焦耳定律及其应用
中考物理知识点焦耳定律
中考物理知识点焦耳定律焦耳定律是描述电流通过导体时导体发热的规律，也称为电流热效应。
该定律表明，通过电流i的导体上的热量P和导体电阻R、电流i以及导体的时间t有关。
它的数学表达式为：P=i^2*R*t其中，P表示导体上产生的热量，单位为焦耳(J)；i表示电流的大小，单位为安培(A)；R表示导体的电阻，单位为欧姆(Ω)；t表示电流流过导体的时间，单位为秒(s)。
焦耳定律的应用非常广泛，不仅在物理学中有重要意义，而且在日常生活和工程技术中也有很多实际应用。
以下是几个常见的应用：1.电热水壶：电热水壶通过将电流通过导体丝圈加热水。
根据焦耳定律，导体丝圈的电阻和电流大小决定了加热水的功率，从而决定了烧水的速度。
2.电烤箱：电烤箱的工作原理也是利用焦耳定律。
通过将电流通过导体丝加热空气，然后把热量传递给食物。
3.电吹风：电吹风利用焦耳定律产生热风。
通过将电流通过导体丝，导体丝会产生热量。
然后这个热量会传递给空气，使得空气加热，形成热风。
4.电热毯：电热毯中的发热体实际上就是一根电阻丝，通过把电流通过电阻丝，使得电流产生热量。
热量会传导到被加热物体，使其保持温暖。
5.电灯泡：电灯泡通过将电流通过灯丝加热，使其发出可见光。
根据焦耳定律，电灯泡的功率与电阻和电流的平方成正比。
总之，焦耳定律是描述电流通过导体时导体发热的基本定律。
它在生活中有很多实际应用，如电热水壶、电烤箱、电吹风、电热毯和电灯泡等。
理解和掌握焦耳定律对于理解电热设备的工作原理和使用方法非常重要。
焦耳定律与电功的计算方法与应用
焦耳定律与电功的计算方法与应用电功是电能转化为其他形式能量的过程中所做的功，它在电力工程中具有重要的应用价值。
而焦耳定律则是计算电功的基本原理。
本文将介绍焦耳定律的原理及其在电功计算中的应用方法。
焦耳定律是由英国物理学家焦耳在19世纪初提出的，它描述了电流通过电阻产生的热量与电流强度、电阻值以及时间的关系。
根据焦耳定律，电功可以通过以下公式进行计算：W = I^2 * R * t其中，W表示电功，I表示电流强度，R表示电阻值，t表示电流通过电阻所用的时间。
这个公式告诉我们，电功与电流强度的平方成正比，与电阻值和时间成正比。
焦耳定律的应用非常广泛。
在电力工程中，我们经常需要计算电器设备消耗的电功，以便评估其能源利用效率。
例如，当我们使用电热水壶加热水时，可以根据焦耳定律计算出加热水所消耗的电功。
通过这种方式，我们可以选择更节能的电器设备，从而降低能源消耗。
除了能源利用效率评估，焦耳定律还可以应用于电线的选型和散热设计。
根据焦耳定律，电线的电功损耗与电流强度和电阻值成正比。
因此，在设计电线时，我们需要根据实际的电流强度和电阻值计算出电功损耗，以确保电线不会过热。
同时，我们还可以根据焦耳定律计算出电线的散热量，从而选择合适的散热设备，保证电线的正常运行。
焦耳定律的应用还可以扩展到电子元件的工作温度计算。
电子元件在工作过程中会产生一定的电功损耗，这会导致元件温度升高。
根据焦耳定律，我们可以计算出电子元件的功率损耗，从而估算其工作温度。
通过这种方式，我们可以及时发现并解决元件过热问题，确保电子设备的正常运行。
总结起来，焦耳定律是计算电功的基本原理，它描述了电流通过电阻产生的热量与电流强度、电阻值以及时间的关系。
在电力工程中，焦耳定律被广泛应用于能源利用效率评估、电线选型和散热设计以及电子元件的工作温度计算等方面。
通过合理应用焦耳定律，我们可以提高能源利用效率，确保电器设备的安全运行。
焦耳定律及其应用
第十一讲 焦耳定律及其应用知识点归纳：1、电流的热效应的影响因素:电流、电阻和通电对间2、电流热效应的应用:如电炉、电热毯、电熨斗、电烤箱等．3、焦耳定律:电流在导体上产生的热量与电流平方成正比，与电阻成正比，与通电时间成正比，即：Q=I 2Rt 。
