高中物理焦耳定律知识点.docx

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1、高中物理焦耳定律知识点1、高中物理焦耳定律定义焦耳定律规定：电流通过导体所产生的热量和导体的电阻成正比，和通过导体的电流的平方成正比，和通电时间成正比。该定律是英国科学家焦耳于1841年发现的。焦耳定律是一个实验定律，它可以对任何导体来适用，范围很广，所有的电路都能使用。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。公式如下：其中Q指热量，单位是焦耳(J)，I指电流，单位是安培(A)，R指电阻，单位是欧姆(&Ome

2、ga;)，t指时间，单位是秒(s)，以上单位全部用的是国际单位制中的单位。2、高中物理焦耳定律公式变形和推导对于纯电阻电路而言当电流所做的功全部产生热量，即电能全部转化为内能，该电路为纯电阻电路，这时有：根据电功的公式，我们有【U指电压，单位是伏特(V)】：或者根据欧姆定律(欧姆定律本身只在纯电阻电路中成立)，我们有：白炽电灯不属于上述情况，因为它还将电能转化为光能;而类似电热水器这样就属于上述情况。第1页对于非纯电阻电路而言对于非纯电阻电路而言，用得最多的还是焦耳定律的一般形式，不能用上面纯电阻中的两个公式(因为①欧姆

3、定律只在纯电阻电路中成立;②其电能不是全部做功转化为内能，不能用电功的公式。而对于其电功率和热量比较而言，我们有：对于任何电路而言除了焦耳定律的一般式外，我们还可以根据公式I=q/t【q表示电荷量，单位是库仑(C)】对公式进行变形(适用于所有电路)：在串联电路中，由于通过导体的电流相等，通电时间也相等，根据焦耳定律可知电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成正比。在并联电路中，由于导体两端的电压相等，通电时间也相等，根据焦耳定律可知电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成反比。3、高中物理焦耳定律使用从焦耳定律公式可知，电流通过

4、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^2Rt。需要说明的是W=(U^2/R)t是从欧姆定律推导出来的，第2页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=I²R

5、T=Pt适用于所有电路，而W=UIT=(U^2/R)t只用于纯电阻电路(全部用于发热)。第3页