焦耳定律及探究电流的热效应与什么因素有关
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一、实验。1、实验目的:探究电流通过导体产生的热量与电流的关系;探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系。
2、实验电路图:

3、实验方法:控制变量法(控制其他量一定,只研究一个量),转换法(将抽象的现象具体化)。
4、注意事项:要检查装置的密闭性,容器中被加热液体的初始温度和质量要相等,通过观察液面高度差来间接观察导体产生的热量大小。
5、实验过程:(1)探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系,控制电流和通电时间一定,如图甲。闭合开关,通电一段时间后观察U形管中液面差,发现右边电阻大的U形管中液面差大。(2)探究电流通过导体产生的热量与电流的关系,控制电阻与通电时间一定,如图乙。闭合开关,通电一段时间后观察左右两边U形管中的液面差,发现左边电流大的管中液面差大。
6、实验结论:(1)通电时间和电流相同时,电阻越大,电流通过导体产生热量越多;(2)通电时间和电阻相同时,电流越大,电流通过导体产生热量越大;(3)通电电流和电阻值相同时,通电时间越长,电流通过导体产生热量越大。

二、概念及公式。1、电流的热效应:电流通过导体时,导体会发热这种现象叫电流的热现象。
2、焦耳定律:电流通过导体时产生的热量与电流的平方成正比,与电阻成正比,与通电时间成正比。
3、焦耳定律公式:P=I2Rt。焦耳定律适用于任何情况下的求电热。
4、电功(W)与电热(Q)的关系:(1)对于纯电阻电路,电能完全转化为热能,则W=Q=UIt=I2Rt,公式都可以通用。如电烙铁、电饭锅、电暖气等;(2)对于非纯电阻电路,电能只有一部分转化为热能,还有一部分转化为其他形式的能,则W>Q,这种情况下只能W=UIt,Q=I2Rt。如电风扇,电视机等
