焦耳定律是描述电流做功与电能转化之间关系的定律，它适用于计算任何电路与任何电阻元件。高二物理中的焦耳定律公式为：Q=I^2Rt，其中：
Q代表通过电阻的热量，单位是焦耳（J）。
I是通过电阻的电流，单位是安培（A）。
R是电阻的阻值，单位是欧姆（Ω）。
t是电流通过电阻的时间，单位是秒（s）。
这个公式表明，电流通过电阻产生的热量与电流的平方、电阻和时间成正比。这是焦耳定律的基本形式。另外，还有一些其他的焦耳定律的应用形式，如电功和电热的关系，可以推导出纯电阻电路中电功和电热的表达式，有助于理解和分析纯电阻电路和非纯电阻电路中的能量转化问题。
例题：
假设一个边长为1米的正方体金属块，其电阻率为ρ = 1.0 × 10^7Ω·m，密度为ρ_d = 8.9 × 10^3kg/m^3。已知该金属块的质量为m = 8kg，求其产生的热量。
解题思路：
根据焦耳定律，金属块在一定的时间内产生的热量与电阻、电流、时间成正比。因此，我们需要知道金属块的电阻和电流，才能求出产生的热量。
已知条件：
金属块的质量m = 8kg
金属块的密度ρ_d = 8.9 × 10^3kg/m^3
金属块的边长a = 1m
电阻率ρ = 1.0 × 10^7Ω·m
时间t = 1s
根据电阻定律，可求得金属块的电阻：
R = ρ \frac{L}{S}R = \frac{\rho L}{S} = \frac{1.0 \times 10^{7} \times 1}{1^{2}} = 1.0 × 10^{6}Ω
根据欧姆定律，可求得金属块的电流：
I = \frac{U}{R}I = \frac{U}{R} = \frac{V}{R} = \frac{V}{\rho \frac{L}{S}} = \frac{V}{\rho L}
其中V为电压，由于金属块是纯电阻，因此有U = IR。将上述公式带入可得：
I = \frac{U}{\rho L}I = \frac{m\rho V}{\rho_d L^{3}} = \frac{8 × 1 × 1 × 8.9 × 10^{3}}{\rho_d × 1^{3}} = 89A
根据焦耳定律，金属块在时间t内产生的热量为：
Q = I^{2}RtQ = I^{2}Rt = (89)^{2} × 1 × 1 × 1 = 76662J
所以，这个边长为1米的正方体金属块在时间t内产生的热量为76662J。
