焦耳定律-知识点
课件7:2.5焦耳定律
解析:表盘上的字样说明表盘转动 3000 转时,电路消耗 1 度电(1kW·h),即在 2min=120s 内,电路消耗3200000kW·h=115 kW·h 的电能,所以 P=Wt =115×3.6×106×1210W=2000W,即空 调的耗电功率为 2000W。
答案:2000W
点评:要善于将所学的物理知识应用到日常生活实际,学
以致用。
易错点:将非纯电阻电路与纯电阻电路混淆导致错误
案例: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,开关接通后,电动机正常工 作。设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2,经过时间 t,电流通过R做功为W1,产生的热量为Q1,电流通过电动机 做功为W2,产生的热量为Q2,则有( )
正确答案:A
课堂小结
重点难点 一、串、并联电路中电功率的分析与计算 1.串联电路
各部分电路电流I相同,根据P=I2R, 各电阻上的电功率与电阻成正比 功率关系总功率P=UI= U1+U2+…+Un I =P1+P2+…+Pn
2.并联电路
各支路电压相同,根据P=UR2,各支路 功率关系电阻上的电功率与电阻成反比
总功率P总=UI=U I1+I2+…+In =P1+P2+…+Pn
4.物理意义 反映电能转化为其他形式能的多少。
5.对电功的理解 ①从力的角度,电流做功的实质是___电__场__力___对电荷做功。 ②从能的角度,电流做功是__电__能___转化为其他形式能的过程, 电功的大小量度着电能的转化,它标志着电能转化为其他形 式的能。
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。
焦耳定律知识点汇编
焦耳定律知识点焦耳定律知识点:1.电功和电功率(1).电功:电路中电场力对定向移动的电荷所做的功,简称电功,通常也说成是电流的功。
用W表示。
实质:是能量守恒定律在电路中的体现。
即电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程,在转化过程中,能量守恒,即有多少电能减少,就有多少其他形式的能增加。
功是能量转化的量度,电流做了多少功,就有多少电能减少而转化为其他形式的能,即电功等于电路中电能的减少若电荷q在电场力作用下从A搬至B,AB两点间电势差为U AB,则电场力做功W=qU AB。
对于一段导体而言,两端电势差为U,把电荷q从一端搬至另一端,电场力的功W=qU,在导体中形成电流,且q=It,(在时间间隔t内搬运的电量为q,则通过导体截面电量为q,I=q/t),所以W=qU=IUt。
这就是电路中电场力做功即电功的表达式。
表达式:W = Iut ①【说明】:①表达式的物理意义:电流在一段电路上的功,跟这段电路两端电压、电路中电流强度和通电时间成正比。
②适用条件:I、U不随时间变化——恒定电流。
单位:焦耳(J)。
1J=1V·A·s(2)电功率①定义:单位时间内电流所做的功②表达式:P=W/t=UI(对任何电路都适用)②上式表明:电流在一段电路上做功的功率P,和等于电流I跟这段电路两端电压U的乘积。
③单位:为瓦特(W)。
1W=1J/s④额定功率和实际功率额定功率:用电器正常工作时所需电压叫额定电压,在这个电压下消耗的功率称额定功率。
=IU,U、I分别为用电器实际功率:用电器在实际电压下的功率。
实际功率P实两端实际电压和通过用电器的实际电流。
2.焦耳定律——电流热效应(1)焦耳定律内容:电流通过导体产生的热量,跟电流强度的平方、导体电阻和通电时间成正比。
表达式: Q=I2Rt ③【说明】:对纯电阻电路(只含白炽灯、电炉等电热器的电路)中电流做功完全用于产生热,电能转化为内能,故电功W等于电热Q;这时W= Q=UIt=I2Rt (2)热功率:单位时间内的发热量。
3.6.3焦耳定律---电热器(教师版)
焦耳定律电热器【知识点1】电流的热效应1. 电流的热效应(1)概念:电流通过各种导体时,会使导体的温度升高的现象。
(现实生活中一定存在)(2)实质:电能→内能。
