知识讲解电功和电热焦耳定律电阻定律提高.docxVIP

U U U U 2 【学习目标】 1．理解电功、 电功率以及焦耳热的计算公式， 能够熟练地运用其进行计算； 明确不同的电路中能的转化情况， 能够区分电功和焦耳热的不同、 电功率和热功 率的不同。 2．在非纯电阻电路中能的转化， 电功和电热的区别以及一些功率的意义(如 电源的总功率，发热功率，额定功率，实际功率等)。 3．明确导体电阻的决定因素， 能够从实验和理论的两个方面理解电阻定律， 能够熟练地运用电阻定律进行计算。 【要点梳理】 要点一、 电功 1．电功的计算及单位 (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 、通电时间 t 三者的乘积。 (2)公式： W =qU =UIt . (3)单位：在国际单位制中功的单位是焦耳，符号为J ，常用的单位还有： 千瓦时( kW.h )，也称“度” ，1kW.h = 3.6106J . 2．电功计算公式所适用的电路 (1)电功W = UIt 适用于任何电路。 (2)在纯电阻电路中，由于 I = ，所以W =UIt = I2 Rt = t . R R 3．电功实质及意义 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 =UIt ． (1)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。 (2)意义：电流做功的过程是电能转化为其它形式的能的过程，电流做了 多少功， 表明就有多少电能转化为其它形式的能， 即电功是电能转化为其它形式 的能的量度。 要点二、 电功率 1．电功率定义、公式及单位 (1)定义：单位时间内电流所做的功，等于这段电路两端的电压 U 与通过 W这段导体的电流I 的乘积。 W (2)公式： P = =UI . t (3)单位是瓦特，符号为 W (国际单位制) ，常用的还有千瓦( kW )， = . 2．电功率计算公式所适用的电路 (1)电功率 P =UI 适用于任何电路。 (2)在纯 (2)在纯电阻电路中， P = I2 R = . U R 3．电功率的意义 (1)意义：电功率表示电流做功的快慢。 (2)用电器的额定功率和实际功率 ○1额定功率：用电器长期正常工作时的最大功率，也就是用电器加上额定 电压(或通以额定电流)时消耗的电功率。 ○2实际功率：用电器的实际工作时消耗的电功率。 要点诠释： 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。 要点三、 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。 Q = I2 R.t 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． P P = = I2 R. t (3)电功率与热功率 对纯电阻电路，电功率等于热功率 即： UI = I2 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． 即： UI > I2 R . 此时，可得U > IR ,所以，对非纯电阻电路欧姆定律不成立. 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 = I 2 Rt . (4)适用对象 凡是要计算电热，都应首选 Q = I 2 Rt ，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 = I2R . t (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 = I 2 Rt 进 行计算，电功率用P =UI 计算，热功率只能用P = I2R 计算。 热 要点四、 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