电热-讲义
3.6.2电功率与焦耳定律的计算(讲义)(原卷版+解析)
浙教版九年级上册第三章第六节电功率与焦耳定律的计算【知识点分析】一.焦耳定律及电热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。
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I的二次方与导体电阻R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： P=I*U=I2R=U2/R此时，可得U=IR,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．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：Q=I2Rt.（4）适用对象:凡是要计算电热，都应首选Q=I2Rt，可求任何电路中电流I通过电阻R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：P=Q/t=I2R（2）热功率计算:当电路不是纯电阻电路时，电功用W=UIt来计算，电热Q只能用Q=I2Rt 进行计算，电功率用P=IU计算，热功率只能用P热=I2R计算。
4.电热的档位问题：如图所示R1>R2根据P=U2/R可得出高温档：R2单独工作中温档：R1单独工作低温档：R1,R2同时工作如图所示R1>R2根据P=U2/R可得出高温档：R1,R2同时工作中温档：R2单独工作低温档：R1单独工作【例题分析】【例1】（2021·甘肃期末）额定电压均为6V的甲、乙两灯，I﹣U图像如图所示，下列说法正确的是（）A．甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时，电阻之比为3∶2B．甲、乙两灯串联接在电压为8V 的电源两端时，实际功率之比为1∶3C．甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小D．甲、乙两灯的额定功率之比为4∶1【例2】（2021·山东期末）如图所示，为“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验电路，两密封容器内部盛有等量的空气，以下说法正确的是（）A．闭合开关S1、S2，通过三根电阻丝的电流相同B．先闭合开关S1，再闭合开关S2，电流表示数保持不变C．同时闭合开关S1和S2，可以比较电流通过导体时产生的热量与电流的关系D．闭合开关S1、S2一段时间后，右边U形管内的液面高度差比左边U形管的高【例3】（2022·河北期末）如图所示，灯L标有“6V，3.6W”字样，电源电压保持不变，闭合开关S，电流表示数为0.1A，灯实际功率为0.9W（灯丝电阻不随温度变化），下列分析不正确的是（）A．灯L的额定电流为0.6A B．电源电压为3VC．定值电阻R0的阻值为30Ω D．整个电路消耗的总功率为1.5W【例4】（2022·贵州六盘水中考）如图甲所示电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R 的最大阻值为5Ω。
18.1电能电功讲义-人教版九年级物理全一册
第十八章电功率第一节电能电功一、电能1．电能的来源：各种形式的能转化为电能（1）电池：化学能转化为电能例：干电池、纽扣电池（2）发电：各种形式的能转化为电能例：火力发电：燃料的化学能通过涡轮机和发电机转化为电能风力发电：通过风力发电机将机械能转化为电能地热发电：将地热能通过发电机转化为电能太阳能发电：通过太阳能电池板将太阳能转化为电能核能发电：将核能转化为电能2．电能的利用：将电能转化为其他各种形式的能（用电器消耗电能）电灯：电能转化为光能电动机：电能转化为机械能电热器：将电能转化为内能电视机：将电能转化为光能、声能电解池：将电能转化为化学能3．电能的单位（1）电能的符号：W（2）国际单位：焦耳，简称：焦，用符号“J”表示电能属于能量的一种，能量的单位都是焦耳（3）常用单位：千瓦时。
