电功和电热
电功和电热
《电功和电热》知识总结一、电功：1、定义：电流通过某段电路所做的功叫电功。
2、实质：电流做功的过程，实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程；电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，就消耗了多少电能。
电流做功的形式：电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。
3、规定：电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时间的乘积。
4、计算公式：W=UIt =Pt（适用于所有电路）对于纯电阻电路可推导出：W= I2Rt= U2t/R①串联电路中常用公式：W= I2Rt W1:W2:W3:…Wn=R1:R2:R3:…:Rn②并联电路中常用公式：W= U2t/R W1:W2= R2:R1③无论用电器串联或并联。
计算在一定时间所做的总功常用公式W= W1+W2+…Wn5、单位：国际单位是焦耳（J）常用单位：度（kwh） 1度=1千瓦时=1 kwh=3.6×106J6、测量电功：⑴电能表：是测量用户用电器在某一段时间内所做电功（某一段时间内消耗电能）的仪器。
⑵电能表上“220V”“5A”“3000R/kwh”等字样，分别表示：电能表额定电压220V；允许通过的最大电流是5A；每消耗一度电电能表转盘转3000转。
⑶读数：A、测量较大电功时用刻度盘读数。
①最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。
②电能表前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。
如：这个月用电度合 J B、测量较小电功时，用表盘转数读数。
如：某用电器单独工作电能表（3000R/kwh）在10分钟内转36转则10分钟内电器消耗的电能是_____J。
二、电功率：1、定义：电流在单位时间内所做的功。
2、物理意义：表示电流做功快慢的物理量灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小。
3、电功率计算公式：P=UI=W/t（适用于所有电路）对于纯电阻电路可推导出：P= I2R= U2/R①串联电路中常用公式：P= I2R P1:P2:P3:…Pn=R1:R2:R3:…:Rn②并联电路中常用公式：P= U2/R P1:P2= R2:R1③无论用电器串联或并联。
电功、电功率、_电能、电热之间的区别联系
电功、电功率、电能、电热之间的区别联系一、电功是电流所做的功，实质就是电能转化为其他形式能的过程，表示电流做功多少的物理量，用W表示电功。
单位为焦耳（J），焦耳这个单位很小，用起来不方便，生活中常用“度”做电功的单位，就是平常说的用了几度电的“度”。
“度”在技术中叫做千瓦小时（kwh）。
1、电功的计算公式：电功W（度）=电功率P（kw）×时间t（h）电功W（度）=电压U（kv）×电流I（A）×时间t（h）；电功W（度）=电压U（v）×电流I（A）×时间t（秒）二、电功率是单位时间内电流所做的功。
表示电流做功的快慢。
单位为瓦（w）或千瓦（kw）。
1、电功率的计算公式：电功率P（瓦w）＝电压U（伏V）×电流I（安A）电功率P（瓦w）＝电功W（焦耳J）／时间t（秒s）电功率P（瓦w）＝电阻R（欧姆Ω）×I2电功率P（瓦w）=U2／R2、电功率单位换算关系：1千瓦（kw）=1000瓦（w）；1瓦=1伏·安=1焦/秒三、电能就是电流的能量，是电流以各种形式做功的能力。
电流可以近似地类比为水流，水流具有动能与势能，电同样具有能量，具体表现为做功，单位是度或者千瓦小时。
1、电能的计算公式：电能（kWh）=电功率P（kw）×时间t（h）2、电能单位换算关系：1度=1千瓦小时（kWh）=3600焦耳（J）;1大卡（Kcal）=4187焦耳（J）；1大卡（Kcal）=1000卡（cal）；1焦耳（J）=0.24卡（cal）；1千瓦（kw）=1000焦耳（J）。
四、电热是电流流过导体时所产生的热量，是电能转化的热能，单位为焦耳（J）。
1、电热的计算公式：A、电热Q（焦耳J ）=电流I2（安A）×电阻R（欧Ω）×时间t （秒s）但是这种公式只适用于纯电阻电路，即电流通过导体时，如果电能全部转化为热，而没有同时转化成其他形式的能量，那么就是纯电阻电路，电流产生的热量Q就等于消耗的电能W，即Q=W=UIt。
电功和电热
电功和电热1、电功和电热在定义上的区别电流通过某段电路（或某用电器）做功时，都要消耗电能，获得其他形式的能量。
电功就是电流通过一段电路时电能转化为其他形式能（例如机械能、化学能或内能）的量度。
电流通过任何导体（超导体除外）时，都要产生热量。
电热就是电流通过导体时电能转化为内能的量度。
2、区别两类用电器和两类电路用电器有两大类型。
一类是纯电阻性用电器，例如电炉、电熨斗、电饭锅、电烙铁等。
电流通过这类用电器以发热为目的。
另一类是非纯电阻性用电器，例如电吹风、电动机、蓄电池等。
电流通过这类用电器是以转化为热能以外形式的能为主要目的，发热并不是主要目的，而是难以避免的热损失。
如果电路中连接的用电器都是纯电阻性用电器，则该电路称为纯电阻电路；如果电路中连结有非纯电阻性用电器，则该电路称为非纯电阻电路。
3、电能在两类电路中的转化（1）在纯电阻电路中，电能全部转化为内能。