2. 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: (3)影响因素a. 当电流、通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多。
b. 当电阻、通电时间相同时,电流越大,产生的热量越多。
c. 当电流与电阻相同时,通电时间越长,产生的热量越多。
(4)实验【运用控制变量法、转换法】【典例】例1 焦耳定律实验在研究电流产生的热量跟哪些因素有关的实验中(如图所示),两个密闭的透明容器中装有等量的空气。
(1)图甲中,两根电阻丝串联的原因是保证 电流和通电时间相同 ,U 形管中液面高度的变化反映了 电阻丝产生的热量的多少;通电10s ,观察到图中两个U 形管中液面高度的变化不相同,这说明:电流产生的热量与 电阻大小有关。
t2R I Q(2)图乙中,通电20s,电阻丝a、b产生的热量之比Qa:Qb=4:1 。
(3)在图乙的实验中,若电阻丝c发生了断路,那么与断路前相比,电阻丝b的功率将变大(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)图甲的实验结论能够解释“电炉子工作时,电炉丝热得发红,而与其相连导线却几乎不发热”的现象。
例2 焦耳定律应用一根电热丝的电阻值为R,将它接在电压为U的电路中时,在时间t内产生的热量为Q.使用一段时间后,将电热丝剪掉一小段,剩下一段的电阻值为0.5R.现将剩下的这段电热丝接入电路,则()CA.若仍将它接在电压为U的电路中,在时间t内产生的热量为0.5QB.若仍将它接在电压为U的电路中,产生的热量为Q,所需时间为2tC.若将它接入电压为0.5U的电路中,在时间t内产生的热量为0.5QD.若将它接入另一电路,在时间t内产生的热量仍为Q,这个电路的电压为0.5U例3 证明证明:若将R1与R2并联后接在电压为U的电源上,在时间t内电流通过R1产生的热量为Q1,通过R2产生的热量为Q2,若将R1与R2串联,则t时间内两个电阻产生的总热量Q= 。
第4节 焦耳定律
练闯考
解:(1)由
P=UI
可得
I
低=PU低=192
W =0.75 V
A
(2)由
P=UI
和
I=U可知 R
R2=PU2高=(1220
V)2=7.2 W
Ω,R 串=PU2低=(192
V)2=16 W
Ω,
R1 与 R2 串联,则 R1 的电阻 R1=R 串-R2=16 Ω-7.2 Ω=8.8 Ω (3)座椅垫 5 min 消耗的电能 W=P 高 t=20 W×5×60 s=6 000 J,由题可知,不计热
损失,则 Q=W=6 000 J,由 Q=cmΔt 可得 c= Q =
6 000 J
=0.48
mΔt 0.5 kg×(35 ℃-10 ℃)
×103 J/(kg·℃)
A.电饭锅
B.电风扇
C.计算机
D.电视机
练闯考
2.有些家用电器在使用过程中,温度过高会损坏电器。下列家用电器中要防止电热产生危
害的是( D )
A.电饭煲
B.电热水器
C.电熨斗
D.电视机
练闯考
3.(多选)小华利用图中的实验装置来探究“影响通电导体产生热量的因素”,下列说法正 确的是( AD)
A.甲图实验装置是控制电流、通电时间一定时,探究电热与电阻的关系 B.乙图实验装置是控制电压、通电时间一定时,探究电热与电流的关系 C.甲图中闭合开关后,a管中液面上升比b快 D.乙图中闭合开关后,c管中液面上升比d快
练闯考
12.(福建中考改编)如图所示是某种电热保暖鞋的工作原理示意图。供电电压6 V,R1、R2 的阻值分别为3 Ω、6 Ω,通过旋转扇形开关S,接触不同触点,实现高、中、低三个档位 的转换。当旋转开关与_d_、__e(选填“b、c”“c、d”或“d、e”)接触时处于保温状态,保 暖鞋在低温档工作时的电功率是__6__W,它的高温档工作1 min产生的热量是_1_0_8_0J。
3.6.2电功率与焦耳定律的计算(讲义)(原卷版+解析)
浙教版九年级上册第三章第六节电功率与焦耳定律的计算【知识点分析】一.焦耳定律及电热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。