用符号“kw·h”表示，俗称“度”。
（4）换算：1 kw·h = 3.6 × 106J4．电能的计量——电能表电能表（电度表）：计量用电器在一段时间内消耗电能的多少的仪表；计数器前后两次的师叔之差就是这段时间消耗的电能的的多少（1）表盘上各参数的含义“kw·h”：表示电能表的示数单位是千瓦时“220v”：这个电能表应在220v的电路中使用“10（20A）”：这个电能表的标定电流为10A，额定最大电流为20A。
电能表工作时不能超过额定最大电流“50Hz”：这个电能表在频率为50Hz的交流电中使用“720r/（kw·h）”：接在这个电能表上的用电器，每消耗1 kw·h的电能，电能表上的转盘转过720转（2）电能表的读数与简单计算①读数：电能表计数器中的最后一位数字是小数部分②简单计算W=nNW：某段时间消耗的电能，单位：kw·hn：某段时间内电能表转盘的实际转数N：电能表表盘上标定的每消耗1kw·h的电能转盘转过的转数5．例题（1）小明4月底观察到自己家里的电能表如图所示，当他5月底再观察时，发现电能表示数为2632.5kw·h，则①他家5月份消耗的电能为kw·h②观察电能表的技术参数可知，用电器工作时，电路中的电流不能超过A③如果电能表在某段时间内转盘转了180r，那么该电路中的用电器在这段时间内消耗的电能是kw·h，合J。
电热基础知识培训资料
遥控
HQ2F
与电视机的遥控器的工作原理一样，都是采用 红外线的方式来实现控制热水器
温度显示装置
模糊显温，只能大概的显示内胆水温的温度
HQ2F 数码显温，精确到 度显示内胆水温
HU2F
独立排污口
独立排污口，可以拎开，随时清洁内胆
安全
能效
剩余热水量
功能
预约
加热方式
中温保温
一台电热水器的功能就是由这些功能中的一个或者多个组合起来的
三档功率
流水线升温模式： 流水线升温模式： 采用双管加热，利用对流 换热时的水温分层，在少 量用水时，只启用一层加 热管实现经济能耗快速加 热；当大量使用热水时， 双加热管各司其职，上层 管直接加热由下层传递的 温水，速度更快，效率更 高。
市场上宣传的无极变频、分层加热、速热半胆等，其实就是三档功率
搪瓷内胆根据制造工艺：又分为干搪工艺和湿搪工艺 目前市场上各品牌宣传的：蓝钻内胆、金刚三层胆、金 圭内胆，其实都是搪瓷内胆，只是制造工艺不一样，其 实就是湿搪工艺与干搪工艺的区别。 •“干搪”是目前最为先进的生产工艺之一，它先进行内胆 的焊接，再加入搪瓷粉的，最后进行高温烧结。 “湿搪” 是先将内胆的几部分放入搪瓷液浸蘸或者将搪瓷液涂在内 胆上，然后进行烧结，最后再将几部分焊接成内胆，这种 工艺造成搪瓷厚薄不均，尤其是内胆焊缝处由于焊接破坏 了搪瓷的保护，内胆容易被腐蚀漏水。
高安全、高舒适度、高能效 是以后电热发展的主要方向
安全设置 防干烧 有接地 保护
防超温
安全
漏电 保护
防超压 装置
等等……
防干烧 防超温 防超压 接地保护 漏电保护
当检测到热水器内胆内无水，而热水器在工作时，自动切断电源
9年级上册科学第三章《电热器》讲义.doc
9年级上册科学第三章《电热器》讲义1、电流的热效应：电流通过各种导体时，会使导体的温度升高，这种现象叫电流的热效应。
2、电流通过导体发热的过程实质上是电能转化为内能的过程。
3、电热器：（2）电热器是利用电流的热效应制成的加热设备。
（2）电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上制成的。
4、焦耳定律：（1）文字叙述：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比，这个规律叫做焦耳定律。
（2）数学表达式:Q=IRto（3）电流产生热量的计算方法：①Q=IRt是焦耳通过实验总结出来的。
任何导体有电流通过时，产生的热量都可以由此公式来计算。