这时电功等于电热，则有W UIt I Rt U R t Q ====22。
（2）在非纯电阻电路中，电路消耗的电能的表达式为W UIt =。
它分为两部分，一部分转化机械能或化学能等（例如，电流通过电动机后电动机转动，电能主要转化为机械能；电流通过电解池，电能主要转化为化学能）；同时一部分不可避免地转化为电热能Q I Rt =2（电流通过电枢的电阻发热）。
这里电功W UIt =不再等于电热Q I Rt =2，而是W>Q ，亦即W E Q =+其他。
因此，在非纯电阻电路中，电功只能用W UIt =来计算，而电热只能用Q I Rt =2来计算。
［例题］直流电动机内阻一定，当加上0.3V 的电压时，通过的电流为0.3A ，此时电动机不转动；当加上2.0V 的电压时，通过的电流为0.8A ，此时电动机正常工作。
问1分钟内有多少电能转化为机械能？解析：当加上0.3V 的电压时，通过的电流为0.3A ，此时电动机不转动，说明电动机无机械能输出，电能全部转化为内能，此时电动机可以看成纯电阻性用电器，即R U I ==/1Ω。
初中物理知识点讲解：区别“电功”与“电热”
初中物理知识点讲解：区别“电功”与“电热”电功与电热是有区别的，电流做的功全部用于产生热量的电路我们称它为纯电阻电路，在这种电路中电功等于电热，即W=Q。
只要是纯电阻电路那么前面我们所学计算电功的公式都可以用于计算电热：，在日常生活中一般认为是纯电阻电路的用电器有：灯泡、电炉、电热器、电熨斗等。
如果电流做的功只有一部分用来产生热量，这样的电路我们称它为非纯电阻电路，例如我们常见的电扇、电冰箱、电视等主要是把电能转化成除内能以外的其它形式的能，所以这种电路中电功大于电热即W=W其+Q，在非纯电阻电路中欧姆定律导出式不适用，因此我们计算电功时只能用W=UIt，计算电热用。
近几年中考中，常用于考查电功与电热区别的有两类题目：①纯电阻电路计算电热；②对电动机工作的考查。
例1. 电炉的电阻丝热的发红，而与它串联的铜导线却不发烫，这是因为铜导线：（）A. 电阻较大；B. 电阻较小；C. 通过的电流较大；D. 通过的电流较小。
分析：在解答此题时部分同学未认真考虑串联电路的特性，片面地运用焦耳定律错选了D。
电炉与连接电炉的铜导线串联，所以通过电炉与铜导线的电流相等，而电炉的电阻丝与铜导线相比电阻大的多，考虑，在串联电路中电阻越大相同时间产生的热量越多，选B。
例2. 要使某电炉在相等时间内产生的热量增加为原来的2倍，则可采取的措施是：（）A. 使通过它的电流变为原来的2倍；B. 使加在它两端的电压变为原来的2倍；C. 使电炉丝的电阻变为原来的2倍；D. 使电炉丝的电阻变为原来的。
分析：电炉丝是纯电阻，电流做的功全部用于转化为内能，因此焦耳定律和欧姆定律的推导公式都适用。
在解决此类问题时，一般从选择的方式看，是什么量在影响电热的变化，然后分析这些量应该达到什么样的变化程度。
根据，在R和t保持不变，I变为原来的2倍时，Q就变为原来的4倍，故A错；当电热器两端的电压变为原来的2倍时，根据可知在R、t一定时产生的热量与成正比，产生的热量也为原来的4倍，故B错；根据，在U、t不变时，Q与R成反比，电阻变为原来的2倍时产生热量变为原来的时，电阻变为原来的产生的热量变为原来的2倍，所以C项错误，D项正确。
电功和电热、焦耳定律、电阻定律
电功和电热、焦耳定律、电阻定律知识点一、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U ，流过电路的电流强度为I ，则t 时间内流过电路的电量q It =. 电场力移动电荷做的功W qU =.t 时间内电流做功W qU UIt ==.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W UIt =适用于任何电路．在纯电阻电路中，由于UI R=，所以在纯电阻电路中的电功可表示为22U W UIt I Rt t R===.(3)单位：在国际单位中功的单位是焦耳，符号为J ，常见的电功单位还有：千瓦时（kW h ⋅），也称“度”，61=1kW h 3.610J ⋅=⨯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WP t=和P UI =， 对于纯电阻电路，计算电功率还可以用公式2P I R =和2U P R=.(3)单位：在国际单位制中的单位是瓦，符号为W ，常用的还有千瓦（kW ），1k W =1000W .(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Q （称为焦耳热）与电流I 的平方、导体的电阻R 、通电时间t 成正比，这个规律叫焦耳定律。
第二讲 电功电热
第二讲电功和电热【知识点一】电功和电功率1.电功定义：电路中电场力对定向移动的电荷所做的功，简称电功，通常也说成是电流做的功。
用W表示。
(单位：焦耳（J）。
1J=1V·A·s)实质：是能量守恒定律在电路中的体现。
即电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程，在转化过程中，能量守恒，即有多少电能减少，就有多少其他形式的能增加。
表达式：W UIt=2.电功率定义：单位时间内电流所做的功。
(单位：为瓦特（W）。
1W=1J/s)表达式：WP UIt==★额定功率和实际功率额定功率：用电器正常工作时所需电压叫额定电压，在这个电压下消耗的功率称额定功率。
实际功率：用电器在实际电压下的功率。
