3.6 电能的利用3

焦耳定律电热器【知识点1】电流的热效应1. 电流的热效应（1）概念：电流通过各种导体时，会使导体的温度升高的现象。

（现实生活中一定存在）（2）实质：电能→内能。

2. 焦耳定律（1）内容：电流通过导体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。

（2）公式： （3）影响因素a. 当电流、通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。

b. 当电阻、通电时间相同时，电流越大，产生的热量越多。

c. 当电流与电阻相同时，通电时间越长，产生的热量越多。

（4）实验【运用控制变量法、转换法】【典例】例1 焦耳定律实验在研究电流产生的热量跟哪些因素有关的实验中（如图所示），两个密闭的透明容器中装有等量的空气。

（1）图甲中，两根电阻丝串联的原因是保证 电流和通电时间相同 ，U 形管中液面高度的变化反映了 电阻丝产生的热量的多少；通电10s ，观察到图中两个U 形管中液面高度的变化不相同，这说明：电流产生的热量与 电阻大小有关。

t2R I Q（2）图乙中，通电20s，电阻丝a、b产生的热量之比Qa：Qb=4：1 。

（3）在图乙的实验中，若电阻丝c发生了断路，那么与断路前相比，电阻丝b的功率将变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

（4）图甲的实验结论能够解释“电炉子工作时，电炉丝热得发红，而与其相连导线却几乎不发热”的现象。

例2 焦耳定律应用一根电热丝的电阻值为R，将它接在电压为U的电路中时，在时间t内产生的热量为Q．使用一段时间后，将电热丝剪掉一小段，剩下一段的电阻值为0.5R．现将剩下的这段电热丝接入电路，则（）CA．若仍将它接在电压为U的电路中，在时间t内产生的热量为0.5QB．若仍将它接在电压为U的电路中，产生的热量为Q，所需时间为2tC．若将它接入电压为0.5U的电路中，在时间t内产生的热量为0.5QD．若将它接入另一电路，在时间t内产生的热量仍为Q，这个电路的电压为0.5U例3 证明证明：若将R1与R2并联后接在电压为U的电源上，在时间t内电流通过R1产生的热量为Q1，通过R2产生的热量为Q2，若将R1与R2串联，则t时间内两个电阻产生的总热量Q= 。

