焦耳与焦耳定律关系

2020-10-25 21:44:33 浏览次数：

　　焦耳定律是英国物理学家焦耳提出的，是关于电流热能的定律。焦耳在研究热的本质时，在一次实验中，他发现了电流在通过导体的时候是会产生热量的。他觉得这种热量如果被加以利用，对人们的生活将会有很大帮助。于是开始了电流、电阻、通电时间三者之间关系的观察。他开始思考如何利用它们，便开始设计做实验，并记录下每次实验的结果，经过400多次的实验观察，最终得出了结论。他发现电流通过导体产生的热量，如果电阻越大，那么热量越高，反之则相反，通电时间如果越长，那么热量越高，最后人们将这一规律命名为焦耳定律。这一定律是实验定律，通过实验来验证，它适用范围极广，只要遇到电流的热效应问题，便都可以用这一定律解决。但需要注意的是，只有当电流所做功将电能全部转化为热能时才成立。

　　焦耳定律的提出是电力学史上的一大突破，推动了电力学发展。因为它的适用范围非常广，适用于所有的导体和电路，因此在很多方面都有着应用。在我们的生活中也有着大量的应用，像电热水器，电熨斗、电饭煲、电暖器等，都是使用并遵循了这一定律，我们的生活也越来越方便。

　　焦耳的成就主要在热力学和电学方面。在热力学方面的成就主要是关于气体的实验。为了研究气体在膨胀和压缩时温度的变化情况，他设计了一系列的实验，并认真记录实验结果，最终得出结论。该结论认为气体在膨胀时温度会下降，并且提出了计算方法。这一结论在低温和气体研究方面有广泛的应用，也给后面的研究者提供了非常重要的参考价值。他在热力学上还有一个重要的成就，为了提高自家酒厂的工作效率，他成功找出了电动机替换蒸汽机的方法，这为蒸汽机的进一步发展也提供了重要的参考价值。

　　焦耳的另一重要成就在电学方面，他在研究蒸汽机的过程中，注意到了热量问题，于是开始了这方面的研究。在电学方面的第一个成就是焦耳定律，他通过数次的实验，一遍一遍的观察和记录实验结果。最后他发现了热量、电阻、通电时间之间的关系，热量的高低与电阻的大小和通电时间的长短是成正比关系的。这一定律让电学有了进一步的发展。

　　他在电学上的另一成就便是测出了热与机械能之间的当量关系，并发表了相关的论文。随后他又不断的改变材料和实验设备，最后测出了热功当量近似值。提出了有着里程碑意义的能量守恒定律。

　　焦耳的家庭条件比较富裕，父亲是酿酒师，有自己的酒厂。但他从小便体弱多病，由于身体的原因，他不能去上学，只在家庭学校里学习过，没有经过正规的教育，可以说他是自学成才。在青年时期，他认识了一位对他影响重大的人物，就是化学家道尔顿。道尔顿很喜欢这个学生，一直悉心教导他。教给了他数学、哲学、化学方面的知识，也由此激发了他对科学的兴趣。这对他以后的研究有着深远影响。

　　焦耳是英国物理学家，出生于曼彻斯特，他在热力学、电学等方面都有着不俗的成绩。

　　焦耳在学习完成后，便进入家里的酿酒厂，当时还是蒸汽机发动，为了能进一步提高工作效率，他开始研究怎么样用电动机替换蒸汽机，最终成功研究出来。他在研究的过程中注意到了热量的问题，并开始了这方面的研究。这也是焦耳简介中最重要的部分。

　　最初科学只是他的一个业余爱好，随着他第一次研究的成功，他开始热爱科学的研究。他卖掉了自己的酒厂，开始了热学的研究，并获得了很大的成功。他的第一篇论文便是关于电流、热量、电阻、通电时间的研究。他通过数百次的实验，最终得出了导体在一定的时间内，热量与电阻、通电时间都是成正比的。这便是著名的焦耳定律，这个定律适用范围极广，有着重要的地位。随后他又提出了能量守恒定律，这个定律是热量学上的第一定律。