第十五章電功率第一節電功電功率焦耳定律

考點梳理電功率電能定義國際單位、常用單位及單位換算電能的單位及符號常用單位測量工具銘牌信息公式推導公式電功與電功率電功率額定電壓、額定功率焦耳定律額定電壓額定功率額定電流實際功率U

實=U額U

實＞U額U

實＜U額電流的熱效應焦耳定律

電熱的利用和防止利用電能的單位及符號：單位是______

，符號是________.常用單位：千瓦時（kW?h），也叫度,1度＝_______kW?h，1kW?h=________J千瓦時

kW·h

3.6×1061電能表測量工具：用電器在一段時間內消耗的電能，可以通過________計量出來.6002013.9

銘牌信息2206002013.9

銘牌信息220電功電功率定義國際單位常用單位單位換算電流對外做的功，是電能轉化為其他形式能多少的量度，用符號W表示電功率等于電功與時間之比，表示電流做功的________的物理量，用P符號表示快慢焦耳（J）瓦特（W）千瓦時（kW·h），也稱度千瓦（kW）、兆瓦（MW）、毫瓦（mW）1度=1kW·h=3.6×106J1kW=____W，1MW=106W，1mW＝10-3W103

電能與電功率：U表示______________，單位是___I表示____________，單位是____t表示_________，單位是___

電路兩端的電壓

W=___U/t

V電路中的電流

A

通電時間

s

W=I2Rt（適用于純電阻串聯電路）;W=U2Rt（適用于純電阻并聯電路）;W=Pt（同時適用于力學、電學）電功公式：推導公式電功率公式推導公式P=___

W表示_____，單位是___t表示____________________，單位是____P表示_______，單位是______，電功

J完成這些電功所用的時間s

電功率

WP=UI；

P=I2R（一般用于串聯電路）；

P=U2/R（一般用于并聯電路）額定電壓：用電器正常工作的電壓值額定電流：用電器正常工作的電流值額定功率：用電器與________或________對應的功率實際功率：用電器在_______工作時所對應的功率額定電壓

額定電流

實際

實際功率

U實=U額時：P實___P額，用電器正常工作（如：燈泡正常發光）U實>U額時：P實___P額，用電器不能正常工作（如：燈泡超常亮），有時會損壞用電器U實<U額時：P實___P額，用電器不能正常工作（如：燈泡較暗）溫馨提示：燈泡的亮暗只與它的________有關，________越大，燈泡越亮，反之燈泡越暗＝

>

<實際功率

實際功率

U實=U額時：P實___P額，用電器正常工作（如：燈泡正常發光）U實>U額時：P實___P額，用電器不能正常工作（如：燈泡超常亮），有時會損壞用電器U實<U額時：P實___P額，用電器不能正常工作（如：燈泡較暗）溫馨提示：燈泡的亮暗只與它的________有關，________越大，燈泡越亮，反之燈泡越暗＝

>

<實際功率

實際功率

電流的熱效應定義：電流通過導體時___能轉化為

___能,這種現象叫做電流的熱效應.

影響因素在電流相同、通電時間相同的情況下,電阻越大,這個電阻產生的熱量越多.

在電阻相同、通電時間相同的情況下,通過一個電阻的電流越大,這個電阻產生的熱量越多.

焦耳定律內容：電流通過導體產生的熱量跟___________成正比,跟導體的_____成正比,跟_________成正比.這個規律叫做焦耳定律.

電

內電流的平方電阻

通電時間

公式_________Q表示_____，單位是___

；I表示______，單位是___；R表示_____，單位是___；t表示______

，單位是___；電熱的利用和防止:

利用：電熱水器、電飯鍋、電熨斗、養雞場的電熱孵化器等.

防止：帶有孔的電視機后蓋利于散熱、電腦用微型風扇散熱.Q＝I2Rt

熱量

J

電流

A電阻

Ω

時間s方法指導1．多擋位問題的理解(1)多擋位問題的實質：切換開關，改變電熱器的擋位，實質是改變電熱器的電功率擋位不同電功率不同；(2)用電器的擋位改變電功率的原理：電路中的電壓一定，然后根據公式P＝U2/R總．可以得出電功率與總電阻成反比，所以要改變電熱器的電功率，只需適當改變電熱器電路中的電阻即可總電阻越大，電功率越小．

重難點突破2．常見的三種擋位模型短路式：①分析開關通斷時的電路狀態：a．S閉合、S1斷開，R1、R2串聯，R總＝R1＋R2；b．S、S1都閉合，電阻R2被短路，只有R1接入電路，R總′＝R1.②判斷工作狀態：因R總＞R總′，根據P知＝P總＜P總′，即S閉合、S1斷開時為低溫擋；S、S1都閉合時為高溫擋．

并聯式：

①分析開關通斷時的電路狀態：

a．S閉合、S1斷開，只有R2接入電路，

R總＝R2；

b．S、S1都閉合，R1與R2并聯，R總′＜R2，

R總′＝

②判斷工作狀態：因R總＞R總′，根據P＝U2/R知

P總＜P總′

，即S閉合、S1斷開時為低溫擋；S、S1都閉合時為高溫擋．

并聯式：

①分析開關通斷時的電路狀態：

a．S閉合、S1斷開，只有R2接入電路，

R總＝R2；

b．S、S1都閉合，R1與R2并聯，R總′＜R2，

R總′＝

②判斷工作狀態：因R總＞R總′，根據P＝U2/R知

P總＜P總′

，即S閉合、S1斷開時為低溫擋；S、S1都閉合時為高溫擋．單刀雙擲式：

①分析開關通斷時的電路狀態：

a．S1閉合，S2擲于a端，電阻R1與R2

并聯，R總＝(R1R2)/(R1+R2)

b．S1閉合，S2斷開，電阻R1單獨

接入電路，R總′＝R1；

c．S1斷開，S2擲于b端，電阻R1與R2串聯，R總″＝R1＋R2.

