电功率和焦耳定律
电功、电功率和焦耳定律
再 见
知道适用范围
经典考题
练习五：
某电热水壶可装2千克水，接入220V的电源上，11.2 分钟正好能将20℃水在标准气压下烧开，若电热水壶 放出的热量完全被水吸收，则该电热水壶的电功率为 多大？电热丝的电阻阻值为多少？
如果电能转化为水的热能的效率为80%，该电 热水壶的电功率又为多大？电热丝的电阻阻值又为 多少？
（任何情况下求产生热量都可以用）
U2 t =Pt 2、纯电阻电路：Q = W= I2Rt =UIt = R
电能全部转化为内能 电热器（电饭锅、电热毯、电炉等，白炽灯也可以算）
经典考题
练习一： 如图：一个R1=3的电灯和一个R2=6 的电阻串 联在U=9v的电路上，求： 10秒电流经过电灯时所做的电功。
（2）求预热状态下电烙铁消耗的功率为多少瓦？ （3）求预热状态下整个电路消耗的功率是电烙铁正常工作时的百分 之几？
小结：
1、对某一个用电器来说，在一定的电压（U）下，都有对应 的 I、R、P，、当电路改变时,用电器的电压和电流一般都会发生变化,电阻 虽然会受温度的影响但一般情况下都当作不变的。
Q=I R t=（10A） 2 60s
2
2
=12000J W机=W电-Q= 228000J-12000J
=216000J
答：------
小结：
非纯电阻电路：电能主要不是转化为内能的电器
如： 电动机
2.6 焦耳定律 电路中的能量转化
(2)电源输出功率（P出=U外I ）
E U外 P 出 U外 r
E 2 E 2 U外=U内=E/2时， (U 外 ) 2/4r 有 P =E 出最大 2 4 r
P 出 P 总
(3)电源损耗功率（P内=U内I） 又叫电源的内耗功率 (4)电源的效率
η
100%
U外 E
100%
如图所示，有一提升重物的直流电动机，内阻 r=0.6Ω，R=10Ω，U=160V电压表的读数为110V， 求： （1）通过电动机的电流是多少？ （2）输入电动机的电功率是多少？ （3）在电动机中发热的功率是多少？ （4）电动机工作1h产生的热量是多少？
例4：
U
M
V
四、闭合电路中的功率
1、几个概念： (1)总功率（P电源=EI） 又叫电源的消耗功率
5、如图所示，两只灯泡L1、L2分别标有 “110V，60W”和“110V，100W”字样， 另外有一只滑动变阻器R，将它们连接 后接入220V的电路中，要求两灯泡都正 常发光，并使整个电路消耗的总功率最 小，应使用下面哪个电路？( B )
L1 L2 L1 L2 L1 L2 L1
A
B
C
D
L2
6、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，电源电动 势ε ＝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 ＝ 。
建模方法：把外电路中其它电阻都纳入电源内， 构成电动势为E0 、内阻为r0的等效电源 (E0 ，r0)， 外电路只留一个可变电阻 ． (2)求出E0和r0
E0：E0等于可变电阻断开时的路端电压．
电功率 焦耳定律
第十八章 电功率 第一节 电能1、电功：定义：电流所做的功叫电功。
电功的符号是W 单位：焦耳（焦，J ）。
电功的常用单位是度，即千瓦时（kW ·h ）。
1kW ·h ＝3.6×106J 电流做功的过程，实际上就是电能转化为其他形式能的过程。
公式：①W=UIt U=W It I =W U t t =WU I②W=I 2Rt I 2=W R t I = W R t R = W I 2 t t = W I 2R③W=U 2Rt U 2= W R t U = W R t R =U 2 t W t =W R U 2④W=UQ U=W Q Q =WU ⑤ W=Pt P=W t t=WP公式中的物理量：W ——电能——焦耳（J ） U ——电压——伏特（V ） I ——电流——安培（A ） t ——时间——秒（s ） R ——电阻——欧姆（Ω） Q ——电荷量——库伦（C ） P ——功率——瓦特（W ）1、 电能表：测量电功的仪表是电能表（也叫电度表）。
下图是一种电能表的表盘。
表盘上的数字表示已经消耗的电能，单位是千瓦时，计数器的最后一位是小数，即1234.5 kW ·h 。
用电能表月底的读数减去月初的读数，就表示这个月所消耗的电能。
1度=1千瓦时=3.6×106焦耳。
“220 V ”表示这个电能表的额定电压是220V ，应该在220V 的电路中使用。
“10（20 A ）”表示这个电能表的标定电流为10A ，额定最大电流为20 A 。
“50 Hz ”表示这个电能表在50 Hz 的交流电中使用；“600 revs/kW ·h ”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1千瓦时的电能，电能表上的表盘转过600转。
根据转盘转数计算电能或根据电能计算转盘转数时，可以列比例式： h 600revs/kW h1kW 电表转数消耗电耗⋅⋅=2、 串并联电路电功特点：① 在串联电路和并联电路中，电流所做的总功等于各用电器电功之和；② 串联电路中，各用电器的电功与其电阻成正比，即W 1W 2 =R 1R 2;③ 并联电路中，各用电器的电功与其电阻成反比，即W 1W 2 =R 2R 1（各支路通电时间都相同）。
电功、电功率、焦耳定律
答案：考题组
1
2
模拟题组
3
4
3．在如图 8 所示的电路中,输入电压 U 恒 解析 为 8 V,灯泡 L 标有“3 V,6 W”字样,电 动机线圈的电阻 RM＝1 Ω.若灯泡恰能 正常发光,下列说法正确的是( AB A．电动机的输入电压是 5 V B．流过电动机的电流是 2 A )
【解析】选B。每个家庭节省的功率为ΔP=0.1 kW，全国约有 n=4×108个家庭，每个家庭平均每天用电5小时，则全国一年
节省的电能为ΔW=ΔP·nt=0.1 kW×4×108×365×5 h=7.3×
1010 kW·h，选项B正确，其他选项错误。
2.（2012·上海高考）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
[思维点拨] 转换 彩车→“非纯电阻电路”模型 对象 把复杂的实际研究对象转化成熟悉的非纯电阻电 思路 路进行处理， 抓住了问题的实质， 忽略了次要因素， 立现 看似复杂的问题变得非常容易
通过该电阻时,由q=It可知,I′=2I,又U=IR,则有
U′=2U=2×
3 V=6 V,所以Q′=I′2Rt=4Q=4×0.9 J=3.6 J,
故选项D正确。
所以由能量守恒可得电动机的输出功率 P出＝P电-P热＝2 W-0.5 W＝1.5 W。 此时若电动机突然被卡住，则电动机又为纯电阻，其热功率
[思维流程] 第一步：抓信息关键点 ①一只电饭煲和一台洗衣机并联；②均正常工作 第二步：建立物理模型 纯电阻电路和非纯电阻电路 第三步：找解题突破口 U 要求纯电阻电路的电阻、消耗的电功率(热功率)可用公式 R＝ ，P 电＝ I 2 U P 热＝UI＝I2R；而非纯电阻电路的电功率为 P＝IU≠ R ≠I2R 第四步：形成解题思路 ①电饭煲的电阻为 R＝U/I＝44 Ω，洗衣机主要元件是电动机，不能利 用欧姆定律 ②电饭煲的电功率为 P＝UI＝1 100 W，洗衣机电动机消耗的电功率为 P＝UI＝110 W ③1 min 内电饭煲消耗的电能为 Pt，洗衣机电动机消耗的电能为 Pt ④不能计算出洗衣机电动机内阻和发热功率
焦耳定律三个公式
焦耳定律三个公式焦耳定律是研究热学中的基本定律之一，描述了能量转换的原理。
它建立在能量守恒定律的基础上，指出了能量转化的过程中所涉及的物理量之间的关系。
焦耳定律的三个公式分别是功率公式、电功率公式和电阻功率公式。
下面将详细介绍这三个公式。
1.功率公式：焦耳定律的功率公式描述了功率与电力和电流之间的关系。
它表示为P=IV，其中P为功率，单位为瓦特(W)；I为电流，单位为安培(A)；V为电压，单位为伏特(V)。
这个公式表明，功率等于电流与电压的乘积。
功率可以理解为单位时间内能量的转移速度，或者说单位时间内对外界做功的速率。
根据焦耳定律，电流是电荷通过导体的速率，而电压则是电荷在导体上受到的驱动力。
因此，功率公式可以理解为电流通过导体时所受到的驱动力乘以电流的速率。
换句话说，功率等于电流通过导体时所产生的能量转移速度。
2.电功率公式：焦耳定律的电功率公式描述了电功率与电阻、电流和电压之间的关系。
它表示为P=I^2R，其中P为电功率，单位为瓦特(W)；I为电流，单位为安培(A)；R为电阻，单位为欧姆(Ω)。
电功率可以理解为单位时间内克服电阻所消耗的能量。
