焦耳定律練習題

1、焦耳定律

焦耳定律的數學表達式為：Q=I2Rt (適用于所有電路)

公式中電流單位為：安培(A);

電阻單位為：歐姆(Ω);

時間單位為：秒(S);

熱量Q的單位為：焦耳(J);

功率P=I2R也叫發熱功率。

2、焦耳定律練習

1.(2016南寧)電爐通電一段時間后，電爐絲熱得發紅，而與電爐絲相連的導線幾乎不發熱，這主要是因為( )

A.通過導線的電流大于通過電爐絲的電流

B.導線的電阻遠大于電爐絲的電阻

C.通過導線的電流小于通過電爐絲的電流

D.導線的電阻遠小于電爐絲的電阻

【答案】：D

2.(2015湖北武漢)右圖是探究電流通過導體時產生熱的多少跟什么因素有關的實驗裝置。兩個透明容器中密封著等量的空氣，U形管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化。下列說法正確的( )

A.該實驗裝置是為了探究電流產生的熱量與電阻的關系

B.將左邊容器中的電阻絲換成10Ω的電阻絲后，就可以探究電流產生的熱量與電阻的關系

C.通電一段時間后，左側U形管中液面的高度差比右側的大

D.該實驗裝置是利用U形管中液體的熱脹冷縮來反映電阻絲放出熱量的多少

【答案】：C

3.(2015廣東省)下圖所示的裝置做“探究電流相同時，通過導體產生的熱量與電阻大小的關系”的實驗。(甲、乙是完全相同的密閉容器。閉合開關前，A、B兩U形管內液面相平)

①由于電流產生的熱量不易直接測量，因此在實驗中是通過觀察U形管中液面的_____來顯示甲、乙容器內空氣溫度的變化，這里采用了______的探究方法。

②通過對比觀察，___(選填“甲”、“乙”)容器中導體的電阻產生的熱量較多。由此可知，在電流強度和通電時間相同時，電阻越____，導體產生的熱量越多。

【答案】：①高度差 轉換法; ②乙 大

4.(2016巴中)如圖所示的電路中，電源電壓恒為6 V，小燈泡L上標有“6V 3 W”的字樣，電阻R1的阻值為8 Ω，滑動變阻器R2上標有“10 Ω 2 A”的字樣。求：

(1)小燈泡L正常工作時的電阻;

(2)開關S1與S2都斷開，S閉合時，R1在10 min內產生的熱量;

(3)當開關S1、S2、S都閉合，電流表的示數為1.5 A時，R2消耗的電功率。

【答案】：(1)12 Ω (2) 432 J (3)6 W

焦耳定律適用于任何電路嗎

焦耳定律 適用于所有電路

對于純電阻電路可推導出：Q=W=PT;Q=UIT;Q=(U^2/R)T

也就是說Q=I²RT適用任何電路

而推導公式只適用于純電阻電路

焦耳定律的適用范圍

1.普遍適用 2.焦耳定律是計算電流經過用電器時產生的熱量，它既適用于純電阻電路，也適用于非純電阻電路，所以說是普遍使用的。它的大小與電流的二次方成正比，跟電阻成正比，跟時間也成正比。 3.但是如果是非純電阻電路，是不能用歐姆定律把電流換成其他表達式的。純電阻電路是可以隨便換的。 焦耳定律的適用范圍 焦耳定律適用范圍很廣，所有有關電路的問題都適合于焦耳定律，公式有三種：Q=I^2Rt，推到公式：Q=UIt和Q=U^2/R×t，前者適用于所有電路問題，而推到公式只適用于純電阻

焦耳定律和歐姆定律的區別

歐姆定律是表示電壓、電流、電阻之間的關系，而焦耳定律是研究電路中因電阻的存在而引起的電能損耗與電流、電阻間的關系 。歐姆定律只適合純電阻電路，比如電熱絲 。

歐姆定律：

歐姆定律是指在同一電路中，通過某段導體的電流跟這段導體兩端的電壓成正比，跟這段導體的電阻成反比 。該定律是由德國物理學家喬治·西蒙·歐姆1826年4月發表的《金屬導電定律的測定》論文提出的 。隨研究電路工作的進展，人們逐漸認識到歐姆定律的重要性，歐姆本人的聲譽也大大提高 。為了紀念歐姆對電磁學的貢獻，物理學界將電阻的單位命名為歐姆，以符號Ω表示 。詹姆斯·麥克斯韋詮釋歐姆定律為，處于某狀態的導電體，其電動勢與產生的電流成正比 。因此，電動勢與電流的比例，即電阻，不會隨著電流而改變 。在這里，電動勢就是導電體兩端的電壓 。參考這句引述的上下文，修飾語“處于某狀態”，詮釋為處于常溫狀態，這是因為物質的電阻率通常相依于溫度 。根據焦耳定律，導電體的焦耳加熱(Jouleheating)與電流有關，當傳導電流于導電體時，導電體的溫度會改變 。電阻對于溫度的相依性，使得在典型實驗里，電阻相依于電流，從而很不容易直接核對這形式的歐姆定律 。