欧姆定律焦耳定律和电阻定律
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关于电的公式
与电相关的公式有很多,以下是一些常见的公式:
欧姆定律:I=U/R,其中I是电流,U是电压,R是电阻。
电阻的计算:R=ρL/S,其中ρ是电阻率,L是导体的长度,S是导体横截面积。
焦耳定律:Q=I²Rt,其中Q是热量,I是电流,R是电阻,t是时间。
电功的计算:W=UIt=Pt=U²t/R=I²Rt,其中W是电功,U是电压,P 是功率,t是时间。
电功率的计算:P=UI=U²/R=I²R,其中P是电功率,U是电压,I是电流,R是电阻。
串联电路:I=I1=I2=…=In(电流处处相等),U=U1+U2+…+Un(总电压等于各部分电路两端电压之和),R=R1+R2+…+Rn(总电阻等于各分电阻之和)。
并联电路:I=I1+I2+…+In(干路上的电流等于各支路电流之和),U1=U2=…=Un(各支路两端电压相等)。
教师辅导教案学员编号: 年 级:高二 课 时 数:3 学员姓名: 辅导科目:物理 学科教师: 课题 焦耳定律 电阻定律教学目标 1、焦耳定律 2、电功和电热 3、电阻定律授课日期教学内容Ⅰ.知识梳理一、焦耳定律、电功和电热电功就是电场力做的功,因此是W=UIt ;由焦耳定律,电热Q=I 2Rt 。
其微观解释是:电流通过金属导体时,自由电子在加速运动过程中频繁与正离子相碰,使离子的热运动加剧,而电子速率减小,可以认为自由电子只以某一速率定向移动,电能没有转化为电子的动能,只转化为内能。
(1)对纯电阻而言,电功等于电热:W=Q=UIt =I 2R t =t RU2 (2)对非纯电阻电路(如电动机和电解槽),由于电能除了转化为电热以外还同时转化为机械能或化学能等其它能,所以电功必然大于电热:W >Q ,这时电功只能用W=UIt 计算,电热只能用Q=I 2Rt 计算,两式不能通用。
1.纯电阻电路和非纯电阻电路的区别纯电阻电路 非纯电阻电路元件特点电路中只有电阻元件除电阻外还包括能把电能转化为其他形式能的用电器欧姆定律遵从欧姆定律I =UR不遵从欧姆定律:U >IR 或I <UR能量转化电流做功全部转化为内能电流做功除转化为内能外还要转化为其他形式的能元件举例电阻、电炉丝等 电动机、电解槽等2.电功和电热间的关系注意:1、电功和电热的区别:(1)纯电阻用电器:电流通过用电器以发热为目的,例如电炉、电熨斗、电饭锅、电烙铁、 白炽灯泡等。
(2)非纯电阻用电器:电流通过用电器是以转化为热能以外的形式的能为目的,发热不是目的,而是不可避免的热能损失,例如电动机、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等。
在纯电阻电路中,电能全部转化为热能,电功等于电热,即W=UIt=I 2Rt =RU 2t 是通用的,没有区别,同理P=UI=I 2R =RU 2也无区别,在非纯电阻电路中,电路消耗的电能,即W=UIt 分为两部分,一大部分转化为其它形式的能;另一小部分不可避免地转化为电热Q=I 2Rt ,这里W=UIt 不再等于Q=I 2Rt ,应该是W=E 其它+Q ,电功就只能用W=UIt 计算,电热就只能用Q=I 2Rt 计算。
电功和电热、焦耳定律、电阻定律【学习目标】1.理解电功、电功率以及焦耳热的计算公式,能够熟练地运用其进行计算;明确不同的电路中能的转化情况,能够区分电功和焦耳热的不同、电功率和热功率的不同。
2.在非纯电阻电路中能的转化,电功和电热的区别以及一些功率的意义(如电源的总功率,发热功率,额定功率,实际功率等)。
3.明确导体电阻的决定因素,能够从实验和理论的两个方面理解电阻定律,能够熟练地运用电阻定律进行计算。
【要点梳理】要点一、电功1.电功的计算及单位(1)定义:电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压U 、电路中的电流I 、通电时间t 三者的乘积。
(2)公式:W qU UIt ==.(3)单位:在国际单位制中功的单位是焦耳,符号为J ,常用的单位还有:千瓦时(kW h ⋅),也称“度”,61kW h 3.610J ⋅=⨯.2.电功计算公式所适用的电路(1)电功W UIt =适用于任何电路。
