电功、电功率、_电能、电热之间的区别联系

《电功电功率》知识清单一、电功电功，简单来说，就是电流所做的功。

电流通过各种用电器时，会将电能转化为其他形式的能，这个转化的过程就是电流做功的过程。

电功的单位是焦耳（J），在日常生活中，我们常用“度”来计量电功，1 度＝ 1 千瓦时（kW·h）。

电功的计算公式为：W ＝ UIt ，其中 W 表示电功，U 表示电路两端的电压，I 表示通过电路的电流，t 表示通电时间。

例如，一个灯泡两端的电压是 220V，通过的电流是 05A，通电 10分钟，我们可以先把 10 分钟换算成 600 秒，然后计算电功：W ＝220V×05A×600s ＝ 66000J 。

如果知道电功率 P 和通电时间 t ，电功还可以用公式 W ＝ Pt 来计算。

电功的大小与电压、电流和通电时间都有关系。

在电压和电流不变的情况下，通电时间越长，电流做的功越多；在通电时间相同的情况下，电压越大，电流越大，电流做的功就越多。

二、电功率电功率是表示电流做功快慢的物理量。

它等于单位时间内电流所做的功。

电功率的单位有瓦特（W）、千瓦（kW）等。

电功率的计算公式有：P ＝ UI ，其中 P 表示电功率。

如果用电器的电阻为 R ，那么电功率还可以用公式 P ＝ U²/R 或者P ＝ I²R 来计算。

例如，一个电阻为484Ω 的灯泡，接在 220V 的电路中，它的电功率可以用 P ＝ U²/R 来计算，即 P ＝（220V）²÷484Ω ＝ 100W 。

在串联电路中，电流处处相等，电阻越大的用电器，其电功率越大；在并联电路中，各支路两端的电压相等，电阻越小的用电器，其电功率越大。

三、额定电压、额定功率和实际功率用电器正常工作时的电压叫做额定电压，在额定电压下工作时的功率叫做额定功率。

用电器在实际电压下工作时的功率叫做实际功率。

例如，一个灯泡上标有“220V 100W”，其中“220V”就是额定电压，“100W”就是额定功率。

功率在电力系统和电子工程中有着不同的分类和相互关系，主要涉及到的是有功功率（Active Power）、无功功率（Reactive Power）和视在功率（Apparent Power），以及在某些场合提到的电热功率（Thermal Power）和电功率（Electrical Power）。

下面是它们之间的关系：1. 有功功率(P):- 有功功率是实际做有用工作的那部分功率，它是消耗能量并转化为其他形式能量（比如热能、机械能等）的部分。

- 计算公式为P = UI cos(φ)，其中U 是电压，I 是电流，φ 是功率因数角（即电流与电压之间的相位差）。

2. 无功功率(Q):- 无功功率是维持磁场、存储和释放电场能量的过程，它并不直接做功，但在交流电路中必不可少。

- 计算公式为Q = UI sin(φ)。

3. 视在功率(S):- 视在功率是电压和电流的乘积，即S = UI，它代表了电源供给的总功率，无论是否真正转化为有用的能量。

- 视在功率、有功功率和无功功率之间的关系可以用功率三角形来表示，满足勾股定理：S² = P² + Q²。

4. 电功率与电热功率:- 在纯电阻电路中（如电热器、白炽灯等），电功率完全转化为热能，因此电功率等于电热功率，即P = I²R 或P = U²/R（其中R 是电阻）。

- 在非纯电阻电路中（如电动机、变压器等含有电感或电容的电路），电功率除了转化为热能外，还有一部分转化为其他形式的能量（如机械能、磁场储能等），因此电功率大于电热功率。

