第二章 5 焦耳定律—人教版高中物理选修3-1讲义
5焦耳定律
一、电功和电功率
1.电功
(1)电功是指电路中静电力对定向移动的电荷所做的功，电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程.
(2)电功的计算公式：W＝IUt.
单位：焦耳，符号为J.
常用的单位：千瓦时(kW·h)，也称“度”，1 kW·h＝3.6×106 J.
2.电功率
(1)定义：单位时间内电流所做的功.
(2)公式：P＝W
t＝UI.
(3)单位：瓦，符号：W.
(4)意义：表示电流做功的快慢.
二、焦耳定律
1.焦耳定律
(1)内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比.
(2)表达式：Q＝I2Rt.
2.热功率
(1)定义：单位时间内的发热量称为热功率.
(2)表达式：P＝I2R.
3.纯电阻电路与非纯电阻电路
(1)纯电阻电路：电流通过纯电阻电路做功时，电能全部转化为导体的内能.
(2)非纯电阻电路：含有电动机或电解槽的电路称为非纯电阻电路.在非纯电阻电路中，电流做的功将电能除了转化为内能外，还转化为机械能或化学能.
(3)电功和电热的计算公式比较
电功和电功率
W ＝UIt ＝I 2
Rt ＝U 2
R t
P 电＝UI ＝I 2R ＝U
2
R W ＝UIt P 电＝UI
电热和热功率
Q ＝I 2
Rt ＝UIt ＝U 2
R t
P 热＝I 2
R ＝UI ＝U 2
R
Q ＝I 2Rt P 热＝I 2R 电功和电热关系 W ＝Q W ＝Q ＋E 其他＞Q 电功率和热功率关系 P 电＝P 热 P 电＝P 热＋P 其他＞P 热 欧姆定律是否适用
I ＝U
R ，适用
U ＞IR ，不适用
(1)W ＝UIt 是电功的计算式，P 电＝UI 是电功率的计算式，适用于任何电路. Q ＝I 2Rt 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，P 热＝I 2R 是热功率的计算式，可以计算任何电路的热功率.
(2)只有在纯电阻电路中才有W ＝Q ，P 电＝P 热而在非纯电阻电路中W ＞Q ，P 电＞P 热. (3)在纯电阻电路中，由UIt ＝I 2Rt 得I ＝U
R ，即欧姆定律成立；在非纯电阻电路中UIt ＞I 2Rt 知U ＞IR ，即欧姆定律不成立.
5.电动机的功率和效率
(1)电动机的输入功率指电动机消耗的总功率：P 入＝UI . (2)电动机的热功率是线圈上电阻的发热功率，P 热＝I 2r .
(3)电动机的输出功率是指电动机将电能转化为机械能的功率，P 出＝IU －I 2r . (4)电动机的效率：η＝P 出P 入
＝IU －I 2r
IU .
1 规格为“220 V 36 W”的排气扇，线圈电阻为40 Ω，求： (1)接上220 V 的电压后，排气扇转化为机械能的功率和发热的功率；
(2)如果接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，求电动机消耗的功率和发热的功率. 2 如图所示，有一内电阻为4.4 Ω的电解槽和一盏标有“110 V 60 W”的灯泡串联后接在电压为220 V 的直流电路两端，灯泡正常发光，则( )
A.电解槽消耗的电功率为120 W
B.电解槽的发热功率为60 W
C.电解槽消耗的电功率为60 W
D.电路消耗的总功率为60 W
3如图所示，A为电解槽，N为电炉子，恒定电压U＝12 V，电解槽内阻r A＝2 Ω，当S1闭合、S2断开时，电流表的示数为6 A；当S2闭合、S1断开时，电流表的示数为4 A，求：(电流表内阻不计)
(1)电炉子的电阻及发热功率各多大？
(2)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少？
4有一个小型直流电动机，把它接入电压为U 1＝0.2 V的电路中时，电动机不转，测得流过电动机的电流是I1＝0.4 A；若把电动机接入U2＝2.0 V的电路中，电动机正常工作，工作电流是I2＝1.0 A，求：
(1)电动机正常工作时的输出功率多大？
(2)如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率是多大？
5如图所示为电动机提升重物的装置，电动机线圈的电阻为r＝1 Ω，电动机两端的电压为5 V，电路中的电流为1 A，物体A重20 N，不计摩擦力，求：
(1)电动机线圈电阻上消耗的热功率；
(2)电动机输入功率和输出功率；
(3)10 s内，可以把重物A匀速提升的高度；
(4)这台电动机的机械效率.