由于电流通过电阻时会产生电阻的热量，所以电功率可以看作是电阻产生热量的速率。
根据焦耳定律，电阻的热量与电流的平方成正比。
因此，电功率公式中的电流平方表明了电功率与电流的关系，而电阻则是电功率的比例因子。
3.电阻功率公式：焦耳定律的电阻功率公式描述了电阻功率与电阻和电压之间的关系。
它表示为P=V^2/R，其中P为电阻功率，单位为瓦特(W)；V为电压，单位为伏特(V)；R为电阻，单位为欧姆(Ω)。
电阻功率可以理解为单位时间内通过电阻消耗的能量。
根据焦耳定律，电阻消耗的能量与电流通过电阻时所产生的热量成正比，而产生热量的大小与电压的平方成正比。
因此，电阻功率公式中的电压平方表明了电阻功率与电压的关系，而电阻则是电阻功率的比例因子。
综上所述，焦耳定律的三个公式分别是功率公式、电功率公式和电阻功率公式。
焦耳定律与电功率
焦耳定律与电功率焦耳定律和电功率是两个密切相关的概念，它们在电学领域中起着重要的作用。
焦耳定律是指电流通过电阻时所产生的热量与电阻、电流以及时间的关系，而电功率则是描述电流流过电路中所产生的功率大小。
本文将对焦耳定律和电功率进行详细论述，并分析它们的应用。
一、焦耳定律焦耳定律由英国物理学家詹姆斯·普雷斯科特·焦耳在19世纪提出，它阐述了电流通过电阻导线时所产生的热量与电阻、电流以及时间的关系，其数学表达式可以表示为：Q = I^2 * R * t式中，Q表示热量，单位为焦耳(J)；I表示电流强度，单位为安培(A)；R表示电阻，单位为欧姆(Ω)；t表示时间，单位为秒(s)。
焦耳定律告诉我们，当电流通过电阻时，电阻本身会吸收电能并将其转化为热能。
根据焦耳定律，如果电流强度增大或电阻增大，产生的热量也会相应增大；而如果时间增长，所产生的热量也会增加。
二、电功率电功率是描述电路中电流流过的功率大小的物理量。
它表示单位时间内功率的转变量，可以用以下公式计算：P = I * V式中，P表示电功率，单位为瓦特(W)；I表示电流强度，单位为安培(A)；V表示电压，单位为伏特(V)。
电功率告诉我们，电路中的电流通过电阻时会产生功率，并且功率与电流的大小以及电压的大小有关。
当电流增大或电压增大时，电功率也会相应增大。
三、焦耳定律与电功率的关系焦耳定律与电功率之间存在着密切的关系。
根据焦耳定律的公式Q = I^2 * R * t，我们可以将电流I表示为I = V / R，其中V表示电压。
将这个表达式代入焦耳定律的公式中，可以得到：Q = (V^2 / R) * R * t化简可得：Q = V^2 * t根据功率的定义P = I * V，可以将电流I表示为I = P / V。
将这个表达式代入焦耳定律的公式中，可以得到：Q = (P / V) * R * t化简可得：Q = P * t由此可见，当电流通过电阻时，所产生的热量与电功率乘以时间是等效的。
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。
6 焦耳定律
6 焦耳定律一、电功和电功率 1．电功(1)公式推导：如图1所示，如果电路左、右两端的电势差是U ，在电荷q 从左端移到右端的过程中．静电力做的功是W ＝qU ，把q ＝It 代入得W ＝IUt .图1这表示，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 、通过时间t 三者的乘积． (2)单位：焦耳，符号为J. 2．电功率(1)定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率．(2)公式推导：用P 表示电功率，则有P ＝Wt ，进而得到P ＝IU .(3)单位：瓦特，符号为W. 二、焦耳定律1．推导：由欧姆定律U ＝IR 代入Q ＝IUt 后可得热量Q 的表达式Q ＝I 2Rt .2．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． 3．热功率(1)单位时间内的发热量称为热功率． (2)表达式：P ＝I 2R .一、电功和电功率 [问题设计]1．在日常生活中，经常会用到家用小电器，例如电吹风、电熨斗等，它们都会分为几挡，像电吹风可以吹暖风和热风．它们都是通过电流做功把电能转化为热能的．电流做功的实质是什么？2．电流做功的“快慢”与电流做功的“多少”是否相同，两者间有何关系？ [要点提炼]1．电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，即电功等于电路中电能的减少量． 2．电功的实质：电流通过一段电路所做的功，实质是电场力在这段电路中所做的功． 3．电功常用的单位还有：千瓦时(kW·h)，也称“度”，1 kW·h ＝3.6×106 J. 4．电功率P ＝Wt ＝IU ，表示电流做功的快慢．二、焦耳定律和纯电阻电路、非纯电阻电路 [问题设计]1．某一电路中只含有某一电阻元件，即白炽灯、电动机、电炉、电容器、电熨斗、电饭锅、电解槽其中的一种，分析哪些属于纯电阻电路，哪些属于非纯电阻电路．2．试根据电功和电热的关系区分纯电阻电路和非纯电阻电路．[要点提炼]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的电路称为非纯电阻电路．在非纯电阻电路中，电流做的功将电能除了转化为内能外，还转化为机械能或化学能． 3．电功和电热的计算公式比较4．纯电阻电路中：热；非纯电阻电路中：其他P ＝P 热＋P 其他＞ P 热．[延伸思考] 用电炉烧水时，炉盘内的电炉丝被烧得通红，产生大量的热，而连接电炉的导线却不怎么热，这是什么原因？一、电功、电热 电功率、热功率公式的比较例1 下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是( )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W ＝I 2Rt ＝U 2Rt 只适用于纯电阻电路C ．在非纯电阻电路中，UI >I 2RD ．焦耳热Q ＝I 2Rt 适用于任何电路 二、纯电阻电路中的功率分配及计算例2 额定电压都是110 V ，额定功率P A ＝100 W ，P B ＝40 W 的灯泡两盏，若接在电压为220 V 的电路上，使两盏灯炮均能正常发光，且消耗功率最小的电路是( )三、非纯电阻电路的特点及计算例3 如图2所示的电路中，电源电压为60 V ，内阻不计，电阻R ＝2 Ω，电动机的内阻R 0＝1.6 Ω，电压表的示数为50 V ，电动机正常工作，求电动机的输出功率．图2针对训练 一台电动机内阻为1 Ω，接到120 V 的电源上．当电动机工作时，电流为10 A ．问：(1)电动机输入功率是多少？ (2)电动机发热功率是多少？ (3)输出的机械功率是多少？1．(功率P ＝UI ，P ＝I 2R ，P ＝U 2R 的区别)关于三个公式P ＝UI ，P ＝I 2R ，P ＝U 2R的适用范围，以下说法正确的是 ( )A ．第一个公式普遍适用于求电功率，后两式普遍适用于求热功率B ．在纯电阻电路中，三个公式既可适用于求电功率，又可适用于求热功率C ．在非纯电阻电路中，第一个公式可适用于求电功率，第二个公式可用于求热功率，第三个公式没有意义D ．由U ＝IR 可知，三个公式没有任何区别，它们表达相同的意义，所求P 既是电功率，也是热功率2．(非纯电阻电路)一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，都通过相同的电流，在相同时间内( )A ．电炉放热与电动机放热相等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 ．电动机消耗的功率大于电炉的功率3．(非纯电阻电路的特点)如图3所示，直流电动机线圈的电阻为R ，当该电动机正常工作时，电动机两端电压为U ，通过电动机的电流为I ，则( )图3A ．电动机内部的发热功率为I 2RB ．电动机的机械功率为IUC ．电动机的总功率为IUD ．电动机机械功率为IU －I 2R4．(纯电阻电路功率的计算)有规格为“220 V 1000 W ”的电炉，问它在正常工作时的电阻；如果电压只有200 V ，求它实际消耗的功率．题组一电功率的理解及有关计算1．下列关于电功率的说法中，正确的是()A．用电器的额定功率与用电器的实际电压和实际电流有关B．用电器的实际功率取决于用电器的额定功率C．白炽灯正常工作时，实际功率等于额定功率D．电功率越小，则电流做功越少2．一白炽灯泡的额定功率与额定电压分别为36 W与36 V．若把此灯泡接到输出电压为18 V的电源两端，则灯泡消耗的电功率()A．等于36 W B．小于36 W，大于9 WC．