5. 额定功率:- 额定功率通常指的是设备在正常运行条件下能长时间连续工作的最大功率值，它既可以指有功功率，也可以指视在功率，具体取决于设备类型和规定标准。

综上所述，功率之间的关系体现在它们在电路中的作用和转换效率，以及在不同类型的电路中如何分布和转化。

在分析电路性能和效率时，这些功率参数都是非常重要的概念。

电能、电功和电功率是描述电的性质和相关概念的术语，它们之间的区别如下：
1. 电能（Electric Energy）：电能是指电荷在电场中具有的能量。

它是电力系统中的一种能量形式，用于描述电流所携带的能量。

单位为焦耳（J）或千瓦时（kWh）。

它可以用来做有用的工作，如驱动电动机、供电等。

2. 电功（Electric Work）：电功是指电路中的电流通过电压产生的功。

当电流通过电场变化（电压）时，将会产生对电荷的作用力，从而做功。

电功的单位是焦耳（J），可以表示为W = V × Q，其中W为电功，V为电压，Q为电荷量。

3. 电功率（Electric Power）：电功率是指单位时间内完成的电功。

它表示电流对电压的转换效率，即电能转化为电功的速率。

电功率的单位是瓦特（W），可以表示为P = W / t，其中P为电功率，W为电功，t为时间。

简而言之，电能是电荷在电场中的能量，电功是电流通过电压所产生的功，而电功率则是单位时间内完成的电功。

电能可以用来做有用的工作，而电功和电功率则是描述电流所产生功效的量化指标。

电功、电热、电功率和热功率1．电功是电能转化为其他形式能的量度，电热是电能转化为内能的量度． 计算电功时用公式W ＝IUt ，计算电热时用公式Q ＝I 2Rt .2．从能量转化的角度来看，电功和焦耳热之间的数量关系是W ≥Q 、UIt ≥I 2Rt .(1)纯电阻电路：如电炉等构成的电路，电流做功将电能全部转化为内能，此时有W ＝Q .计算时可任选一公式：W ＝Q ＝Pt ＝I 2Rt ＝UIt ＝U 2Rt . (2)非纯电阻电路：如含有电动机、电解槽等的电路，电流做功除将电能转化为内能外，还转化为机械能、化学能等，此时有W >Q .电功只能用公式W ＝UIt 来计算，焦耳热只能用公式Q ＝I 2Rt 来计算．对于非纯电阻电路，欧姆定律不再适用． 1、如图8所示的电路中，电源的输出电压恒为U ，电动机M 线圈 电阻与电炉L 的电阻相同，电动机正常工作，在相同的时间内， 下列判断正确的是( ) A ．电炉放出的热量与电动机放出的热量相等图8B ．电炉两端电压小于电动机两端电压C ．电炉两端电压等于电动机两端电压D ．电动机消耗的功率等于电炉消耗的功率解析 电炉是纯电阻，电动机是非纯电阻，由于电炉和电动机构成串联电路，二者的电流相等，则电炉两端电压小于电动机两端电压，又Q ＝I 2Rt ，故A 、B 正确，C 、D 错误． 答案 AB电功和电热的处理方法1.P ＝UI 、W ＝UIt 、Q ＝I 2Rt 在任何电路中都能使用．在纯电阻电路中，W ＝Q ，UIt ＝I 2Rt ，在非纯电阻电路中，W >Q ，UIt >I 2Rt .2．在非纯电阻电路中，由于UIt >I 2Rt ，即U >IR ，欧姆定律R ＝UI 不再成立．3．处理非纯电阻电路的计算问题时，要善于从能量转化的角度出发，紧紧围绕能量守恒定律，利用“电功＝电热＋其他能量”寻找等量关系求解．2、电阻R 和电动机M 串联接到电路中，如图9所示，已知电阻R 跟电动机线圈的电阻值相等，电键接通后，电动机正常工作，设电阻R 和电动机M 两端的电压分别为U 1和U 2， 经过时间t ，电流通过电阻R 做功为W 1，产生热量为Q 1，图9电流通过电动机做功为W 2，产生热量为Q 2，则有( ) A ．U 1<U 2，Q 1＝Q 2 B ．U 1＝U 2，Q 1＝Q 2 C ．W 1＝W 2，Q 1>Q 2D ．