4、电热的利用和防止：①电流的热效应应用，如电烤箱、电热毯、电炉子、电灯等；②电视机等电器长时间工作，会使后壳积聚较多的热量，从而影响寿命，需要散热公式运用：例1：某导体的电阻是2Ω，通过2A 的电流时，10s 产生多少热量？练习：（1）某导体的电阻是1Ω，通过200mA 的电流时，多少min 产生热量24J ？（2）某导体的电阻是1Ω，通过多少mA 的电流时，5min 能产生12J 的热量？典型例题1．某电炉上标有“220 V ，1 000 W ”的字样，把它接在220 V 的电路中，则该电炉正常工作1 h ，产生多少热量？电炉丝的电流是多少？电炉丝的电阻是多少？电功率 电功物理意义 表示电流做功的快慢 表示电流做功时消耗电能的多少定义 电流单位时间内所做的功电流所做的功符号 P W单位 瓦特（w ）焦耳（J ）、度（Kw ·h ）（1度=1Kw ·h=3.6×610J ）公式（1）P=W/t （P 、W 、t 三者知二求一） （2）P=UI （P 、U 、I 三者知二求一） （3）P=2I R （P 、I 、R 三者知二求一, 多用于串联电路，只用于纯电阻电路）（4）P=2U R（P 、U 、R 三者知二求一,多用于并联电路，只用于纯电阻电路）（1）W=Pt （W 、P 、t 三者知二求一） （2）W=UIt （W 、U 、I 、t 四者知三求一） （3）W=2I Rt （W 、I 、R 、t 四者知三求一，只用于纯电阻电路）（4）W=2U t R（W 、U 、R 、t 四者知三求一，只用于纯电阻电路）联系P=W/t2．小明同学的玩具电动车上，有一微型直流电动机，小明将它接在图示的电路中，闭合开关后，移动变阻器的滑动片P。
焦耳定律及其应用
焦耳定律及其应用一、电流通过以上用电器会将消耗的电能全部上周六，张伟同学的爸爸出门前嘱咐他好好写作业，不要看电视。
爸爸转化成____________回来时看到他在认真写作业，电视机也没打开，很高兴。
可是后就发现，张伟刚看过电视。
用手一摸电视机后盖谁知道他爸是根据什么道理判定的吗？生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。
电流通过以上用电器会将消耗的电能转化成电流的热效应：电流通过导体时电能转化成热能的现象。
___________二、焦耳定律实验(电热与电阻关系)看下面的现象:与电阻的关系条件：等量煤油，电流相同,通电时间。
相同，甲瓶中铜丝电阻小于乙瓶为什么电炉丝热的发红，而导线却几中镍铬合金丝电阻乎不发热？现象：乙瓶中温度上升的多问题: 电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关？结论：电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。
猜想：与电阻、电流、通电时间有关。
1(电热与电流和时间的关系) 焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟结论：在通电时间一定、电阻相同时，电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时通过的电流越大，产生的热量与越多。
间成正比。
公式：Q＝I²Rt电结论：在电阻相同，通过电流相同，焦耳流通电时间越长，产生热越多。
(1818－1889) 焦耳定律意义：热量电流电阻时间的关单位：系科学靠我们发现、探究、改进---科学永无止境课堂练习【例3】近年来，我国城乡许多地区进行了供电线路改造，改造的内容之一就【例1】电炉丝和导线通过的电流相同。