实际功率P实=IU，U、I分别为用电器两端实际电压和通过用电器的实际电流。
题型一：电功率基础计算【例】夏天，空调器正常工作时制冷状态与送风状态交替运行。
一空调器在不同工作状态下电功率随时间变化的关系如图所示，此空调器运转1h用电( )A 1.0度B 1.5度C 2.0度D 2.5度【例】两个绕线电阻分别标有“100Ω、10w”和“20Ω、40W”，则它们的额定电流之比为（）A 5：5B 10：20C 5：10D 1：2000【例】两个小灯泡，分别标有“1A、4W”和“2A、1W”的字样，则它们均在正常发光时的电阻阻值之比为（）A 2∶1 B16∶1 C 4∶1 D 1∶16【例】据报道，“神舟”八号飞船将2011年下半年发射。
它是一个无人目标飞行器，为中国的空间站作对接准备，也是中国神舟系列飞船进入批量生产的代表。
“神舟”飞船上的太阳能电池是依靠光伏效应设计的单晶硅太阳能电池。
在正常照射下，太阳能电池的光电转换效率可达24%。
单片单晶硅太阳能电池可产生0.6V的电动势，可获得0.1A的电流，则每秒照射到这种太阳能电池上的太阳光的能量是（）A 0.24JB 0.25JC 0.26JD 0.28J题型二：电功率与电阻率结合【例】甲、乙两根粗细相同的不同导线，电阻率之比为1∶2，长度之比为4∶1，那么两根导线加相同的电压时，其电功率之比P甲∶P乙=________；如果通过两根导线的电流强度相同，则其电功率之比P甲∶P/乙=_________。
电功、电热、电功率和热功率
4.下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数, 不计其自身机械损耗.若该车在额定状态下以最大运行速度行驶, 则( AD )
A.电动机的输入功率为576 W B.电动机的内电阻为4 Ω C.该车获得的牵引力为104 N D.该车受到的阻力为63 N
自重 载重
A.U1<U2,Q1=Q2 B.W1=W2,Q1=Q2 C.W1<W2,Q1<Q2 D.W1<W2,Q1=Q2
3.一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为 220 V 的交 流电源上(其内电阻可忽略不计)，均正常工作．用电流表分别测 得通过电饭煲的电流是 5.0 A，通过洗衣机电动机的电流是 0.50
3.无论在纯电阻电路还是在非纯电阻电路中，发热功率都 是I2r. 4.处理非纯电阻电路的计算问题时，要善于从能量转化的 角度出发，紧紧围绕能量守恒定律，利用“电功＝电热＋ 其他能量”寻找等量关系求解．
1. (多选)下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的 是 ( BCD )
2. 电阻R和电动机M相串联接到电路中，如图所示，已知电 阻R跟电动机线圈的电阻相等，开关接通后，电动机正常工作 ，设电阻R和电动机两端的电压分别为U1和U2；经过时间t，电 流通过电阻R做功W1,产生的电热为Q1；电流通过电动机M做功 W2，产生的电热为Q2，则有( AD )
总结 电功、电热、电功率和热功率的区别
电功
意义 电流在一段电路
中所做的功
电热
电流通过导体产 生的热量
电功率
单位时间内电流 所做的功
热功率
单位时间内导体 产生的热量
公式
W＝UIt Q＝I2Rt P＝UI
P＝I2R
电功和电热知识总结
九年级物理《电功和电热》知识梳理 知识总结：1．电功A. 基本概念和公式a ．定义：物理学中，当电能转化为其他形式能时，我们就说做了电功(俗称电流做功)．b ．物理意义：电功是量度电能转化为其他形式能的多少的物理量．c ．计算公式：i ．普遍适用的公式： w=UIt=U Ω(Ω为电荷)ii ．仅适用于纯电阻性电路的公式： Rt I W 2= t R U W 2= 说明：把电能全部转化为内能的用电器叫做纯电阻性用电器，如电炉、白炽灯等，连接纯电阻性用电器的电路叫做纯电阻性电路；把电能的绝大部分转化为内能以外的其他形式能的用电器叫做非纯电阻性用电器，如电动机、电铃、充电器等，连接非纯电阻性用电器的电路叫做非纯电阻性电路． d ．单位：在国际单位制中，电功的单位是焦耳(J)． 111J V A s V C =⋅⋅=⋅实用单位是千瓦时(kW ·h)． J h kw 6106.31⨯=⋅B 电能表用来测量电路消耗电能(即电功)的仪表叫做电能表．a ．主要技术参数i ．“电压”表示电能表适用的额定电压．额定电压是指用电器或电学仪表正常工作时的电压． ii ．“电流规格”表示电能表持续工作时的最大电流，括号里的数字表示允许在短时间内通过电能表的最大电流．iii ．“每千瓦时转数”表示用电1 kW ·h 电能表转盘转动的圈数．现在，电子式单相电能表已经开始使用，其重要参数imp ／(kW ·h)表示用电l kW ·h 耗电指示灯闪烁的次数，如：6400 imp ／(kW ．h)． b ．用电能表测量电功i ．直接测量：电能表计数器上前后两次读数之差．ii ．间接测量：先数出转盘转过的转数，再利用电功与转数成正比计算电功．2．电功率A 基本概念和公式a. 物理意义：电功率是反映用电器消耗电能(即电流做功)快慢的物理量．b ．定义：用电器单位时间里消耗的电能叫做电功率．c. 计算公式：i ．普遍适用的公式： .W p UI t== ii ．仅适用于纯电阻性电路的公式： R I p 2= RU p 2= d. 单位：在S1中，电功率的基本单位是瓦特(W)，另外还有千瓦(kw)和毫瓦(mW)，换算关系为：e.用电器的额定功率和实际功率用电器在额定电压下的功率叫做额定功率，用电器在实际电压下的功率叫做实际功率．