1、12.6 焦耳定律 电路中的能量转化重难点一、电功和电功率电功和电功率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 和通电时间 t 三者的乘积(2)公式：W IUt.(3)国际单位：焦，符号：J.(4)实质：导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功(5)意义：电流做功的过程是电能转化为其他形式的能的过程，电流做了多少功，表明就有多少电能转化为其他形式的能即电功是电能转化为其他形式的能的量度2电功率(1)定义：单位时间内电流所做的功(2)公式：P IU.Wt(3)单位：瓦，符号：W.(4)意义：表示电流做功的快慢(5)额定功率和实际功率用电器正常工作时所
2、消耗的功率叫做额定功率当用电器两端电压达到额定电压 U额时，电流达到额定电流 I额，电功率也达到额定功率 P额，且 P额U额I额用电器的实际功率是用电器在实际工作时消耗的电功率为了使用电器不被烧毁，要求实际功率不能大于其额定功率3、串、并联电路中电功率的分析与计算2（1）串联电路功率关系Error!（2）并联电路功率关系Error!（3）结论无论是串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率等于各电阻消耗的功率之和。【特别提醒】1、串并联电路中的功率关系串联电路 并联电路功率分配 P1P2 R1R2P1P2 R2R1功率关系PP 1P 2 P n PP 1P 2 P n2、“负载”、“负荷”与“电阻
3、”的区别“负载”或“负荷”是对用电器功率特征的一种习惯称谓通常说“负载”或“负荷”大，是指用电器的功率大，并不是用电器的“电阻”大在一般情况下，“负载”大的用电器电阻反而小，如“220 V 60 W”与“220 V 100 W”的两个灯泡，后者功率较大，电阻却较小重难点二、焦耳定律要点二 焦耳定律1焦耳定律(1)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(2)公式：QI2Rt.3(3)单位：焦耳，符号是 J.(4)焦耳定律的微观解释：在电场力的作用下，金属中做定向移动的自由电子频繁地与金属正离子发生碰撞，不断地把定向移动的动能传递给正离子，使离子热运动加剧，
4、从而把电能转化为内能，温度升高(5)实质：电流的热效应实质上是电能通过电流做功转化为内能【特别提醒】电热是电能转化为内能的量度只要电路中有电阻元件，电流通过电路时必产生电热，焦耳定律是一切电路中计算电热的普适公式2热功率(1)定义：单位时间内的发热量叫热功率(2)表达式：热功率即电能转化为内能的功率 P I 2R.Qt(3)单位：瓦特，符号 W.(4)实质：电能转化为内能的功率3纯电阻电路与非纯电阻电路(1)两种电路的比较两种电路比较内容纯电阻电路 非纯电阻电路元件特点电路中只有电阻元件，只能把电能转化为内能除电阻外还包括能把电能转化为其他形式能的用电器欧姆定律服从欧姆定律 IUR 不服从欧姆
5、定律UIR 或 IUR能量转化 电流做功电能全部转化为电热电流做功电能除转化为内能外还要转化为其他形式的能4元件举例 电阻、电炉丝、白炽灯等 电动机、电解槽等(2)电功与电热（3）电功与电热的计算公式比较纯电阻电路 非纯电阻电路电功 WIUtI 2Rt tU2RWIUt电热 QIUtI 2Rt tU2RQI 2Rt电功率PIUI 2RU2R PUI热功率PIUI 2RU2R PI 2R【特别提醒】不管是纯电阻电路还是非纯电阻电路，计算电功时都用 WUIt ，电功率都用 PUI，热量都用 QI 2Rt，热功率都用 PI 2R，若用变形式时，就要考虑是否是纯电阻电路5过关检测1生产、生活中使用的许
6、多电器或设备都可看作能量转换器，它们把能量从一种形式转化为另一种形式，下列电器或设备在工作过程中把电能转化为动能的是（ ）A.电饭煲 B.电风扇 C.发电机 D.汽油机2电阻 R 和电动机 M 串连接到电路中，如图所示，已知电阻 R 跟电动机线圈的电阻值相等，开关接通后，电动机正常工作设电阻 R 和电动机 M 两端的电压分别为 U1 和 U2，经过时间 t，电流通过电阻 R 做功为 W1，产生热量为 Q1，电流通过电动机做功为 W2，产生热量为 Q2则有（ ）AU 1=U2，Q 1=Q2 B U1U 2，Q 1=Q2CW 1=W2，Q 1Q 2 DW 1W 2，Q 1Q 23通过电阻 R 的电
