专题一电功、电能、电功率和焦耳定律 【知识要点】 一、电功和电能 1．我们把电路中电流做的功叫电功。电功一般用字母W表示。 2．电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程；电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式能。 3．功和能有相同的单位：焦耳，简称焦，用字母J表示。 4．电流通过一段电路所做的功，等于这段电路两端的电压、电路中的电流以及通电时间三者的乘积。计算电功的基本公式是W=UIt。公式中电压U的单位用伏(V)，电流I的单位用安(A)，时间t的单位用秒(s)，电功W 的单位就是焦(J)。 5．在实际生活中，测量电功(电能，俗称“耗电量”)的仪表叫电能表。电能表的计量单位是千瓦时(kw·h)，俗称“度”。 二、电功率 1．功率是表示做功快慢的物理量。用电流做的功跟做功所用时间的比值来表示电流做功的快慢。 2．电流在单位时间内完成的电功叫电功率。电功率一般用字母P表示。 3．电功率的单位是瓦特，简称瓦，用字母w表示。 4．功率的定义式是P=W/t计算电功率的基本公式P=UI，公式中电压U的单位用伏(V)，电流I的单位用安(A)，电功率P的单位就是瓦(w)。 5．在实际生活中，常用的电功率单位还有千瓦(kw)，千瓦和瓦的换算关系是：1kw=1×103W。 6．用电器正常工作的电压叫额定电压，在额定电压条件下，用电器的实际功率等于它的额定功率。用电器的额定值都标示在用电器上。 三、焦耳定律 1．因为导体有电阻，所以电流通过导体时会产生热量(电能转化为内能)。我们把这种现象叫电流的热效应。 2．焦耳定律说明了电流产生热量的规律：电流通过一段导体产生的热量，跟通过这段导体的电流的平方成正比，跟这段导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。 3．如果用I表示电流，用R表示电阻，用t表示时间，用Q表示热量，则焦耳定律可以用公式表示为：Q=I2Rt。公式中的热量Q、电流I、电阻R和时间t的单位依次为焦(J)、安(A)、欧(Ω)和秒(s)。 4．电热器是根据电流热效应制成的。电热器的发热材料的特点是电阻率大、熔点高。 【解题指导】 [例题1]把一个阻值为10Ω的定值电阻接到6V的电源上，通电1min，电流做了多少功?消耗多少电能? [例题2]把一个小电热器接在电压为20V的电源上，它的功率是10W，通电5min产生多少热量?工作时它的电阻值是多少? [倒题3]1kW·h的电能可供1盏"PZ220—40"的白炽灯正常使用h。 [例题4]一把电烙铁上标有“220V 55W”的字样，如果加在它两端的电压为200V，此时电烙铁的实际功率多大? [例题5]把一个标有“8V 2W”的小灯泡接到12V的电源上，为使它能正常发光，必须联一个阻值为Ω的电阻，这个电阻消耗的功率为W。 [例题6]有一个小灯泡L，它与R=5Ω的电阻串联后接入U=15V的电路。小灯泡正常发光，此时它的功率是10W。求小灯泡的额定电压和正常发光时的电阻。
第八章电功率 第三节测量小灯泡的电功率第四节电与热 一、填空题 1.小华通过学习得到以下结论，你能帮他填写完整吗？ （1）电流通过导线时，导线发热是_______ 能转化为_________ 能。这种现象叫______________ 。 （2）常见的电热器有________ 、________ 、______ 等。 此通过的 ____________ 相等。在通电时间相同的情况下，_____________ 产生热量更多，从而得出结论。 （4）在炎热的夏天，电视机连续使用较长时间后，要停一会，但如果长期停止使用，隔一 段时间要通电一次。这是因为 _________ 在起作用，前者是为了 _________ ，后者是为了________ 。 （5）标有“ 220V 40W ”电热器安装在220V的电路中，工作100s后，所消耗的电能是J ，通过电热器的电流是 A ，产生的热量是J 。 2 ?大量实验证明，电流通过导体产生的热量跟成正比，跟成正比，跟通电的时间成比。这个规律叫定律，可用公式表示 3. 有一段110 Q的电阻丝，通过它的电流是2A，要产生44000J的热量，所需的时间是
灯的电流比为，两灯在相同时间内产生的热量之比为。 14. 一条电阻丝先后接在两个电路里，通过的电流11=312,当两种情况放出的热量相等时， 两次通电时间之比t l : t2为__________ 。 15 ?白炽灯的灯丝断了，将它搭接起来，灯还可以发光，但往往在不长的时间里，灯丝容易从处烧断，这是因为该处的电阻 ________________________ ，产生的热量 _________ 。 16. 电炉丝通过导线连接到电路中，电炉丝热得发红，而导线却不怎么热，是因为电炉丝 和导线联，通过它们的相等，但电炉丝的电阻比导线的电阻，由公式 ____________ 可以知道，在相同时间内电炉丝产生的热量比导线产生的热量____________ ，所以电炉丝热得发红，而导线却不怎么热。 17. 将阻值分别为10Q和30Q的甲、乙两电阻串联后接在电源上，相同时间内，甲、乙 两电阻产生的热量之比为 __________ ;若将甲、乙两电阻并联后接在电源上，相同时间内，电流 通过甲、乙两电阻消耗的电能之比为_____________ 。 18 .