知识讲解电功和电热焦耳定律电阻定律提高

1、电功和电热、焦耳定律、电阻定律【学习目标】1理解电功和电功率，掌握电功和电功率的计算2知道焦耳定律的物理意义，掌握焦耳定律在生活中的应用3从能量守恒和转化理解电功和电热的区别，知道纯电阻电路和非纯电阻电路.【要点梳理】知识点一、电功和电功率1电功(1)实质：因电流是自由电荷在电场力作用下定向移动形成的，电流做的功，实质上是电场力移动电荷做的功(2)表达式：设加在一段电路两端的电压为，流过电路的电流强度为，则时间内流过电路的电量.电场力移动电荷做的功.时间内电流做功.表明：电流在一段电路上所做的功，跟这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间成正比注意：电功适用于任何电路在纯电阻电路中，由于，所

2、以在纯电阻电路中的电功可表示为.(3)单位：在国际单位中功的单位是焦耳，符号为常见的电功单位还有(4)意义：电流做功的过程是电能转化为其他形式能的过程，电流做了多少功，就表明有多少电能转化为其他形式的能，即电功反映了电能转化为其他形式能的多少2电功率(1)定义：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)公式：计算电功率的普适公式为和，对于纯电阻电路，计算电功率还可以用公式和.(3)单位：在国际单位制中的单位是瓦，符号为(4)意义：电功率表示电流做功的快慢要点诠释：知识点二、焦耳定律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（称为焦耳热）与电流 的平方、

3、导体的电阻、通电时间成正比，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的二次方与导体电阻的乘积 .(3)电功率与热功率 对纯电阻电路，电功率等于热功率 即： .此时，可得 ,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即： .此时，可得 ,所以，对非纯电阻电路欧姆定律不成立.2电热. 3热功率的意义及计算知识点三、电功和电热的比较对任何电路，电流做的功恒为；电流产生的热恒为.1在纯电阻电路中

4、，由于，因此，即电流做的功全部转化为电热2在非纯电阻电路(像含有电动机、电解槽的电路)中，电流做的功只有很少一部分转化为电热，绝大部分转化成(机械能或化学能等)其他形式的能因此，即，根据能的转化和守恒定律知，在非纯电阻电路中满足：电功电热其他形式的能，即例如，一台电动机，额定电压是，电阻是，在正常工作时通过的电流是，每秒钟电流做的功为，而每秒钟电流产生的热为，可见，电功比电热大得多其中为每秒钟产生的机械能知识点四、电路中电功率和热功率的计算方法1注意区别 “负载”“负荷”与“电阻”“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“

5、电阻”大在一般情况下，“负载”大的用电器电阻反而小如“与”的两个灯泡，后者的功率大但电阻却较小2注意区别纯电阻电路与一般电路电路消耗的电能全部转化为电热(内能)的电路称为纯电阻电路，对纯电阻电路有.要点诠释：知识点五、电动机工作过程的能量转化1电流做功的过程，是电能转化为其他形式能量的过程电动机把电能转化为机械能；电解槽把电能转化为化学能；电热器把电能转化为热能在真空中，电场力对电荷做正功时，减少的电势能转化为电荷的动能；在金属导体中，在电场力作用下做加速运动的自由电子频繁地与离子碰撞，把定向移动的动能传给离子，使离子热运动加剧，将电能完全转化为内能2.电动机的总功率（输入功率）：总.3. 电

6、动机的热功率.4. 电动机的输出功率（机械功率）：.5. 电动机的效率：.要点诠释：知识点六、 电阻定义及意义1导体电阻的定义及单位 2物理意义要点诠释：知识点七、 电阻定律1电阻定律的内容及适用对象要点诠释：要点诠释： 2电阻率的意义及特性要点诠释：【典型例题】类型一、纯电阻电路功率分配与计算举一反三：【变式2】【答案】ACD类型二、识别纯电阻与非纯电阻电路举一反三：【总结升华】【变式2】【答案】(1) (2)【解析】类型三、根据铭牌和热功率进行计算一台国产封闭型贮水式电热水器的铭牌上所列的主要技术参数如下表所示根据表中所提供的数据，计算出此电热水器在额定电压下处于加热状态时，通过电热水器的

7、电流约为( )A. B C D【答案】A【解析】 由可知，该电热水器在额定电压下处于加热状态时的电流为：，故选项A正确举一反三：【变式】下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则() A.电动机的输入功率为B电动机的内电阻为C该车获得的牵引力为D该车受到的阻力为【答案】AD.【解析】，故A正确，故B错，故C错，D正确类型四、 电阻定律【答案】【解析】【总结升华】举一反三：【变式1】直径的细铅丝通以的电流被熔断，直径的粗铅丝通过的电流被熔断，如果由长度相同的根细铅丝和一根粗铅丝并联为电路中的保险丝，则通过（ ）电流时，电路断开

