5 焦耳定律[学科素养与目标要求]物理观念:1.理解电功、电功率、电热、热功率的概念.2.知道纯电阻电路和非纯电阻电路的特点和区别.科学思维:弄清电功与电热、电功率与热功率的区别和联系,并能进行有关的计算.一、电功和电功率1.电功(1)电功是指电路中静电力对定向移动的电荷所做的功,电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程.(2)电功的计算公式:W=IUt.单位:焦耳,符号为 J.常用的单位:千瓦时(kW·h),也称“度”,1kW·h=3.6×10 6 J.2.电功率(1)定义:单位时间内电流所做的功.(2)公式:P==UI.(3)单位:瓦特,符号为 W.(4)意义:表示电流做功的快慢.二、焦耳定律1.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 2 Rt .2.热功率(1)定义:单位时间内的发热量称为热功率.(2)表达式:P=I 2 R .(3)物理意义:表示电流发热快慢的物理量.1.判断下列说法的正误.(1)电功率越大,表示电流做功越多.( × )(2)电功 W=UIt 可以用来计算所有电路中电流所做的功.( √ )(3)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.( √ )(4)任何情况下电功都等于电热.( × )(5)电动机消耗的电能,一部分转化为机械能,一部分转化为线圈内阻上的电热.( √ )2.通过电阻 R 的电流为 I 时,在时间 t 内产生的热量为 Q,若电阻为 2R,电流为,则在时间t 内产生的热量为.答案 解析 根据 Q=I2Rt 得,若电阻变为原来的 2 倍,电流变为原来的,时间不变,则 Q′=2·2R·t=I2Rt=Q.一、电功和电热的理解电吹风工作时,将电能转化为什么能?电熨斗工作时,将电能转化为什么能?答案 电吹风工作时,把电能转化为内能和机械能.电熨斗工作时,将电能转化为内能.1.纯电阻电路与非纯电阻电路(1)纯电阻电路:电流通过纯电阻电路做功时,电能全部转化为导体的内能.(2)非纯电阻电路:含有电动机或电解槽等的电路称为非纯电阻电路.在非纯电阻电路中,电流做的功将电能除了转化为内能外,还转化为机械能或化学能等其他形式的能.2.W=UIt 是电功的计算式,P=UI 是电功率的计算式,适用于任何电路.Q=I2Rt 是电热的计算式,可以计算任何电路中电流 I 通过电阻 R 时在 t 时间内产生的热量,P 热=I2R 是热功率的计算式,可以计算任何电路的热功率.3.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能量转化情况电功和电热的关系W=Q...