焦耳定律练习题

1、焦耳定律

焦耳定律的数学表达式为：Q=I2Rt (适用于所有电路)

公式中电流单位为：安培(A);

电阻单位为：欧姆(Ω);

时间单位为：秒(S);

热量Q的单位为：焦耳(J);

功率P=I2R也叫发热功率。

2、焦耳定律练习

1.(2016南宁)电炉通电一段时间后，电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线几乎不发热，这主要是因为( )

A.通过导线的电流大于通过电炉丝的电流

B.导线的电阻远大于电炉丝的电阻

C.通过导线的电流小于通过电炉丝的电流

D.导线的电阻远小于电炉丝的电阻

【答案】：D

2.(2015湖北武汉)右图是探究电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的( )

A.该实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系

B.将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系

C.通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大

D.该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少

【答案】：C

3.(2015广东省)下图所示的装置做“探究电流相同时，通过导体产生的热量与电阻大小的关系”的实验。(甲、乙是完全相同的密闭容器。闭合开关前，A、B两U形管内液面相平)

①由于电流产生的热量不易直接测量，因此在实验中是通过观察U形管中液面的_____来显示甲、乙容器内空气温度的变化，这里采用了______的探究方法。

②通过对比观察，___(选填“甲”、“乙”)容器中导体的电阻产生的热量较多。由此可知，在电流强度和通电时间相同时，电阻越____，导体产生的热量越多。

【答案】：①高度差 转换法; ②乙 大

4.(2016巴中)如图所示的电路中，电源电压恒为6 V，小灯泡L上标有“6V 3 W”的字样，电阻R1的阻值为8 Ω，滑动变阻器R2上标有“10 Ω 2 A”的字样。求：

(1)小灯泡L正常工作时的电阻;

(2)开关S1与S2都断开，S闭合时，R1在10 min内产生的热量;

(3)当开关S1、S2、S都闭合，电流表的示数为1.5 A时，R2消耗的电功率。

【答案】：(1)12 Ω (2) 432 J (3)6 W

焦耳定律适用于任何电路吗

焦耳定律 适用于所有电路

对于纯电阻电路可推导出：Q=W=PT;Q=UIT;Q=(U^2/R)T

也就是说Q=I²RT适用任何电路

而推导公式只适用于纯电阻电路

焦耳定律的适用范围

1.普遍适用 2.焦耳定律是计算电流经过用电器时产生的热量，它既适用于纯电阻电路，也适用于非纯电阻电路，所以说是普遍使用的。它的大小与电流的二次方成正比，跟电阻成正比，跟时间也成正比。 3.但是如果是非纯电阻电路，是不能用欧姆定律把电流换成其他表达式的。纯电阻电路是可以随便换的。 焦耳定律的适用范围 焦耳定律适用范围很广，所有有关电路的问题都适合于焦耳定律，公式有三种：Q=I^2Rt，推到公式：Q=UIt和Q=U^2/R×t，前者适用于所有电路问题，而推到公式只适用于纯电阻

焦耳定律和欧姆定律的区别

欧姆定律是表示电压、电流、电阻之间的关系，而焦耳定律是研究电路中因电阻的存在而引起的电能损耗与电流、电阻间的关系 。欧姆定律只适合纯电阻电路，比如电热丝 。

欧姆定律：

欧姆定律是指在同一电路中，通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比 。该定律是由德国物理学家乔治·西蒙·欧姆1826年4月发表的《金属导电定律的测定》论文提出的 。随研究电路工作的进展，人们逐渐认识到欧姆定律的重要性，欧姆本人的声誉也大大提高 。为了纪念欧姆对电磁学的贡献，物理学界将电阻的单位命名为欧姆，以符号Ω表示 。詹姆斯·麦克斯韦诠释欧姆定律为，处于某状态的导电体，其电动势与产生的电流成正比 。因此，电动势与电流的比例，即电阻，不会随着电流而改变 。在这里，电动势就是导电体两端的电压 。参考这句引述的上下文，修饰语“处于某状态”，诠释为处于常温状态，这是因为物质的电阻率通常相依于温度 。根据焦耳定律，导电体的焦耳加热(Jouleheating)与电流有关，当传导电流于导电体时，导电体的温度会改变 。电阻对于温度的相依性，使得在典型实验里，电阻相依于电流，从而很不容易直接核对这形式的欧姆定律 。

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