等于9 W D．小于9 W3．如图1所示的电路中，L1、L2是两个不同的小灯泡，a、b间有恒定的电压，它们都正常发光，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，发生的现象是()图1A．L1亮度不变，L2变暗B．L1变暗，L2变亮C．电路消耗的总功率变小D．流过滑动变阻器的电流变小4．三只电阻R1、R2和R3按如图2所示连接，在电路的A、B端加上恒定电压后，电阻R1消耗的功率最大，则三只电阻的阻值大小关系为()图2A．R1>R2>R3B．R2>R1>R3C．R3>R2>R1D．R1>R3>R2题组二焦耳定律的理解及应用5．通过电阻R的电流为I时，在t时间内产生的热量为Q，若电阻为2R，电流强度为I2，则在时间t内产生的热量为()A．4Q B．2Q C.Q4 D.Q26．把两根电阻相同的电热丝先串联后并联分别接在同一电源上，若要产生相等的热量，则两种方法所需的时间之比t串∶t并为() A．1∶1 B．2∶1C．4∶1 D．1∶4题组三非纯电阻电路的特点7．如图3所示，有一内电阻为4.4 Ω的电解槽和一盏标有“110 V60 W”的灯泡串联后接在电压为220 V的直流电路两端，灯泡正常发光，则()图3A．电解槽消耗的电功率为120 WB．电解槽的发热功率为60 WC．电解槽消耗的电功率为60 WD．电路消耗的总功率为60 W8．额定电压、额定功率均相同的电风扇、电烙铁和日光灯，各自在额定电压下正常工作了相同的时间．比较它们产生的热量，结果是() A．电风扇最多B．电烙铁最多C．日光灯最多D．一样多9．如图4所示，电阻R1＝20 Ω，电动机的绕组的电阻R2＝10 Ω.当电键断开时，电流表的示数是0.5 A，当电键合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数I和电路消耗的电功率应是()图4A．I＝1.5 A B．I＜1.5 AC．P＝15 W D．P＜15 W题组四综合应用10．如图5所示为甲、乙两灯泡的I－U图象，根据图象，计算甲、乙两灯泡并联在电压为220 V的电路中时，实际发光的功率约为()图5A．15 W、30 W B．30 W、40 WC．40 W、60 W D．60 W、100 W11．如图6所示的电路中，电炉电阻R＝10 Ω，电动机线圈的电阻r＝1 Ω，电路两端电压U ＝100 V，电流表的示数为30 A，问通过电动机的电流强度为多少？通电一分钟，电动机做的有用功为多少？图612．一台电风扇，内阻为20 Ω，接上220 V电压后，消耗功率66 W．问：(1)电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少？(2)电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少？转化为内能的功率是多少？电动机的效率是多少？(3)如果接上电源后，电风扇的风叶被卡住，不能转动，这时通过电动机的电流以及电动机消耗的电功率和发热功率是多少？13．如图7所示为国庆群众游行队伍中的国徽彩车，不仅气势磅礴而且还是一辆电动车，充一次电可以走100公里左右．假设这辆电动彩车总质量为6.75×103 kg，当它匀速通过天安门前500 m的检阅区域时用时250 s，驱动电机的输入电流I＝10 A，电压为300 V，电动彩车行驶时所受阻力为车重的0.02倍．g取10 m/s2，不计摩擦，只考虑驱动电机的内阻发热损耗能量，求：图7(1)驱动电机的输入功率；(2)电动彩车通过天安门前时牵引汽车前进的机械功率；(3)驱动电机的内阻和机械效率．。
电工电功率焦耳定律
1.如图 15所示，电源的电动势 E＝7.5V ，内阻 r＝
1.0 Ω，定值电阻 R2＝12 Ω，电动机 M的线圈的电阻 R＝0.50 Ω．闭合开关 S，电动机转动稳定后，电压
表的示数 U1＝4 V，电阻 R2消耗的电功率 P2＝ 3.0 W．求电动机转动稳定后：
（1）电路的路端电压 .
（2）通过电动机的电流．
答：此解法不当
整个回路的电流是： I ? U ? 3 ? 2A
R 1.5
电动机
电源释放的电功率：
P总 功 ? EI ? 10 ? 2 ? 20W
Er
RV
电动机消耗功率：
P ? P总 功 ? I 2 ?R ? r?? 20 ? 22 ? ?1.5 ? 0.5?? 12W
或：U电动机 =E-I（R+r）=10-2（1.5+0.5）V=6V
（2）公式：P=W/t=UI 在纯电阻电路中还可写成： P=I2R=U2/R。
(3)国际单位:瓦特（w);常用单位：千瓦（kw）。
（4）额定功率P额：用电器正常工作时的功率。实际功率可以 小于额定功率，但不能长时间超过额定功率。对同一用电器， P额、I额、U 额有同时达到，同时超过，同时不满足的特点； P额=U额I额，对纯电阻电路还有：P额=I2额R=U2额/R。
二、焦耳定律
1、内容：电流通过导体产生的热量跟电流的平方I2，导体的 电阻R和通过的时间t成正比。
2、公式：Q=I2Rt 注意：焦耳定律是电流热效应的实验规律， 凡是要计算电热，都应首选Q=I2Rt 。
3、电功和电热的关系：
（1）在纯电阻电路中，电能通过电流做功全部转化为内 能（电热）即：W=UIt=I2Rt=U2t/R。
（2）在非纯电阻电路中，电能通过电流做功W一部分在电阻上 转化为Q，另一部分转化为其它形式的能E'，即 W=Q+E'>Q 。
4讲电功、电功率、焦耳定律
1.电功(1)定义：电路中电场力对定向移动的电荷所做的功，简称电功，通常也说成是电流的功。
(2)表达式：W ＝IUt 。
①物理意义：电流在一段电路上的功，跟这段电路两端电压U 、电路中电流I 和通电时间t 成正比。
②适用条件：I 、U 不随时间变化——恒定电流。
③单位：焦耳(J) 1 J ＝1 V·A·s 。
【注意】功是能量转化的量度，电流做了多少功，就有多少电能减少而转化为其他形式的能，即电功等于电路中电能的减少，这是电路中能量转化与守恒的关键。
2、电功率(1)定义：单位时间内电流所做的功。
(2)表达式：P ＝Wt＝IU(对任何电路都适用)。
(3)单位：瓦特(W)，1 W ＝1 J/s 。
【说明】电流做功的“快慢”与电流做功的“多少”不同。
电流做功快，但做功不一定多；电流做功慢，但做功不一定少。
(4)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。
3、焦耳定律(1)焦耳定律：电流通过导体产生的热量，跟电流的平方、导体电阻和通电时间成正比。
表达式：Q ＝I 2Rt 。
(2)热功率：单位时间内的发热量，即P ＝Q/t ＝I 2R 。
焦耳定律适用于纯电阻电路，也适用于非纯电阻电路．纯电阻电路：只含有电阻的电路、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．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．4．电功率与热功率 （1）区别：电功率是指某段电路的全部电功率，或这段电路上消耗的全部电功率，决定于这段电路两端电压和通过的电流强度的乘积；热功率是指在这段电路上因发热而消耗的功率．决定于通过这段电路电流强度的平方和这段电路电阻的乘积． （2）联系：对纯电阻电路，电功率等于热功率；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．5、纯电阻电路中的电功和电功率①电功，对所有电路中电阻的生热都适用。
焦耳定律和电功率的计算方法
焦耳定律和电功率的计算方法电力是我们日常生活中不可或缺的能源，而了解电力的基本原理和计算方法对于我们正确使用电力和解决电力问题至关重要。
本文将介绍焦耳定律和电功率的计算方法，帮助读者更好地理解和应用电力知识。
焦耳定律是描述电能转化为热能的物理定律。
它表明，通过电阻器流过的电流在电阻器内部会产生热量，且该热量与电流强度、电阻值和时间的乘积成正比。
具体而言，焦耳定律可以用如下公式表示：Q = I^2 * R * t其中，Q代表电阻器产生的热量（单位为焦耳），I代表电流强度（单位为安培），R代表电阻值（单位为欧姆），t代表时间（单位为秒）。
根据焦耳定律，我们可以计算出在特定条件下电阻器产生的热量。
例如，如果一个电阻器的电流强度为2安培，电阻值为10欧姆，持续通过电流的时间为5秒，那么根据焦耳定律的公式，可以计算出该电阻器产生的热量为：Q = 2^2 * 10 * 5 = 200焦耳通过焦耳定律，我们可以更好地理解电能转化为热能的过程，并在实际应用中合理利用电能。
除了焦耳定律，电功率也是电力领域中一个重要的概念。