暑期持续的“桑拿天”，居民家里的空调、电扇都闲不住，导致电路火灾时有发生，火警电话不断，消防车拉着警笛呼啸而出，赶往火灾现场，调查发现，起火原因如出一辙：电线超负荷使电线内的金属导线发热引燃了外面的绝缘皮。根据学过的物理知识回答： (1)“超负荷”是指如图所示( 选填“①”或“②”)中所示情况； (2)_____________________________________________________________________使火灾发生的理论依据是 ___________________________________________________________________ ; (3)_____________________________________________________________________请你提出一条预防这种火灾发生应采取什么措施________________________________________________ 。 19 ?如图所示，电源电压为6 V , R阻值为10Q , R2阻值为20 Q。闭合开关，电流表的示 数为 A ，通电30 s电阻R产生的热量为J 、选择题 20 .小明家中接有两只灯泡，L1上标有“ PZ220-40”，L2上标有“ PZ220-25”，当它们 正常发光时，下列说法正确的是( ) A. 通过L1的电流小于通过L2的电流 B. L1的电阻小于L2的电阻 C. L1的电功率小于L2的电功率 D. L1消耗的电能一定多于L2消耗的电能 21 .两个灯泡，L1上标有“ 6V 3W”，L2上没有标记，测得它的电阻是 4 Q，把它们串联 在某一电路时，两灯均能正常发光，则这个电路两端的电压和灯L2的电功率分别是( )
电功率专题 知识梳理 常规知识点 1.电功、电能 电功：电流所做的功叫做电功，电能转化为其他形式的能的过程也可以说是电流做功的过程，有多少电能发生了转化就说电流做了多少功。 电能：电流的能量。 初中阶段，电功和电能尽管概念不一样，但都用W 表示，国际单位都是焦耳，J 。 电流做了多少功，就消耗了多少电能。 2.电功 （1）计算公式 W=UI t 适用条件：任何电路。其中U 是我们所研究对象的全部电压。 （2）单位 焦耳（J ）、千瓦时（度）（kW·h ），1kW·h=3.6×106J=1kW×1h 。 3.电能表 （1）作用 测量用电器在一段时间内消耗的电能。 （2）读数 电能表的示数由四位整数和一位小数组成。电能表的计量器上前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。但要注意电能表的示数的最后一位是小数。 （3）参数意义 ①“220V ”：在220V 的电路中使用； ②“10（20A ）”：标定电流为10A ，最大电流为20A ，在短时间使用时电流可超过10A ，但不能超过20A ；不能长时间超过10A 。 ③“50Hz ”：表示它在50赫兹的交流电路中使用； ④“900revs/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，电能表上的转盘转过900转。根据电能表转盘转动的转数进行计算. 如果电能表标有“900revs/kW·h ”，当转盘转过n 圈时，消耗的电能为W =kW· h ； 小提示，用电能表测电功率的题，绝大多数情况下，电功W 都使用kW· h 作单位，时间t 都用h 作单位。 *⑤新型电能表：I C 卡电能表；没有铝盘，靠内部的电子电路计算电能。 4.电功率 （1）定义 电流在单位时间内所做的功叫做电功率，大小上电功率等于电功与时间的比。电功率是表示电流做功快慢的物理量。电流做功越快，电功率就越大，电流做功越慢，电功率就越小。 物理量符号P ，国际单位，瓦特（W ）。 （2）公式 P=W t （功率广义定义式）、P=UI （任何电路都适用，探究型实验中，只能用它来计算或表示电功率） P=I 2R 、P=（纯电阻电路功率，或计算热功率时使用） 5.额定和实际 （1）用电器正常工作．．．．时的电压叫做额定电压，用电器在额定电压下工作时的功率为额定功率，用电器铭牌上标识的就是额定电压和额定功率。相应的，还有额定电 220V 10(20)A 900r/(kW·h) 50Hz
《焦耳定律》
教学过程设计教学 环节教师活动 学生 活动 设计意图 一、引入 新课问题引入： ◆小魔术：带领学生利用电流热效应使导体丝发热， 进而“引爆气球”。 同学们猜想，老师如何通过开关远程引爆这只气 球的。 ◆探究活动1： 学生利用实验桌上的发热电阻丝结合电池、导线 点燃火柴，亲身体验电流的热效应。 5号电池电池盒镍镉合金丝火柴 学生 代表 参与 进行 实验 引课、激发 学生学习兴趣。 亲身体验， 激发兴趣。 二、探究 新知一、电流的热效应 定义：电流通过导体时，电能转化成内能，这种现象 叫做电流的热效应。 ◆教师演示1：电炉丝通电后发热，呈红赤状态，那 么与之相连的导线呢？摸摸看。 观察、 交流、 回答 设置认知冲 突，将课程引向 重点。
请大家在镍镉合金丝旁串联一段铜丝连入电路，能否 点燃火柴？用手摸一摸。 镍镉合金丝铜丝 二、焦耳定律 表述：电流通过导体所产生的热量，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。 ◆探究活动2： 将电阻大小不同的镍镉合金丝串联，用它们各自 点燃火柴，比较哪个更快？ ◆探究活动3： 利用“焦耳定律探究仪器”，简单观察液柱升高情 况，探寻I、t一定时，Q与R的关系。 让学生根据实验数据归纳电热Q与R的关系。 ◆探究活动4： 利用“焦耳定律探究仪器”，简单观察液柱升高情 况，探寻R、t一定时，Q与I的关系。 思考、 实验、 总结 进行 实验、 采集 数据 课程难点， 利用二次函数曲 线辅助理解二次 方关系。
