5.微专题五 电功率、焦耳定律的理解及简单计算
焦耳定律课件
• 例1、把标有“220V100W”的灯泡接到220V的电
路中，通过灯丝的电流I和实际功率各有多
大？若接到110V的电路中结果又怎样？（假
定灯丝的电阻不变。）
解：灯泡的电阻R=U2/P=2202/100Ω=484Ω （1）灯泡接220V时，通过灯丝的电流 I=U/R=220/484A=0.45A 实际功率P=UI=220×220/484W=100W （2）灯泡接110V时，通过灯丝的电流 I/=U//R=110/484A=0.23A 实际功率P/=U/I/=110×110/484W=25W
2.电炉的电阻： R=U额2/P额 =2202/1000Ω =48.4Ω
三、两种典型电路
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．
根据能量守恒定律及“功是能量转化的量度”可知： 电流的热效应产生了电热，则电流必做功，那么电功与 电热间有何关系呢？
UIt ＞ I2Rt
I＜U/R
电功：W= UIt 电功率：P=UI
电热：Q=I2Rt 热功率：P热=I2R
例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（ ）
A．P B．U2/r
C．P2r/U2
D．P-
P2r/U2
非纯电阻电路中计算电功率
也即欧姆定律不成立。
纯电阻电路: 电能
W
→ 内能
Q
UIt
=
I2Rt I=U/R
电功 = 电热：W=Q = UIt =I2Rt =U2t/R
焦耳定律与电功的计算方法与应用
焦耳定律与电功的计算方法与应用电功是电能转化为其他形式能量的过程中所做的功，它在电力工程中具有重要的应用价值。
而焦耳定律则是计算电功的基本原理。
本文将介绍焦耳定律的原理及其在电功计算中的应用方法。
焦耳定律是由英国物理学家焦耳在19世纪初提出的，它描述了电流通过电阻产生的热量与电流强度、电阻值以及时间的关系。
根据焦耳定律，电功可以通过以下公式进行计算：W = I^2 * R * t其中，W表示电功，I表示电流强度，R表示电阻值，t表示电流通过电阻所用的时间。
这个公式告诉我们，电功与电流强度的平方成正比，与电阻值和时间成正比。
焦耳定律的应用非常广泛。
在电力工程中，我们经常需要计算电器设备消耗的电功，以便评估其能源利用效率。
例如，当我们使用电热水壶加热水时，可以根据焦耳定律计算出加热水所消耗的电功。
通过这种方式，我们可以选择更节能的电器设备，从而降低能源消耗。
除了能源利用效率评估，焦耳定律还可以应用于电线的选型和散热设计。
根据焦耳定律，电线的电功损耗与电流强度和电阻值成正比。
因此，在设计电线时，我们需要根据实际的电流强度和电阻值计算出电功损耗，以确保电线不会过热。
同时，我们还可以根据焦耳定律计算出电线的散热量，从而选择合适的散热设备，保证电线的正常运行。
焦耳定律的应用还可以扩展到电子元件的工作温度计算。
电子元件在工作过程中会产生一定的电功损耗，这会导致元件温度升高。
根据焦耳定律，我们可以计算出电子元件的功率损耗，从而估算其工作温度。
通过这种方式，我们可以及时发现并解决元件过热问题，确保电子设备的正常运行。
总结起来，焦耳定律是计算电功的基本原理，它描述了电流通过电阻产生的热量与电流强度、电阻值以及时间的关系。
在电力工程中，焦耳定律被广泛应用于能源利用效率评估、电线选型和散热设计以及电子元件的工作温度计算等方面。
通过合理应用焦耳定律，我们可以提高能源利用效率，确保电器设备的安全运行。
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）。
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。
电流学中的焦耳定律与电功的计算方法
电流学中的焦耳定律与电功的计算方法电流学是物理学中的一个重要分支，研究电荷在导体中的运动以及与电场之间的相互作用。
在电流学中，焦耳定律和电功是两个基本概念，它们对于理解电流和电路中的能量转换和传输过程至关重要。
焦耳定律是电流学中的一个重要定律，它描述了电流通过导体时所产生的热量与电阻、电流强度和时间的关系。
根据焦耳定律，当电流通过一个电阻为R的导体时，单位时间内产生的热量（Q）与电阻、电流强度（I）和时间（t）的乘积成正比。