电功率是指电流通过电器元件时所做的功率，是描述电能转化速率的物理量。
电功率可以用如下公式表示：P = I * V其中，P代表电功率（单位为瓦特），I代表电流强度（单位为安培），V代表电压（单位为伏特）。
根据电功率的计算方法，我们可以计算出电器元件消耗的功率。
例如，一个电器元件的电流强度为3安培，电压为220伏特，那么根据电功率的公式，可以计算出该电器元件消耗的功率为：P = 3 * 220 = 660瓦特通过电功率的计算，我们可以了解电器元件的能耗情况，合理安排用电，从而节约能源和降低电费。
除了单一的电阻器和电器元件，实际的电路往往包含多个元件，这时我们可以通过串联和并联的方式来计算整个电路的电阻值和电功率。
串联是指将多个电阻器或电器元件连接在一起，电流在其中依次流过；并联是指将多个电阻器或电器元件的两个端口分别连接在一起，电流在其中分流。
第四讲电功率焦耳定律(老师)
1．电功率的认识与理解； 2．电功率的计算公式P=UI ； 3．千瓦时的来历； 4．额定电压、 额定功率。
1．电功率：电流在1秒内所做的功叫电功率。
（1）电功率符号是P ，单位是瓦特（瓦，W ），常用单位为千瓦（kW ）。
（2）1kW ＝103W2．电功率的物理意义：表示消耗电能的快慢。
3．电功率的定义式：t W P =第一种单位：P ——电功率——瓦特（W ）；W ——电功——焦耳（J ）；t ——通电时间——秒（s ）。
第二种单位：P ——电功率——千瓦（kW ）；W ——电功——千瓦时（kW·h ）；t ——通电时间——小时（h ）。
4．电功率的计算式：UI P =P ——电功率——瓦特（W ）；U ——电压——伏特（V ）；t ——电流——安培（A ）。
5．家用电器的电功率（估计数值）：1000W ：空调、微波炉、电炉、电热水器； 800W ：吸尘器；500W ：电吹风机、电熨斗、洗衣机； 200W ：电视机、电子计算机； 100W ：电冰箱、电扇； 低于1W ：手电筒、计算器、电子表。
6．有关电功、电功率的公式及其适用范围：7．用电器的额定功率和实际功率（1）额定电压：用电器正常工作时的电压叫额定电压。
（2）额定功率：用电器在额定电压下的功率叫额定功率。
（3）额定电流：用电器在正常工作时的电流叫额定电流。
（4）用电器实际工作时的三种情况：额实PP<——用电器不能正常工作。
（如果是灯泡，则表现为灯光发暗，灯丝发红）额实PP>——用电器不能正常工作，有可能烧坏。
（如果是灯泡，则表现为灯光极亮、刺眼、发白或迅速烧断灯丝）额实PP=——用电器正常工作。
（5）电灯泡上的“PZ220 25”表示额定电压是220V，额定功率是25W。
题型一：电功例1．（2014•泰安）为测量某电热杯的电功率，小明同学把家中其余用电器均从电源上断开，只将该电热杯接入电路，观察电能表，发现在1min内电能表转盘转动15圈．电能表的部分技术参数如表，该电热杯的电功率是（）A．300W B． 30W C．150W D．200W解析：转盘转动15转消耗电能：W=×15kW•h=0.005kW•h=1.8×104J，t=1min=60s，用电器的功率：P===300W．答案：A例2．（2014•南京）LED灯具有节能、环保等特点，如图是额定电压为220V、额定功率为4.4W的LED灯泡，该灯泡的额定电流是A，若它每天正常发光5h，一个月（30天）消耗的电能是kW•h，与普通白炽灯相比，在达到相同亮度的条件下，假设LED灯可以节约90%的电能，则这个LED灯与功率为W的白炽灯亮度相当．解答：（1）该灯泡的额定电流是I===0.02A；（2）消耗的电能W=Pt=0.0044kW×5h×30=0.66kW•h（3）设两种灯泡正常发光的时间为t，∵P=，∴LED消耗的电能为W1=P1t=0.0044kW•t，白炽灯消耗的电能为W2=P2t，∵在达到相同亮度的条件下，LED灯可以节约90%的电能，∴=90%，解得：P2=0.044kW=44W．答案：0.02；0.66；例3．（2014•广安）如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V 0.6W”的字样，R 为定值电阻，闭合S1，断开S2，小灯泡正常发光光；若再闭合S2，发现电流表示数变化了0.3A，则R的阻值为，此时灯泡L和电阻R消耗的功率之比是．解析：闭合S1，断开S2，小灯泡正常发光，因此电源电压为6V；再闭合S2，为并联电路，电流表测量的是干路电流，则电流表示数变化了0.3A，即I R=0.3A，由I=得：R===20Ω；功率为P R=UI R=6V×0.3A=1.8W，则P L：P R=0.6W：1.8W=1：3．答案：20，1：3．例3．（2014•威海）在“测定小灯泡的电功率”的实验中，小明同学选取了一个标有“2.5V”、额定功率约为1W的小灯泡和必要的实验器材，连接的电路如图甲所示．（1）闭合开关前，老师检查发现小明同学连接的电路有一根导线连接错误，请你在错误的连线上画“×”，并只移动一根导线，用笔画线代替导线将电路连接正确．（2）经检查电路连接正确后，小明连续进行了4次测量，并把测量的数据和观察到的现象填写在表格里，其中第3次测量时电流表的示数如图乙所示，此时的电流为A，小灯泡的额定功率为W．（3）从表格中的数据可知，灯丝的电阻随两端电压的增加而（“增大”或“减小”），灯丝电阻发生变化的本质是电阻随而增大．解析：（1）由图甲所示电路图可知，电压表连接错误，修改后的电路图如图所示：（2）由图乙所示电流表可知，其量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.42A，灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.42A=1.05W．（3）由表中实验数据可知，随灯丝两端电压增大，电压与电流的比值增大，即灯丝电阻增大，由此可知，灯丝电阻随电压增大而增大；这是因为灯丝电阻受温度影响，随温度升高而增大造成的．答案：（1）电路图如图所示；（2）0.42；1.05；（3）增大；温度升高．例4．（2014•青岛）在如图所示的电路中，电源电压和小灯泡的阻值均保持不变，电源电压U=6V，小灯泡R2标有（6V 3W）字样，电流表的量程为0﹣0.6A，电压表的量程为0﹣3V，滑动变阻器R3的最大阻值为20Ω，请画出该题的各个等效电路图．（1）只闭合开关S1和S3时，电路消耗的功率为6W，则闭合开关S1、S2和S3时，电路的总电阻R=？（2）在不损坏各元件的情况下，只闭合开关S1时，R1消耗的最大功率为P1，只闭合开关S2时，R2消耗的最小功率为P2，则P1：P2=？解析：（1）只闭合开关S1和S2时，等效电路图如图所示：由P=可得，R1的电阻：R1===6Ω，闭合开关S1、S2和S3时，等效电路图如图所示：灯泡的电阻：R L===12Ω，因并联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的总电阻：R===4Ω；（2）只闭合开关S1时，等效电路图如图所示：电路中的电流为0.6A时，电压表的示数：U3=U﹣IR1=6V﹣0.6A×6Ω=2.4V＜3V，则电路中的电流最大为0.6A，此时R1消耗的电功率最大，P1=I2R1=（0.6A）2×6Ω=2.16W；只闭合开关S2时，等效电路图如下图所示：当电压表的示数为3V时，电路中的电流最小，灯泡消耗的电功率最小，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，此时R2两端的电压：U2=U﹣U3′=6V﹣3V=3V，R2消耗的最小功率为：P2===0.75W，则==．答案：（1）闭合开关S1、S2和S3时，电路的总电阻为4Ω；（2）P1：P2=72：25．例5．（2014•邵阳）家用电饭煲是利用电流的热效应来工作的，如图是某种型号电饭煲的简化电路．当温控开关S闭合时，电饭煲处于加热状态，此时若它两端的电压为220V，它的功率为1100W（不考虑温度对电阻值的影响）．则（1）电饭煲在加热状态下工作0.1h，消耗的电能为多少kW•h？（2）R0的电阻为多少Ω？（3）当温控开关S断开时，电饭煲的总功率与加热状态时相比，将如何变化？并请说明原因．解析：（1）t=0.1h，P=1100W=1.1kW由公式P=得，消耗的电能为：W=Pt=1.1kW×0.1h=0.11kW•h；（2）U=220V，P=1100W由公式P=得，R0的电阻为：R0===44Ω；（3）当温控开关S断开时，电阻R0与电阻R串联，根据欧姆定律，两种情况相比，当S 断开时饮水机的工作电流较小，根据P=UI可知，此时饮水机消耗的电功率也较小．