当U 实=U 额时，P 实=P 额．使用用电器时，加在其两端的电压一般不能超过额定电压，否则会造成用电器实际功率超过额定功率，用电器会因为过热而烧毁．推论：对于纯电阻性的用电器，若不考虑温度对其电阻的影响，则 22()()1s s s e e ep U I p U == 用电器的铭牌上标有额定电压和额定功率．灯泡的亮度取决于其实际功率的大小，实际功率越大，灯泡越亮．B ．用电能表测量用电器的电功率a ．仅让待测功率的用电器单独工作，用电能表，测出电功w ，用秒表测出时问t ，则P=W/t ．b ．先后让已知功率为P 0的用电器和待测功率的用电器工作相同的时间，分别数出电能表转盘转过的转数n 0和n ，由 00000,,w w P W n t P p p w n ===⋅=即 ⋅=00p n n p c ．先后让已知功率为P 0的用电器和待测功率的用电器工作一段时间，使它们在工作时间内电能表转盘转过的转数相同，用秒表分别测出它们工作的时间t 0和t ，由3．电热由于导体具有电阻，所以当有电流通过时，导体会发热，将电能转化为内能，这种现象称为电流的热效应．A. 焦耳定律和公式乱内容：电流流过某段导体时产生的热量，跟通过这段导体的电流的平方成正比，跟这段导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比．b ．公式：i ．普遍适用的公式： .12Rt Q = ii ．仅适用于纯电阻性电路的公式：UIt Q = t RU Q 2= pt Q =(P 为电功率) c ．单位： 在国际单位制中，电热的单位是焦耳(J)．d ．电热Ω与电功W 大小的关系：对于纯电阻性用电器Ω=W对于非纯电阻性用电器Ω<WB 电热的利用和防止a ．电热器利用电流做功将电能转化为内能的装置，统称为电热器。
人教版九年级物理下册第十八章 《电功率》电功、电功率和电热的综合计算
4．电热水壶是人们常用的家用电器．若家庭电路中 只有电热水壶工作，标有“3 000 r/(kW·h)”的电能表 的铝盘在 10 min 内转了 500 r，则电热水壶消耗的电能 为 6×1055J，它的电功率为 1 000W.若加热效率为 90%， 则水吸收的热量为 55.4.4××110055J.如果水吸收的这部分热量 用煤气来加热，至少需要完全燃烧煤气 11..3355××1100－－22m3(不 考虑热量损失，q 煤气＝4×107 J/m3)．
解：由图可知，当开关断开时，两电阻串联，电路 中电阻较大，由 P＝UR2知，功率较小，饮水机处于保温状 态，当开关闭合时，只有 R2 接入电路中，电路中电阻较 小，电源电压不变，由 P＝UR2可知，功率较大，饮水机处 于加热状态；
(2)现将装满水箱的水烧开，水吸收的热量是多少； [水的初温为 20 ℃，在 1 标准大气压下，c 水＝4.2×103 J/(kg·℃)，ρ 水＝1.0×103 kg/m3]
项目
参数
电源电压/V 220
低温挡功率/W 275
中温挡功率/W 550
高温挡功率/W 1 100
容积/L
1
(1)开关 S1、S2 处于什么状态，养生壶为高温挡，说 明判断依据．
解：由图知，当开关 S1 闭合，S2 接 B 时，电阻 R1、 R2 并联，电路中的总电阻最小，由 P＝UR2可知，总功率 最大，所以此状态为高温挡．
类型 1 纯电路中的相关计算 1．如图所示，电源电压为 9 V，电动机线圈电阻为 1 Ω.闭合开关，电动机正常工作，电压表示数为 6 V， 电流表示数为 0.5 A，电动机在 1 min 内消耗的电能为 118800 J，R0 的阻值为 66 Ω，1 min 内电动机产生的热 量为 1515 J.
电功与电热
7.烧断后的灯丝重新搭接起来使用，亮度如何变化？ 烧断后的灯丝重新搭接起来使用，亮度如何变化？ 烧断后的灯丝重新搭接起来使用 为什么？ 为什么？ 8. “220V40W”的日光灯和白炽灯，哪个更适于庭 的日光灯和白炽灯， 的日光灯和白炽灯 院的照明？为什么？ 院的照明？为什么？ 9.该灯泡在家庭电路中正常工作时，通过的电流多大？ 该灯泡在家庭电路中正常工作时，通过的电流多大？ 该灯泡在家庭电路中正常工作时 U额＝220V P额＝40W P额＝U额I额
电功基础训练
1．一个电烙铁接在U= 220V电路上，通过它的 电流强度是0.5A，正常工作10min，有多少电 能转化成了内能。 2．一只灯泡接在220 V的电路中, 正常工作20h， 消耗1KWh的电能，求：这只灯泡正常工作时 的电流。 3．一个标有220V40W的电风扇, 其线圈内阻是 2Ώ，把它接在照明电路中连续工作2小时, 求： 此过程中所产生的热量是多少?
10.正常工作时，该灯泡的电阻多大？ 正常工作时，该灯泡的电阻多大？ 正常工作时 P额= U额2/R U ＝220V P ＝40W
额 额
11.如果将其接入 如果将其接入110V的电路中使用，它的实际功率是 的电路中使用， 如果将其接入 的电路中使用 多少？ 多少？ P实＝ U实2/R U额＝220V P额＝40W U实＝110V
电功基础训练
1．一个电烙铁接在U= 220V电路上，通过它的 电流强度是 I= 0.5A，正常工作10min，有多少 电能转化成了内能。 2．一只灯泡接在220 V的电路中, 正常工作20h， 消耗1KWh的电能，求：这只灯泡正常工作时 的电流。 3．一个标有220V40W的电风扇, 其线圈内阻是 2Ώ，把它接在照明电路中连续工作2小时, 求： 此过程中所产生的热量是多少?