焦耳定律是一个实验定律。
它的适用范围很广,纯电阻电路、非纯电阻电路在计算电热时都用到它。
(2)热功率:单位时间内导体的发热功率叫做热功率.热功率等于通电导体中电流I的二次方与导体电阻R的乘积.(3)电功率与热功率:对纯电阻电路,电功率等于热功率即: P=I*U=I2R=U2/R此时,可得U=IR,所以纯电阻电路也可以说是欧姆定律成立的电路对非纯电阻电路,电功率等于热功率与转化为除热能外其他形式的功率之和.2.电热(1)电热:由于导体的电阻,使电流通过导体时消耗的电能中转化为内能的那一部分能量叫电热。
(2)内容:电流通过导体时产生的热量等于电流的平方、导体的电阻和通电时间的乘积。
(3)公式:Q=I2Rt.(4)适用对象:凡是要计算电热,都应首选Q=I2Rt,可求任何电路中电流I通过电阻R时所产生的热量。
3.热功率的意义及计算(1)热功率:单位时间内发热的功率叫作热功率。
热功率即电能转化为内能的功率,即:P=Q/t=I2R(2)热功率计算:当电路不是纯电阻电路时,电功用W=UIt来计算,电热Q只能用Q=I2Rt 进行计算,电功率用P=IU计算,热功率只能用P热=I2R计算。
4.电热的档位问题:如图所示R1>R2根据P=U2/R可得出高温档:R2单独工作中温档:R1单独工作低温档:R1,R2同时工作如图所示R1>R2根据P=U2/R可得出高温档:R1,R2同时工作中温档:R2单独工作低温档:R1单独工作【例题分析】【例1】(2021·甘肃期末)额定电压均为6V的甲、乙两灯,I﹣U图像如图所示,下列说法正确的是()A.甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时,电阻之比为3∶2B.甲、乙两灯串联接在电压为8V 的电源两端时,实际功率之比为1∶3C.甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小D.甲、乙两灯的额定功率之比为4∶1【例2】(2021·山东期末)如图所示,为“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验电路,两密封容器内部盛有等量的空气,以下说法正确的是()A.闭合开关S1、S2,通过三根电阻丝的电流相同B.先闭合开关S1,再闭合开关S2,电流表示数保持不变C.同时闭合开关S1和S2,可以比较电流通过导体时产生的热量与电流的关系D.闭合开关S1、S2一段时间后,右边U形管内的液面高度差比左边U形管的高【例3】(2022·河北期末)如图所示,灯L标有“6V,3.6W”字样,电源电压保持不变,闭合开关S,电流表示数为0.1A,灯实际功率为0.9W(灯丝电阻不随温度变化),下列分析不正确的是()A.灯L的额定电流为0.6A B.电源电压为3VC.定值电阻R0的阻值为30Ω D.整个电路消耗的总功率为1.5W【例4】(2022·贵州六盘水中考)如图甲所示电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器R 的最大阻值为5Ω。
精编九年级物理《焦耳定律》知识点总结
精编九年级物理《焦耳定律》知识点总结
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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。
课时18.4焦耳定律
课时18.4 焦耳定律知识点一电流的热效应1.下列四种电器中,利用电流热效应工作的是()A.电饭锅B.电风扇C.洗衣机D.电视机【答案】A【解析】A.电饭锅是把电能转化为热能的,利用了电流的热效应,故A正确;B.电风扇是利用电动机带动它转动,把电能转化为机械能,利用了电流的磁效应,故B错误;C.洗衣机是利用电动机来带动它工作,因此它是利用了电流的磁效应,故C错误;D.电视机是利用了电流的磁效应,故D错误。
故选A。
2.如图所示,将锡箔纸剪成中间较窄的细条,然后将其连接在电源两端,很快发现细条中be段开始冒烟起火,这是因为细条将电池________,导致电流很大造成的。