故当S 断开时饮水机处于保温状态．答案：（1）（1）电饭煲在加热状态下工作0.1h，消耗的电能为0.11kW•h；（2）R0的电阻为44Ω；（3）当温控开关S断开时，电饭煲的总功率与加热状态时相比，将变小，因为当S断开时，电阻R0与电阻R串联，由欧姆定律可知，饮水机的工作电流较小；根据P=UI可知，此时饮水机消耗的电功率也较小．例6．（2014•威海）如图所示，电源电压为12V，并且保持不变，滑动变阻器R1的最大阻值为18Ω，R2为12Ω，小灯泡L上标有“6V 3W”字样．（1）当S闭合，S1、S2都断开时，要使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路中的阻值为多大？（2）闭合S、S1、S2，调节滑动变阻器，此时电流表示数为2.5A，求通电10min电流通过滑动变阻器做的功是多少？解析：（1）∵P=UI=，∴灯泡正常发光时的电流为I额==0.5A，灯泡正常发光的电阻为R L==12Ω；∵I=，∴灯泡正常发光时，电路总电阻为R==24Ω，滑动变阻器接入电路的电阻为R1=R﹣R L=24Ω﹣12Ω=12Ω；（2）通过定值电阻R2的电流为I2===A，通过滑动变阻器的电流为I1′=I并﹣I2=2.5A﹣A=A，电流通过滑动变阻器做的功为W=UI1′t=12V×A×600s=13200J．答案：（1）滑动变阻器接入电路中的阻值为12Ω；（2）通电10min电流通过滑动变阻器做的功是13200J．（20-40分钟）A1．电功率是表示的物理量。
焦耳定律及电功率
焦耳定律及电功率焦耳定律是描述电路中电能转化为热能的现象的定律，它是通过电功率来描述该转化过程的。
本文将详细介绍焦耳定律的原理及其与电功率之间的关系。
一、焦耳定律的原理焦耳定律是由英国物理学家詹姆斯·普雷斯科特·焦耳在19世纪中叶提出的，它指出当电流通过电阻时，会产生热量。
具体来说，焦耳定律可以用下式表示：Q = I^2 * R * t其中，Q表示由电阻产生的热量，I表示电流的大小，R表示电阻的阻值，t表示电流通过电阻的时间。
从上式可以看出，当电流或电阻增大，或电流通过时间增长时，产生的热量也会增加。
二、电功率的定义与计算电功率是描述电能转化速率的物理量，它表示单位时间内转化的电能量。
电功率可以用下式表示：P = VI其中，P表示电功率，V表示电压的大小，I表示电流的大小。
根据欧姆定律，电流可以表示为I = V / R，将其代入电功率的计算公式中，可以得到新的计算公式：P = V^2 / R从上式可以看出，电功率与电压平方成正比，与电阻成反比。
三、焦耳定律与电功率的关系根据焦耳定律的定义，可以得到热量与电流、电阻和时间的关系，即：Q = I^2 * R * t而根据电功率的计算公式，可以得到电功率与电压、电流和电阻的关系，即：P = V^2 / R通过比较两个公式可以得出结论，焦耳定律中的热量Q即为电功率P乘以时间t，即：Q = Pt这意味着电功率是描述焦耳定律转换的热量的关键因素。
换句话说，电功率越大，单位时间内转化的电能越多，产生的热量也越大。
四、电功率的应用电功率在实际生活中有着广泛的应用。
例如，在家庭用电中，我们常常需要考虑电器的功率大小。
功率大的电器会消耗更多的电能，并产生更多的热量。
因此，在选择家用电器时，我们可以根据功率大小来衡量其能耗和发热量。
另外，电功率的概念还广泛应用于工业生产中，用于设计和优化电路及设备。
总结起来，焦耳定律描述了电能转化为热能的现象，而电功率则描述了电能转化的速率。
高中物理电功和电功率焦耳定律
电功和电功率 焦耳定律知识点一、电功电功是指电流在一段时间里所作的功，它是电转化为其他形式能的多少的量度。
用公式表示W=qU=IUt该式适用于计算各种电路中电流所作的功。
在纯电阻电路中又可以用下式表示W=I 2Rt=2U t R 电功W 的单位是焦耳，简称焦，符号是J 。
二、电功率电功率是电流所做的功跟完成这些功所用的时间的比值。
用公式表示 W P UI t== 该式适用于计算各种电路中电流的功率。
在纯电阻电路中，又可以用下式表示 22U P I R R == 电功率P 的单位是瓦特，简称瓦，符号W 。
对于由电源和用电器组成的闭合回路，其功率问题可以从电源和用电器两方面来认识。
A 电源部分电源的总功率：是指电源内部非静电力做的功率P 总=I ε=IU 外+IU 内=P 外+P 内电源输出功率：是指电源工作时内外电路输出的功率P 外=IU 外=I ε-I 2r=P 总-P 内电源内部发热功率：是指电源内部因发热而损耗的功率P 内=IU 内=I 2r=2U r 内=P 总-P 外B 用电器部分用电器的额定功率：是指用电器在额定电压下工作的功率。
一般用电器铭牌上标明的电压和功率即为用电器的额定电压和额定功率。
用电器的实际功率，是指用电器在工作时实际消耗的功率。
它等于用电器两端的实际电压与通过用电器的实际电流的乘积。
即P 实=I 实U 实。
三、焦耳定律：电流通过导体所产生的热量跟电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比。
公式表示Q=I 2Rt使用上式时应注意统一单位：电流I 的单位是安，电阻R 的单位是欧，时间t 的单位是秒，热量Q 的单位是焦。
【例1】将A 、B 两个白炽灯接入电路，关于这两只灯泡的发光情况，正确的说法是A 、 若A 灯中的电流比B 灯大，则A 灯一定比B 灯亮B 、若A 灯两端的电压比B 灯大，则A 灯一定比B 灯亮C 、若电流对A 灯做的功比B 灯多，则A 灯一定比B 灯亮D 、若A 灯消耗的电功率比B 灯大，则A 灯一定比B 灯亮【例2】 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 ．使电压减半．C ．使电炉的电阻减半．D ．使电压和电炉的电阻各减一半．【例3】已知如图，两只灯泡L 1、L 2分别标有“110V ，60W ”和“110V ，100W ”，另外有一只滑动变阻器R ，将它们连接后接入220V 的电路中，要求两灯泡都正常发光，并使整个电路消耗的总功率最小，应使用下面哪个电路？BA. B. C. D.【例4】如图所示的电路中，R 1=10Ω，R 2=4Ω，R 3=6Ω，R 4=3Ω，U=2.4V 。
电功率与焦耳定律
电功率与焦耳定律知识点讲解一、电功率1、电功率：用电器在单位时间内消耗的电能。
物理意义：表示用电器消耗电能快慢的物理量。
单位：国际单位瓦特(W)；常用单位：千瓦(kW)2、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/R。
①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，计算总功率常用公式P=P1+P2+…Pn3、额定功率和实际功率①额定电压：用电器正常工作时的电压。
额定功率：用电器在额定电压下的功率。
P额==U额I额=U额2/R②当U实=U额时，P实=P额(灯正常发光)当U实<U额时，P实<P额用电器不能正常工作(灯光暗淡)当U实>U额时，P实>P额长期使用影响用电器寿命(灯发光强烈,有时会损坏用电器)当U实>>U额时，P实=0用电器烧坏(灯丝烧断)二、焦耳定律1、电流的热效应：电流通过导体发热的现象。
发热的多少可以通过焦耳定律进行计算。
2、英国物理学家焦耳通过大量的实验，总结出焦耳定律。
内容：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。
公式：Q = I2Rt 单位：I—A，R—Ω，t—s，Q—J。
注：焦耳定律适用于任何用电器的热量计算。
对只存在电流热效应的电路（电能全部转化为内能）也可用Q=W=UIt=Pt=U2/R t来计算热量。
3、①串联电路中常用公式：Q=I2Rt。
Q1：Q2：Q3：…：Qn=R1：R2：R3：…：Rn并联电路中常用公式：Q=U2t/R；Q1：Q2=R2：R1。
②无论用电器串联或并联，计算在一定时间所产生的总热量常用公式Q=Q1+Q2+…Qn③分析电灯、电炉等电热器问题时往往使用：Q=U2t/R=Pt知识的应用一、选择题1. 关于电功和电功率说法不正确的是：（）A.用电器消耗的电能越多，电功率越大；B.功率是表示电流做功快慢的物理量；C．单位时间内，电流做功越多，电功率越大；D．千瓦时电功的单位，千瓦是电功率的单位。
电能电功率焦耳定律的计算
2020年5月13日星期三
2
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“PZ220—40”的电灯, 接在照明电 路中, 求：电灯的灯丝的电阻多大?
