2.5焦耳定律
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课件7：2.5焦耳定律
小明家的窗式空调已用了多年，耗电功率已不再是说明书上 的数值了，他想测出这台空调的耗电功率。于是他将家中的 其他用电器全部关闭，单独打开空调，观察他家的电度表在 2min内转了200转，且电度表中标有3000r/kW·h的字母，你能 帮他测出他家空调的功率吗？
解析：表盘上的字样说明表盘转动 3000 转时，电路消耗 1 度电(1kW·h)，即在 2min＝120s 内，电路消耗3200000kW·h＝115 kW·h 的电能，所以 P＝Wt ＝115×3.6×106×1210W＝2000W，即空 调的耗电功率为 2000W。
答案：2000W
点评：要善于将所学的物理知识应用到日常生活实际，学
以致用。
易错点：将非纯电阻电路与纯电阻电路混淆导致错误
案例：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，开关接通后，电动机正常工 作。设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2，经过时间 t，电流通过R做功为W1，产生的热量为Q1，电流通过电动机 做功为W2，产生的热量为Q2，则有( )
正确答案：A
课堂小结
重点难点 一、串、并联电路中电功率的分析与计算 1．串联电路
各部分电路电流I相同，根据P＝I2R， 各电阻上的电功率与电阻成正比 功率关系总功率P＝UI＝ U1＋U2＋…＋Un I ＝P1＋P2＋…＋Pn
2．并联电路
各支路电压相同，根据P＝UR2，各支路 功率关系电阻上的电功率与电阻成反比
总功率P总＝UI＝U I1＋I2＋…＋In ＝P1＋P2＋…＋Pn
4．物理意义 反映电能转化为其他形式能的多少。
5．对电功的理解 ①从力的角度，电流做功的实质是___电__场__力___对电荷做功。 ②从能的角度，电流做功是__电__能___转化为其他形式能的过程， 电功的大小量度着电能的转化，它标志着电能转化为其他形 式的能。
解析：表盘上的字样说明表盘转动 3000 转时，电路消耗 1 度电(1kW·h)，即在 2min＝120s 内，电路消耗3200000kW·h＝115 kW·h 的电能，所以 P＝Wt ＝115×3.6×106×1210W＝2000W，即空 调的耗电功率为 2000W。
答案：2000W
点评：要善于将所学的物理知识应用到日常生活实际，学
以致用。
易错点：将非纯电阻电路与纯电阻电路混淆导致错误
案例：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，开关接通后，电动机正常工 作。设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2，经过时间 t，电流通过R做功为W1，产生的热量为Q1，电流通过电动机 做功为W2，产生的热量为Q2，则有( )
正确答案：A
课堂小结
重点难点 一、串、并联电路中电功率的分析与计算 1．串联电路
各部分电路电流I相同，根据P＝I2R， 各电阻上的电功率与电阻成正比 功率关系总功率P＝UI＝ U1＋U2＋…＋Un I ＝P1＋P2＋…＋Pn
2．并联电路
各支路电压相同，根据P＝UR2，各支路 功率关系电阻上的电功率与电阻成反比
总功率P总＝UI＝U I1＋I2＋…＋In ＝P1＋P2＋…＋Pn
4．物理意义 反映电能转化为其他形式能的多少。
5．对电功的理解 ①从力的角度，电流做功的实质是___电__场__力___对电荷做功。 ②从能的角度，电流做功是__电__能___转化为其他形式能的过程， 电功的大小量度着电能的转化，它标志着电能转化为其他形 式的能。
：2.5焦耳定律 (共10张PPT)
《焦耳定律》
一、电功和电功率
1、电功：表示在一段电路中电场力所做的功， 也是电流所做的功。
W UIt
电流在一段电路上所做的功等于这段 电路两端的电压U、电路中的电流 I 和通电 时间 t 三者的乘积。 在国际单位制中电功的单位是焦（J）， 电压单位V，电流单位A，时间单位S 。
2．电功率：单位时间内电流所做的功
• 3.电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容 器等零件，技术工人常将电烙铁和一个灯泡串联使用，灯 泡还和一只开关并联，然后再接到市电上(如图所示)，下 列说法正确的是( ) • A．开关接通时比开关断开时消耗的总电功率大 • B．开关接通时，灯泡熄灭，只有电烙铁通电，可使 消耗的电功率减小 • C．开关断开时，灯泡发光，电烙铁也通电，消耗的 总功率增大，但电烙铁发热较少 • D．开关断开时，灯泡发光，可供在焊接时照明使用 ，消耗总功率不变
Q I Rt
2
热功率：单位时间内导体的发热量叫做热功率
Q 2 P I R t
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。
电功与热功的区别和联系 纯电阻电路:
电能
W
→
内能
Q
UIt
I2Rt
电功 = 电热：W=Q = UIt =I2R = U2/R
电机的电功有两部分：机械功和热功。
W UIt
Q I Rt
2
W机 W - Q
一台直流电动机线圈电阻r =1Ω，与一阻值 R=10Ω的电阻串联，当所加电压U=150V，电 动机正常工作时电压表示数100V，求电动机 消耗的功率及输出的机械功率。 解： 电阻R两端的电压为 M R UR=U-UM= 50V， V 通过R的电流是 I=UR/R=5A 电动机消耗的功率为 P=IUM=5×100=500W P热=I2r =25W P机=P-P热=500-25=475W
一、电功和电功率
1、电功：表示在一段电路中电场力所做的功， 也是电流所做的功。
W UIt
电流在一段电路上所做的功等于这段 电路两端的电压U、电路中的电流 I 和通电 时间 t 三者的乘积。 在国际单位制中电功的单位是焦（J）， 电压单位V，电流单位A，时间单位S 。
2．电功率：单位时间内电流所做的功
• 3.电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容 器等零件，技术工人常将电烙铁和一个灯泡串联使用，灯 泡还和一只开关并联，然后再接到市电上(如图所示)，下 列说法正确的是( ) • A．开关接通时比开关断开时消耗的总电功率大 • B．开关接通时，灯泡熄灭，只有电烙铁通电，可使 消耗的电功率减小 • C．开关断开时，灯泡发光，电烙铁也通电，消耗的 总功率增大，但电烙铁发热较少 • D．开关断开时，灯泡发光，可供在焊接时照明使用 ，消耗总功率不变
Q I Rt
2
热功率：单位时间内导体的发热量叫做热功率
Q 2 P I R t
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。
电功与热功的区别和联系 纯电阻电路:
电能
W
→
内能
Q
UIt
I2Rt
电功 = 电热：W=Q = UIt =I2R = U2/R
电机的电功有两部分：机械功和热功。
W UIt
Q I Rt
2
W机 W - Q
一台直流电动机线圈电阻r =1Ω，与一阻值 R=10Ω的电阻串联，当所加电压U=150V，电 动机正常工作时电压表示数100V，求电动机 消耗的功率及输出的机械功率。 解： 电阻R两端的电压为 M R UR=U-UM= 50V， V 通过R的电流是 I=UR/R=5A 电动机消耗的功率为 P=IUM=5×100=500W P热=I2r =25W P机=P-P热=500-25=475W
2.5 焦耳定律
电能 → 内能
指某段电 路在某段 时间内消 耗的全部 电能!