为什么电炉丝热的发红，而导线却几是把电线换成更粗的，使它的电阻_________，电流在导线上产生的乎不发热？热量_________。
【例4】如图所示是“探究电流通过导体产生热量与导体电阻关系”的实验装置，两阻值分别为R和2R的电阻丝浸在相同质量和相同初温的煤油中，每一烧瓶里各插一支温度计，则闭合开关，经过一段时间，两电阻丝产生热量的多少是通过_______反映出来的；采用这种连接方式的目的是__________。
焦耳定律及应用
防止：很多情况下我们并不希望用电器的温度过 高。电视机的后盖有很多孔，就是为了通风散热， 使用时一定要把防尘的布罩拿开。电视机的 外壳有很多翼状散 热片，使用时与轴 相连的扇叶，也是 为了降温。
电流的热效应：电路通过导 体时电能转化成热，这个现 象叫做电流的热效应。
后来，他们又兴致勃勃地爬上一座高山。只见 远处浓云低垂，隐约能看到闪电，然后才听到滚滚
(接上页）的雷声。这是怎么回事?焦耳用怀表认真 记录下从闪电开始到听到雷声的时间。 开学后，焦耳把自己做的试验都告诉了老师。道尔 顿笑了，说：“这些实验中，只有最后一次你做对 了。”他谆谆告诫焦耳：人们只要掌握了光的速度 和声的速度，就可以从看到闪电到听到雷声的时间， 推断出闪电发生在相距多远的地方。
例题：一根60Ω的电阻丝接在36V的电源上， 在5min内共产生多少热量？
先利用欧姆定律计算出通过电阻丝的 电流，再利用焦耳定律公式计算电流产生 的热量。 解：I=U/R=36/60=0.6A Q=I2Rt=(0.6)2×60×300J=6480J
焦耳定律可以根据电功的公式和欧姆定律 的公式推导出来。
焦耳定律及其应用
想一想
生活中,许多用电器接通电源后, 都伴有热现象产生，用电器散发的 热是从哪里来的呢？
灯泡接入电路中时，灯泡和电线中 流过相同的电流，灯泡和电线都要发热， 可是实际上灯泡热得发光，为什么电线 的发热却觉察不出来？
电路中接入大功率的电炉，电线将 显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚 至引起火灾，这是为什么？
焦耳定律
电流的利用和防止
1．下列电器中，利用电流热效应的是（ B ）
A．电动机 、白炽灯、电烙铁三个用电器上都 标有“220V，60W”字样，正常工作时，相同
焦耳定律及应用
1焦耳定律及应用一、焦耳定律1•电流的热效应：电流的热效应是指电流通过导体时电能转换为热能。
焦耳定律是说明传导 电流将电能转换为热能所满足的规律。
2•内容：电流通过导体产生的热量与电流的二次方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时 间成正比。
3.公式:Q = I $ Rt其中：Q ――焦耳热一一 J ; I ――电流一一 A ； R ――电阻一一 门；t ――时间一一 s （1）由公式可知， 1J =(1A)2 1V 1s（2）结合欧姆定律 2l= ，可得Q=Ult= t = PtR R 2 U（3）注意：纯电阻电路中，求焦耳热，可用公式 Q =|2Rt =Ult 工人t =P ・t 中任意一个R（具体用哪个公式解题较快应根据具体题目分析。
一般的，如果几个电阻串联或电流相等时2 U 2用公式Q=l Rt 分析较快；如果几个电阻并联或电压相等时用公式 Q t 分析较快）；R 2Q = l Rt 求解。
相应的，如果求纯电阻用电器的 热功率，可用公式f “ WUl 」2中任意一个；求非纯电阻用电器的热功率，只能用R公式P 热=l 2R 求解。
二、应用利用电流的热效应可以制成各种电热器， 女口：电烙铁、电熨斗、电炉、电烤箱、热水器、 电孵化箱等。