3．一个标有“PZ220—40”的电灯, 接在照明电 路中, 求：电灯的灯丝的电阻多大?
2020年5月13日星期三
7
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t= 10min，有多 少电能(W)转化成了内能。 ( W=UIt )
2．一只灯泡接在U= 220 V的电路中, 正常工作 t= 20h，消耗1KWh的电能，求：这只灯泡正 常工作时的电流。
2．一只灯泡接在U= 220 V的电路中, 正常工作 t= 20h，消耗W=1KWh的电能，求：这只灯泡 正常工作时的电流( I ) 。 ( W=UIt )
3．一个标有“PZ220—40”的电灯, 接在照明电 路中, 求：电灯的灯丝的电阻多大?
2020年5月13日星期三
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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t= 10min，有多 少电能(W)转化成了内能。 ( W=UIt )
2．一只灯泡接在U= 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。
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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。
电功电功率和焦耳定律
电功、电功率和焦耳定律电能和电功1、电功及其单位：电流所做的功叫电功，用W表示。
电功的国际单位是J，常用单位kW·h（俗称度），IkW·h=3.6×106J。
2、运用电功的公式解决有关问题：W=UIt，即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。
误区提醒正确使用电功公式W=UIt：电功公式W=UIt是计算电功普遍适用的公式，对于任何类型的用电器（或电路）都适用。
而结合欧姆定律可推出电功公式的变换式：或，这两个式子不适用电动机以及蓄电池电路，只适用于电烙铁、电炉等纯电阻电路。
【典型例题】加在导体两端的电压为6V，30s内电流通过导体做功72J，则通过导体的电流多大？洗衣机工作0.5小时，电流做功3.6×106焦，这样工作3小时，消耗的电能是_______度有一只灯泡接在220 伏的家庭电路中，工作50小时，用了1.98度电，这只灯泡工作的电流是_______。
电功率1、电功率及电功率的单位：电功率是表示电流做功快慢的物理量。
单位为：瓦特，符号为W，常用单位还有kW，1kW=1000W。
2、运用电功率的公式解决有关问题：电功率的定义式推导出计算式，公式中P、U、I是指同一段电路（或同一个用电器）。
由于初中研究的都是纯电阻电路，所以结合欧姆定律，电功率公式还可以写作P=UI和。
3、用电器正常工作时的电压是额定电压和用电器额定电压下的功率是额定功率。
用电器在电路中工作时，两端所加的电压叫实际电压，此时的功率叫实际功率。
4、测量小灯泡的电功率。
误区提醒1、比较串连电路中两电阻的电功率时，因电流处处相等，一般使用P=UI计算2、在并联电路中，由于各支路两端电压相等，运用计算。
3、【典型例题】4、现有两个小灯泡，上面分别标有“6V，1. 2W”和“12V，6W”字样，如果把这两个灯泡串联起来，为了使其中一个灯泡持续正常发光，那么加在串联电路两端的电压是（ ）5、A. 9.4V B. 10.8V C. 18V D. 27V一只电灯上标着“220V, 100W ”,若把它接入110伏的电源两端, 下面说法中正确的是： ( )A 、它的额定功率变为原来的一半；B 、通过它的电流强度变为原来的一半；C 、它的电阻变为原来的1/4；D 、它的实际功率变为原来的1/2。
电功电功率和焦耳定律
几种常见家用电器的额定功率
用电路
额定电压 （V）
额定功率 （W）
29吋彩 电
220
电熨斗 220
电冰箱 220
微波炉 220
台灯 220
～150
300～ 800
100～ 150
800～ 1200
40～60
随堂练习
1、家用电灯泡上标着“PZ220-40”字样，其中的“220” 示_额__定__电__压_， “40”表示额_定_功__率____，该灯泡正常工作时的 电流为_0_.1_8_安，灯丝的电阻为_1_2_1_0_Ω. 2、某家庭的冰箱正常工作时电流0.8A，全天24小时 正常使用，求电冰箱的功率是多少，使用一个月（ 按30天算）用了多少度电？
有一种家用电熨斗的规格为“220V，300W”，这种电熨 斗内部的电热丝的电阻是多少?如 在额定电压下工作， 1min内产生的热量是多少?
【答案】161.3Ω，1.8×104J
小结
电功
电流所做的功
电功率
电流做功的快慢
焦耳定律
电流的热效应，Q=I2Rt
“220V 60W”的电灯2盏，一台“220V 90W”
的电视机，如上述用电器每天工作5h，每天消耗
电能 J，他家月初电度表的数字3 是2789. ,使
用30天后电度表盘的数字是
,这个月耗电
度
5.94×106
2838.8
49.5
焦耳定律
电流的热效应
焦耳定律：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 ．
P W UI t
V、A
变换公式：P=I2R=U2/R
单位：在国际单位制中是瓦特（W），常用
电功 电功率 焦耳定律
八、练习
1、对计算任何用电器的电功率都适用的公式是 （ CD ）
Ａ、P I R
2
U Ｂ、P R
2
Ｃ、P UI
W Ｄ、P t
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 110V。不计摩擦，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 流强度I＝5A，由此可知电动机线圈的电 阻 R＝ 。
Q I Rt
2
适用于一切电路
六、电功和电热
铭记：对于任何电路，电功恒为W=UIt，电 热恒为Q=I2Rt。
（1）纯电阻电路，电功全部转化为电热： W=Q 2 U t UIt=I2Rt=
R
（2）非纯电阻电路，电功转化为电热和其他 形式能量：
W=Q+E其他 UIt=I2Rt+E其他
欧姆定律不适用
用电器正常工作时的电压(或电流)叫做额定电 压(或额定电流)。
1、额定功率：用电器在额定电压(或额定电 流)下工作时的电功率。
2、实际功率：
用电器实际工作时的电功率。
四、焦耳定律
1、热效应 电流通过导体，导体发热的现象。
2、内容：电流通过导体产生的热量，跟电流的 平方、导体电阻和通电时间成正比。（实验定 律） 3、公式
电能与其他形式能的转化
电能——内能
电能——机械能 电能——化学能
电流做功是电能转化的量度
电功、电功率、焦耳定律
一、电功
1、概念：一段电路中电流所做的功，简称电 功。 电流做功过程就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。
2、公式：W = U I t 3、单位： 国际单位：焦耳（J） 常用单位：度（千瓦时、kW· h ） 1度 = 3.6×106焦
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第二节电功率第一课时电功率的理解和简单应用【重要知识点及考点】1.电功率（1）定义：在单位时间内消耗的电能叫做电功率，用P表示。
（2）意义：用来表示电流做功的__________。
（3）单位：a.国际单位：_________，简称_________，符号W。
b.常用单位：_________，符号kw，1kw=_______W。
（4）计算式：P=_______=_______。
2.千瓦时的来历（1）千瓦时是电能单位，而千瓦是电功率的单位，二者的意义完全不同。
（2）1千瓦时是功率为1千瓦的用电器正常工作一小时消耗的电能。