② 对于纯电阻电路，即电能全部转化为内能的用电器，像电炉、电烙铁、电饭锅等。
电流产生的热量还可以由Q=U/Rt, Q=Ult推导公式来结算。
【例题剖析：】例L有一种新型的炊具叫电压力锅，它用电加热，又具有压力锅的优点。
如右图所示，问：该电压力锅正常工作15分钟能够产生多少热量？（两种方法解题）分析与解答：根据焦耳定律，要想求出热量，只要知道电流、电阻、时间，问题便迎刃而解。
根据P=UI,得出l=P/U=900瓦/220伏二4.09A 根据R=U/I,得出R=U/I=22O伏/4.09A=53.8欧时间为15分钟，也就是900秒根据Q=IRt就可以求岀产生的热量其它的方法：因为当电流通过电压力锅时，电能全部转化为内能，所以我们还可以利用"W=PXt〃来求出热量，艮PQ=W=Pt=900Wxl5x60S=8.1xl05J【基础过关】1＞电吹风机和电熨斗通电时都会发热，哪种电器可以认为将电能全部转化成内（热）能？答案：电吹风机：电能转化成热能和机械能；电熨斗：电能全部转化成内能。
2、在家庭电路中，若同时接入如图所示的用电器，会造成电路大,过大，从而引起干路中的过大，根据定律，可知导线中将产生大量的,使导线发热，甚至燃烧引起火灾.答案：电流电流焦耳热量3、电热器是利用来加热的设备，它的主要组成部分;组成这部分材料的要求高。
热学实验讲义定
一、用电热法测热功当量【实验目的】1．用电热法测量热功当量。
2．学会一种热量散失的修正方法——修正终止温度。
【实验仪器】量热器（附电热丝），温度计（0℃～50℃、0.1℃），电流表，电压表，直流稳压电源，秒表，物理天平，开关等。
【实验原理】仪器装置如图1-1所示，M 与B 分别为量热器的内外两个圆筒，C 为绝缘垫圈，D 为绝缘盖，J 为两个铜金属棒，用以引入加热电流，F 是绕在绝缘材料上的加热电阻丝，G 是搅拌器，H 为温度计，E 为稳压电源。
1．电热法测热功当量强度为I 安培的电流在t 秒内通过电热丝，电热丝两端的电位差为U 伏特。
则电场力做功为IUt Q = （ 单位为焦耳 ） （1－1） 这些功全部转化为热量，此热量可以用量热器来测量。
设m 1表示量热器内筒和搅拌器（一般质料相同，否则应分别考虑）的质量，C 1表示其比热；m 2表示铜柱的质量，C 2表示其比热；m 3表示螺帽的质量，C 3表示其比热； 4m 表示量热器内圆筒中水的质量，4C 表示水的比热，V 表示温度计沉入水中的体积，T 0和T f 表示量热器内圆筒及圆筒中水的初始温度和终止温度，那么量热器内筒及圆筒中的水等由导体发热所得的热量Q 为))(46.0(044332211T T V C m C m C m C m Q f -++++= （单位卡 ）（1－2） 所以，热功当量))(46.0(0332211T T V C m C m C m IUtQ W J f -+++==焦耳/卡 （1－3） J 的标准值J 0＝4.1868焦耳/卡。
2．散热修正如果实验是在系统（量热器内筒及筒中的水等）的温度与环境的温度平衡时，对电阻通电，那么系统加热后的温度就高于室温θ。
实验过程中将同时伴随散热作用，这样，如图1-2由温度计读出的终止温度的数值T 2必须比真正的终止温度的数值f T 低。
（即假设没有散热所应达到的终温为f T ）。
所以必须要修正这个温度。
中考物理精品辅导讲义电功电热专题.doc
中考物理精品辅导讲义电功电热专题学生：老师：时间：课题电功和电热专题教学目的1、知道电功电热的区别，能够在非纯电阻电路里准确选用公式；2、掌握电能表的相关计算；3、掌握用电器铭牌在计算中的应用，以及电热器的双档问题。
教学内容考点1、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。
(电子式电能表，其参数为imp/KW·h——每消耗1KW·h的电能，指示灯闪烁的次数）⑶读数：A、测量较大电功时用刻度盘读数。
