電功和電功率的比較第3節(jié) 電功與電熱1.內(nèi)容:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的二次方成正比,與導(dǎo)體的電阻及通電時間成正比。2.公式:Q=I2Rt。3.適用條件:適用于任何電路。1.電流熱效應(yīng)的應(yīng)用如電熱水器、電飯鍋、電刻筆、電阻焊等都是利用電流的熱效應(yīng)工作的。2.電流熱效應(yīng)的危害(1)插頭和插座之間接觸不良會迸出火花。(2)在輸電線路中由于電熱,降低了電能的傳輸效率。(3)電線中由于電流過大或散熱不好會燒壞電線的絕緣層,引起漏電、觸電。1.電功W=UIt可以用來計算所有電路中電流所做的功。?(　????)2.電熱Q=I2Rt可以用來計算所有含有電阻的電路中產(chǎn)生的焦耳熱。?(　????)3.電飯鍋、電烙鐵和電風(fēng)扇都是利用電流的熱效應(yīng)工作的。?(　????)4.用電器電功率越大,接在電路中電流做的功越多。?(　????)5.由能量守恒可知,在某一電路中,電功永遠(yuǎn)等于電路中產(chǎn)生的熱量。?(　????)知識辨析 判斷正誤，正確的畫“ √” ，錯誤的畫“ ?” ?！?√ ? ? 電流做功一方面與電功率有關(guān),另一方面還與通電時間有關(guān),只有電功率與時間乘積大時,電流做功才多。? 情境探究　　如圖所示,電風(fēng)扇和電熨斗都是通過電流做功進(jìn)行工作的電器。? 問題1 電風(fēng)扇工作時,主要將電能轉(zhuǎn)化為什么能?提示????機(jī)械能問題2 電熨斗工作時,主要將電能轉(zhuǎn)化為什么能?提示????內(nèi)能問題3 有的電路電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,如白熾電燈、電爐、電熱毯等。有的電路中含有電動 機(jī)、電解槽等,只有部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。這兩類電路各有什么特點(diǎn)?提示????電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電路叫純電阻電路。歐姆定律I=?適用。電功=電熱:W=UIt=I2Rt=Q電功率=熱功率:P =P熱=UI= I2R=?只有部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電路叫非純電阻電路。歐姆定律不適用:I電熱:電功W=UIt;電熱Q= I2Rt電功率>熱功率:電功率P=UI;熱功率P熱= I2R講解分析純電阻電路和非純電阻電路的比較典例 在研究微型電動機(jī)的性能時,可采用如圖所示的實(shí)驗電路。當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器R使電動 機(jī)停止轉(zhuǎn)動時【1】,電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.5 A和1.0 V;重新調(diào)節(jié)R使電動機(jī)恢復(fù)正常 運(yùn)轉(zhuǎn)時【2】,電流表和電壓表的示數(shù)分別為2.0 A和15.0 V。求這臺電動機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時的輸出 功率和電動機(jī)線圈的電阻。? 信息提取????【1】電動機(jī)停止轉(zhuǎn)動,電路為純電阻電路?！?】電動機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn),電路為非純電阻電路。思路分析????無論是純電阻電路還是非純電阻電路,電功均為W=UIt,電功率均為P電=UI,電熱均 為Q=I2Rt,熱功率均為P熱=I2R【3】。處理非純電阻電路的計算問題時,要善于從能量轉(zhuǎn)化的角 度出發(fā),緊緊圍繞能量守恒,利用“電功=電熱+其他能量”【4】尋找等量關(guān)系求解。非純電阻 電路在一定條件下可當(dāng)成純電阻電路處理。如電動機(jī)卡住不轉(zhuǎn)或電壓不足不轉(zhuǎn)時即純電阻 電路。解析????當(dāng)電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.5 A和1.0 V時,電動機(jī)停止工作,只有電動機(jī)線圈的 電阻消耗電能,其阻值r=?=? Ω=2 Ω(由【1】得到)當(dāng)電動機(jī)正常工作時,電流表、電壓表的示數(shù)分別為2.0 A和15.0 V,則電動機(jī)的總功率P總=U2I2=15.0×2.0 W=30.0 W(由【2】【3】得到)線圈電阻的熱功率P熱=?r=2.02×2 W=8.0 W(由【2】【3】得到)所以電動機(jī)的輸出功率P出=P總-P熱=30.0 W-8.0 W=22.0 W(由【4】得到)答案????22.0 W????2 Ω導(dǎo)師點(diǎn)睛????(1)在非純電阻電路中,?t既不能表示電功,也不能表示電熱,因為歐姆定律不再成立。(2)不要認(rèn)為有電動機(jī)的電路一定是非純電阻電路,當(dāng)電動機(jī)不轉(zhuǎn)動時,仍為純電阻電路,歐姆 定律仍適用,電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;當(dāng)電動機(jī)轉(zhuǎn)動時為非純電阻電路,U>IR,歐姆定律不再適 用,大部分電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

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第3節(jié) 電功與電熱

版本： 魯科版 (2019)

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