数学表达式为：Q = I^2 * R * t其中，Q表示单位时间内产生的热量，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）。
根据焦耳定律，我们可以计算出在电路中由电流产生的热量。
这对于电器设备的设计和使用非常重要。
例如，当我们使用电热器时，可以根据焦耳定律计算出电热器所产生的热量，从而选择合适的功率和使用时间。
除了焦耳定律，电功是另一个重要的概念。
电功描述了电流对电荷进行的功的转化过程。
当电流通过一个电阻为R的导体时，电功（W）与电流强度和电阻的乘积成正比。
数学表达式为：W = I^2 * R * t电功的单位也是焦耳（J），它表示单位时间内电流对电荷所做的功。
电功可以用来衡量电能的转化和传输过程。
例如，当我们使用电脑时，可以根据电功计算出电脑所消耗的电能，从而了解电脑的能耗情况。
在实际应用中，我们经常需要计算电路中的电功和热量。
为了简化计算过程，我们可以使用欧姆定律和功率定律。
欧姆定律表明电阻与电流和电压之间的关系，数学表达式为：U = I * R其中，U表示电压，单位为伏特（V）。
根据欧姆定律，我们可以通过测量电流和电阻来计算电压，从而进一步计算出电功和热量。
功率定律描述了功率与电流和电压之间的关系，数学表达式为：P = I * U其中，P表示功率，单位为瓦特（W）。
功率表示单位时间内能量的转化速率，它可以用来计算电路中的能量转化和传输效率。
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 。
电功_电功率焦耳定律知识结构
电功_电功率焦耳定律知识结构电功是指电流在载流体上施加的力所做的功。
电功和电功率是电学中的重要概念，它们与电流、电压和电阻等因素密切相关。
掌握电功和电功率的知识对于理解电路中能量的转换和使用至关重要。
一、电功的定义和计算公式电功的定义是电流在载流体上所做的功，通过公式可以计算电功的大小。
电功的计算公式为：W = V * I * cosθ其中，W表示电功，V表示电压，I表示电流，θ表示电压和电流的夹角。
夹角θ是用来表示电路中电压和电流之间的相位差，它可以是正的、负的或者零度。
当电压和电流的夹角为零度时，电功的值最大；当夹角为正或负时，电功的值则减小。
二、电压和电流的方向电压和电流在电路中有特定的方向，它们的方向是由正负极确定的。
根据电流的方向和电压的极性，可以确定电压和电流的夹角θ的正负值。
根据夹角的正负，可以判断电功的正负。
当夹角的正负与电压的正负一致时，电功为正；当夹角的正负与电压的正负相反时，电功为负。
三、电阻中的电功电阻中的电功是指电流在电阻上所做的功。
根据欧姆定律，电阻中的电流和电压之间的关系可以表示为：V=R*I其中，V表示电压，R表示电阻，I表示电流。
将欧姆定律代入电功的公式中，可以得到电阻中的电功的计算公式：W=R*I^2这个公式表明，电功与电阻的阻值和电流的平方成正比。
因此，在电流相同的情况下，电阻越大，电功越大。
四、电功率的定义和计算公式电功率是指单位时间内电功的大小，通过公式可以计算电功率的大小。
电功率的定义是单位时间内转化的能量，计算公式为：P=W/t其中，P表示电功率，W表示电功，t表示时间。
电功率的单位是焦耳/秒，也可以表示为瓦特（W）。
五、电功率的性质1.电功率与电流、电压和电阻之间的关系：根据电功率的计算公式，可以推导出以下关系：P=V*IP=I^2*R这表明电功率与电流和电压成正比，与电流的平方和电阻成正比。
2.电功率与电路中能量的转换率：电功率反映了单位时间内电路中能量的转换率。
电功、电功率、焦耳定律
0 2 220V 20A 50Hz6 2 02500R/Kwb甲（一）电功1．定义：电流所做的功。
2．电流做功的实质：电流做功的过程是电能转化为其它形式的能的过程，电功是电能转化的量度。
电功是过程量，电流做功时，总伴随着能量状态的变化。
电流通过用电器所做的功的数值与该用电器此时消耗的电能数值完全相同。
3．电功的公式及其变换式：W ＝UIt （变换式W ＝U 2/Rt ，W ＝I 2Rt ），即电流在某段电流上所做的功，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。
注：（1）W ＝UIt 是计算电功普遍适应的公式，对于任何电器（或电路）都通用。
（2）W ＝U 2/Rt ，W ＝I 2Rt 只适用于电炉、白炽灯、电烙铁等纯电阻电路，而如电动机及给蓄电池充电等电路则不适用。
