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[!--downpath--]1.焦耳定理的定義:
電壓通過(guò)導(dǎo)體時(shí)形成的熱量Q與電壓的平方成反比,與導(dǎo)體的電阻成反比,與通電時(shí)間成反比。
2.焦耳定理公式:
Q=I2Rt,適用范圍:任何電路。
控制變量:
(1) 控制電壓與內(nèi)阻相同,研究電熱與通電時(shí)間的關(guān)系
(2)控制通電時(shí)間和內(nèi)阻常數(shù),改變電壓,研究電熱與電壓的關(guān)系
(3)控制通電時(shí)間和電壓常數(shù),改變電阻值,研究電熱與電阻值的關(guān)系
串并聯(lián)電路的電熱關(guān)系:
在串聯(lián)電路中,電熱比等于內(nèi)阻比焦耳定律非純電阻公式,
在并聯(lián)電路中,電熱比與內(nèi)阻比成正比
《焦耳定理》中的控制變量法:
焦耳定理實(shí)驗(yàn)采用控制變量法。 兩段內(nèi)阻串聯(lián)時(shí),控制電壓和通電時(shí)間相同。 由此得出結(jié)論,電壓產(chǎn)生的熱量與內(nèi)阻的大小有關(guān)。 問(wèn)題不變,電壓產(chǎn)生的熱量與電壓的大小有關(guān)。
例:小宇和小剛想用如圖所示的裝置來(lái)探究“導(dǎo)體所形成的熱量與其內(nèi)阻之間的關(guān)系”。 兩個(gè)相同的燒杯中裝有適量的煤油。 燒杯A浸有一根低內(nèi)阻的銅線; 燒杯B浸有一根高內(nèi)阻的鈷鉻合金絲。 濕度計(jì)顯示煤油的溫度。
(1)為保證實(shí)驗(yàn)科學(xué)合理,兩個(gè)燒杯中的煤油質(zhì)量應(yīng)相同。
(2)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,專子和小剛發(fā)現(xiàn)燒杯B中的溫度計(jì)讀數(shù)迅速下降。 這表明:在相同的電壓和通電時(shí)間下,導(dǎo)體的內(nèi)阻越大,形成的熱量就越多。
分析:(1)在用控制變量法探索“導(dǎo)體發(fā)熱與其內(nèi)阻的關(guān)系”時(shí),應(yīng)保持其他因素不變,如煤油的質(zhì)量、燒杯是否相同、同一個(gè)溫度計(jì)。
(2) B瓶中的濕度表迅速下降,說(shuō)明煤油在同一時(shí)間內(nèi)吸收的熱量較多,因?yàn)殁掋t合金絲的電阻比銅絲的電阻小,所以當(dāng)電壓和通電時(shí)間相同,導(dǎo)體的內(nèi)阻越大焦耳定律非純電阻公式,形成的熱量就越多。