[来源:学_科_网]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：电能表月初读数月底读数是这个月用电度合JB、测量较小电功时，用表盘转数读数。
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。
电热功 电热器讲义-yu
C．将两根“220V 2000W”的电热丝串联，以替换烧断的电热丝
D．将两根“220V 2000W”的电热丝并联，以替换烧断的电热丝
9、下表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝．求：
××牌电烤箱
额定电压
220V
三、纯电阻电路与非纯电阻电路
纯电阻电路就是把电能完全转化为热能的电路,如电热毯,电饭锅等,可以用P=UI=I2R
非纯电阻电路除了把电能转化为热能外还会转化为动能等其他形式,如电动机,只能用P=UI
【经典例题】
例题1、将两根电阻丝R1、R2分别插入甲、乙两瓶等量煤油中，串联接入电路，R1：R2=2：5．通电一段时间后，R1、R2产生的热量之比为（ ）
（1）电动机正常工作时的输出功率多大？
（2）如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是多大？
2、如图，电动机M的线圈电阻为0.5欧，当S断开时，电流表读数1安．当S闭合时，电流表读数3安．问：（1）电阻R为多大？
（2）电动机的机械功率为多大？
（3）电动机工作2分钟，电动机线圈产生了多少热量？
（3）电动机线圈电阻的发热功率是多少？
（4）试从能量转化和守恒的角度，求电动机提升重物所用的时间．
例题4、电吹风是现代家庭的常用电器．如图甲所示是电吹风的电路原理图，R是电热丝，M是带动风扇转动的电动机，湛江三角牌某型号电吹风的主要技术参数如图乙所示：
（1）当只闭合S1时，电吹风正常工作，通过电动机的电流为多大？（保留两位小数）
额定电压
220V
额定
功率
高温档
1100W
低温档
440W
《电功和电热》课件
电功的大小取决于电流、电压 和通电时间，计算公式为： W=UIt。
电能转化为其他形式的能的过 程是不可逆的，因此电功是不 可逆过程。
电流的热效应
当电流通过导体时，由于电阻的作用 ，会产生热量，这就是电流的热效应 。
电流的热效应在生产生活中有广泛应 用，如电热器、电烤箱等。
焦耳定律指出，在封闭电路中，电阻 器中产生的热量与电流、电阻和时间 成正比，计算公式为：Q=I²Rt。
THANK YOU
05
电功和电热的实验探究
电功和电热实验的目的和原理
目的
通过实验探究理解电功和电热的关系 ，掌握电能转换的基本原理。
原理
电流通过导体时，电能转换为热能（ 焦耳定律）和机械能（安培力）。电 功是电流所做的功，表示电能转换为 其他形式的能量的量；电热是电流通 过导体时产生的热量。
实验器材和实验步骤
实验器材：电源、导线、可调电阻、 电流表、电压表、电热丝、温度计、
电热的计算公式是 Q=I²Rt，其中 Q 表示产生的热量（焦耳），I 表示通过导体的电流（安培），R 表示导体的 电阻（欧姆），t 表示时间（秒）。这个公式是电热计算的基本公式，适用于任何导体在电流通过时产生的热量 计算。
03
电功和电热的区别与联系
电流做功的过程就是电能转化为其他形式的能的过程
电流通过导体时，导体会发热 ，同时电能也会转化为其他形 式的能，如机械能、光能等。
工业生产中的电功和电热
工业生产中需要大量的电能和热能，电功和电热的应用非常广泛。例如，在钢铁 、化工、造纸等行业中，需要用到各种电机驱动设备和加热设备。
在钢铁生产中，电炉是主要的加热设备之一。通过电炉产生的热量将铁矿石熔化 成铁水，再经过精炼和连铸等工序，最终得到合格的钢材。在这个过程中，电功 被用来驱动各种机械部件，如倾动装置、搅拌器等，以保证生产的顺利进行。
中考物理 第一部分 第九章 第2课时 电热、家庭电路总