5焦耳定律1答案(1)35 W 1 W(2)1 210 W 1 210 W
解析(1)排气扇在220 V的电压下正常工作时的电流为I＝P
U＝
36
220A≈0.16 A
发热功率为
P热＝I2R＝(0.16)2×40 W≈1 W
转化为机械能的功率为
P机＝P－P热＝(36－1) W＝35 W.
(2)扇叶被卡住不能转动后，电动机成为纯电阻电路，电流做功全部转化为热能，此时电动机中电流为
I′＝U
R＝
220
40A＝5.5 A
电动机消耗的功率即电功率等于发热功率：
P电′＝P热′＝UI′＝220×5.5 W＝1 210 W.
2答案 C
解析灯泡能正常发光，说明电解槽和灯泡均分得110 V电压，且干路电流I＝I
灯
＝6
11A，则电解槽消耗的电功率P＝P灯＝60 W，A错，C对；电解槽的发热功率P热
＝I2R内≈1.3 W，B错误；整个电路消耗的总功率P总＝220×6
11W＝120 W，D错. 3答案(1)2 Ω72 W(2)16 W
解析(1)电炉子为纯电阻元件，由欧姆定律得I1＝U
R，则R＝
U
I1＝
12 V
6 A＝2 Ω，其发
热功率为：P R＝UI1＝12×6 W＝72 W.
(2)电解槽为非纯电阻元件，发热功率为：P热＝I22r A＝42×2 W＝32 W，总功率为：P 总
＝UI2＝12×4 W＝48 W，故电能转化为化学能的功率为：P化＝P总－P热＝(48－32) W＝16 W.
4答案(1)1.5 W(2)8 W
解析(1)U1＝0.2 V时，电动机不转，此时电动机为纯电阻，故电动机线圈内阻r
＝U1
I1＝
0.2
0.4Ω＝0.5 Ω，U2＝2.0 V时，电动机正常工作.此时电动机为非纯电阻，则由电
功率与热功率各自的定义式，得P
电
＝U2I2＝2.0×1.0 W＝2 W.
P热＝I22r＝1.02×0.5 W＝0.5 W.
所以由能量守恒定律可得电动机的输出功率
P出＝P电－P热＝2 W－0.5 W＝1.5 W.
(2)此时若电动机转子突然被卡住，则电动机又为纯电阻，其热功率P热′＝U22
r＝
2.02
0.5W＝8 W.
5答案(1)1 W(2)5 W 4 W(3)2 m(4)80%
解析(1)根据焦耳定律，热功率P
热
＝I2r＝12×1 W＝1 W.
(2)电动机输入功率等于输入电流与电动机两端电压的乘积P入＝IU＝1×5 W＝5 W，
输出功率等于输入功率减去发热消耗的功率P
出＝P
入
－P
热
＝5 W－1 W＝4 W.
(3)电动机输出的功率用来提升重物转化为机械能，在10 s内P出t＝mgh.解得h＝P出t mg
＝4×10
20m＝2 m.
(4)机械效率η＝
P出
P入
×100%＝80%.。
人教版 物理选修3-1第二章第五节 焦耳定律Joule-law
二、纯电阻电路和非纯电阻电路
1、纯电阻电路
将电能全部都转化为内能的电路。
2、非纯电阻电路
M
U I R
U 并非所有电能都转化为内能的电路。I R
三、焦耳定律
1、内容
电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成 正比，跟导体的电阻及通电时间成正比。
2、公式
Q I Rt
2
——电热
电能转化成内能，适用于（非）纯电阻电路！ Q 3、热功率 P热 I 2 R 2 U t P热 U R I 纯电阻电路 R
例６：如图，电阻Ｒ１＝２０Ω，电动机的绕组 Ｒ２＝１０Ω。当电键Ｓ断开时，电流表的示数 是０.５Ａ，当电键Ｓ闭合后，电动机转动起来， 电路两端的电压不变，电流表的示数Ｉ和电路消 耗的电功率Ｐ应是（ ＢＤ ） Ａ。Ｉ＝１.５Ａ Ｂ。Ｉ＜１.５Ａ Ｃ。Ｐ＝１５Ｗ Ｄ。Ｐ＜１５Ｗ
例7、一直流电动机线圈内阻一定，用手握 住转轴使其不能转动，在线圈两端加的电压 为0.3V，电流为0.3A。松开转轴，在线圈两 端加电压为2 V时，电流为0.8 A，电动机正 常工作。求该电动机正常工作时，输入的电 功率是多少?电动机的机械功率是多少?
