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2.5 焦耳定律(1)

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2.5焦耳定律

2.5焦耳定律

探讨几个用电器的能量转化情况
a、电流流过电炉、白炽灯
→电能转化为热能。
b、电流流过电解槽
→电能转化为化学能和热能
c、电流流过电风扇
→电能转化为机械能和热能
在纯电阻电路中（白炽灯、电炉等 ）
电能全部转化为热能，电功等于电热
即
电热：Q W UIt 欧姆定律：U IR
电热：Q I 2 Rt
电功大于电热
W Q W其它 P P热 P其 电
例题一台电动机，线圈电阻是0.4 ，当电动机两端加 220V电压时，通过电动机的电流是5A。
求这台电动机每分钟所做的机械功有多少?
课堂小结
纯电阻电路 元件 特点 欧姆 定律 非纯电阻电路
能量 转化
元件 举例
课堂练习1：图中虚线框内是一个未知电路， 测得它的两端点a，b之间的电阻是R，在a， b之间加上电压U，测得流过这电路的电流 为I，则未知电路的电功率一定是( ) A . I2R B .U2/R C. UI D.I2R+UI
U2 W UIt t I 2 Rt Q R U2 P电 UI I 2 R P热 R
2．非纯电阻用电器:电流通过用电器是以转化为 热能以外的形式的能力为目的,发热不是目的,而 是难以避免的热能损失.例如电动机、电解槽、给 蓄电池充电、日光灯等 电能大部分转化为其它能，一小部分转化为热能
课堂练习2：一根电阻丝在通过2C的电量时， 消耗电能是8J。若在相同时间内通过4C的 电量，则该电阻ห้องสมุดไป่ตู้两端所加电压U和该电阻 丝在这段时间内消耗的电能E分别为 （ ） A．U＝4V B．U=8V C．E＝16J D．E=32J 答案：BD
课堂练习3：为了使电炉消耗的电功率减小到 原来的一半，应该采用的措施是（ ） A.使电流减半 B.电压减半 C.使电炉的电阻减半 D.使电压和电炉的电阻各减一半。

2.5焦耳定律

2.5焦耳定律

非纯电阻电路的分析与计算
例：在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示 的实验电路．当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动 时，电流表和电压表的示数分别为0.5 A和1.0 V；重新 调节R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的 示数分别为2.0 A和15.0 V．求这台电动机正常运转时 的输出功率和电动机的线圈电阻．
2 2
即时应用
(即时突破，小试牛刀)
U2 2 2． 关于计算电功率的三个公式 P＝UI、 P＝I R、 P＝ R 的适用范围，以下说法中正确的是( ) A．这三个公式的适用范围相同 B．第一个公式普遍适用，后两个公式只适用于纯电 阻电路 C．第一个公式适用于无电阻的电路，后两个公式只 适用于有电阻的电路 D．三个公式的适用范围与电路串、并联的方式无关
思考与讨论：电路中电流对导体做的功是否等于导体 内产生的热量呢？ 关键在于电路中是什么用电器！
两种元件 纯电阻元件 比较内容 欧姆定律 能量转化 元件举例 服从欧姆定律I＝ 电流做功全部转化为电 热即电能全部转化为导 体的内能 电阻、电炉丝、白炽灯 等 非纯电阻元件 不服从欧姆定律： U>IR或I< 电流做功除转化为内能 外还要转化为其他形式 的能 电动机、电解槽等
【思路点拨】 该题所谓的最合理就是既能使两个灯泡正常发光，又能使滑动变阻 器消耗的功率最小，此时电路中的电流应该最小．
变式训练1 如图2－5－4所示，R1 和R2 都是 “4 W,100 Ω”的电阻，R3是“1 W,100 Ω”的 电 阻 ， 则 AB 间 允 许 消 耗 的 最 大 功 率 是 ______W.
选修3-1 第二章恒定电流
§2.5 焦耳பைடு நூலகம்律
思考与讨论：
1、电流通过用电器的过程，就是电流做功的 过程。 功是能转化的量度，电流做功消耗了什么能？ 转化成什么能？ 2、电流做功的本质是什么力做功？ 结论：电流做功，实质上是 导体中的恒定电场对自由电 荷的静电力在做功；