(2)在纯电阻电路中,由于U I R=,所以22U W UIt I Rt t R ===.3.电功实质及意义如图一段电路两端的电压为U ,通过的电流为I ,在时间t 内通过这段电路任一横截面的电荷量q It =,则电场力做功W qU =即:W UIt =.(1)实质:电流通过一段电路所做的功,实质是电场力在这段电路中所做的功。
(2)意义:电流做功的过程是电能转化为其它形式的能的过程,电流做了多少功,表明就有多少电能转化为其它形式的能,即电功是电能转化为其它形式的能的量度。
要点二、电功率1.电功率定义、公式及单位(1)定义:单位时间内电流所做的功,等于这段电路两端的电压U 与通过这段导体的电流I 的乘积。
(2)公式:W P UI t==.(3)单位是瓦特,符号为W (国际单位制),常用的还有千瓦(kW ),1kW=1000W .2.电功率计算公式所适用的电路(1)电功率P UI =适用于任何电路。
(2)在纯电阻电路中,22U P I R R ==.3.电功率的意义(1)意义:电功率表示电流做功的快慢。
2023届高三物理一轮复习多维度导学与分层专练专题49 电流的计算、电阻定律、欧姆定律与伏安特性曲线、电功与焦耳定律导练目标导练内容目标1 电流的计算 目标2 电阻定律目标3 欧姆定律与伏安特性曲线目标4电功与焦耳定律【知识导学与典例导练】一、电流的计算 公式 公式含义定义式 I =q t q t 反映了I 的大小,但不能说I ∝q ,I ∝1t 微观式 I =nqSv 从微观上看n 、q 、S 、v 决定了I 的大小决定式I =U RI 由U 、R 决定,I ∝U I ∝1R注意:电解液导电异种电荷反向通过某截面,q =|q 1|+|q 2|电子绕核旋转等效电流TeI =,T 为周期,r T m r kQq 2224 =【例1】现有一根横截面积为S 的金属导线,通过的电流为I ,设每个金属原子可贡献一个Fv自由电子.已知该金属的密度为ρ,摩尔质量为M ,电子的电荷量绝对值为e ,阿伏加德罗常数为A N ,下列说法正确的是( )A .单位体积的导电的电子数为AN MρB .单位质量的导电的电子数为AN MC .该导线中自由电子定向移动的平均速率为I Se ρ D .该导线中自由电子定向移动的平均速率为A IMSN eρE .该导线中自由电子热运动的平均速率约为真空中光速大小 【答案】ABD【详解】A.金属的摩尔体积:0MV ρ=单位体积的物质的量:01n V =每个金属原子可贡献一个自由电子,自由电子为:AA N N nN Mρ==,A 正确.B.单位质量的物质的量:1n M=每个金属原子可贡献一个自由电子,自由电子为:AA N N nN M==,B 正确. CDE.设自由电子定向移动的速率为v ,根据电流:I =NeSv 得:Iv NeS =又:A A N N nN Mρ==则有:A IMv SN eρ=CE 错误,D 正确. E. 由上式可得A IMv SN eρ=,小于真空中光速大小,E 错误. 二、电阻定律 公式决定式定义式R =ρl SR =U I区别指明了电阻的决定因素提供了一种测定电阻的方法,电阻与U 和I 无关适用于粗细均匀的金属导体和分布均匀的导电介质适用于任何纯电阻导体相同点都不能反映电阻的实质(要用微观理论解释)16cm 测得电阻为R ,若溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同.现将管中盐水柱均匀拉长至20cm (盐水体积不变,仍充满橡胶管).则盐水柱电阻为( )A .45R B .54RC .1625R D .2516R 【答案】D【详解】由于总体积不变,设16cm 长时的横截面积为S .所以长度变为20cm 后,横截面积4'5s s =,根据电阻定律L R S ρ=可知:16R s ρ=⋅,54'45LR S ρ=,联立两式得25'16R R =. A.45R 与计算结果25'16R R =不相符,故A 错误; B.54R 与计算结果25'16R R =不相符,故B 错误; C.1625R 与计算结果25'16R R =不相符,故C 错误; D.2516R 与计算结果25'16R R =相符,故D 正确; 三、欧姆定律与伏安特性曲线 1.欧姆定律的“二同”(1)同体性:指I 、U 、R 三个物理量必须对应同一段电路或同一段导体。