W 1<W 2，Q 1<Q 2答案 A解析 电动机是非纯电阻，其两端电压U 2>IR ＝U 1，B 错；电流做的功W 1＝IU 1t ，W 2＝IU 2t ，因此W 1<W 2，C 错；电流产生的热量由Q ＝I 2Rt 可判断Q 1＝Q 2，A 对，D 错． 3、如图5所示为一未知电路，现测得两个端点a 、b 之间的电阻 为R ，若在a 、b 之间加上电压U ，测得通过电路的电流为I ， 则该未知电路的电功率一定为( ) A ．I 2RB.U 2R图5C ．UID ．UI －I 2R答案 C解析 不管电路是否为纯电阻电路，电路的电功率一定为P ＝UI ，选项C 正确；只有电路为纯电阻电路时，才有P ＝UI ＝I 2R ＝U 2R，故A 、B 错误；而UI －I 2R 为电能转化为其他形式能的功率，故D 错误．4、在研究微型电动机的性能时，应用如图6所示的实验电路．调节滑动变阻器R 并控制电动机停止转动时，电流表和电 压表的示数分别为0.50 A 和2.0 V ．重新调节R 并使电动 机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A 图6和24.0 V ．则这台电动机正常运转时输出功率为 ( ) A ．32 W B ．44 W C ．47 W D ．48 W答案 A解析 当电动机停止转动时，此时电动机相当于一个纯电阻，所以由题中的两表读数，可以计算出电动机的内阻为r ＝UI ，代入数据得r ＝4 Ω，重新调节R 并使电动机恢复正常运转，根据题中的两表读数，计算出电动机的输出功率为P ＝UI －I 2r ，代入数据得P ＝32 W ，B 、C 、D 错误，A 正确．5、如图7所示，电源电动势E ＝8 V ，内电阻为r ＝0.5 Ω，“3 V ,3 W ”的灯泡L 与电动机M 串联接在电源上，灯泡刚好正常发光，电动机刚好正常工作，电动机的线圈电阻R 0＝1.5 Ω.下列说法中正确的 是( ) A ．通过电动机的电流为1.6 A图7B ．电源的输出功率是8 WC ．电动机消耗的功率为3 WD ．电动机的输出功率为3 W 答案 D解析 “3 V,3 W ”的灯泡L 与电动机M 串联，说明通过灯泡与电动机的电流相等，其电流大小为I L ＝P L U L ＝33A ＝1 A ；路端电压U ＝E －Ir ＝8 V －1×0.5 V ＝7.5 V ，电源的输出功率P 出＝UI ＝7.5×1 W ＝7.5 W ；电动机消耗的功率为P M ＝P 出－P L ＝7.5 W －3 W＝4.5 W ；电动机的热功率为P 热＝I 2L R 0＝12×1.5 W ＝1.5 W ；电动机的输出功率为P M－P 热＝4.5 W －1.5 W ＝3 W ；本题答案为D.6、如图9所示，一直流电动机与阻值R ＝9 Ω的电阻串联在电源上，电源电动势E ＝30 V ，内阻r ＝1 Ω，用理想电压表测出电动机 两端电压U ＝10 V ，已知电动机线圈电阻R M ＝1 Ω，则下列 说法中正确的是( )图9A ．通过电动机的电流为10 AB ．电动机的输入功率为20 WC ．电动机的热功率为4 WD ．电动机的输出功率为16 W 答案 BCD解析 由E ＝30 V ，电动机两端电压为10 V 可得R 和电源内阻上分担电压为20 V ，则I ＝209＋1A ＝2 A ，故A 错误；电动机输入功率P ＝UI ＝10 V ×2 A ＝20 W ，故B 正确；P 热＝I 2R M ＝4×1 W ＝4 W ，故C 正确；P 输出＝P －P 热＝20 W －4 W ＝16 W ，故D 正确． 7、一台小型电动机在3 V 电压下工作，用此电动机提升所受重力为4 N 的物体时，通过它的电流是0.2 A ．在30 s 内可使该物体被匀速提升3 m ．若不计除电动机线圈生热之外的能量损失，求： (1)电动机的输入功率；(2)在提升重物的30 s 内，电动机线圈所产生的热量；。