九年级物理全一册知识讲义-11.电学综合专题-北师大版
课标定位二、重难点提示：（1）判断电路故障；（2）动态电路中的变化量与不变量；（3）能够区分电功与电热。
课标定位微课程1：电功与电热【考点精讲】焦耳定律：电功：电流所做的功，消耗的电能；公式：W＝UIt；电热：电能转化为内能的量；公式：Q＝I2Rt纯电阻电路：纯电阻电路是指电能全部转化为内能的电路，适合初中一切电学公式，比如电炉、熨斗等；非纯电阻电路：将电能转化为其他形式的能，包括机械能，初中电学公式部分适用，比【典例精析】例题某同学对录音机中的小电动机用如图所示的电路进行实验探究。
闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为0.40伏时，电流表的示数为0.2安，此时电动机未转动。
当电压表示数为2.0伏时，电流表的示数为0.3安，此时电动机转动。
电动机工作1min 后：求：（1）电动机线圈的电阻；（2）转动时消耗的电能；（3）电动机转动时产生的机械能。
思路导航：（1）电动机未转动时，电能全部转化为内能（发热），此时电路作为“纯电阻电路”，用欧姆定律变形公式R＝U/I 求出；（2）转动时消耗的电能用W＝UIt即可求出；（3）电动机工作时，电能转化为机械能和内能。
所以机械能等于电能减去发热产生的内能。
答案：解：（1）R＝U/I＝0.4V/0.2A＝2Ω；（2）W＝UIt＝2V×0.3A×60s＝36J；（3）发热Q＝I2Rt＝（0.3A）2×2Ω×60s＝10.8J机械能W/＝W－Q＝36J－10.8J＝25.2J点评：本题考查电热Q＝I2Rt与电功（电能）W＝UIt的区分。
试题难度不大，但很容易出错，要特别注意。
【总结提升】微课程2：电路故障分析【考点精讲】电路故障分析：一般来说，造成电路故障的原因主要有元件的断路、短路两种：1. 电路断路当电路中出现断路时，电路不通，用电器不能工作。
主要表现在以下几个方面：（1）灯泡不亮；（2）电流表无示数；（3）电压表示数为零；（4）电压表示数接近电源电压；（5）断开处一端能使试电笔氖管发光，另一端不能使其发光。
电功和电热
电功、电热、电功率、热功率一、基础知识 1、电功(1)定义：导体中的恒定电场对自由电荷的电场力做的功． (2)公式：W ＝qU ＝IUt (适用于任何电路)．(3)电流做功的实质：电能转化成其他形式能的过程． 2、电功率(1)定义：单位时间内电流做的功，表示电流做功的快慢． (2)公式：P ＝W /t ＝IU (适用于任何电路)． 3、焦耳定律(1)电热：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比．(2)计算式：Q ＝I 2Rt . 4、热功率(1)定义：单位时间内的发热量． (2)表达式：P ＝Qt ＝I 2R .二、练习1、如图所示是横截面积、长度均相同的甲、乙两根电阻丝的I －R 图象．现将甲、乙串联后接入电路中，则( )A ．甲电阻丝两端的电压比乙电阻丝两端的电压小B ．甲电阻丝的电阻率比乙电阻丝的电阻率小图8C ．在相同时间内，电流通过乙电阻丝产生的焦耳热少D ．甲电阻丝消耗的电功率比乙电阻丝消耗的电功率少 答案 C解析 若将两电阻丝串联接入电路中，由于通过两电阻丝的电流相同，由题图可知，此时甲的电阻大于乙的电阻，所以甲电阻丝两端的电压比乙电阻丝两端的电压大，A 错误；由于两电阻丝的横截面积、长度均相同，故甲电阻丝的电阻率比乙电阻丝的电阻率大，B 错误；由Q ＝I 2Rt 可知，在相同时间内，电流通过乙电阻丝产生的焦耳热少，C 正确；由P ＝I 2R 可知，D 错误．2、(2012·上海单科·13)当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为0.3 C ，消耗的电能为0.9 J ．为在相同时间内使0.6 C 的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是( )A ．3 V,1.8 JB ．3 V ,3.6 JC ．6 V,1.8 JD ．6 V ,3.6 J答案 D解析 设两次加在电阻R 上的电压分别为U 1和U 2，通电的时间都为t .由公式W 1＝U 1q 1和W 1＝U 21R t 可得：U 1＝3 V ，t R ＝0.1.再由W 2＝U 2q 2和W 2＝U 22R t 可求出：U 2＝6 V ，W 2＝3.6 J ，故选项D 正确．3、(2012·浙江理综·17)功率为10 W 的发光二极管(LED 灯)的亮度与功率为60 W 的白炽灯相当．根据国家节能战略，2016年前普通白炽灯应被淘汰．假设每户家庭有2只60 W 的白炽灯，均用10 W 的LED 灯替代，估算出全国一年节省的电能最接近 ( )A ．8×108 kW·hB ．8×1010 kW·hC ．8×1011 kW·hD ．8×1013 kW·h答案 B解析 按每户一天亮灯5小时计算，每户一年节省的电能为(2×60－2×10)× 10－3×5×365 kW·h ＝182.5 kW·h ，假设全国共有4亿户家庭，则全国一年节省的电能为182.5×4×108 kW·h ＝7.3×1010 kW·h ，最接近于B 选项，故选项B 正确，选项A 、C 、D 错误．4、(2011·全国·17)通常一次闪电过程历时约0.2 s ～0.3 s ，它由若干个相继发生的闪击构成．每个闪击持续时间仅40 μs ～80 μs ，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中．