焦耳定律的推导公式为:Q=I²Rt或者Q=U²/Rt。其中,第一个公式适用于纯电阻电路(电能全部转化为内能),第二个公式适用于所有电路(包括非纯电阻电路,即有电能转化为其他形式的能)。
相关例题:
假设有一个阻值为10欧的电阻,通过它的电流为2安,求它在1分钟内产生的热量。
解题:根据焦耳定律Q=I²Rt,可计算出电阻产生的热量为:$Q = I²R$t = 2^{2} × 10 × 60 = 2400J$。$
再如,一个额定电压为110伏、额定功率为44瓦的灯泡(正常发光),问它工作多长时间会产生4.4焦耳的热量?
解题:根据焦耳定律Q=U²/Rt,可计算灯泡工作的时间:$t = sqrt{Q cdot R/U^{2}} = sqrt{4.4 times 10^{3} times 110^{2}/44^{2}} = 5s$。
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焦耳定律是定量说明电流通过导体产生的热量跟电流、电阻、时间关系。焦耳定律数学表达式为Q=I^2Rt。
例题:一个“220V 40W”的灯泡,接在220伏特的电源上,通过灯泡的电流是多少?在89秒内电流通过导体产生的多少热量?
解析:灯泡的电阻R=U^2/P=220V×220V/40W=1210欧姆,通过灯泡的电流I=U/R=220V/1210欧姆≈0.18A,在89秒内电流通过导体产生的热量Q=I^Rt=0.18A×0.18A×1210欧姆×89s≈2777J。
初三物理焦耳定律的推导公式为:Q=I²Rt,其中Q代表热量,I代表电流,R代表电阻,t代表时间。该公式可以通过欧姆定律和能量守恒定律推导得到。
应用焦耳定律公式,可以计算出在一定时间内电流通过电阻器所产生的热量。例如,如果一个10欧姆的电阻器在2秒内通过1安培的电流,那么它所产生的热量就是4焦耳。
以下是一些常见问题:
1. 什么是焦耳定律?
答:焦耳定律是描述电流通过电阻器所产生的热量的定律,即电流在电阻上产生的热量与其电流、电阻和时间成正比。
2. 焦耳定律公式中的各个字母代表什么?
答:Q代表热量,I代表电流,R代表电阻,t代表时间。
3. 如何应用焦耳定律公式?
答:应用焦耳定律公式可以计算出电流通过电阻器所产生的热量。例如,如果一个电阻器在一定时间内产生的热量可以通过该公式计算得出。
4. 焦耳定律与能量守恒定律有什么关系?
答:焦耳定律只是能量守恒定律的一部分,它只涉及到电流通过电阻器所产生的热量的计算。能量守恒定律还包括其他形式的能量转化和转移,如机械能、化学能等。
以下是一个关于焦耳定律的例题:
一个5欧姆的电阻器通过1安培的电流,它在1分钟内产生的热量是多少?
解:根据焦耳定律公式Q=I²Rt,可得到热量Q=1²×5×60=300焦耳。
常见问题中的一些答案可以帮助你更好地理解焦耳定律及其应用。在学习物理时,多做练习和参考相关资料也是非常有帮助的。