若ab段长度等于be段长度,则ab段电阻______bc段电阻(选填“大于”、“等于”或“小于”),说明同种导体在长度一定时,________,电阻越大。
【答案】短路小于横截面积越小(或越细)【解析】[1]发现细条中be段开始冒烟起火,这是因为细条相当于导线连接在电源两端时把电源短路,电路中的电流很大,电流具有热效应,使细条温度升到,当温度达到着火点时就燃烧。
[2][3]导体的电阻和导体的横截面积有关,横截面积越大,电阻越小,根据图可知ab段的横截面积大于bc 段的横截面积,所以ab段电阻小于bc段电阻。
3.均标有“220V 60W”的白炽灯、电风扇和电热器并联在家庭电路中,都正常工作时,相同时间内电流做功____(选填“相等”或“不相等”);相同时间内产生热量Q电风扇____(选填“大于”、“小于”或“等于”)Q电热器。
【答案】相等小于【解析】[1]由题意知,白炽灯、电风扇、电热器的额定电压都是220V,额定功率都是60W,把它们并联在照明电路中,它们都能正常工作,由W=Pt可知,在相同时间内电流做功相等。
[2]电风扇工作时,主要把电能转化为机械能,产生很少的热量,电热器工作时,把电能几乎全部转化为热量。
知识点二影响电流热效应的探究实验4.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和转换法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.甲实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系【答案】A【解析】A.甲、乙两次实验中用到的研究物理问题的方法是控制变量法和转换法,故A正确;B.甲实验两电阻丝串联,则通过电阻丝的电流和通电时间相同,右侧电阻阻值大,由焦耳定律Q=I2Rt可知,右侧电阻产生热量多;则右侧容器内空气吸收的热量多,故B错误;C.乙实验,右侧电阻丝与另一电阻丝并联,故左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同,但通过电阻的电流不同,所以研究电流产生的热量与电流的关系,故C错误;D.甲实验两电阻丝串联,则通过电阻丝的电流和通电时间相同,其电阻值不同,所以是研究电流产生的热量和电阻的关系,故D错误。
高二物理焦耳定律知识点总结
高二物理焦耳定律知识点总结焦耳定律是高二物理选修3-1第2章第5节的知识,下面是店铺给大家带来的高二物理焦耳定律知识点总结,希望对你有帮助。
高二物理焦耳定律知识点一、电功和电功率(一)导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动,电场力所做的功称为电功。
适用于一切电路.包括纯电阻和非纯电阻电路。
1、纯电阻电路:只含有电阻的电路、如电炉、电烙铁等电热器件组成的电路,白炽灯及转子被卡住的电动机也是纯电阻器件。
2、非纯电阻电路:电路中含有电动机在转动或有电解槽在发生化学反应的电路。
在国际单位制中电功的单位是焦(J),常用单位有千瓦时(kW·h)。
1kW·h=3.6×106J(二)电功率是描述电流做功快慢的物理量。
额定功率:是指用电器在额定电压下工作时消耗的功率,铭牌上所标称的功率。
实际功率:是指用电器在实际电压下工作时消耗的功率。
用电器只有在额定电压下工作实际功率才等于额定功率。
二、焦耳定律和热功率(一)焦耳定律:电流流过导体时,导体上产生的热量Q=I 2Rt此式也适用于任何电路,包括电动机等非纯电阻发热的计算.产生电热的过程,是电流做功,把电能转化为内能的过程。
(二)热功率:单位时间内导体的发热功率叫做热功率。
热功率等于通电导体中电流I 的二次方与导体电阻R 的乘积。
(三)电功率与热功率1、区别:电功率是指某段电路的全部电功率,或这段电路上消耗的全部电功率,决定于这段电路两端电压和通过的电流强度的乘积。
热功率是指在这段电路上因发热而消耗的功率.决定于通过这段电路电流强度的平方和这段电路电阻的乘积。
2、联系:对纯电阻电路,电功率等于热功率;对非纯电阻电路,电功率等于热功率与转化为除热能外其他形式的功率之和。
(四)电功和电热的关系1、在纯电阻电路中,电流做功,电能完全转化为电路的内能.因而电功等于电热。
