焦耳定律焦耳定律的内容如下:焦耳定律是一个实验定律,适用于所有电路,是一个定量解释传导电流将电能转化为热能的定律。焦耳定律的内容焦耳定律是一个实验定律,适用于所有电路,是定量解释传导电流将电能转化为热能的定律,做焦耳定律实验,油的初始温度一定要一样吗?焦耳通过实验证明了什么。
焦耳的主要贡献在于,他深入研究并测量了热和机械功的等效关系。第一篇关于电磁热效应和热功值的论文发表在1843年的《英国哲学杂志》第23卷第三辑。此后,他用不同的材料进行实验,并不断改进实验设计。发现虽然使用的方法、设备和材料不同,但随着实验精度的提高,趋于某一值。最后,他写出了多年的实验结果,并于1850年发表在《皇家学会哲学杂志》第140卷上。
无论是固体还是液体,摩擦产生的热量总是与消耗的力的大小成正比。其次,要产生1磅水增加1华氏度的热量(在真空中测量,其温度在50至60华氏度之间),下降1英尺需要772磅的机械功。他一直改进到1878年,有了测量结果的报告。他近40年的研究工作都是针对热力运动和其他运动的。
(1)在探究“电流产生的热量与电阻的关系”时,由公式QI2Rt可知,应控制两根电阻丝的电流和通电时间相等,但电阻并不相等。从图中可以看出,A、B两根电阻丝是串联的,所以通过它们的电流和通电时间是相等的,所以A、B两个烧瓶中电阻丝的电阻值应该是不相等的。(2)探究“电流产生的热量与通电时间不相等”根据公式QI2Rt,应控制两根电阻丝的电阻和电流相等,但电流不相等。如图,电阻丝B和C并联,其电流时间相等。为了达到实验目的,两根电阻丝的电阻应该相等。(3)为了探究电流产生的热量与电流的关系,可以断开S1,只在电路中接入C,滑动变阻器改变电路。
U管压力表高度差不变的原因是天平没有调好或者压力不变。在使用U型管压力表之前,正常情况是两边的液位都是水平的。如果液位差不变,则需要拆下橡胶管并重新安装。如果测量时高度差不变,金属盒的橡胶膜在同一液体的同一深度各方向都有压力,压力相等。焦耳定律是定量解释传导电流将电能转化为热能的定律。
发现电流的热效应,提出焦耳定律。24岁时,焦耳开始对带电导体的放热进行深入研究。他把父亲的一间房子变成了实验室,一有空就钻进实验室,忙个不停。焦耳首先把电阻丝缠绕在玻璃管上制成电热器。然后将电热器放入玻璃瓶中,玻璃瓶中装有已知质量的水。给电加热器通电并开始计时。他用鸟毛轻轻搅动水,使水温均匀。从插在水中的温度计可以随时观察到水温的变化。
焦耳反复做了这个实验,大量的数据使焦耳发现,电流通过导体时产生的热量与电流的平方成正比,与导体的电阻成正比,与通电的时间成正比。焦耳定律的数学表达式为QI2Rt,其中Q为电流通过导体时产生的热量;I是当前的;r是导体的电阻;t是上电时间。焦耳写了一篇关于这个实验定律的论文,并于1841年发表在《英国哲学杂志》上。然而,该论文并未引起学术界的关注。
焦耳是19世纪自学成才的英国物理学家。在一次实验中,焦耳发现当一根金属丝被放入水中时,水会变热。他想:“电和热可以转换吗?”为了找出这个问题,他进行了多次实验,并进行了仔细的测量。1841年,年仅22岁的焦耳得出了举世闻名的焦耳定律,一年后又被俄国物理学家冷慈的大量实验结果进一步证实。但是一些权威人士对他不屑一顾。
有一次,焦耳参加了一个学术会议。他在大会上读到:“自然界的能量不会被毁灭。在消耗机械能的地方,总能获得相当大的热量。”人们对他冷嘲热讽。他相信真理总会被认识到。焦耳坚持不懈,继续他的研究。1847年,他设计了一个非常精巧的实验,测得了一个更加精确的热的机械当量的平均值,和现在测得的几乎一样,这在当时是非常罕见的。热的机械当量的确定,为能量转换和守恒定律的最终确立作出了巨大贡献。
焦耳定律描述了电导体产生的热量与电流强度、导体电阻和通电时间之间的关系。焦耳定律的内容如下:电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比,与导体的电阻成正比,与通电时间成正比。焦耳定律是由英国物理学家焦耳于1840年提出的。焦耳定律的内容焦耳定律是一个实验定律,适用于所有电路,是一个通过传导电流将电能转化为热能的量化定律。
焦耳定律的数学表达式:QI Rt,对于纯电阻电路可以推导出来:QWPt退出;Q(U /R)t .焦耳简介焦耳的全名是詹姆斯·普雷斯科特·焦耳,英国物理学家,英国皇家学会会员。焦耳提出了热力学第一定律,发现了热和功的转换关系。国际单位制中的能量单位焦耳就是以他的名字命名的。
由于采用了控制变量法,且由于散热效应,油温与时间的关系不是线性的,所以在做焦耳定律实验时,油温的初始温度必须相同。因为我们不能直接观察电流产生了多少热量,所以我们间接观察瓶内液体的温度(由温度计指示)。这种方法叫做转换法。这个实验涉及到电流、电阻、热量三个物理量,我们只需要研究热量和电阻的关系,所以我们要保持电流不变(所以我们把两个电阻串联起来)才不会影响结果。这种方法称为控制变量法。
焦耳定律的内容如下:焦耳定律是一个实验定律,适用于所有电路,是一个定量解释电能通过传导电流转化为热能的定律。焦耳定律规定,电流通过导体产生的热量与导体的电阻成正比,与通过导体的电流的平方成正比,与通电时间成正比。焦耳定律的数学表达式:QI Rt,对于纯电阻电路可以推导出来:QWPt;退出;Q(U /R)t .当电流通过导体时,会产生热量,这就是电流的热效应。电加热器是利用电流的热效应来加热的装置。电炉、电烙铁、电熨斗、电饭煲、电烤箱都是常见的电暖器。
应用:根据焦耳定律的公式,电流通过导体产生的热量与电流强度的平方、导体的电阻和通电时间成正比。如果把电流做的功全部用来生热,即WUIt。根据欧姆定律有WI Rt,需要注意的是W(u ^ 2/r)t是由欧姆定律推导出来的,只有在电流做功将所有电能转化为热能的条件下才能成立,这是一个纯电阻电路。比如电炉、烙铁等电器,这两个公式就相当于焦耳定律。