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1、优选文档电功和电热、焦耳定律、电阻定律【学习目标】1理解电功和电功率，掌握电功和电功率的计算2知道焦耳定律的物理意义，掌握焦耳定律在生活中的应用3从能量守恒和转变理解电功和电热的差异，知道纯电阻电路和非纯电阻电路.4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；明确不相同的电路中能的转变情况，能够区分电功和焦耳热的不相同、电功率和热功率的不相同。5在非纯电阻电路中能的转变，电功和电热的差异以及一些功率的意义（如电源的总功率，发热功率，额定功率，实质功率等）。6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】知识点一、
2、电功和电功率1电功(1)实质：因电流是自由电荷在电场力作用下定向搬动形成的，电流做的功，实质上是电场力搬动电荷做的功(2)表达式：设加在一段电路两端的电压为U，流过电路的电流强度为I，则t时间内流过电路的电量qIt.电场力搬动电荷做的功时间内电流做功表示：电流在一段电路上所做的功，跟这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间成正比注意：电功WUIt适用于任何电路在纯电阻电路中，由于IU，因此在纯电阻电路中的电功可R表示为(3)单位：在国际单位中功的单位是焦耳，符号为J，常有的电功单位还有：千瓦时（kWh），也称“度”，1度=1kWh3.6106J.(4)意义：电流做功的过程是电能转变为其他形式
3、能的过程，电流做了多少功，就表示有多少电能转变为其他形式的能，即电功反响了电能转变为其他形式能的多少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)公式：计算电功率的普适公式为W和PUI，t对于纯电阻电路，计算电功率还可以够用公式PI2R和PU2.R(3)单位：在国际单位制中的单位是瓦，符号为W，常用的还有千瓦（kW），1kW=100W.(4)意义：电功率表示电流做功的快慢用电器的额定功率和实质功率：额定功率：用电器长远正常工作时的最大功率，也就是用电器加上额定电压（或通以额定电流）时耗资的电功率。实质功率：用电器的实质工作时耗资的电功率。11第1页要点讲解：为了使
4、用电器不被烧毁，要求实质功率不能够大于其额定功率。知识点二、焦耳定律1焦耳定律：(1)1841年，英国物理学家焦耳发现载流导体中产生的热量Q（称为焦耳热）与电流I的平方、导体的电阻R、通电时间t成正比，这个规律叫焦耳定律。焦耳定律是一个实验定律。它的适用范围很广，纯电阻电路、非纯电阻电路在计算电热时都用到它。(2)热功率：单位时间内导体的发热功率叫做热功率热功率等于通电导体中电流I的二次方与导体电阻R的乘积(3)电功率与热功率对纯电阻电路，电功率等于热功率即：此时，可得UIR,因此纯电阻电路也能够说是欧姆定律成立的电路对非纯电阻电路，电功率等于热功率与转变为除热能外其他形式的功率之和即：此时，
5、可得UIR,因此，对非纯电阻电路欧姆定律不成立.2电热1）电热：由于导体的电阻，使电流经过导体时耗资的电能中转变为内能的那一部分能量叫电热。2）内容：电流经过导体时产生的热量等于电流的平方、导体的电阻和通电时间的乘积。（3）公式：QI2Rt.（4）适用对象凡是要计算电热，都应首选QI2Rt，可求任何电路中电流I经过电阻R时所产生的热量。3热功率的意义及计算（1）热功率：单位时间内发热的功率叫作热功率。热功率即电能转变为内能的功率，即PQI2R.t（2）热功率计算当电路不是纯电阻电路时，电功用WUIt来计算，电热Q只能用QI2Rt进行计算，电功率用PUI计算，热功率只能用PI2R计算。热知识点三
6、、电功和电热的比较对任何电路，电流做的功恒为WUIt；电流产生的热恒为QI2Rt.第2页1在纯电阻电路中，由于UIR，因此UItI2RtU2t，即电流做的功全部转变为电热R2在非纯电阻电路(像含有电动机、电解槽的电路)中，电流做的功只有很少一部分转变为电热，绝大部分转变为(机械能或化学能等)其他形式的能因此，WQ即UItI2Rt，依照能的转变和守恒定律知，在非纯电阻电路中满足：电功电热其他形式的能，即比方，一台电动机，额定电压是110V，电阻是0.40，在正常工作时经过的电流是50A，每秒钟电流做的功为WUIt=5.5103J，而每秒钟电流产生的热为Q=I2Rt=1.0103J，可见，电功W比
