中學數學焦耳定理知識點1、高中數學焦耳定理定義焦耳定理規定:電壓通過導體所形成的熱量和導體的阻值成反比,和通過導體的電壓的平方成反比,和通電時間成反比。該定理是美國科學家焦耳于1841年發覺的。焦耳定理是一個實驗定理,它可以對任何導體來適用,范圍很廣,所有的電路都能使用。遇見電壓熱效應的問題時,比如要估算電壓通過某一電路時放出熱量;比較某段電路或導體放出熱量的多少,即從電壓熱效應角度考慮對電路的要求時,都可以使用焦耳定理。公式如下:其中Q指熱量,單位是焦耳(J),I指電壓焦耳定律計算公式變形,單位是安培(A),R指內阻,單位是歐姆(Ω),t指時間,單位是秒(s),以上單位全部用的是國際單位制中的單位。2、高中數學焦耳定理公式變型和推論對于純內阻電路而言當電壓所做的功全部形成熱量,即電能全部轉化為內能,該電路為純內阻電路,這時有:依照電功的公式,我們有【U指電流,單位是伏特(V)】:或則依照歐姆定理(歐姆定理本身只在純內阻電路中創立),我們有:白熾電燈不屬于上述情況,由于它還將電能轉化為光第1頁
能;而類似電熱水器這樣就屬于上述情況。對于非純內阻電路而言對于非純內阻電路而言,用得最多的還是焦耳定理的通常方式,不能用前面純內阻中的兩個公式(由于①歐姆定理只在純內阻電路中創立;②其電能不是全部做功轉化為內能,不能用電功的公式。而對于其電功率和熱量比較而言焦耳定律計算公式變形,我們有:對于任何電路而言不僅焦耳定理的通常式外,我們還可以依照公式I=q/t【q表示電荷量,單位是庫侖(C)】對公式進行變型(適用于所有電路):在串聯電路中,因為通過導體的電壓相等,通電時間也相等,按照焦耳定理可知電壓通過導體形成的熱量跟導體的內阻成反比。在并聯電路中,因為導體兩端的電流相等,通電時間也相等,按照焦耳定理可知電壓通過導體形成的熱量跟導體的內阻成正比。3、高中數學焦耳定理使用從焦耳定理公式可知,電壓通過導體形成的熱量跟電壓硬度的平方成反比、跟導體的內阻成反比、跟通電時間成反比。若電壓做的功全部拿來形成熱量。即W=UIt。按照歐姆定理,有W=I^2Rt。第2頁
須要說明的是W=(U^2/R)t是從歐姆定理推論下來的,只能在電壓所做功將電能全部轉化為熱能的條件下才創立(純內阻電路)。諸如對電爐、電烙鐵這類用家電,這兩公式和焦耳定理才是等效的。使用焦耳定理公式進行估算時,公式中的各化學量要對應于同一導體或同一段電路,與歐姆定理使用時的對應關系相同。當題目中出現幾個數學量時,應將它們加上合頁,以示區別。注意:W=I2RT=Pt適用于所有電路,而W=UIT=(U^2/R)t只用于純內阻電路(全部用于發熱)。第3頁