下载文档原格式
焦耳定律教案一、教材分析焦耳定律是重要的物理定律，它是能量守恒定律在电能和热能转换中的体现，本节在电学中是重要的概念之一。
二、教学目标（一）知识与技能1、理解电功的概念，知道电功是指电场力对自由电荷所做的功，理解电功的公式，能进行有关的计算。
2、理解电功率的概念和公式，能进行有关的计算。
3、知道电功率和热功率的区别和联系。
（二）过程与方法通过推导电功的计算公式和焦耳定律，培养学生的分析、推理能力。
（三）情感、态度与价值观通过电能与其他形式能量的转化和守恒，进一步渗透辩证唯物主义观点的教育。
三、教学重点难点【教学重点】电功、电功率的概念、公式；焦耳定律、电热功率的概念、公式。
【教学难点】电功率和热功率的区别和联系。
四、学情分析学生学好这节知识是非常必要的，A.重点：理解电功和电功率和焦耳定律。
B.难点：帮助学生认识电流做功和电流通过导体产生热量之间的区别和联系是本节的教学难点，防止学生乱套用公式。
C.关键：本节的教学关键是做好通电导体放出的热量与哪些因素有关的实验。
在得出了焦耳定律以后介绍焦耳定律公式及其在生活、生产上的应用五、教学方法等效法、类比法、比较法、实验法六、课前准备灯泡（36 V，18 W）、电压表、电流表、电源、滑动变阻器、电键、导线若干投影仪、投影片、玩具小电机七、课时安排八、教学过程（一）预习检查、总结疑惑（二）情景引入、展示目标教师：用电器通电后，可以将电能转化成其他形式的能量，请同学们列举生活中常用的用电器，并说明其能量的转化情况。
学生：（1）电灯把电能转化成内能和光能；（2）电炉把电能转化成内能；（3）电动机把电能转化成机械能；（4）电解槽把电能转化成化学能。
教师：用电器把电能转化成其他形式能的过程，就是电流做功的过程。
电流做功的多少及电流做功的快慢与哪些因素有关呢？本节课我们学习关于电功和电功率的知识。
（三）合作探究、精讲点播1、电功和电功率教师：请同学们思考下列问题（1）电场力的功的定义式是什么?（2）电流的定义式是什么?学生：（1）电场力的功的定义式W=qUq（2）电流的定义式I=t教师：投影教材图2.5-1（如图所示）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?学生：在时间t内，通过这段电路上任一横截面的电荷量q=It。
第二章恒定电流2.4 焦耳定律【教学目标】1．理解电功、电功率的概念，公式的物理意义。
了解实际功率和额定功率。
2．了解电功和电热的关系。
了解公式2（2R）、2（2）的适应条件。
3．知道非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系，电功大于电热。
重点：区别并掌握电功和电热的计算。
难点：区别电功和电热【自主预习】1.能量转化电炉通电时，能转化为能；电动机通电时，能转化为能；蓄电池充电时，能转化为能；电能转化成其他形式能的过程就是的过程，电流做功的多少电能转化为其他形式能的数量。
2.电功自由电荷在静电力作用下沿静电力的方向做定向移动，结果电荷的电势能，其他形式的能。
电流在一段电路中所做的功等于这段电路、、三者的乘积。
计算式为。
3.电功率电流做的功叫电功率。
用表示电功率，表达式为。
电流在一段电路上做功的功率P等于与这段电路的乘积。
4.焦耳定律内容电流通过导体产生的热量跟成正比，跟导体的电阻及通电时间成。
这个关系最初是由实验得到的。
5.表达式。
6.热功率的发热量通常称为热功率，表达式为。
7.电功与热量的关系①纯电阻电路和非纯电阻电路纯电阻电路：非纯电阻电路：②电功与热量：在纯电阻电路中：在非纯电阻电路中：【典型例题】一、基本概念的理解【例1】3．关于电功和焦耳热，下列说法错误的是( )A．在纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2B．在非纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2C．在纯电阻电路中，计算焦耳热可用公式Q＝I2D．