2.5 焦耳定律

2.5 焦耳定律

栏
过的电流为I，消耗的电功率为P，如图所
目 链
示，以下结论中正确的是（ ）
接
在非纯电阻电路
A.P＞IU B.P＝I2(R1＋R2)
中电功大于电热
C.P＝IU D.P＞I2(R1＋R2)
公式P=IU对于纯 电阻电路和非纯 电阻电路都适用
实1不．际一甲功定、率等乙由于两电额只压定普决功通定率照，明灯泡的铭牌如 图所示，下列说法中不正确的是( )
3.下列各用电器均标有“220 V 60 W”字样，它们正常工作相 同的时间，发热最多的用电器是( ) A.电视机 B.电风扇 C.电热毯 D.一样多
4.如图所示的电路中，电炉电阻R＝ 10 Ω，电动机线圈的电阻r＝1 Ω， 电路两端电压U＝100 V，电流表的 示数为30 A，问通过电动机的电流 强度为多少？通电一分钟，电动机 做的有用功为多少？
第二章 恒定电流
A．甲灯的实际功率一定总是40 W B．将乙灯接入110 V电路中，它的额定功 率仍为60 W C．两灯均正常发光时，甲灯丝电阻较大 D．两灯均正常发光时，甲消耗的电能较少
额定功率是反映元件 的本身特性，不随电
压的变化而变化
由P=I2R计算电阻
答案：A
由W=Pt计算消耗的电能
第二章 恒定电流
W＝UIt＝I2Rt＝Q P电＝UI＝ P热＝Q／t＝I2R （2）非纯电阻电路中： W＝UIt ＞I2Rt＝Q； P电＝UI ＞P热＝Q／t＝I2R P电＝P热＋P其它
焦耳定律
课堂小结
第二章 恒定电流
电功和 电功率
电功： W qU IUt
电功率：P W UI t
额定功率和实际功率 焦耳定律：
第二章 恒定电流
常 见 的 用 电 器

课件2：2.5焦耳定律

课件2：2.5焦耳定律
第2章 恒定电流 第5节 焦耳定律
学习目标
明目标 知重点
1.知道并理解电功、电功率的概念，并能利用公式进行有关
计算．[重点]
2．弄清电功与电热、电功率与热功率的区别和联பைடு நூலகம்．[重点]
3．知道纯电阻电路和非纯电阻电路的特点和区别．[重点、
难点]
新知提炼 一、电功和电功率 1．电功 (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_和通电时间 t 三者的乘积． (2)公式：W＝IUt. (3)国际单位：焦，符号为 J. (4)意义：电流做功的过程是电__能__转化为其他形式的能的过程， 电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能．即电 功是_电__能_转化为其他形式的能的量度．
[思路点拨]
哪些电路能使A、 B灯正常发光
⇒
哪个电路变阻器 消耗能量少
⇒
哪个电路消 耗能量最少
[解析] 由 P＝UR2和已知条件可知，RA<RB.对于 A 电路，由于 RA<RB，所以 UB>110 V，B 灯被烧毁，两灯不能正常发光．对 于 B 电路，由于 RA<RB，A 灯又并联变阻器，并联电阻更小 于 RB，所以 UB>U 并，B 灯烧毁．对于 C 电路，由于 B 灯与 变阻器的并联电阻可能等于 RA，所以可能 UA＝UB＝110 V， 两灯可以正常发光．对于 D 电路，若变阻器的有效电阻等于 A、B 并联电阻，则 UA＝UB＝110 V，两灯可以正常发光．比 较 C、D 两个电路，由于 C 电路中变阻器功率为(IA－IB)×110 V，而 D 电路中变阻器功率为(IA＋IB)×110 V，所以 C 电路消 耗的电功率最小．
探究2、非纯电阻电路的分析和计算