在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×109 V ，云地间距离约为1 km ；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为 6 C ，闪击持续时间约为60 μs.假定闪电前云地间的电场是均匀的．根据以上数据，下列判断正确的是 ( )A ．闪电电流的瞬时值可达到1×105 AB ．整个闪电过程的平均功率约为1×1014 WC ．闪电前云地间的电场强度约为1×106 V/mD ．整个闪电过程向外释放的能量约为6×106 J 答案 AC解析 由电流的定义式I ＝q t 知I ＝660×10－6 A ＝1×105A ，A 正确；整个闪电过程的平均功率P ＝W t ＝qU t ＝6×1.0×1090.2 W ＝3×1010 W(t 代入0.2 s 或0.3 s)，B 错误；由E ＝U d ＝1.0×1091×103 V/m ＝1×106 V/m ，C 正确；整个闪电过程向外释放的能量为电场力做的功W ＝qU ＝6×109 J ，D 错误．5、如图所示的电路中，输入电压U 恒为12 V ，灯泡L 上标有“6 V ，12 W ”字样，电动机线圈的电阻R M ＝0.5 Ω.若灯泡恰能正常发光，以下说法中正确的是 ( ) A ．电动机的输入功率为12 WB ．电动机的输出功率为12 WC ．电动机的热功率为2 WD ．整个电路消耗的电功率为22 W 答案 AC解析 电动机为非纯电阻电器，欧姆定律对电动机不再适用，灯泡L 正常发光，则I L ＝P 灯U 灯＝2 A ，所以电路中的电流I ＝2 A ，故整个电路消耗的总功率P 总＝UI ＝24 W ，D 错；电动机的输入功率等于P 总－P 灯＝12 W ，A 对；电动机的热功率P 热＝I 2R M ＝2 W ，输出功率P 出＝12 W －2 W ＝10 W ，B 错，C 对．6、电阻R 和电动机M 串联接到电路中，如图所示，已知电阻R 跟电动机线圈的电阻值相等，电键接通后，电动机正常工作，设电阻R 和电动机M 两端的电压分别为U 1和U 2，经过时间t ，电流通过电阻R 做功为W 1，产生热量为Q 1，电流通过电动机做功为W 2，产生热量为Q2，则有( ) A ．U 1<U 2，Q 1＝Q 2 B ．U 1＝U 2，Q 1＝Q 2 C ．W 1＝W 2，Q 1>Q 2D ．W 1<W 2，Q 1<Q 2答案 A解析 电动机是非纯电阻，其两端电压U 2>IR ＝U 1，B 错；电流做的功W 1＝IU 1t ，W 2＝IU 2t ，因此W 1<W 2，C 错；电流产生的热量由Q ＝I 2Rt 可判断Q 1＝Q 2，A 对，D 错．7、如图所示的电路中，电源的输出电压恒为U ，电动机M 线圈 电阻与电炉L 的电阻相同，电动机正常工作，在相同的时间内， 下列判断正确的是( )A ．电炉放出的热量与电动机放出的热量相等B ．电炉两端电压小于电动机两端电压C ．电炉两端电压等于电动机两端电压D ．电动机消耗的功率等于电炉消耗的功率 解析 电炉是纯电阻，电动机是非纯电阻，由于电炉和电动机构成串联电路，二者的电流相等，则电炉两端电压小于电动机两端电压，又Q ＝I 2Rt ，故A 、B 正确，C 、D 错误． 答案 AB8、如图所示为一未知电路，现测得两个端点a 、b 之间的电阻为R ，若在a 、b 之间加上电压U ，测得通过电路的电流为I ，则该未知电路的电功率一定为( ) A ．I 2R B.U 2R图5C ．UID ．UI －I 2R答案 C解析 不管电路是否为纯电阻电路，电路的电功率一定为P ＝UI ，选项C 正确；只有电路为纯电阻电路时，才有P ＝UI ＝I 2R ＝U 2R，故A 、B 错误；而UI －I 2R 为电能转化为其他形式能的功率，故D 错误．。
15章 电功和电热复习
2
二、知识梳理与 框架构建
家庭电路 安全用电
知识树
电功率 的测量 公式及单位 影响电 热因素 电流热 效应 电热 利用和 防止
3
额定电压 额定功率
定义及意义 影响电 公式定 功因素 义单位 电功 测量(电能表)
电 功 率 各 种 电 器
三、实验情景再现
1。影响电功大小的因素探究
科学探究方法： 控制变量法
25
显示电功大小方法：
电路设计：
比较灯泡的亮度
—转换法
实验现象：
实验结论：
电流与时间一定时，电压越大，电功越大 电压与时间一定时，电流越大，电功越大
2.测量小灯泡的额定功率 目的：测量出小灯泡的额定电功率
比较小灯泡的亮度与实际电功率的关系
原理： P=UI 电路设计 注意点： 调节滑动变阻器，使 电压(或电流)表示数 为额定电压(或电流) 时,读出对应的电流 (或电压）
8
（三）电功率 5.下列关于电功率说法正确的是( C ) A.电功率大的电器消耗电能多 B.做电功多的电器电功率大 C.消耗电能越快的电器电功率越大 D.”12V 6W”的灯泡比”6V 6W”的灯泡亮 6.两只电灯并联，功率之比为2：3，则串联后接 在同一电源上使用，其功率之比为（ B ） A ．2 ：3 B ．3 ：2 C ．4 ：9 D ．9 ：4
复习
15章 电功和电热
一、电功与电能 二、电功率 三、焦耳定律
四、家庭电路与安全用电
1
一、学习目标
1.知道电功的定义、实质、公式、单位以及影 响因素。 2 .理解电功率的定义、意义、公式、单位，会 测量额定功率。 3.知道电热的定义、生活中的应用与防止；知 道焦耳定律的探究过程、公式及应用。 4 .知道家庭电路中部分组成元件的作用、连接 方法，知道一些安全用电的常识。
电功、电热及电功率的计算