2025高考物理步步高同步练习必修3学习笔记第十二章 电能 能量守恒定律1 电路中的能量转化[学习目标] 1.理解电功、电功率、电热、热功率的概念，知道它们的区别与联系.2.知道纯电阻电路与非纯电阻电路的特点和区别，理解两种电路的能量转化关系．一、电功和电功率 1．电功(1)电流做功的实质是，导体中的恒定电场对自由电荷的____________在做功．电能转化为其他形式的能，是通过______________来实现的． (2)电功的计算公式：W ＝________. 单位：________，符号为________．常用的单位：千瓦时(kW·h)，也称“________”，1 kW·h ＝____________ J. 2．电功率(1)定义：电流在一段电路中所做的功与通电________之比． (2)公式：P ＝Wt＝________.(3)单位：________，符号为________． (4)意义：表示电流做功的________． 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________________成正比，跟导体的________及________________成正比． (2)表达式：Q ＝____________. 2．热功率(1)定义：____________内的发热量称为热功率． (2)公式：P 热＝I 2R .三、电路中的能量转化1．电动机消耗的功率P 电＝________. 2．电动机线圈电阻上的热功率P 热＝I 2R . 3．电动机输出功率P 机＝UI －I 2R .1．判断下列说法的正误．(1)电功率越大，表示电流做功越多．( )(2)电功W ＝UIt 可以用来计算所有电路中电流所做的功．( )(3)电热Q ＝I 2Rt 可以用来计算所有含有电阻的电路中产生的焦耳热．( )(4)电动机消耗的电能，一部分转化为机械能，一部分转化为线圈内阻上的电热．( ) (5)三个公式P ＝UI 、P ＝I 2R 、P ＝U 2R没有任何区别，它们表达相同的意义，所以三式中P 都是电功率．( )2．通过电阻R 的电流为I 时，在t 时间内产生的热量为Q ，若电阻为2R ，电流为I2，则在时间t 内产生的热量为________.一、电功和电热的理解 导学探究电吹风工作时，将电能转化为什么能？电熨斗工作时，将电能转化为什么能？知识深化 1．电功和电功率W ＝UIt 是电功的计算式，P ＝UI 是电功率的计算式，适用于任何电路． 2．电热和热功率Q ＝I 2Rt 是电热的计算式，P 热＝I 2R 是热功率的计算式，可以计算任何电路产生的电热和热功率． 3．电功和电热的关系 (1)在纯电阻电路中：①电功和电热相等，W ＝Q ＝UIt ＝U 2R t ＝I 2Rt ；②电功率和热功率相等，P 电＝P 热＝UI ＝I 2R ＝U 2R；③欧姆定律成立，由UIt ＝I 2Rt 得：I ＝UR .(2)在非纯电阻电路中：①电功大于电热，W ＝Q ＋W 其他，电功只能用W ＝UIt 计算，电功率只能用P ＝UI 计算； ②电热只能用Q ＝I 2Rt 计算，热功率只能用P ＝I 2R 计算； ③欧姆定律不成立，由UIt >I 2Rt 得：U >IR . 例1 关于电功和电热，下列说法正确的是( ) A ．任何电路中的电功W ＝UIt ，电热Q ＝I 2Rt 且W ＝QB ．任何电路中的电功W ＝UIt ，电热Q ＝I 2Rt 但W 有时不等于QC ．电功W ＝UIt 在任何电路中都适用，Q ＝I 2Rt 只在纯电阻电路中适用D ．在非纯电阻电路中，电热Q ＝U 2Rt例2 如图所示，一幢居民楼里住着生活需求各不相同的24户居民，所以整幢居民楼里有各种不同的电器，例如电炉、电视机、微波炉、电风扇等．停电时，用欧姆表测得A 、B 间电阻为R ；供电后，各家电器同时使用，测得A 、B 间电压为U ，进线电流为I ，则计算该幢居民楼用电的总功率可以用的公式是( )A ．P ＝I 2RB ．P ＝U 2RC ．P ＝IUD ．P ＝I 2R ＋U 2R二、纯电阻电路中功率的分配与计算1．在纯电阻电路中，由于W ＝Q ，I ＝U R ，所以有P ＝UI ＝I 2R ＝U 2R .2．串、并联电路中的功率关系串联电路 并联电路 功率分配 P 1P 2＝R 1R 2P 1P 2＝R 2R 1总功率P ＝P 1＋P 2＋…＋P nP ＝P 1＋P 2＋…＋P n3.额定功率和实际功率(1)用电器正常工作时所消耗的电功率叫作额定功率．当实际电压达到额定电压时，实际功率等于额定功率．(2)为了用电器不被烧毁，实际功率不能大于额定功率． 例3 (多选)图中R 1＝2 Ω，R 2＝4 Ω，R 3＝4 Ω，通电后( )A ．经R 1和R 3的电流之比I 1∶I 3＝2∶1B ．R 1两端的电压和R 3两端的电压之比U 1∶U 3＝1∶1C ．三个电阻消耗的电功率之比P 1∶P 2∶P 3＝2∶1∶1D ．