4．电功的单位；焦耳（J ）、千瓦时（kwh ） 5．电功测量：电能表是测量电功的仪表。
电能表的问题（1）电能表是测量电功或者说是测量用户的用电器在一段时间内消耗电能的多少。
（2）读数：窗口两次之差就是这段时间内使用的千瓦时数，最后一位是小数。
（3）铭牌如图甲所示的物理意义：①“220V”表示电能表的额定电压是220V ；②“20A”表示允许通过这只电能表的最大电流是20A ； ③“kWh”表示电能表测量电功所用的单位是kWh ，即“度”； ④“2500R/kWh”表示每消耗1度电，电能表的表盘旋转2500转。
（二）电功率1．定义及意义：电流在单位时间内所做的功叫电功率。
电流做功不仅有大小而且有快慢之分。
用电器的功率表示做功的快慢。
电功率大的用电器只能说明用电器电流做功快，并不表示电流做功的多少。
2．公式：P ＝W/t ＝UIt ＝UI ，该公式适用于任何电器。
3．单位：瓦特（W ），千瓦（kw ）。
4．额定电压与额定功率：额定电压是用电器正常工作时的电压，额定功率是用电器在额定电压下的功率。
U 实＞U 额，则P 实＞P 额 U 实＝U 额，则P 实＝P 额 U 实＜U 额，则P 实＜P 额 5．测小灯泡的电功率：（1）实验原理；（2）实验电路图；（3）实验步骤；（4）数据处理。
焦耳定律公式和电功计算公式
焦耳定律公式和电功计算公式
马克斯·弗里德曼·福克纳（Maxwell Faraday）电学定律的发明，为电学的发展提供了
一个理论基础，这就是福克纳焦耳定律。
福克纳焦耳定律在构成电流电路时提供了一种描
述电流的有效方法，它也可以用来计算电压的变化，计算电功和功率等。
福克纳焦耳定律推导出来的公式是：
▼
∆Φ=E·∆t
其中，Φ是磁感应方量，即穿过磁感应循环的电压；E是电势差；∆t是通过磁感应循环
的时间。
电功计算公式：
▼
W=V·I·t
其中，W表示电功，单位是瓦特；V表示电压，单位是伏特；I是电流，单位是安培；t是
时间，单位是秒。
因此，福克纳焦耳定律和电功计算公式是计算电功的有效工具，可以准确地描述和计算电
路中的电子及电压的变化，确保电路的稳定性并实现效率最大化。
电动机、发电机和其他
电气电子设备的许多故障，也可以通过福克纳焦耳定律和电功计算公式来查找解决方案。
此外，这些公式在研究发电厂物理机理、汽车电子节能和各种电动系统驱动机构中也发挥
重要作用。
总体而言，福克纳焦耳定律和电功计算公式已经成为现代高科技电子设备的重要参考标准，它的重要性不言而喻。
因此，充分了解和熟悉这些公式，对于从业人员来说是非常重要的。
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。
《焦耳定律》PPT课件
探究导体电阻与材料的关系 方法: 伏安法 测电阻R
实验电路图:
电阻定律
1.内容：同种材料的导体，其电阻R与它的长度L成正比，与它的横截面积S成 反比，导体电阻与构成它的材料有关。
2.表达式: R L
S
是比例常数，它与导体的材料有关，是一个反
映材料导电性能的物理量，称为材料的电阻率。
电阻率()
(1)Ra、Rb是否相等？ (2)如果不等，Ra、Rb谁大？
Ra、Rb比值是多少？
（1）不等(a)又短又“胖”,(b)又长又“瘦”; Ra < Rb （2）若1/4圆形金属片电阻为R0,则(a)为两R0并联, Ra = R0 /2;(b)为两电阻串联, Rb =2 R0,所以Ra :Rb=1:4
例题4：
对计算任何用电器的电功率都适用的公式是 （ CD ）
Ａ．P I 2R Ｃ．P UI
Ｂ．P U 2 R
Ｄ．P W t
小结与反思：
１．电功 W UIt
２．焦耳热 Q I 2Rt
３．电功率 P W UI
４．热功率P Qt I 2R ５．纯电阻电路t与非纯电阻电路的区别
1、电阻率越大 表明在相同长度、相同 横截面积的情况下 ，
导体的电阻越大 。
2、物理意义：电阻率是反映材料导电性能
的物理量。
3、公式：R=ρ—SL
RS
L
4、单位： 欧·米（Ω·m)
几种材料在不同温度下的电阻率
ρ(Ω·m)
0℃
20℃
100℃
银 铜 铝 钨 铁 锰铜合金 镍铜合金
1．48×10－8 1．43×10－8 2．67×10－8 4．85×10－8 0．89×10－7 4．4×10－7 5．0×10－7