W
Q
UIt (U＝IR) = I2Rt
指转化为内能 的那部分电能!
焦耳定律：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。
表达式：Q＝I2 Rt
热功率： 单位时间内的发热量。
表达式：P ＝ Q/t ＝ I2 R
焦耳定律
两只不同规格小灯泡、开电源，组成一个 串联电路。
谁 更 亮 ？
一、电功
如图一段电路两端的电压 为U，通过的电流为I，在 时间t内通过这段电路任一
横截面的电荷量 q＝It ．
则电场力做功 W＝qU 即： W＝UIt 。
1．电功：在一段电路中电场力所做的功，也就是 通常所说的电流所做的功，简称为电功．
R
计算电功率和热功率时： P=UI =I2R = U2 R
2、非纯电阻电路中：
W>Q，即IUt>I2Rt，有 I U R
欧姆定律不成立，说明欧姆定 律不适用于非纯电阻电路！
计算电功时，只能用W=UIt；计算电功率时，只能用P=UI
计算电热时，只能用Q=I2Rt；计算电热功率时，只能用P=I2R
例1.规格为“220V，1000W”的电炉，求：
电炉正常工作时，通过电阻丝的电流
电炉的电阻
解：由P=UI知，电炉正常工作时： I额=P额/U额 =1000/220A ≈4.5A
电炉的电阻： R=U额2/P额 =2202/1000Ω =48.4Ω
解：电阻消耗的功率为 P热=I2R=502×0.4=1×103W 电动机消耗的功率为 P电=IU=50×220W=1.1×104W 电动的输出功率为 P机=P电-P热=1×104W 电动机每分钟所做的机械功为 W=P机t=1×104×60J=6×105J
2.5焦耳定律
探讨几个用电器的能量转化情况
a、电流流过电炉、白炽灯
→电能转化为热能。
b、电流流过电解槽
→电能转化为化学能和热能
c、电流流过电风扇
→电能转化为机械能和热能
在纯电阻电路中（白炽灯、电炉等 ）
电能全部转化为热能，电功等于电热
即
电热：Q W UIt 欧姆定律：U IR
电热：Q I 2 Rt
电功大于电热
W Q W其它 P P热 P其 电
例题一台电动机，线圈电阻是0.4 ，当电动机两端加 220V电压时，通过电动机的电流是5A。
求这台电动机每分钟所做的机械功有多少?
课堂小结
纯电阻电路 元件 特点 欧姆 定律 非纯电阻电路
能量 转化
元件 举例
课堂练习1：图中虚线框内是一个未知电路， 测得它的两端点a，b之间的电阻是R，在a， b之间加上电压U，测得流过这电路的电流 为I，则未知电路的电功率一定是( ) A . I2R B .U2/R C. UI D.I2R+UI
U2 W UIt t I 2 Rt Q R U2 P电 UI I 2 R P热 R
2．非纯电阻用电器:电流通过用电器是以转化为 热能以外的形式的能力为目的,发热不是目的,而 是难以避免的热能损失.例如电动机、电解槽、给 蓄电池充电、日光灯等 电能大部分转化为其它能，一小部分转化为热能
课堂练习2：一根电阻丝在通过2C的电量时， 消耗电能是8J。若在相同时间内通过4C的 电量，则该电阻ห้องสมุดไป่ตู้两端所加电压U和该电阻 丝在这段时间内消耗的电能E分别为 （ ） A．U＝4V B．U=8V C．E＝16J D．E=32J 答案：BD
课堂练习3：为了使电炉消耗的电功率减小到 原来的一半，应该采用的措施是（ ） A.使电流减半 B.电压减半 C.使电炉的电阻减半 D.使电压和电炉的电阻各减一半。
2.5 焦耳定律
几种常见家用电器的额定功率
用电路
额定电压 （V）
29吋 彩电
220
电熨 斗
220
电冰 箱
220
微波炉
台灯
220
220
额定功率 （W）
120～ 150
300～ 800
100～ 150
800～ 1200
40～ 60
实际功率与额定功率的关系
U实 U 额 U实 U 额 U实 U 额
P实 P额 P实 P额 P实 P额
旋转开关在不同温度档时的连接情况．求电熨斗处于
“高温档”时，工作1分钟所产生的热量。
答案：5.28×10４J
例2、某一用直流电动机提升重物的装置如图所示。重
物的质量m＝50kg，电源电压U＝110V，不计内阻及各
处的摩擦，当电动机以v＝0.90m／s的恒定速度向上提 升重物时，电路中的电流强度I＝5A，由此可知电动机 线圈的电阻 R＝ 4Ω 。
热
t
4. 纯电阻电路和非纯电阻电路 （1）纯电阻电路 A、遵循欧姆定律 B、电流通过电路时，电流做的功全部转化 为电热，电功率和热功率相等。 如电炉、电烙铁等电热器件组成的电路。白 炽灯及转子被卡住的电动机也是纯电阻器件． R 2 U t 2 W qU Q UIt I Rt R
方框外的电路相连接.当开关S掷到A点时为高温，掷到B
点时为低温(电源电压不变)，且在相同时间内，高温时产
生的热量是低温时产生的热量的2倍，试在方框内画出它
的电路图。
例6、额定电压都是110V，额定功率A为100W、B为 40W的电灯两盏，若接在电压是220V的电路上，使两盏 电灯均能正常发光，且电路中消耗功率最小的是下图中 的哪一个？
2.5 焦耳定律终极
(1)内容：电流通过导体产生的热量，跟电流的 平方、导体的电阻和通电时间成正比． (2)公式：Q＝I2Rt. 特别提醒： Q＝I2Rt是电热的定义式，可求任何电路中电流I 通过电阻R时产生的热量(电热).
