知识讲解电功和电热焦耳定律电阻提高

编稿：审稿：理解电功、电功率以及焦的计算，能够熟练地运用其进行计算；明确不同的电路中能的转化情况，能够区分电功和焦的不同、电功率和热功率的不同。通电时间t三者的乘积。（2）：WqUUIt（3）单位：在国际单位制的单位是焦耳，符号为J，常用的单位还有：千瓦（kWh，也称“度”，1kWh3.6106J电功计算所适用的电电功WUIt U在纯电阻电路中，由于I ，所以WUItIRt t 如图一段电路两端的电压为UI，在时间t内通过这段电路任一横截面qIt，则电场力做功WqU即：WUIt．电功率定义、及单I的乘积。：PWUIt1k=1000W 在纯电阻电路中，PIR R1额定功率：用电器长期正常工作时的最大功率，也就是用电器加上额定电压（或通21841年英国物理学家焦耳发现载流导体中产生的热量Q（称为焦与电流I的R、通电时间t成正比，这个规律叫焦耳定律。I的R的乘积．PQI2RtUII2R此时，可得UIR,UII2R此时，可得U

凡是要计算电热，都应首选QI2RtIR时所产生的PQI2Rt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热

I2R ：热热

PI2r电动机的输出功率（机械功率出=UIIr2出出

Ir Ir

)100%如“220V60W”与220V100W”的两个灯泡，后者的功率大但电阻较小。1 UPUIIRR2PUI＞I2R，此时I＜U或U＞IR，决不能乱套

UI

I2R ：RUI单位：欧姆（Ω，常用单位还有千欧（kΩ、兆欧（MΩ1MΩ=103kΩ=106Ω1导体对电流的阻碍作用，是由于自由电荷在导体中做定向运动时，跟导体中的金属23RUI4RU，因UIRU R与它的长度lS ：RlS要点诠释：式中lS是材料12是一个反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性RSl要点诠释：各种材料的电阻率在数值上等于用该材料制成的长度为1m单位是欧姆·米，符号为Ωm123各种金属中，银的电阻率最小，其次是铜、铝，合金的电阻率大于组成它的任何一R1、R2SS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40WR1R2分别为多大？【答案】（1）SS断开时为保温状态.（2）121Ω,1089ΩURR1

U SP2R

SS开时为保温状态UR R1U1

Ω=121ΩU SR1R2P2RR U R2PR140121Ω=1089Ω PIUI2RUR灵活选择．此题的难点是知道开关断开与闭合时电路的连接情况．1“110V,25W”和“110V,60W”【答案】【课堂：电功和电热、焦耳定律、电阻定律例2【变式2】把“220V100W”的A灯和“220V200W”的B灯串联起来接到220V的电 ARARB

B．电压之比为UA:UBD．电热之比为QA:QB【答案】2.一台电风扇的额定功率是60W,内阻为2Ω，当它接在220V的电压下正常运转，【解析】（1）PUI,IPU

60WQEPtI2RtE.EPtI2Rt59.85J(2)电风扇不转动，相当于纯电阻，由欧姆定律得：UIR,I'U220A=110A U P 2

坏【变式1（2014 东莞校级期中）取一个玩具电动机，其内阻R＝1.0Ω，额定电压为再松开，使小电机转动，调整滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为2.0V时0.4A，求小电机消耗的电功率和热功率。 IR

PIUI2RPWIU0.8WPQIR2【课堂：电功和电热、焦耳定律、电阻定律例424、有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A2.0V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0A．求：【答案】(1)1.5W(2)（1）电动机在接入0.2V0.4A，可知此rU0.5ΩI当接入2.0V电压时，电流为1.0APUI'2W．热PI'2r0.5W热（2）如果在正常工作时电动机被卡住，则电流做的功全部转化为电热，这时，IU

I2r8W 约为() B． C． 【答案】IP1500A=6.8A A正确． A.电动机的输入功率为576WB．电动机的内电阻为4ΩD．该车受到的阻力为63N【答案】【解析】U48VI12APUI576WA

I

ΩB

v

20N=63NC错，D 【答案】RSl'2l，因为体积VlS S .R S

4RS对折后l"lS"2S2"R""则

l/2 R RR':R"10.3mm的细铅丝通以1.8A0.6mm的粗铅丝通过5A的电流被熔断，如果由长度相同的20根细铅丝和一根粗铅丝并联为电路中的丝，则通过（）电流时，电路断开。 B． C． Rl4l1 D

2D1

224，R4R并注意到若两端加电压1.8R1(V，则超过了粗铅丝的熔断电流，所以并联铅丝两端只能加电压5R2V)，可求出总电流值为30A. 当端点Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ、Ⅳ接入电路时，R12:R34是 A．L: B．

:

【答案】【课堂：电功和电热、焦耳定律、电阻定律例93P是一个表面均匀镀有很薄电热膜的长陶瓷管，其长度为l，直DdMNMN两端电压为UI A．U/

B．UD2/

D．UD2/【答案】为5V,10V时小灯泡的电阻，并说明电阻的变化规律。【答案】 电阻越来越IU图象的理解，当电压为5V时，电流为0.5ARU5Ω=10Ω 当电压为10V时，电流为0.7ARU10Ω14.3Ω 若把三个这样的电灯串联后，接到电压恒定为12V的电 为8V的电，求通过电流表的电流值以及每个灯的实际功率．【答案】(1)0.4A；10Ω，(2)0.6AU12V=4V 结合图象可得当UL4VIL0.4ARUL

(2)设此时电灯两端的电压为UI0UU'2IR0U'820I可得到该直线与曲线的交点2V0.3A)，即流过电灯的电流为0.3A，则流过电流表IA2I0.6A例6．两盏额定电压为220V的白炽灯L1和L2的UI特性曲线如图所示，L2的额定 时L2的实际功率约为 W．【答案】 【解析】本题考查的是UI曲线及额定功率和实际功率，关键是根据UI曲线找的电流为0.45AP2U2I2220V0.45A99WL1L2220VI'I'IRR220V，即UU'220V，从图象上可知， U150V，U'70VII'0.25ALP70V0.25A17.5W （2）此类题目要注意从图象中获取信息，怎样将这些信息与所求量的联系起来，例7（2014 东莞高级中学期中）下列说法正确的是 IURRUIRS

【答案】体自身，与UIC错误；由电阻定律可知，D项正确．、阻，R2为滑动变阻器。当R2的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个 、的示数分别为I1、I2和U，现将R2的滑动触点向b端移动，则三 示数的变化情况 A.I1增大，I2不变，U增 C.I1减小，I2不变，U减

I1I2增大，UI1I2减小，U【答案】， ，

，，，的电流 测路端电压U，R2的滑动触点由a滑向b，R2阻值减小，电路总电阻减小，I增大；根据闭合电路欧姆定律知路端电压UEIr，所以电压表示数U减小；R1两端电压U1UU3，而U3IR3，U3增大，所以U1I1II1I2，I2增大。电压为5V，电路中的电流为1AA重20N，不计摩擦力，求：【答案 热热h出t410m2m 80%电能也就是电流的功WUIt（内能必须用QI2Rt机外，还要应用能量守恒定律，WQE（E为其他形式的能）P入P+P，其中机

I