8、。A B C D 【答案】B【解析】由，即，由并联知识可求出 ，并注意到若两端加电压，则超过了粗铅丝的熔断电流，所以并联铅丝两端只能加电压，可求出总电流值为.【总结升华】（1）了解熔断电流即为最大电流；（2）本题要结合运用串并联电路知识和电阻定律来求解。【变式2】如图所示，均匀的长方形薄片合金电阻板，边为，边为，当端点或接入电路时，是（ ） A B C D【答案】D【变式3】【答案】C类型五、由伏安曲线进行分析计算【答案】【解析】【总结升华】举一反三：【变式1】如图所示，图甲为一个电灯两端电压与通过它的电流的变化关系曲线由图可知，两者不成线性关系，这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故，参

9、考这条曲线回答下列问题(不计电流表内阻，线路提供电压不变)：(1)若把三个这样的电灯串联后，接到电压恒定为的电路上，求流过灯泡的电流和每个灯泡的电阻；(2)如图乙所示，将两个这样的电灯并联后再与的定值电阻串联，接在电压恒定为的电路上，求通过电流表的电流值以及每个灯的实际功率【答案】(1)；，(2)；.【解析】(1)由于三个电灯完全相同，所以每个电灯两端的电压为：，结合图象可得当时，.故每个电灯的电阻为：. (2)设此时电灯两端的电压为，流过每个电灯的电流为，由串联电路的规律得.代入数据得.在图甲上画出此直线如图所示可得到该直线与曲线的交点()，即流过电灯的电流为，则流过电流表的电流为.每个灯的

10、功率为：.例6两盏额定电压为的白炽灯和的特性曲线如图所示，的额定功率约为_；现将和串联后接在的电源上，电源的内阻忽略不计此时的实际功率约为_【答案】 【解析】 本题考查的是曲线及额定功率和实际功率，关键是根据曲线找出额定电流和实际电流从伏安特性曲线可知，当达到额定电压时，通过的电流为，所以额定功率如果把与串联接在的电源上，且，即，从图象上可知，灯的实际功率 【总结升华】（1）本题中，灯泡的电阻在不同的电压下阻值是不同的，所以不能用固定的电阻值来计算，这是易错点，也是难点（2）此类题目要注意从图象中获取信息，怎样将这些信息与所求量的公式联系起来，灵活求解，这需要具有较高的读图识图能力。类型六、正

11、确理解电阻定律和欧姆定律例7下列说法正确的是()A由知，一段导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟通过它的电流成反比B比值反映了导体阻碍电流的性质，即电阻C导体中电流越大，导体电阻越小D由知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比【答案】BD【解析】 导体的电阻决于导体自身，与、无关，故A、C错误；比值反映了导体对电流的阻碍作用，是电阻的定义式，选项B正确；由欧姆定律可知，D项正确 举一反三：【变式】在如图所示的电路中，为电源电动势，为电源内阻，和均为定值电阻，为滑动变阻器。当的滑动触点在端时合上开关，此时三个电表、和的示数分别为、和，现将的滑动触点向端移动，则三个电表示数的变化情况是（ ）

12、A. 增大，不变，增大 B. 减小，增大，减小C. 减小，不变，减小 D. 增大，减小，增大【答案】B【解析】电路结构：、并联后再与R3串联，测通过的电流，测通过的电流，测路端电压，的滑动触点由滑向，阻值减小，电路总电阻减小，则总电流增大；根据闭合电路欧姆定律知路端电压，所以电压表示数减小；两端电压，而，增大，所以减小，则减小，而，所以增大。类型七、电功电热计算例8如图所示为电动机提升重物的装置，电动机线圈的电阻为，电动机两端的电压为，电路中的电流为，物体重，不计摩擦力，求： （1）电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少？ （2）电动机输入功率和输出功率各是多少？ （3）内，可以把重物匀速提升多高？ （4）这台电动机的机械效率是多少？【答案】（1） （2） （3） （4）【解析】本题考查的是电动机电路问题，关键是区分电动机的各种功率，并注意它们之间的联系 （1）根据焦耳定律，热功率 （2）电功率等于输入电流与电动机两端电压的乘积，输出功率等于输入功率减去发热消耗的功率 （3）电动机输出的功率用来提升重物转化为机械功，在内解得 （4）机械效