误区：电功与电热混淆．对纯电阻电路与非纯 电阻电路区别不清．
点拨：①纯电阻电路：电流通过用电器是以发热为目 的，其电功等于电热，W＝Q. ②非纯电阻电路：电流通过用电器 是以转化为内 能以外的其他形式能为目的，发热不是目的， 而有难以避免的内能损失，其电功大于电热，W>Q. ③不要认为有电动机的电路一定是非纯电阻电路， 当电动机不转动时，该电路仍为纯电阻电路，欧姆 定律仍然适用．
乙
答案：(1)73.2Ω (2)834W 点评：本题看似一复杂电路，据总电阻与 “格子数目无关”可画出简化后电路图，图b 原来如此简单．本题的创新之处在于能“深 入浅出”．解决本题的关键在于能画出简化 后的电路图．
规格为“220V 36W”的排气扇，线圈 电阻为40Ω，求： (1)接上220V电压后，排气扇转化为机械能 的功率和发热的功率； (2)如果接上电源后，扇叶被卡住，不能转 动，求电动机消耗的功率和发热的功率．
电流做功的实质是电场力对电荷做功．
②从能的角度：
电流作功是电能转化为其他形式能的过程，电
功的大小量度着电能的转化，它标志着电能转 化为其他形式的能．
电流做功就是电源做功吗？
答案：电流做功是导体中的电场对自由电 荷的静电力移动电荷做功，把电能转化为 其他形式的能．电源做功是指非静电力把 自由电荷由电源负极移至正极做功，把其 他形式的能转化为电能.
辨析： 1、在纯电阻电路中，如白炽灯、电炉、电熨斗、 电饭锅，电烙铁等构成的电路，在计算电热和电 功时，分别可以可采用什么公式？ 在非纯电阻电路中，如含有电动机、电解槽、给 蓄电池充电、日光灯等，电流做功将除转化为内 能外，还转化为机械能、化学能等，此时有W>Q， 或IUt>I2Rt，此种情况下，电功只能用公式W＝ IUt进行计算，电热Q只能用公式Q＝I2Rt计算．
课件5：2.5焦耳定律
【答案】 C
【方法总结】 在纯电阻电路中电功 W＝Q＝IUt＝I2Rt＝UR2t；另外应 熟练应用串、并联电路和欧姆定律解题，还要注意串、并 联电路的功率分配情况．
题型3 、非纯电阻电路中电功率和电热的计算 如图所示是一提升重物用的直流电动机的电路图．已知电 动机的内阻 R机＝0.5 Ω，电源电压U＝4 V，电压表的示 数U＝3 V，电流表的示数I＝0.1A，g取10 m/s2.求： (1)电动机的输入功率P入； (2)如果重物质量m＝0.1 kg， 在t＝3 s内匀速上升65 cm. 那么，这个直流电动机的 效率是多少？
题型2 、纯电阻电路中电功、电功率的分析与计算 某投影机有10个相同的强光灯L1～L10(“24 V 200 W”)和 10个相同的指示灯X1～X10(“220 V 2 W”)，将其连接在 220 V交流电源上，电路如图，若工作一段时间后，L2灯 丝烧断，则( )
A．X1的功率减小，L1的 功率增大
解析：电路可分为纯电阻电路和非纯电阻电路，P＝ UI 对任何电路都适用，而 P＝I2R 和 P＝UR2只适用于纯电阻 电路，故 B 正确，A、C 错误；这三个公式的适用范围与 电路的串、并联方式无关，故 D 正确．
(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)公式：Q＝I2Rt. (3)单位：焦耳，符号是J.
(4)焦耳定律的微观解释：在电场力的作用下，金属中做 定向移动的自由电子频繁地与金属正离子发生碰撞，不断 地把定向移动的动能传递给正离子，使离子热运动加剧， 从而把电能转化为内能，温度升高．
巩固训练 1．下列关于电功的说法中，错误的是( ) A．导体内电场力移送电荷所做的功叫做电功 B．电流做功的过程，就是电能转化为其他形式能的过程 C．电流做功消耗的能量，由电源供给 D．电功就是电能
【方法总结】 在纯电阻电路中电功 W＝Q＝IUt＝I2Rt＝UR2t；另外应 熟练应用串、并联电路和欧姆定律解题，还要注意串、并 联电路的功率分配情况．
题型3 、非纯电阻电路中电功率和电热的计算 如图所示是一提升重物用的直流电动机的电路图．已知电 动机的内阻 R机＝0.5 Ω，电源电压U＝4 V，电压表的示 数U＝3 V，电流表的示数I＝0.1A，g取10 m/s2.求： (1)电动机的输入功率P入； (2)如果重物质量m＝0.1 kg， 在t＝3 s内匀速上升65 cm. 那么，这个直流电动机的 效率是多少？
题型2 、纯电阻电路中电功、电功率的分析与计算 某投影机有10个相同的强光灯L1～L10(“24 V 200 W”)和 10个相同的指示灯X1～X10(“220 V 2 W”)，将其连接在 220 V交流电源上，电路如图，若工作一段时间后，L2灯 丝烧断，则( )
A．X1的功率减小，L1的 功率增大
解析：电路可分为纯电阻电路和非纯电阻电路，P＝ UI 对任何电路都适用，而 P＝I2R 和 P＝UR2只适用于纯电阻 电路，故 B 正确，A、C 错误；这三个公式的适用范围与 电路的串、并联方式无关，故 D 正确．
(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)公式：Q＝I2Rt. (3)单位：焦耳，符号是J.
(4)焦耳定律的微观解释：在电场力的作用下，金属中做 定向移动的自由电子频繁地与金属正离子发生碰撞，不断 地把定向移动的动能传递给正离子，使离子热运动加剧， 从而把电能转化为内能，温度升高．
巩固训练 1．下列关于电功的说法中，错误的是( ) A．导体内电场力移送电荷所做的功叫做电功 B．电流做功的过程，就是电能转化为其他形式能的过程 C．电流做功消耗的能量，由电源供给 D．电功就是电能
课件2：2.5焦耳定律
第2章 恒定电流 第5节 焦耳定律
学习目标
明目标 知重点
1.知道并理解电功、电功率的概念，并能利用公式进行有关
计算．[重点]
2．弄清电功与电热、电功率与热功率的区别和联பைடு நூலகம்．[重点]
3．知道纯电阻电路和非纯电阻电路的特点和区别．[重点、
难点]
新知提炼 一、电功和电功率 1．电功 (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 U、电路中的_电__流__I_和通电时间 t 三者的乘积． (2)公式：W＝IUt. (3)国际单位：焦，符号为 J. (4)意义：电流做功的过程是电__能__转化为其他形式的能的过程， 电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能．即电 功是_电__能_转化为其他形式的能的量度．
[思路点拨]
哪些电路能使A、 B灯正常发光
⇒
哪个电路变阻器 消耗能量少
⇒
哪个电路消 耗能量最少
[解析] 由 P＝UR2和已知条件可知，RA<RB.对于 A 电路，由于 RA<RB，所以 UB>110 V，B 灯被烧毁，两灯不能正常发光．对 于 B 电路，由于 RA<RB，A 灯又并联变阻器，并联电阻更小 于 RB，所以 UB>U 并，B 灯烧毁．对于 C 电路，由于 B 灯与 变阻器的并联电阻可能等于 RA，所以可能 UA＝UB＝110 V， 两灯可以正常发光．对于 D 电路，若变阻器的有效电阻等于 A、B 并联电阻，则 UA＝UB＝110 V，两灯可以正常发光．比 较 C、D 两个电路，由于 C 电路中变阻器功率为(IA－IB)×110 V，而 D 电路中变阻器功率为(IA＋IB)×110 V，所以 C 电路消 耗的电功率最小．
