电功电功率焦耳定律
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
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。
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。
十大电路定理
电功电功率和焦耳定律库仑定律（Coulomb's law）Electric work,electric power and Joule's law单位换算⑴1卡(Cal orie)=4.1858518焦耳(J)1焦耳(J)=0.23890000119卡(cal)⑵焦耳--卡路里：1千卡(KCAL)=4.184千焦耳(KJ)1千焦耳(KJ)=0.239千卡(KCAL)1卡=4.184焦耳1焦耳=0.2389卡⑶焦耳--瓦特：1焦耳(J)=1瓦特×秒(W·s)1度(1kw·h)=3.6×10^6焦耳(J)⑷焦耳--牛顿米：1焦耳(J)=1牛顿×米(N·m)名词解释：电功（W）：电流所做的功称为电功（The work done by current is called electric work）单位是焦耳（J）。
电量（Q）：单位是库伦（C）。
1库伦=6.25x1018个电子所带的电量。
1个电子所带的电量为1.6x10-19C。
电量quantity of electricity。
电流（I）：单位是安培（A）。
1安培（1A）=1秒（1S）通过给定截面的总电量是1库伦（1C）。
Q=W/t（W单位焦耳J，t单位秒s）电压（U）：单位是伏特（V）。
移动单位电荷所需要的能量叫电压。
V=W/Q（W单位焦耳J，Q单位库伦C）。
电阻（R）：单位是欧姆（Ω）。
某材料两端若加有1伏特（1V）的电压，如果材料中流过的电流是1安培（1A），则该材料的电阻值为1欧姆（1Ω）R=U/R。
电导G=1/R（S）。
重要定理（10个）⑴（电路）基尔霍夫定律（Kirchhoff laws）基尔霍夫第一定律（KCL）又称基尔霍夫电流定律所有进入某节点的电流的总和等于所有离开这节点的电流的总和。
假设进入某节点的电流为正值，离开这节点的电流为负值，则所有涉及这节点的电流的代数和等于零。
5.焦耳定律
设在一段电路中只有纯电阻元件，其电阻为 R，通过的电流为I ，试计算在时间 t 内电流通过此电阻产生的热量 Q。 据欧姆定律加在电阻元件两端的电压为：U = IR
在时间t内电场力对电阻元件所做的功为：W = IUt = I2Rt
由于电路中只有纯电阻元件，故电流所做的功W 等于电热Q
如果电路不是纯电阻电路，电功仍为 W=IUt，电阻上产生的热 量仍为 Q = I2Rt，但此时电功比电阻上产生的热量大。
P热 = I2R =0.402×1.0 W = 0.16 W
P电 ＞ P 热 答案：（1）P电 = P热 （2） P电＞P热
例3. 对计算任何用电器的电功率都适用的公式是（ CD ）
A. P = I2R C. P =UI
B. P = U2/R D. P = W/ t
1. 规格为“220 V
1000 W”的电炉，求：
解：（1）电机不转时，U = 0.50 V，I = 0.50 A， P电 = UI = 0.50×0.50 W = 0.25 W P热 = I2R = 0.502×1.0 W = 0.25 W P电 = P热 （2）电机转动时，U = 2.0 V，I = 0.40 A，
P电 = UI =2.0×0.40 W = 0功的快慢。
（3）单位：在国际单位制中是瓦（W），
常用单位还有毫瓦（mW）、千瓦（kW）、兆瓦（MW）。
1 kW＝103 W＝106 Mw = 10─3 MW
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。
例2. 取一个玩具小电机 ，其内阻 R = 1.0 Ω ，把它接在如图所示的电路中。 （1）先夹住电动机轴，闭合开关，电机不转。调整滑动变阻器的阻值，使电 压表的示数为 0.50 V，记下电流表的示数，算出小电机消耗的电功率和热功率
电功 电功率 焦耳定律
§4.2电功电功率焦耳定律在我国，电力公司每个月都要向各个家庭收取一定的电费。
你知道收取电费是以什么为依据的？是依据各家使用电压的高低？电流的大小？还是其它的什么因素？你看到过我们家附近安装的一个与右图相似的电表吗？你知道这个电表测量的是什么吗？对了，它就是测量各个家庭消耗的电能的。