【课后作业】1、有几位同学对电功率这个概念，有以下几种理解，你认为正确的是（）A．电功率是表示电流通过用电器时做功多少的物理量B．电功率是表示电流通过用电器时做功快慢的物理量C．电功率大的用电器工作时消耗的电能一定多D．电功率大的用电器工作时所用的时间一定少2、在如图所示的物理学家中，以其名字命名为电功率单位的是（）3、下列单位中，哪个不是电功率单位（）A．J/s B．W C．kW•h D．V•A4、甲乙两个电扇，甲的电功率比乙的大，则说明（）A．甲做的功一定比乙多 B．甲做功用的时间一定比乙短C．甲做功比乙做功快 D．甲做功用的时间一定比乙长5、对如图电能表表盘提供的信息解读错误的是（）A．接在这个电能表上的用电器总功率不能超过2200WB．该电能表应该在220V的电路中使用C．该电能表转盘转过600转，接在这个电能表上的用电器消耗的电能是3.6×106JD．该电能表的额定最大电流为20A6、小明的新家中有150W的电视机一台，300W的洗衣机一台，100W的电冰箱一台，2200W 的柜式空调机一台，250W的电脑一台，800W的电饭锅一只，40W的照明灯8盏，则安装电能表时，选用以下哪一种电能表最合适（）A．220V 5A B．220V 15A C．220V 20A D．220V 10A7、电功率是表示电流做功__________的物理量；某用电器工作时的实际功率为10W，10W 的意义是电流通过该用电器每秒做功__________．8、某台机器的铭牌上标有5kW，合__________W，表示的物理意义是____________________，这台机器在1h内做的功是__________J．9、商场中，一位顾客和一位卖微波炉的售货员出现了不同意见．售货员说微波炉很省电，用它加热食品花不了多少电费；顾客说微波炉很费电，他家的微波炉一开就“烧保险”．他们是从不同角度来说的，其中顾客所说的角度是指微波炉加热食品时__________（填“电能”或“电功率”）比较大．10、小羽发现家里电能表的示数在3h内的变化如图所示，则他家在这段时间内用电为_______kW•h，用电器消耗的实际功率是_______W．12、活中的作用越来越重要，频繁的使用会导致它的电能消耗很快，当手机“电量”所剩无几时，通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间，这是通过以下哪种方式实现的（）A．增大电池电压 B．增加总功率 C．减小总功率 D．降低散热能力13、小明家中的电能表如图所示，当家里只有电磁炉工作时，电能表在4min内转240转，则（1）微波炉消耗的电能为多少焦耳？（2）微波炉的电功率为多少瓦．14、在如图所示的电路中，定值电阻R2阻值为10欧，电源电压为3伏且保持不变，当电键S闭合后，干路中的电流为1安，求：（1）通过电阻R2的电流；（2）电路消耗的总电功率．第二课时额定电压额定功率【重要知识点及考点】1.额定电压和额定功率（1）额定电压：用电器_________工作时的电压。
（2）额定功率：用电器在_________电压下工作时的电功率。
2.实际电压和实际电功率（1）实际电压：用电器_________工作时的电压。
（2）实际电压：用电器在_________电压下工作时的电功率。
3.铭牌的意义一只灯泡上标有“PZ220 25”字样，其中PZ表示该灯泡适用于普通照明，“220”表示该灯泡的额定电压是220V，“25”表示该灯泡的额定功率是25W。
4.灯泡的亮度灯泡的亮度取决于实际功率的大小。
无论额定电压如何，额定功率如何，在没有损坏的前提下，如果实际功率相等，则灯泡的发光强度就相同。
对于同一个灯泡，在不同的电路中电流不同，实际功率也不同，故发光强度也不同。
【典型例题】例1、如图所示电路中，电源电压为6V，电阻R为5Ω．S接通时R每分钟消耗电能为12J，灯泡的额定功率是0.25W，若灯泡电阻不变，则灯泡的额定电压为（）A．2.5V B．3V C．6V D．12V例2、把“6V 3W”、“6V 6W”的两个灯泡串联后分别接在6V，9V，18V的电源上，下面说法中不正确的是（）A．接在9V的电源上时，“6V 3W”的灯泡能正常发光B．接在6V的电源上时，“6V 6W”的灯泡的实际功率是额定功率的1/9C．接在18V的电源上时，“6V 3W”的灯泡比正常发光时亮，“6V 6W”的灯泡比正常发光时暗D．不另加器材，无论电源电压为多少，都不能使他们同时正常发光【课后作业】1、下列家用电器设备正常工作时，相关数据最符合实际的是（）A．空调器的工作电流约为6A B．洗衣机的额定功率约为8kWC．电冰箱一个月消耗10度电 D．数码相机电池电压约为4mV2、下列四个用电器正常工作时，电流做功最快的是（）A．“220V 100W”的白炽灯 B．“220V 4W”的电热棒C．“3.6V 1W”的手机 D．“48V 200W”的电动车3、如图所示电路中电流表A1示数为0.5A．电流表A2的示数为0.8A，L是标有额定功率6W字样的小灯泡，刚好正常发光，则以下判断正确的是（）A．电源输出功率为15.6WB．电阻R消耗功率为15.6WC．电阻R的阻值为10ΩD．小灯泡L两端的电压为10V4、如图所示，将标有“12V 6W”的灯泡L1和“6V 6W”的灯泡L2并联后，接在6V的电源上（设灯丝电阻不变），则（）A．两灯的实际功率之和等于12W B．两灯的实际功率之和大于12WC．灯泡L1比灯泡L2亮 D．灯泡L2比灯泡L1亮5、一个“36V 40W”的电灯接入某电路后，林芳测得通过它的电流为1A，那么该灯的实际功率是（）A．等于40W B．大于40W C．小于40W D．无法确定6、标有“220V 24W”的甲灯和标有“220V 40W”的乙灯，下列说法中正确的是（）A．两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻B．串联后接在220V的电路中，因为通过它们的电流相等，所以一样亮C．串联后接在220V的电路中，因为甲灯实际功率较大，所以甲灯较亮D．串联后接在220V的电路中，因为乙灯额定功率较大，所以乙灯较亮7、灯泡A的规格为“3V 0.2A”，灯泡B的规格为“220V 40W”，（不考虑灯的电阻变化），将两个灯泡串联在220V的电源上（）A．两个灯泡都发光 B．两个灯泡都不发光C．两个灯泡都正常发光 D．灯泡灯泡A被烧坏，灯泡B完好但不发光8、标有“220V 25W”的节能灯，正常工作时，它的功率是_______．1度电可供它工作_______h．9、额定电压为2.5V的灯泡，正常发光时通过灯泡灯丝的电流是0.3A，则该灯泡的额定功率是 _______W．10、灯L1标有“8V，2W”，L2标有“8V，？W”（额定功率标记不清）．现将两灯串联后接到12V的恒定电源上，灯L1两端的电压为8V，则灯L2的额定功率是_______W．11、家用电饭煲是利用电流的热效应来工作的，某电饭煲的额定电压为220V，它的额定功率为1100W（不考虑温度对电阻值的影响）．则（1）电饭煲正常工作的电流是多大？（2）电饭煲正常工作30min消耗的电能是多少kW•h？12、电热水壶已在家庭和宾馆广泛使用．某种电热水壶的铭牌如表所示．（1）该电热水壶正常工作时的电流和电阻分别是多大？（2）该电热水壶正常工作时，烧开一壶水需要6min．其消耗的电能是多少？14、如图所示是XX型”220V 1000W“电饭煲的原理图．它有高温和保温两档，通过单刀双掷开关S进行调节，R0为电阻丝．当开关S接高温档时，电路的功率为1000W；当开关S 接保温档时，电路的总功率为22W．求：（1）电饭煲在高温档时，开关S应与哪个触点连接？（2）电热丝R0的阻值多大？（3）当电饭煲在保温时，实际电流多大？保温5min，电热丝R0消耗的电能为多少？第三课时电功率的基本应用例1、甲、乙两个灯泡消耗的电能之比为3：4，所用的时间之比是1：2，则甲，乙两个灯的电功率之比是（）A．3：2 B．2：3 C．1：3 D．3：1例2、如图所示电路，电源电压恒为6伏，L1标有“6V 7.2W”，L2标有“6V 3.6W”，忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（）A．仅闭合S1、S3，L1不亮，L2亮 B．仅闭合S2、S3，电流表读数为0.6安C．仅闭合S1、S2，电路总电阻为15欧 D．仅闭合S3，电路消耗的总功率为10.8瓦【课后作业】1、若将通过某一电阻丝的电流强度增大到原来的3倍，则在相同时间内（）A．电阻消耗的电功率增大到原来的3倍 B．电阻消耗的电功率增大到原来的6倍C．电阻消耗的电功率增大到原来的9倍 D．无法确定2、甲乙两灯串联接在电源上时，甲灯比乙灯亮，若改接为并联则（）A．甲灯亮，R甲＞R乙 B．乙灯亮，R甲＞R乙C．甲灯亮，R甲＜R乙 D．乙灯亮，R甲＜R乙3、将15WLED灯和40W白炽灯接入如图所示的电路中，闭合开关S，两盏灯正常发光，下列说法中正确的是（）A．两盏灯串联 B．通过LED灯的电流小C．