探究2、非纯电阻电路的分析和计算
学习目标
明目标 知重点
1.知道并理解电功、电功率的概念，并能利用公式进行有关
计算．[重点]
2．弄清电功与电热、电功率与热功率的区别和联பைடு நூலகம்．[重点]
3．知道纯电阻电路和非纯电阻电路的特点和区别．[重点、
难点]
新知提炼 一、电功和电功率 1．电功 (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 U、电路中的_电__流__I_和通电时间 t 三者的乘积． (2)公式：W＝IUt. (3)国际单位：焦，符号为 J. (4)意义：电流做功的过程是电__能__转化为其他形式的能的过程， 电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能．即电 功是_电__能_转化为其他形式的能的量度．
[思路点拨]
哪些电路能使A、 B灯正常发光
⇒
哪个电路变阻器 消耗能量少
⇒
哪个电路消 耗能量最少
[解析] 由 P＝UR2和已知条件可知，RA<RB.对于 A 电路，由于 RA<RB，所以 UB>110 V，B 灯被烧毁，两灯不能正常发光．对 于 B 电路，由于 RA<RB，A 灯又并联变阻器，并联电阻更小 于 RB，所以 UB>U 并，B 灯烧毁．对于 C 电路，由于 B 灯与 变阻器的并联电阻可能等于 RA，所以可能 UA＝UB＝110 V， 两灯可以正常发光．对于 D 电路，若变阻器的有效电阻等于 A、B 并联电阻，则 UA＝UB＝110 V，两灯可以正常发光．比 较 C、D 两个电路，由于 C 电路中变阻器功率为(IA－IB)×110 V，而 D 电路中变阻器功率为(IA＋IB)×110 V，所以 C 电路消 耗的电功率最小．
探究2、非纯电阻电路的分析和计算
新人教版物理课件：2.5 焦耳定律
电热
3. 焦耳定律 内容：电流通过某导体，在时间t内产生的热量, 跟 电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比 。 公式：Q=I2Rt 导体在单位时间内发出的热量 4. 热功率：P热 公式：P热=Q/t=I2R 单位：W kW
纯电阻电路: 电能 →
W
指某段电路 在某段时间 内消耗的全 部电能!
内能
Q I2Rt
运 行情况
物理 量
电压
电流
电阻
总功率 热功率 机械功率
[电功率]
U
（V）
I
R
（A） （ Ω）
（UI） （W）
I2 R
（W）
UI －I2R
（W）
转 动
3
0.08
30
0.24
0.192
0.048
卡 住
3
0.1
30
0.30.30ຫໍສະໝຸດ 卡住：电能→
内能
卡住：
电能
→
内能
运转：
电能
M
→
机械能+内能
非纯电阻电路:
电功大于电热
电能 → 内能 + 其它形式的能
W
M
UIt ＞ 电功：W= UIt 电功率：P=UI
W-Q Q I2Rt I＜U/R 电热：Q=I2Rt 热功率：P热=I2R
课堂训练
1、规格为“220V，1000W”的 电 炉，求： （1）电炉正常工作时，通过电阻 丝的电流 （2）电炉的电阻
4.5A
48.4Ω
课堂训练
2、加在某台电动机上的电压是U，电动 机消耗的电功率为 P ，电动机线圈的电阻 为r，则电动机线圈上消耗的热功率为（ ） C A．P B．U 2/ r C．P 2r /U 2 D．P – P 2r / U 2 非纯电阻电路中计算 电功率只能用P=UI， 热功率只能用P热=I2R
2.5-焦耳定律
欧姆定律适用：I=U/R 电功 = 电热 W= Q = UIt
纯电阻电路:
=U2t/R =I2Rt
非纯电阻电路:
欧姆定律不适用：I＜U/R
UIt
＞ I2Rt
电热：Q=I2Rt 热功率：P热=I2R
电功：W= UIt 电功率：P=UI
课堂训练
1、规格为“220V，1000W”的 电 炉，求： （1）电炉正常工作时，通过电阻 丝的电流 （2）电炉的电阻
四、热功率
1、定义:单位时间内的发热量.
2、公式:
P=Q /t=I2R
热功率普适公式
热功率P等于通电导体中电流 I 的二次 方与导体电阻R 的乘积．
3、单位：瓦(W) 千瓦(kW)．
例1：规格为“220V，1000W”的电炉，求： 1.电炉正常工作时，通过电阻丝的电流 2. 电炉的电阻
解：1.由P=UI知，电炉正常工作时： I额=P额/U额 =1000/220A ≈4.5A 2.电炉的电阻： R=U额2/P额 =2202/1000Ω =48.4Ω
一、焦耳定律
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
成正比，跟通电时间成正比。这个 规律叫做焦耳定律。焦耳定律可以 用公式Q = I2 Rt 来表示。 公式中电流 I 的单位要用安培，电阻R 的单位要用 欧姆，通电时间t 的单位要用秒，这样热量 Q 的单 位就是焦耳。
2 ．焦耳定律：电流通过导体时产生的热量 Q 等于
解:据能量守恒定律得: IUt = I2Rt +W 故电动机每分钟所做的机械功为: W=(IU-I2R)t =(5×220-52×0.4) ×60 =6.5×104 J
卡住：
电能
→
内能
2.5《焦耳定律》
1kW＝103W
当有多个用电器时：
P=UI=I（U1+U2+U3....）=P1+P2+P3....
P=UI=U（I1+I2+I3....）=P1+P2+P3....
无论对何种电路，总功率等于各个用电器 功率之和。
３．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， 用电器在额定电压下工作的功率是额定功率． 用电器在实际电压下工作的功率是实际功率．
几种常见家用电器的额定功率
用电路
额定电压（ V）
额定功率（ W）
29吋彩 电 220
～150
电熨斗 电冰箱
220
220
300～ 800
100～ 150
微波炉
220
800～ 1200
台灯 220 40～60
二、焦耳定律
的现象。
电流通过导体时，导体会变热
(1)内容：电流通过导体时产生的热量Q等于电流I 的二次方、导体的电阻 R 和通电时间 t 三者的 乘积 ． （由实验得出）
W=UIt
Q=I2Rt
例1：规格为“220V，1000W”的电炉，求： 1.电炉正常工作时，通过电阻丝的电流 2. 电炉的电阻
解：1.由P=UI知，电炉正常工作时： I额=P额/U额 =1000/220A ≈4.5A
2.电炉的电阻： R=U额2/P额 =2202/1000Ω =48.4Ω
例2、一个电动机，线圈电阻是0.4 ，当它两端所加的 电压为220V时，通过的电流是5A。
(2)公式： Q I 2 Rt 适用于所有电路
电热 (3)公式：国际单位：焦耳（J）
单位时间内产生的热量。
§2.5《焦耳定律》
欧姆定律适用于 纯电阻电路！
电能W UIt
内能Q
=
M
I2Rt
I = U/R
非纯电阻电路 (含电动机、电解槽等)
欧姆定律不适用于 非纯电阻电路！
电能W UIt
内能Q +其他形式能量
=
I2Rt + E
I ＜ U/R
纯电阻电路:
电能
W UIt 电功: W= UIt 电功率：P = UI
→
内能
Q
服从欧姆定律
的热运动加剧,于是通电导体的内能增加,温度升高.