那么，你知道消耗的电能的多少与哪些因素有关呢？下面我们接着学习：o电功o电功率o焦耳定律电功电流通过白炽灯时，白炽灯发热发光，这是电能转化为热力学能；电流通过电风扇时，电风扇转动起来，并伴随着温度升高的现象，这是电能转化为机械能和热力学能；电流通过电解槽时，电解液会发生电解和化学变化，并伴随着温度升高的现象，这是电能转化为化学能和热力学能．以上这些电能转化为其他形式能的过程就是电流做功的过程，电流做功的多少等于电能转化为其他形式能的数量。
所谓电流做功,实质上是导体中的电场对自由电荷的静电力在做功。
自由电荷在静电力作用下做定向移动，结果电荷的电势能减小，其他形式的能增加。
如果导体两端的电压为U，通过导体横截面的电荷量为q，如下图所示：根据上一章学习的静电场知识，可知电功W = qU = UI t在国际单位制（SI）中，电功的单位是J 。
在日常生活中，我们常用的电功的单位还有kW · h （千瓦·时），即“度”．1 度= 1 kW · h = 3.6 × 106 J电功率我们家中有很多电器，都会消耗电能，但它们消耗电能的快慢程度一般是不同的。
以电灯为例，不同的灯泡正常发光时明暗程度是不同的。
一般来说，同一类型的明亮的灯泡消耗电能快，暗淡的灯泡消耗电能慢。
如何来描写电器消耗电能的快慢程度呢？为了表示电流通过某段电路做功的快慢程度，我们用比值定义法定义一个新的物理量．电流所做的功跟完成这些功所用时间的比值叫做电功率，通常用P表示．即一个100 W的灯泡，10 小时消耗 1 度电；一个40 W的灯泡，25 小时消耗 1 度电。
焦耳定律2
公式：Q=I2Rt
4. 热功率：P热 导体在单位时间内发出的热量 公式：P热=Q/t=I2R
单位：W kW
纯电阻电路: 电能
W
指转化为
→
内能
Q
内能的那 部分电能!
指某段电路 在某段时间
UIt
内消耗的全
部电能!
非纯电阻电路: 电能
=
I2Rt I=U/R
说明：欧姆
电功大于电热 W
UIt ＞
电功：W= UIt 电功率：P=UI
Q
W-Q
I2Rt
I＜U/R
电热：Q=I2Rt
热功率：P热=IBiblioteka R电功、电功率的计算(1)用电器正常工作的条件： ①用电器两端的实际电压等于其额定电压. ②用电器中的实际电流等于其额定电流． ③用电器的实际电功率等于其额定功率．
由于以上三个条件中的任何一个得到满足时，其余两个 条件必定满足，因此它们是用电器正常工作的等效条 件．灵活选用等效条件，往往能够简化解题过程．
【练习】如图所示，电阻R1＝8Ω，电动机绕组
电阻R0＝2Ω，当电键K断开时，电阻R1消耗的电 功率是2.88W；当电键闭合时，电阻R1消耗的电功 率是2W，若电源的电动势为6V.求：电键闭合时 ，电动机输出的机械功率.
K
D
R1=8 Ω
Er
练习、如图示，电阻R1=20 Ω ，电动机的绕组R2＝10 Ω 。当电键打开时，电流表的示数是0．5A，当电键
(B) P1＝P2 (D) P1'＞2P2'
【例】已知R1、R2都标有"4W 100Ω"字样， 而R3标有"1W 100Ω"字样．按图中所示的电 路连接，则A、B间允许消耗的最大电功率为
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
下
→电能转化为内能
该 ❖ b、电解槽
怎
→电能转化为化学能和内能
样 计
❖ c、电风扇 、
算
→电能转化为机械能和内能
电 ❖ d、电动机
功
→电能转化为机械能和内能
和 电 热
❖ e、电磁炉 →电能转化为电磁能和内能
两个名词
纯电阻电路：只含有电阻的电路，把电能全 部转化为内能，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，把电能转 化为内能和其它形式的能．
纯电阻电路: 电能
W
→ 内能
Q
UIt
=
I2Rt （I=U/R）
非纯电阻电路: 电能
W
说明：欧姆
定律不适用
M
→
内能+其于它非电形纯路式电！的阻能
Q+E其它
UIt ＞
I2Rt （I＜U/R）
结论：
30J 6570J
问题1．电路中的最值问题
❖ 例题1. 如图所示，A、B两灯额定电压都是 110 V，额定功率PA=100 W，PB=40 W，接在 220 V电路上使用，使电灯能够正常发光，且 电路中消耗电能最小的电路是 ( C )
问题2．非纯电阻电路中的电功与电热
❖ 例2．电动玩具汽车的直流电动机电阻一定， 当加上0.3 V电压时，通过的电流为0.3 A，此 时电动机没有转动．当加上3 V电压时，电流 为1 A，这时候电动机正常工作，求电动机正 常工作时，产生的机械功率和发热功率．
第5节 焦耳定律
一、电功和电功率
W=qU
q=It
W=UIt
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。