问题实质1.电功（W）表示电流做的功，电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能。
2.电功率（P）表示电流做功速度快慢的物理量。
也就是单位时间内电流做的功。
3.额定功率和实际功率额定电压：用电器正常工作时的电压值为额定电压；额定电压也是用电器上标着的电压。
额定功率：用电器在额定电压下的功率值为额定功率；也就是用电器上标着的电功率为额定功率。
实际功率:用电器在实际电压下的功率值为实际功率。
4.电热（Q）电流通过导体产生的热量，跟通过导体电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
（焦耳定律）Q=I2Rt纯电阻电路中（电流通过导体时，电能全部转化为内能的电路），结合欧姆定律还可以推导出下列公式。
推导公式难点突破难点一：利用铭牌数据计算用电器在一段时间内消耗的电能 弄清电能表及常见家用电器上铭牌的物理意义，深刻理解电功公式的含义，注意公式中各物理量单位的统一，解答时还应结合具体题型的物理情景，抓住电功计算的基本公式及导出公式灵活求解。
例一：电能表是测量 的仪表，1kw .H 的电能可供标有“220v 40w ”的灯泡正常工作 h 。
启思1.下表是某水壶的铭牌，从铭牌中可知，在额定电压下通过水壶的电流时 A ，（保启思2.某教室的电能表上标有“220v 5A ”字样，该电能表允许通过的最大电流为 A ；教室内安装有“220V 40W ”的日光灯10盏，如果每天少开一个小时，每月（用电天数按20天计）可节约电能 J 。
难点二：在纯电阻电路或非纯电阻电路中关于电功的计算 在纯电阻电路中，电流通过用电器把电能全部转化为内能，要充分运用串并联电路的特点及欧姆定律综合求解电功，一般采用t t 22RU R I W ==进行计算；但在非纯电阻电路中，电能没有全部转化为内能，大部分转化为机械能（如电动机）或其他形式的能，就要用t UI W =进行计算。
例二：已知带动小风扇的玩具电动机两端电压为1.5V ，通过电动机的电流为0.5A,通电1min 消耗电能为多少?如果所消耗的电能的60%转变为叶轮转动的机械能，则1min 内获得的机械能是多少？启思1一电动机线圈电阻为1Ω，当线圈两端电压为2V时，电流为0.8A,电动机正常工作。
物理：第15章《电功与电热》复习课件(苏科九年级下)
第27题图
5．如图所示的电路中，电源两端电压保持不变,R1=15Ω 。只闭合开关S1， 将滑片P移至滑动变阻器R2的中点时，电压表V2的示数为8/3 V，电流表A的示 数为I1=4/15 A。只闭合开关S1，将滑片P移至滑动变阻器R2的B端时，电流表 A的示数为0.32A。 求：（1）电阻R3的阻值 （2）电源电压 第28题图 (3)滑动变阻器R2的最大阻值。
测量方法： 电能表上的计数器上先后两次读数之差，即电 流在这段时间内做的功。 二、电功率(P) 1、概念： 电流在单位时间内所做的功叫电功率；电功 率的大小等于电流和电压的乘积。 2、计算公式： 定义式：P=W/t; P=UI
导出公式：P=I2R:
P=U2/R
3、单位： 国际单位：瓦特(简称瓦)；符号：W 常用单位：千瓦(kW)，且有1 kW =1000 W 4、物理意义： 电功率是表示电流做功快慢的物理量 5、额定功率和实际功率： ①定义： 用电器在额定电压下的功率叫额定功率； 用电器在实际电压下的功率叫实际功率。 ②额定功率和实际功率的关系： 当U实>U额时： P实>P额； 当U实=U额时： P实=P额； 当U实<U额时： P实<P额；
例3：有一只标有“Pz220—100”字样的灯泡，接到电压为 110伏的电路中，这只灯泡消耗的实际功率是多少？
解： 由P=U2/R，可得：
R=U2额/P额=（220V）2/100W=484Ω P实=U2实/R=（110V）2/484Ω =25W 答：灯泡消耗的实际功率为25瓦。
必修三 高中物理电功与电热
二、电功率
1、定义：电流做的功与所用时间之比。
2、计算公式： 3、单位：瓦（W），常用单位还有千瓦（kW）。1kW＝103W 4、意义：电功率表示电流做功的快慢。 5、额定功率和实际功率：用电器铭牌上所标称的功率是额定功
率，用电器在实际电压下工作的功率是实际功率。 用电器只有在额定电压下工作实际功率才等于额定功率。
3.3 电功与电热
Байду номын сангаас
电能转化为其他形式能的过程就是电流做功的过程；
电流做功的微观解释
如图所示很小一段电路，电路两端的电压为U,通过的电流为I。 电荷从左向右定向移动，它们从这段电路的左端移到右端所
用时间记为t，则在这段时间内通过这段电路的电量:q=It。 这个过程，是电场力将电荷从左端移动到右端， 电场力对自由电荷所做的功 W=Uq=UIt ， 这就是我们常说的电功。
非纯电阻电路：电路中含有电动机在转动或有电解槽在发生化 学反应的电路。
纯电阻电路: 电能
W
UIt
→ 内能
Q
=
I2Rt I=U/R
非纯电阻电路: 电能
说明：欧姆
M
定律不适用
→ 内能+其它形于非电式纯路的电！能阻
W
W-Q
Q
UIt ＞ I2Rt
I＜U/R
纯电阻电路: 电能
→ 内能
电功 = 电热：W=Q = UIt =I2Rt =U2t/R
三、焦耳定律
1、内容：电流通过导体时产生的热量与电流I的二次方成正比，与导
体的电阻及通电时间成正比。
2、公式：
焦耳定律适用于纯电阻电路， 也适用于非纯电阻电路。
3、热功率：单位时间内导体的发热功率叫做热功率。
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电功和电热（一）
考点分解
1．理解电功率和电流电压的关系;
