焦耳定律
实验结论:在电流相同、通电时间相同的情况下,电阻越大,这个电阻产生的热量越多。
2.研究电热与电流关系
如下图所示,将三个阻值相同的电阻混联,以保证电阻和通电时间一定,观察两液柱高度的变化。
实验结论:在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过一个电阻的电流越大,这个电阻产生的热量越多。
生活经验告诉我们,通电时间越长,电流通过导体时产生的热量越多。
【典型例题】将规格都是“220V 100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中,通电时间相同,下列有关说法中,错.误.的是:
A.三个电器消耗的电能一样多 B.电流通过三个电器做功一样多
C.三个电器产生的热量一样多 D.电烙铁产生的热量最多
如:电暖器,电饭锅,电炉子等——纯电阻电路
(2)当电扇工作时,消耗的电能主要转化为电机的机械能,还有一小部分转化成内能——非纯电阻电路W>Q热
【典型例题】一个电动机,当把它接入0.2V电压的电路时,电动机不转,测得流过电动机的电流是0.4A;若把它接入2V电压的电路中,电动机正常工作,测得此时流过电动机的电流是1A。
那么该电动机线圈的电阻是______Ω,电动机正常工作1min时的机械能是_______J。
【答案】0.5;90
【解析】
试题分析:电动机线圈的电阻为:
0.2
0.5
0.4
U V
R
I A
===Ω;电动机工作1min消耗的电能为:
2160120
W UIt V A s J
==⨯⨯=
线圈产生的热量为:()2
210.56030
Q I Rt A s J
==⨯Ω⨯=
转化成的机械能为:=1203090
W W Q J J J
=--=
机
【针对训练】如图所示的电路中,电源电压保持6V不变,电阻R1=10Ω,R2=20Ω,闭合开关S,则R1消耗的电功率为W;若通电30s,电阻R2产生的热量为 J。
【答案】0.4 24
【解析】
试题分析:由电路图可见,电阻R1与R2串联,电路总电阻为R= R1+ R2=10Ω+20Ω=30Ω,由欧姆定律可得电路中电流为
6
0.2
30
U V
I A
R
===
Ω
,R1消耗的电功率为。