2.5焦耳定律

2.5焦耳定律
（３）单位：在国际单位制中是瓦（W），常 用单位还有千瓦（kW）． 1kW＝103W
３．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．
几种常见家用电器的额定功率
用电路 额定电压 （V） 额定功率 （W） 29吋彩 电 220 ～150 电熨斗 220 300～ 800 电冰箱 220 100～ 150 微波炉 220 800～ 1200 台灯 220 40～60
2
焦耳（1818-1889）用实验得出电热 的计算公式
• 英国物理学家 • 他提出了著名的焦耳 定律 • 他计算了热功当量， 发现了焦耳—汤姆孙 效应 • 他用实验结果证明了 热和机械能及电能的 转化
2．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 ． 电热计算 公式
静电场中，电场力做多少功即有多少电势能转化为 其他形式的能
一、电功和电功率
1. 电功：电流做功的实质是导体中的恒定电场 对自由电荷的电场力做功
W=qU q=It
W=UIt
单位：焦耳(J) 千瓦时(kWh) 1kWh=3.6×106J
一、电功和电功率
1. 电功：电流做功的实质是导体中的恒定电场 对自由电荷的电场力做功 表达式： W=UIt
单位：焦耳(J) 千瓦时(kWh) 1kWh=3.6×106J
功能关系：
电流通过用电器时，电流做多少功即有多少电能转化 为其他形式的能。
2．电功率：单位时间内电流所做的功
W P UI t
（１）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． （２）电功率表示电流做功的快慢．

2.5焦耳定律 (1)

2.5焦耳定律 (1)
分转化为内能，用电器利用电能的目的就是转化 其他能，发热是不可避免的损失。即
电功 >电热：W=Q+E其他 即UIt>I2Rt 电功率>热功率：P =P热 +P有效 即UI >I2R
例1、一个电动机，线圈电阻是0.4 ，当它两端 所加的电压为220V时，通过的电流是5A。这台 电动机每分钟所做的机械功有多少?
D
A.电动机的输入功率为120W B.电动机的发热功率为60W C.电路消耗的总功率为60W D.电动机的输出功率为58.7W
4．电动玩具汽车的直流电动机电阻一定，当加 上0.3 V电压时，通过的电流为0.3 A，此时电动 机没有转动．当加上3 V电压时，电流为1 A， 这时候电动机正常工作(转动)，求电动机正常 工作时，产生的机械功率和发热功率．
三、电热 1、定义:电流通过导体产生的热量.
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， 把定向移动的动能传给离子，使离子热 运动加剧，将电能全部转化为内能．
电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关呢?
三、电热
1、定义:电流通过导体产生的热量.
2、公式: Q=I2R t
焦耳定律：电流通过导体产生的热量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 ．
解:电动机消耗的电功率P电、电动机的发热功率P热、转 化为机械能的功率P机。三者之间遵从能量守恒定律:
P电＝P热+P机 由焦耳定律:电动机的热功率为: P热 ＝I2R
消耗的电功率为: P电＝IU 因此电动机所做机械功的功率: P机＝P电－P热＝IU－I2R 根据功率与做功的关系，电动机每分钟所做的机械功为:
3、单位：焦(J) 千瓦时(kW·h)

新人教版物理课件：2.5 焦耳定律


电热
3. 焦耳定律 内容：电流通过某导体，在时间t内产生的热量, 跟 电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比 。 公式：Q=I2Rt 导体在单位时间内发出的热量 4. 热功率：P热 公式：P热=Q/t=I2R 单位：W kW
纯电阻电路: 电能 →
W
指某段电路 在某段时间 内消耗的全 部电能!
内能
Q I2Rt
运 行情况
物理 量
电压
电流
电阻
总功率 热功率 机械功率
[电功率]
U
（V）
I
R
（A） （ Ω）
（UI） （W）
I2 R
（W）
UI －I2R
（W）
转 动
3
0.08
30
0.24
0.192
0.048
卡 住
3
0.1
30
0.30.30ຫໍສະໝຸດ 卡住：电能→
内能
卡住：
电能
→
内能
运转：
电能
M
→
机械能+内能
非纯电阻电路:
电功大于电热
电能 → 内能 + 其它形式的能
W
M
UIt ＞ 电功：W= UIt 电功率：P=UI
W-Q Q I2Rt I＜U/R 电热：Q=I2Rt 热功率：P热=I2R
课堂训练
1、规格为“220V，1000W”的 电 炉，求： （1）电炉正常工作时，通过电阻 丝的电流 （2）电炉的电阻
4.5A
48.4Ω
课堂训练
2、加在某台电动机上的电压是U，电动 机消耗的电功率为 P ，电动机线圈的电阻 为r，则电动机线圈上消耗的热功率为（ ） C A．P B．U 2/ r C．P 2r /U 2 D．P – P 2r / U 2 非纯电阻电路中计算 电功率只能用P=UI， 热功率只能用P热=I2R