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一、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，常常利用单位kW·h〔俗称度〕，IkW·×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。
误区提示正确利用电功公式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和蓄电池电路，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，那么通过导体的电流多大？×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量。
单位为：瓦特，符号为W，常常利用单位还有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。
误区提示1、比拟串联电路中两电阻的电功率时，因电流处处相等，一般利用P=UI 计算2、在并联电路中，由于各支路两头电压相等，运用计算。
【典型例题】现有两个小灯泡，上面分别标有“6V，1. 2W 〞和“12V，6W 〞字样，若是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头的电压是〔 〕A. 9.4VB. 10.8VC. 18VD. 27V一只电灯上标着“220V, 100W 〞,假设把它接入110伏的电源两头, 下面说法中正确的选项是： ( )A 、它的额定功率变成原来的一半；B 、通过它的电流强度变为原来的一半；C 、它的电阻变成原来的1/4；D 、它的实际功率变为原来的1/2。
电功、电功、焦耳定律
一、电功率1、定义：电流单位时间内做的功，或者用电器单位时间内消耗的电能叫做电功率物理意义：电功率是表示电流做功的快慢的物理量 2、影响电功率的因素： 电压 电流 实验：探究影响小灯泡电功率的因素 ①、方法：控制变量法 ②、电路图：结论：电功率的大小跟用电器的电压和电流有关。
在电压相等时，电流越大，电功率越大；在电流相等时，电压越大，电功率越大。
3、公式：UI P =,U 表示电压，单位V ；I 表示电流，单位是A ；P 表示电流在该段电路上做的电功率。
单位瓦（W ） 常用单位千瓦（KW ）注意：千瓦（KW ）和千瓦时（KW.h ）的区别，前者是电功率单位，后者是电功单位，表示在功率为1KW 时工作一小时用电器所消耗的电能。
4、导出式：由欧姆定律U=IR 和 I=U/R ，得:RUUI P 2== （1）R I UI P 2== （2）推论：①串联电路中，R I P 2=，电功率之比等于电阻之比，即2121R R P P =②并联电路中，RUP 2=，电功率之比等于电阻的反比，即1221R R P P =③求电阻：PUR 2= 或 2IP R =5、额定电压、额定功率与实际电压、实际功率的关系额定电压，用电器正常工作的电压；额定功率，用电器在额定电压下工作的功率。
说明：①、某灯泡上标有“PZ220V —25W ”字眼，表示：普通照明、额定电压220V 、额定功率25W ②、灯泡的亮度取决于灯泡功率 ③、当额实U U =时，额实P P =,用电器正常工作额实U U 〉时，额实P P 〉，用电器可能损坏 额实UU 〈时，额实P P 〈，用电器不能正常工作④、实际功率与额定功率之间的关系： 由RUUI P 2==，得PUR 2=,则实实额额P U P U R 22==，则22实额实额UU P P =由R I UI P 2==，得2IP R =，则实实额额22IP IP R ==，则22实额实额I I P P =6、测量小灯泡的额定功率 ①、原理：P=UI ②、伏安法③、量程的选择：电源电压和电压表量程要高于小灯泡额定电压，电流表量程要高于额定电流例1：两个额定功率都是60瓦特的灯泡，第一个灯泡的额定电压是220伏，第二个灯泡的额定电压是110伏，它们分别在额定电压下工作时 （ ）A ．第一个灯泡较亮B ．第二个灯泡较亮C ．通过灯泡电流强度较大的亮D ．两个灯泡一样亮例2：一只灯泡上标有“ 220V 、 100w ”字样，它的意思是 .在正常工作时通过灯丝的电流是____A ，该灯泡的灯丝电阻是____Ω.若将此灯接在110V 的电路中，它的实际功率是____W.