电功电功率和电热热功率

电功、电功率、电能、电热之间的区别联系一、电功是电流所做的功，实质就是电能转化为其他形式能的过程，表示电流做功多少的物理量，用W表示电功。

单位为焦耳（J），焦耳这个单位很小，用起来不方便，生活中常用“度”做电功的单位，就是平常说的用了几度电的“度”。

“度”在技术中叫做千瓦小时（kwh）。

1、电功的计算公式：电功W（度）=电功率P（kw）×时间t（h）电功W（度）=电压U（kv）×电流I（A）×时间t（h）；电功W（度）=电压U（v）×电流I（A）×时间t（秒）二、电功率是单位时间内电流所做的功。

表示电流做功的快慢。

单位为瓦（w）或千瓦（kw）。

1、电功率的计算公式：电功率P（瓦w）＝电压U（伏V）×电流I（安A）电功率P（瓦w）＝电功W（焦耳J）／时间t（秒s）电功率P（瓦w）＝电阻R（欧姆Ω）×I2电功率P（瓦w）=U2／R2、电功率单位换算关系：1千瓦（kw）=1000瓦（w）；1瓦=1伏·安=1焦/秒三、电能就是电流的能量，是电流以各种形式做功的能力。

电流可以近似地类比为水流，水流具有动能与势能，电同样具有能量，具体表现为做功，单位是度或者千瓦小时。

1、电能的计算公式：电能（kWh）=电功率P（kw）×时间t（h）2、电能单位换算关系：1度=1千瓦小时（kWh）=3600焦耳（J）;1大卡（Kcal）=4187焦耳（J）；1大卡（Kcal）=1000卡（cal）；1焦耳（J）=0.24卡（cal）；1千瓦（kw）=1000焦耳（J）。

四、电热是电流流过导体时所产生的热量，是电能转化的热能，单位为焦耳（J）。

1、电热的计算公式：A、电热Q（焦耳J ）=电流I2（安A）×电阻R（欧Ω）×时间t （秒s）但是这种公式只适用于纯电阻电路，即电流通过导体时，如果电能全部转化为热，而没有同时转化成其他形式的能量，那么就是纯电阻电路，电流产生的热量Q就等于消耗的电能W，即Q=W=UIt。