§2.5 焦耳定律1 学案

千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金。

放弃时间的人，时间也放弃他。

——莎士比亚§2.5焦耳定律（一）同步导学案【学习目标】1．能够独立推导电流做功和电功率的表达式．2．理解焦耳定律的表达式．3．会用电功和电热的表达式解决电功和电热问题．【自主学习】1．电流的定义式：；2．静电力做功的表达式: ；3．功率的定义式：。

【问题探究】探究一：推导电流做功及电功率的表达式：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？在这个过程中，电场力做了多少功？电功率是多少？结论：W=；P=探究二：电能转化为热能的多少：设在一段电路中只有纯电阻元件（在纯电阻元件中电能完全转化成内能，导体发热）其电阻为R，通过的电流为I，则在时间t内电流通过此电阻产生的热量Q=；电流的热功率P热=。

【当堂训练】一直流电动机线圈内阻一定，用手握住转轴使其不能转动，在线圈两端加电压为0.3V，电流为0.3A．松开转轴，在线圈两端加电压为2 V时，电流为0.8 A，电动机正常工作．求该电动机正常工作时，输入的电功率是多少？电动机的机械功率是多少？（从能量转化的角度思考卡住与正常运转有什么区别）【归纳总结】在纯电阻电路中，；在非纯电阻电路中，。

【巩固提升】如图所示，有一提升重物用的直流电动机，内阻恒定为r=0.6Ω，定值电阻R=10Ω，电源电压U=160V，电压表的示数为110 V，求：⑴通过电动机的电流是多少？⑵输入到电动机的电功率是多少？⑶在电动机中发热的功率是多少？⑷电动机工作1 h所产生的热量是多少？。

2.5-焦耳定律


欧姆定律适用：I=U/R 电功 = 电热 W= Q = UIt
纯电阻电路:
=U2t/R =I2Rt
非纯电阻电路:
欧姆定律不适用：I＜U/R
UIt
＞ I2Rt
电热：Q=I2Rt 热功率：P热=I2R
电功：W= UIt 电功率：P=UI
课堂训练
1、规格为“220V，1000W”的 电 炉，求： （1）电炉正常工作时，通过电阻 丝的电流 （2）电炉的电阻
四、热功率
1、定义:单位时间内的发热量.
2、公式:
P=Q /t=I2R
热功率普适公式
热功率P等于通电导体中电流 I 的二次 方与导体电阻R 的乘积．
3、单位：瓦(W) 千瓦(kW)．
例1：规格为“220V，1000W”的电炉，求： 1.电炉正常工作时，通过电阻丝的电流 2. 电炉的电阻
解：1.由P=UI知，电炉正常工作时： I额=P额/U额 =1000/220A ≈4.5A 2.电炉的电阻： R=U额2/P额 =2202/1000Ω =48.4Ω
一、焦耳定律
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。这个 规律叫做焦耳定律。焦耳定律可以 用公式Q = I2 Rt 来表示。 公式中电流 I 的单位要用安培，电阻R 的单位要用 欧姆，通电时间t 的单位要用秒，这样热量 Q 的单 位就是焦耳。
2 ．焦耳定律：电流通过导体时产生的热量 Q 等于
解:据能量守恒定律得: IUt = I2Rt +W 故电动机每分钟所做的机械功为: W=(IU-I2R)t =(5×220-52×0.4) ×60 =6.5×104 J
卡住：
电能
→
内能

