24岁时,焦耳开始对通电导体放热的问题进行深入的研究。。焦耳首先把电阻丝盘绕在玻璃管上,做成1个电热器。然后把电热器放入1个玻璃瓶中,瓶中装有已知质量的水。给电热器通电并开始计时,用鸟羽毛轻轻搅动水,使水温度均匀。从插在水中的温度计,可随时观察到水温的变化。同时用电流计测出电流的大小。焦耳把这种实验做了一次又一次,大量数据使焦耳发现:电流通过导体时产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电的时间成正比。
焦耳把这一实验规律写成论文《关于金属导体和电池在电解时放出的热》。然而,论文并没有引起学术界的重视。因为在一些学者们看来,电与热的关系不能那么简单,况且焦耳只是1个酿酒师,又没有大学文凭。一年后,俄国彼德堡科学院院士楞次也做了电与热的实验,并得到与焦耳完全一致的结果。焦耳的论文才得到重视,后来人们把这个定律叫做焦耳定律。
自然界里无论什么运动都会产生热,热向四周扩散,成为无用的能量.如不补给能量,任何运动着的机器都会停下来.
因此,永动机的制造过程违背了能量守恒定律.同时焦耳的科学探究过程也说明:任何科学探究都没有平坦的大道.
故答案为:能量的转化和守恒定律;科学探究不可能一帆风顺,必须几经周折才能成功.
焦耳定律表述的是电导体产生的热量与电流强度、导体电阻和通电时间之间的关系。焦耳定律的内容如下:电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比例关系,与导体的电阻成正比例关系,与通电的时间成正比例关系。焦耳定律在1840年由英国物理学家焦耳提出。
焦耳定律的内容
焦耳定律是一个实验定律,适用于所有电路,是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律。焦耳定律规定:电流通过导体所产生的热量和导体的电阻成正比,和通过导体的电流的平方成正比,和通电时间成正比。焦耳定律数学表达式:Q=I²Rt,对于纯电阻电路可推导出:Q=W=Pt;Q=UIt;Q=(U²/R)t。
焦耳的简介
焦耳的全名是詹姆斯·普雷斯科特·焦耳,是英国物理学家,英国皇家学会会员。焦耳提出了出热力学第一定律,发现了热和功之间的转换关系,国际单位制导出单位中,能量的单位——焦耳,就是以他的名字命名。
焦耳定律是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律。内容是: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,跟通电的时间成正比。焦耳定律数学表达式:Q=I^2×Rt(适用于所有电路);对于纯电阻电路可推导出:Q=W=PT;Q=UIT;Q=(U^2/R)T
1841年,英国物理学家焦耳发现载流导体中产生的热量Q(称为焦耳热)与电流I 的平方、导体的电阻R、通电时间t成正比,这个规律叫焦耳定律。
采用国际单位制,其表达式为Q=I²Rt或热功率P=I^2×R其中Q、I、R、t、P各量的单位依次为焦耳(热量--J)、安培(电流--A)、欧姆(电阻--Ω)、秒(时间--s)和瓦特(W)。
焦耳定律是设计电照明,电热设备及计算各种电气设备温升的重要公式。
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