例3:甲灯标有"220V 100W"的字样，乙灯标有"220V 15W"的字样，甲灯的电阻与乙灯的电阻的比是 ；若将它们串联接人电路中，则 灯亮些，甲、乙的电功率之比是 ；若将它们并入电路，则 灯亮些，甲、乙的电功率之比是例4：两只灯泡L1与L2，L1的电阻是L2电阻的2倍，先将灯泡串联在一起，接到电源上，此时两只灯泡的总功率为P1；然后将灯泡并联在一起，接到同一电源上，此时两只灯泡的总功率为P2，则P1比P2是 （ ）A ．2∶9B ．4∶9C ．2∶3D ．4∶3 例5：（哈尔滨市中考试题）一个“12V 6W ”的小灯泡，如果接在36V 电源上，为使其正常发光，需串联一个________Ω的电阻，该电阻消耗的功率是________W ．例6：（广州市中考试题）有两个灯泡，L 1标有“6V 3W ”字样，L 2没有标记，测得L 2的电阻为6Ω，把它们串联起来接入某一电路，两个灯泡均能正常发光，那么该电路两端的电压和L 2的电功率分别是 （ ） A ．12 V 3W B ．12 V 1.5WC ．9 V 3WD ．9 V 1.5W三、电功1、公式：UIt W =2、导出公式：欧姆定律U=IR 和 I=U/R ，得:t RUUIt W 2== （1）Rt I UIt W 2== （2） 注意：（1）和（2）式只适用于纯电阻电路，UIt W =普遍适用推论：①串联电路中，RTt I W 2=，电功之比等于电阻之比，即2121R R W W =②并联电路中，t RUW 2=，电功之比等于电阻的反比，即1221R R W W =例1：下列说法中正确的是（ ）。
焦耳定律 课件
知识点 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 、通电时间 t 三者的乘积。
2．公式：W＝qU＝ UIt 。 3．单位：国际单位为焦耳，符号为 J。常用单位为千瓦 时(kWh)，亦称为“度”，1 度＝3.6×106焦耳。
4．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。
知识点 2 电功率
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＝Wt ＝ IU 。 3．单位：瓦特，符号 W。 4．物理意义：表示电流做功的 快慢 。
5．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 实际工作 时消耗的电功率。为了保 证用电器不被损坏，要求实际功率不能大于其额定功率。
对于 C 电路，B 灯与变阻器并联电阻可能等于 RA，所以 可能 UA＝UB＝110V，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，而 D 电路中变阻器功率为(IA＋IB)×110，所以 C 电 路消耗电功率最小。
答案：C
题型2 非纯电阻电路中功率的分析与计算
解析：电动机工作时，其电路为非纯电阻电路，它从电源 获取的功率一部分转化为线圈的热功率，另一部分转化为电动 机的机械功率。
(1)电动机线圈上消耗的热功率为 P 热＝I2r＝1W。 (2)电动机的输入功率就是电流通过电动机做功的功率，即 P 入＝UI＝5×1W＝5W
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。
《焦耳定律》电功率PPT课件 图文
3.要从通风、散热等角度来有效地防止电热的 危害。
所徐志摩曾说过：“一生中至少该有一次，为了某个人而忘记了自己，不求结果，不求同行，不求曾经拥有，甚至不求你爱我，只求在我最美的年华里，遇见你。”我不知道自己是何等的幸运能在茫茫人海中与你相遇？我也不知道你的出现是恩赐还是劫？但总归要说声“谢谢你，谢谢你曾来过……” 还记得初相识时你那拘谨的样子，话不是很多只是坐在那里听我不停地说着各种不着边际的话。可能因为紧张我也不知道自己想要表达什么？只知道乱七八糟的在说，而你只是静静地听着，偶尔插一两句。想想自己也不知道一个慢热甚至在不熟的人面前不苟言笑的我那天怎么会那么多话？后来才知道那就是你给的莫名的熟悉感和包容吧！
越大，产生的热量越多。
（ R与t相同，I越大，Q越多） 3、在电阻、电流相同的情况下，通电时间越长，
产生的热量越多。
（ R与I相同，t越大，Q越多）
焦耳在1818年12月24日生于英国曼彻 ，他的父亲是一个酿酒厂主.焦耳自幼
，没有受过正规的教 。青年时期，在别人的介绍下，焦耳认识
.道尔顿给予了焦耳 .焦耳向他虚心的学习了数学、 ，这些知识为焦耳后来的研究奠
