验和研究,揭示了电流通过导体时产生热量的规律。
焦耳自幼对科学有着浓厚的兴趣,并展现出了非凡的实验能力。
他通过坚持不懈的努力,在不同的条件下进行实验,最终得出了这一重要的定律。
二、焦耳定律的内容焦耳定律指出: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。
用公式表示为:Q = I²Rt 。
其中,Q 表示热量,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 表示通电时间,单位是秒(s)。
这个公式清晰地表明了电流、电阻和时间与产生热量之间的定量关系。
三、焦耳定律的推导我们可以通过一些基本的电学知识来推导焦耳定律。
假设在一段导体两端加上电压 U,通过的电流为 I,根据欧姆定律U = IR 。
在时间 t 内,电场力对这段导体做的功 W = UIt 。
而电流通过这段导体产生的热量 Q ,在纯电阻电路中,电能全部转化为热能,所以 W = Q 。
将 U = IR 代入 W = UIt 中,得到 Q = I²Rt ,这就是焦耳定律的表达式。
四、焦耳定律的应用1、计算电流通过导体产生的热量在实际问题中,只要知道电流、电阻和通电时间,就可以利用焦耳定律计算出产生的热量。
例如,一个电阻为10Ω 的导体,通过的电流为 2A,通电时间为 5s ,则产生的热量 Q = I²Rt = 2²×10×5 = 200J 。
2、选择合适的导体材料在设计电路和电器时,需要考虑导体产生的热量。
对于一些需要长时间通电且对热量敏感的设备,要选择电阻较小的导体材料,以减少热量的产生。
3、解释生活中的现象(1)电暖器:电暖器通过电阻丝通电发热,电阻丝的电阻较大,根据焦耳定律,在电流和通电时间一定时,电阻越大产生的热量越多,从而达到取暖的目的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
焦耳定律计算公式
1. 焦耳定律定义:
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. 焦耳定律公式:
Q=I2Rt,适用范围:任何电路。
掌握变量法:
(1)掌握电流和电阻相同,讨论电热与通电时间的关系
(2)掌握通电时间和电阻不变,转变电流的大小,讨论电热与电流的关系
(3)掌握通电时间和电流不变,转变电阻大小,讨论电热与电阻的关系串并联电路电热关系:
串联电路中,电热之比等于电阻之比,
并联电路中,电热之比等于电阻的反比
“焦耳定律”中的掌握变量法:
焦耳定律的试验运用了掌握变量法,当两段电阻串联时,掌握电流
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,掌握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)为保证明验科学合理,两个烧瓶中所装煤油的质量应当相同。
(2)试验中,小字和小刚发觉B烧瓶中温度计的示数上升得快。
这表明:在电流和通电时间相同的状况下,导体的电阻越大,产生的热量越多。
解析:(1)利用掌握变量法在探究“导体产生的热量与其电阻大小的关系”时应掌握其他因素不变,如煤油的质量,相同的烧瓶,相同的温度计等。
(2)B瓶中温度计上升得快,说明相同时间内煤油汲取的热量多,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。