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高二物理电功、电功率、焦耳热通用版【本讲主要内容】电功、电功率、焦耳热【知识掌握】【知识点精析】（一）电功和电功率1. 电功（1）定义：在一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，简称为电功。
（2）公式：W＝UIt。
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。
注意：电功的计算式W＝UIt对在恒定电流下的任何一段电路或用电器均成立。
（3）单位：在国际单位制中是焦（J），常用单位有千瓦时（kW·h），1kW·h＝3.6×106J。
2. 电功率：表示电流做功的快慢（1）定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率。
（2）公式：PWtUI ==一段电路上的电功率P等于这段电路两端的电压U和电路中电流I的乘积。
（3）单位：在国际单位制中是瓦（W），常用单位还有毫瓦（mW），千瓦（kW）。
1kW＝103W＝106mW。
（4）额定功率和实际功率用电器铭牌上所标称的功率是额定功率，用电器在实际电压下工作的功率是实际功率，用电器只有在额定电压下工作实际功率才等于额定功率。
彩电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。
2. 焦耳定律、热功率在真空中，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，把定向移动的功能传给离子，使离子热运动加剧，将电能完全转化为内能。
（1）焦耳定律：电流通过导体时产生的热量Q等于电流I的二次方、导体的电阻R和通电时间t三者的乘积：Q＝I2Rt。
焦耳定律不仅适用于纯电阻电路，还适用于非纯电阻电路。
纯电阻电路：只含有电阻的电路、如电炉、电烙铁等电热器件组成的电路，白炽灯及转子被卡住的电动机也是纯电阻器件。
非纯电阻电路：电路中含有电动机在转动或有电解槽在发生化学反应的电路。
电功和电热、焦耳定律、电阻定律(知识梳理)功．(2)表达式：设加在一段电路两端的电压为U，流过电路的电流强度为I，则t时间内流过电路的电量q It=.电场力移动电荷做的功t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W UIt=适用于任何电路．在纯电阻电路中，由于U=，所以在纯电阻电路中的电功可表示为IR(3)单位：在国际单位中功的单位是焦耳，符号为J，常见的电功单位还有：千瓦时（kW h⋅），也称“度”，6⋅=⨯度.1=1kW h 3.610J(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W=和P UI=，Pt对于纯电阻电路，计算电功率还可以用公式2P I R =和2U P R =.(3)单位：在国际单位制中的单位是瓦，符号为W ，常用的还有千瓦（kW ），1kW=1000W .(4)意义：电功率表示电流做功的快慢．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。
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。
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．(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：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。
2014中考物理电学专题--------------------电功、电功率、焦耳定律的应用 电功、电功率、焦耳定律的应用类的知识综合性强，难度大。
电功率的计算公式有定义式P W t =；决定式P U I =⋅；导出式P U R =2和P =I 2R 。
在选择公式时，要注意利用不变量：电源电压不变，定值电阻阻值不变，灯丝电阻不随温度变化及串联电路中电流相等，并联电路两端电压相等选择公式，列出关系式，例如串联电路中可选用P =I 2R ，并联电路可选用P UR =2。
当U 一定时，。
当I 一定时，。
当电阻一定时，P P U U 121222=。
