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1、2.5焦耳定律一、电功和电功率如图一段电路两端的电压为如图一段电路两端的电压为U，通过的电通过的电流为流为I，在时间在时间t内通过这段电路任一横截内通过这段电路任一横截的电荷量的电荷量则则电场力做功即：电场力做功即：1电功：在一段电路中电场力所做的功，也就电功：在一段电路中电场力所做的功，也就是通常所说的电流所做的功，简称为电功是通常所说的电流所做的功，简称为电功电流在一段电路上所做的功等于这段电路电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压两端的电压U、电路中的电流电路中的电流I 和通电时间和通电时间t 三者的乘积三者的乘积在国际单位制中电功的单位是焦（在国际单位制中电功的单位是焦（J），
2、），常用单位有千瓦时（常用单位有千瓦时（kWh）.1kWh3.6106J2电功率：单位时间内电流所做的功电功率：单位时间内电流所做的功（）一段电路上的电功率（）一段电路上的电功率P等于这段电路两等于这段电路两端的电压端的电压U和电路中电流和电路中电流I的乘积的乘积（）电功率表示电流做功的快慢（）电功率表示电流做功的快慢（）单位：在国际单位制中是瓦（）单位：在国际单位制中是瓦（W），），常常用单位还有毫瓦（用单位还有毫瓦（mW），），千瓦（千瓦（kW）1kW103W106mW=10-3MW额额定定功功率率和和实实际际功功率率：用用电电器器铭铭牌牌上上所所标标称称的的功功率率是是额额定定功功率率，
3、用用电电器器在在实实际际电电压压下下工作的功率是工作的功率是实际功率实际功率用用电电器器只只有有在在额额定定电电压压下下工工作作实实际际功功率率才才等于额定功率等于额定功率几种常见家用电器的额定功率几种常见家用电器的额定功率用电路用电路29吋彩吋彩电电电熨斗电熨斗电冰箱电冰箱微波炉微波炉台灯台灯额定电压额定电压（V）220220220220220额定功率额定功率（W）15030080010015080012004060二、电功率和热功率 1电电流流做做功功的的过过程程，是是电电能能转转化化为为其其他他形形式式能量的过程能量的过程电电动动机机把把电电能能转转化化为为机机械械能能；电电解解槽槽把把
4、电电能能转转化化为为化化学学能能；电电热热器器把把电电能能转转化化为为热热能能在真空中，电场力对电荷做正功时，减少的在真空中，电场力对电荷做正功时，减少的电势能转化为电荷的动能；在金属导体中，在电电势能转化为电荷的动能；在金属导体中，在电场力作用下做加速运动的自由电子频繁地与离子场力作用下做加速运动的自由电子频繁地与离子碰撞，把定向移动的功能传给离子，使离子热运碰撞，把定向移动的功能传给离子，使离子热运动加剧，将电能完全转化为内能动加剧，将电能完全转化为内能纯电阻电路纯电阻电路:电能电能内能内能 QI2Rt WUIt=I=U/RM非纯电阻电路非纯电阻电路:电能电能内能内能+其它形式的能其它形式
5、的能WW-QQUIt I2RtIU/R说明：欧姆说明：欧姆定律不适用定律不适用于非纯电阻于非纯电阻电路！电路！指指某某段段电电路路在在某某段段时时间间内内消消耗耗的的全全部电能部电能!指转化为指转化为内能的那内能的那部分电能部分电能!2焦焦耳耳定定律律：电电流流通通过过导导体体时时产产生生的的热热量量Q等等于于电电流流I的的二二次次方方、导导体体的的电电阻阻 R 和和通电时间通电时间 t 三者的乘积三者的乘积焦耳定律适用于纯电阻电路，也适用于非纯电阻电路焦耳定律适用于纯电阻电路，也适用于非纯电阻电路 纯电阻电路：纯电阻电路：只含有电阻的电路、如电炉、电只含有电阻的电路、如电炉、电烙铁等电热器件
6、组成的电路，白炽灯及烙铁等电热器件组成的电路，白炽灯及转子被卡住转子被卡住的电动机的电动机也是纯电阻器件也是纯电阻器件非纯电阻电路：非纯电阻电路：电路中含有电动机在转动或有电路中含有电动机在转动或有电解槽在发生化学反应的电路电解槽在发生化学反应的电路热功率：单位时间内导体的发热功率叫做热功率：单位时间内导体的发热功率叫做热功率热功率热功率等于通电导体中电流热功率等于通电导体中电流I 的二次方与的二次方与导体电阻导体电阻R 的乘积的乘积 I额额=P额额/U额额=1000/220A4.5A例例1：规格为：规格为“220V，1000W”的电炉，求：的电炉，求：1.电炉正常工作时，通过电阻丝的电流电炉
7、正常工作时，通过电阻丝的电流2.电炉的电阻电炉的电阻2.电炉的电阻：电炉的电阻：R=U额额2/P额额 =2202/1000解：解：1.由由P=UI知，电炉正常工作时：知，电炉正常工作时：=48.4运运行情况行情况物理物理量量 电电 压压 U（V）电电 流流 I（A）电电 阻阻 R（）总功率总功率电功率电功率（UI）（W）热功率热功率 I2R（W）机械功率机械功率 UI I2R （W）转动转动3 0.08 卡卡 住住 30.130 0.24 0.192 0.048 0.30.30303电功率与热功率电功率与热功率（1）区别：）区别：电电功功率率是是指指某某段段电电路路的的全全部部电电功功率率，或
8、或这这段段电电路路上上消消耗耗的的全全部部电电功功率率，决决定定于于这这段段电电路路两两端电压和通过的电流强度的乘积；端电压和通过的电流强度的乘积；热热功功率率是是指指在在这这段段电电路路上上因因发发热热而而消消耗耗的的功功率率决决定定于于通通过过这这段段电电路路电电流流强强度度的的平平方方和和这这段电路电阻的乘积段电路电阻的乘积（2）联系：）联系：对纯电阻电路，电功率等于热功率；对纯电阻电路，电功率等于热功率；对对非非纯纯电电阻阻电电路路，电电功功率率等等于于热热功功率率与与转转化化为除热能外其他形式的功率之和为除热能外其他形式的功率之和例题：一台电风扇的额定功率是例题：一台电风扇的额定功率是60w，额定电压，额定电压220v，内阻，内阻2欧姆，求欧姆，求：（：（1）电风扇正常运转）电风扇正常运转时，通过它的电流多大？每秒有多少电能转化时，通过它的电流多大？每秒有多少电能转化为机械能？（为机械能？（2）若接上电源后，电风扇卡住不）若接上电源后，电风扇卡住不转动，这时通过它的电流多大？电风扇实际消转动，这时通过它的电流多大？电风扇实际消耗的功率多大？此时可能发生什么问题？耗的功率多大？此时可能发生什么问题？小结：小结：电功电功电功率电功率热功率热功率焦耳热焦耳热