物理焦耳定律ppt高清版

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物理焦耳定律素材

焦耳定律的定義

電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量，這叫做電流的熱效應(yīng)，而電熱器是利用電流的熱效應(yīng)來(lái)加熱的設(shè)備，電爐、電烙鐵、電熨斗、電飯鍋、電烤爐等都是常見(jiàn)電熱器。電熱器的主要組成部分是電流的熱效應(yīng)

電流的熱效應(yīng)

發(fā)熱體，發(fā)熱體是由電阻率大，熔點(diǎn)高的電阻絲繞在絕緣材料上制成。

焦耳定律規(guī)定：電流通過(guò)導(dǎo)體所產(chǎn)生的熱量和導(dǎo)體的電阻成正比，和通過(guò)導(dǎo)體的電流的平方成正比，和通電時(shí)間成正比。該定律是英國(guó)科學(xué)家焦耳于1841年發(fā)現(xiàn)的。焦耳定律是一個(gè)實(shí)驗(yàn)定律，它可以對(duì)任何導(dǎo)體來(lái)適用，范圍很廣，所有的電路都能使用。遇到電流熱效應(yīng)的問(wèn)題時(shí)，例如要計(jì)算電流通過(guò)某一電路時(shí)放出熱量；比較某段電路或?qū)�體放出熱量的多少，即從電流熱效應(yīng)角度考慮對(duì)電路的要求時(shí)，都可以使用焦耳定律。

焦耳定律的應(yīng)用

從焦耳定律公式可知，電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流強(qiáng)度的平方成正比、跟導(dǎo)體的電阻成正比、跟通電時(shí)間成正比。若電流做的功全部用來(lái)產(chǎn)生熱量。即W=UIt。根據(jù)歐姆定律，有W=I?Rt。

需要說(shuō)明的是W=(U^2/R)t是從歐姆定律推導(dǎo)出來(lái)的，只能在電流所做功將電能全部轉(zhuǎn)化為熱能的條件下才成立(純電阻電路）。例如對(duì)電爐、電烙鐵這類用電器，這兩公式和焦耳定律才是等效的。

使用焦耳定律公式進(jìn)行計(jì)算時(shí)，公式中的各物理量要對(duì)應(yīng)于同一導(dǎo)體或同一段電路，與歐姆定律使用時(shí)的對(duì)應(yīng)關(guān)系相同。當(dāng)題目中出現(xiàn)幾個(gè)物理量時(shí)，應(yīng)將它們加上角碼，以示區(qū)別。

注意：W=Pt=UIt適用于所有電路，而W=I?Rt=(U^2/R)t只用于純電阻電路（全部用于發(fā)熱）。

焦耳定律的實(shí)驗(yàn)原理

焦耳定律是定量說(shuō)明傳導(dǎo)電流將電能轉(zhuǎn)換為熱能的定律。1841年，英國(guó)物理學(xué)家焦耳發(fā)現(xiàn)載流導(dǎo)體中產(chǎn)生的熱量Q（稱為焦耳熱）與電流I 的平方、導(dǎo)體的電阻R、通電時(shí)間t成正比，這個(gè)規(guī)律叫焦耳定律。采用國(guó)際單位制，其表達(dá)式為Q=I2Rt或熱功率P=I2R其中Q、I、R、t、P各量的單位依次為焦耳(J)、安培(A)、歐姆(Ω)、秒(s)和瓦特(W)。焦耳定律在串聯(lián)電路中的運(yùn)用： 在串聯(lián)電路中，電流是相等的，則電阻越大時(shí),產(chǎn)生的熱越多。焦耳定律在并聯(lián)電路中的運(yùn)用： 在并聯(lián)電路中，電壓是相等的，通過(guò)變形公式，W=Q=PT=U2/RT.當(dāng)U一定時(shí),R越大則Q越小。需要注明的是，焦耳定律與電功公式W=UIt只適用于純電阻電路，即只有在像電熱器這樣的電路中才可用Q=W=UIt=I2Rt=U2t/R 。 另外，焦耳定律還可變形為Q=IRQ（后面的Q是電荷量，單位庫(kù)侖（C））。需要說(shuō)明的是和不是焦耳定律，它們是從歐姆定律推導(dǎo)出來(lái)的，只能在電流所做功將電能全部轉(zhuǎn)化為熱能的條件下才成立。對(duì)電爐、電烙鐵、電燈這類用電器，這兩公式和焦耳定律是等效的。分析解決由電流通過(guò)用電器的放熱問(wèn)題時(shí)，應(yīng)有，這樣可以減少錯(cuò)誤。