Q 2 热功率：单位时间内的发热量. P I R t
讨论&思考
1.电功与电热的关系：
W UIt
相等？
Q I Rt
2
2.电功率与热功率的关系：
W P UI t
相等？
Q 2 P I R t
纯电阻电路与非纯电阻电路
纯电阻电路 (含白炽灯、电炉、电烙铁、卡住的电动机等)
回顾&思考
分析下列现象，其能量是如何转化的?
a.电流流过电炉 →电能转化为热能 b.电流流过电解槽 →电能转化为化学能和热能
c.电流流过电动机 →电能转化为机械能和热能
电流做功的实质: 电场力推动电荷做功
电能 其它形式的能
电功&电功率
如图一段电路两端的电压为U，通过的电流为I.
实质
在t内通过这段电路任一横截的电荷量q为？
也就是用加上额定电压时消耗的功率.
实际功率：用电器在实际电压下工作时消耗的功率.
P额是个定值，P实是个变值. P额≥P实
课堂小练
判断下列说法的正误：
（1）电功率越大，表示电流做功越多.（
电能W UIt
内能Q
=
M
I2Rt
I = U/R
非纯电阻电路 (含电动机、电解槽等)
欧姆定律不适用于 非纯电阻电路！
电能W UIt
内能Q +其他形式能量
=
I2Rt + E
I ＜ U/R
纯电阻电路:
电能
W UIt 电功: W= UIt 电功率：P = UI
→
内能
Q
服从欧姆定律
的热运动加剧,于是通电导体的内能增加,温度升高.
Q 2 热功率：单位时间内的发热量. P I R t
讨论&思考
1.电功与电热的关系：
W UIt
相等？
Q I Rt
2
2.电功率与热功率的关系：
W P UI t
相等？
Q 2 P I R t
纯电阻电路与非纯电阻电路
纯电阻电路 (含白炽灯、电炉、电烙铁、卡住的电动机等)
回顾&思考
分析下列现象，其能量是如何转化的?
a.电流流过电炉 →电能转化为热能 b.电流流过电解槽 →电能转化为化学能和热能
c.电流流过电动机 →电能转化为机械能和热能
电流做功的实质: 电场力推动电荷做功
电能 其它形式的能
电功&电功率
如图一段电路两端的电压为U，通过的电流为I.
实质
在t内通过这段电路任一横截的电荷量q为？
也就是用加上额定电压时消耗的功率.
实际功率：用电器在实际电压下工作时消耗的功率.
P额是个定值，P实是个变值. P额≥P实
课堂小练
判断下列说法的正误：
（1）电功率越大，表示电流做功越多.（
2.5焦耳定律
2.5 焦耳定律
一、电功
1、公式:
一段电路两端的电压为U,通过的电流为I, 则在时间t内通过这段电路任一横截面的电 荷量： q=I t 电场力做功：W=qU
W=IUt
适用条件：I、U不随时间变化——恒定电流
2、单位：焦(J) 千瓦时(kW· h).
二、电功率
1、定义：单位时间内电流所做的功.
表示电流做功的快慢．
例2. 如图所示，有一提升重物用 的直流电动机，内阻RM＝0.6 Ω， 可先计算电 阻R的电流， R＝10 Ω，U＝160 V，电压表的 即可得电动 读数为110 V．则： 机的电流 (1)通过电动机的电流是多少？ (2)输入到电动机的电功率是多少？ 电动机的输入 (3)电动机工作1 h所产生的热量是 功率可用电动 多少？ 机的输入电压 和输入电流计 (4)电动机的输出功率是多少？ 算 (5)若电动机被卡住不转，则发热 功率又是多少？
2、公式:
P =W/t=IU
3、单位：瓦(W) 千瓦(kW)．
1kW＝103W
电流通过导体产生热量
英国物理学家焦耳用近四十年的时间探 索“功和热量之间关系” ，他为推动人类 社会的进步，为科学而贡献几乎毕生的精 力。为了纪念这位伟大的科学家，物理上 用“焦耳”做功和能的单位。
电热公式： 焦耳定律 Q=I2R t 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，跟通电时间成正比。
热功率 1、定义:单位时间内的发热量. P=Q /t=I2R 2、公式: 3、单位：瓦(W) 千瓦(kW)．
焦耳定律适用于纯电阻电路，也适用于非纯电阻电路．
电流做功：电能转化为其他形式的能量 电热：电流通过导体产生的热量
电能 → 内能 电功 = 电热 纯电阻电路
一、电功
1、公式:
一段电路两端的电压为U,通过的电流为I, 则在时间t内通过这段电路任一横截面的电 荷量： q=I t 电场力做功：W=qU
W=IUt
适用条件：I、U不随时间变化——恒定电流
2、单位：焦(J) 千瓦时(kW· h).
二、电功率
1、定义：单位时间内电流所做的功.