这篇九年级物理电学公式归纳的⽂章,是特地为⼤家整理的,希望对⼤家有所帮助!⼀、欧姆定律部分1. I=U/R(欧姆定律:导体中的电流跟导体两端电压成正⽐,跟导体的电阻成反⽐)2. I=I1=I2=…=In (串联电路中电流的特点:电流处处相等)3. U=U1+U2+…+Un (串联电路中电压的特点:串联电路中,总电压等于各部分电路两端电压之和)4. I=I1+I2+…+In (并联电路中电流的特点:⼲路上的电流等于各⽀路电流之和)5. U=U1=U2=…=Un (并联电路中电压的特点:各⽀路两端电压相等。
都等于电源电压)6. R=R1+R2+…+Rn (串联电路中电阻的特点:总电阻等于各部分电路电阻之和)7. 1/R=1/R1+1/R2+…+1/Rn (并联电路中电阻的特点:总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和)8. R并= R/n(n个相同电阻并联时求总电阻的公式)9. R串=nR (n个相同电阻串联时求总电阻的公式)10. U1:U2=R1:R2 (串联电路中电压与电阻的关系:电压之⽐等于它们所对应的电阻之⽐)11. I1:I2=R2:R1 (并联电路中电流与电阻的关系:电流之⽐等于它们所对应的电阻的反⽐)⼆、电功电功率部分12.P=UI (经验式,适合于任何电路)13.P=W/t (定义式,适合于任何电路)14.Q=I2Rt (焦⽿定律,适合于任何电路)15.P=P1+P2+…+Pn (适合于任何电路)16.W=UIt (经验式,适合于任何电路)17. P=I2R (复合公式,只适合于纯电阻电路)18. P=U2/R (复合公式,只适合于纯电阻电路)19. W=Q (经验式,只适合于纯电阻电路。
其中W是电流流过导体所做的功,Q是电流流过导体产⽣的热)20. W=I2Rt (复合公式,只适合于纯电阻电路)21. W=U2t/R (复合公式,只适合于纯电阻电路)22.P1:P2=U1:U2=R1:R2 (串联电路中电功率与电压、电阻的关系:串联电路中,电功率之⽐等于它们所对应的电压、电阻之⽐)23.P1:P2=I1:I2=R2:R1 (并联电路中电功率与电流、电阻的关系:并联电路中,电功率之⽐等于它们所对应的电流之⽐、等于它们所对应电阻的反⽐)物理量(单位)公式备注公式的变形速度V(m/S) v= S:路程/t:时间重⼒G (N) G=mg m:质量g:9.8N/kg或者10N/kg密度ρ(kg/m3)ρ= m/vm:质量V:体积合⼒F合(N)⽅向相同:F合=F1+F2⽅向相反:F合=F1-F2 ⽅向相反时,F1>F2浮⼒F浮 (N) F浮=G物-G视 G视:物体在液体的重⼒浮⼒F浮 (N) F浮=G物此公式只适⽤物体漂浮或悬浮浮⼒F浮 (N) F浮=G排=m排g=ρ液gV排G排:排开液体的重⼒m排:排开液体的质量ρ液:液体的密度V排:排开液体的体积 (即浸⼊液体中的体积)杠杆的平衡条件 F1L1= F2L2 F1:动⼒ L1:动⼒臂F2:阻⼒ L2:阻⼒臂定滑轮 F=G物S=h F:绳⼦⾃由端受到的拉⼒G物:物体的重⼒S:绳⼦⾃由端移动的距离h:物体升⾼的距离动滑轮 F= (G物+G轮)/2S=2 h G物:物体的重⼒G轮:动滑轮的重⼒滑轮组 F= (G物+G轮)S=n h n:通过动滑轮绳⼦的段数机械功W (J) W=FsF:⼒s:在⼒的⽅向上移动的距离有⽤功W有 =G物h总功W总 W总=Fs 适⽤滑轮组竖直放置时机械效率η=W有/W总 ×100%功率P (w) P= w/tW:功t:时间压强p (Pa) P= F/sF:压⼒S:受⼒⾯积液体压强p (Pa) P=ρghρ:液体的密度h:深度(从液⾯到所求点的竖直距离)热量Q (J) Q=cm△tc:物质的⽐热容m:质量△t:温度的变化值燃料燃烧放出的热量Q(J) Q=mq m:质量q:热值电磁波波速与波长、频率的关系 C=λν C:波速(电磁波的波速是不变的,等于3×108m/s)λ:波长ν:频率54 1满意答案吴鸿毅 6级 2009-01-02知识点归纳如下:⼀条主线,⼆个规律,三串公式…,⼀条主线概括为“3721”,具体数字表⽰如下:“3”指3个基本电学实验仪器电流表(安培表)、电压表(伏特表)、滑动变阻器。