答：电炉通过导线接到电路中， 导线中的电流跟电炉丝中的电流相等， 但电炉丝的电阻比连接电炉丝的导线电
阻大得多，根据焦耳定律Q=I2Rt知，
电流相等时，电阻大的，相同时间里放 出的热较多，所以电炉丝很热，而导线 却不热。
想想议议
从前面学习知道，额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，单 位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律，电阻越大，单位时间内 产生的热量越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事？
演示
在电流、通电时间相同时，阻值
大 的R电1阻产R生2的热量多。
电功及电功率和焦耳定律
电功及电功率一、电能与电功1、电功：有多少电能转化成其它形式的能，我们就说电流做了多少功，电流所做的功称为电功。
2、电功通常用 测定。
3、电能表参数及意义1kW.h= 焦耳4、当电流表转盘转过20转时，电路消耗的电能为 kW.h 合 焦耳。
二、电功率1、电功率是表示消耗电能 的物理量，电功率用字母 表示，单位是 。
2、电功率公式P= ，P 表示 ，W 表示 ，t 表示 。
3、实验探究电功率与电压、电流的关系实验 （1）为形象地看出电功率的大小，试验中我们使用了规格不相同的小灯泡，小灯泡越亮说明消耗电能越 快，电功率越 。
（2）我们在探究电功率与电压关系时，应保持电流相同，我们可以把规格不同的小灯泡 联在电路中，测量小灯泡的电压，通过率 。
（3）我们在探究电功率与电流关系时，应保持电压相同，我们可以把规格不同的小灯泡联在电路中，测量小灯泡的电流，通过实验结论：电压相等时，电流越大，电功率 。
总结两个实验结论，可得：电功率的大小等于用电器两端的 与 的乘积。
即：P= ，那么W=Pt= 。
这就是求电流做的功或消耗的电能的原始公式，适用于任何电路。
4、欧姆定律U=I.R ，适用于电能转化为内能的电路（纯电阻电路），如：电路中只有小灯泡或电阻或电热丝的电路就属于纯电阻电路。
5、在纯电阻电路中P= ，P= ，P= 。
W= ，W= ，W= 。
注意：在求电动机的电功率时只能用 ，求电动机的电功时只能用 。
三、电功和电功率的计算及应用1、标有“220V ，100W ”的灯泡正常发光时的电流为多少？2、一个小灯泡正常发光时的电压为3V ，通过的电流为0.3A ，那么小灯泡正常发光时的电功率是多少，正常发光时的电阻为多少，这个小灯泡发光1分钟消耗的电能为多少？3、4只标有“220V ，60W ”的灯泡并联在电路中，正常发光时干路中的总电流为多少？4、标有“6V ，1W ”的小灯泡正常发光时的电阻为多少？如果小灯泡的电阻不变，把它接在3V 的电源中时，小灯泡的实际功率为多少？在3V 的电压下，小灯泡消耗20J 的电能需要多长时间？5、规格为“3V，0.3A”和“6V，0.3A”的小灯泡在使用时电阻均不变。
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(5)在探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系时，就应该控制 _电__阻___和_电__流___不变． (6)英国物理学家焦耳通过大量实验，最先精确的确定了电流通过导体时 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，其表达式为_Q__＝__I_2R_t_． 能力提升
转盘式电能表
读数
电能表最右边的格子显示的是
用去电能的小数部分，其前面
的格子显示的是整数部分.若月
初示数为
，
月末示数如左图，则本月用电
__1_6_0_.5___kW·h
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电能表
转盘式电能表
读数
(1)“220 V”，指电能表应接在电压为220 V的电路中使用
(2)“10(20) A”,表示这个电能表的标定电流是10 A，额定最大电流 主要参数 是20 A
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三、焦耳定律
1.电流的热效应:电流通过导体时___电_____能转化为___内_____能，这种
现象叫做电流的热效应.