(5)空气开关：既有总开关的作用，又有保护电路的作用， 当电路中的电流过大时，空气开关自动断开，俗称“跳闸”．
(6)用电器：利用电能工作．家庭电路中的用电器要并联接 入电路中，有金属外壳的用电器要接地线，防止漏电时造成触 电事故．
(7)插座：为可移动的用电器供电，三线插头要使用三孔插 座．
(8)开关：与用电器串联，一端接在火线上．
[教师参考·备选题](2011 年株洲)某阻值为 4 Ω的定值电阻，
通过的电流为 0.5 A，则 1 min 内产生的热量是( )
A．2 J
B．30 J
C．60 J
D．120 J
答案：C
考点 3 家庭电路的连接 【例 3】(2011 年广东)如图 9－2－1 所示，请用笔画线代替 导线，将图中元件接入家庭电路中，要求：①开关控制电灯； ②三孔插座单独接入．
三、安全用电 1．测电笔：用来辨别火线和零线的工具．使用测电笔，应 用手接触笔尾金属体．当笔尖接触电线时，若氖管发光，表明 接触的是火线． 2．触电和急救： (1)触电类型：双线触电和单线触电． (2)急救：立即切断电源或让触电者尽快脱离电线． 3．安全用电的原则：不靠近高压带电体，不接触低压带电 体．
2．家庭电路的组成： (1)火线和零线：进户的两条输电线中，有一条在户外就已 经和大地相连，叫做零线；另一条叫做火线． (2)电能表：装在家庭电路的干路上，用来记录用户所消耗 的电能． (3)总开关：装在干路上，用来控制整个家庭电路的通断， 便于检修电路和安装电器时切断电路．
(4)保险丝： ①材料：由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成． ②原理：当电路中的电流过大时，根据 Q＝I2Rt，保险丝将 产生较多的热量，使它的温度达到保险丝的熔点而熔断，从而 自动切断电路，起到保护的作用．保险丝必须串联在电路中． ③选择：保险丝应根据电线规定的最大电流选定，不要随 意换用过粗或过细的保险丝，绝对不能用铜丝、铁丝等导体代 替保险丝．
第十册——电 热
电热一、课文说明本课指导学生认识电热及其应用；在能力培养方面，属于“实验能力”和“归纳概括能力”的系列。
本课的思路是：首先指导学生认识什么是电热，然后指导学生认识电热的应用。
课文分四部分：第一部分指导学生认识什么是电热。
这部分内容分为三层：1.通过实验感知：电流通过铁丝会发热，电流通过铜丝也会发热。
2.在以上事实的基础上，归纳出“电流通过导体时，导体会发热”。
3.在以上实验、思考的基础上讲解：由于电流产生的热叫做电热。
第二部分指导学生认识电热器。
这部分内容分为两层：1.讲解电热器的原理，认识常见的电热器。
关于电热器，教学时还可以结合当地的实际再补充一些。
2.讲解使用电热器的安全注意事项，这是自然教材中关于安全用电教育的一个方面。
目前，已有越来越多的电热器进入家庭，进行这方面的教育很有实用意义。
第三部分指导学生认识白炽灯。
这部分内容分为两层：1.观察白炽灯泡的构造。
白炽灯有“卡口”和“螺口”两种，教学时都应指导学生认识。
从外部看，灯泡分为玻璃泡和金属壳两部分；在灯泡内部有绕成螺旋状的灯丝，灯丝连结在用金属丝制成的支架上；灯丝两端分别连在金属壳的两个接线点上（卡口灯泡的两个接线点在金属壳的顶端；螺口的两个接线点，一个在金属壳顶端，一个在金属壳旁边的螺纹上）。
2.讲解白炽灯的原理：白炽灯也是利用电热原理，灯丝用耐高温的钨丝做成，通电后会产生很高的温度，炽热而发光。
第四部分，讲解使用其他电器时也要注意通风散热。
二、目的要求1.通过本课教学，要求学生知道什么是电热，认识常用的电热器，知道白炽灯泡发光的原理及构造。
2.培养学生的实验能力（会做电通过导体发热的实验）和归纳概括能力（根据实验现象归纳导体发热的原因）。
3.向学生进行安全用电教育（正确使用电热器、白炽灯泡和其他家用电器）。
三、课前准备教师准备：1.分组观察、实验材料——干电池、细铁丝、细铜丝、细铝丝、卡口灯泡、螺口灯泡、卡口灯口、螺口灯口。
2.演示材料——电炉及电热丝。
