25知识讲解电功和电热、焦耳定律、电阻定律基础-学生

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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、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惜况，能够区分电功和焦耳热的不同、电功率和热功率的不同。2.在非纯电阻电路屮能的转化，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)。3.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电阻定律，能够熟练地运用电阻定律进行计算。【要点梳理】要点一、电功X.电功的计算及单位(1)定义：电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压t/、电路中的电流/、通电时间/三

2、者的乘积。(2)公式：W=qU=UIt.(3)单位：在国际单位制中功的单位是焦耳，符号为J,常用的单位还有：千瓦时(kWh),也称“度”，lkWh=3.6xlO6J.2.电功计算公式所适用的电路(1)电功W=适用于任何电路。IJTJ2(2)在纯电阯电路中，由于/=二，所以VV=t//f=/2/?z=iz.RR3.电功实质及意义如图一段电路两端的电压为"，通过的电流为/,在时间r内通过这段电路任一横截面的电荷量则电场力做功即：W=UIt.(1)实质：电流通过一段电路所做的功，实质是电场力在这段电路屮所做的功。(2)意义：电流做功的过程是电

3、能转化为其它形式的能的过程，电流做了多少功，表明就有多少电能转化为其它形式的能，即电功是电能转化为其它形式的能的量度。要点二、电功率1.电功率定义、公式及单位(1)定义：单位时间内电流所做的功，等于这段电路两端的电压与通过这段导体的电流/的乘积。(2)公式：P=—=UI.t(3)单位是瓦特，符号为W(国际单位制)，常用的还有千瓦(kV),lkW=1000W.1.电功率计算公式所适用的电路(1)电功率尸=67适用于任何电路。I卜(2)在纯电阻电路中，P=I2R=—.R2.电功率的意义(1)意义：电功率表示电流做功的快慢。(2)用电器的额

4、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：用电器的实际工作吋消耗的电功率。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。几种常见家用电器的额定功率常用电器29时彩电电熨斗电冰箱微波炉台灯额定电压(V)220220220220220额定功率100〜300〜100〜800〜40〜(W)150800150120060要点三、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(2(称为焦耳热)与电流/的平方、导

5、体的电阻/?、通电时间f成正比，这个规律叫焦耳定律。Q=I2Rt.焦耳定律是一个实验定律。它的适川范围很广，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屮电流/的二次方与导体电阻的乘积.P=Q-=12r,t(3)电功率与热功率对纯电阻电路，电功率等于热功率即:ui=i2r.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：ui〉i2r.此吋，可得U〉fR，所以，对非纯电阻电路欧姆定律

6、不成立.1.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:Q=I2Rt.（4）适用对象凡是要计算电热，都应首选0=可求任何电路屮电流/通过电阻时所产生的热量。2.热功率的意义及计算（1）热功率：单位时间内发热的功率叫作热功率。热功率即电能转化力内能的功率，即尸=@=/2/?.t（2）热功率计算当电路不是纯电阻电路时，电功川来计算，电热0只能川进行计算,电功率用/＞=[//计算，热功率只能用尸计算。热要

7、点四、电动机工作过程的能量转化1.电流做功的过程，是电能转化为其他形式能量的过程.电动机把电能转化为机械能；电解槽把电能转化为化学能：电热器把电能转化为热能.在真空屮，电场力对电荷做正功时，减少的电势能转化为电荷的动能；在金属导体屮，在电场力作用下做加速运动的自由电子频繁地与离子碰撞，把定向移动的动能传给离子，使离子热运动加剧，将电能完全转化为内能.全部转化为内能（生热）＞纯电阻电路：只含有电阻的电路。如电电能＞炉、电烙铁等电热器件组成的电路。0^-——ps非纯电阻电路：电路中含有电动机在转大部分转化为机械能、化学能动、或有电解槽在反生

8、化学反应的电路2.电动机的总功率（输入功率）：总3.电动机的热功率P^=l2r.4.电动机的输出功率（机械功率）：P^UI-I2r.5.电动机的效率：Z7=—xl00%=U，~Irxl00%=(1-—)xl