什么是电功和电功率如何计算电功是电流在电路中流动时所做的功。

它是一个标量量，单位是焦耳（J）。

电功的计算公式为：[ W = VIt ]其中，W表示电功，V表示电压，I表示电流，t表示时间。

电压是电路中电荷流动的推动力，单位是伏特（V）。

电压的计算公式为：[ V = ]其中，W表示电功，I表示电流，t表示时间。

电流是单位时间内通过导体横截面的电荷流量，单位是安培（A）。

电流的计算公式为：[ I = ]其中，Q表示通过导体横截面的电荷量，t表示时间。

电功率是单位时间内电路中电功的消耗量，单位是瓦特（W）。

电功率的计算公式为：[ P = ]其中，W表示电功，t表示时间。

电压和电流的关系：电压和电流之间的关系可以用欧姆定律来描述，公式为：[ V = IR ]其中，V表示电压，I表示电流，R表示电阻。

电阻是电路中对电流流动的阻碍作用，单位是欧姆（Ω）。

电阻的计算公式为：[ R = ]其中，V表示电压，I表示电流。

电功和电功率的关系：电功率是电功的速率，即单位时间内电功的消耗量。

电功率的计算公式可以表示为：[ P = ]其中，P表示电功率，W表示电功，t表示时间。

电功是电流在电路中流动时所做的功，单位是焦耳。

电功率是单位时间内电路中电功的消耗量，单位是瓦特。

电功和电功率的计算公式分别为[ W = VIt ]和[ P = ]。

电压、电流和电阻之间的关系可以用欧姆定律来描述，公式为[ V = IR ]。

电阻的计算公式为[ R = ]。

习题及方法：一个电路中，电压为12V，电流为2A，求电路在3秒内所做的电功。

根据电功的计算公式[ W = VIt ]，代入已知的电压、电流和时间，计算电路所做的电功。

[ W = 12V 2A 3s = 72J ]电路在3秒内所做的电功为72焦耳。

一个电路中，电压为6V，电流为3A，求电路在2秒内所做的电功。

根据电功的计算公式[ W = VIt ]，代入已知的电压、电流和时间，计算电路所做的电功。

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；。

电功、电功率、电热的综合计算【公式回顾】1.普遍适用的公式：W= = ,P= = 。

2.只适用于纯电阻电路的公式：由欧姆定律 推导得W= = , P= = 。

3.总功和总功率(适用于任何串联和并联电路)：W 总=W1+W2+W3+… P 总=P1+P2+P3+…4.利用电能表测电功和电功率：(1)利用电能表计算电能：在时间t 内,消耗电能W=W 2-W 1(W 1、W 2是前后两次电能表的示数),则P= ;(2)在时间t 内,转盘转n 转,W= kW·h(n 是实际的转数,N 是电能表标定转数),则P=5.单位的对应性：电功kW·h ——电功率kW 、时间h 电功J ——电功率W 、时间s 。

6.电能与电热的关系：电能(电功)(W) 电热(Q) 计算公式W=UIt Q=I 2Rt 快慢程度P 电=UI P 热=I 2R关 系 在纯电阻电路中,W=Q,P 电=P 热在非纯电阻电路中,W>Q,P 电>P 热 7.电能、电功率、电热在计算时的公式比较：【示范题】1、某电吹风的主要技术参数如下表所示。

(1)电吹风的电路是由电动机和电热丝 联组成的。

电动机工作时将电能转化为 能,电热丝工作时将电能转化为 能。

(2)该电吹风正常工作时分为两种状态：①吹冷风时,只有电动机工作,通过它的电流约为 A;②吹热风时,电动机和电热丝同时工作,通过电吹风的电流为 A 。

(3)电热丝的电阻为 Ω。

(4)该电吹风正常工作时,若吹热风5min,则产生的热量是 J,消耗的电能是 J 。

2、(2014·福州)如图所示是家庭电子式电能表的表盘,其示数是 kW·h 。

表盘上标有“3 200 imp/kW·h ”,表示每消耗1 kW·h 的电能,指示灯闪烁3 200次。

若家庭电路中只有一台电热水器在工作,该电能表的指示灯在4 min 内闪烁320次,则该热水器的实际功率是 W 。

电功和电热、焦耳定律、电阻定律【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”，61kW h 3.610J ⋅=⨯.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U I R=，所以22U W UIt I Rt t 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 与通过这段导体的电流I 的乘积。

（2）公式：W 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 ），1kW=1000W .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）在纯电阻电路中，22U P I R R ==.3．电功率的意义（1）意义：电功率表示电流做功的快慢。

第二讲电功和电热【知识点一】电功和电功率1.电功定义：电路中电场力对定向移动的电荷所做的功，简称电功，通常也说成是电流做的功。

用W表示。

(单位：焦耳（J）。

1J=1V·A·s)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。

表达式：W UIt=2.电功率定义：单位时间内电流所做的功。

(单位：为瓦特（W）。

1W=1J/s)表达式：WP UIt==★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。

实际功率：用电器在实际电压下的功率。

实际功率P实=IU，U、I分别为用电器两端实际电压和通过用电器的实际电流。

题型一：电功率基础计算【例】夏天，空调器正常工作时制冷状态与送风状态交替运行。

一空调器在不同工作状态下电功率随时间变化的关系如图所示，此空调器运转1h用电( )A 1.0度B 1.5度C 2.0度D 2.5度【例】两个绕线电阻分别标有“100Ω、10w”和“20Ω、40W”，则它们的额定电流之比为（）A 5：5B 10：20C 5：10D 1：2000【例】两个小灯泡，分别标有“1A、4W”和“2A、1W”的字样，则它们均在正常发光时的电阻阻值之比为（）A 2∶1 B16∶1 C 4∶1 D 1∶16【例】据报道，“神舟”八号飞船将2011年下半年发射。

它是一个无人目标飞行器，为中国的空间站作对接准备，也是中国神舟系列飞船进入批量生产的代表。

“神舟”飞船上的太阳能电池是依靠光伏效应设计的单晶硅太阳能电池。

在正常照射下，太阳能电池的光电转换效率可达24%。

单片单晶硅太阳能电池可产生0.6V的电动势，可获得0.1A的电流，则每秒照射到这种太阳能电池上的太阳光的能量是（）A 0.24JB 0.25JC 0.26JD 0.28J题型二：电功率与电阻率结合【例】甲、乙两根粗细相同的不同导线，电阻率之比为1∶2，长度之比为4∶1，那么两根导线加相同的电压时，其电功率之比P甲∶P乙=________；如果通过两根导线的电流强度相同，则其电功率之比P甲∶P/乙=_________。