在非纯电阻电路中，计算焦耳热可用公式Q＝【例2】一根电阻丝，通过2 C的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 JC．4 V,32 J D．8 V,32 J二、电功和电热的区别【例3】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0.3 V，电流为0.3 A．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？【例4】、某一用直流电动机提升重物的装置如图1所示，重物质量50，电源提供恒定电压110V，不计各处摩擦，当电动机以0.90m／s的恒定速度向上提升重物时，电路中电流强度5A。
第二章、恒定电流第一节、导体中的电场和电流〔1课时〕一、教学目标〔一〕知识与技能1．让学生明确电源在直流电路中的作用，理解导线中的恒定电场的建立2．知道恒定电流的概念和描述电流强弱程度的物理量---电流3．从微观意义上看电流的强弱与自由电子平均速率的关系。
〔二〕过程与方法通过类比和分析使学生对电源的的概念、导线中的电场和恒定电流等方面的理解。
〔三〕情感态度与价值观通过对电源、电流的学习培养学生将物理知识应用于生活的生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理学问题。
三、重点与难点：重点：理解电源的形成过程及电流的产生。
难点：电源作用的道理，区分电子定向移动的速率和在导线中建立电场的速率这两个不同的概念。
四、教学过程〔一〕先对本章的知识体系及意图作简要的概述〔二〕新课讲述----第一节、导体中的电场和电流1．电源：先分析课本图2。
1-1 说明该装置只能产生瞬间电流〔从电势差入手〕[问题]如何使电路中有持续电流？〔让学生回答—电源〕类比：〔把电源的作用与抽水机进行类比〕如图2—1，水池A、B的水面有一定的高度差，假设在A、B之间用一细管连起来，那么水在重力的作用下定向运动，从水池A运动到水池B。
A、B之间的高度差很快消失，在这种情况下，水管中只可能有一个瞬时水流。
教师提问：怎拦才能使水管中有源源不断的电流呢?让学生回答：可在A、B之间连接一台抽水机，将水池B中的水抽到水池A中，这样可保持A、B之间的高度差，从而使水管中有源源不断的水流。
归纳：电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。
〔从能量的角度看，电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置〕2．导线中的电场：结合课本图2。
1-4分析导线中的电场的分布情况。
导线中的电场是两部分电荷分布共同作用产生的结果，其一是电源正、负极产生的电场，可将该电场分解为两个方向：沿导线方向的分量使自由电子沿导线作定向移动，形成电流；垂直于导线方向的分量使自由电子向导线某一侧聚集，从而使导线的两侧出现正、负净电荷分布。
5焦耳定律-人教版选修3-1教案一、教学目标1.了解能量守恒定律的概念及基本原理；2.理解焦耳定律的概念、公式及应用；3.训练学生分析物理题目的能力，提高解题能力。
二、教学重难点重点1.焦耳定律的概念、公式及应用；2.相关物理量的转化。
难点1.如何判断能量形式及能量守恒；2.掌握计算题中的物理量转化。
三、教学内容及方法1. 教学内容本节课教学内容为焦耳定律。
2. 教学方法通过理论讲解、实验演示、课堂讨论、实例分析等教学方法，深入浅出地讲授焦耳定律的概念、公式及应用。
四、学习重点1.焦耳定律的概念、公式及应用；2.相关物理量的转化。
五、学习方法1.注意课堂笔记的记录；2.多思考，多交流，多思考融会贯通。
六、教学准备1.备课稿；2.教具特别是电子天平等实验器材；3.教案PPT。
七、课前预习1.阅读课本P61，复习功、能、能量守恒定律的知识；2.预习课本P62-63，掌握焦耳定律的概念、公式及应用。
八、教学过程1. 导入黑板设计：能量守恒定律的探究运用黑板上的简单实验，通过诱导学生出现疑问的方式，为本节课的内容导入做好铺垫。
2. 新课讲解1.定义：对焦耳定律的概念进行科学解释1.能量是物理世界中的一些物质或场的属性。
