1、焦耳定律1、教学目标1、掌握纯电阻电功和电功率的计算2、掌握非纯电阻电路的电功和电热的区别及其计算二、教学重难点电功和电热（1）在纯电阻电路中，电流通过用电器以发热为目的。例如电炉、电熨斗、电饭锅，电烙铁等。这时电能全部转化为内能，电功等于电热，即 .同理tRU2ItWRU2IP（2）在非纯电阻电路中，电功和电热是两个不同的物理量，只有在纯电阻电路中，电功才等于电热，；在非纯电阻电路中，电功大于电热，WQ，这时电功只能用 ItW计算，电热tRUQ2It只能用 2计算，两式不能通用。串联和并联电路的功率分配（1 ）串联电路： 串联电路的总功率等于各部分电路的功率之和 nPP321串联电路中各个电
2、阻两端的电功率跟它们的阻值成正比（2 ）并联电路：并联电路的总功率等于各部分电路的功率之和 nPP321并联电路中各个电阻两端的电功率跟它们的阻值成反比三、教学内容例 1 一台电风扇，内阻为 20 ，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？例 2 如右图，已知 R1=6，R 2=3，R 3=4，则接入电路后这三只电阻的实际功率之比为_。
3、例 3 已知如右上图，两只灯泡 L1、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（ ）1、用电器两端电压 220V，这意味着( )A.1A 电流通过用电器时，消耗的电能为 220JB.1C 正电荷通过用电器时，产生 220J 的热量C.1A 电流通过用电器时，电流的发热功率为 220WD.1C 正电荷从电势高端移到电势低端时，电场力做功 220J2、一灯泡标有“220V，100W”字样将其接到 110V 的电源上(不考虑灯泡电阻的变化)，
4、则有( )A.灯泡的实际功率为 50WB.灯泡的实际功率为 25WC.通过灯泡的电流为额定电流的 21D.通过灯泡的电流为额定电流的 413、上图电路中，电灯 L1、L 2都标有“220V，100W” ；电灯 L3、L 4都标有“220V，40W” 将 A、B 两端接入电源，最暗的灯是 ( )AL 1 BL 2 CL 3 DL 44、把两个相同的电灯分别接在图中甲、乙两个电路里，调节滑动变阻器，使两灯都正常发光，两电路中消耗的总功率分别为 和 ，可以断定( )甲P乙A. B. C. = D.无法确定甲 乙 甲 乙 甲P乙5、输电线总电阻为 r，输送的电功率是 P，送电电压为 U，则用户得到的功
5、率为( )A.P B. C. D.r)U(P2r2r)P(26、一个直流电动机所加电压为 U，电流为 I，线圈内阻为 R，当它工作时，下述说法中错误的是 （ ）A电动机的输出功率为 U2RB电动机的发热功率为 I2RC电动机的输出功率为 IU-I2RD电动机的功率可写作 IU=I2R=U2/R7、有一个直流电动机，把它接入 0.2V 电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是 0.4A，若把它接入 2V 电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是 1A。求：（1）电动机正常工作时的输出功率 ； （2）如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率多大？8、某商场安装了一台倾角为 30
6、的自动扶梯，该扶梯在电压为 380V 的电动机带动下，以 0.4ms 的恒定速率向斜上方移动，电动机的最大输出功率为 4.9kW.不载人时测得电动机中的电流为 5A，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多少?(设人的平均质量为 60kg)9、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.电功是电能转化为内能C.电场力做功使电能转化成其他形式能量的量度D.电流通过电动机时的电功率和热功率相等10、一盏电灯直接接在恒定的电源上，其功率为 100W，若将这盏灯先接上一段很长的导线后，再接在同一电源上，在导线上损失的电功率是 9W，那么此时电
7、灯实际消耗的电功率将( )A.大于 91W B.小于 91W C.等于 91W D.条件不足，无法确定11、A、B、C 三个灯泡如右图所示的方式连接时，各自消耗的实际功率相同，则 PA:PB:PC为( )A.1:1:1 B.1:2:2 C.2:1:1 D.1:4:412、两个电阻,R 1=8,R 2=2,并联在电路中欲使这两个电阻消耗的电功率相等,可行的办法是（ ）A用一个阻值为 2 的电阻与 R2串联 B用一个阻值为 6 的电阻与 R2串联C用一个阻值为 6 的电阻与 R1串联 D用一个阻值为 2 的电阻与 R1串联13、一定值电阻，通过 2C 的电荷量时，消耗的电能是 8J，若在相同时间内