2.5第五节焦耳定律

2.5焦耳定律1．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。

【注意】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，这是电路中能量转化与守恒的关键。

在第一章里我们学过电场力对电荷的功，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。

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。

这里应强调说明：推导过程中没用到任何特殊电路或用电器的性质，电功和电功率的表达式对任何电压、电流不随时间变化的电路都适用。

再者，这里W=IUt是电场力做功，是消耗的总电能，也是电能所转化的其他形式能量的总和。

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遵循欧姆定律I ＝U/R
不服从欧姆定律，由UIt＝I 2Rt ＋W，知U＞IR 或I＜
U R
-21-
电流做功全部转化为内能： 电流做功转化为内能和其他
W＝Q＝UIt＝I2Rt＝
能量转
化形式
U2t R
形式的能量：电功W＝UIt；
电热Q＝I2Rt.W＝Q＋W其他
元件举 电阻、电炉丝、白炽灯 例 电动机、电解槽
-14-
想想他们有什么共同点？
-15-
-16-
实验1：研究电热与电阻关系
R1 = 5 Ω R2 = 10 Ω
A
在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻 越大，这个电阻产生的热量越多。
-17-
实验2：研究电热与电流关系
R=5Ω R=5Ω I1 R=5Ω I = 2I1
I A
在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过 一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越 多。
P额＝UI＝2×0.8 W＝1.6 W
(2)电动机发热功率
P热＝I2R＝(0.8)2×1 W＝0.64 W
(3)根据能的转化与守恒，电动机的最大输出功率
P出＝P额－P热＝0.96 W.
答案：(1)1.6 W (2)0.64 W (3)0.96 W
-26-
小结：
１．电功 ２．焦耳热
３．电功率 ４．热功率
答案：A
-13-
【自主学习】 阅读教材，完成下面问题。
导体的内能 1．电流通过纯电阻电路做功时，电能全部转化为________.
2．电热Q＝____________ ，热功率P＝________. I 2Rt I 2R
3．若电路中有电动机或电解槽，电能除转化为内能外，还
机械能 或________ 化学能 ，它们之间遵从能量守恒． 转化为________
恒定电场 对自由电 1．所谓电流做功，实质上是导体中的________
静电力 在做功． 荷的________
两端的电压U 、 2．电流在一段电路中所做的功等于这段电路 __________
IUt 电流I 、__________ 通电时间 t 三者的乘积，即W＝________. 电路中的______
-18-
二、焦耳定律
1．焦耳定律． (1) 内容：电流通过导体时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．
(2)表达式：Q＝I 2Rt.
(3)适用范围：Q＝I 2Rt 是电热的定义式，可求任何电
路中电流I通过电阻R时产生的热量(电热)．
(4) 实质：电流的热效应实质上是电能通过电流做功转
-6-
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)表达式：P＝
W t
＝UI.
(3)单位：瓦特，符号 W. (4)物理意义：表示电流做功的快慢． (5)串联电路中：由 P＝I2R 知
P1 P2
＝
R1 R2
＝…＝I2，电阻越大，功率越大；并联
电路中：由 P＝U2/R 知 P1R1＝P2R2＝…＝U2，电阻越小，功率越大．
-27-
【作业】
1.复习本节内容 2.教材问题与练习1~5
-28-
谢谢！
-22-
【例题】
一个电动机，线圈电阻是0.4Ω ，当它两端所加的电 压为220V时，通过的电流是5A。这台电动机每分钟所做 的机械功有多少？ • 思考问题：
• ① 电动机消耗的电功率P电是多少？ • ② 电动机发热的热功率P热是多少？ • ③ 根据能量守恒定律，电动机的机械功率与P电、P热的关
系如何？
-7-
【巩固练习】
一根电阻丝，通过2 C电荷量所消耗的电能是8 J．若在