7、流强度为 I 时，在 t 时间内产生的热量为 Q，若电阻为 2R，电流强度为 I/2，则在时间t 内产生的热量为 ( )A4Q B2Q CQ/2 DQ/44如图所示电路中，各灯额定电压和额定功率分别是：A 灯“10V 10W”，B 灯“60V 60W”，C 灯“40V 40W”，D 灯“30V 30W”。在 a、b 两端加上电压后，四个灯都能发光。比较各灯消耗功率大小，正确的是（ ）AP BP DP AP CBP BP AP DP CCP BP DP CP ADP AP CP DP B5下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中错误的是（ ）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
8、6B 适用于任何电路，而 只适用于纯电阻电路WUIt2UWIRtC在非纯电阻电路中， 2ID焦耳热 适用于任何电路2QIRt6有一只电熨斗，内部电路如图乙所示，其中 M 为旋钮的内部接线端子，旋钮有“高” 、“中”、“低”、“关”四个档，每个挡内部接线有如图甲中所示的四种方式，下列判断中正确的是Aa 方式为“高”档 Bb 方式为“ 低”档 Cc 方式为“关”档 Dd 方式为“中”档7（多选）关于电功和电热的计算，下列说法 不正确的是( )A如果是纯电阻电路，电功可用公式 W=UIt 计算，也可用公式 W=I2Rt 计算B如果是纯电阻电路，电热可用公式 W=I2Rt 计算，但不能用公式 W=UI
9、t 计算C如果不是纯电阻电路，电功只能用公式 W=I2Rt 计算D如果不是纯电阻电路，电热可用公式 W=I2Rt 计算，也可用公式 W=UIt 计算8（多选）锂电池因能量密度高、绿色环保而广泛使用在手机等电子产品中。现用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图所示，充电器电源的输出电压为 U，输出电流为 I，手机电池的内阻为 r，下列说法正确的是( )A电能转化为化学能的功率为 UII 2r B充电器输出的电功率为 UII 2rC电池产生的热功率为 I2r D充电器的充电效率为 100%IrUd79如图所示是额定电压为 220V 的理发用电吹风的典型电路，其中电热丝通电后可以发热，电动机通电后可
10、以送风，电动机通电后可以送风，且电动机的额定功率为 120W（1）要送冷风，选择开关应放在 位置；要送热风，选择开关应放在 位置（填“A”、“B”或“C”）（2）若电吹风在额定电压下工作，送冷风时，通电 1min 电流所做的功是多少？（3）若电吹风在额定电压下工作，送热风时电路消耗的总功率为 560W，则电热丝 R 的阻值应为多大？10某电动机与灯泡连接电路如图所示。现 K1 闭合（灯泡亮），K 2 断开，电流表读数为 5A；若保持 K1闭合，再将 K2 关闭（电动机启动），电流表读数为 20A。已知电源电动势 E=12V，内阻 r=0.4 , 电流表内阻不计, 假设灯泡电阻恒定。求：因电动机
11、启动，灯泡的电功率降低了多少？参考答案1、B；2、B ；3、C ；4、B；5、A；6、B；7、BCD；8、AC；9、【答案】（1）B、A（2）7200J（3）110【解析】（1）送冷风时，只有电动机工作，送热风时电动机和电热丝都工作故选 B、A（2）电流做的功 W=P1t=120W60s=7200J（3）电热丝发热功率为 P2=560W-120W=440W电热丝的电阻 R 由 得U822()014UVRPW10、【答案】42W【解析】电动机未启动时:灯两端电压 ,VrIEU104.5-121 ）（灯灯消耗功率功率 WP01灯灯电动机启动时:灯两端电压 VrIEU4.02-22 ）（灯设灯阻值不变，由 可得LRPWPU灯850)1()(2212 灯灯电功率的减少量 W4)850(21灯灯