2．能区分额定功率和实际功率会用电流表和电压表测量小灯泡额定功率;
经典题型
一、如图所示，四个电路，电源电压相同，电阻R1＜R2, 且通电时间相同，则电路中电流所的总功的从大到小的排列顺序是
A.甲、乙、丙、丁
B.丁、丙、乙、甲
C.丁、甲、乙、丙
D.丙、乙、甲、丁
二、甲乙两只电炉分别标有“220V 1000W”、“220V 500W”的字样，取下它们的电热丝，采取下列不同的连接方法，接在照明电路中，则
A.将两根电热丝串联使用，总功率一定为1500W
B.将乙电热丝对折使用，总功率一定为1000W
C.将两电热丝各取一半串联使用，总功率一定为750W
D.将甲电热丝与一半长的乙电热丝串联使用，总功率一定为500W
三、液化气炉是人们目前较普遍地使用的炉具，而电磁炉则是新一代的智能炉具。
为了比较它们的耗能费用，小胜进行了调查，得出如下两组数据：
请问：(1)若小胜家一天所需热量相当于把50kg的水从40℃加热到100℃，则他家一天需消耗多少热量?[C
＝4.2×103J/(kg·℃)]
水
(2)上述热量若靠电磁炉提供，需耗电多少度?若靠液化气炉提供，需燃烧多少千克的液化气?(1kw·h＝3.6×106J)
(3)通过计算，你认为使用哪种炉具耗能费用更低？
一、额定电压相同的甲乙两灯，串联在电路上，甲灯比乙灯亮。
下列正确的是( )
A.甲灯额定功率和实际功率大
B.乙灯额定功率和实际功率都大
C.甲灯额定功率小实际功率大
D.乙灯额定功率小，实际功率大
二、把“6V 3W”与“6V 1W”的电灯串联接入某一电路中，如果让其中一个灯泡正常发光,电路两端的电压应是_____伏.(灯丝电阻不随温度改变)
三、一天强强安装好一只3W的节能灯，告诉爷爷这盏节能灯让它通宵亮着，这样您夜间常起床就方便安全了。
爷爷听了直摇头说，这样太浪费了。
强强说，不会的，1kW·h的电费是0.42元，如果每晚灯亮10h，一个月（30天计）只要多用电费____ 元。
四、小磊学习了电学知识后．与同学小光一起对他们住宅楼的用电情况作了调查。
通过调查得知住宅楼内所有用电器功率(如下表所示)，同时还观测到：在用电高峰时，用电器两端电压达不到220V，最低时电压只有210V；在用电低谷时，电压又略高于220V，最高达225V。
①当住宅楼内的所有用电器同时正常工作时，通过输电线的总电流是多少?
②当用电高峰电压最低时，处于工作状态的白炽灯泡的实际功率为其额定功率的百分之几?
(假设灯泡的电阻不变)
一、一把自制的电铬铁，内装有两根相同的电阻丝甲和乙，把甲和乙串联在220V 的电源上，消耗的功率为100W ，如果把甲和乙并联在110V 的电源上，消耗的功率是 A 、100W B 、25W C 、50W D 、200W 二、如图所示，电源电压不变，要使电路中消耗的总功率最大，下列做法中正确的是 A ．S 1、S 2都断开； B ．S 1断开、S 2闭合； C ．S 1闭合、S 2断开； D ．S 1、S 2都闭合
三、将一只标有“12V 6W ”的灯泡与一电阻串联后接到电压为12V 的电源上，电阻消耗的功率为1W(灯丝电阻视作不变)，则此时
A ．灯泡与电阻消耗的总功率为7W
B ．灯泡与电阻消耗的总功率为6W
C ．灯泡消耗的功率大于5W
D ．灯泡消耗的功率小于5w
四、某日，小明家火线上的熔丝熔断，估计是电路某处短路. 根据所学知识，他断开闸刀开关和所有用电器的开关，将一只普通白炽灯L 接到图所示位置进行相关检查. 当再闭合闸刀开关S 和灯L 1的开关S 1时，如果
A ．灯L 正常发光，说明L 1支路无故障
B ．灯L 正常发光，说明L 1支路短路
C ．灯L 发光较暗，说明L 1支路短路
D ．灯L 不发光，说明L 1支路短路
五、有两个电阻R 1=6欧，R 2=3欧，电源电压U=6伏不变，开关一个，导线若干，选用这些器材可接成消耗不同电功率的电路共______种，其中消耗电功率最大的那一种对应的总电阻是_____欧。
六、一电动机线圈的电阻为1Ω，线圈两端所加电压为2V 时，电流为O.8A ，电动机正常工作．
(1)在求电动机正常工作l min 所消耗的电能时，有以下两种不同的解法 小明解：W ＝UIt ＝2V ×O.8 A ×6Os ＝96J 小华解：W ＝I 2Rt ＝(O.8A)2×1Ω×60s ＝38.4J 你认为哪位同学做得对，请作出判断并说明理由．
(2)求电动机正常工作lmin 所转化的机械能是少?
L
S 1
S 2 L 1
L 2
S
八、某种汽车上每个照明大灯的灯泡内，装有两根灯丝，一根是功率大一些的远光灯丝(主要照亮车前较远的路面)．另一根是功率小一些的近光灯丝(主要照亮车前较近的路面)。
该灯泡上标有“12V 60／55w”的字样。
问：(l)开远光灯行驶时．通过灯丝的电流是多少?
(2)夜间行驶，当遇到对方来车时，驾驶员应切换成远光灯还是近光灯?并说出理由。
九、我市阳逻电厂三期扩建工程完工后，其发电机组的总输出功率将达到2.4×106kW，成为华中地区最大火力发电厂之一。
（1）发电机的工作原理是什么？如果该发电机组一年输出电能1.2×1010kW·h，发电机组一年工作的总时间为多少小时？
（2）如果某发电机每发出1度电，要消耗热值为3.0×107J/㎏的标准煤0.4㎏,该发电机的效率为多大？
（3）若电厂通过供电系统用220V的恒定电压给小刚家所在的离电厂较远的小区供电，某天小刚发现自家"220V100W"的白炽灯工作10min时，消耗电能为4.86×104J,已知小刚家进户线上装有一空气开关，当电流达到20A时，空气开关自动"跳闸"，他家此时允许消耗的最大电功率为多大？（不考虑温度对电阻的影响）。