中学学科网学科精品系列资料WWW.ZXXK.COM上中学学科网，下精品学科资料同步导学第2章、第05节焦耳定律【知能准备】1.电流做功的多少等于转化为其他形式能的数量；所谓电流做功，实质上是导体中的恒定电场对的力在做功，电荷的减小，其他形式的能在增加；公式：W=，P=。2.电流通过用电器时把能全部转化为能，这样的电路叫做纯电阻电路。【同步导学】1.电功和电功率（1）电功是电流通过一段电路时，电能转化为其他形式能（电场能、机械能、化学能或内能等）的量度。（2）W=qU=UIt是电功的普适式，P=UI是电功率的普适式，适用于任何电路。2.焦耳定律和热功率（1）电热则是电流通过导体时，电能转化为内能的量度.（2）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（电热）；P=I2R是热功率的计算式，3.电功和电热（1）在纯电阻电路中：电流通过用电器以发热为目的，例如电炉、电熨斗、电饭锅，电烙铁、白炽灯泡等。这时电能全部转化为内能，电功等于电热，即W=UIt=I2Rt=.同理P=UI=I2R=.（2）在非纯电阻电路中：电流通过用电器是以转化为内能以外的形式的能为目的，发热不是目的，而是难以避免的内能损失。例如电动机、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等.这时电路消耗的电能，即W=UIt分为两部分，一大部分转化为其他形式的能（例如电流通过电动机，电动机转动，电能转化为机械能）；另一小部分不可避免地转化为电热Q=I2Rt（电枢的电阻生热）.这里W=UIt不再等于Q=I2Rt，应该是W=E其他＋Q.（3）电功和电热是两个不同的物理量，只有在纯电阻电路中，电功才等于电热，W=Q=UIt=I2Rt=；在非纯电阻电路中，电功大于电热，W>Q，这时电功只能用W=UIt计算，电热只能用Q=I2Rt计算，两式不能通用。例1一台电风扇，内阻为20Ω，接上220V电压后，消耗功率66W，问：（1）电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少？（2）电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少？转化为内能的功率是多少？电动机的效率是多少？（3）如果接上电源后，电风扇的风叶被卡住，不能转动，这时通过电动机的电流，以及电动机消耗的电功率和发热功率是多少？解答（1）因为P入=IU所以I=A=0.3A（2）电风扇正常工作时转化为内能的功率P内=I2R=0.32×20W=1.8W电风扇正常工作时转化为机械能的功率中学学科网学科精品系列资料WWW.ZXXK:COM版权所有@中学学科网中学学科网学科精品系列资料WWW.ZXXK.COM上中学学科网，下精品学科资料P机=P入-P内=66W-1.8W=64.2W电风扇正常工作时的效率η=×100%=97.3%(3)电风扇风叶被卡住后电动机不转时可视为纯电阻，通过电风扇的电流I=A=11A电动机消耗的电功率P=IU=11×220W=2420W电动机发热功率P内=I2R=112×20W=2420W4.串联和并联电路的功率分配（1）串联电路：①串联电路的总功率电压等于各部分电路的功率之和②串联电路中各个电阻两端的电功率跟它们的阻值成正比2.并联电路：①并联电路的总功率电压等于各部分电路的功率之和②并联电路中通过各个电阻的电功率跟它的阻值成反比例2如图，已知R1=6Ω，R2=3Ω，R3=4Ω，则接入电路后这三只电阻的实际功率之比为_________。解：本题解法很多，注意灵活、巧妙。经过观察发现三只电阻的电流关系最简单：电流之比是I1∶I2∶I3=123∶∶；还可以发现左面两只电阻并联后总阻值为2Ω，因此电压之比是U1∶U2∶U3=112∶∶；在此基础上利用P=UI，得P1∶P2∶P3=126∶∶中学学科网学科精品系列资料WWW.ZXXK:COM版权所有@中学学科网中学学科网学科精品系列资料WWW.ZXXK.COM上中学学科网，下精品学科资料（例2）例3已知如图，两只灯泡L1、L2分别标有“110V，60W”和“110V，100W”，另外有一只滑动变阻器R，将它们连接后接入220V的电路中，要求两灯泡都正常发光，并使整个电路消耗的总功率最小，应使用下面哪个电路（）（例3）解：A、C两图中灯泡不能正常发光。B、D中两灯泡都能正常发光，电流、电压都相同，因此消耗的电功率一定相等。可以直接看出：B图总功率为200W，D图总功率为320W，所以选B。【同步检测】1.用电器两端电压220V，这意味着()A.1A电流通过用电器时，消耗的电能为220JB.1C...