表示电流做功的快慢．
例2. 如图所示，有一提升重物用 的直流电动机，内阻RM＝0.6 Ω， 可先计算电 阻R的电流， R＝10 Ω，U＝160 V，电压表的 即可得电动 读数为110 V．则： 机的电流 (1)通过电动机的电流是多少？ (2)输入到电动机的电功率是多少？ 电动机的输入 (3)电动机工作1 h所产生的热量是 功率可用电动 多少？ 机的输入电压 和输入电流计 (4)电动机的输出功率是多少？ 算 (5)若电动机被卡住不转，则发热 功率又是多少？
2、公式:
P =W/t=IU
3、单位：瓦(W) 千瓦(kW)．
1kW＝103W
电流通过导体产生热量
英国物理学家焦耳用近四十年的时间探 索“功和热量之间关系” ，他为推动人类 社会的进步，为科学而贡献几乎毕生的精 力。为了纪念这位伟大的科学家，物理上 用“焦耳”做功和能的单位。
电热公式： 焦耳定律 Q=I2R t 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，跟通电时间成正比。
热功率 1、定义:单位时间内的发热量. P=Q /t=I2R 2、公式: 3、单位：瓦(W) 千瓦(kW)．
焦耳定律适用于纯电阻电路，也适用于非纯电阻电路．
电流做功：电能转化为其他形式的能量 电热：电流通过导体产生的热量
电能 → 内能 电功 = 电热 纯电阻电路
§2.5 焦耳定律
课堂练习
6、两个灯泡A“220V，100W”和B“220V， 40W”串联后接在电路中，通电后，那 个灯泡更亮？电灯中的最大电流是多 少？此时两灯所加上的电压是多大？ 两灯的实际功率是多少？
课堂练习
7、电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内水烧 干前的加热状态，另一种是锅内水烧干后的保温 状态。如图所示是电饭锅电路的示意图，S是用 感温材料制造的开关，R1是电阻，R2是供加热用 的电阻丝。则：(1)试判断开关S接通时和断开时， 电饭锅分别处于哪种工作状态，说明你的理由。 (2)如果要使R2在保温状态时的功率是加热状态 时的一半，R1/R2应是多大? （1）电键S闭合时，电饭锅处于加 热状态；电键S断开时，电饭锅处 于保温状态 （2）0.414
常见电路的认识
1、纯电阻电路有电炉，电熨 斗，电饭锅，电烙铁，白炽 灯,被卡住不转的电动机等； 2、非纯电阻电路有电动机， 电解槽，蓄电池充电，日光 灯等。
思考与讨论
1、有些用电器质量检查合格，但出口 后却被退货，你知道原因吗？
不同国家的额定电压不同
2、傍晚时，你家的灯光有些昏暗，而 深夜时，你家的灯光又特别刺眼，你能 解释吗？
1、额定电压：用电器正常工作时的电压（铭牌上 标出的电压） 2、实际电压：用电器实际工作时的电压 3、额定功率：用电器正常工作时的功率（铭牌上 标出的功率） 4、实际功率：用电器实际工作时的功率 5、额定功率和实际功率：U实≤U额，P实≤ P额
认识铭牌
电流的热效应
1、电流通过导体时的发热现象 2、微观分析：电流通过导体时，做 定向移动的自由电荷要频繁与金属晶 格中的正离子发生碰撞，结果自由电 子加速所得的一部分动能传给离子， 使离子的热振动加剧，从而使通电导 体的内能增加，温度升高。 3、实质：电流做功使一部分电能转 化为内能。
2.5-焦耳定律-课件资料
归
(2)公式：
纳
反 馈 练 习
1、下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中
正确的是 ( BCD )
A．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的 焦耳热一定越多
B．W＝UIt 适用于任何电路，而 只适用于纯电阻的电路
C．在不是纯电阻的电路中，UI>I2R D．焦耳热Q＝I2Rt适用于任何电路
反
右图中虚线框内是一个未知电路，测得它的两端点
问 题 归 纳
(1)概念：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)表达式： P W UI t
(3)单位：瓦特，符号W.
(4)物理意义：表示电流做功的快慢．
这是计算电功率普遍适用的公式
问 (5)额定功率： 用电器正常工作时消耗的功率。
题
用电器上标注的功率是它们的额定功率，是用电器 在额定电压下(或通过额定电流时)长时间正常工作
的最大功率．
归 (6)实际功率：
Байду номын сангаас
用电器在实际电压下工作时消耗的功率。
纳
实际功率可能大于、小于或等于额定功率，为保护
用电器，实际功率应小于或等于额定功率．
创 为什么电视机、电扇通电时间长了会 设 发热？怎样求产生的热量？ 情 境
自 阅读课本P53-54，回答下列问题：
主 1、焦耳定律的内容？ 学 2、焦耳定律的表达式公式？
t
R
P Q I 2 R UI U 2
t
R
作业 课本 P55 2 、3、4、5
任何电路都适用
课
１．电功 W UIt
堂
２．焦耳热 Q I 2 Rt
小
３．电功率 P W UI
t
2.5焦耳定律
2.5焦耳定律
用电器工作过程中涉及到哪些能量间的转化？
一、电功和电功率
1. 电功：电流做功的实质是导体中的恒定电场 对自由电荷的电场力做功
W=qU W=UIt
q=It
单位：焦耳(J)
一、电功和电功率
1. 电功：实质是导体中的恒定电场对自由电荷的电
场力做功
表达式：W UIt
适用于一切电 路的电功计算
单位：瓦（W） 千瓦kW
物理意义：反映了电流做功的快慢！
探讨几个用电器的能量转化情况
a、电流流过电炉
→电能转化为热能。
b、电流流过电解槽
→电能转化为化学能和热能
c、电流流过电风扇
→电能转化为机械能和热能
二、电热和热功率 1．电热：由于导体的电阻，使电流流过导体
时要产生热量，这部分能量叫电热．
2．焦耳定律： Q I 2Rt 3．热功率： P I 2R
单位：焦耳(J) 千瓦时(kWh) 1kWh=3.6×106J
功能关系：
电流做多少功即有多少电能转化为其他形式的能
消耗的总电能
结论：只与元件两端的电压U，通过元件的电流I和通电 时间t有关，与元件的种类无关。
一、电功和电功率
2.电功率：单位时间内电流做的功叫电功率
表达式： P W UI
t
适用于一切电 路的电功率
1．纯电阻用电器:电流通过用电器以发热为目的 如电炉、电熨斗、电饭锅、电烙铁、白炽灯泡等
电能全部转化为热能,电功等于电热
W UIt U 2 t I 2Rt Q R
P电
UI
I 2R
U2
R
P热
2．非纯电阻用电器:电流通过用电器是以转化为
热能以外的形式的能力为目的,发热不是目的,而
用电器工作过程中涉及到哪些能量间的转化？
一、电功和电功率
1. 电功：电流做功的实质是导体中的恒定电场 对自由电荷的电场力做功