初中应用物理知识竞赛专题复习--欧姆定律 焦耳定律 电功率 电功
初中应用物理知识竞赛专题复习--欧姆定律焦耳定律电功率电功知识点：1.欧姆定律：I＝U/R 串联分压并联分流。
2电功率：基本式 P=UI，用电器的额定功率等于额定电压与额定电流的乘积，用电器的实际功率等于实际电压与通过的实际电流的乘积。
定义式：P＝W/t 导出公式：P＝U2/R=I2R 电压一定时，电路中的电阻越小，实际功率反面越大。
3焦耳定律: 电流具有热效应，电流通过电阻时要产生焦耳热，由焦耳定律可得，产生的热量Q=I2Rt。
电流产生的热量计算方法：①任何导体产生的热量都可用Q=I2Rt计算；②对纯电阻电路，即电能全部转化为内能的用电器，如电炉、电烙铁、电饭锅等，电流产生的热量还可以用Q＝U2/Rt, Q=Uit计算。
4电能的计算: 若用电器以恒定功率P工作，则t时间消耗电能为W=Pt。
5电能表常见参数：3000r/KWh 3000imp/KWh 220V,10(20)A6电路简化方法：电流路径法，看电流是否有分支。
节点法，不管导线有多长，只要是同一根导线的两端实为同一点。
7电动机电路：电动机的输入功率P入＝UI 电动机内阻R发热功率P热＝I2R 所以它输出的机械功率P出＝P入－P热。
精选竞赛试题：1（2011全国初中应用物理知识竞赛初赛）家用电熨斗为了适应不同衣料的熨烫需要，设计了调整温度的多档开关。
使用时，转动旋钮即可使电熨斗达到需要的低温、中温或高温。
图（甲）是电熨斗的电路图，图中电热丝R1=96.8Ω，R2=48.4Ω。
旋转开关可以改变1、2、3、4四个接点的连接情况，如图（乙）中的A、B、C所示2、（2011全国初中应用物理知识竞赛河南预赛）节能是这个时代的主旋律。
小强要测量一盏节能灯的额定功率，他利用如图甲所示的照明电路，将标有“220V60W”的白炽灯L1和标有“220V4W-40W”的节能灯L2正确接入电路中，当开关S1和S2都闭合时，两盏灯都正常发光，且在2000s内，标有1800r/kWh的电能表转了71转。
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 。
第二节 电功和电功率 焦耳定律
第二节 电功和电功率 焦耳定律[知识要点]（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。
3.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。
[疑难分析]1.电功和电热的关系。
如果电路是由纯电阻组成，这时电流所做的功全部转化为电流通过导体所产生的热量，即W=Q在纯电阻电路中，电功W=UIT=I2Rt=2 Ut R如果电路中含有电动机、电解槽等非纯电阻性质的用电器，这样的电路叫非纯电阻电路。
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
第十五章《电功、电功率、焦耳定律》(九年级物理复习精品课件)
例5. [2018湖南岳阳]标有“6 V 3 W”的小灯泡,它的I-U图像如图所示,则它正
常工作10 s消耗的电能为 30 J;若将它与一个10 Ω 的定值电阻串联在电压为
8 V的电路中,则电路的总功率为 3.2 W.
方法帮 命题角度
电能、电功率的相关计算
类型5 能量转化类
例6.[2019江苏扬州]华为公司推出首款5G折叠屏手机Mate X,该款手机采
P实<P额
用电器不能正常工作
P实=P额 P实>P额
用电器正常工作 用电器容易损坏
考点帮 焦耳定律
考点1 考点2
考点3 考点4
1.电流的热效应 (1)定义:电流通过导体时（31） 电能 转化为（32） 内能 的现象.
(2)1840年,英国物理学家（33） 焦耳 通过大量实验最先确定了电流产 生的热量与（34）电流 、（35） 电阻 和（36） 通电时间 的关
方法帮 命题角度
电能、电功率的相关计算
例4.[2018湖南邵阳大祥区模拟]小芳的妈妈买了一台洗衣机,妈妈交给小芳一张
洗衣机说明书(如表所示)和四个需要小芳解答的问题,小芳的答案如下,其中不正
确的是(g=10 N/kg) ( D )
质量58 kg
额定洗涤容量5 kg
额定电压220 V 洗涤功率330 W 水加热功率1 950 W
盘转过了n r,则这段时间内电路消耗的电能为 ×3.6×106 J.
考点帮
考点1 考点2 考点3 考点4
电能 即时训练 1.小明家的电能表月初的示数为1 345.5 kW·h,月末时表盘如图所示, 则他家本月消耗的电能为⑩ 124 kW·h.
