焦耳定律是
2.5 焦耳定律
电功和电功率、电热和热功率
1.电功:
W IUt
W 2.电功率: P IU t 2 3.电热: Q = I Rt Q 2 4.热功率: P I R t
对纯电阻电路: 电功=电热 电功率=热功率 对非纯电阻电路: 电功>电热 电功率>热功率
电功、电功率的计算
1、用电器正常工作的条件：
1、一个电炉额定电压为220V，额 定功率为800W，如果接入110V电 路中，实际消耗的功率为多大?
200W
2、下图所示的电路中，三电阻串联，其 阻值R1=2Ω，R２=3Ω，R３=6Ω，电路总 电压为U，各电阻消耗的功率分别为P1、 P2、P3，则 P1：P2：P3等于( )A A、2：3：6 R3 R2 R1 B、6：3：2 C、1：2：3 D、3：2：1
W其
W
IUt
＞
电功：W= IUt
电功率：P = IU
I2Rt 电热：Q=I2Rt 热功率：P热=I2R
电功和电功率、电热和热功率
一、电功W 定义：电场力(或电流)所做的功. 公式：W=IUt 单位：J 1kWh=3.6×106J 二、电功率P 定义：单位时间内电流所做的功 公式：P=W/t=IU 单位：W kW
所以，正确选项为C、D．
例2、对计算任何用电器的热功率 都适用的公式是 ( )
Ａ．P I R
2
U Ｂ．P R
2
Ｃ．P UI
Q Ｄ．P t
Q I2R 计算热功率的普适公式为:P t
例3、一个电动机，线圈电阻是0.4 ，当它两端 所加的电压为220V时，通过的电流是5A。这台 电动机每分钟所做的机械功有多少?
电流通过导体时产生的热量与 哪些因素有关呢?
第五节焦耳定律
R0
课堂练习
B 1．一台直流电动机的电枢线圈的电阻是R，其额定电压是U， 额定功率是P，那么它正常工作时的电流( ) A．等于P/U，且大于U/R B．等于P/U，且小于U/R C．等于P/U，也等于U/R D．不等于P/U，但等于U/R
分析： 对电阻丝：不变量电， 阻 q I , t W qU IUt I2 Rt q 2R W qU t
解析：1.设电阻丝的 电阻为R，
2 q q R 2 由W I Rt, I 得：W t t W2 q 2 W2 16 2 2 W2 32J W1 q1 8 4
解：1.电动机停止转 动，相当于纯电阻电路 U 1 线圈电阻r 1 Ω 2Ω I1 0.5
2.电动机正常转动， 为非纯电阻电路 输入功率P I 2 U 2 2 15W 30W 热功率 P热 I2 2r 8.0W 输出功率P出 P P热 22.0W
练习.如图所示，电路电压为60V，内阻不计，电阻R＝2Ω，电 动机的内阻R0＝1.6Ω，电压表的示数为50V，电动机正常工 作，求电动机的输出功率． 分析： 1.P=IU 2.求出通过电动机的电流I
特别提醒
解决电动机问题注意分两种情况： 1．当电动机正常工作时，要分别搞清电动机的总功率、输 出功率和热功率． 2．当电动机因故障或其他原因不转动时，相当于一个纯电 阻电路．
电动机三功率 P总 P入 IU P热 I2R P出 P入 - P热 功 率 关 系 ：入 P P热 P出 电动机的两种情况 （ 1） 正 常 工 作 P P热 P出 入 （ 2） 卡 机 （ 通 电 不 转 动） 相当于纯电阻电路 电动机的一个效率η P出 P入
第4节焦耳定律
原因：导线电阻远小于电炉丝电阻，产生的热量少。
电热的利用和防止
1.电热的利用：电热水器、电饭锅、电熨斗、电孵化 器等。 2.电热的防止：电视机后盖的散热窗、电脑主机里面 的小电风扇等。
1.电流的热效应是电流通过导体时_电__能__转化成_内_能__的 现象。电热器是利用电流的_热__效__应__制成的加热设备。 2.在研究“电流产生的热量跟电流的关系”的实验 中，应保持_电__阻__、时__间___一定，用_滑__动__变__阻__器__改变电 阻丝的电流。
3.一根60Ω的电阻丝接在36V的电源上,在5min内共产生 多少热量？
解：通过电阻丝的电流为：I U 36V 0.6A
R 60
