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5.焦耳定律 一、电功和电功率 1．电功 (1)定义：电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I、通电时间t三者的乘积． (2)公式：W＝qU＝UIt. (3)单位：在国际单位制中功的单位是 ，符号为 ，常用的单位还有：千瓦时(kW·h)，也称“度”，1 kW·h＝3.6×106 J. (4)实质：电流通过一段电路所做的功，实质是电场力在这段电路中所做的功． (5)意义：电流做功的过程是电能转化为其他形式的能的过程，电流做了多少功，表明就有多少电能转化为其他形式的能，即电功是电能转化为其他形式的能的量度． 2．电功率 (2)单位是 ，符号为 (国际单位制)，常用的还有千瓦(kW)，1 kW＝1 000 W. (3)用电器的额定功率和实际功率 ①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(或通以额定电流)时消耗的电功率． ②实际功率：用电器的实际工作时消耗的电功率． 二、焦耳定律 1．电热：由于导体的电阻，使电流流过导体时消耗的电能中转化为内能的那一部分能量叫电热． 2．内容：电流流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：Q＝I2Rt. 4．热功率：单位时间内发热的功率叫做热功率．热功率即电能转化为内能的功率， 即P＝Q/t＝I2R. 1．在串、并联电路(纯电阻)中电功率的分配与电阻的关系 (1)串联电路 (2)并联电路 (3)结论：无论是串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率等于各电阻消耗的功率之和． 如右图所示电路中，R1＝R3＜R2＝R4，在ab两端接上电源后，设每个电阻所消耗的电功率分别为P1、P2、P3、P4，则它们的大小关系是(　　) A．P1＝P3＜P2＝P4　B．P2＞P1＞P3＞P4 C．P2＞P1＞P4＞P3 D．P1＞P2＞P3＞P4 解析：　根据并联电阻的特点，R3、R4两电阻的并联值R34要小于R3，所以根据串联电路中功率分配关系可知，P2＞P1＞P34.再根据并联电路中功率分配关系可知P3＞P4，故选项B正确． 答案：　B 2．纯电阻电路和非纯电阻电路的比较 解析：　首先要明确，欧姆定律U＝IR只适用于纯电阻电路，因此三个公式在纯电阻电路中没有区别，但在非纯电阻电路中它们互不相同．其次，P＝UI表示电功率，而P＝I2R表示热功率．因此，在纯电阻电路中，UI＝I2R，消耗的电能全部转化为热能；而在非纯电阻电路中，UI＞I2R，即消耗的电能只有部分转化为热能． 答案：　BC 3．电功和电热的关系 关于电功W和电热Q的说法正确的是(　　) A．在任何电路中都有W＝UIt、Q＝I2Rt，且W＝Q B．在任何电路中都有W＝UIt、Q＝I2Rt，但W不一定等于Q C．W＝UIt、Q＝I2Rt均只有在纯电阻电路中才成立 D．W＝UIt在任何电路中成立，Q＝I2Rt只在纯电阻电路中成立 解析：　W＝UIt、Q＝I2Rt适用于一切电路，但在纯电阻电路中W＝Q，在非纯电阻电路中W＞Q，B对，A、C、D错． 2．什么叫用电器的额定电压，额定功率和实际功率？额定功率与实际功率有何区别？ 提示：　 额定电压：表示用电器正常工作时的电压． 额定功率：　是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时消耗的功率，例“220 V、25 W”的白炽灯． 实际功率：用电器在工作中实际消耗的电功率． 若用电器在额定电压下工作，则P实＝P额，若用电器工作电压不等于额定电压，则P实≠P额． 额定功率和实际功率的区别： (1)用电器上标着的功率，即用电器正常工作时的功率，额定功率的大小是由用电器本身的因素决定的，与外加因素无关． (2)用电器实际工作时消耗的电功率．为了使用电器不被烧坏，要求其实际功率不能大于额定功率． 3．用电器正常工作的分析方法？ 提示：　(1)用电器正常工作的条件 U实＝U额，I实＝I额，P实＝P额 由于以上三个条件中的任何一个得到满足时，其余两个条件必然同时满足．因此它们是用电器正常工作的等效条件，灵活选用等效条件，往往能够简化解题过程． (2)用电器接入电路时的约定 ①纯电阻用电器接入电路中，若无特别说明，应认为其电阻不变． ②用电器的实际功率超过额定功率时，认为它将被烧毁，不考虑其安全系数． ③没有注明额定值的用电器(如用于限流的变阻器)接入电路时，认为其工作的物理量均小于其额定值，能安全使用. 在电源电压不变的前提下，增加电炉的电 热丝在相等的时间内的发热量，可采取的措施是(　　) A．增大电热丝的电阻 B．减小电热丝的电阻 C．在电热丝上并联电阻 D．在电热丝上串联电阻 【跟踪发散】　1－1：如右图所示，已知UAB＝6 V，当滑动变阻器触头P