让学生根据实验数据归纳电热Q与I的关系。 (利用已采集好的实验数据，让学生归纳Q与t的关 系) 科学家生平： 焦耳(James Prescott Joule，1818～1889)，英 国物理学家。一生致力于实验研究。用近40 年的时 间做400 多次实验，研究热和功的关系。根据 测量电流通过电阻放出的热量，提出焦耳定律。他的 研究为能量守恒定律的建立奠定了基础。为了纪念他 对科学发展的功绩，能量和功的单位被命名为“焦 耳”(J)。 三、电热的利用和防止 1．电热的利用：吹风机、孵蛋器。 听讲、 回答 问题 渗透情感态 度价值观。 拆解吹风机 激发学生兴趣。
电功、电功率和焦耳定律 电能和电功 1、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， 常用单位kW·h（俗称度），IkW·h=3.6×106J。 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。 误区提醒 正确使用电功公式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以及蓄电池电路，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，则通过导体的电流多大？ 洗衣机工作0.5小时，电流做功3.6×106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物理量。 单位为：瓦特，符号为W，常用单位还有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）。由于初中研究的 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。
误区提醒 1、比较串连电路中两电阻的电功率时，因电流处处相等，一般使用P=UI 计算 2、在并联电路中，由于各支路两端电压相等，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，如果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端的电压是（ ） A. 9.4V B. 10.8V C. 18V D. 27V 一只电灯上标着“220V, 100W ”,若把它接入110伏的电源两端, 下面说法中正确的是： ( ) A 、它的额定功率变为原来的一半； B 、通过它的电流强度变为原来的一半； C 、它的电阻变为原来的1/4； D 、它的实际功率变为原来的1/2。 下列判断中正确的是（ ） A ．根据P=I 2R 可知，电阻越大，电功率也越大 B ．根据P=UI 可知，同一导体两端的电压越小，电功率也越小 C ．根据P=R U 2 可知，电阻越大，电功率反而越小 D ．根据P=t W 可知，电流做功越多，电功率也越大 两只灯泡串联在电路中，其中一只灯亮，另一只不亮，原因可能是（ ） A ．两只灯泡相比较，流过不亮的灯泡的电流较小 B ．不亮的灯泡的灯丝断了 C ．两只灯泡相比较，亮的灯泡电阻太小 D ．两只灯泡相比较，不亮的灯泡电阻太小 额定电压相同的甲、乙两盏电灯，其额定功率之比为5：3，如果将它们串联接入电压与额定电压相同的电路中，下列叙述正确的是（ ） A ．两灯实际消耗功率之比为5:3 B ．两灯都能正常发光 C ．两灯实际通过电流之比为3:5 D ．两灯实际电压之比为3:5 R1、R2两个电阻并联后接入电路中，它们的电功率之比P1:P2=9:4，则R1、R2两个电阻阻值之比是( ) A.9:4 B.4:9 C.3:2 D.2:3 一个标有“4V ，2W ”字样的灯泡，给它两端加2V 电压时，不考虑温度对它电阻的影响，则( ) A.此时灯泡中电流为0.5A B.此时灯泡中电流为1A C.此时灯泡的实际功率为0.5W D.此时灯泡的实际功率为1W
知识点 一、电功 电功是指电流在一段时间里所作的功, 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 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 电功率P 的单位是瓦特，简称瓦，符号 对于由电源和用电器组成的闭合回路， 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 =1 ； =IU 外+IU 内=卩外+P 内 电源输出功率：是指电源工作时内外电路输出的功率 2 P 外=IU 外=I ; -I r=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 2 U 内 内 =IU 内=I r= 二卩总-P 外 r 电功和电功率 焦耳定律 W=I 2 Rt=U 2 -i R 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。 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。 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、 比。公式表示 2 Q=I Rt 使用上式时应注意统一单位： 电流I 的单位是安，电阻 秒，热量Q 的单位是焦。 般用电器铭牌上标明的电 它等于用电器两端的实际电 导体的电阻和通电时间成正 R 的单位是欧，时间t 的单位是 它是电转化为其他形式能的多少的量度。 用公式 W 其功率问题可以从电源和用电器两方面来认 识。