2、在非纯电阻电路中,电流做功,电能除了一部分转化为内能外,还要转化为机械能、化学能等其他形式的能.因而电功大于电热,电功率大于电路的热功率。
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焦耳定律是电学中的一个重要定律,它指出电流通过导体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。
其公式为Q=I²Rt,其中I,R,t为国际单位,Q的单位为焦耳。
我们可以从电功和欧姆定律公式推导出焦耳定律公式。
电热器是利用电来加热的设备,主要由发热体组成。
发热体由电阻丝绕在绝缘材料上做成,具有高电阻率和熔点。
在电动机、电视机等电器中,电热会造成危害,需要考虑散热。
在推导焦耳定律的过程中,我们可以得知: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。
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,只有一部分电能转化为内能,因此蓄电池充电时,电流产生的热量并不等于电功。
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U²t的形式,需要注意的是,欧姆定律只对纯电阻电路才成立。
因此,在焦耳定律的运用中,需要根据问题的条件具体分析和选择公式。
例如,在几个导体串联时,应选用公式Q=I²Rt,以确定导体产生的热量与电阻R成正比;而在几个导体并联时,应选用公式Q=U²t,以确定产生的热量与导体的电阻成反比。
由以上分析可知,应用焦耳定律解释电热现象时,需要明确或比较电能转化的热量Q与电阻R的关系。
此外,还需分清导体是串联还是并联,然后再根据电路的具体条件进行分析,才能得出正确的结论。
1.选D。
电热水壶利用电流热效应加热水。
2.选B。
根据焦耳定律,电热丝产生的热量与电阻成正比,与电流平方成正比。
因此,电阻值较大的电热丝在相同时间内产生的热量较多。
3.选B。
串联电热丝的总电阻值较大,因此通过的电流较小,产生的热量也较少,所需时间较长。
而并联电热丝的总电阻值较小,通过的电流较大,产生的热量也较多,所需时间较短。
因此,t串t并4:1.4.W1W24:3;Q1Q23:4.根据电路中串联电阻的公式,串联电阻的总电阻值为R=R1R27Ω。
焦耳定律(九年级物理)
C.4﹕9
D.4﹕27
基础巩固题
4. 电热水壶上标有“220V 1800W”,小明发现烧水过程中热水壶的 发热体部分很快变热,但连接的电线却不怎么热,是因为导线的 电阻比发热体的电阻____小__。在额定电压下,烧开一壶水用时 3min20s,这段时间内电热水壶发热体产生的 热量为_3_._6_×_10_5___J。
焦耳
电能和电热关系
当电流通过导体时,如果电能全部转化为内能,而没有同时 转化成其他形式的能量,那么电流产生的热量Q 就等于消耗的电 能W,即:Q = W = UIt = I2Rt (如:电暖器、电饭锅、电炉子等)
此时:Q=W=Pt=UIt =
U2
R
t = I2Rt
适用于纯电阻电路(只发热)
【问题回顾】电炉丝和导线通过的电流相同。为什么电炉丝热
结论: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。
1. 图是课本“探究电流通过导体产生的
热量与导体电阻间关系”的实验装置,两
个透明容器中封闭着等量的空气,电路正
确连接后,通电进行实验过程中,下列说
法正确的是 ( B )
两电阻丝串联电流相等
热A量.的左多边少容不器能电直阻接丝观中察的,可电通流过比U右型边管容液器面电高度阻差丝的中变的化电来流反大映 ×
知识点 1 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。 利用电流的热效应来加热的设备:_电__热__器___。
电热水器 电烤箱
这些用电器 电热工水作壶时有什么
共同特点?
电饭锅
电炉 电热取暖器
观察与猜想
点亮的灯泡过一会儿 会烫手,说明什么?