能量的种类很多，常见的有势能和动能。
2.能量守恒定律：如果一个封闭系统内部没有能量的输入和输出，那么这个封闭系统里的能量总量是不变的。
不仅在瞬间如此，而且在时间的变化中也是一直如此。
2.意义：分析具体现象体现其必要性，如：机械能的转化。
或者一段物理实验，通过实验分析如何运用定律。
1.定义物体的势能和动能2.介绍实验并通过焦耳定律分析物体势能与动能的转化3.敲黑板：利用焦耳定律，可以很好的解决如何确定物体的热量或内能变化的问题。
3. 课堂练习1.提供几个例子来让学生思考，并据此运用功、能、焦耳定律解出具体数值。
2.鼓励学生请教答案不仅会改善学生对物理基础知识的理解，在解题方法上也会有很大的帮助。
第2章第5节 2.5 焦耳定律【知识与技能】1、理解电功、电功率的概念，公式的物理意义。
了解实际功率和额定功率。
2、了解电功和电热的关系。
了解公式Q =I 2Rt 〔P=I 2R 〕、Q =U 2t /R 〔P =U 2/R 〕的适应条件。
3、知道非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系，电功大于电热。
4、能运用能量转化与守恒的观点解决简单的含电动机的非纯电阻电路问题。
【过程与方法】1、通过有关实例，让学生理解电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程。
【情感态度与价值观】1、通过学习进一步体会能量守恒定律的普遍性。
【教学过程】★重难点一、电功和电功率★ 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：J.(4)实质：导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功．(5)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，说明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． 2．电功率(1)定义：单位时间内电流所做的功． (2)公式：P ＝Wt ＝IU .(3)单位：瓦，符号：W. (4)意义：表示电流做功的快慢． (5)额定功率和实际功率①用电器正常工作时所消耗的功率叫做额定功率．当用电器两端电压到达额定电压U 额时，电流到达额定电流I 额，电功率也到达额定功率P 额，且P 额＝U 额I额．②用电器的实际功率是用电器在实际工作时消耗的电功率．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．3、串、并联电路中电功率的分析与计算 〔1〕串联电路功率关系⎩⎪⎨⎪⎧各局部电路电流I 相同，根据P ＝I 2R ，各电阻上的电功率与电阻成正比总功率P ＝UI ＝U 1＋U 2＋…＋UnI＝P 1＋P 2＋…＋Pn〔2〕并联电路功率关系⎩⎪⎨⎪⎧各支路电压相同，根据P ＝U 2R，各支路电阻上的电功率与电阻成反比总功率P 总＝UI ＝U I 1＋I 2＋…＋I n＝P 1＋P 2＋…＋Pn〔3〕结论无论是串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率等于各电阻消耗的功率之和。
5 《焦耳定律》教学设计一、核心素养通过《焦耳定律》的学习过程，培养学生的质疑思维、批判思维、创新思维能力。
并培养学生的节能、环保的意识和在运用所学知识解决实际问题的过程中培养用电安全意识。
二、教学目标1、物理观念（1）从能量转化和守恒的观点理解电流做功的微观本质、推导电功和电功率的表达式；（2）从能量转化和守恒的观点解决电能利用的实际问题、推导焦耳定律和热功率的表达式。
2、科学思维（1）建立电荷在导体中运动的微观模型研究电流做功、理解电流做功的实质；（2）通过分析、推理，建立电路模型（纯电阻电路与非纯电阻电路）研究电功和电热的关系，寻找电能转化的规律。
3、实验探究（1）通过对小型直流电动机的输入电压、输入电流的测量，探究流过电动机的电流、电动机消耗功率随输入电压的变化规律；（2）通过突然制动低速运转的电动机实验，探究流过电动机的电流变化，分析电风扇运转不畅时可能会导致起火的原因。
