焦耳定律練習(xí)題

1、焦耳定律

焦耳定律的數(shù)學(xué)表達(dá)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(shí)間單位為：秒(S);

熱量Q的單位為：焦耳(J);

功率P=I2R也叫發(fā)熱功率。

2、焦耳定律練習(xí)

1.(2016南寧)電爐通電一段時(shí)間后，電爐絲熱得發(fā)紅，而與電爐絲相連的導(dǎo)線幾乎不發(fā)熱，這主要是因?yàn)? )

A.通過導(dǎo)線的電流大于通過電爐絲的電流

B.導(dǎo)線的電阻遠(yuǎn)大于電爐絲的電阻

C.通過導(dǎo)線的電流小于通過電爐絲的電流

D.導(dǎo)線的電阻遠(yuǎn)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(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置。兩個(gè)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(shí)驗(yàn)裝置是為了探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)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(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系

C.通電一段時(shí)間后，左側(cè)U形管中液面的高度差比右側(cè)的大

D.該實(shí)驗(yàn)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(shí)，通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。(甲、乙是完全相同的密閉容器。閉合開關(guān)前，A、B兩U形管內(nèi)液面相平)

①由于電流產(chǎn)生的熱量不易直接測量，因此在實(shí)驗(yàn)中是通過觀察U形管中液面的_____來顯示甲、乙容器內(nèi)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(dǎo)體的電阻產(chǎn)生的熱量較多。由此可知，在電流強(qiáng)度和通電時(shí)間相同時(shí)，電阻越____，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多。

【答案】：①高度差 轉(zhuǎn)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(biāo)有“6V 3 W”的字樣，電阻R1的阻值為8 Ω，滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“10 Ω 2 A”的字樣。求：

(1)小燈泡L正常工作時(shí)的電阻;

(2)開關(guān)S1與S2都斷開，S閉合時(shí)，R1在10 min內(nèi)產(chǎn)生的熱量;

(3)當(dāng)開關(guān)S1、S2、S都閉合，電流表的示數(shù)為1.5 A時(shí)，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(dǎo)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(dǎo)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(jì)算電流經(jīng)過用電器時(shí)產(chǎn)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(shí)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(dá)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(guān)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(qū)別

歐姆定律是表示電壓、電流、電阻之間的關(guān)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(guān)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(dǎo)體的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟這段導(dǎo)體的電阻成反比 。該定律是由德國物理學(xué)家喬治·西蒙·歐姆1826年4月發(fā)表的《金屬導(dǎo)電定律的測定》論文提出的 。隨研究電路工作的進(jìn)展，人們逐漸認(rèn)識到歐姆定律的重要性，歐姆本人的聲譽(yù)也大大提高 。為了紀(jì)念歐姆對電磁學(xué)的貢獻(xiàn)，物理學(xué)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(tài)的導(dǎo)電體，其電動(dòng)勢與產(chǎn)生的電流成正比 。因此，電動(dòng)勢與電流的比例，即電阻，不會(huì)隨著電流而改變 。在這里，電動(dòng)勢就是導(dǎo)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(tài)”，詮釋為處于常溫狀態(tài)，這是因?yàn)槲镔|(zhì)的電阻率通常相依于溫度 。根據(jù)焦耳定律，導(dǎo)電體的焦耳加熱(Jouleheating)與電流有關(guān)，當(dāng)傳導(dǎo)電流于導(dǎo)電體時(shí)，導(dǎo)電體的溫度會(huì)改變 。電阻對于溫度的相依性，使得在典型實(shí)驗(yàn)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 。