电流产生的热量为： Q=I2Rt=[(0.6)2×60×5×60]J=6480J
4、小明仔细观察家中的电视机、电风扇、白炽灯和节能灯， 发现它们上面都标有“220V 40W”的字样，若它们 都在额定电压下工作相同的时间，则产生热量最多的是
（A） A.白炽灯 B.节能灯 C.电风扇 D.电视机
1.电流的热效应与电阻大小的关系 2.电热的利用和防止
热水器
饮水机
电熨斗
电烤箱
加热器
我发现 我要问
电炉丝和导线通过的电流相 同。为什么电炉丝热得发红， 而导线却几乎不发热？
电流通过导体时产生热的 多少跟什么因素有关？
我会猜
与电阻、电流、通电时间 有关
设计实验:电流通过导体时产生的热的多少与电阻的 关系（控制变量法 转换法） 1.将一段铜丝与一段镍铬合金丝串联,并粘上等量的 凡士林,通过观察凡士林熔化所用时间的长短进行比 较.(加热固体)
焦耳定律定义
焦耳定律定义焦耳定律，即电流定律，是19世纪四十年代由法国物理学家埃利斯·吉奥尔耳·莫科夫·焦耳提出的一条电学定律。
该定律认为，当在一条导线上的两个端口之间通过电势差时，会流动恒定的电流，且其大小与电势差成正比，与导线的长度、截面积和电阻等其他条件无关。
焦耳定律是理解电路中电流的重要依据，它表明，在相同的电势差作用下，不同导体的电流是不同的，受到电阻的影响，也就是说，电流与电阻是成反比的。
用数学的语言描述，焦耳定律可以写成：I=U/R，其中I表示电流，U表示电势差，R表示电阻。
埃利斯·吉奥尔耳·莫科夫·焦耳提出的“电流定律”是电子技术发展的一个重要基础，它是我们理解电路中电流变化的重要依据，用于计算电流、电阻和电势差之间的关系以及电路中电流变化的大小。
焦耳定律的另一个重要性质是恒定电势差，即当电流通过导线时，其首尾端口之间的电势差应当保持不变，以便保证电流的恒定性。
焦耳定律还将电流和电势差的关系与导线的导电性能紧密联系起来，它引出了“电阻定律”，即电阻的大小与导线的长度、截面积有关，并且电阻可以用电阻器来模拟，从而为进一步理解电路中电流的变化提供了依据。
另外，由于电流的大小受电阻的影响，所以根据焦耳定律，当我们改变导线的电阻时，导线上电流的大小也会随之改变，因此焦耳定律也为电路中电流的控制提供了依据。
此外，由于焦耳定律的存在，使得电路中的电流成为可测量的量，从而有助于我们更好地理解电路中的电流分布，开展更深入的电路研究，从而推动电子技术的发展。
总之，焦耳定律是解释电路中电流的重要依据，是理解电路中电流变化的重要指导思想，它是电子技术发展的一个重要基础，也是电路中电流的控制和研究的有力支持。
焦耳定律的定义
焦耳定律的定义全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：焦耳定律是物理学中的一个重要定律，它描述了热量和功的关系，也被称为能量守恒定律。
该定律是19世纪初由英国物理学家詹姆斯·普雷斯科特·焦耳发现并首次提出。
焦耳定律的表达式如下：当一定量的能量转化为热量时，转化的热量与能量的转化程度成正比。
即热量Q等于能量E乘以比例常数J，即Q=JE。
其中J即焦耳定律中的焦耳系数，也被称为热学等效。
焦耳系数是一个物体本身的属性，取决于物体的质量、材料特性等因素。
焦耳定律的实际应用非常广泛，特别在工程和工业领域中。
比如在热力学和热工程中，焦耳定律被用来分析热量的传递和转化过程，以实现能量的高效利用。
在动力学和机械工程中，焦耳定律也被用来计算机械能转化的热量损失。
焦耳定律还可以帮助我们理解一些日常生活中的现象。
比如烧水加热的过程中，焦耳定律可以帮助我们计算热量的转化过程，从而控制加热的时间和能量消耗。
又如温室效应和全球变暖中，焦耳定律可以帮助我们分析地球表面的热量平衡，从而深入理解气候变化的原因和机制。
焦耳定律是研究能量转化和热力学过程的基础定律，具有重要的理论和实际意义。
掌握焦耳定律可以帮助我们更好地理解能量转化和热量传递的规律，促进热工学和热力学领域的发展。
随着科学技术的不断进步和应用领域的不断拓展，焦耳定律将继续在各个领域发挥重要作用，为人类生活和科学研究提供更多的有益帮助。