三、学情分析1、教学内容分析本课选自人教版高中物理选修3-1第二章《恒定电流》的第五节，主要研究电能的转化和利用。
电能的利用问题是生活中常见的问题，家用电器是生活中非常重要、学生比较熟悉的电器，这一节教学内容与学生的日常生活紧密联系。
本节教学内容的电功、电功率、电热、热功率、电功和电热的关系等知识及其发现过程，是后续学习闭合电路相关知识、分析与解决闭合电路中电能转化问题的基础，也是后续学习《电磁感应》中有关电路问题的基础。
从内容上看，初中已经学习过电功、电功率、电热、热功率的计算表达式。
高中物理主要从能量转化的观点来研究电流所做的功、理解电流做功的微观本质，即电流所做的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。
通过实例分析，从能量转化和守恒的观点推导焦耳定律（计算电热）的表达式及热功率的计算表达式，进一步得出纯电阻电路、非纯电阻电路的能量转化规律。
从方法层面看，本节课主要通过实验探究、逻辑推理的方法发现物理知识，让学生参与并体验知识的发现过程、获得发现知识的方法，实验探究、建立理想化模型，是这节课发现知识的主要研究方法。
焦耳定律教学设计教学目标：一、知识与技能：1、知道电流具有热效应2、知道焦耳定律内容3、知道电热的利用与防止二、过程与方法：通过探究，知道电流的热效应与哪些因素有关三、情感、态度与价值观1、通过学习电热的利用和危害，学会辩证的看待问题；2、通过讨论和交流培养合作学习的态度和意识教学重点：通过实验探究电流的热效应与哪些因素有关教学难点：通过实验探究电流的热效应与哪些因素有关教学用具及多媒体应用：焦耳定律演示器（J2371）及自制教具教学方法：实验法、演示法、讲授法、对比法教学组织与活动按步骤进行演示实验，得出实验结论得出焦耳定律的内容并引导学生进行应用对知识点进行深入讲解，加深理解知道电热的利用与防止关系：b、探究电阻和时间相同，电热与电流的关系：R1=R2=R3=10C、探究电阻和电流相同，电热与通电时间的关系：教师巡回指导学生演示，引导学生们观察现象、得出实根据实验器材，思考、归纳得出观察实验现象并记录，总结实验结论（在电流、通电时间相同的巩固练习，强化提高验结论5、引导:实验得出的结论只是定性的分析，那么具体这些物理量之间有没有定量的关系？焦耳定律内容：电流通过导体产生的电流与电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
用公式表示是，以及指导各符号表示的物理意义及单位6、介绍焦耳的生平，让学生们感受到：任何一个科学规律的得情况下，电阻越大，产生的热量越多；在通电时间一定、电阻相同的情况下，通过电流大时，产生的热量多）【例题】：某一电热器电阻丝的电阻是2欧，当1安的电流通过时，1分钟产生的热量是多少焦？解：Q= I2Rt=1A2 ×2Ω×60S =120J出都要付出艰辛的劳动7、电热的利用与危害8、课堂小结9、当堂练习学生辩论赛学生总结学生讲解习题板书设计：焦耳定律1、电流的热效应：电流通过导体时电能转化为热能2、探究电热与那些因素有关（控制变量法）3、焦耳定律：4、知道电热的利用与防止活动版块：用于学生做演示，以及计算题规范步骤的演示教学反思：1、实验中要以更加容易理解的语言引导学生观察实验现象；2、注意实验评估，以便提高实验效果；3、课上要着重进行计算，掌握焦耳定律；4、以辩论的形势让学生知道了电热的利用和防止，提高了课堂气氛，效果很好。
