1. 焦耳定律定義(yi) :
電流通過導體(ti) 時所產(chan) 生的熱量Q,跟電流的平方成正比,跟導體(ti) 的電阻成正比,跟通電的時間成正比。
2. 焦耳定律公式:
Q=I2Rt,適用範圍:任何電路。
控製變量法:
(1)控製電流和電阻相同,研究電熱與(yu) 通電時間的關(guan) 係
(2)控製通電時間和電阻不變,改變電流的大小,研究電熱與(yu) 電流的關(guan) 係
(3)控製通電時間和電流不變,改變電阻大小,研究電熱與(yu) 電阻的關(guan) 係
串並聯電路電熱關(guan) 係:
串聯電路中,電熱之比等於(yu) 電阻之比,
並聯電路中,電熱之比等於(yu) 電阻的反比
“焦耳定律”中的控製變量法:
焦耳定律的實驗運用了控製變量法,當兩(liang) 段電阻串聯時,控製電流和通電時間相同,得出電流產(chan) 生的熱量與(yu) 電阻大小有關(guan) ,當兩(liang) 電阻並聯時,控製電阻和通電時問不變,得出電流產(chan) 生的熱量與(yu) 電流大小有關(guan) 。
例:小宇和小剛想利用如圖所示的裝置來探究 “導體(ti) 產(chan) 生的熱量與(yu) 其電阻大小的關(guan) 係”。兩(liang) 隻相同的燒瓶中裝有適量的煤油,燒瓶A中浸泡著一段銅絲(si) ,電阻較小;燒瓶B中浸泡著一段鎳鉻合金絲(si) ,電阻較大,溫度計顯示煤油的溫度。
(1)為(wei) 保證實驗科學合理,兩(liang) 個(ge) 燒瓶中所裝煤油的質量應該相同。
(2)實驗中,小字和小剛發現B燒瓶中溫度計的示數升高得快。這表明:在電流和通電時間相同的情況下,導體(ti) 的電阻越大,產(chan) 生的熱量越多。
解析:(1)利用控製變量法在探究“導體(ti) 產(chan) 生的熱量與(yu) 其電阻大小的關(guan) 係”時應控製其他因素不變,如煤油的質量,相同的燒瓶,相同的溫度計等。
(2)B瓶中溫度計升高得快,說明相同時間內(nei) 煤油吸收的熱量多,由於(yu) 鎳鉻合金絲(si) 電阻大於(yu) 銅絲(si) 電阻,所以在電流和通電時間相同時,導體(ti) 電阻越大,產(chan) 生的熱量越多。