九年级物理电热知识点讲解
九年级物理电热知识点讲解物理学是自然科学的一门重要学科，而电热学则是其中的一个重要分支。
九年级学生们在学习物理电热知识时，需要掌握以下几个方面的知识点。
本文将为大家详细讲解这些内容。
一、电热效应电热效应是电能转化为热能的过程，它是由材料内部自由电子在电场中受到加速形成热量的现象。
电热效应有两种形式，即焦耳热和电流热。
焦耳热是指通过电流在电阻中产生的热量，它的大小与电流的大小、电阻的大小以及电阻的时间成正比。
计算公式为 Q=I²Rt，其中Q为焦耳热的大小，I为电流强度，R为电阻大小，t为时间。
电流热则是指电流通过导线时，在导线内部产生的热量。
电流热的大小也与电流的大小、导线的电阻以及导线的时间成正比。
二、电阻与电阻率电阻是指物质对电流运动的阻碍程度，是电流通过导体时产生的电压降的比例。
电阻的大小与导体的材料、长度以及横截面积有关。
电阻率是一个材料本身固有的特性，它是指单位长度、单位横截面积的导体所具有的电阻。
电阻率常用符号ρ表示，它与导体的长度l、横截面积A以及电阻R的关系可以通过公式R=ρ(l/A)来表示。
三、欧姆定律欧姆定律是电学中最基本的定律之一，它描述了电流、电阻和电压之间的数学关系。
根据欧姆定律，电流强度I与电压U、电阻R之间的关系可以表示为 U=IR。
欧姆定律告诉我们，当电压保持不变时，电流和电阻成正比；当电流保持不变时，电压和电阻成正比；当电阻保持不变时，电流和电压成正比。
四、串联电路与并联电路在电路中，电阻可以通过串联或者并联的方式连接起来。
串联电路是指将电阻一个接一个地连接起来，而并联电路则是指将电阻同时连接到相同的电压源两侧。
串联电路中，电流在各个电阻之间保持不变，而电压在各个电阻之间相加。
用数学公式表示为 I=I₁=I₂=I₃，U=U₁+U₂+U₃。
并联电路中，电流在各个电阻之间相加，而电压在各个电阻之间保持不变。
用数学公式表示为 I=I₁+I₂+I₃，U=U₁=U₂=U₃。
高中物理人教必修三第11章第5节电路中的能量转化 讲义
1 电路中的能量转化1.理解电功、电功率、电热、热功率及它们之间的关系.2.应用焦耳定律解决相关问题.3.区分电功和电热，会在非纯电阻电路中正确计算电功和电热．一、电功和电功率 1．电功(1)电功是指电路中静电力对定向移动的电荷所做的功，电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程． (2)电功的计算公式：W ＝UIt . 单位：焦耳，符号为J.常用的单位：千瓦时(kW·h)，也称“度”，1 kW·h ＝3.6×106 J. 2．电功率(1)定义：电流在一段电路中所做的功与通电时间之比． (2)公式：P ＝Wt ＝UI .(3)单位：瓦特，符号为W. (4)意义：表示电流做功的快慢． 二、焦耳定律 1．焦耳定律(1)内容：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)表达式：Q ＝I 2Rt . 2．热功率(1)定义：单位时间内的发热量称为热功率． (2)表达式：P 热＝I 2R .(3)物理意义：表示电流发热快慢的物理量． 三、电路中的能量转化从能量转化与守恒的角度看，电动机从电源获得能量，一部分转化为机械能，还有一部分转化为内能，即P电＝P 机＋P 损，其中P 电＝UI ，P 损＝I 2R .一、电功和电热 1．电功和电功率W ＝UIt 是电功的计算式，P ＝UI 是电功率的计算式，适用于任何电路． 2．电热和热功率Q ＝I 2Rt 是电热的计算式，P 热＝I 2R 是热功率的计算式，可以计算任何电路产生的电热和热功率． 3．串、并联电路的功率分配关系(1)串联电路中各个电阻的电功率跟它的阻值成正比，即P 1R 1＝P 2R 2＝…＝P nR n＝I 2.