第二章恒定电流第五节焦耳定律（一）【课前准备】【课型】新授课【课时】2课时【教学三维目标】（一）知识与技能1．理解电功的概念，知道电功是指电场力对自由电荷所做的功，理解电功的公式，能进行有关的计算．2．理解电功率的概念和公式，能进行有关的计算．3．知道电功率和热功率的区别和联系．4．知道非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系，电功大于电热．（二）过程与方法通过有关实例，让学生理解电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程．（三）情感态度与价值观通过学习进一步体会能量守恒定律的普遍性【教学重点难点】重点：电功和电热的计算难点：电流做功的表达式的推导，纯电阻电路和非纯电阻电路在能量转化过程中的区别【教学方法】理论、类比、探究、讨论、分析【教学过程】【复习引入】【问题】用电器通电后，可以将电能转化成其他形式的能量，生活中常用的用电器，其能量的转化情况?【回答】电灯把电能转化为内能和光能；电炉把电能转化为内能；电动机把电能转化为机械能；电解槽把电能转化为化学能。
用电器把电能转化为其他形式能的过程，就是电流做功的过程。
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，遵循能量守恒，即有多少电能减少，就有多少其他形式的能增加。
【问题】用电器把电能转化成其他形式能的过程，就是电流做功的过程。
电流做功的多少及电流做功的快慢与哪些因素有关呢？5 焦耳定律一、电功和电功率【展示】【问题】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?【回答】在时间t内，通过这段电路上任一横截面的电荷量q=It。
【问题】这相当于在时间t内将这些电荷q由这段电路的一端移到另一端。
在这个过程中，【问题】电场力做了多少功？【回答】在这一过程中，电场力做的功W =qU =IUt【问题】电流做功实质上是怎样的？【回答】电流做功的实质是电路中电场力对定向移动的电荷做功。
第5节 焦耳定律1.电功是指电流通过一段电路所做的功，实质是静电力在这段电路中所做的功，其表达式为W ＝UIt 。
2．电功率是指单位时间内电流所做的功，表达式为P ＝Wt。
3．焦耳定律的表达式为Q ＝I 2Rt ，此式适用于任何电路。
4．非纯电阻电路中，由于产热不可避免，所以非纯电阻 电路的效率不可能达到100%。
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)实质：导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功。
(5)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。
2．电功率(1)定义：单位时间内电流所做的功。
(2)公式：P ＝W t＝IU 。
(3)单位：瓦，符号：W 。
(4)意义：表示电流做功的快慢。
二、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，跟导体的电阻及通电时间成正比。
2．表达式：Q ＝I 2Rt 。
3．热功率(1)定义：单位时间内的发热量。
(2)公式：P热＝Q t＝I2R，单位：瓦特(W)。
(3)意义：表示电流发热快慢的物理量。
1．自主思考——判一判(1)电功与电能的单位相同，电功就是电能。
(×)(2)电功率越大，电功越大。
(×)(3)1千瓦时＝3.6×106 J。
(√)(4)非纯电阻电路中，电热的表达式是Q＝I2Rt 。
(√)(5)电流流过笔记本电脑时，电功一定等于电热。
(×)(6)根据I＝UR可导出P＝U2R，该公式用于任何用电器。
(×)2．合作探究——议一议(1)用电器额定功率越大，接在电路中电流做的功越多，这样说法对吗？提示：不对。
电流做功一方面与实际功率有关，另一方面还与通电时间有关，只有实际功率与时间乘积大时，电流做功才多。
(2)标有“220 V40 W”的白炽灯泡和“220 V40 W”的电动机，把它们并联后接到220 V的照明电路中，二者都能正常工作，它们在相同的时间内产生的电热相同吗？提示：不同。
“220 V40 W”的白炽灯通电时将电能全部转化为内能，而“220 V40 W”的电动机，通电后消耗的电能大部分转化为机械能，剩余的小部分才转化为内能。