解电功率问题步骤：首先要认清电路。
搞清原始电路的连接方式，当开关断开与闭合或滑动变阻器的滑片移动时，电路发生了什么变化，确定不同的电路状态。
其次是由同一电路状态或不同电路状态的已知条件确定所用公式，列方程组，解方程组求解。
（一）列方程类【例1】如图1所示的电路，电路两端的电压保持不变，开关S 闭合后，电流表的示数为0.6A ，开关S 断开后，电压表的示数是5V ，电阻R 2消耗的电功率是2W ，则此时电流表的示数是___________A 。
答案：0.2A电源电压为15V R 1的电阻是25Ω R 2的电阻是50Ω 练习：1．如图2所示的电路，电路中的总电压不变，当开关S 断开时，电压表的示数是2V ，电阻R 2消耗的电功率是1W ，当开关S 闭合时，电流表的示数是1A ，则（ ） A ．电阻R 1的电阻是6ΩB ．电阻R 2的电阻是10ΩC ．当开关S 断开时，电流表的示数是0.5AD ．电源的电压为6V答案：C 电源电压为4V R 1的电阻是4Ω R 2的电阻是4Ω2．灯L 与电阻R 串联接在电压为U 的电源两端，电阻R 两端的电压为2V ，灯L 正常发光，且功率为4W 。
若把灯L 与电阻R 并联在电压为U´的电源两端，干路中的电流为1.5A ，此时灯L 的电功率为1W ，则电阻R 的阻值为_________Ω。
焦耳定律知识点焦耳定律知识点：1．电功和电功率（1）．电功：电路中电场力对定向移动的电荷所做的功，简称电功，通常也说成是电流的功。
用W表示。
实质：是能量守恒定律在电路中的体现。
即电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程，在转化过程中，能量守恒，即有多少电能减少，就有多少其他形式的能增加。
功是能量转化的量度，电流做了多少功，就有多少电能减少而转化为其他形式的能，即电功等于电路中电能的减少若电荷q在电场力作用下从A搬至B，AB两点间电势差为U AB，则电场力做功W=qU AB。
对于一段导体而言，两端电势差为U，把电荷q从一端搬至另一端，电场力的功W=qU，在导体中形成电流，且q=It，（在时间间隔t内搬运的电量为q，则通过导体截面电量为q，I=q/t），所以W=qU=IUt。
这就是电路中电场力做功即电功的表达式。
表达式：W = Iut ①【说明】：①表达式的物理意义：电流在一段电路上的功，跟这段电路两端电压、电路中电流强度和通电时间成正比。
②适用条件：I、U不随时间变化——恒定电流。
单位：焦耳（J）。
1J=1V·A·s（2）电功率①定义：单位时间内电流所做的功②表达式：P=W/t=UI（对任何电路都适用）②上式表明：电流在一段电路上做功的功率P，和等于电流I跟这段电路两端电压U的乘积。
③单位：为瓦特（W）。
1W=1J/s④额定功率和实际功率额定功率：用电器正常工作时所需电压叫额定电压，在这个电压下消耗的功率称额定功率。
=IU，U、I分别为用电器实际功率：用电器在实际电压下的功率。
实际功率P实两端实际电压和通过用电器的实际电流。
2．焦耳定律——电流热效应（1）焦耳定律内容：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。
表达式： Q=I2Rt ③【说明】：对纯电阻电路（只含白炽灯、电炉等电热器的电路）中电流做功完全用于产生热，电能转化为内能，故电功W等于电热Q；这时W= Q=UIt=I2Rt （2）热功率：单位时间内的发热量。
《电功、电功率、焦耳定律复习》教学设计执教者：义乌市下骆宅初中黄跃峰设计理念：根据建构主义理念和先学后教、自主学习的要求，本堂课的复习采用问题为中心，以实际生活中所提出的问题来复习知识点，然后让学生去构建，归纳知识要点。
教师所要作的是引领和帮助学生总结，解决实际生活中的问题，根据学生解决问题后出现新的问题，进一步引导知识点的升华，总结出新的规律，以规范、提高学生的解题能力，最后根据学生能力的提高来设计新的问题。
电功率、电功和电热是电学中重要的科学量，而不少学生在理解时经常混淆这两个量，复习时应重在理解，可通过做比较，注意概念之间的联系和区别。
而测量小灯泡的电功率并将额定功率与实际功率加以比较，是科学中重要的实验之一，所涉及的动手能力与实验操作能力也是学生的薄弱环节，复习时要着重关注。
教学中是根据学生实际情况和素质教育的要求，采用面向全体、师生间相互反馈的教学法，利用多媒体课件辅助教学，使抽象形象化，使科学生活化，使知识扩展，能使学生及时练习和老师互动。