(2)并联电路中各个电阻的电功率跟它的阻值成反比，即P 1R 1＝P 2R 2＝…＝P n R n ＝U 2. (3)无论是串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率均等于电路中各电阻消耗的功率之和． 4．额定功率和实际功率(1)用电器正常工作时所消耗的功率叫作额定功率．当用电器两端电压达到额定电压U 额时，电流达到额定电流I 额，电功率也达到额定功率P 额．且P 额＝U 额I 额．(2)用电器的实际功率是用电器在实际工作时消耗的电功率．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． 二、电路中的能量转化 1．纯电阻电路与非纯电阻电路(1)纯电阻电路：电流通过纯电阻电路做功时，电能全部转化为导体的内能．(2)非纯电阻电路：含有电动机或电解槽等的电路称为非纯电阻电路．在非纯电阻电路中，电流做功将电能除了部分转化为内能外，还转化为机械能或化学能等其他形式的能．例如电动机P 总＝P 出＋P 热． 2．纯电阻电路和非纯电阻电路的比较W ＝Q W ＝Q ＋E1．随着我国人民生活水平的不断提高，家庭中使用的电器越来越多。
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专题4 电热
命题点1 电热的简单计算
（2014·淮安）小华用一根阻值为10 Ω、额定电压为6 V的电热丝，制作一台加热器，所用电源的电压为9 V.
（1）为使加热器正常工作，电路中需串联一个电阻，其阻值是多少？
（2）加热器正常工作1 min，电热丝消耗的电能是多少？
点拨：根据题意可得如图所示的电路图，电热丝R1在1 min时间内消耗的电能可利用W=I2Rt、W=UIt、W=U2t/R等公式来计算.
1.（2014·安徽）如图所示的电路中，电源电压保持6 V不变，电阻R1=10 Ω，R2=20 Ω.闭合开关S，则R1消耗的电功率为______W；若通电30 s，电阻R2产生的热量为_________J.
2.（2014·孝感）在图甲所示的电路中，电源电压为6 V且保持不变，电阻R1的阻值为30 Ω.同时闭合开关S和S1，电流表的示数如图乙所示.求：
（1）通过电阻R1的电流；
（2）电阻R2的阻值；
（3）在10 s内，电流通过电阻R1产生的热量；
（4）电阻R1与电阻R2工作时的电功率P1和P2之比.
命题点2 “档位型”电热器的计算
（2014·广安）如图所示，是家用保温式电饭锅的电路原理图，S是手动、温控一体开关——必须用外力按下才能闭合，但当锅底温度达到大约103 ℃以上时，会自动弹起断开进入保温状态.已知R2=495 Ω，电饭锅的额定加热功率为880 W.
（1）分析电路原理图或根据你的实际生活经验，如果不按下开关S，电饭锅_______（填“能”或“不能”）煮熟饭.
（2）当电饭锅处于正常加热状态时，电路中的电流是多大？
（3）当电饭锅处于保温状态时，保温功率是多大？
1.（2013·苏州）某型号的家用电饭煲有两档，其原理如图所示.“1”档是保温焖饭，“2”档是高温烧煮.已知电阻R0=44 Ω，R=2 156 Ω.当开关S置于“1”档时，电路中的电流I 为_____A，R0两端的电压U0为______V；当开关S置于“2”档时，电饭煲高温烧煮的功率P为_____W.
2.（2014·岳阳）图甲是某款电热水龙头.即开即热、冷热兼用.图乙是它的原理电路.R1、R2为电热丝，通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路，从而实现冷水、温水、热水之间切换.有关参数如下表.不考虑温度对电阻丝的影响，请回答下列问题：
（1）开关置于2时，水龙头放出的水是____（填“冷”“温”或“热”）水.此时电路中的电流是多大？
（2）水龙头放热水时，正常工作60 s，消耗的电能是多少？
（3）R2的电阻是多大？
命题点探究电热的影响因素
探究电热影响因素的实验是一个融技巧、难度和趣味于一体的实验，其包含的方法有控制变量法和转换法，其涉及的知识有电功和电热.