导线和电熨斗串联,为 什么电熨斗很热而导线 并不很热?说明什么? 猜想:与电流、电阻、时间有关。
焦耳定律知识点总结
中考物理焦耳定律的知识点1
(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
中考物理焦耳定律的知识点2
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。
第十八章第4节焦耳定律PPT课件(人教版)
知识要点
1. 电流的热效应:电能转化为内能。 2. 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 I 2Rt 。
电热的影响因素:通过导体的电流、导体的电阻、通电时间。
当电能全部转化为内能:Q W UIt=I 2Rt 。
3. 电热的利用与控制。
发现很热,而其他用电器仍正常工作,请你用所学的物理 知识帮小洁分析一下,产生这一现象的原因是( C )。
A. 电压太高 B. 导线太粗 C. 导线太细 D. 导线太短
实验探究
【解析】电流和通电时间相等,由 Q I 2Rt可知,电源线很热,说明电源线
电阻产生的热量多,电源线电阻比较大。导体的电阻与导体材料、导体长度 、导体横截面积有关,电饭锅电源线的材料、长度一定,电阻较大,是因为 电源线横截面积太小,电源线太细造成的。
焦耳定律
知识点一:电流的热效应 定义:电流通过导体时电能转化为内能,这种现象叫作电流的热效应。 影响因素:在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量 越多;在电流和电阻相同的情况下,通电时间越长,产生的热量越多。 电热的利用与控制 (1)电热器原理:由于电流通过导体,导体对电流的阻碍作用,而电流 要克服导体的阻力要做功,因为能的转化是靠做功来量度的,所以电流 做多少功,就有多少电能转化成热能。这就是电阻式电热器的加热原理。
实验探究
【解析】电炉在使用时,电炉丝和导线串联,在串联电路中,电路处处相等
,即I电炉丝 =I导线 ,通电时间t相同,根据Q I 2 Rt ,因为R电炉丝 R导线 ,
所以电流产生的热量Q电炉丝 Q导线 ,从而出现电炉丝热得发红,而与电炉丝
相连的导线却不怎么发热的现象。
中考物理第4节焦耳定律(知识点梳理原卷版)
(2)此加热过程中烧水壶的热效率η(η=Q/W,W为所消耗的电能);
(3)用电高峰时,他请父母断开家中除烧水壶外的全部用电器,用烧水壶高功率档加热一段时间后开始计时经过30s。后水沸腾,再以低功率档持续加热30s,观察到电能表转盘在这60s内转了27转(电能表盘如图20丙),烧水壶工作的际电压U实是多少。
(1)将1kg初温为35oC的水加热到100oC需要吸收多少热量?
(2)电阻R2的阻值。
(3)在晚上用电高峰期将1kg初温为35oC的水加热到100oC需用时300s,若加热效率为91%,则晚上用电高峰期的实际电压为多少?
★考点二:电流热效应实验探究
◆典例一:(2020·江苏泰州)如图所示是小明“探究影响电流热效应的因素”的实验装置,在甲、乙两瓶中装入质量和初温均相同的煤油,R1、R2采用如图连接方式的目的是__________。闭合开关一段时间后,乙瓶中温度计的示数较高,由此说明通电导体产生的热量与__________有关。小华用相同装置(煤油质量也相等)同时进行实验,细心的小红看到小明和小华两组电阻丝阻值相等的烧瓶中,小华这一组的煤油升温比小明的快,比较发现:小华的滑动变阻器接入电路的阻值较小,根据这一现象,小红__________(选填“能”或“不能”)初步判断出通电导体产生的热量与通过导体的电流有关。
3.焦耳定律公式:。式中单位Q→焦(J);I→安(A);R→欧(Ω);t→秒。
4.当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热量(电热),则有W=Q,可用电功公式来计算Q,如电热器、纯电阻就是这样的。
5.①电热的利用:电热毯、电熨斗、电烤箱等;②电热的防止:电视机后盖有很多孔是为了通风散热,电脑运行时也需要风扇及时散热。
焦耳定律 课件
(4)实质:电流的热效应实质上是电能通过电流做功转化为内 能.
(5)适用范围:Q=I2Rt是电热的定义式,可求任何电路中电流I 通过电阻R时产生的热量(电热).
2.热功率. 单位时间内电流通过导体发热的功率叫热功率.热功率即电能 转化为内能的功率,即P=Qt =I2R.