2.焦耳定律 (1)发现：英国物理学家__焦__耳____做了大量实验，于1840年最先精确地
确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系.
(2)定义：电流通过导体产生的热量跟___电__流__的__二__次__方___成正比，跟导
【答案】C
第1题图
二、电能表类相关计算(10年6考，均在填空题中考查)
2. 如图是小明家里的电能表，则小明家可同时使用 的用电器总功率不能超过__8__8_0_0__W．如果小明家 只让一个额定功率为2 000 W，装有12 L的电热淋浴 器单独工作 6 min，发现淋浴器中中水的温度升高了 10 ℃，则这段时间内水箱内水的吸收的热量为 _5_.0_4_×_1_0_5_J，该热水器的热效率为___7_0_%___．[水的 密度为1×103 kg/m3，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
微专题五 电功率、焦耳定律的理解及简单计算
知识精讲
栏
目
考点清单
导
重难点突破
航
实验突破--科学探究素养提升
单位及换算 示意图及读数
主要参数 电能表 相关计算
电能
定义 单位及换算
公式
电功
电功率
电功率
定义 单位及换算 公式
额定功率与 实际功率
电流的热效应
发现
焦耳定律 定义
公式
电流的热效应 的利用与防止
利用 防止
R
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点击至重难点突破
额定功率与实际功率 (1)额定功率：用电器在__额__定__电__压____下工作时的电功率．(即用电器铭牌 上标的功率值) (2)实际功率：用电器在__实__际__电__压___下工作的功率． (3)影响灯泡亮暗的因素：灯泡的亮暗只与它的___实__际__功__率___有关， __实__际__功__率___越大， 灯泡越亮，反之灯泡越暗.
转化为其他形式能多少的 示电流做功的___快__慢___的物理量，
量度，用符号W表示
用符号P表示
国际单位
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
焦耳(J)
瓦特(W)
常用单位 千瓦时(kW·h)，也称度 千瓦(kW)、兆瓦(MW)、毫瓦(mW)
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电功
电功率
单位换算 公式
1度＝1 kW·h＝3.6×106 J
W＝___U_I_t _ U表示电压，单位V I表示电流，单位A t表示时间，单位 s W表示电功，单位 J
实验突破--科学探究素养提升
实 验 探究影响电流热效应的因素(2018.34) 命题点
实验视频见 超值配赠
【设计与进行实验】 1. 被加热的材料选用煤油的原因(利用其比热容较____小______，可以使实验现 象更明显；煤油是绝缘体)[2018.34(1)]
2. 根据实物图画电路图[2018.34(2)] 3. 转换法的应用 (1)被加热的材料是煤油(利用__温__度__计__示__数__的__变__化__量____来反映电阻丝产 生电热的多少) (2)被加热的材料是空气(通过U形管内液面高度差，来反映电阻丝产生 电热的多少)
全国视野分层练
例 小刚在探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验中， 设计了如图甲所示电路，其中两个透明容器内密封着等质量的空气，U 形管中液面最初相平．
例题图
基础设问 (1)实验中是通过观察U形管中液面的__高__度__差__来显示容器内空气温度的变 化，这里采用的方法是_转__换__法___． (2)图甲的装置中，闭合开关后，通过两电热丝的电流__相__等__；该装置可以 探究电流产生的热量跟__电__阻____的关系，一段时间后，__右____(选填“左”或 “右”)侧U形管中液面差较大，得出的结论是： _在__电__流__和__通__电__时__间__相__同__的__情__况__下__，__电__阻__越__大__，__电__流__产__生__的__热__量__越__多___．
考点清单
知识精讲
一、电能 1.单位：在生活中常用电能的单位是度，它的学名叫做千瓦时，符号 kW·h. 2.单位换算：1度＝ ____1____ kW·h＝ _3_._6_×_1_0_6_ J. 3.电能表：是用来测量用电器在一段时间内消耗___电__能___多少的仪表.
