电功、电功率、焦耳定律公式总结
电功率的计算公式是什么
电功率的计算公式是什么电功电功率部分计算公式1.P=UI (经验式,适合于任何电路)2.P=W/t (定义式,适合于任何电路)3.Q=I2Rt (焦耳定律,适合于任何电路)4.P=P1+P2+…+Pn (适合于任何电路)5.W=UIt (经验式,适合于任何电路)6.P=I2R (复合公式,只适合于纯电阻电路)7.P=U2/R (复合公式,只适合于纯电阻电路)8.W=Q (经验式,只适合于纯电阻电路。
其中W是电流流过导体所做的功,Q 是电流流过导体产生的热)9.W=I2Rt (复合公式,只适合于纯电阻电路)10.W=U2t/R (复合公式,只适合于纯电阻电路)11.P1:P2=U1:U2=R1:R2 (串联电路中电功率与电压、电阻的关系:串联电路中,电功率之比等于它们所对应的电压、电阻之比)12.P1:P2=I1:I2=R2:R1 (并联电路中电功率与电流、电阻的关系:并联电路中,电功率之比等于它们所对应的电流之比、等于它们所对应电阻的反比) 电功率计算公式1. P=W/t 主要适用于已知电能和时间求功率2. P=UI 主要适用于已知电压和电流求功率3. P=U^2/R =I^2R主要适用于纯电阻电路一般用于并联电路或电压和电阻中有一个变量求解电功率4.P=I^2R 主要用于纯电阻电路一般用于串联电路或电流和电阻中有一个变量求解电功率5.P=n/Nt 主要适用于有电能表和钟表求解电功率t-----用电器单独工作的时间,单位为小时n----用电器单独工作 t 时间内电能表转盘转过的转数N----电能表铭牌上每消耗 1 千瓦时电能表转盘转过的转数6.功率的比例关系串联电路:P/P=R/R P总=P__P/P+P"并联电路:P/P=R/R P总=P+P" 计算⑴电阻 R①电阻等于材料电阻率乘以(长度除以横截面积) R=ρ×(L/S)②电阻等于电压除以电流 R=U/I③电阻等于电压平方除以电功率 R=U^2;/P电阻:R=U^2/P⑵电功是 W电功等于电流乘电压乘时间 W=UIt(普通公式)电功等于电功率乘以时间 W=Pt电功等于电荷乘电压 W=UQ电功等于电流平方乘电阻乘时间 W=I^2Rt(纯电阻电路)电功等于电压平方除以电阻再乘以时间 W=(U^2/R)×t(同上)电功率P [3]①电功率等于电压乘以电流 P=UI②电功率等于电流平方乘以电阻 P=I^2__R(纯电阻电路,多用于串联电路)③电功率等于电压平方除以电阻 P=U^2/R(纯电阻电路,多用于并联电路)④电功率等于电功除以时间 P=W/t5.电功率P=UI注:当相同的电阻在同一电路中时,功率会变成之前的四分之一。
焦耳定律
纯电阻电路 能量转化情况
非纯电阻电路
电功和电热的关系 电功率和热功率的关 系 欧姆定律是否成立
2 U W=Q即IUt=I2Rt= t R
W=Q+E其他 UIt=I2Rt+E其他
2 P=P热+P其他 U P=P热即IU=I2R= R 即IUt=I2R+P其他
U U=IR I= 成立 R
U 不成 U>IR I<
答案 U 由 P= R 知,并联电阻的功率与电阻成反比.
典例精析
例1
将两个定值电阻率为 P1 , R2 消耗的功率为 3P1 ,当把它们串联在电压为 4U的电源两端时,下列说法正确的是( A.R1两端的电压为U B.R2消耗的功率变小
C.通过R2的电流变小
立
R
【深度思考】 电风扇、电冰箱消耗的电能等于I2Rt吗?电风扇、电冰箱消耗的
电能转化成什么形式的能量?