1.求纯电阻用电器的焦耳热或热功率2 U 2焦耳热：Q = I 2Rt = Ult t = P tR 2 U “热功率：P 热=1 2R =UI R 2.关于非纯电阻用电器的计算①焦耳热：Q=l 2Rt 热功率：P 热二l 2R对于非纯电阻电路，求焦耳热只能用公式②电功：W 二Ult电功率：P出UI t③机械能：W机=W -Q 机械功率：P机二P-F热④机械效率：严几100%』100%W P2。
焦耳定律在物理学中的应用
焦耳定律在物理学中的应用焦耳定律是物理学中一个非常基础的定律，其描述了电流通过电阻时会被转化为热量的过程。
这个定律可以用来计算电器元件的能量损耗和发热，并且在很多实际应用中都有重要的作用。
1. 焦耳定律的基本概念焦耳定律又称为热效应定律，它描述了电流通过电阻时会被转化为热量的过程。
根据焦耳定律，电流的强度和电阻的大小决定着热量的产生速率。
具体来说，当电流I通过一个电阻为R的电器元件时，其产生的热量Q等于电流的平方乘以电阻和时间的乘积，即：Q = I²Rt其中，Q表示热量的单位焦耳（J），I表示电流的单位安培（A），R表示电阻的单位欧姆（Ω），t表示时间的单位秒（s）。
2. 焦耳定律的应用焦耳定律在物理学中有广泛的应用，下面我们来看一些实际的例子。
2.1 电路中的能量损耗在一个电路中，由于电器元件的电阻存在，电流流过时会产生能量的损耗。
根据焦耳定律，电器元件所产生的热量是与电流的平方成正比的，因此在大电流通过时会产生更多的热。
这个现象被广泛应用于电路中的保险丝设计，在过流时自动切断电路以避免电器损坏。
2.2 电池的放电当一个电池放电时，电流通过电路产生了一定的热量。
这个热量可以用焦耳定律来计算，同时也可以帮助我们设计和优化电池的工作参数，如放电时间、输出功率等。
2.3 电器元件的发热电器元件在工作时也会产生热量，这个热量可以用焦耳定律来计算。
例如，炉具、加热管等家用电器都是利用电器元件发热以完成加热的过程。
2.4 电器元件的散热由于电器元件产生的热量必须散发出去，因此散热设计是电器元件设计中非常重要的一环。
根据焦耳定律，电流的大小和电阻的大小决定了电器元件的热量产生速率，而散热的效果则决定了热量散发速率。
因此，针对不同的电器元件，需要设计相应的散热方案和具体的散热器。
3. 结论总之，焦耳定律在物理学中的应用非常广泛，其可以用于计算电器元件的能量损耗和发热、优化电池工作参数、设计散热方案等。
《焦耳定律及其应用》课件
焦耳定律在日常生活中的应用
• 电热水壶加热水源 • 电风扇散热降温 • 电热毯提供温暖 • 电子烤箱烘烤食物 • 电烫斗熨烫衣物
总结和回顾
在本课件中，我们详细介绍了焦耳定律的概念、公式和原理，以及它在工程和生活中的广泛应用。通过理论与 实例相结合，我们希望您对焦耳定律有了更深刻的理解，并能灵活运用于实际问题。
《焦耳定律及其应用》 PPT课件
通过本课件，我们将深入介绍焦耳定律的工作原理和应用领域，并通过丰富 的实例与图像，帮助您更好地理解和应用该定律。
焦耳定律的介绍
1 能量转化规律
焦耳定律描述了能量在电路中的转化和传递 规律，揭示了电流通过电阻时会产生热量。
2 定义和发现
该定律由英国物理学家詹姆斯·普雷斯科特·焦 耳在19世纪提出，他的实验结果揭示了电热 现象的真相。
焦耳定律在工程中的应用
电路设计
工程师利用焦耳定律计算电流流过电阻时产生 的热量，从而合理设计电路和散热系统。
电子仪器
仪器的电阻元件设计和校准基于焦耳定律，保 证仪器的准确度和稳定性。
电热设备
工业领域中的电热设备，如熔炉、电热管等， 都依靠焦耳定律进行能量转化和计算。
能源管理
通过焦耳定律，工程师能够对能源的使用和转 化进行分析和优化，提高能源利用效率。