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电能表 示意图
4. 如图甲是某品牌养生壶的简化电路图，该养生壶有高温、中温和低温
三种工作挡位，乙图是它的有关参数. 已知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
？
第4题图甲
容积/L
1
第4题图乙
(1)当S2断开，S1闭合，养生壶处于__中__温__挡，此时电路中的电流为__2_._5__A， R1的阻值是__8_8___Ω； (2)养生壶处于低温挡时，电路中开关的闭合情况是：___S_1_断__开__，__S_2接__A____； 此时R2消耗的电功率为___1_3_7_.5__W； (3)该养生壶在额定电压下，处于高温挡状态下，将装满储水罐的水从20 ℃ 加热至45 ℃，用时120 s，则水吸收的热量为__1_.0_5_×__1_0_5 _J，养生壶消耗的电 能为__1_._3_2_×_1_0_5__J，养生壶的加热效率为__7_9_._5_%__．(百分位保留1位小数)
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重难点突破
一、额定功率与实际功率
1. 如图所示，将标有“6 V 6 W”的小灯 泡L1和标有“6 V 3 W”的小灯泡L2串联 后接到电源电压为6 V的电路中(不考虑灯 丝电阻的变化)，两灯泡均能发光，下列 说法正确的是( )
点击至考点清单 第1题图
A. 通过两灯泡的电流一样，灯泡亮度一样 B. 灯L1的额定功率较大，灯L1较亮 C. 灯L2的实际功率较大，灯L2较亮 D. 两灯的实际功率之和等于9 W
4. 控制变量法的应用 (1)被加热物质的种类、质量、初温均相同 (2)探究电热与___电__流___的关系(控制电热丝阻值和通电时间相同，改变通 过两电热丝的电流大小)[2018.34(3)] (3)探究电热与___电__阻___的关系(控制通过电热丝的电流和通电时间相同， 选择两个阻值不同的电阻丝) (4)探究电热与通电时间的关系(控制电热丝的阻值和通过电热丝的电流相 同，改变通电时间的长短)
第2题图
3. 小明家的电表标有3 000 r/(kW·h)字样，当他家里所有用电器都工作时，
电能表2分钟转动45圈，这2分钟消耗电能__0_.0_1_5___kW·h，用电器的总功率
为___4_5_0___W，他家的电表在月初时的示数为
，月末的示
数为
，那么他家一个月用电__6_0_._7___度
三、多挡位类相关计算
相关计算
600 r/(kW·h)指用电器每消耗_1_k_W__·_h_的电能时，电能表转盘转过
600转
电能表转盘转n转，消耗的电能为W= n kW·h= n ×3.6×106J,
N
N
其中N表示消耗1kW·h电能时电能表转盘转过的转数
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二、电功和电功率
电功
电功率
定义
电流对外做的功，是电能 电功率等于电功与时间之比，表
1 kW＝_1__0_0_0___W，1 mW＝ 10－3 W
P＝________ W表示电功，单位J t表示时间，单位 s P表示功率，单位W
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电功
电功率
W=I2Rt(适用于纯电阻电路)
推导公式 W= U2 t(适用于纯电阻电路)
R
W=Pt (适用于力学、电学)
P=UI
P=I2R (适用于纯电阻电路) P= U2 (适用于纯电阻电路)
体的___电__阻___成正比，跟__通__电__时__间___成正比.
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(3)公式：Q= ___I2_R_t___.其中Q表示热量，单位是焦耳（J）;I表示电流，单 位是安培（A）;R表示电阻，单位是欧姆（Ω）;t表示通电时间，单位是 秒（s）. 3.电流热效应的利用和防止 利用：电热水器、电暖气、电烙铁、电饭锅、电熨斗、养鸡场的电热孵 化器等. 防止：带有孔的电视机后盖、电脑的微型风扇等.
【分析数据和现象，总结结论】 5. 图像分析与判断[2018.34(5)] 6. 分析现象，总结结论[2018.34(4)] 【交流与反思】 7. 实验方案的评估 8. 公式的适用范围[2018.34(拓展)] 9. 电热的相关计算
10. 实验结论应用 实验结论：在电阻和通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大， 产生的热量越____多____；在电流和通电时间相同的情况下，电阻越 ____大____，产生的热量越多；在电阻和通过电阻的电流相同的情况下， 通电时间越长，产生的热量越多．