答案 不等于;电风扇、电冰箱消耗电能没有全部转化为热能,
有大部分转化为机械能,小部分转化为电热. 例2 一台电动机,额定电压为100 V,电阻为1 Ω.正常工作时,
通过的电流为5 A,则电动机因发热损失的功率为(
例4
如图所示的电路中,电源电动势E=10 V,内阻
r=0.5 Ω,电动机的电阻R0=1.0 Ω,定值电阻R1=1.5
Ω.电动机正常工作时,电压表的示数U1=3.0 V,求:
电动机消耗的电功率及将电能转化为机械能的功率;
B )
A.500 W
C.1 000 W
B.25 W
D.475 W
例3
如图所示的电路中,电源电压为60 V,内阻不计,电阻R=2
Ω,电动机的内阻R0=1.6 Ω,电压表的示数为50 V,电动机正常工
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)。
中考物理知识点专题总结—电功率(考前必看)
中考物理知识点专题总结—电功率(考前必看)一、思维导图二、知识点总结知识点一:电功1.电功:电流通过某段电路所做的功叫电功。
2.电流做功的实质:电流做功过程,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,也就消耗了多少电能。
3.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。
4.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。
5.电功公式:Pt UIt W ==(适用于所有电路);对于纯电阻电路可推导出:RtI t RU UIt W 22===(1)串联电路:2121R R W W =;(2)并联电路:1221R R W W =;(3)在任何情况下,在一定时间所做的总功n W W W W ⋅⋅⋅++=21。
6.电功单位:在国际单位制中,电功单位是焦耳(J );常用单位还有度(kwh ),1度=1千瓦时=1kWh=3.6×106J ;“1度”的规定:1kw 的用电器工作1h 消耗的电能。
知识点二:电能表电功的测量1.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。
2.电能表上“220V 、5A 、3000R/kW·h”等字样,分别表示:电能表额定电压是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。
3.读数时: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。
知识点三:电功率1.电功率:电流在单位时间内所做的功。
2.电功率物理意义:表示电流做功快慢的物理量。
3.电功率公式:t W UI P ==(适用于所有电路),推导公式:RU R I P 22==(适用于纯电阻电路)。
(1)串联电路中2121R R P P =;(2)并联电路中:1221R R P P =;(3)无论用电器串联或并联,计算总功率常用公式P=P 1+P 2+…P n 。
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。
第六节焦耳定律
即时应用(即时突破,小试牛刀) 3.如图2-6-2所示,电源电动势E=10 V,内 阻r=0.2 Ω,标有“8 V 16 W”的灯泡L恰好正 常发光,电动机线圈电阻R0=0.15 Ω,则电源的 输出功率为( ) A.16 W B.440 W C.80 W D.400 W 图2-6-2
解析:选 C.由 E=U 外+U 内 ,U 内 =E-U 外=(10 U内 2 -8) V=2 V, 内 =Ir, U 所以 I= = A=10 A, 0.2 r 电源的输出功率 P 102×0.2) W=80 W.
图2-6-3 【思路点拨】 (1)电动机不转时相当于纯电 阻,由欧姆定律求线圈电阻. (2)根据能量守恒求电动机正常运转时的输出 功率.
【精讲精析】 当电流表和电压表的示数为 0.5 A 和 1.0 V 时电动机停止工作,电路中只有电动机的内阻 U1 1.0 V 消耗电能,其阻值 r= = =2 Ω.当电动机正常 I1 0.5 A 工作时, 电流表、 电压表示数分别为 2.0 A 和 15.0 V, 则电动机的总功率 P 总=U2I2=15.0×2.0 W=30.0 W, 2 2 线圈电阻的热功率 P 热=I2r=2.0 ×2 W=8.0 W,所 以 P 输出 =P 总-P 热=30.0 W-8.0 W=22.0 W.
电热Q
1、定义:电流通过导体产生的热量. 2、公式:
(1)推导: 电能全部转化为内能: Q=W=IUt
欧姆定律:U=IR (2)实I
t
电热普适公式
焦耳定律:电流通过导体产生的热量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 .
3、单位:焦(J) 千瓦时(kW· h).