2.某用电器单独工作时,标有“3 000 r/(kW·h)”字样的电能表的转盘 在10 min内转过36 r,则10 min内该用电器消耗的电能是⑪4.32×104 J.
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E I U 【教学目标】1.理解电功的概念，知道电功是静电力对自由电荷所做的功
2.知道电功率和热功率的区别与联系，能区分电功和电热
【重点难点】 重点：1.教学重点在于区别并掌握电功和电热的计算
难点：2.难点主要在学生对电路中的能量转化关系缺乏感性认识，接受起来比较困难 疑点：为什么在非纯电阻电路中U ＞IR
【教学方法】等效法、类比法、比较法、实验法
【教学流程】一：学习任务
任务一：电功的概念
任务二：电功率的概念计算
任务三：焦耳定律的理解计算
二：导读提纲
问题的引入：教室里的灯管打开了较长一段时间后，当你用手去摸时，会有什么感觉…用电器把电能转化成其他形式能的过程，就是电流做功的过程。
电流做功的多少及电流做功的快慢与哪些因素有关呢？
一）电功
1思考下列问题
（1）电场力的功的定义式是什么?
（2）电流的定义式是什么?
2如图所示，一段电路两端的电压为U ，由于这段电路两端有电势差，电路中就有电场存在，电路中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流I ，在时间t 内通过这段电路上任一横截面的电荷量 q =、
相当于在时间t 内将这些电荷q 由这段电路的一端移到另一端。
在这个过程中，电场力做的功W =
在这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，简称电功。
总结归纳：
1.定义: 在导体的两端加上电压，导体内就形成了电场。
导体内的电荷在电场力的作用下发生定向移动。
因此电场力做了功，这个功也称为 简称
2.公式：
如果电路是纯电阻电路，电能完全转化为热力学能，
电功的公式可写成W= =
3单位:
电功的常用单位有：千瓦时，俗称“度”，符号是kW ·h.
1 kW ·h 的物理意义是什么？1 kW ·h 等于多少焦？
说明：使用电功的定义式计算时，要注意电压U 的单位用V ，电流I 的单位用A ，通电
时间t 的单位用s ，求出的电功W 的单位就是J 。
二）电功率（62页）
在相同的时间里，电流通过不同用电器所做的功一般不同。
例如，在相同时间里，电流通过电力机车的电动机所做的功要显著大于通过电风扇的电动机所做的功。
电流做功不仅有多少，而且还有快慢，为了描述电流做功的快慢，引入电功率的概念。
（1） 定义：
（2） 公式 教学随想
如果电路是纯电阻电路，电能完全转化为电路的热力学能，电功率的公式可写成P= (3)单位
［说明］利用电功率的公式P=IU计算时，电压U的单位用V，电流I的单位用A，电功率P的单位就是W。
［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（62）
额定功率：
实际功率：
三）焦耳定律（62页）
电流做功，消耗的是电能。
电能转化为什么形式的能与电路中的电学元件有关。
在纯电阻元件中电能完全转化成内能
．．．．．．．，于是导体发热。
设在一段电路中只有纯电阻元件，其电阻为R，通过的电流为I，试计算在时间t 内电流通过此电阻产生的热量Q。
求解产生的热量Q。
据欧姆定律加在电阻元件两端的电压U=
在时间t内电场力对电阻元件所做的功为W=
由于电路中只有纯电阻元件，故电流所做的功W等于电热Q。
产生的热量为Q=
总结归纳：1）电流热效应：
2）焦耳定律：A内容 B公式
3）热功率A定义 B公式：
4）单位
5）说明 1）只有在纯电阻电路中，焦耳热才等于电功，即
2）如果电路中含有非纯电阻性的负载（如电动机或电解槽等），电能除了转换为热力学能外，往往更多地转换为其他形式的能量（如机械能、化学能），这时用来计算电功，用来计算焦耳热。
且W Q
三、例题解析
【例1】两个灯泡上分别标有“220 V，40 W”和“220 V，100W”的字样。
（1）它们正常发光时的电流、电阻各是多少？（2）若把它们接在电压为110 V 的电路里，电功率各是多少？
【例2】输电线的电阻为1.0 Ω，发电站的输出功率为 100 kW, 求下述两种情况下，输电线上损失的热功率。
（1）用10 kV 的电压输电; （2）用400 V 的电压输电。
四达标检测
1. 对于电灯、电风扇、电水壶、电冰箱这些家用电器，哪些可以用公式来计算消耗的电功率？
2. 额定电压是220 V、电阻是48.4 Ω的电炉，它的额定功率是多少？正常工作30 min，产生的热量是多少？
【总结反思】。