8、通过 4C 的电荷量，那么电阻两端的电压和消耗的电能分别为( )A.4V，16J B.8V，16J C.4V，32J D.8V，32J14、如图甲所示电路，滑动变阻器的最大电阻为 R，负载电阻为 R0。当滑动变阻器的滑动端 S 在某位置时，R0两端电压为 U/2，滑动变阻器上消耗的功率为 P。若将 R0与电源位置互换，接成图乙所示电路时，滑动触头 S 的位置不变，则 （ ） AR 0两端的电压将小于 E/2BR 0两端的电压将等于 E/2C滑动变阻器上消耗的功率一定小于 P D滑动变阻器上消耗的功率可能大于 P15、图中 M，N 接稳压电源，a，b 间断开时，U ab=120V，a，b 间接入
9、“220V，100W”的灯泡时，U ab=110V则此时电源输入 M、N 的电功率为 （ ）A25W B2727W C10227W D227W16、如图所示，D 为一插头，可接入电压恒定的照明电路中，a、b、c 为三只相同且功率较大的电炉，a 靠近电源，b、c 离电源较远，而离用户电灯 L 很近，输电线有电阻。关于电炉接入电路后对电灯的影响，下列说法中正确的是（ ）A使用电炉 a 时对电灯的影响最大B使用电炉 b 时对电灯的影响比使用电炉 a 时大C使用电炉 c 时对电灯几乎没有影响D使用电炉 b 或 c 时对电灯影响几乎一样 17、一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同，都为 R，设通过它
10、们的电流相同(电动机正常运转)，则在相同时间内( )A.电炉和电动机产生的热量相同 B.电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率C.电炉两端电压小于电动机两端电压 D.电炉和电动机两端电压相等18、一辆电瓶车，质量为 500kg，由内阻不计的蓄电池组向直流电动机提供 24V 的电压，当电瓶车在水平地面上以 0.8m/s 的速度匀速行驶时，通过电动机的电流为 5A，设车所受的阻力是车重的 0.02 倍（ g=10m/s2） ，则此电动机的内阻是（ ）A4.8 B3.2 C1.6 D0.419、理发用的电吹风机中有电动机和电热丝，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。设电动机线圈电阻
11、为 R1 ，它与电热丝电阻值 R2 串联后接到直流电源上，吹风机两端电压为 U， 电流为I 消耗的功率为 P，则有 （ ）A B C DUI)(212IUIP)(212RIP20、一个电阻为 20 的导体，当它每通过 3C 电荷量时，电流做功 18J，那么此导体两端所加电压为_V，通过 3C 电荷量所用时间为_s.21、把两个标有“6V、3W”和“6V、4W”的小灯泡串联，则串联电路允许达到的最大功率是 W；把这两个小灯泡并联，则并联电路允许达到的最大功率是 W。22、一台电阻为 2 的电动机，接在 110V 电路中工作时，通过电动机的电流为 10A，则这台电动机消耗的电功率为_，发热功率为_
12、，转化成机械功率为_，电动机的效率为_。23、有一电风扇上标有“220V55W” ，若风扇的电动机线圈电阻为 8，当它正常工作时，电源供给的电功率是_W，转化为风的电功率是_W，电动机的发热功率是_W.24、微型吸尘器中直流电动机的线圈电阻一定。当加在电动机上的电压为 0.3V，电流为 0.3A 时，电动机不转动。当加在电动机上的电压为 2.0V，电流为 0.8A 时，电动机正常工作。此时电动机内电热转换的电功率是 W；电能转化为机械能的功率是_W。25、某地强风风速 v=20m/s，风力发电机的扇叶总面积为 S=20m2，若风能的 70%转化为电能（即 =70%） ，其电功率为 7104W。
13、那么利用上述物理量计算空气密度的表达式 =_，其大小是=_。26、某滑动变阻器上标有“20、 0.2 A”字样，现将固定端 A 和滑动端 P 接在 3V 的电源上，并保持电压不变，如图所示。在 P 由 B 端向 A 端滑动过程中，AP 段电阻允许消耗的最大功率是多少？这时 AP 段电阻值多大？27、一小型水电站，给用户输电的导线的总电阻是 10，输送的电功率是 20kW.若输电线在 1h 内因发热损耗的电能是 1kWh，那么该电站的输出电压是多少?用户得到的电压是多少?28、一台直流电动机线圈电阻 r =1，与一阻值 R=10 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。29、如图所示是电饭煲的电路图，S 1是一个限温开关，手动闭合，当此开关的温度达到居里点（103）时会自动断开；S 2是一个自动温控开关，当温度低于 60时会自动闭合，温度高于 80时会自动断开，红灯是加热状态时的指示灯，它在保温状态下是不亮的，黄灯是保温状态下的指示灯。限流电阻 R1=R2=500，加热电阻丝 R3=50，两灯的电阻不计。（1）根据电路分析，叙述电饭煲煮饭的全过程（包括加热和保温的过程） （2）简要回答，如果不闭合开关 S1，电饭煲能将饭煮熟吗？ （3）计算加热和保温两种状态下，电饭煲的消耗功率之比。