相同的时间内通过4 C的电荷量，该电阻丝上所加电压和消 耗的电能分别是( A．4 V 16 J ) B．8 V 16 J
C．4 V 32 JD．8 V Nhomakorabea32 J
-8-
分析： 利用 W＝qU 可求出电压 U1， 再由 I＝ ＝ 可以求出 U2，
5
焦耳定律
-2-
这些常用电器都在进行着哪些能量 转化？举例说明.
热水器
电池
白炽 灯
蓄电池
电吹风
-3-
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 的电荷量 ．相当于在时间t内电场 力将电荷从A端移动到B端.
则电场力做功 即：
-4-
【自主学习】
请阅读教材，完成下面问题。
3．单位时间内电流所做的功叫做电功率．电流在一段电
电流I 两端的电压U 的乘 路上做功的功率P等于________ 与这段电路____________ IU 积，即P＝________.
-5-
一、电功和电功率
1．电功． (1)电功的定义：电场力对电荷做的功，叫做电功． (2)电功的表达式：W＝qU＝UIt 即一段电路上的电功就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． (3)单位：焦耳，符号为J.
化为内能．
-19-
2．热功率． 单位时间内电流通过导体发热的功率叫热功率．热 功率即电能转化为内能的功率，即 P＝ ＝I 2R.
Q t
-20-
3．纯电阻电路和非纯电阻电路．
纯电阻电路 非纯电阻电路
元件特点
电路中只有电阻 除电阻外还包括能把电能转化为 元件 其他形式的能的用电器
电流、电压、 电阻三者的 关系
答案：D
9
-10-
•(6)额定功率：用电器正常工作时消耗的功率。 • 用电器上标注的功率是它们的额定功率，是 用电器 • 在额定电压下(或通过额定电流时)长时间正 常工作的最大功率． •(7)实际功率： 用电器在实际电压下工作时消 耗的功率。 • 实际功率可能大于、小于或等于额定功率， 为保护 • 用电器，实际功率应小于或等于额定功率．
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解：本题涉及三个不同的功率：电动机消耗的电功率P电、电 动机发热的热功率P热，转化为机械能的功率P机。三者之间 遵从能量守恒定律，即 P电=P热+P机 由焦耳定律，电动机的发热功率为 P热=I2R 电动机消耗的电功率P电，即电流做功的功率P电=IU 因此可的电能转化为机械能的功率，即电动机所做机械功的 功率 P机= P电-P热=IU-I2R 根据功率与做功的关系，电动机每分钟所做的机械功为 W= P机t =（IU-I2R）t =（5×220-52×0.4）×60J =6.54×104J
q U t R
然后利用 W＝qU 求 W2. 解析：设电阻丝电阻为 R，开始所加电压 U1，则
W1＝q1U1，
即 8＝2U1， 所以 U1＝4 V， 设后来所加电压为 U2，产生的热量为 W2，则
I2＝
q2 U2 t
＝
R
，又 I1＝
q 1 U1 t
＝
R
，
q2 4 解得 U2＝ U1＝ ×4 V＝8 V， q1 2 W2＝q2U2＝4×8 J＝32 J.
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【拓展练习】 1 ．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下 列说法中不正确的是( )
A．甲灯的实际功率一定总是40 W B．将乙灯接入110 V电路中，它的额定功率仍为60 W C．两灯均正常发光时，甲灯灯丝电阻较大 D．两灯均正常发光时，甲灯消耗的电能较少
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解析：照明灯泡的铭牌上标记的是额定电压和额定功 率，由于灯泡随着电压的升高电流增大，灯丝的电功 率将会增大，于是温度升高，灯丝电阻率也随之增大， 所以电阻增大．当工作电压不是220 V时，灯泡的实际 功率不再是额定功率，但额定功率不会随电压变化而 变化．
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【拓展练习】
微型吸尘器的直流电动机的内阻一定，为1 Ω ，当加在它
两端的电压为2.0 V时，电流为0.8 A，且能正常工作．求：
(1)它的额定输入功率多大？ (2)工作时由导线发热损失的功率多大？ (3)它的最大输出功率多大？
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解析：电动机正常工作时是非纯电阻电路，计算
只能根据定义式： (1)额定输入功率