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课件网) 电功和电功率的比较 第3节 电功与电热 知识 清单破 知识点 1 电功和电功率 项目 电功 电功率 概念 电场力对定向移动的自由电 荷所做的功 单位时间内电流所做的功 公式 W=qU=UIt P= =UI 单位 焦耳,简称焦,符号J 瓦特,简称瓦,符号W 物理 意义 描述电能转化为其他形式能 的多少 描述电流做功的快慢 1.内容:电流通过导体产生的热量与电流的二次方成正比,与导体的电阻及通电时间成正比。 2.公式:Q=I2Rt。 3.适用条件:适用于任何电路。 知识点 2 焦耳定律 1.电流热效应的应用 如电热水器、电饭锅、电刻笔、电阻焊等都是利用电流的热效应工作的。 2.电流热效应的危害 (1)插头和插座之间接触不良会迸出火花。 (2)在输电线路中由于电热,降低了电能的传输效率。 (3)电线中由于电流过大或散热不好会烧坏电线的绝缘层,引起漏电、触电。 知识点 1 身边的电热 1.电功W=UIt可以用来计算所有电路中电流所做的功。 ( ) 2.电热Q=I2Rt可以用来计算所有含有电阻的电路中产生的焦耳热。 ( ) 3.电饭锅、电烙铁和电风扇都是利用电流的热效应工作的。 ( ) 4.用电器电功率越大,接在电路中电流做的功越多。 ( ) 5.由能量守恒可知,在某一电路中,电功永远等于电路中产生的热量。 ( ) 知识辨析 判断正误，正确的画“ √” ，错误的画“ ” 。 √ √ 电流做功一方面与电功率有关,另一方面还与通电时间有关,只有电功率与时间乘积大时,电流做功才多。 提示 情境探究 如图所示,电风扇和电熨斗都是通过电流做功进行工作的电器。 疑难 情境破 疑难 电功、电热及两种电路的比较 问题1 电风扇工作时,主要将电能转化为什么能 提示 机械能 问题2 电熨斗工作时,主要将电能转化为什么能 提示 内能 问题3 有的电路电能全部转化为内能,如白炽电灯、电炉、电热毯等。有的电路中含有电动 机、电解槽等,只有部分电能转化为内能。这两类电路各有什么特点 提示 电能全部转化为内能的电路叫纯电阻电路。欧姆定律I= 适用。 电功=电热:W=UIt=I2Rt=Q 电功率=热功率:P =P热=UI= I2R= 只有部分电能转化为内能的电路叫非纯电阻电路。欧姆定律不适用:I< 电功>电热:电功W=UIt;电热Q= I2Rt 电功率>热功率:电功率P=UI;热功率P热= I2R 讲解分析 纯电阻电路和非纯电阻电路的比较 纯电阻电路 非纯电阻电路 电路特点 电路中只有纯电阻用电器 电路中有非纯电阻用电器 电流、电压、电阻三者的关系 遵循欧姆定律I= 不遵循欧姆定律,由UIt=I2Rt+W其他知, U>IR或I< 能量转化形式 电流做功全部转化为内能: W=Q=UIt=I2Rt= t 电流做功转化为内能和其他形式的能:电功W=UIt,电热Q=I2Rt,W=Q+W其他 元件举例 电阻、电炉丝、白炽灯 电动机、电解槽 典例 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【1】,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【2】,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 功率和电动机线圈的电阻。 信息提取 【1】电动机停止转动,电路为纯电阻电路。 【2】电动机正常运转,电路为非纯电阻电路。 思路分析 无论是纯电阻电路还是非纯电阻电路,电功均为W=UIt,电功率均为P电=UI,电热均 为Q=I2Rt,热功率均为P热=I2R【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,利用“电功=电热+其他能量”【4】寻找等量关系求解。非纯电阻 电路在一定条件下可当成纯电阻电路处理。如电动机卡住不转或电压不足不转时即纯电阻 电路。 解析 当电流表和电压表的示数分别为0.5 A和1.0 V时,电动机停止工作,只有电动机线圈的 电阻消耗电能,其阻值r= = Ω=2 Ω(由【1】得到 ... ...