焦耳定律的公式和原理
公式
电功率 P = I2 × R
原理
电流通过电阻产生热量，热量的产生量与电流强 度的平方成正比。
焦耳定律的应用领域
电子电路设计
焦耳定律在电子电路设计中起着 重要作用，帮助工程师计算能量 转化和电阻选择。
电加热技术
焦耳定律指导着电加热技术的应 用，例如电炉、电暖器和电热水 器等。
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第四节焦耳定律及其应用
导学目标知识点：
1、知道电流的热效应。
2、知道焦耳定律、会探究电流的热效应与哪些因素有关。
3、知道电热的利用和防止。
导学方法：实验探究法、讨论法
课时：1课时
导学过程
课前导学
1、，这个现象叫做电流的热效应。
2、电流通过导体产生的热量跟成正比，成正比，
成正比，这个规律叫做焦耳定律。
3、焦耳定律的表达式是：。
课堂导学
一、认识电流的热效应、电热器
1、电流通过导体时将能转化为，这种现象叫做。
2、电热器：利用电器为电热器。
它们有一个共同的组成部分叫.它由的材料制成。
〔思考讨论〕：电炉丝工作时，电炉丝与它的连接导线通过的电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？电流通过导体产生的热的多少跟什么因素有关？二、探究电热大小的影响因素
1、猜想：电流通过导体产生的热可能与
有关；
2、大家猜想电热的多少跟几个因素有关，那么我们实验研究时就
要采取。
3、实验时怎样来反映电流产生的热的多少？
方法：
4、实验参考电路图。
5、按照设计好的实验方案进行实验。
实验现象：(1)闭合开关后发现，甲瓶中的温
度计升温快些，而甲、乙两瓶
和相等，表明：。
(2)观察同一个煤油瓶，通过改变通入的电
流，通电相同时间后，观察温度计的示数升高情况。
实验表明。
(3)观察同一个煤油瓶，改变通电时间，发现电流和电阻相同时，
通电时间越长，电流产生的热。
6、综合得到焦耳定律：
(1)
这个规律叫做焦耳定律。
(2)表达式为：
公式中各符号的意义及单位
符号 意义 单位 符号 意义 单位 Q ------ ----- R ------ ----- I ------ ----- t ------ ----- 理论推导焦耳定律表达式。
运用焦耳定律解释课前提问，并分析发热体为什么要用电阻率的的材料制成。
例题：一根60欧的电阻丝接在36V 的电源上，在5分钟内产生多少热量？ 三、电热的利用和防止 1、学生列举生活中利用电热的例子 2、学生列举生活中我们是通过那些措施防止电热带来的危害的。
教师引导、学生归纳小结 课堂练习：P 102 动手动脑学物理 1、 2 课后练习 1、标有“220V 40W ”电热器安装在220V 的电路中，工作100s 后，所消耗的电能是 J ，通过电热器的电流是 A ，产生的热量是
J 。
2、下列电器中，不属于电热器的是 （ ）
A ．电饭锅 B.电熨斗 C.电风扇
D.电烤炉
3、家庭电路使用的电炉，电炉丝与导线是串联的，当电炉丝发热
发红时，连接导线却不热，这是因为 （ ）
A.通过电炉丝电流比通过连接导线的电流大
B.通过电炉丝电流比通过连接导线的电流小
C.电炉丝两端电压比连接导线两端电压小
D.电炉丝的电阻比两节导线的电阻大
4、下列情况中防止电热危害的是 （ ） A.电视机背后有散热窗 B.家电长时期不使
用，隔一段时间要通电一次 C.家庭电路一般安装的漏电保护器 D.大型爆破工程用电热引发炸药 5、某导体的电阻是2欧姆，通过2A 的电流时，1分钟产生多少焦耳的热量？ 6、一只额定功率是450W 的电饭锅，在220V 的额定电压下使用，每分钟产生多少焦耳的热量？。