知识讲解 电功和电热、焦耳定律、电阻定律 提高

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时间:2018-09-30

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1、电功和电热、焦耳定律、电阻定律【学习目标】1.理解电功和电功率,掌握电功和电功率的计算.2.知道焦耳定律的物理意义,掌握焦耳定律在生活中的应用.3.从能量守恒和转化理解电功和电热的区别,知道纯电阻电路和非纯电阻电路.4.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。 5.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)。6.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

2、电阻定律,能够熟练地运用电阻定律进行计算。【要点梳理】知识点一、电功和电功率1.电功(1)实质:因电流是自由电荷在电场力作用下定向移动形成的,电流做的功,实质上是电场力移动电荷做的功.(2)表达式:设加在一段电路两端的电压为,流过电路的电流强度为,则时间内流过电路的电量.电场力移动电荷做的功.时间内电流做功.表明:电流在一段电路上所做的功,跟这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间成正比.注意:电功适用于任何电路.在纯电阻电路中,由于,所以在纯电阻电路中的电功可表示为.(3)单位:在国际单位中功的单位是焦耳,符号为,常见的电功单位还

3、有:千瓦时(),也称“度”,.(4)意义:电流做功的过程是电能转化为其他形式能的过程,电流做了多少功,就表明有多少电能转化为其他形式的能,即电功反映了电能转化为其他形式能的多少.2.电功率(1)定义:电流所做的功跟完成这些功所用时间的比值,叫做电功率.(2)公式:计算电功率的普适公式为和,对于纯电阻电路,计算电功率还可以用公式和.第16页共16页(3)单位:在国际单位制中的单位是瓦,符号为,常用的还有千瓦(),.(4)意义:电功率表示电流做功的快慢.用电器的额定功率和实际功率:  额定功率:用电器长期正常工作时的最大功率,也就是用电器

4、加上额定电压(或通以额定电流)时消耗的电功率。  实际功率:用电器的实际工作时消耗的电功率。  要点诠释:为了使用电器不被烧毁,要求实际功率不能大于其额定功率。知识点二、焦耳定律1.焦耳定律: (1)1841年,英国物理学家焦耳发现载流导体中产生的热量(称为焦耳热)与电流的平方、导体的电阻、通电时间成正比,这个规律叫焦耳定律。.焦耳定律是一个实验定律。它的适用范围很广,纯电阻电路、非纯电阻电路在计算电热时都用到它。(2)热功率:单位时间内导体的发热功率叫做热功率.热功率等于通电导体中电流的二次方与导体电阻的乘积..(3)电功率与热功率

5、  对纯电阻电路,电功率等于热功率即:.此时,可得,所以纯电阻电路也可以说是欧姆定律成立的电路对非纯电阻电路,电功率等于热功率与转化为除热能外其他形式的功率之和.即:.此时,可得,所以,对非纯电阻电路欧姆定律不成立.2.电热  (1)电热:由于导体的电阻,使电流通过导体时消耗的电能中转化为内能的那一部分能量叫电热。  (2)内容:电流通过导体时产生的热量等于电流的平方、导体的电阻和通电时间的乘积。  (3)公式:.  (4)适第16页共16页用对象  凡是要计算电热,都应首选,可求任何电路中电流通过电阻时所产生的热量。3.热功率的意义

6、及计算  (1)热功率:单位时间内发热的功率叫作热功率。热功率即电能转化为内能的功率,    即.  (2)热功率计算  当电路不是纯电阻电路时,电功用来计算,电热只能用进行计算,电功率用计算,热功率只能用计算。知识点三、电功和电热的比较对任何电路,电流做的功恒为;电流产生的热恒为.1.在纯电阻电路中,由于,因此,即电流做的功全部转化为电热.2.在非纯电阻电路(像含有电动机、电解槽的电路)中,电流做的功只有很少一部分转化为电热,绝大部分转化成(机械能或化学能等)其他形式的能.因此,即,根据能的转化和守恒定律知,在非纯电阻电路中满足:电

7、功=电热+其他形式的能,即.例如,一台电动机,额定电压是,电阻是,在正常工作时通过的电流是,每秒钟电流做的功为,而每秒钟电流产生的热为,可见,电功比电热大得多.其中为每秒钟产生的机械能.知识点四、电路中电功率和热功率的计算方法1.注意区别“负载”“负荷”与“电阻”“负载”或“负荷”是对用电器功率特征的一种习惯称谓.通常说“负载”或“负荷”大,是指用电器的功率大,并不是用电器的“电阻”大.在一般情况下,“负载”大的用电器电阻反而小.如“与”的两个灯泡,后者的功率大但电阻却较小.2.注意区别纯电阻电路与一般电路电路消耗的电能全部转化为电热

8、(内能)的电路称为纯电阻电路,对纯电阻电路有.电路消耗的电能并不完全转化为内能,还有一部分转化为其它形式的能(如机械能、化学能等),这种电路叫非纯电阻电路,如电动机、电解槽的电路等。对非纯电阻的电路有:,此时第16页共1

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