电功和电功率焦耳定律·典型例题解析 【例1】不考虑温度对电阻的影响，一个“220V 40W”的灯泡，下列说法正确的是 [ ] A．接在110V的线路上的功率为20W B．接在110V的线路上的功率为10W C．接在440V的线路上的功率为160W D．接在55V的线路上的功率为2.5W 解析：P＝U2/R可知，对R一定的用电器P与U2成正比，所以BD正确． 点拨：利用比例法解答实际功率的习题是一种常用的方法． 【例2】对计算任何类型的用电器的电功率都适用的公式是 [ ] A．P＝I2R B．P＝U2/R C．P＝UI D．P＝W/t 解析：D是定义式，C是通过定义式推导而得，而A、B都是通过欧姆定律推导，所以A、B只适用于纯电阻电路．选CD． 点拨：通过该道题理解电流做功的过程，即是电能转化成其他形式能的过程．要区分电功率和热功率以及电功和电热． 【例3】一台电动机额定电压为220V，线圈电阻R＝0.5Ω，电动机正常工作时通过电动机线圈的电流强度为1A．当电动机正常工作10min，求：(1)消耗的电能？(2)产生的热量？(3)输出的机械能？ 点拨：区分电功和电热的求法，以及二者的关系． 参考答案：(1)1．32×105J (2)300J (3)1.29×105 【例4】一个电阻为20Ω的导体，当它每通过3C电量时，电流做功18J，那么此导体所加的电压为________V，通过3C电量的时间为________s．点拨：可利用公式W＝qU和欧姆定律U＝IR及I＝q/t求解． 参考答案：6V 10s 跟踪反馈 1．用户保险丝允许通过的最大的电流一般都不大，(几个安培)如果电路中接入1KW以上的用电器，通过计算说明为什么保险丝会被烧断？ 2．一台电动机，电枢电阻为0.5Ω，加在电动机两端的电压是220V，当电动机正常运转时电流强度为20A，则每分钟有多少焦耳的机械能输出？ 3．白炽灯的灯丝断了以后，轻摇灯泡将断了的灯丝搭上后，其亮度比原来________，(填亮、暗)是什么原因？________． 4．一个标有“110V 10W”的灯泡，求：(1)它的电阻(2)如果接在110V的
【最新整理，下载后即可编辑】 第七章恒定电流 第1讲欧姆定律电阻定律 电功率及焦耳定律1．下列说法中正确的是( )． A．由R＝U I知道，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U I反映了导体阻碍电流的性质，即电阻R＝ U I C．通过导体电流越大，电阻越小 D．由I＝U R知道，通过同一段导体的电流跟加在它两端的电 压成正比 解析 答案BD 2．有一段长1 m的电阻丝，电阻是10 Ω，现把它均匀拉伸到长为5 m，则电阻变为( )． A．10 Ω B．50 Ω C．150 Ω D．250 Ω
解析电阻丝无论怎样拉长其体积不变，但随着长度增加，截面面积在减小，即满足V＝Sl关系式．把电阻丝由1 m均匀 拉伸到5 m时，截面面积变成原来的1 5 ，由电阻定律R＝ρ l S可 知电阻变成原来的25倍，D正确． 答案 D 3．把两根电阻相同的电热丝先串联后并联分别接在内阻不计的同一电源上，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∶1 C．4∶1 D．1∶4 解析串联后电阻为R1＝2r，产生的热量为Q1＝U2 R 1 ·t串＝ U2 2r·t 串 ；并联后电阻为R2＝ r 2 ，产生的热量为Q2＝ U2 R 2 ·t并＝ U2 r 2 ·t并，若要Q1＝Q2，所以有t串∶t并＝4∶1. 答案C 4．两根材料相同的均匀导线A和B，其长度分别为L和2L，串联在电路中时沿长度方向电势的变化如图1所示，则A和B 导线的横截面积之比为( )．
图1 A．2∶3 B．1∶3 C．1∶2 D．3∶1 解析由题图可知两导线电压降分别为U A＝6 V，U B＝4 V； 由于它们串联，则3R B＝2R A；由电阻定律可知R A R B＝ L A S B L B S A，解 得S A S B＝ 1 3 ，选项B正确． 答案 B 5．电位器是变阻器的一种．如图2所示，如果把电位器与灯泡串联起来，利用它改变灯的亮度，下列说法正确的是( )． 图2 A．连接A、B使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗 B．连接A、C使滑动触头逆时针转动，灯泡变亮 C．连接A、C使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗 D．连接B、C使滑动触头顺时针转动，灯泡变亮 解析根据电位器结构和连线可知：连接A、B使滑动触头顺时针转动时回路电阻增大，回路电流减小，灯泡变暗，A正确；