第二篇示例：焦耳定律是物理学中一个重要的定律，也被称为热力学第一定律，它表明了能量守恒的原理。
焦耳定律是19世纪英国物理学家詹姆斯·普雷斯科特（James Prescott Joule）发现的，他通过实验验证了能量不会凭空消失或增加，只会在物质之间传递和转化的观点。
焦耳定律的简单形式可以用以下的公式表示：\[ Q = mc\Delta T \]Q是传递的热量，单位是焦耳（J）；m是物质的质量，单位是千克（kg）；c是物质的比热容，单位是焦耳/千克·摄氏度（J/kg·℃）；ΔT是温度的变化，单位是摄氏度（℃）。
7.焦耳定律
第7讲焦耳定律姓名____________★知识要点★1、焦耳定律焦耳通过大量实验精确地确定了电流产生热量跟电流强度、电阻和时间的关系：电流通过导体产生的热量，跟电流强度的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比。
即：Q=I2Rt。
它适用于任何用电器热量的计算。
在仅有电流热效应存在的电路中（纯电阻电路），电能全部转化成了内能，而没有转化为其他形式的能，这时电流产生的热量等于电流所做的功。
即：Q=W。
再根据W=UIt和U=IR可推导得出Q=I2Rt。
焦耳定律的公式也可以表述为Q=U2t/R，用它解决某些问题比较方便，但必须注意它适用于只存在电流热效应的电路中。
问：观察上图，请判断这样使用插线板是否安全，可能导致怎样的后果？请简述理由。
2、电功和电热的关系:纯电阻电路：电阻R,电路两端电压U,通过的电流强度I。
电功:W= , 电热:Q= ，电热和电功的关系；表明:在纯电阻电路中,电功电热。
也就是说电流做功将电能全部转化为电路的非纯电阻电路：电流通过电动机M时：电功:W= ，电热:Q= ，电热和电功的关系： =机械能+ 。
表明: 在包含有电动机,电解槽等非纯电阻电路中,电功仍 UIt,电热仍I2Rt，但电功不再等于电热而是电热了。
3、探究课题：研究电流产生的热量与哪些因素有关装置及原理：组装了如图所示的实验装置，在两个相同的烧瓶中装满煤油，瓶中各放一根电阻丝，甲瓶中电阻丝的电阻比乙瓶中的大。
通电后电流通过电阻丝产生热量使煤矿油的温度升高，体积膨胀，煤油上升的高度越。
实验过程：①接通电路一段时间，比较两瓶中的煤油哪个上升得高，实验结果是：瓶中的煤油上升得高。
这表明，电阻越大，产生的热量越多。
②在两玻璃管中的液柱降回原来的高度后，调节滑动变阻器，加大电流，重做上述实验，通电时间与前次相同。
在两次实验中，比较甲瓶（或乙瓶）中的煤油哪次上升得高。
实验结果：在第二次实验中，瓶中煤油上升得较。
这表明，电流越大，电流产生的热量越多。
什么是欧姆定律和焦耳定律
什么是欧姆定律和焦耳定律？
欧姆定律和焦耳定律是电学中两个重要的定律，用于描述电路中电压、电流和电阻之间的关系。
欧姆定律是指在恒温条件下，电阻的电流与通过该电阻的电压成正比。
即电压和电流之间的比例关系。
欧姆定律的数学表达式为：
V = I * R
其中，V表示电压，I表示电流，R表示电阻。
欧姆定律表明，当电压施加在电阻上时，电流的大小与电阻的比例成正比。
这个比例常数就是电阻的阻值。
欧姆定律的实质是电压施加在电阻上产生的电场力与电荷的流动速度之间的平衡关系。
焦耳定律是指电阻上消耗的功率与电压和电流的乘积成正比。
即功率和电压、电流之间的关系。
焦耳定律的数学表达式为：
P = I^2 * R = V^2 / R
其中，P表示功率，I表示电流，R表示电阻。
焦耳定律表明，当电流通过电阻时，电阻会消耗一定的电能，这个电能转化为热能，即功率。
功率的大小与电流的平方成正比，与电压的平方成反比。
焦耳定律的实质是电能转化为热能的过程。
欧姆定律和焦耳定律在电路中具有广泛的应用。
欧姆定律可以用于计算电路中的电流和电压关系，帮助我们理解和设计电路。
焦耳定律可以用于计算电路中的功率消耗，帮助我们理解和优化电路的效能。