3.关于用电器的额定值问题. 额定电压是指用电器在正常工作的条件下应加的电压,在这个 条件下它消耗的功率就是额定功率,流经它的电流就是它的额定电 流. 如果用电器在实际使用时,加在其上的实际电压不等于额定电 压,它消耗的功率也不再是额定功率,在这种情况下,一般可以认 为用电器的电阻与额定状态下的值是相同的,并据此来进行计算.
(2)表达式:P=Wt =UI. (3)单位:瓦特,符号W. (4)物理意义:表示电流做功的快慢.
(5)串联电路中:由P=I2R知
P1 R1
=
P2 R2
=…=I2,电阻越大,功率
越大;并联电路中:由P=
U2 R
知P1R1=P2R2=…=U2,电阻越小,
功率越大.
注意:电流做功的过程是电能转化为其他形式的能过程,电流做 了多少功,表明有多少电能转化为其他形式的能.可见电功反映了电 能转化为其他形式的能的多少.电功的表达式 W=UIt 以及电功率 P =UI 适用于所有电流做功和功率的计算.
压,或电流是否是额定电流,对灯泡有P=UI=UR2,可知RA<RB.
对于A电路,由于RA<RB,所以UB>UA,且有UB>110 V,B
灯被烧毁,UA<110 V,A灯不能正常发光.
对于B电路,由于RB>RA,A灯又并联变阻器,并联电阻更小 于RB,所以UB>U并,B灯烧毁.
对于C电路,B灯与变阻器并联电阻可能等于RA,所以可能UA =UB=110 V,两灯可以正常发光.
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 。
初中物理焦耳定律知识点及练习
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。
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一、焦耳定律1、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,跟通电的时间成正比。
2、公式:Q=I2Rt二、练习1、(2013)电阻R1和R2分别标有规格“100kΩ 0.25W”和“10k Ω 0.5W”,将它们串联起来后,总电阻等效电阻和允许消耗的最大电功率分别为()A. 10kΩ 10kΩ 0.75WB. 10kΩ 10kΩ 0.25WC. 20kΩ 10kΩ 0.5WD. 20kΩ 10kΩ 0.75W正确答案是:D. 20kΩ 10kΩ 0.75W。
2、(多选)(2013)如图所示,是某品牌电热水壶的简化电路图,电热水壶装满初温为20℃的水,当通电时对水加热,将水烧开至沸腾(该地区大气压为一个标准大气压),它的简化电路图如下,其中S为温控开关,当水的温度达到98℃时自动断开电路,R1为发热电阻,R2为进水管防干烧电阻。
关于该电热水壶的有关说法正确的是()A.该电热水壶使用三孔插座是为了防止漏电时发生触电事故。
B.若加热至水沸腾需要5min,则该电热水壶的加热功率为1100W。
C.在加热过程中,通过电热水壶防干烧电阻R2的电流始终为0.5A。
D.电热水壶的电热丝R1使用的是超导材料。
正确答案是:AB。
3、(多选)(2013)小芳家有一台电饭锅,饭锅上装有一个温控开关(双金属片),如图所示。
不烧饭时,双金属片在中间位置;饭烧好后,由于热量会使双金属片分离断开电源。
请根据以上信息回答下列问题:(1)电饭锅的工作原理是利用了电流的________效应。
(2)电饭锅在保温状态时,电阻R消耗的功率是484W,发热元件R′消耗的功率是多少?正确答案是:(1)热效应。
(2)解:由题意可知,当饭烧好后,双金属片断开,电饭锅只有发热元件工作,此时电路的总电阻:R总本文P保U2本文484W本文220V)2本文100Ω;则发热元件的功率为:P发本文R总U2本文100Ω本文220V)2本文484W。
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焦耳定律