②判斷工作狀態：因R總＜R總′<R總″，根據P＝知P總＞P總′＞P總″，

即S1閉合，S2擲于a端為高溫擋；S1閉合，S2斷開為中溫擋；

S1斷開，S2擲于b端為低溫擋.一電功電功率的計算

類型一簡單電路類

例1在如圖所示電路中，定值電阻R0的阻值為20Ω，電動機線圈電阻為2Ω.閉合開關，電流表、的示數分別為0.8A、0.3A，則該電路電源電壓為___V，1min內電路消耗的電能為____J，1min內電流通過電動機產生的熱量為___J.

6

288

30

重難點突破類型二I－U圖像類

例2如圖甲，電源電壓保持不變，閉合開關S，變阻器滑片P從a端滑到b端的整個過程中，電流表示數I與電壓表示數U的關系圖像如圖乙所示．由圖像可知，R1的阻值為____Ω；當電路中的電流為0.2A時，R1與R2消耗的電功率之比為______．

10

2∶1二)電學中的檔位問題(難點)(10年7考)

例3某型號電飯鍋有“高溫擋”和“低溫擋”兩個擋位，其原理如圖所示，若已知電阻R0＝44Ω，R＝2156Ω，則當開關置于__(選填“1”或“2”)位置時為高溫擋，電飯鍋以高溫擋正常工作10min消耗的電能為________J.

2

6.6×105

例4教學樓新安裝的電熱飲水機有加熱和保溫兩種工作狀態．從說明書上小明了解到，加熱時，飲水機的功率可達4000W，保溫時的功率為200W，兩種功能的切換由機內溫控開關S0自動控制．其工作電路如圖所示，則電阻R2的阻值為______Ω，飲水機在加熱狀態下的工作電流為______A(計算結果均小數點后保留兩位)．12.7

18.2

例4教學樓新安裝的電熱飲水機有加熱和保溫兩種工作狀態．從說明書上小明了解到，加熱時，飲水機的功率可達4000W，保溫時的功率為200W，兩種功能的切換由機內溫控開關S0自動控制．其工作電路如圖所示，則電阻R2的阻值為______Ω，飲水機在加熱狀態下的工作電流為______A(計算結果均小數點后保留兩位)．12.7

18.2

例5某電飯鍋可以實現“高溫”、“中溫”、“低溫”三擋加熱，電路原理圖如圖所示，開關S1_____，開關S2閉合至_____(選填“a”或“b”)時，電阻R1和電阻R2并聯，處于______(選擇“高溫”、“中溫”、“低溫”)擋，此時電飯鍋的功率P＝__________．開關S1斷開、開關S2閉合至b端時，該二代電飯鍋處于____(選擇“高溫”或“中溫”或“低溫”)擋，此時電飯鍋的功率為________．電飯鍋處于中溫擋時，開關的閉合情況____________________________．閉合

a

高溫

U2/R1+U2/R2低溫

U2/(R1+R2)開關S1閉合、開關S2閉合至b端實驗一探究影響電流熱效應的因素

命題點：

1.選擇加熱物質的要求(物質種類、質量、初溫均相同)

2.轉換法的應用(利用U形管中液面高度變化反映電阻絲產生的電熱的多少)

3.控制變量法的應用

①探究電熱與通電電流的關系(阻值相同的電阻絲通電相同時間，改變通過兩電阻絲的電流大小)

②探究電熱與電阻的關系(將兩不同阻值的電阻絲串聯通電相同時間)

③探究電熱與通電時間的關系(將同一電阻絲通電不同時間)

實驗突破例采用如圖所示的電路裝置探究“電流產生的熱量跟什么因素有關”．

例題圖

(1)如圖所示是探究電流產生的熱量跟_____的關系，通電一段時間_____(選填“左瓶”或“右瓶”)內的電阻絲產生的熱量多．

電流左瓶

(2)讓實驗裝置冷卻到初始狀態，把右瓶并聯的兩根電阻絲都放入瓶內，接通電源比較兩瓶內電阻絲發熱多少．此時該裝置是探究電流產生的熱量跟_____的關系，一段時間后電阻絲產生的熱量_____(選填“左瓶”、“右瓶”、“兩瓶一樣”)多．

補充設問)

(1)用如圖所示的實驗裝置進行實驗后得出的結論是

_____________________________________________________________

(2)若要探究導體產生的熱量與通電時間的關系，實驗中還需要的測量器