2018高考物理考前复习利器之静电场和电路专题5直流电路电功和电热、焦耳定律、电阻定律学案

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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电阻定律，能够熟练地运用电阻定

2、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，常见的电功单位还有：千瓦时（），也称“度”，.(4)意义：电流做功的过程是电

3、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.(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：　　①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。　　②实际功率：用电器的实际工作时消耗的电功率。　　要点诠

4、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　　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

5、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

6、，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

7、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(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：，此时或，决不能乱套用公式。　　要点

8、诠释：对非