电能的来源原理及应用1. 电能的基本概念电能是一种能量形式，物体在电场中具有的能量称为电能。

电能来源于电荷的势能转化而来，是由带电粒子所具有的能量。

2. 电能的来源原理电能的来源原理可以从以下几个方面进行解释：2.1 静电能静电能是指物体由于带有静电而具有的能量。

当两个带电体之间有电荷不平衡时，会形成静电场，从而储存了一定数量的电能。

例如，在摩擦过程中，摩擦物体之间会发生电荷转移，导致带电情况的出现。

2.2 电流能电流能是指通过导体中的电子流所具有的能量。

当电子在导体中流动时，会产生电流，电流的大小决定了电流能的大小。

电流能是电能应用中最常见的形式，包括我们日常使用的电器、电源等。

2.3 化学能转化为电能化学能是指物质内部的化学键所具有的能量，例如化学电池、燃料电池等。

这些设备通过化学反应将储存的化学能转化为电能，供我们使用。

例如，常见的碱性电池通过化学反应将化学能转化为电能。

2.4 光能转化为电能光能是指来自太阳、光源等光源的能量。

光能可以通过光伏效应转化为电能。

光伏效应指的是当光照射到光敏材料上时，会产生电子与空穴的运动，产生电势差，从而转化为电能。

3. 电能的应用电能作为一种重要的能源形式，被广泛应用于各个领域。

以下列举了一些常见的电能应用：3.1 家庭用电家庭用电是我们日常生活中最常见的电能应用。

包括电灯、电视、洗衣机、冰箱等电器设备，它们依靠电能来正常工作。

3.2 工业生产工业生产中也需要大量的电能。

例如，机械设备、电动工具、生产线等都需要电能来提供动力，推动生产的进行。

3.3 交通运输交通运输领域也有许多电能应用。

电动汽车、电动自行车等都是利用电能作为动力源，实现车辆的运行。

3.4 通信设备通信设备也离不开电能。

包括手机、电脑、路由器等设备，都需要电能来供应电力以保持正常工作。

3.5 太阳能电池板太阳能电池板利用太阳能转化为电能，广泛应用于建筑物的发电系统、太阳能灯等领域，实现绿色能源的利用和环境保护。

电路能量计算公式
W=UIt=Pt
它们的关系是：1kW·h=3.6×10^6J
电能的单位是“度”，它的学名叫做千瓦时，符号是kW·h。

在物理学中，更常用的能量单位（也就是主单位，有时也叫国际单位）是焦耳，简称焦，符号是J。

电能的利用是第二次工业革命的主要标志，从此人类社会进入电气时代，电能是表示电流做多少功的物理量电能指电以各种形式做功的能力（所以有时也叫电功）。

分为直流电能、交流电能、高频电能等。

这几种电能均可相互转换。

扩展资料：
也可用W=U^2t/R=I^2Rt 1度=1千瓦时=3.6*10^6焦。

功率为1000 W的供能或耗能元件，在1小时的时间内所发出或消耗的电能量为1度。

1）电能单位：千瓦时（kW·h）或焦耳（J)
2）电能换算：1kW·h=3.6×10^6J
3)瓦和千瓦的运算：1kW=1000w
重要参数的意义：
1、“220V”—表示电能表应该在220V的电路中使用
2、“10（20A）”—表示这个电能表的标定电流为10A，额定最大电流为20A（※此处20A不是短时间内允许通过最大电流而是额定最大电流）
3、“50Hz”—表示它在50赫的交流电路中使用。

1、电能（1）电能的转化：电能可以转化为其他形式的能量。

用电器工作的过程就是把电能转化为其他形式能的过程。

耳J 。

单位换算：1度＝1 kW·h ＝3.6×106 J 。

【电能的利用】用电器是消耗电能的装置，将电能转化为其他形式的能；电池（电源）是提供电能的装置，是将其他形式的能转化为电能的装置。

例如发电机：机械能→电能，干电池：化学能→电能。

（3）电能表的认识和使用【温馨提示】通过电能表求用电器消耗的电能时除所要求的用电器外，其余用电器均关闭。

2、电功(1)电流所做的功叫做电功。

电流做功，就是电能转化为其他形式的能的过程。

(2)电流在某段电路上做的功，等于这段电路两端的电压与通过这段电路的电流，以及通电时间的乘积，即W ＝UIt 。

(3)电功的单位为焦耳。

1焦＝1伏·安·秒。

常用单位还有“度”“千瓦时”。

1度＝1千瓦时＝3.6×106焦。

(4)电功的测量①电能表：是测量用户用电器在某一段时间内所做电功（某一段时间内消耗电能）的仪器。

②电能表上“220V 、5A 、3000R/kW ·h ”等字样，分别表示：电能表额定电压是220V ；允许通过的最大电流是5A ；每消耗一度电电能表转盘转3000转。

③读数时：A 最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位；B 电能表前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。

【温馨提示】电功的计算公式：W ＝Pt ，W ＝UIt ，W ＝I 2Rt ＝U 2Rt(最后一个公式仅适用于纯电阻电路)。

（1）串联电路：2121R R W W =； （2）并联电路：1221R R W W =； （3）在任何情况下，在一定时间所做的总功n W W W W ⋅⋅⋅++=21。

【拓展】电量的单位：毫安时mAh 与安时Ah当电流强度用毫安（mA ）作单位，时间用小时（h ）做单位，它们两个相乘就是毫安时（mAh ），当然还是电量，根据公式It Q =，由于1A=1000mA ，1h=3600s ，所以1Ah=3600C；1mAh=10-3A×3600s=3.6C1、假期小明一家要出门旅游，出发前家里只有一台额定功率为200W的冰箱正常工作，其它用电器都已关闭。