第二节电功率 第一课时电功率的理解和简单应用 【重要知识点及考点】 1.电功率 （1）定义：在单位时间内消耗的电能叫做电功率，用P表示。 （2）意义：用来表示电流做功的__________。 （3）单位：a.国际单位：_________，简称_________，符号W。 b.常用单位：_________，符号kw，1kw=_______W。 （4）计算式：P=_______=_______。 2.千瓦时的来历 （1）千瓦时是电能单位，而千瓦是电功率的单位，二者的意义完全不同。 （2）1千瓦时是功率为1千瓦的用电器正常工作一小时消耗的电能。 【课后作业】 1、有几位同学对电功率这个概念，有以下几种理解，你认为正确的是（） A．电功率是表示电流通过用电器时做功多少的物理量 B．电功率是表示电流通过用电器时做功快慢的物理量 C．电功率大的用电器工作时消耗的电能一定多 D．电功率大的用电器工作时所用的时间一定少 2、在如图所示的物理学家中，以其名字命名为电功率单位的是（） 3、下列单位中，哪个不是电功率单位（） A．J/s B．W C．kW?h D．V?A 4、甲乙两个电扇，甲的电功率比乙的大，则说明（） A．甲做的功一定比乙多 B．甲做功用的时间一定比乙短 C．甲做功比乙做功快 D．甲做功用的时间一定比乙长 5、对如图电能表表盘提供的信息解读错误的是（） A．接在这个电能表上的用电器总功率不能超过2200W B．该电能表应该在220V的电路中使用 C．该电能表转盘转过600转，接在这个电能表上的用电器消耗的电 能是3.6×106J D．该电能表的额定最大电流为20A 6、小明的新家中有150W的电视机一台，300W的洗衣机一台，100W的电冰箱一台，2200W 的柜式空调机一台，250W的电脑一台，800W的电饭锅一只，40W的照明灯8盏，则安装电能表时，选用以下哪一种电能表最合适（） A．220V 5A B．220V 15A C．220V 20A D．220V 10A 7、电功率是表示电流做功__________的物理量；某用电器工作时的实际功率为10W，10W 的意义是电流通过该用电器每秒做功__________． 8、某台机器的铭牌上标有5kW，合__________W，表示的物理意义是____________________，这台机器在1h内做的功是__________J． 9、商场中，一位顾客和一位卖微波炉的售货员出现了不同意见．售货员说微波炉很省电，用它加热食品花不了多少电费；顾客说微波炉很费电，他家的微波炉一开就“烧保险”．他们是从不同角度来说的，其中顾客所说的角度是指微波炉加热食品时__________（填“电能”或“电功率”）比较大． 10、小羽发现家里电能表的示数在3h内的变化如图所示，则他家在这 段时间内用电为_______kW?h，用电器消耗的实际功率是_______W． 12、活中的作用越来越重要，频繁的使用会导致它的电能消耗很快，当 手机“电量”所剩无几时，通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间，这是通过以
§4.2电功电功率焦耳定律 在我国，电力公司每个月都要向各个家庭收取一定的电 费。你知道收取电费是以什么为依据的？是依据各家使用电压 的高低？电流的大小？还是其它的什么因素？ 你看到过我们家附近安装的一个与右图相似的电表吗？ 你知道这个电表测量的是什么吗？对了，它就是测量各个家庭 消耗的电能的。 那么，你知道消耗的电能的多少与哪些因素有关呢？下面 我们接着学习： o电功 o电功率 o焦耳定律 电功 电流通过白炽灯时，白炽灯发热发光，这是电能转化为热力学能；电流通过电风扇时，电风扇转动起来，并伴随着温度升高的现象，这是电能转化为机械能和热力学能；电流通过电解槽时，电解液会发生电解和化学变化，并伴随着温度升高的现象，这是电能转化为化学能和热力学能． 以上这些电能转化为其他形式能的过程就是电流做功的过程，电流做功的多少等于电能转化为其他形式能的数量。所谓电流做功,实质上是导体中的电场对自由电荷的静电力在做功。自由电荷在静电力作用下做定向移动，结果电荷的电势能减小，其他形式的能增加。 如果导体两端的电压为U，通过导体横截面的电荷量为q，如下图所示：
根据上一章学习的静电场知识，可知电功 W = qU = UI t 在国际单位制（SI）中，电功的单位是J 。在日常生活中，我们常用的电功的单位还有kW · h （千瓦·时），即“度”． 1 度= 1 kW · h = 3.6 × 106 J 电功率 我们家中有很多电器，都会消耗电能，但它们消耗电能的快慢程度一般是不同的。以电灯为例，不同的灯泡正常发光时明暗程度是不同的。一般来说，同一类型的明亮的灯泡消耗电能快，暗淡的灯泡消耗电能慢。如何来描写电器消耗电能的快慢程度呢？ 为了表示电流通过某段电路做功的快慢程度，我们用比值定义法定义一个新的物理量．电流所做的功跟完成这些功所用时间的比值叫做电功率，通常用P表示．即 一个100 W的灯泡，10 小时消耗 1 度电；一个40 W的灯泡，25 小时消耗 1 度电。 将W = UIt 代入上式，可得 P = UI 可见，一段电路上的电功率等于这段电路两端的电压和电路中的电流的乘积．在国际单位制中，电功率的单位是 W （瓦）。 一般家用电器的铭牌上都标明了该电器的电功率。下图就是一台电视机的铭牌，你能从上面了解到它的电功率的大小吗？