W=qU W=UIt
q=It
单位：焦耳(J)
一、电功和电功率
1. 电功：实质是导体中的恒定电场对自由电荷的电
场力做功
表达式：W UIt
适用于一切电 路的电功计算
单位：瓦（W） 千瓦kW
物理意义：反映了电流做功的快慢！
探讨几个用电器的能量转化情况
a、电流流过电炉
→电能转化为热能。
b、电流流过电解槽
→电能转化为化学能和热能
c、电流流过电风扇
→电能转化为机械能和热能
二、电热和热功率 1．电热：由于导体的电阻，使电流流过导体
时要产生热量，这部分能量叫电热．
2．焦耳定律： Q I 2Rt 3．热功率： P I 2R
单位：焦耳(J) 千瓦时(kWh) 1kWh=3.6×106J
功能关系：
电流做多少功即有多少电能转化为其他形式的能
消耗的总电能
结论：只与元件两端的电压U，通过元件的电流I和通电 时间t有关，与元件的种类无关。
一、电功和电功率
2.电功率：单位时间内电流做的功叫电功率
表达式： P W UI
t
适用于一切电 路的电功率
1．纯电阻用电器:电流通过用电器以发热为目的 如电炉、电熨斗、电饭锅、电烙铁、白炽灯泡等
电能全部转化为热能,电功等于电热
W UIt U 2 t I 2Rt Q R
P电
UI
I 2R
U2
R
P热
2．非纯电阻用电器:电流通过用电器是以转化为
热能以外的形式的能力为目的,发热不是目的,而
2.5 焦耳定律
5. 规格为“220V 36 W”的排气扇，线圈电阻为40Ω，求： (1) 接上220 V的电压后，排气扇转化为机械能的功率和发 热的功率； (2) 如果接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，求电动机消 耗的电功率和发热的功率．
(1) P机＝35 W，P热＝1 W (2) P机＝P热＝1 210 W
6. 某 一 用 直 流 电 动 机 提 升 重 物 的 装 置 ， 重 物 的 质 量 m=50kg, 电源电压为120V. 当电动机以V=0.9m/s的恒定 速度向上提升重物时，电路中的电流为I=5A，求： (1) 电动机线圈的电阻R等于多少？ (2) 电动机的最大输出机械功率和对该重物的最大提升速度 是多少？ (3) 若因故障电动机不能转动，这时通过电动机线圈的电流 为多大？电动机消耗的电功率又为多大？
二、电功率
1、定义：单位时间电流所做的功 2、表达式： P＝UI (普遍适用任何电路) 3、单位：w
2 U P＝I2R ＝ R
(只适用于纯电阻)
4、意义：电流做功的快慢
三、焦耳定律
1、电流的热效应：
电流通过导体时，导体会发热，这种现象叫做 电流的热效应。
2、焦耳定律(电热)：
Q=I2Rt 3、热功率：P热=I2R
第二章 恒定电流
2.5 焦耳定律
我们的共同点 是什么 ？
一、电功
I q
U q q
1、定义：静电力移动电荷(或电流)所做的功 2、表达式： W＝UIt (普遍适用任何电路) 3、单位：J 千瓦时(度) 1kW· h＝3.6×106J 4、意义：
2 U W＝I2Rt ＝ R t (只适用于纯电阻)
电流做了多少功就有多少电能转化为其他形式的能
(普遍适用任何电路)பைடு நூலகம்
课件3：2.5焦耳定律
(2)如果正常工作时,转子被卡住,则电能全部转化成内能,故其发热
功率 P 热′= U 2 = 2.02 W=8 W.
R 0.5
答案: (1)1.5 W (2)8 W
规律方法 非纯电阻电路的解答思路 (1)像有电动机这样的非纯电阻用电器的电路,要注意区分电 功率和热功率,电功率用P总=IU计算,热功率P热=I2R,机械功 率P机=P总-P热. (2)在非纯电阻电路中,一定要注重电路中电流的求解,特别是 在纯电阻上寻找满足欧姆定律的关系. (3)注意搞清楚电路中的能量转化关系,用能量守恒定律来分 析问题.
解析:电功W=IUt和电热Q=I2Rt适用于任何电路,在纯电阻电 路中,W=Q;在非纯电阻电路中W>Q,故选项B正确.
4.一台额定电压为U的电动机,它的电阻为R,正常工作时通过的 电流为I,则( B ) A.电动机t秒内产生的热量是Q=IUt B.电动机t秒内产生的热量是Q=I2Rt C.电动机的功率为P=I2R D.电动机的功率为P=U2/R
P总
【例2】 有一个直流电动机,把它接入0.2 V电压的电路时,电动机 不转,测得流过电动机的电流是0.4 A;若把电动机接入2.0 V 电压 的电路中,电动机正常工作,工作电流是1.0 A.则 (1)电动机正常工作时的输出功率为多大? (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?
电功率 P=IU≠I2R≠ U 2 ,只有在纯电阻电路中,才有 P=IU=I2R= U 2 和
R
R
W=IUt=I2Rt= U 2 t.
R
总之,用 IUt 来计算电功,在任何条件下都是可以的,用 I2Rt 来计算电热,
在任何条件下都是可以的;只有在纯电阻电路中才有 W=IUt=I2Rt= U 2 t.
功率 P 热′= U 2 = 2.02 W=8 W.
R 0.5
答案: (1)1.5 W (2)8 W
规律方法 非纯电阻电路的解答思路 (1)像有电动机这样的非纯电阻用电器的电路,要注意区分电 功率和热功率,电功率用P总=IU计算,热功率P热=I2R,机械功 率P机=P总-P热. (2)在非纯电阻电路中,一定要注重电路中电流的求解,特别是 在纯电阻上寻找满足欧姆定律的关系. (3)注意搞清楚电路中的能量转化关系,用能量守恒定律来分 析问题.
解析:电功W=IUt和电热Q=I2Rt适用于任何电路,在纯电阻电 路中,W=Q;在非纯电阻电路中W>Q,故选项B正确.
4.一台额定电压为U的电动机,它的电阻为R,正常工作时通过的 电流为I,则( B ) A.电动机t秒内产生的热量是Q=IUt B.电动机t秒内产生的热量是Q=I2Rt C.电动机的功率为P=I2R D.电动机的功率为P=U2/R
P总
【例2】 有一个直流电动机,把它接入0.2 V电压的电路时,电动机 不转,测得流过电动机的电流是0.4 A;若把电动机接入2.0 V 电压 的电路中,电动机正常工作,工作电流是1.0 A.则 (1)电动机正常工作时的输出功率为多大? (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?
电功率 P=IU≠I2R≠ U 2 ,只有在纯电阻电路中,才有 P=IU=I2R= U 2 和
R
R
W=IUt=I2Rt= U 2 t.
R
总之,用 IUt 来计算电功,在任何条件下都是可以的,用 I2Rt 来计算电热,
在任何条件下都是可以的;只有在纯电阻电路中才有 W=IUt=I2Rt= U 2 t.