7、电热Q大得多其中WQ=4.5103J为每秒钟产生的机械能知识点四、电路中电功率和热功率的计算方法1注意差异“负载”“负荷”与“电阻”“负载”或“负荷”是对用电器功率特色的一种习惯称号平时说“负载”或“负荷”大，是指用电器的功率大，其实不是用电器的“电阻”大在一般情况下，“负载”大的用电器电阻反而小如“220V,60W与220V,100W”的两个灯泡，后者的功率大但电阻却较小2注意差异纯电阻电路与一般电路电路耗资的电能全部转变为电热(内能)的电路称为纯电阻电路，对纯电阻电路有电路耗资的电能其实不完好转变为内能，还有一部分转变为其他形式的能（如机械能、化学能等），这种电路叫非纯电阻电路，如电动机、
8、电解槽的电路等。对非纯电阻的电路有：P电UII2R，此时IU或UIR，决不能够乱套用公式。R要点讲解：对非纯电阻电路计算电功率只能用PUI，计算热功率只能用P热I2R.电知识点五、电动机工作过程的能量转变1电流做功的过程，是电能转变为其他形式能量的过程电动机把电能转变为机械能；电解槽把电能转变为化学能；电热器把电能转变为热能在真空中，电场力对电荷做正功时，减少的电势能转变为电荷的动能；在金属导体中，在电场力作用下做加速运动的自由电子频频地与离子碰撞，把定向搬动的动能传给离子，使离子热运动加剧，将电能完好转变为内能2.电动机的总功率（输入功率）：总P总=UI.3.电动机的热功率P热I2r.4.电
9、动机的输出功率（机械功率）：P出=UII2r.5.电动机的效率：要点讲解：注意区分电动机的几种功率，从能量守恒角度去解析和考虑电动机问题。第3页（ 知识点六、电阻定义及意义1导体电阻的定义及单位导体对电流的阻拦作用叫做导体的电阻，导体的电阻与导体自己性质有关，与电压、电流均没关。1）定义：导体两端的电压与经过导体的电流大小之比叫导体的电阻。2）公式：RU.I（3）单位：欧姆（），常用单位还有千欧（k）、兆欧（M）1M=103k=1062物理意义反响导体对电流阻拦作用的大小。要点讲解：导体对电流的阻拦作用，是由于自由电荷在导体中做定向运动时，跟导体中的金属正离子或原子相碰撞发生的。电流流经导体时
10、，导体两端出现电压降，同时将电能转变为内能。U供应了测量电阻大小的方法，但导体对电流的这种阻拦作用是由导体自己性质决定的，与所RI加的电压，经过的电流均没关系，决不能够错误地认为“导体的电阻与导体两端的电压成正比，与电流成反比。”对RU，因U与I成正比，因此RU.II知识点七、电阻定律1电阻定律的内容及适用对象S成反比；导体电（1）内容：同种资料制成的导体，其电阻R与它的长度l成正比，与它的横截面积阻与组成它的资料有关。（2）公式：Rl.S要点讲解：式中l是沿电流方导游体的长度，S是垂直电流方向的横截面积，是资料的电阻率。（3）适用条件：温度必然，粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解质溶液。要点
11、讲解：电阻定律是经过大量实验得出的规律，是电阻的决定式。导体的电阻反响了导体阻拦电流的性质，由导体自己的因素决定。2电阻率的意义及特色1）物理意义：电阻率是一个反响导体导电性能的物理量，是导体资料自己的属性，与导体的形状、大小没关。RS（2）大小：.（ l要点讲解：各种资料的电阻率在数值上等于用该资料制成的长度为1m，横截面积为1m2的导体的电阻。3）单位是欧姆米，符号为m.4）电阻率与温度的关系：各种资料的电阻率都随温度的变化而变化。金属的电阻率随温度高升而增大，可用于制造电阻温度计。第4页有些合金如锰铜、镍铜的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制作标准电阻。各种金属中，银的电阻率最小，其
12、次是铜、铝，合金的电阻率大于组成它的任何一种纯金属的电阻率。【典型例题】种类一、纯电阻电路功率分配与计算例1.电热毯、电饭锅等是人们常用的电热式家用电器，它们一般拥有加热和保温功能，其工作原理大致相同以下列图为某种电热式电器的简化电路图，主要元件有电阻丝R1、R2和自动开关S（1）当自动开关S闭合和断开时，用电器分别处于什么工作状态？（2）用电器由照明电路供电U220V，设加热时用电器的电功率为400W，保温时用电器的电功率为40W，则R1和R2分别为多大？【答案】（1）S闭合时为加热状态，S断开时为保温状态.（2）121,1089.【解析】（1）由于是纯电阻电路，当开关S闭合时，R2被短路，
13、电路中只有R1，此时电器耗资的电功率为P1U2U2，S断开时，P2R1，故S闭合时为加热状态，S断开时为保温状态.R1R2（2）S闭合时，由P1U2得R1S断开时，R1和R2串通，由P2U2R1得R2【总结升华】在纯电阻电路中，PIUI2RU均适用，能够依照电路的连结情况灵便选择公式此R题的难点是知道开关断开与闭合时电路的连结情况贯穿交融：第5页【变式1】有两个标有“110V,25W”和“110V,60W”字样的灯泡，要把它们接在220V的电源上，灯泡即能正常发光，又能省电的连结方式应是图中的哪个？【答案】D【变式2】把“”的A灯和“”的B灯串通起来接到220V的电路中，导线的电220V100W220V200W