初三物理综合复习电功 电功率 焦耳定律 一. 选择题； 1. 把标有“220V ，40W ”和“220V ，15W ”的甲、乙两盏灯串联接在220V 电压下，则下面分析正确的是（ ） A. 两盏灯的总功率等于55W B. 两盏灯的总功率小于15W C. 甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率 D. 乙灯的实际功率大于甲灯的实际功率 2. 甲、乙两电炉并联在同一电源上，各有开关控制，甲炉电阻是乙炉的4倍，要两电炉产生同样多的热量则应：（ ） A. 甲通电时间是乙的4倍 B. 乙通电时间是甲的4倍 C. 甲、乙通电时间一样长 D. 不知道额定电压无法比较 3. 一个电热器电阻为R ，当它两端电压为U ，通过时间t 消耗电能为W ，若使它消耗的电能为4W ，下列方法正确的是（ ） A. 电阻R 不变，电压U 不变，通电时间t 变为原来的2倍 B. 电阻R 减半，电压U 增大1倍，通电时间t 不变 C. 电阻R 不变，电压U 增大1倍，通过时间t 不变 D. 电阻R 减半，电压U 不变，通电时间t 不变 4. 有两个灯泡，1L 标有“6V ，3W ”的字样，2L 没有标记测得2L 电阻为Ω6，把它们串联在电路中，两灯均正常发光，那么该电路两端电压和2L 的电功率分别是（ ） A. 12V ，3W B. 12V ，1.5W C. 9V ，3W D. 9V ，1.5W 5. 小红家的电表允许通过的最大电流是10A ，她家有4个标有“220V ，60W ”的灯泡，1个标“220V ，1000W ”的热水器1台，制冷时耗电140W 的电冰箱和一台耗电80W 的电视机，则（ ） A. 所有用电器可以同时使用 B. 除热水器外其他用电器可以同时使用 C. 关闭电视机后其他用电器可以同时使用 D. 电冰箱制冷时，其他用电器不能同时使用 6. 下列情况中，能判定电路两端电压为220V 的是（ ） A. 每通过1C 的电量，电流做功220J B. 通电时间为1s 时，通过电量220C C. 通电时间为1s 时，电流做功为220J D. 每通过220C 电量，电流做功为1J 7. 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并串t t :为（ ） A. 1:1 B. 1:2 C. 1:4 D. 4:1 8. 两根阻值比为2:1:21=R R 的电阻丝通过的电流之比1:2:21=I I ，在相同的时间内，它们所放出的热量之比21:Q Q 为（ ） A. 1:1 B. 2:1 C. 1:2 D. 1:4 9. 两只灯泡串联在电路中，其中一只亮，另一只不亮，这原因可能是（ ） A. 不亮的灯泡灯丝断了或接触不良 B. 两灯相比，不亮的灯泡其电阻太小
2.5焦耳定律 【教学目标】 （一）知识与技能 1、理解电功的概念，知道电功是指电场力对自由电荷所做的功，理解电功的公式，能 进行有关的计算。 2、理解电功率的概念和公式，能进行有关的计算。 3、知道电功率和热功率的区别和联系。 （二）过程与方法 通过推导电功的计算公式和焦耳定律，培养学生的分析、推理能力。 （三）情感、态度与价值观 通过电能与其他形式能量的转化和守恒，进一步掌握能量守恒定律的普遍性。 【教学重点】 电功、电功率的概念、公式；焦耳定律、电热功率的概念、公式。 【教学难点】 电功率和热功率的区别和联系。 【教学过程】 （一）复习 1.串并联电路的性质。 2.电流表的改装。 （二）进行新课 1、电功和电功率 教师：请同学们思考下列问题 （1）电场力的功的定义式是什么? （2）电流的定义式是什么? 学生：（1）电场力的功的定义式W=qU q （2）电流的定义式I= t 教师：投影教材图2.5-1（如图所示） 如图所示，一段电路两端的电压为U，由于这段电路两端有 电势差，电路中就有电场存在，电路中的自由电荷在电场力的作
用下发生定向移动，形成电流I ，在时间t 内通过这段电路上任一横截面的电荷量q 是多少? 学生：在时间t 内，通过这段电路上任一横截面的电荷量q =It 。 教师：这相当于在时间t 内将这些电荷q 由这段电路的一端移到另一端。在这个过程中，电场力做了多少功？ 学生：在这一过程中，电场力做的功W =qU =IUt 教师：在这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，简称电功。 电功： （1）定义：在一段电路中电场力所做的功，就是电流所做的功，简称电功. （2）定义式：W =UIT 教师：电功的定义式用语言如何表述？ 学生：电流在一段电路上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。 教师：请同学们说出电功的单位有哪些？ 学生：（1）在国际单位制中，电功的单位是焦耳，简称焦，符号是J. （2）电功的常用单位有：千瓦时，俗称“度”，符号是kW ·h. 说明：使用电功的定义式计算时，要注意电压U 的单位用V ，电流I 的单位用A ，通电时间t 的单位用s ，求出的电功W 的单位就是J 。 教师：在相同的时间里，电流通过不同用电器所做的功一般不同。例如，在相同时间里，电流通过电力机车的电动机所做的功要显著大于通过电风扇的电动机所做的功。电流做功不仅有多少，而且还有快慢，为了描述电流做功的快慢，引入电功率的概念。 （1）定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率。用P 表示电功率。 （2）定义式：P =t W =IU （3）单位：瓦（W ）、千瓦（kW ） ［说明］电流做功的“快慢”与电流做功的“多少”不同。电流做功快，但做功不一定多；电流做功慢，但做功不一定少。 2、焦耳定律 教师：电流做功，消耗的是电能。电能转化为什么形式的能与电路中的电学元件有关。在纯电阻元件中电能完全转化成内能．．．．．．． ，于是导体发热。 设在一段电路中只有纯电阻元件，其电阻为R ，通过的电流为I ，试计算在时间t 内电