教学目标：知识与技能：1、理解电功的概念，知道决定电功大小的因素。
2、理解电功率的概念，会对用电器的额定功率和实际功率进行区别。
3、理解焦耳定律的内容，知道电热器的原理和应用。
4、掌握电功、电功率的公式、焦耳定律公式、并应用公式及额定功率和实际功率的有关概念进行计算。
5、会测定小灯泡的额定功率和实际功率。
6、知道焦耳定律。
7、知道电流的热效应。
过程与方法：1、理解测定小灯泡电功率的方法，能设计电路和确定实验步骤，能收集和整理实验数据。
2、巩固控制变量研究问题的方法，以及分析、处理数据的能力。
3、通过复习能把本节课的知识，画一个知识结构图，学会把知识系统化的方法。
4、通过典型习题的练习把知识迁移运用到新的情境中，巩固和优化知识结构。
情感、态度与价值观：通过复习，树立学习的信心。
通过知识的构建，培养学习归纳、自主学习的能力，体验解题的过程。
重点：1、掌握电功的公式，电功的单位焦耳和生活中常用单位“度”，电功率的概念（意义、定义、计算公式、单位），2、理解额定电压、额定功率及计算式的运用。
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
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
A. P =' 11. A. 灯L
B. 灯L
C. 灯L
D. 灯L 12. 办法是（ A. B. C. D. 二. 填空题：
1. 电功率是表示 的物理量，电灯的功率是60瓦，表示的意思是 连续通电1小时，电流做功 焦。
2. 电热器的主要组成部分是 ，它是由 、 的电组丝绕在绝缘材料上做成的。
3. 两个电阻3:2:21=R R 串联后接在电源上，它们消耗电功率之比=21:P P ，
若将它们并联起来，接到电源上，消耗的电功率之比=''21:P
P ，若保持电源电压不变，则串联与并联消耗的总功率之比=并串P P : 。
4. 额定功率不同，额定电压相同的两只炽灯， 联在电路中，额定功率大的灯泡亮， 联在电路中，额定功率小的灯泡亮。
5. 一只电度表的表盘——标有3000R / KWh ，其表示的意义是 ，如果一盏灯单独使用，表盘转动30转，用时3分钟，电灯的功率是 瓦。
6. 把一个标有“6V ，3W ”的灯泡接在10伏的电源上，要使灯泡正常发光，需要 联一个 欧的电阻，此时电阻消耗的电功率是 瓦。
7. 电灯的电阻为30欧，正常发光时通过它的电流为0.1安，现把它接在恒定电流为0.4安的电路中，要使它正常发光，应把 欧的电阻跟电灯 联，此时电阻消耗的电功率是 瓦。
8. “220V ，5W ”的灯泡甲和“220V ，100W ”的灯泡乙，其灯丝长短相同，可发现灯泡 的灯丝较细，若将这两个灯泡并联在220伏的电源上， 灯泡亮些，若将这两个灯泡串联在220伏的电源上，则 灯泡亮些。
9. 一段粗细均匀的电热丝接入220伏的电路，消耗的电功率为P ，若把它分成两等分后
1. 如图所示的电路中，灯泡1L 标有“3V ，5W ”的字样，灯泡2L 的电阻为12欧，电源电压为18伏，当1S 闭合，2S 断开，滑片P 滑至中点C 时，灯1L 正常发光，当1S 断开，2S 闭合滑片P 滑至B 端时，2L 消耗的电功率刚好为它额定功率的4
1
，求2L 的额定电压和额定功率。
2. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，当S 阻1R 消耗的电功率为12瓦，当S 闭合后，电流表的示数为 （1）电阻1R 、2R 的阻值是多少？
（2
3. 至中点C （1（2）电阻（3
参考答案
一. 选择题： 1. BD 2. A 3. C 4. D
5. A
6. A
7. C
8. C
9. B
10. A 11. D 12. B
二. 填空题：
1. 电流做功快慢，每秒钟消耗电能60焦；5
1016.2⨯焦 2. 发热体；电阻率大；熔点高 3. 3:2；2:3；25:6 4. 并；串
5. 电路每消耗1度电，电能表就转3000转，200
6. 串，8，2瓦
7. 10，并，0.9
8. 甲，乙，甲
9. P ；9P
10. 不变，变小 11. 9.6；0.7；6.72 三. 计算题：
1. 14.4伏；17.28瓦
2.（1）3欧，6欧；（2）1800焦
3.（1）12.5伏；（2）25欧；（3）Ω5.12。
