专题25+焦耳定律-2017-2018学年高二物理人教版（选修3-1）+word版含解析

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1、第二章恒定电流第5节焦耳定律K知识一、电功和电功率1.能量转化电炉通电时，—能转化为—能；电动机通电时，—能转化为—能；蓄电池充电时，—能转化为能；电能转化成其他形式能的过程就是的过程，电流做功的多少—电能转化为其他形式能的数量。2.电功（1）实质：导体中的对自由电荷的静电力在做功。把转化为的能。（2）电流在一段电路中所做的功等于这段电路、、三者的乘积。计算式阻O3.电功率（1）物理意义：表示电流做功的物理量。（2）定义：电流所做的功。（3）公式及单位：P=—=U1,其单位为瓦特，符号为—ot—二、焦耳定律1.焦耳定

2、律：电流通过导体产生的热量（内能）跟电流的成正比，跟导体的成反比，这一规律叫焦耳定律。公式表示为@—02.热功率：单位时间内的发热量通常称为_,表达式为冷_。3.纯电阻电路：电流通过纯电阻电路做功时，电能全部转化为—o4.非纯电阻电路：像含有或_等非纯电阻用电器的电路被称为非纯电阻电路，在非纯电阻电路中，电流做的功除了将电能转化为内能外，还转化为或等其他形式的能量。电内电机械电化学电流做功两端的电压U电路中的电流I通电时间t二次方电阻及通电时间fRt热功率等于恒定电场电能其他形式Ult快慢单位时间内WfR内能电动机电

3、解槽机械能化学K重点电功和电热的区别与联系1.区别电功是指输入某段电路的全部电能或这段电路上消耗的全部电能:电热是指在这段电路上因发热而消耗的电能：Mrs2.联系从能量转化的角度分析，电功与电热的数量关系为：畔Q，即Ult/Rt。（1）在纯电阻电路中，电流做功，电能全部转化为电热，即电功等于电热，扫Q。因此公式〃仪、叽U2—r,既可计算电功，也可计算电热。R（2）在非纯电阻电路屮，电流做功除了一部分电能转化为电热外，还有一部分转化为机械能或其他形式的能，此时有即UIt>E因此，在非纯电阻电路屮，只能用〃化计算电功，用

4、户他计算电热,化r无意义。R【例题1】微型吸尘器的直流电动机的内阻一定，为1Q，当加在它两端的电压为2.0V吋，电流为0.8A,且能正常工作。求：（1）它的额定输入功率多大？（2）工作时由导线发热损失的功率多大？（3）它的最大输出功率多大？参考答案：（1）1.6W（2）0.64W（3）0.96W试题解析：（1）额定输入功率“萨07=2.0X0.8W=1.6W（2）电动机热功率/仏二F俗oFxiW二0.64W（3）根据能量的转化与守恒，电动机的最大输出功率户出二P额-凡lO.96W归纳总结：在非纯电阻电路小，要注意区别

5、电功和电热，注意应用能塑守恒定律。①电热匕认。②电动机消耗的电能肛叽③由能量守恒得哪E,〃为其他形式的能，这里是机械能。④对电动机来说，输入功率P发热的功率P虻FR；输11!的功率，即机械功率P机二Pk-p^uj-讯【例题2】（2017•江苏省高二月考）如图所示为电动机提升重物的装置，电动机线圈电阻为Q,电动机两端电压为5V,电路中的电流为1A,物体畀重20N,不计摩擦力，求：（1）电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少？（2）电动机的输入功率和输出功率各是多少？（3）10s内，可以把重物力匀速提升多高？（4）这台电动机

6、的机械效率是多少？参考答案：（1）1W（2）4W（3）2m（4）80%试題解析：（D根据焦耳定律八热功率为：^=/V=l2xlW=lW⑵输入功率为：/^=JI7=lx5W=5W输出功率为：-^=5W_1W=4W（3）电动机的输出功率用来提升重物在EOs内，有：P^t=mSh归纳总结:1.电动机因故不转动时，线圈可视为纯电阻电路，/厲="热，而电动机转动时为非纯电路，"电二"机+尸热,要分清两种情况下的能量转化情况。2.在非纯电阻电路中1=-不成立，此时〃＞/斤，此类问题要从能量转化角度把握电压的R分配，确定电能的转化

7、方向和具体表现形式（电热、机械能、化学能、磁场能等）。3.纯电阻电路中的电功率（1）只含有纯电阻的串联电路中，电流7相同，由E可知电功率跟电阻成正比。U2（2）只含有纯电阻的并联电路中，电压〃•相同，由戸=——可知电功率跟电阻成反比。R（3）无论是串联电路还是并联电路，纯电阻电路消耗的总功率都等于各电阻消耗的功率Z和。K好题1.（2017•山东省淄博市淄川中学开学考试）下列用电器中，利用电流热效应工作的是A.电饭锅B.抽油烟机C.电视机D.笔记本电脑2.（2017•安徽省黄山市高二期中）一个电热器电阻为忆当它两端电压

8、为〃，通过时间Z消耗电能为他若使它消耗的电能为4W,下列方法不正确的是电阻斤不变，A.电压〃不变，通电时间广变为原来的2倍B.电阻朮减半,电压〃增大1倍，通电时间广减半C.电阻斤不变,电压〃增大1倍，通过时间广不变D.电阻斤减半,电压〃不变，通电时间r不变1.（2017•山东省淄博市校级期末）关于电功和电热的计算，下列说法正确的是A.如果是纯电