1.电功和电功率
(1)定义:电路中电场力对定向移动的电荷所做的功,简称电功,通常也说成是电流的功。
(2)实质:能量的转化与守恒定律在电路中的体现。
电能通过电流做功转化为其他形式能。
上一章里学过电场力对电荷的功,若电荷q在电场力作用下从A搬至B,AB两点间电势差为U AB,则电场力做功W=qU AB。
对于一段导体而言,两端电势差为U,把电荷q从一端搬至另一端,电场力的功W=qU,在导体中形成电流,且q=It,(在时间间隔t内搬运的电量为q,则通过导体截面电量为q,
I=q/t),所以W=qU=ItU。
这就是电路中电场力做功即电功的表达式。
(3)表达式:W=IUt(适用于所有电路)
说明:①表达式的物理意义:电流在一段电路上的功,跟这段电路两端电压、电路中电流和通电时间成正比。
②适用条件:I、U不随时间变化——恒定电流。
(4)单位:电流单位用安培(A),电压单位用伏(V),时间单位用秒(s),则电功的单位是焦耳(J)。
1KW.h=3.6x10^6 J
(5)电功率
物理意义:一段电路上功率,跟这段电路两端电压和电路中电流成正比。
此公式适用于所有点路。
②单位:功的单位用焦耳(J),时间单位用秒(s),功率单位为瓦特(W)。
1W=1J/s
这里应强调说明:推导过程中没用到任何特殊电路或用电器的性质,电功和电功率的表达式对任何电压、电流不随时间变化的电路都适用。
所以在这里瞬时功率和平均功率相等。
额定功率:用电器正常工作时所需电压叫额定电压,在这个电压下消耗的功率称额定功率。
一般说来,用电器电压不能超过额定电压,但电压低于额定电压时,用电器功率不是额定功率,而是实际功率。
实际功率P=IU,U、I分别为用电器两端实际电压和通过用电器的实际电流。
再者,这里W=IUt是电场力做功,是消耗的总电能,也是电能所转化的其他形式能量的总和。
电流在通过导体时,导体要发热,电能转化为内能。
这就是电流的热效应,那么如果想求出转化的内能得多少,学习焦耳定律就可以求出了。
英国物理学家焦耳,经过长期实验研究后提出焦耳定律。
2.焦耳定律
(1)纯电阻和非纯电阻电路
纯电阻电路:W=Q 如白炽灯、电炉
非纯电阻电路:W=Q+W其他如电动机、电解槽
(2)焦耳定律表达式:Q=I2Rt(适用于所有电路)
(3)简单介绍产生焦耳热的原因:
金属中自由电子在电场力作用下定向移动,由于电场做功,电子动能增加,但不断地与晶
格(原子核点阵)碰撞,不断把能量传给晶格,使晶格中各粒子在平衡位置附近的热运动加剧,从而温度升高。
3.热功率
(1)定义:点位时间内的发热量
(2)表达式:P=Q/t=I2R(电功Q= I2Rt对所有电路中电阻的生热都适用,所以热功率也适用于所有电路)
4.应用
(1)在纯电阻电路中的应用
注意:欧姆定律U=IR只适用于纯电阻电路
(2)在非纯电阻电路中的应用
W=Q+ W其他
P=P电+P其他
(3) 非纯电阻电路中的电功和电功率(以含电动机电路为例)
非纯电阻电路中,电能与其他形式能转化的关系非常关键。
以电动机为例,电动机电路如图所示,电动机两端电压为U,通过电动机电流为I,电动机线圈电阻为R,则电流做功或电动机消耗的总电能为W=IUt,电动机线圈电阻生热Q=I2R0t,电动机还对外做功,把电
能转化为机械能,W'=W—Q=IUt-I2R0t,W'是电动机输出的机械能。
这是一个非纯电阻电路,可满足U=IR0,且W'>0,则有U>IR0。
考虑每秒钟内能量转化关系,即功率,只要令上述各式中t=1s即可,可得总功率P总=IU,电热功率P热=I2R0,输出功率P出,三者关系是P总=P热+P出,即P出=IU=I2R。
复习巩固
1.某一用直流电动机提升重物的装置如上图所示,重物质量m=50kg,电源提供恒定电压U=110V,不计各处摩擦,当电动机以v=0.90m/s的恒定速度向上提升重物时,电路中电流I=5A,求电动机线圈电阻R(g=10m/s2)。
(4Ω)。