三个电阻消耗的电功率之比P 1∶P 2∶P 3＝3∶2∶4针对训练 额定电压都是110 V ，额定功率P A ＝100 W ，P B ＝40 W 的灯泡A 、B ，若接在电压为220 V 的电路上，两盏灯泡均能正常发光，且消耗功率最小的电路是( )三、非纯电阻电路功率的分析与计算 1．电动机的功率和效率(1)电动机的输入功率是电动机消耗的总功率，P 电＝UI . (2)电动机的热功率是线圈上电阻的发热功率，P 热＝I 2R .(3)电动机的输出功率是电动机将电能转化为机械能的功率P 出＝P 机． 三者关系为：P 电＝P 热＋P 机(4)电动机的效率：η＝P 机P 电×100%＝IU －I 2R IU ×100%＝U －IRU ×100%.2．串、并联电路的总功率(1)串联电路：P 总＝U 总I ＝(U 1＋U 2＋U 3＋…＋U n )I ＝P 1＋P 2＋P 3＋…＋P n (2)并联电路：P 总＝UI 总＝U (I 1＋I 2＋I 3＋…＋I n )＝P 1＋P 2＋P 3＋…＋P n从能量转化的角度看，无论是串联电路还是并联电路，无论是纯电阻电路还是非纯电阻电路，电路消耗的总功率均等于电路中各部分消耗的功率之和．例4 (2021·九江一中月考)有一个直流电动机，把它接入0.2 V 电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4 A；把它接入2 V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1 A.(1)求这台电动机的内阻；(2)求电动机正常工作时的输出功率；(3)如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率为多大？例5小型直流电动机(其线圈内阻为r＝1 Ω)与规格为“4 V 4 W”的小灯泡并联，再与阻值为R＝5 Ω的电阻串联，然后接至U＝12 V的电源上，如图所示，小灯泡恰好正常发光，电动机正常工作，求：(1)通过电动机的电流；(2)电动机的输出功率P出；(3)电动机的效率．2闭合电路的欧姆定律第1课时闭合电路的欧姆定律[学习目标] 1.理解电动势的概念.2.了解外电路、内电路，知道电动势等于内、外电路电势降落之和.3.理解闭合电路欧姆定律的内容，掌握其表达式．一、电动势1．非静电力：电源把正电荷从负极搬运到正极的力．2．电源：通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置．3．电动势：(1)定义：________________所做的功与所移动的电荷量之比叫作电动势．(2)公式：E＝________________.(3)单位：________，用“________”表示．(4)电动势与电源的________无关，跟外电路的组成及变化________(选填“有”或“无”)关．二、闭合电路欧姆定律及其能量分析如图所示电路：1.闭合电路中的能量转化(1)时间t内电源输出的电能(等于非静电力做功的大小)为W＝Eq＝________.(2)在时间t内，外电路转化的内能为Q外＝_______.内电路转化的内能为Q内＝_____________.(3)根据能量守恒定律，非静电力做的功W＝Q外＋Q内，即EIt＝______________，进一步得：I＝ER＋r.2．闭合电路的欧姆定律(1)内容：闭合电路的电流跟电源的__________成正比，跟________________________成反比．(2)表达式：I＝________________.(3)另一种表达形式：E＝____________.即：电源的电动势等于内、外电路____________之和．1．判断下列说法的正误．(1)电源是通过静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置．()(2)把同一电源接在不同的电路中，电源的电动势也将变化．()(3)电动势就是电势差，两者没有区别．()(4)电源的电动势在数值上等于电源两极之间的电压．()(5)外电路断路时，电源两端的电压就是电源电动势．()2.如图所示，电动势为2 V的电源跟一个阻值R＝9 Ω的电阻接成闭合电路，理想电压表测得电源两端电压为1.8 V，则电源的内阻为________ Ω.一、电动势导学探究日常生活中我们经常接触到各种各样的电源，如图所示的干电池、手机电池，它们有的标有“1.5 V ”字样，有的标有“3.7 V ”字样．(1)如果把5 C 的正电荷从1.5 V 干电池的负极移到正极，电荷的电势能增加了多少？非静电力做了多少功？如果把2 C 的正电荷从3.7 V 的手机电池的负极移到正极呢？(2)是不是非静电力做功越多电源把其他形式的能转化为电能的本领就越大？如何描述电源把其他形式的能转化为电能的本领？知识深化 1．电源电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置．(1)在化学电池(干电池、蓄电池)中，非静电力是化学作用，它使化学能转化为电势能． (2)在发电机中，非静电力是电磁作用，它使机械能转化为电势能． 