在物理学教育中的学习材料中，欧姆定律和焦耳定律的概念应该以生动有趣的方式呈现，结合实际应用和实验，让学生能够深入理解和应用这些定律。
同时，可以通过电路图的分析和计算实例来加深学生对欧姆定律和焦耳定律的理解和掌握。
11.焦耳定律
模块11 焦耳定律一、知识提纲电功与电功率电功：①定义：电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压、电路中的电流、通电时间三者的乘积②公式：W=UIt 单位：焦耳符号：J电功率：①定义：电流所做的功跟完成功所用时间的比值②公式：P=W/t=UI 单位：瓦特符号：W③物理意义：电功率是衡量用电器做功快慢的物理量④额定功率与实际功率焦耳定律与热功率焦耳定律：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：Q=I2Rt热功率：①概念：单位时间内发热的功率②公式P热=Q/t=I2R纯电阻电路与非纯电阻电路功率及做功纯电阻电路：电路中消耗的电能全部转化为电热（内能）的电路W=UIt =I2Rt P=UI= I2R非纯电阻电路：电路消耗的电能不能完成转化为内能，还有一部分转化为其他心事的能W=UIt >I2Rt P=UI>I2R二、基础知识巩固（一）电功与电功率例1.下列说法正确的是()A．家庭生活中，常说的“1度”电，指的是电功率的单位B．功率是1千瓦的空调正常工作一个小时所消耗的电功是1度C．1度等于1 000焦耳D．1度等于3.6×106瓦例2．对于连入电路的不同灯泡，亮度大的灯泡是()A．通过的电流大的灯泡B．两端电压大的灯泡C．电阻大的灯泡D．消耗电功率大的灯泡例3．如图1所示为甲、乙两灯泡的I－U图像，根据图像，计算甲、乙两灯泡并联在电压为220 V的电路中，实际发光的功率约为( )A．15 W、30 W B．30 W、40 WC．40 W、60 W D．60 W、100 W图1例4．一个电阻接到某电路后，消耗的功率为110 W，通过3 C的电荷量时，有330 J的电能转化为内能，则以下说法正确的是()A．电阻所加电压为330 V B．通过电阻的电流为1 AC．电阻通电时间为3 s D．这个电阻的阻值为110 Ω(二)焦耳定律与热功率例5．下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是() A．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多B．W＝UIt适用于任何电路，而W＝I2Rt＝U2R t只适用于纯电阻电路C．在不是纯电阻的电路中，UI＞I2RD．焦耳热Q＝I2Rt适用于任何电路例6.在一根导线两端加上一定的电压，每秒内发出一定的热量，今将这根导线均匀地拉长为原来的n倍后，再加上同样的电压，则这根导线每秒所产生的热量是原来的倍.（）A. nB. n2C.1/nD.1/n2（三）纯电阻与非纯电阻电路例7. 家庭用的电吹风中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风将头发吹干，设电动机线圈的电阻为R1，它与电阻为R2的电热丝相串联，接到交流电源上。
焦耳定律
焦耳定律是一个实验定律，它的适用范围很广。
遇到电流热效应的问题时，例如要计算电流通过某一电路时放出热量；比较某段电路或导体放出热量的多少，即从电流热效应角度考虑对电路的要求时，都可以使用焦耳定律。
从焦耳定律公式可知，电流通过导体产生的热量跟电流强度的平方成正比、跟导体的电阻成正比、跟通电时间成正比。
若电流做的功全部用来产生热量。
即W=UIt。
根据欧姆定律，有W=I^2;Rt。
需要说明的是W=U^2;/Rt和W=I^2;Rt不是焦耳定律，它们是从欧姆定律推导出来的，只能在电流所做功将电能全部转化为热能的条件下才成立(纯电阻电路）。
例如对电炉、电烙铁这类用电器，这两公式和焦耳定律才是等效的。
使用焦耳定律公式进行计算时，公式中的各物理量要对应于同一导体或同一段电路，与欧姆定律使用时的对应关系相同。
当题目中出现几个物理量时，应将它们加上角码，以示区别。