串、并联电路中电功率的分析与计算1．串联电路功率关系⎩⎪⎨⎪⎧各部分电路电流I相同，根据P＝I2R，各电阻上的电功率与电阻成正比总功率P总＝UI＝U1＋U2＋…＋U n I＝P1＋P2＋…＋P n2．并联电路功率关系⎩⎪⎨⎪⎧各支路电压相同，根据P＝U2R，各支路电阻上的电功率与电阻成反比总功率R 总＝UI ＝U I 1＋I 2＋…＋I n＝P 1＋P 2＋…＋Pn3．结论无论是串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率均等于各负载消耗的功率之和。
[典例] 额定电压都是110 V ，额定功率P A ＝100 W ，P B ＝40 W 的电灯两盏，若接在电压是220 V 的电路上，使两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗功率最小的电路是( )[审题指导](1)两电灯均正常发光时，其电压必为额定电压。
(2)滑动变阻器消耗的功率最小时电路总功率就最小。
[解析] 对灯泡有P ＝UI ＝U 2R，可知：R A ＜R B ，对于A 电路，由于R A ＜R B ，所以U B ＞U A ，且有U B ＞110 V ，B 灯被烧毁，A 错误。
对于B 电路，由于R B ＞R A ，A 灯又并联变阻器，并联电阻更小于R B ，所以U B ＞U 并，B 灯被烧毁，B 错误。
对于C 电路，B 灯与变阻器并联电阻可能等于R A ，所以可能U A ＝U B ＝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 的并联电阻，则U A ＝U B ＝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(I A －I B )×110，而D 电路中变阻器功率为(I A ＋I B )×110，所以C 电路消耗电功率最小。
[答案] C解答串并联电路电功率问题应注意的两个问题(1)求解串、并联电路中的功率分配问题，比例法求解会使问题简化，但一定要确定是正比还是反比关系。
(2)当分析用电器的功率问题时，一定要注意用电器的安全，即不要超过用电器的额定电压、额定电流。
1．三个阻值相同的灯泡，其允许消耗的最大功率都是10 W ，现将其中的两只灯泡串联起来后再与第三只灯泡并联接在电路中，则整个电路允许消耗的最大功率为( )A ．30 WB ．20 WC ．15 WD ．10 W解析：选C 连接后电路如图所示，其中L 3两端电压最大，它消耗的电功率为10 W 时，因L 1与L 2串联，且电阻相等，则分配在L 1与L 2两灯上的电压都是灯L 3两端电压的一半。
所以P 1＝P 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫U 22R＝U 24R ＝P 34＝104W ＝2.5 W 则整个电路消耗的功率P ＝P 1＋P 2＋P 3＝(2.5＋2.5＋10)W ＝15 W ，C 正确。
2.如图251所示，电源电压8 V ，闭合开关后，电流表的示数为0.2 A ，电流表的示数为0.3 A 。
试求：图2511)R 1的电功率；(2)1 min 内R 2消耗的电能。
解析：由电路图可知：I 1＝0.2 A ，I 2＝0.3 A －0.2 A ＝0.1 A ， (1)P 1＝UI 1＝8×0.2 W＝1.6 W 。
(2)Q ＝W ＝UI 2t ＝8×0.1×60 J＝48 J 。
答案：(1)1.6 W (2)48 J纯电阻电路与非纯电阻电路纯电阻电路 非纯电阻电路元件特点 电路中只有电阻元件，如电阻、电炉丝、电路中除电阻外，还包括能把电能转化白炽灯为其他形式能的用电器，如电动机、电解槽欧姆定律是否适用适用，I＝UR不适用，I＜UR能量转化电能全部转化为内能：W＝Q＝UIt＝I2Rt＝U2Rt电能转化为内能和其他形式的能量：W＝UIt，Q＝I2Rt，W＝Q＋W其他功率特点电功率等于热功率：P电＝P热＝UI＝I2R＝U2R电功率等于热功率与其他功率之和：P电＝UIP热＝I2RP电＝P热＋P其他[典例] 规格为“220 V36 W”的排气扇，线圈电阻为40 Ω，求：(1)接上220 V的电压后，求排气扇转化为机械能的功率和发热的功率；(2)如果接上220 V的电压后，扇叶被卡住，不能转动，求电动机消耗的功率和发热的功率。