2．电动势(1)电源的电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量，即非静电力移送相同电荷量的电荷做功越多，做功本领越强，则电动势越大．(2)公式E ＝Wq 是电动势的定义式而不是决定式，E 的大小与W 和q 无关，是由电源自身的性质决定的，不同种类的电源电动势大小不同．(3)电动势在数值上等于非静电力把1 C 的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功． 例1 (多选)关于电源，下列说法中正确的是( ) A ．电源的电动势和电压单位相同，因此电动势就是电压 B ．电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置 C ．电源的电动势E ＝Wq 表明，电源的电动势大小与非静电力做的功成正比D ．电源把正电荷从负极搬运到正极的过程中，非静电力做功使电荷的电势能增加 针对训练 铅蓄电池的电动势为2 V ，这表示( )A ．电源将1 C 的正电荷从正极移至负极的过程中，2 J 的化学能转变为电能B．电源将1 C的正电荷从负极移至正极的过程中，2 J的化学能转变为电能C．铅蓄电池在1 s内将2 J的化学能转变为电能D．铅蓄电池比干电池(电动势为1.5 V)的体积大，故电动势大二、闭合电路欧姆定律及其能量分析导学探究如图为闭合电路的组成．(1)在外、内电路中，沿着电流方向，各点电势如何变化？(2)若电源电动势为E，电路中的电流为I，在t时间内非静电力做功多少？内、外电路中产生的焦耳热分别为多少？它们之间有怎样的关系？(3)闭合电路的电流I与电动势E、外电阻R和内电阻r的关系怎样？知识深化1．内、外电路中的电势变化如图所示，外电路中电流由电源正极流向负极，沿电流方向电势降低，内电路中电流由电源负极流向正极，沿电流方向电势升高．2．闭合电路欧姆定律的几种表达形式(1)I＝ER＋r、E＝IR＋Ir只适用于外电路为纯电阻的闭合电路．(2)U外＝E－Ir，E＝U外＋U内适用于任意的闭合电路，其中U外表示外电路的电势降落，叫作路端电压．3．电源的总功率：P总＝EI；电源内电阻消耗的功率P内＝U内I＝I2r；电源输出功率P出＝U外I.例2(2022·清远市高二期末)如图所示，R3＝0.5 Ω，S断开时，两表读数分别为0.8 A和4.8 V，S闭合时，它们的读数分别变为1.4 A和4.2 V．两表均视为理想表，求：(1)R1、R2的阻值；(2)电源的电动势和内阻．例3(2022·宁波市高二期末)在如图所示的电路中，R1＝2 Ω，R2＝R3＝4 Ω，当开关K接a 时，R2上消耗的电功率为4 W，当开关K接b时，电压表示数为4.5 V，试求：(1)开关K接a时，通过电源的电流和电源两端的电压；(2)电源的电动势和内电阻；(3)当开关K接c时，通过R2的电流．例4(2022·山西洪洞二中高二阶段练习)如图所示，电动机M的线圈电阻r1＝0.4 Ω，定值电阻R＝24 Ω，电源电动势E＝40 V，断开开关S，理想电流表的示数I1＝1.6 A；闭合开关S，理想电流表的示数为I2＝4.0 A，求：(1)电源内阻r；(2)闭合开关S后，通过电阻R的电流I R；(3)闭合开关S后，电动机输入功率P M和输出功率P出．第2课时路端电压与负载的关系欧姆表的原理[学习目标] 1.理解路端电压随负载的变化规律.2.了解欧姆表的原理，并能解决简单问题．一、路端电压与负载的关系1．路端电压的表达式：U＝________.2．路端电压随外电阻的变化规律对于确定的电源，电动势E和内阻r是一定的．(1)当外电阻R增大时，由I＝ER＋r可知电流I________，路端电压U＝E－Ir________.(2)当外电阻R减小时，由I＝ER＋r可知电流I________，路端电压U＝E－Ir________. (3)两种特殊情况：当外电路断开时，电流I变为________，U＝________，即断路时的路端电压等于________________．当电源两端短路时，外电阻R＝0，此时电流I＝____________.二、欧姆表的原理欧姆表测电阻的原理是____________________定律，欧姆表内部电路结构如图所示．当红、黑表笔接触时，电流表指针指在最大值I g处．由I g＝ER g＋r＋R1＝ERΩ，得RΩ＝EI g；当红、黑表笔间接入被测电阻R x时，通过表头的电流I＝________________________＝ERΩ＋R x.改变被测电阻R x的阻值，电流I随着改变，每个R x 值都对应一个电流值，在刻度盘上直接标出与I值对应的R x值，就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值．判断下列说法的正误．(1)当外电阻增大时，外电压随之增大．()(2)当电源两端短路时，路端电压等于电源电动势．