注意：W=UIt=Pt适用于所有电路，而W=I^2;Rt=U^2;/Rt只用于纯电阻电路（全部用于发热）。
实验原理焦耳定律是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律。
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。
采用国际单位制，其表达式为Q=I^2*Rt或热功率P=I^2*R其中Q、I、R、t、P各量的单位依次为焦耳、安培、欧姆、秒和瓦特。
焦耳定律是设计电照明，电热设备及计算各种电气设备温升的重要公式。
焦耳定律在串联电路中的运用: 在串联电路中,电流是相等的,则电阻越大时,产生的热越多. 焦耳定律在并联电路中的运用: 在并联电路中,电压是相等的,通过变形公式,W=Q=PT=U2/RT.当U定时,R越大则Q越小. 需要注明的是，焦耳定律与电功公式W=UIt只适用于纯电阻电路，即只有在像电热器这样的电路中才可用Q=W=UIt=I^2Rt=U^2t/R。
另外，焦耳定律还可变形为Q=IRQ（后面的Q是电荷量，单位库仑（c））。
焦耳定律公式和电功计算公式
焦耳定律公式和电功计算公式
马克斯·弗里德曼·福克纳（Maxwell Faraday）电学定律的发明，为电学的发展提供了
一个理论基础，这就是福克纳焦耳定律。
福克纳焦耳定律在构成电流电路时提供了一种描
述电流的有效方法，它也可以用来计算电压的变化，计算电功和功率等。
福克纳焦耳定律推导出来的公式是：
▼
∆Φ=E·∆t
其中，Φ是磁感应方量，即穿过磁感应循环的电压；E是电势差；∆t是通过磁感应循环
的时间。
电功计算公式：
▼
W=V·I·t
其中，W表示电功，单位是瓦特；V表示电压，单位是伏特；I是电流，单位是安培；t是
时间，单位是秒。
因此，福克纳焦耳定律和电功计算公式是计算电功的有效工具，可以准确地描述和计算电
路中的电子及电压的变化，确保电路的稳定性并实现效率最大化。
电动机、发电机和其他
电气电子设备的许多故障，也可以通过福克纳焦耳定律和电功计算公式来查找解决方案。
此外，这些公式在研究发电厂物理机理、汽车电子节能和各种电动系统驱动机构中也发挥
重要作用。
总体而言，福克纳焦耳定律和电功计算公式已经成为现代高科技电子设备的重要参考标准，它的重要性不言而喻。
因此，充分了解和熟悉这些公式，对于从业人员来说是非常重要的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
焦耳定律是
爱默生-弗雷德里克焦耳定律是一个重要的物理学定律，它的核心原理是说假定一件物体受到等量的力，它的两段轨迹的时间是相等的，而不管两段轨迹的距离长短如何。
它首先由德国物理学家爱默生-弗雷德里克（Ernst Freidrich Friedrich）在18-19世纪早期提出，从而得名，当时他是英国著名的伦敦大学物理学教授。
爱默生-弗雷德里克焦耳定律，也叫灰氏定理或等时定理，是17世纪牛顿提出的力学原理，表达的是同样的作用力推动的物体通过相等的时间，不论它走过的路程是多少，它的速度都是相等的。
他的解释却发现这个定理是他的力学模型的一个基础，此定理还解释了影响受力物体的质量对它们的运动的影响。
爱默生-弗雷德里克焦耳定律成为物理学家讨论力学问题的基础，它支持更多的力学原理形成。
爱默生-弗雷德里克焦耳定律有一个非常简单易懂的定义：受等量内力作用，即使物体走过不一定的距离，其所花费的时间也是相等的。
它的另一个重要的原则是就是两个质点在受等量内力作用的情况下，可以让它们以fork =const的速度沿着他们的轨迹移动，而不受它们的质量影响。
即使质量不同，它们仍然能够以相同的速度移动。
爱默生-弗雷德里克焦耳定律是物理学中非常重要的一个定理，在物理学中，它提供了解释物体运动的依据，由于其经典定理的精准性，被广泛应用于科学技术中，如太空船在空间中的运动，地球运动的节奏，卫星的发射及其具体运动等。
它的定理为科学技术及日常生活中的应用奠定了坚实的基础。