初中焦耳定律知识点和相关例题如下:
知识点:
1. 焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
2. 焦耳定律的数学表达式:Q=I²Rt。
3. 热量的概念:热量是物体通过热传递方式所改变的内能。
4. 电流做功的过程实际上就是能量转化的过程,电能转化成其它形式的能。
例题:
【例1】一个电熨斗接在家庭电路上使用,已知电熨斗的电阻是110Ω,通过它的电流是2.5A,问:
(1)电熨斗通电2min产生的热量是多少?
(2)这些热量全部被质量为2kg,温度为15℃的水吸收后,水的温度能升高多少℃?
【分析】
(1)已知电流、电阻和通电时间,根据焦耳定律求出产生的热量;
(2)知道水的质量、水的比热容、水吸收的热量,根据吸热公式求出水的温度变化值,即水升高的温度值.本题考查了学生对焦耳定律、吸热公式的掌握和运用,利用好条件“电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比”是本题的关键.
【解答】
(1)电熨斗通电$2min$产生的热量:$Q = I^{2}Rt = (2.5A)^{2} \times 110\Omega \times 2 \times 60s = 1.65 \times 10^{4}J$;
(2)由$Q = cm\mathrm{\Delta}t$得水升高的温度:$\mathrm{\Delta}t = \frac{Q}{cm} = \frac{1.65 \times 10^{4}J}{4.2 \times 10^{3}J/(kg \cdot^{\circ}C) \times 2kg} = 15^{\circ}C$.答:($1$)电熨斗通电$2min$产生的热量是$1.65 \times 10^{4}J$;($2$)水的温度能升高$15^{\circ}C$.
【例2】一个标有“$220V\text{ }\text{ }\text{ }40W$”的电热器,在额定电压下使用,通过它的电流是______A;当它两端的电压为$198V$时,它的实际功率______(选填“大于”、“小于”或“等于”)额定功率.
【分析】($1$)已知额定电压和额定功率,根据公式$I = \frac{P}{U}$求出通过它的电流;($2$)根据欧姆定律可知电阻不变时电流与电压的关系;根据电功率公式可知电阻不变时电功率与电压的关系.
【解答】($1$)通过它的电流是:$I = \frac{P}{U} = \frac{40W}{220V} \approx 0.18A$;($2$)当它两端的电压为$198V$时,电阻不变,由电功率公式$P = \frac{U^{2}}{R}$可知实际功率大于额定功率.故答案为:$0.18$;大于.
以上就是一些初中焦耳定律的知识点和相关例题。请注意例题部分的内容可能因教材版本不同而有所差异。
焦耳定律知识点:
焦耳定律是指在一定的电阻中,电流经过会产生一定的热量,其计算公式为:Q=I²Rt。其中,Q代表热量,I代表电流,t代表时间,R代表电阻。
相关例题:
某电饭锅的电源电压为220V,通过的电流为5A,电阻为44Ω。求电饭锅工作1分钟产生的热量。
答案:根据焦耳定律公式,可求得电饭锅工作一分钟产生的热量为Q=I²Rt=(5A)²×44Ω×60s=77000J。
初中焦耳定律知识点
焦耳定律是指在一定时间内,电流通过电阻器所产生的热量跟电流的二次方成正比,跟电阻和通电时间成正比。这个定律的数学表达式是:Q=I²Rt。其中,Q代表热量,I代表电流,t代表时间,R代表电阻。
在初中物理中,焦耳定律的应用非常广泛,比如电热器、白炽灯等电器。在学习焦耳定律时,我们需要掌握以下几个知识点:
1. 焦耳定律的数学表达式和适用范围;
2. 电流、电阻、时间的单位和换算;
3. 热量的概念和单位;
4. 焦耳定律在实际应用中的计算方法。
相关例题和常见问题
例题:一个额定功率为100W的灯泡,在正常工作下工作了很长时间后,发现灯泡变暗了。请用焦耳定律解释这个现象。
解答:由于灯泡变暗了,说明灯泡的实际功率变小了。根据焦耳定律,当电流通过电阻器时,电阻器所产生的热量跟电流的二次方成正比。因此,当实际功率变小后,灯泡的温度降低,电阻变大,在相同的时间内,电流通过电阻器所产生的热量变少,所以灯泡变暗了。
问题:一个电饭锅正常工作时的功率为1000W,求它在1小时内产生的热量。
解答:根据焦耳定律,电饭锅在1小时内产生的热量为:$Q = I^{2}Rt = (1000W/s)^{2} \times 3600s = 3.6 \times 10^{7}J$。
问题:一个电热水壶的电阻为48.4欧姆,通过它的电流为5A,求它在1小时内产生的热量。
解答:根据焦耳定律,电热水壶在1小时内产生的热量为:$Q = I^{2}Rt = (5A)^{2} \times 48.4欧 \times 3600s = 3.6 \times 10^{6}J$。
总结:在初中物理中,焦耳定律的应用非常重要,需要掌握焦耳定律的数学表达式、适用范围、计算方法以及实际应用中的注意事项。同时,还需要注意电流、电阻、时间的单位和换算,以及热量的概念和单位。
