2.6讲义_选修3-2第二章第五节同步学案.pdf

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） ； 2 P=I R 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。 2 2 2 U 2 U 这时电能全部转化为内能，电功等于电热，即 W= UIt = I Rt= t .同理 P=UI =I R= . R R （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 2 2 可避免地转化为电热 Q =I R t （电枢的电阻生热） .这里 W= UIt 不再等于 Q=I Rt，应该是 W= E 其他 ＋Q. 2 （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 =I 2R t= U t ； R 在非纯电阻电路中，电功大于电热， WQ ，这时电功只能用 W=UIt 计算，电热只能用 Q=I 2Rt 计算，两式不能通 用。 例 1 一台电风扇，内阻为 20 Ω，接上 220 V 电压后，消耗功率 66 W ，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？