欧姆定律与焦耳定律电阻电流与电压的计算欧姆定律与焦耳定律:电阻、电流与电压的计算电阻、电流和电压是电学中的重要概念,它们通过欧姆定律和焦耳定律相互联系。
在本文中,我们将探讨欧姆定律和焦耳定律的原理,并学习如何通过这些定律计算电阻、电流和电压。
一、欧姆定律欧姆定律描述了电阻、电流和电压之间的关系。
它指出,电流(I)通过一条导体时,与该导体的电压(V)成正比,与该导体的电阻(R)成反比。
欧姆定律的数学表达为:V = I * R其中,V表示电压(单位是伏特V),I表示电流(单位是安培A),R表示电阻(单位是欧姆Ω)。
通过欧姆定律,我们可以根据已知的两个量,计算出第三个未知量。
例如,如果我们已知电流和电阻,我们可以通过将它们相乘来计算电压。
同样地,如果我们已知电压和电阻,我们可以通过将电压除以电阻来计算电流。
举个例子,假设我们有一个电阻为10欧姆的电路,并且通过它流过的电流为2安培。
我们可以使用欧姆定律来计算电压:V = 2A * 10Ω = 20V所以,该电路的电压为20伏特。
二、焦耳定律焦耳定律描述了电阻中消耗的功率与电流、电压和电阻之间的关系。
它表明,电阻中消耗的功率(P)等于电流(I)的平方乘以电阻(R)。
焦耳定律的数学表达为:P = I^2 * R其中,P表示功率(单位是瓦特W)。
根据焦耳定律,我们可以根据已知的电流和电阻,计算出功率消耗。
同样地,如果我们已知功率和电阻,我们可以通过将功率除以电阻的平方根来计算电流。
假设我们有一个电阻为5欧姆的电路,并且通过它流过的电流为3安培。
我们可以使用焦耳定律来计算功率消耗:P = 3A^2 * 5Ω = 45W所以,该电路的功率消耗为45瓦特。
三、综合应用在实际应用中,欧姆定律和焦耳定律常常被同时使用。
通过这两个定律,我们可以计算出各种电路中的电阻、电流和电压,并实现电路设计和故障排除。
例如,如果我们有一个电压为12伏特的电池,并且连接了一个电阻为4欧姆的灯泡。
电磁学常用公式库仑定律:F=kQq/r²电场强度:E=F/q点电荷电场强度:E=kQ/r²匀强电场:E=U/d电势能:E₁ =qφ电势差:U₁₂=φ₁-φ₂静电力做功:W₁₂=qU₁₂电容定义式:C=Q/U电容:C=εS/4πkd带电粒子在匀强电场中的运动加速匀强电场:1/2*mv²=qUv² =2qU/m偏转匀强电场:运动时间:t=x/v₀垂直加速度:a=qU/md垂直位移:y=1/2*at₂ =1/2*(qU/md)*(x/v₀)²偏转角:θ=v⊥/v₀=qUx/md(v₀)²微观电流:I=nesv电源非静电力做功:W=εq欧姆定律:I=U/R串联电路电流:I₁ =I₂ =I₃ = ……电压:U =U₁ +U₂ +U₃ + ……并联电路电压:U₁=U₂=U₃= ……电流:I =I₁+I₂+I₃+ ……电阻串联:R =R₁+R₂+R₃+ ……电阻并联:1/R =1/R₁+1/R₂+1/R₃+ …… 焦耳定律:Q=I²RtP=I² RP=U² /R电功率:W=UIt电功:P=UI电阻定律:R=ρl/S全电路欧姆定律:ε=I(R+r)ε=U外+U内安培力:F=ILBsinθ磁通量:Φ=BS电磁感应感应电动势:E=nΔΦ/Δt导线切割磁感线:ΔS=lvΔtE=Blv*sinθ感生电动势:E=LΔI/Δt高中物理电磁学公式总整理电子电量为库仑(Coul),1Coul= 电子电量。
一、静电学1.库仑定律,描述空间中两点电荷之间的电力,,由库仑定律经过演算可推出电场的高斯定律。
2.点电荷或均匀带电球体在空间中形成之电场,导体表面电场方向与表面垂直。
电力线的切线方向为电场方向,电力线越密集电场强度越大。
平行板间的电场3.点电荷或均匀带电球体间之电位能。
本式以以无限远为零位面。
4.点电荷或均匀带电球体在空间中形成之电位。