焦耳定律

主编:黄冈中学物理集体备课组

一、电功

q=It

  w=qU=UIt

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=UIt

3、单位:J

  常用单位:kW·h 度

       1kW·h=3.6×106J

4、理解

  ①从力的角度,电流做功的实质是电场力对电荷做功.

  ②从能的角度,电流做功是电能转化为其它形式能的过程,区分电流做功与电源做功.

  电流做功是导体中的电场对自由电荷的静电力移动电荷做功,把电能转化为其他形式的能,电源做功是指非静电力把自由电荷由负极移至正极,把其他形式的能转化为电能.

二、电功率

1、物理意义:表示电流做功快慢的物理量.

2、定义:

3、单位:W

4、额定功率:用电器在额定电压下工作的电功率

  说明:用电器上标注的功率是它们的额定功率.

5、实际功率:用电器在实际工作时的功率.

  实际功率可能大于、小于或等于额定功率.

三、焦耳定律

在纯电阻电路中,电能全部转化为内能,由实验知,产生热量的大小与I2成正比,与R成正比,与t成正比.

1、内容:

2、定义式:Q=I2Rt

3、对纯电阻电路,有

  ∴

4、电功与电热的区别与联系

①电功是电能转化为其它形式能的标度

 电热是电能转化为内能的量度

②从能量转化看:W≥Q 即UIt≥I2Rt.

例1、下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是( )

A.电功率越大,电流做功越快,电路中产生的焦耳热一定越多

B.W=UIt适用于任何电路,而只适用于纯电阻电路

C.在非纯电阻电路中,UI>I2R

D.焦耳热Q=I2Rt适用于任何电路

答案:BCD

例2、下图中虚线框内是一个未知电路,测得它的两端点a、b之间电阻是R,在a、b之间加上电压U,测得流过电路的电流为I,则未知电路的电功率一定是( )

A.I2R   B.U2/R    C.UI     D.UI+I2R

答案:C

例3、额定电压都是110V,额定功率PA=100W,PB=40W的电灯两盏,若接在电压是220V的电路上,使两盏电灯均能正常发光,且电路中消耗功率最小的电路是图中的哪一个( )

答案:C

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