[审题指导]第一步抓关键点关键点获取信息排气扇规格为“220 V36 W”接220 V电压电压和功率均达到额定值线圈电阻40 Ω可根据“220 V36 W” 求出I，从而求出P热接上电源，电动机不转电路转化为纯电阻电路第二步找突破口(1)额定电压下，电流可据I＝PU求出。
(2)机械功率可通过P机＝P电－P热求出。
(3)电动机不工作时，220 V电压全加在40 Ω电阻上，电动机此时即为“电阻”。
[解析] (1)排气扇在220 V的电压下正常工作时的电流为：I＝PU＝36220A≈0.16 A，发热功率为：P 热＝I 2R ＝(0.16)2×40 W≈1 W。
转化为机械能的功率为：P 机＝P 电－P 热＝36 W －1 W ＝35 W 。
(2)扇叶被卡住不能转动后， 电动机成为纯电阻电路，电流做功全部转化为热能，此时电动机中电流为I ′＝U R ＝22040A ＝5.5 A ，电动机消耗的功率即发热功率：P 电′＝P 热′＝UI ′＝220×5.5 W＝1 210 W 。
[答案] (1)35 W 1 W (2)1 210 W 1 210 W(1)当电动机不转动时，消耗的电能全部转化为内能，此时是一个纯电阻元件。
当电动机转动时，消耗的电能转化为机械能和内能，此时是非纯电阻元件。
(2)求解非纯电阻电路问题时，注意区分电功率和热功率，弄清电功率、热功率、其他功率的关系。
1．有一个电风扇，标有“200 V 50 W”，电动机线圈的电阻为0.4 Ω，把它接入220 V 的电路中，以下几种计算时间t 内产生热量的方法中正确的是( )A ．Q ＝U 2t RB ．Q ＝PtC ．Q ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P U 2·RtD ．以上三种方法均正确解析：选C 通过电风扇的电流为I ＝P U，因为电风扇不是纯电阻电路，所以其焦耳热为Q ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P U 2·Rt ，而不应该是Q ＝U 2t R 或Q ＝Pt ，C 正确。
2．(多选)理发用的电吹风机中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风将头发吹干，设电动机的线圈电阻为R 1，它与电热丝的电阻R 2串联，接到直流电源上，电吹风机两端电压为U ，电流为I ，消耗的电功率为P ，则有( )A ．P ＜UIB ．P ＝I 2(R 1＋R 2) C ．P ＝UID ．P ＞I 2(R 1＋R 2)解析：选CD 电动机电路在电机正常转动时，电动机消耗的功率P ＝UI ，且大于发热功率，选项C 、D 正确。
3. (多选)如图252所示，电阻R 1＝20 Ω，电动机的绕阻R 2＝10 Ω。
当开关断开时，电流表的示数是0.5 A ，当开关闭合后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，此时电流表的示数I 和电路消耗的电功率P 应是( )图252A ．I ＝1.5 AB ．I ＜1.5 AC ．P ＝15 WD ．P ＜15 W解析：选BD 当开关断开时，根据U ＝IR 算出电源电压为10 V ，开关闭合后，电阻R 1中的电流没变，电动机两端电压也为10 V 。
此电压不可能全部在电动机的内阻上，故电动机中的电流不可能达到1 A ，所以总电流小于1.5 A 。
据P ＝UI 可知，电源的功率也小于15 W 。
选项B 、D 正确。
1．关于电功W 和电热Q 的说法正确的是( ) A ．在任何电路中都有W ＝UIt 、Q ＝I 2Rt ，且W ＝QB ．在任何电路中都有W ＝UIt 、Q ＝I 2Rt ，但W 不一定等于QC ．W ＝UIt 、Q ＝I 2Rt 均只有在纯电阻电路中才成立D ．W ＝UIt 在任何电路中成立，Q ＝I 2Rt 只在纯电阻电路中成立解析：选B W ＝UIt 、Q ＝I 2Rt 适用一切电路，但在纯电阻电路中W ＝Q ，在非纯电阻电路中W ＞Q ，B 对，A 、C 、D 错。