【答案】
22.0 W
2Ω
【规律总结】
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.。
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。
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 。
人教版初中物理所有公式总结
初中物理所有公式总结1.电功(W):电流所做的功叫电功,2.电功的单位:国际单位:焦耳。
常用单位有:度(千瓦时),1度=1千瓦时=3.6×106焦耳。
3.测量电功的工具:电能表(电度表)4.电功计算公式:W=UIt(式中单位W→焦(J);U→伏(V);I→安(A);t→秒)。
5.利用W=UIt计算电功时注意:①②计算时单位要统一;③已知任意的三个量都可以求出第四个量。
6.计算电功还可用以下公式:W=I2Rt ;W=Pt;W=UQ(Q是电量);7.电功率(P):电流在单位时间内做的功。
单位有:瓦特(国际);常用单位有:千瓦8.计算电功率公式:(式中单位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V);I→安(A)9.利用计算时单位要统一,①如果W用焦、t用秒,则P的单位是瓦;②如果W用千瓦时、t用小时,则P的单位是千瓦。
10.计算电功率还可用右公式:P=I2R和P=U2/R11.额定电压(U0):用电器正常工作的电压。
12.额定功率(P0):用电器在额定电压下的功率。
13.实际电压(U):实际加在用电器两端的电压。
14.实际功率(P):用电器在实际电压下的功率。
当U > U0时,则P > P0 ;灯很亮,易烧坏。
当U < U0时,则P < P0 ;灯很暗,当U = U0时,则P = P0 ;正常发光。
(同一个电阻或灯炮,接在不同的电压下使用,则有;如:当实际电压是额定电压的一半时,则实际功率就是额定功率的1/4。
例“220V100W”是表示额定电压是220伏,额定功率是100瓦的灯泡如果接在110伏的电路中,则实际功率是25瓦。
)15.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。
16.焦耳定律公式:Q=I2Rt ,(式中单位Q→焦;I→安(A);R→欧(Ω);t→秒。
)17.当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热量(电热),则有W=Q,可用电功公式来计算Q。
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。
高二物理 焦耳定律
快不一定多,还与时间有关 定义式 UI=P电>P热=I2R 定义式
例2
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PA=100 W,PB=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
( C)
学案6 焦耳定律
R
U2 P
C.P UI
D.P W t
应用与分析
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
分析
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所以正确的是 (C)
解析 (1)电动机的输入功率 P电=UI=120×10 W=1 200 W. (2)电动机的发热功率 P热=I2r=102×1 W=100 W. (3)输出的机械功率 P机=P电-P热=1 200 W-100 W =1 100 W.
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 IUt
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.
W IUt
适用于任何电路的电功的计算
2.电功的单位:是焦(J),常用单位有千瓦时( kW·h).
C.P=IU D.P>I2(R1+R2)
课堂练习
2、微型吸尘器的直流电动机的内阻一定,为1 Ω, 当加在它两端的电压为2.0 V时,电流为0.8 A,且 能正常工作.求:
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。
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?
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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 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?
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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。
2.5 焦耳定律
如图2-5-2所示,是一提升重物用 的直流电动机工作时的电路图.电动 机内电阻r=0.8 Ω,电路中另一电 阻R=10 Ω,直流电压U=160 V,电 压表示数UV=110 V.试求: (1)通过电动机的电流;
(2)输入电动机的电功率; (3)若电动机以v=1 m/s匀速竖直向上提升重物,求 该重物的质量?(g取10 m/s2)
5. 规格为“220 V 36 W”的排气扇,线圈电阻为40 Ω,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,求电动机消耗的功 率和发热的功率.
答案:(1)35 W
P 36 I=U= A=0.16 A, 220
1W
(2)1 210 W
4.(2015年大同模拟)三个电阻分别标有“100 Ω 2 W”“50 Ω 率是多少?
【答案】14
4 W”“200 Ω
8 W”,若将它们并联起来,允许消耗的最大功
W
【解析】三个电阻正常工作时的电压为: U1= P1R1=20 V, U2= P2R2=20 V, U3= P3R3=20 V. 当三者并联时应接在 20 V 的电源上,此时三者均正常工作,故允 许消耗的最大功率为 P 总=4 W+2 W+8 W=14 W.
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
探究实验:
给你玩具电风扇1台、干电池2节、电 压表和电流表各 1 只、导线若干。 请你设法测出电风扇的直流电阻,以 及电风扇工作时总功率 ( 电功率)和输出 的机械功率。
运 行情况
物理 电 压 量
电 流
电 阻
总功率 热功率 机械功率
P 1000 ( 1) 由P UI 得 I A 4.5A U 220 U2 U2 2202 ( 2) 由 P UI 得 R Ω 48.4Ω R P 1000