电功电功率焦耳定律 一. 1. 把标有“220V ，40W ”和“220V ，15W ”的甲、乙两盏灯串联接在220V 电压下，则下面分析正确的是 A. 两盏灯的总功率等于55W B. 两盏灯的总功率小于15W C. 甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率 D. 乙灯的实际功率大于甲灯的实际功率 2. 甲、乙两电炉并联在同一电源上，各有开关控制，甲炉电阻是乙炉的4倍，要两电炉产生同样多的热量则应： A. 甲通电时间是乙的4倍 B. 乙通电时间是甲的4倍 C. 甲、乙通电时间一样长 D. 不知道额定电压无法比较 3. 一个电热器电阻为R ，当它两端电压为U ，通过时间t 消耗电能为W ，若使它消耗的电能为4W ，下列方法正确的是 （ ） A. 电阻R 不变，电压U 不变，通电时间t 变为原来的2倍 B. 电阻R 减半，电压U 增大1倍，通电时间t 不变 C. 电阻R 不变，电压U 增大1倍，通过时间t 不变 D. 电阻R 减半，电压U 不变，通电时间t 不变 4. 有两个灯泡，1L 标有“6V ，3W ”的字样，2L 没有标记测得2L 电阻为Ω6，把它们串联在电路中，两灯均正常发光，那么该电路两端电压和2L 的电功率分别是 （ ） A. 12V ，3W B. 12V ，1.5W C. 9V ，3W D. 9V ，1.5W 5. 小红家的电表允许通过的最大电流是10A ，她家有4个标有“220V ，60W ”的灯泡，1个标“220V ，1000W ”的热水器1台，制冷时耗电140W 的电冰箱和一台耗电80W 的电视机，则 （ ） A. 所有用电器可以同时使用 B. 除热水器外其他用电器可以同时使用 C. 关闭电视机后其他用电器可以同时使用 D. 电冰箱制冷时，其他用电器不能同时使用 6. 下列情况中，能判定电路两端电压为220V 的是 （ ） A. 每通过1C 的电量，电流做功220J B. 通电时间为1s 时，通过电量220C C. 通电时间为1s 时，电流做功为220J D. 每通过220C 电量，电流做功为1J 7. 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并串t t :为 （ ） A. 1:1 B. 1:2 C. 1:4 D. 4:1 8. 两根阻值比为2:1:21=R R 的电阻丝通过的电流之比1:2:21=I I ，在相同的时间内，它们所放出的热量之比21:Q Q 为 （ ） A. 1:1 B. 2:1 C. 1:2 D. 1:4 9. 两只灯泡串联在电路中，其中一只亮，另一只不亮，这原因可能是 （ ） A. 不亮的灯泡灯丝断了或接触不良 B. 两灯相比，不亮的灯泡其电阻太小 C. 两灯相比，不亮的灯泡其电阻太大 D. 两灯相比，通过不亮灯泡的电流较小 10. 如图所示，电压U 保持不变，当开关断开时，1R 消耗的电功率为1P ，当开关闭合时1R 消耗的电功率1P '，则 （ ） A. 1P P =' B. 11P P >' C. 11P P <' D. 无法比较 S R 1 R 2U V A a b P
焦耳定律 1．电流通过导体时导体要发热，电能要转化为，这个现象叫做． 2．在电流相同，时间相同的情况下，越大，产生的热量越多． 3．电炉丝通过导线连接到电路中，电炉丝热得发红，而导线却不怎么热，是因为电炉丝和 导线联，通过它们的相等，但电炉丝的电阻比导线的电阻，由公式可以知道，在相同时间内电炉丝产生的热量比导线产生的热量，所以电炉丝热得发红，而导线却不怎么热． 4．我们可以利用电流的热效应做成各种电热器．这些电热器的发热部分都是利用较大，较高的材料制作的． 5．下列情况利用电流热效应的是( A．利用排气扇通风换气 B．夏天家用电器长时间不使用，要通电来驱潮 C．电脑主机上安装小电风扇 D．电脑显示器安装散热窗 6．如图所示，电源电压为6 V，R 1阻值为10Ω，R 2阻值为20Ω R1与R 2的连接方式为联．闭合开关，电流表的示数为 A，通电30 s 电阻R 1产生的热量为J．
7．甲、乙两电热器电流之比为2：3，在相同时间内，甲、乙两电热器放热之比为5：4，那么它们的电阻之比为( A 15：8 B．10：12 C．45：16 D．16：45 8．一台"220 V 60W’的电扇，一盏"220 V 60 W”的白炽灯，一个“220 V 60 W”的电热器同时接在220 V的电压下，在相同时间内，它们产生的热量( A ．电扇最多 B．白炽灯最多 C ．电热器最多 D．一样多 9．通过甲、乙两个电熨斗的电流之比为2：1，它们的电阻之比为3：2。那么电能转化成热能时功率之比为( A．2：1 B．6：1 C．3：1 D．条件不足，无法判断 10．如图所示是额定电压为220 V的理发用电吹风机的典型电路．其中电热丝通电 后可以发热，电动机通电后可以送风 (1要送热风，选择开关应放在位置，要送冷风，选择开关应放在位置．( 填