千瓦（kW）
这是计算电功率普遍适用的公式。
3）额定功率 用电器安全正常工作时消耗的功率。 实际功率 用电器在实际电压下工作时消耗的 功率。 注：P额是个定值，P实是个变值。P额≥P实！ 4）输入功率 用电器输入端的电压和电流之积。 输出功率 用电器输出端的电压和电流之积。
P UI
例1：规格为“220V，1000W”的电炉，求： 1.电炉正常工作时，通过电阻丝的电流 2. 电炉的电阻 解：1.由P=UI知，电炉正常工作时： I额=P额/U额 =1000/220A ≈4.5A 2.电炉的电阻： R=U额2/P额 =2202/1000Ω =48.4Ω
人教版高中物理选修3-1 第2章第5节焦耳定律 (共20张PPT)
延伸迁移：
有两根金属电阻丝，电阻分别为5Ω和15Ω， 将它们串联后接在一个电源两端，它们的电 压 之比为__1_:_3_，在相同的时间内产生的热量之比 为__1_:_3__；
如果将它们并联同一电源两极间，通过它们的电 流之比为_3_:_1_，在相等的 时间内产生的热量之 比为3_:_1__.
再好的种子，不播种下去，也结不出丰硕的果实 到用时方恨少，事非经过不知难。竹笋虽然柔嫩 它不怕重压，敢于奋斗、敢于冒尖。少壮不努力 大徒伤悲。天行健，君子以自强不息不向前走， 路远；不努力学习，不明白真理。用习惯和智慧 奇迹，用理想和信心换取动力天才在于积累，聪 于勤奋。奋斗之路越曲折，心灵越纯洁。人必须 耐心，特别是要有信心。努力向上的开拓，才使 的竹鞭化作了笔直的毛竹。不要让追求之舟停泊 想的港湾，而扬起奋斗的风帆，驶向现实生活的 习惯决定成绩，细节决定命运。良好的习惯是成 保证。逆境是磨练人的最高学府。生命力顽强的 从不对瘠土唱诅咒的歌。一个能思考的人，才真 个力量无边的人。耕耘者的汗水是哺育种子成长
第六章 第3节
焦耳定律
教学目标
• 知道电流的热效应 • 知道焦耳定律，会用焦耳定律进行计算 • 能用焦耳定律解释简单的现象
一、电流的热效应
电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫 做电流的热效应。
生活中，所见的电热器，就是利用电流的热效 应制成的。
例1
D
二、电流的热效应跟哪些因素有关
电炉丝和导线通过电流相同，为什么电炉丝热 得发红，而导线却几乎不发热?
总结
• 电流通过导体产生的热量多少与电流的大 小、导体电阻大小、通电时间长短有关。
焦耳（James Prescott Joule， 1818—1889），英国物理学家。用 近 40 年的时间做了 400 多次实验， 研究热和功的关系。通过大量的实 验，于 1840 年最先精确地确定了电 流产生的热量与电流、电阻和通电 时间的关系。
物理：2.5《焦耳定律》基础知识讲解课件(新人教版选修3-1)
非纯电阻电路 电流做功除转化为内 能外还要转化为其他 形式的能 电动机、 电动机、电解槽等
元件举例
3．电功率和热功率 ． (1)对纯电阻元件， 电功率和热功率相等 ． 故电阻 对纯电阻元件，电功率和热功率相等． 对纯电阻元件 上的功率可用P＝ 计算 也可以用P＝ 计算 计算， 计算， 上的功率可用 ＝UI计算，也可以用 ＝I2R计算，还可 以根据欧姆定律推出 .
