❶ 焦耳定律實驗的 原理 器材 步驟 急需!!!!在線等!!
物理書上有
❷ 物理焦耳定律
焦耳定律(Joule's Law),由焦耳提出是定量說明傳導電流將電能轉換為熱能的定律。焦耳的定律作為一個實驗定律。可以廣泛的解決電流熱效應的問題。 其內容是:電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導體的電阻成正比,跟通電的時間成正比。焦耳定律數學表達式:Q=I²Rt(適用於所有電路);對於純電阻電路可推導出:Q=W=Pt;Q=UIt;Q=(U²/R)t
電流通過導體時會產生熱量,這叫做電流的熱效應,而電熱器是利用電流的熱效應來加熱的設備,電爐、電烙鐵、電熨斗、電飯鍋、電烤爐等都是常見電熱器。電熱器的主要組成部分是發熱體,發熱體是由電阻率大,熔點高的電阻絲繞在絕緣材料上製成。
焦耳定律規定:電流通過導體所產生的熱量和導體的電阻成正比,和通過導體的電流的平方成正比,和通電時間成正比。該定律是英國科學家焦耳於1841年發現的。焦耳定律是一個實驗定律,它可以對任何導體來適用,范圍很廣,所有的電路都能使用。遇到電流熱效應的問題時,例如要計算電流通過某一電路時放出熱量;比較某段電路或導體放出熱量的多少,即從電流熱效應角度考慮對電路的要求時,都可以使用焦耳定律。公式如下:
其中Q指熱量,單位是焦耳(J),I指電流,單位是安培(A),R指電阻,單位是歐姆(Ω),t指時間,單位是秒(s),以上單位全部用的是國際單位制中的單位。
從焦耳定律公式可知,電流通過導體產生的熱量跟電流強度的平方成正比、跟導體的電阻成正比、跟通電時間成正比。若電流做的功全部用來產生熱量。即W=UIt。根據歐姆定律,有W=I²Rt。
需要說明的是W=(U^2/R)t是從歐姆定律推導出來的,只能在電流所做功將電能全部轉化為熱能的條件下才成立(純電阻電路)。例如對電爐、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行計算時,公式中的各物理量要對應於同一導體或同一段電路,與歐姆定律使用時的對應關系相同。當題目中出現幾個物理量時,應將它們加上角碼,以示區別。
注意:W=Pt=UIt適用於所有電路,而W=I²Rt=(U^2/R)t只用於純電阻電路(全部用於發熱)。
❸ 高中物理焦耳定律
這並不矛盾
q=it這個公式本來是定義電流的
它的推到過程為:
設一束電荷以速度v運動
vt=L。。。。1
i=q/t。。。。2
聯立1,2得i=qv/L。。。。3
w=qu。。。。。。。。。4
聯立3,4得w=uLt/v即w=uit
書上說的「q=It表示的是通過導體橫截面的電荷量
」其目的是為了表示電荷的速度
能把微觀與宏觀結合很好
❹ 物理關於焦耳定律的 用身邊的一些器材測定電熱水壺的熱效率,並 寫 出熱效率的表達式
記下電熱水壺的功率P,在其中燒一定量的水M,並用溫度計記下初始溫度T1,時間t後,再記下溫度T2,則總功Pt,有用功cM(T2-T1),效率為後者比前者(c為水的比熱)
❺ 如圖所示是研究焦耳定律的實驗裝置.兩個相同的燒瓶都裝滿帶顏色的煤油(未加熱前油麵等高).將阻值大小
通電後電流通過電阻復絲產生熱量制使煤油的溫度升高、體積膨脹、煤油麵上升,是通過煤油麵升高高度判斷電流產生的熱量的多少;
(1)由圖知,兩電阻絲串聯,採用這種連接方式的目的是使通過兩電阻絲的電流相同;
(2)R1>R2,I1=I2,通電時間t相同,由兩玻璃管中的液面可知,電流通過R1產生的熱量多,說明當電流和時間相同時,電阻越大,電阻絲產生的熱量越多;
(3)調節滑片,保持與實驗(2)相同的通電時間,發現兩根玻璃管中的油麵上升的高度均分別比實驗(2)中上升了很多,實驗時對同一個燒瓶的電阻絲,通電時間相同,增大了電流,電流產生的熱量增大,說明在電阻和時間都相同的情況下,電流越大,電阻絲產生的熱量越多.
故答案為:升高高度.(1)電流相等;(2)電流,通電時間,電阻;(3)電阻,時間,電流.
❻ 焦耳定律的實驗原理
焦耳定律是定量說明傳導電流將電能轉換為熱能的定律。1841年,英國物理學家焦耳 發現載流導體中產生的熱量Q(稱為焦耳熱)與電流I 的平方、導體的電阻R、通電時間t成正比,這個規律叫焦耳定律。採用國際單位制,其表達式為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)。焦耳定律在串聯電路中的運用: 在串聯電路中,電流是相等的,則電阻越大時,產生的熱越多。焦耳定律在並聯電路中的運用: 在並聯電路中,電壓是相等的,通過變形公式,W=Q=PT=U2/RT.當U一定時,R越大則Q越小。需要註明的是,焦耳定律與電功公式W=UIt只適用於純電阻電路,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(後面的Q是電荷量,單位庫侖(C))。需要說明的是和不是焦耳定律,它們是從歐姆定律推導出來的,只能在電流所做功將電能全部轉化為熱能的條件下才成立。對電爐、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用電器的放熱問題時,應有,這樣可以減少錯誤。
❼ 焦耳定律的實驗方法
如圖是研究電流通過導體產生的熱量與導體的電阻的關系
因為我們不能直接地觀察到電流到底產生了多少熱量,所以我們通過觀察瓶里的液體溫度(溫度計示數),間接的觀察,這種方法叫做轉換法。
在這個實驗中,一共涉及到三個物理量——電流,電阻和熱量,而我們只需要研究 ,熱量和電阻的關系,所以,我們要保持電流一定(因此我們把兩個電阻串聯)為了不影響結果,這種方法叫做控制變數法。
❽ (2005欽州)如圖是「研究焦耳定律的實驗」裝置,在兩個相同的燒杯中裝滿煤油,瓶中各放一根電阻絲R甲和
通電後電流通過電阻絲產生熱量使煤油的溫度升高,體積膨脹,煤油上升的高版度越高;
①由圖知,兩權電阻絲串聯,R甲<R乙,I甲=I乙,通電時間t相同,
∵Q=I2Rt,
∴電流產生的熱量:
Q甲<Q乙,
∴甲瓶內煤油麵上升的慢些,
②由圖知,兩電阻絲並聯,R甲<R乙 U甲=U乙,通電時間t相同,
∵Q=
U2 |
R |
❾ 如圖所示是用來研究焦耳定律的實驗裝置.(1)實驗採用的是______的研究方法,實驗的設計原理是根據電流
(1)本實驗為得出來熱量與電流的源關系,採用了控制變數法,利用電流的熱效應,通過煤油升溫得出產生的熱量.
(2)甲中電阻大,則由Q=I2Rt得,相同時間內,甲中煤油溫度上長的高,甲中發熱多,故可以推測電流相等的情況下,電阻越大,放熱越多,實驗中控制了電流和時間不變,研究熱量與電阻的關系;
(3)增大電流後發現煤油升高的溫度高,說明電流越大,電阻絲放熱越多,即說明當電阻和通電時間一定時,電流越大,放熱越多.
故答案為:(1)控制變數;熱;
(2)甲;電阻;
(3)多.