欧姆定律；电功电功率焦耳定律 __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ 1．理解电功、电功率的概念，公式的物理意义。了解实际功率和额定功率。 2．了解电功和电热的关系。了解公式Q=I2Rt（P=I2R）、Q=U2t/R（P=U2/R）的适应条件。 3．知道非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系，电功大于电热。 4．能运用能量转化与守恒的观点解决简单的含电动机的非纯电阻电路问题。 一、电功 电功，电功率、电热是本章书的重要概念，也是学生学习的难点，教学过程中必须给以足够的重视。 1.复习电场力做功：W=U q，U为电场中两点间电势差，在电路中即为导体两端电压，q为电量，电路中为流过导体截面电量。 2.电功：电流做的功简称电功。导体两端加上电压，导体内建立电场，在电场力作用下自由电子定向移动，形成电流，电场力做功，又说成电流做功。 W=UI t，电流在一段电路上所做的功，跟这段电路两端电压、电路中的电流强度和通电时间成正比。 3.电流做功，把电能转化为其它形式的能 (1)电流通过纯电阻（电灯，电炉子等）电路做功，把电能转化为内能。 (2)电流通过电解液做功，把电能转化为化学能。 (3)电流通过电动机做功，把电能一部分转化为内能，一部分转化为机械能。 二、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电功率，用p 表示电功率则 ，p 的单位： 瓦特W ，U ：伏特V I ：安培A 。 2.物理意义：电功率表示电流做功的快慢，亦为单位时间电流做的功。灯越亮电功率越大。 3.额定电压：用电器安全正常工作的最大电压。日常照明灯泡额定电均为220V ，机床上用的灯泡额定电压为 36V 。 额定功率：用电器安全正常工作的最大功率。照明灯泡上标有220V 60W ，60W 即为额定电功率。额定电功率是根据用电器自身结构而决定的。 4.注意区别额定功率和实际功率。 实验：把“220V 30W ”和“220V 100W ”的灯泡并联在220V 电路上和串联后接入220V 电路上，观察灯泡发光情况，并接在220V 电路上时，两个灯的电压都是额定电压，电功率均为额定功率，100W 的灯比30W 的灯亮很多，串联后接在220V 电路上，观察到的现象是两个灯都不如并联时亮，且30W 灯比100W 灯亮，由此可知：①两个灯的电功率都不是额定功率，都小于额定功率，应称为实际消耗功率，②额定功率大的灯实际消耗功率不一定大，应由灯两端实际电压和流过灯的实际电流决定。 三、焦耳定律 1.定义：电流通过导体产生的热量，跟电流强度的平方、导体电阻和通电时间成正比 即：Q=I 2 R t 单位：Q ：焦耳J I ：安培A R ：欧姆Ω t 秒s 2.纯电阻电路 电路中只含有纯电阻元件，电动W=UI t =Q ∵U=IR ∴Q=I 2Rt=，注意：此关系只适用纯电阻电路。 电流通过纯电阻电路做功，把电能转化为内能，而产生热量，电功又称为电热。 3.含有电动机的电路，不是纯电阻电路。电功W=UI t 电流通过电动机做功，把电能一部分转化为内能，绝大部分转化为机械能。 电动机线圈有电阻R ，电流通过而产生热，Q=I 2 R t 不等于UI t ，而只是UI t 的一部分。原因是对于非纯电阻U ≠IR 且U>IR 。 转化为机械能部分：UI t －I 2 R t =转化的机械能 即电动机输出的机械能。 实际需要更多的是：发热功率：I 2 R 转化为机械能功率UI －I 2 R ，目前是我们计算电动输出机械功率的唯一方法。 4.含有电解液的电路：电流做功把电能转化为化学能 电流做功可把电能转化为内能、机械能、化学能等，只有把电能转化为内能的电功叫电热，转化其它形式能均不能称为电热。 p t W =UI U 2 R t
九年级物理综合复习电功 电功率 焦耳定律 一. 选择题； 1. 把标有“220V ，40W ”和“220V ，15W ”的甲、乙两盏灯串联接在220V 电压下，则下面分析正确的是（ ） A. 两盏灯的总功率等于55W B. 两盏灯的总功率小于15W C. 甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率 D. 乙灯的实际功率大于甲灯的 实际功率 2. 甲、乙两电炉并联在同一电源上，各有开关控制，甲炉电阻是乙炉的4倍，要两电炉产生同样多的热量则应：（ ） A. 甲通电时间是乙的4倍 B. 乙通电时间是甲的4倍 C. 甲、乙通电时间一样长 D. 不知道额定电压无法比较 3. 一个电热器电阻为R ，当它两端电压为U ，通过时间t 消耗电能为W ，若使它消耗的电能为4W ，下列方法正确的是（ ） A. 电阻R 不变，电压U 不变，通电时间t 变为原来的2倍 B. 电阻R 减半，电压U 增大1倍，通电时间t 不变 C. 电阻R 不变，电压U 增大1倍，通过时间t 不变 D. 电阻R 减半，电压U 不变，通电时间t 不变 4. 有两个灯泡，1L 标有“6V ，3W ”的字样，2L 没有标记测得2L 电阻为 6，把它们串联在电路中，两灯均正常发光，那么该电路两端电压和2L 的电功率分别是（ ） A. 12V ，3W B. 12V ，1.5W C. 9V ，3W D. 9V ，1.5W 5. 小红家的电表允许通过的最大电流是10A ，她家有4个标有“220V ，60W ”的灯泡，1个标“220V ，1000W ”的热水器1台，制冷时耗电140W 的电冰箱和一台耗电80W 的电视机，则（ ） A. 所有用电器可以同时使用 B. 除热水器外其他用电器可以同时使用 C. 关闭电视机后其他用电器可以同时使用