（2014·长沙）在做“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时，小于采用了如图所示的实验装置，两个透明容器中封闭着等量气体，U形管中液面变化反映了密封空气温度的变化.
（1）给甲图所示装置通电相同时间，发现B玻璃管内液面上升较高，这表明，在电流和通电时间相同的情况下，导体的________越大，产生的热量越多.
（2）给乙图所示装置通电相同的时间，发现A玻璃管液面上升较高，这表明，在电阻和通电时间相同的情况下，通过导体的_________越大，产生的热量越多.
（3）该实验中用的研究物理问题的方法有__________法和转换法.
方法归纳：在研究电热影响因素的实验中，还可以通过观察玻璃管中煤油上升的高度、玻璃管口气球体积膨胀程度、电热丝点燃火柴时间的长短来判断电热的多少.
（4）课本上研究电热影响因素的实验中，是利用电阻丝对煤油进行加热.你认为，选择_____（填“空气”或“煤油”）作为加热物质好，理由是______________________
一、选择题
1.（2014·德州）如图所示，最先确定电流产生的热量与哪些因素有关的物理学家是( )
2.（2014·常德）下列四种电器中，利用电流热效应工作的是( )
A.洗衣机
B.电脑
C.电风扇
D.电饭锅
3.关于电热，以下说法正确的是( )
A.由Q＝I2Rt知，电阻越大，相同时间内产生的热量越多
B.由Q＝U2t/R知，电阻越大，相同时间内产生的热量越少
C.由Q＝UIt知，相同时间内，电流产生的热量与电阻无关
D.由Q＝I2Rt知，在电流一定时，电阻越大，相同时间内产生的热量越多
4.（2014·株洲）利用如图所示电路可定性研究电热与电流、电阻和通电时间的关系，图中三个电阻的材料和质量相同，且R1=R3=5Ω，R2=10Ω，三个电子温度计分别与之相连（图中未画出），并能测量它们的温度.闭合开关后，每隔一定时间记录各电阻的温度，通过比较温度的变化来间接反映电阻产生电热的多少.下列有关分析与推断错误的是( )
A.分析任意一个电阻的温度变化，可知电热与通电时间有关
B.分析比较R1和R2的温度及变化，可知电热与电阻有关
C.分析比较R1和R3的温度及变化，可知电热与电流有关
D.分析比较R2和R3的温度及变化，可知电热与电流和电阻有关
5.（2014·衡阳）将两根电阻丝R1、R2分别插入甲、乙两瓶等质量煤油中，串联接入电路，R1∶R2=2∶3.通电一段时间后，R1、R2产生的热量之比为( )
A.2∶3
B.3∶2
C.4∶9
D.9∶4
6.（2014·云南）冬季来临，小王给奶奶买了一个“暖手宝”.该“暖手宝”加热过程中所产生的电热与时间的关系如图所示，由此可知该“暖手宝”加热时的功率约为( )
A.2 400 W
B.400 W
C.40 W
D.24 W
二、计算题
7.（2013·乌鲁木齐）如图所示电路，R1=4 Ω，R2=2 Ω.闭合开关后，电压表的示数为2.0 V，求：
（1）电流表的示数；
（2）整个电路在1 min内产生的热量.
8、（2014·巴中）如图所示是一种家用电烤箱内部结构电路简图，它有高、中、低三个档位，已知R1=120 Ω，R2=240 Ω，求：
（1）闭合S1、S3，断开S2时，电烤箱处于什么档位？电路中的电流是多大？
（2）闭合S3，断开S1、S2时，通电一分钟电路中电流产生的热量是多大？
（3）当电烤箱处于低温档时，它消耗的电功率是多大？（结果保留一位小数）。