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[!--downpath--]1. 焦耳定理
一、焦耳定理說明
電壓通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量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.估算公式
Q=I2Rt(適用于所有電路)
對(duì)于純內(nèi)阻電路,可推導(dǎo)出:Q=W=Pt=UIt=U2t/R
對(duì)于非純內(nèi)阻電路:W=Pt=UIt,Q=I2Rt,W機(jī)械=WQ
串聯(lián)電路常用公式:Q=I2Rt
并聯(lián)電路常用公式:Q=U2t/R
一定時(shí)間內(nèi)形成的總熱量公式:Q=Q1+Q2+...+Qn
分析電燈、電爐等電熱器時(shí)常使用:Q=Pt=U2t/R
2、電加熱器
一、定義
利用電壓的熱效應(yīng)制成的加熱裝置。
2.原理
焦耳定理。
3.作文
電暖器的主要部件是發(fā)熱體,它由內(nèi)電阻率大、熔點(diǎn)高的合金制成。
四、優(yōu)點(diǎn)
清潔衛(wèi)生無污染,熱效率高,便于控制和調(diào)節(jié)體溫。
3.實(shí)驗(yàn)
1。目的
研究電壓通過導(dǎo)體時(shí)形成熱量的原因是什么?
2.原理
借助控制變量法進(jìn)行研究。 實(shí)驗(yàn)中將電熱的多少換算成被加熱空氣的熱脹冷縮量(被加熱物體使體溫降低多少)。
三、研究電熱與內(nèi)阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)步驟
①設(shè)計(jì)電路圖,如圖(控制電壓和上電時(shí)間相同)。
②檢查兩個(gè)U型管內(nèi)的液柱高度是否相等,若不相等則需調(diào)整。 將兩個(gè)密閉容器內(nèi)的內(nèi)電阻絲串聯(lián)起來。
③關(guān)閉開關(guān),接好實(shí)物。 檢測(cè)電路時(shí),將滑動(dòng)變阻器的滑塊P移至阻值最大端。
④合上開關(guān),調(diào)節(jié)滑塊P到一定位置,讀出此時(shí)電壓。
⑤觀察兩個(gè)U型管內(nèi)液柱高度的變化。
4. 研究電熱與電壓關(guān)系的實(shí)驗(yàn)步驟
① 設(shè)計(jì)電路圖,如圖(控制內(nèi)阻和通電時(shí)間相同)。
②檢查兩個(gè)U型管內(nèi)的液柱高度是否相等,若不相等則需調(diào)整。 將兩個(gè)密閉容器內(nèi)的內(nèi)電阻絲串聯(lián)起來。
③關(guān)閉開關(guān),接好實(shí)物。 要檢測(cè)電路,請(qǐng)將滑動(dòng)變阻器的滑塊移動(dòng)到電阻的最大端。
④合上開關(guān),將滑塊調(diào)整到一定位置,讀取此時(shí)電壓。 此時(shí)電壓表的指示等于內(nèi)阻R1中的電流,內(nèi)阻R2中的電壓等于電壓表讀數(shù)的一半。
⑤觀察兩個(gè)U型管內(nèi)液柱高度的變化。
5. 論證分析
①在研究電熱與內(nèi)阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,借助串聯(lián)的兩個(gè)內(nèi)阻,電壓相等,內(nèi)阻大的密閉容器中U型管內(nèi)液面高,說明容器內(nèi)的空氣受熱膨脹很大,溫度越高,電壓通過內(nèi)阻形成的熱量越多。 即當(dāng)電壓和通電時(shí)間相同時(shí),內(nèi)阻越大,電壓通過內(nèi)阻產(chǎn)生的熱量就越多。
②在研究電熱與電壓關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,在內(nèi)阻R2兩端并聯(lián)相同電阻值,并聯(lián)分壓焦耳定律純電阻公式,故R2電壓為R2電壓的一半分支 R1。 內(nèi)阻R1所在容器的液柱升高越高,說明R1放出的熱量越多。 當(dāng)內(nèi)阻和通電時(shí)間相同時(shí),電壓越大,電壓通過內(nèi)阻產(chǎn)生的熱量就越多。
③ 電加熱與通電時(shí)間的關(guān)系可通過實(shí)驗(yàn)過程論證。 對(duì)于內(nèi)阻絲所在的容器,通電時(shí)間越長(zhǎng),液柱上升越高,說明通電時(shí)間越長(zhǎng),電壓通過內(nèi)阻產(chǎn)生的熱量越多。 不再需要僅通過實(shí)驗(yàn)來研究。
④通過本實(shí)驗(yàn)可以得出電壓通過內(nèi)阻產(chǎn)生的熱量與電壓、電阻和通電時(shí)間有關(guān)。 電壓越大焦耳定律純電阻公式,電阻越大,通電時(shí)間越長(zhǎng),電壓通過內(nèi)阻形成的熱量就越多。