两盏灯消耗的电能相等 D．白炽灯一定比LED灯更亮4、甲、乙两用电器的电功率之比是4：1，消耗的电能之比是2：1，则通电时间比是（）A．8：1 B．1：2 C．4：1 D．1：4第3题第5题第6题5、如图甲所示的两个电流表均为学校实验室里常用的电流表（如图乙所示）．闭合开关后，两电流表的指针都正常偏转且偏转角度相同，此时灯L1和L2的所消耗的电功率P1和P2的比值为（）A．4：1 B．1：4 C．1：5 D．5：16、如图所示电路，电源电压不变，R1=30Ω，当S1闭合、S2断开时，电流表的示数为0.1A，当S1和S2都闭合时，电流表的示数为0.4A，则此时流过R1、R2的电流之比为________，R1与R2的电功率之比为________．7、某电熨斗内有R1、R2两段发热丝，其简化电路如图，它在220V或110V电压下都能正常工作：110V时将S打至1挡，220V时将S打至2挡，这两种情况下熨斗的电功率均为1100W．则电熨斗在220V电压下正常工作的电流是________A，两发热丝的电阻之比R1：R2为________第8题第9题8、某型号电饭锅有加热和保温功能，如图甲所示为其内部电路原理图，当开关S接触点1时，该电饭煲处于________（填“保温”或“加热”）状态，如图乙是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图象，则图中阴影部分面积表示的物理量大小为________kW•h．9、在如图甲所示的电路中，当闭合开关后，两个电压表的指针偏转均为图乙中所示，则电阻R1两端的电压为________V，电阻R1和R2电功率之比是________．10、某种型号电热器的等效电路如图所示，它有高、中、低三档并可手动调节，其额定电压为220V，低温档、中温档的额定功率为220W和440W．用两定值电阻R1和R2表示两电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b．把它接入家庭电路后，当开关S1________、S2________时该电热器处于低温档；中温档加热时电流为________A，高温档加热时的功率为________W．11、如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯L标有“12V 12W”的字样，R2=12Ω，当S1、S2都闭合时．电流表示数为1.2A．这时灯L正常发光（忽略温度对灯丝电阻的影响），求：（1）电源电压；（2）电阻R1的阻值；（3）若将开关S1、S2都断开．此时灯L实际消耗的功率是多少？12、如图所示，电源电压为6V且保持不变，小灯泡L标有“6V，6W”（电阻不变），滑动变阻器R1标有“10Ω，2A”，定值电阻R2的阻值为5Ω．求：（1）小灯泡正常发光1min消耗的电能；（2）Sl、S2、S3都闭合，整个电路允许消耗的最大功率；（3）只闭合S1，移动滑片P，使滑动变阻器所消耗的功率为1.5W，此时小灯泡两端的实际电压是多少？第四课时电功率的综合应用【典型例题】例1、在图所示的电路中，电源电压和灯泡电阻都保持不变．当滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时，下列判断正确的是（）A．电流表和电压表的示数都增大，电路总功率变大B．电流表和电压表的示数都减小，电路总功率变小C．电流表示数减小，电压表示数不变，变阻器功率变小D．电流表示数减小，电压表示数变大，灯泡功率不变例2、标有“6V 3W”的小灯泡，通过它的电流与电压的关系如图所示．若把它与一只阻值为5Ω的电阻串联接在电压为6V的电路中，则整个电路消耗的功率为（）A．3.2W B．2.4W C．2.1W D．3W例3、如图所示的电路，小灯泡标有“6V 3W”的字样，电源电压恒为9V，小灯泡电阻不变．闭合开关S，当滑动变阻器滑片P移到某一位置时，小灯泡恰好正常工作．求：（1）小灯泡正常工作的电流；（2）滑动变阻器接入电路的电阻；（3）滑动变阻器的功率．【课后作业】1、有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图（甲）所示．把它们串联在电路中，如图（乙）所示．闭合开关S，这时电流表的示数为0.4A，则电源电压和元件B的电功率分别是（）A．2.0V 0.8 W B．2.5V 1.0W C．4.5V 1.0 W D．4.5V 1.8W2、小华在做“比较灯泡亮暗的实验”时将标有“6V 6W”的灯L1与标有“6V 3W”的灯L2串联，如图所示．下列说法正确的是（）A．该电路能测出灯泡L2的额定功率 B．该电路能测出灯泡L1正常发光时的电阻C．该电路能探究电流与电压的关系 D．该电路不可以探究电流做功的多少与电压的关系3、如图甲所示，R1的阻值是20Ω，滑动变阻器R2消耗的功率P与其电阻R2的关系图象如图乙所示，则R2消耗的最大功率是（）A．0.45W B．0.50W C．0.80W D．0.90W第1题第2题第3题4、如图，电源电压保持不变，当滑动变阻器的滑片P在A点时标有“6V，6W”字样的小灯泡正常发光，P在中点时电流表的示数为0.5A．下列说法不正确的是（不考虑温度对小灯泡电阻的影响）（）A．电源电压6V B．滑动变阻器最大阻值为12ΩC．P在中点时通电5min电路消耗的电能为900J D．P在中点时灯泡消耗的功率为3W 5、如图所示电路，电源电压恒定为6V，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片到某一位置时，电流表示数为0.2A，电压表示数为2V，则滑动变阻器R2的电功率为________W．6、如图是正常工作时小灯泡的U--I关系图象，由图象可知：当U=2.5V时，小灯泡正常工作，则小灯泡的额定功率为________W；当U=1.5V时，小灯泡的电阻是________Ω．7、如图所示，电源电压为4.5V，灯泡上标有“3V 0.6W”的字样，闭合开关S，调节滑动变阻器的电阻，当电流表的示数为 A时，小灯泡恰好正常发光，此时变阻器接入电路的阻值是________Ω，电路消耗的总功率是________W．第4题第5题第6题第7题8、如图所示的电路中，电源电压为4.5V，灯L标有“3V 0.9W”字样，滑动变阻器R上标有“20Ω1A”的字样，当滑片移到图中位置时，L恰好正常发光，此时电流表的示数是________A，变阻器连入电路的电阻是________Ω．若此时滑动片向右移动，则小灯泡的实际功率将________（变大/变小/不变）．8、9题图9、小明在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压恒为6V，电压表量程“0～3V”，滑动变阻器规格“30Ω 1A”，灯泡L标有“5V 2.5W”字样（忽略灯丝电阻变化）．在不损坏电路元件的情况下，该电路的最大功率是________W，电路中电流变化的范围是________A，滑动变阻器阻值变化的范围是________Ω．10、某直流电动机的工作电压是12V，它是通过换向器来改变线圈中电流的方向，如图是电动机的转子，其线圈电阻为0.4Ω，若电动机的额定功率是60W，则该电动机正常工作时，每分钟消耗的电能是________J，电动机的发热功率是________W．11、如图所示，是某种电加热器的简化电路示意图（图中1、2、3、4为触点，S为旋转型开关，实现关、低、高档的转换）．阅读该加热器说明书可知：水箱容积2L，额定电压220V，加热时的功率400W，低温档的功率40W．试问：（1）当旋转型开关S置于2、3触点处时，电路处于高温档还是低温档？此时电路中的电流为多大？（计算结果保留两位小数）（2）R1的电阻值是多大？（3）该电加热器在高温档时加热效率为80%，若将装满水箱的水从20℃加热至100℃，需要多长时间？（c水=4.2×103J/（kg•℃），ρ水=1.0×103kg/m3）12、如图电路，电源电压和小灯泡电阻不变，小灯泡L标有“12V 6W”字样，滑动变阻器的最大阻值24Ω，当开关S1、S2都闭合，小灯泡L正常发光，电流表的示数为0.8A．求（1）R1的阻值和通电5min电流通过R1做的功（2）当S1、S2都断开时，求小灯泡功率的变化范围．第四节焦耳定律第一课时电流的热效应【重要知识点及考点】1.电流的热效应（1）电流有三大效应：a.电流的热效应 b. 电流的磁效应 c.电流的光学效应（2）电流的热现象：电流通过导体时电能转化为内能，这个现象叫做电流的__________。