()(3)当外电阻趋于无穷大时，外电压大小等于电动势大小．()(4)欧姆表的刻度盘是均匀的，因为电流I随外电阻线性变化．()一、路端电压与负载的关系导学探究1.在如图所示的电路中，电源的电动势E＝10 V，内电阻r＝1 Ω，试求当外电阻分别是3 Ω、4 Ω、9 Ω时所对应的路端电压．通过数据计算，你发现了怎样的规律？2．根据闭合电路欧姆定律写出路端电压U与干路电流I之间的关系式，并画出U－I图像．知识深化1．路端电压与负载的关系：U＝E－U内＝E－ER＋rr，随着外电阻增大，路端电压增大．当外电路开路时(外电阻无穷大)，路端电压U＝E，这也提供了一种粗测电源电动势的方法，即用电压表直接测电源电动势．2.由U＝E－Ir知，电源的U－I图像是一条倾斜的直线，如图所示，图像中U轴截距E表示电源电动势，I轴截距I0等于短路电流(纵、横坐标都从零开始)，斜率的绝对值表示电源的内阻．例1电源电动势为E，内阻为r，向可变电阻R供电，关于路端电压，下列说法正确的是() A．因为电源电动势不变，所以路端电压也不变B．因为U＝IR，所以当I增大时，路端电压也增大C．因为U＝E－Ir，所以当I增大时，路端电压减小D．若外电路断开，则路端电压为零例2(多选)如图所示为某一电源的U－I图线，由图可知()A ．电源电动势为2 VB ．电源内电阻为13 ΩC ．电源短路时电流为6 AD ．电路路端电压为1 V 时，电路中电流为5 A针对训练1 (2021·济宁一中月考)某电源的路端电压与电流的关系图线如图所示，用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8 V ，则该电路可能为( )针对训练2 (多选)如图所示，图线1、2分别为闭合电路中两个不同电源的U －I 图像，则下列说法正确的是( )A ．电动势E 1＝E 2，短路电流I 1>I 2B ．电动势E 1＝E 2，内阻r 1>r 2C ．电动势E 1>E 2，内阻r 1>r 2D ．当工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化较大 二、欧姆表测电阻的原理 导学探究如图所示，电源电动势E ＝1.5 V ，内阻r ＝0.5 Ω，电流表满偏电流I g ＝10 mA ，电流表的电阻R g ＝7.5 Ω，A 、B 为接线柱．(1)若用一条导线把A、B直接连接起来，则此时应把可变电阻R1调节为多少才能使电流表恰好达到满偏电流？(2)调至满偏后保持R1的值不变，在A、B间接入一个150 Ω的定值电阻R2，电流表指针指到多少刻度位置？知识深化1．欧姆表的原理(如图所示)2．欧姆表表盘的刻度标注刻度标注方法标注位置“0 Ω”红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针满偏，被测电阻R x＝0满偏电流I g处“∞”红、黑表笔不接触，表头指针不偏转，被测电阻R x＝∞电流为零处中值电阻R x中＝r＋R＋R g＝RΩ刻度盘正中央“R x”红、黑表笔接R x，I x＝E(r＋R＋R g)＋R x，R x与I x一一对应与R x对应电流I x处3.欧姆表的表盘刻度特点(1)欧姆表的表盘刻度不均匀且与其他电表(如电流表、电压表)的刻度是相反的．(2)从表盘上看，“左密右疏”，电阻零刻度线是电流最大刻度，电阻“∞”刻度线是电流零刻度，欧姆表可测阻值为0～∞的电阻．4．欧姆表测电阻的误差分析使用旧电池给测量带来误差：电池使用较长时间后，电动势会下降，会使电阻测量值偏大，要及时更换新电池，由于调零电阻的存在，电池内阻的变化不会引起误差．例3 把一量程6 mA 、内阻100 Ω的电流表改装成欧姆表，电路如图所示，现备有如下器材：A.电源E ＝3 V(内阻不计)；B.滑动变阻器0～100 Ω；C.滑动变阻器0～500 Ω；D.红表笔；E.黑表笔．(1)滑动变阻器选用________．(2)红表笔接________端，黑表笔接________端．(填“M ”或“N ”)(3)按正确方法测量R x ，指针指在电流表2 mA 刻度处，则电阻值应为________；若指在电流表3 mA 刻度处，则电阻值应为________．(4)若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述电阻R x ，其测量结果与原结果相比将________(填“偏大”“偏小”或“不变”)．1.如图，红表笔接“＋”插孔，黑表笔接“－”插孔，即红“＋”，黑“－”．2．电流方向为“红进黑出”．3．黑表笔与欧姆表内部电源正极相连，红表笔与负极相连．针对训练3 (2021·长沙一中期末)在如图所示的欧姆表示意图中，电流表的满偏电流I g ＝ 200 μA ，内阻R g ＝100 Ω，R 0＝0.9 kΩ，电源电动势E ＝1.5 V ，电源内阻不计，欧姆表的调零电阻的阻值R 应是多大？当测量某电阻R 1时，指针恰好在中间位置，则被测电阻R 1是多大？当测量电阻R 2时，指针恰好指在I g3处，那么电阻R 2为多大？。

