2.5焦耳定律(学生)

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1、2.5焦耳定律一、电功1、定义：在一段电路中电场力所做的功，就是电流所做的功，简称电功。2、定义式：W=W=qU=IUt3、单位：焦耳，简称焦，符号是J；常用单位有：千瓦时，俗称“度”，符号是kW·h.二、电功率1、定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率。用P表示电功率。2、定义式：P==IU3、单位：瓦（W）、千瓦（kW）利用P=计算出的功率是时间t内的平均功率。利用P=IU计算时，若U是某一时刻的电压，I是这一时刻的电流，则P=IU就是该时刻的瞬时功率。三、焦耳定律1、内容：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比。2、关系式：Q=I2R

2、t四、热功率：1、定义：单位时间内发热的功率叫做热功率。2、定义式P热==I2R3、单位：瓦（W）4、电功率与热功率的区别和联系（1）电功率与热功率的区别：电功率是指输入某段电路的全部功率或在这段电路上消耗的全部电功率，决定于这段电路两端电压U和通过的电流I的乘积。热功率是在某段电路上因发热而消耗的功率，决定于通过这段电路的电流的平方I2和电阻R的乘积。（2）电功率与热功率的联系：若在电路中只有电阻元件时，电功率与热功率数值相等。即P热=P电若电路中有电动机或电解槽时，电路消耗的电功率绝大部分转化为机械能或化学能，只有一少部分转化为内能，这时电功率大于热功率，即P电＞P热

3、。【典型例题】一、基本概念的理解【例1】关于电功和焦耳热，下列说法错误的是(　　)A．在纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2RtB．在非纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2RtC．在纯电阻电路中，计算焦耳热可用公式Q＝I2RtD．在非纯电阻电路中，计算焦耳热可用公式Q＝IUt【例2】一根电阻丝，通过2C的电荷量所消耗的电能是8J．若在相同的时间内通过4C的电荷量，该电阻丝上所加电压和消耗的电能分别是(　　)4A．4V,16J　　　　B．8V,16JC．4V,32JD．8V,32J二、电功和电热的区别【例3】一直流电动机线圈内阻一定，用手握住转轴使其不能转动，在线圈两端

4、加电压为0.3V，电流为0.3A．松开转轴，在线圈两端加电压为2V时，电流为0.8A，电动机正常工作．求该电动机正常工作时，输入的电功率是多少？电动机的机械功率是多少？【例4】如图所示，有一提升重物用的直流电动机，内阻r=0.6Ω，R=10Ω，U=160V，电压表的读数为110V，求（1）通过电动机的电流是多少？（2）输入到电动机的电功率是多少？（3）在电动机中发热的功率是多少？（4）电动机工作1h所产生的热量是多少？【例5】某一用直流电动机提升重物的装置如图所示，重物质量m=50kg，电源提供恒定电压U=110V，不计各处摩擦，当电动机以v=0.90m／s的恒定速度向上

5、提升重物时，电路中电流强度I=5A。求电动机线圈电阻R（g=10m／s2）。【例6】抽油烟机是现代厨卫不可缺少的用具，下表是“惠康牌”家用抽油烟机说明书中的主要技术参数表．用多用表测量得两只电动机的线圈电阻均为R＝90Ω.若保险丝的熔断电流是保险丝允许通过的电流的1.5倍，启动时电动机当作纯电阻处理，则(1)这种抽油烟机保险丝的熔断电流不得低于多少？额定电压(两电机、照明灯)AC220V　50Hz额定输入功率2×185W抽排风量(两电机同时工作)≥15m3/min风压(两电机同时工作)≥300Pa照明灯40W排烟管内径150mm(2)两电动机每分钟消耗的电能为多少？(3)

6、两电动机每分钟所做的有用功是多少？(4)这种油烟机的机械效率是多少？参数表：4【课后练习】1.家用电饭锅有两种工作状态，一是锅内水烧开前的加热状态，一是水烧开后的保温状态，其电路如图2－5－4所示．R1是一电阻，R2是加热用的电阻丝，则电饭锅(　　)A．S闭合时为保温状态B．S断开时为加热状态C．S闭合时为加热状态D．S断开时为保温状态2．在电动机正常工作时，每秒钟电流做功和每秒钟内电枢上产生的热量的关系，下列说法中正确的是(　　)A．电功等于电热B．电功等于电热的2倍C．电功等于电动机输出的机械能D．电热仅为电功的一部分3．用一个额定电压为220V的电热水器煮沸一壶水需

7、要ts，如果不考虑电热水器的电热损失和电热丝电阻受温度的影响，那么(　　)A．当线路电压为110V时，煮沸一壶水需要2tsB．当线路电压为110V时，煮沸一壶水需要4tsC．当线路电压为55V时，煮沸一壶水需要4tsD．当线路电压为55V时，煮沸一壶水需要16ts4．关于三个公式：(1)P＝UI；(2)P＝I2R；(3)P＝，下列叙述正确的是(　　)A．公式(1)适用于任何电路的电热功率B．公式(2)适用于任何电路的电热功率C．公式(1)、(2)、(3)适用于任何电路电功率D．以上都不正确5．一只普通的家用照明白炽灯，额定功率