§2.5 焦耳定律
R1 R1 R R2
R
R2
甲
乙
训练题5
（2007年海南卷5）
5.一白炽灯泡的额定功率与额定电压分别为 36W与36V。若把此灯泡接到输出电压为18V 的电源两端，则灯泡消耗的电功率 （ B ） A. 等于36W C. 等于9W B. 小于36W，大于9 W D. 小于36W
解：设灯泡接U=36V电压和U′=18V电压时的电 阻分别为R、R′,电压减小，灯丝温度降低 ,电 阻减小， R >R′。
W E1 E2
3、决定因素：电功与通过用电器的电量（通过用电器 的电流和通电时间）和用电器两端的电压成正比。
W qU UIt
任意电路
4、矢量标量：标量 5、单位换算： J
U I U2 R W I 2 Rt t R
纯电阻电路
1kWh=3.6×106J (1度电)
6、测量方法：电能表、伏安法等。
六、实验：探究电功率与热功率的区别和联系
4.数据处理：
物理 电 压 运 量 U 行情 （V） 况 电 流 电 阻 电功率 热功率 UI I R I2 R （A） （ Ω） （W） （W） 机械功率 UI-I2R （W）
转动
3
0.5
0.08
0.1
5
5
0.24
0.05
0.032
0.05
0.208 0
卡 住
R2 R3 500 50 500 R并 R2 R3 500 50 11
U2 P1 R并
小结：电功和电功率、电热和热功率
1. 电功W 定义：在一段电路中电场力所做的功,也就是通常 说的电流所做的功,简称电功. 公式：W=UIt kWh 1kWh=3.6×106J 单位：J 2. 电功率P 定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率 公式：P==W/t=UI 单位：W kW
R
R2
甲
乙
训练题5
（2007年海南卷5）
5.一白炽灯泡的额定功率与额定电压分别为 36W与36V。若把此灯泡接到输出电压为18V 的电源两端，则灯泡消耗的电功率 （ B ） A. 等于36W C. 等于9W B. 小于36W，大于9 W D. 小于36W
解：设灯泡接U=36V电压和U′=18V电压时的电 阻分别为R、R′,电压减小，灯丝温度降低 ,电 阻减小， R >R′。
W E1 E2
3、决定因素：电功与通过用电器的电量（通过用电器 的电流和通电时间）和用电器两端的电压成正比。
W qU UIt
任意电路
4、矢量标量：标量 5、单位换算： J
U I U2 R W I 2 Rt t R
纯电阻电路
1kWh=3.6×106J (1度电)
6、测量方法：电能表、伏安法等。
六、实验：探究电功率与热功率的区别和联系
4.数据处理：
物理 电 压 运 量 U 行情 （V） 况 电 流 电 阻 电功率 热功率 UI I R I2 R （A） （ Ω） （W） （W） 机械功率 UI-I2R （W）
转动
3
0.5
0.08
0.1
5
5
0.24
0.05
0.032
0.05
0.208 0
卡 住
R2 R3 500 50 500 R并 R2 R3 500 50 11
U2 P1 R并
小结：电功和电功率、电热和热功率
1. 电功W 定义：在一段电路中电场力所做的功,也就是通常 说的电流所做的功,简称电功. 公式：W=UIt kWh 1kWh=3.6×106J 单位：J 2. 电功率P 定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率 公式：P==W/t=UI 单位：W kW
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2.5 焦耳定律练习题
一、选择题(8×5′，共40分)
1．关于电功，下列说法中正确的有()
A．电功的实质是电场力所做的功
B．电功是电能转化为其他形式能量的量度
C．电场力做功使金属导体内的自由电子运动的速率越来越大
D．电流通过电动机时的电功率和热功率相等
2．为了使电炉消耗的电功率减小到原来的一半应采取下列哪些措施()
A．保持电阻不变，使电流减半
B．保持电阻不变，使电压减半
C．保持电炉两端电压不变，使其电阻减半
D．使电压和电阻各减半
3．有一只家用电熨斗，其电路结构如图6所示，改变内部接线方式可以使电熨斗处
于断开状态和获得中低高三个不同的温度挡，图7是它的四种不同连线方式，其中能获得低
挡温度的是()
4．A、B、C三个灯泡，用如图8所示的方式连接，各自消耗的实际功
率相同，则R A∶R B∶R C为()
A．1∶1∶1B．1∶2∶2
C．2∶1∶1 D．1∶4∶4
5．两个电阻R1＝8Ω，R2＝2Ω，并联在电路中．欲使这两个电阻消耗的功率相等，可行的办法是A．用一个阻值为2Ω的电阻与R2串联
B．用一个阻值为6Ω的电阻与R2串联
C．用一个阻值为6Ω的电阻与R1串联
D．用一个阻值为2Ω的电阻与R1串联
6．电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内水烧干前的加热状态；另一种
是锅内水烧干后的保温状态．如图9所示是电饭锅电路的原理示意图．S是用感
温材料制造的开关．下列说法正确的是()
A．其中R2是供加热用的电阻丝
B．当开关S接通时电饭锅为加热状态，S断开时为保温状态
C．要使R2在保温状态时的功率为加热状态时的一半，R1/R2应为2/1
D．要使R2在保温状态时的功率为加热状态时的一半，R1/R2应为(2－1)/1
7．理发用的电吹风机中有一个小电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风将头发吹干．设电动机线圈的电阻为R1，它与电热丝R2相串联后，接到直流电源上，电吹风机两端电压为U，电流为I，消耗电功率为P，则以下关系式中正确的是()
A ．P <UI
B ．P ＝I 2(R 1＋R 2)
C ．P ＝UI
D ．P >I 2(R 1＋R 2)
8．如图10所示，一幢居民楼里住着生活水平各不相同的24户居民，所以整幢居民楼里有各种不同
的电器，例如电炉、电视机、微波炉、电脑等．停电时，用欧姆表测得A 、B 间的电阻为R ，供电后，各家电器同时使用，测得A 、B 间的电压为U ，进线电流为I ，则计算该幢居民楼用电的总功率可以用的公式是( )
A ．P ＝I 2
R B ．P ＝U 2
R
C ．P ＝UI
D ．P ＝W
t
二、非选择题(9、10题各10分，11、12题各20分，共60分)
9．某商场安装了一台倾角为30°的自动扶梯，该扶梯在电压为380 V 的电动机带动下，以0.4 m/s
的恒定速率向斜上方移动，电动机的最大输出功率为4.9 kW.不载人时测得电动机中的电流为5 A ，若载人时扶梯的移动速率和不载人时相同，则这台自动扶梯可同时乘载的最多人数为________．(设人的平均质量为60 kg ，g 取10 m/s 2)
10．三个电阻分别标有“100Ω 4 W ”，“200Ω 2 W ”，“50Ω 8 W ”，将它们串联起来，允许
通过的最大电流为________A ，允许消耗的最大总功率为________W.
11．一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表：
f 倍，
取g ＝10 m/s 2.求：
(1)此车永磁毂电机在额定电压下正常工作的效率；
(2)仅在永磁毂电机以额定功率提供动力的情况下，人骑自行车的最大速度；
(3)仅在永磁毂电机以额定功率提供动力的情况下，当车速为v 1＝1.0 m/s 的人骑车的最大加速度． 12．电热毯、电饭锅等是人们常用的电热式家用电器，他们一般具有加热和保温功能，其工作原理
大致相同．图11甲为某种电热式电器的简化电路图，主要元件有电阻丝 R 1、R 2和自动开关S .
图11
(1)当自动开关S 闭合和断开时，用电器分别处于什么状态？
(2)用电器由照明电路供电(U ＝220V)设加热时用电器的电功率为 400W ，保温时用电器的电功率为
40W ，则R 1和R 2分别为多大？
(3)若将图10甲中的自动开关S 换成理想的晶体二极管D ，如图11乙所示，其他条件不变，求该用
电器工作1小时消耗的电能．。