串,并联电路的电阻,电流，电压，电功，电功率，电热的分配规律1、电量：（1）定义：物体含有电荷的多少叫电量，用符号Q 表示。

（2）单位：库仑（库），用符号C表示。

（3）检验：验电器（结构、原理、使用）。

2、电流：（1）定义：1 秒钟内通过导体横截面的电量叫电流强度（电流）。

用符号I 表示。

（2）公式：I=Q/t （定义式）式中I 表示电流强度（电流），Q 表示通过导体横截面的电量，t 表示通电时间。

（3）单位：国际单位安培（安）（A）常用单位还有毫安（mA）、微安（&muA）。

（4）测量：电流表。

（5）电路特点:串联电路中，电流处处相等，即:I1=I2=I3==In 并联电路中，干路中的电流等于各支路中的电流之和，即I 总=I1+I2++In3、电压：（1）电压的作用：电压是使自由电荷定向移动形成电流的原因。

用符号U 表示。

（2）电源的作用：电源的使导体的两端产生电压，是提供电压的装置，它把其它形式的能转化成了电能，而在对外供电时，却又把电能转化为其它形式的能。

（3）单位：国际单位伏特（伏）（V）常用单位还有千伏（kV）、毫伏（mV）、微伏（&muV）。

4）几种电压值：1、一节干电池的电压U=1.5 伏2、每个铅蓄电池的电压U=2 伏3、照明电路（家庭电路）的电压U=220 伏4、对人体的安全电压不高于36伏（U&Ie36伏）（5）测量：电压表。

（6 ）电路特点：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。

即U=U1+U2++Un并联电路里，各支路两端的电压均相等。

即U=U1=U2==Un4、电阻：（1）定义：导体对电流的阻碍作用叫电阻。

用符号R表示。

（2）单位：国际单位欧姆（欧）（&0mega）常用单位还有千欧（k&Omega）、兆欧（M&Omega）。

（3 ）决定电阻大小的因素：导体的电阻是本身的一种性质，它的大小决定于导体的长度、横截面积和材料，导体的电阻还跟温度有关。

电功和电功率知识点1、电流做功的过程就是电能转化为其它形式能的过程，电流做了多少功，就转变成了多少其它形式的能。

2、能量的转化：电灯亮电能转化为热能，再由一部分热能转为光能电动机转：电能转化为机械能。

电池充电电能转化化学能光电池工作：光能转化为电能。

3、电能沿着输电导经送到各个用电的地方去，当电流通过电器时，电能又转化为我们所需要的能。

4、电流的功是电荷在电路中移动时电场力所做的功。

电场力使电荷从电场中任一点移到另一点时所做的功A,等于电荷的电量Q和这两点间电位的差的乘积。

5、电流在单位时间内所做的功，叫做电功率，用P表示。

（P=U1）6、电功：电流所做的功叫电功。

计算公式：W=Uit电流在某段导体上所做的功，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。

功的单位：焦耳度1度=3.6*1（Γ6焦耳7、电能表的作用：电能表是测量电器在某段时间内所消耗电能的千瓦时数。

电能表上"220V5A"的意义是正常工作电压是220伏，最大工作电流是5安8、电功率：电流在单位时间内所做的功叫做电功率。

计算公式：P=U1电功率等于电压与电流的乘积.电功率是用来表示电流做功快慢的物理量。

9、额定电压：用电器正常工作时的电压叫额定电压。

额定功率：用电器在额定电压下的功率叫做额定功率。

在低于额定电压下的电压下工作的用电器不能发挥其实际功率。

在高于额定电压的电压下工作的用电器容易被大电流烧毁。

10、会画用伏安法测定电灯泡功率的实验图11、"PZ220-25”的意思是：普通照明灯泡，额定电压220伏，额定功率：25瓦"PZ220-100”的灯泡在110伏的电压下工作时，电功率是多少？12、1840年英国物理学家焦耳推出了焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比跟通电时间成正比。

计算公式：Q=IIRt13、电热器的主要部分是发热体，发热体是用电阻率大、熔点高的电阻丝制成。

电功和电能的区别是什么两者有什么不同
电功和电能是物理中两个常见的物理量，那他们两个的区别是什幺，两
者之间有什幺不同呢，下面小编为大家整理了相关信息，以供参考。

1 电功的概念及其计算电功：电流所做的功叫做电功.电流可以做功和常见
的电流做功形式。

（1）公式：W=UIT W 为电功,U 为电压,I 为电流,T 为通电时间。

W=PT P 为电功率,T 为通电时间；在纯电阻电路中还有W=Q=I*IRT Q 为电热。

（2）单位电功的单位为焦耳（J）：1KW*H=3.6*10（6 次幂）J；1KW*H=1 度。

（3）计算：
在串联电路中：P（电功率）U（电压）I（电流）W（电功）R（电阻）
T（时间）
电流处处相等I1=I2=I；总电压等于各用电器两端电压之和U=U1+U2；总电阻等于各电阻之和R=R1+R2；U1：U2=R1：R2；总电功等于各电功之和W=W1+W2；W1：W2=R1：R2=U1：U2；P1：P2=R1：R2=U1：U2；总功率等于各功率之和P=P1+P2。

在并联电路中：总电流等于各处电流之和I=I1+I2；各处电压相等
U1=U1=U；总电阻等于各电阻之积除以各电阻之和R=R1R2÷（R1+R2）；总电功等于各电功之和W=W1+W2；I 1：I2=R2：R1；W1：W2=I1：I2=R2：R1；P1：P2=R2：R1=I1：I2；总功率等于各功率之和P=P1+P2。

1 电能指什幺电能：电能指电以各种形式做功的能力.有直流电能、交流电。