第五节 焦耳定律
学习目标： 从电能向其他形式能的转化来理解 学习目标 ： 1.从电能向其他形式能的转化来理解 电功及电功率， 电功及电功率，理解电功和能量转化 的关系． 的关系． 2．掌握焦耳定律，明确电功和电热的区别，知道 ．掌握焦耳定律，明确电功和电热的区别， 纯电阻和非纯电阻电路． 纯电阻和非纯电阻电路．
二、电功、电热和电能的关系 电功、 1．电流做功的过程，就是把电能转化为其他形式 ．电流做功的过程， 能的过程．但有些电路元件，只将电能转化为内能， 能的过程．但有些电路元件，只将电能转化为内能，有 些电路元件，电流做功将电能一部分转化为内能，还有 些电路元件，电流做功将电能一部分转化为内能， 一部分转化为其他形式的能，如机械能或化学能等． 一部分转化为其他形式的能，如机械能或化学能等．
(2)对非纯电阻电路， 电功率大于热功率 ， 电阻上 对非纯电阻电路，电功率大于热功率， 对非纯电阻电路 的电功率只能用P＝ 计算 而热功率只能用P＝ 计 计算， 的电功率只能用 ＝IU计算，而热功率只能用 ＝I2R计 算．
1．注意根据不同的电路选择不同的公式计算，即 ．注意根据不同的电路选择不同的公式计算， 要注意公式的适用范围． 要注意公式的适用范围． 2．对于纯电阻电路，电功和电热相等；对于非纯 ．对于纯电阻电路，电功和电热相等； 电阻电路，电功要大于电热． 电阻电路，电功要大于电热．
高中物理《焦耳定律》新人教版选修3-1
2．如图所示，直流电动机M的电枢电阻一定， 当电源电压U=0.3V时电动机不转动，电流表 的示数为0.3A．当U=2V时，电动机正常运转， 电流表的示数为0.8A． （1）求电动机正常工作时输出的机械功率． （2）如果在电动机正常工作时，转子突然被 卡住，电动机的热功率多大．
（1）0.96 W ，（2）4W（转 子不动时的电动机电路是纯 电阻电路）．
小结：
１．电功 W UIt ２．焦耳热 Q I 2 Rt
W ３．电功率 P UI t
Q ４．热功率P I 2 R t
小结：焦耳定律 Q＝I2Rt
电功和电热： 1）纯电阻电路中（电路中只含有电阻） W＝UIt＝I2Rt＝Q P电＝UI＝ P热＝Q／t＝I2R 2）非纯电阻电路中： W＝UIt 大于I2Rt＝Q； P电＝UI 大于P热＝Q／t＝I2R P电＝P热＋P其它
2.5《焦耳定律》
当电动车遇到八达岭…… 没辙了！ 歇菜了！ 烧掉了!
为什么呢？
一、电功和电功率
如图一段电路两端的电压为U，通过的电 流为I，在时间t内通过这段电路任一横截 的电荷量 q It ．
则电场力做功 W qU 即： W UIt
1．电功：在一段电路中电场力所做的功，也就 是通常所说的电流所做的功，简称为电功．
（３）单位：在国际单位制中是瓦（W），常 用单位还有毫瓦（mW），千瓦（kW）． 1kW＝103W＝106mW=10-3MW
３．额定功率和实际功率：用电器铭牌上所标 称的功率是额定功率，用电器在实际电压下 工作的功率是实际功率． 用电器只有在额定电压下工作实际功率才 等于额定功率．
几种常见家用电器的额定功率
Q 2 P I R t
纯电阻电路:
电能
高中物理选修3-1课件 第二章 第5节 焦耳定律
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结束
对于C电路，B灯与变阻器并联电阻可能等于RA，所以可 能UA＝UB＝110 V，两灯可以正常发光。
对于D电路，若变阻器的有效电阻等于A、B的并联电 阻，则UA＝UB＝110 V，两灯可以正常发光。
比较C、D两个电路，由于C电路中变阻器功率为(IA－ IB)×110，而D电路中变阻器功率为(IA＋IB)×110，
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[即时应用]
结束
1．在直流电路中，两个电阻的阻值之比R1∶R2＝2∶1，通过
的电流之比I1∶I2＝2∶1，则在相等时间内两个电阻产生
的热量Q1∶Q2为
()
A．1∶1
B．2∶1
C．4∶1
D．8∶1
解析：两个导体的电阻阻值之比是2∶1，通过的电流之比是
2∶1，通电时间t相同，则产生的热量之比
常工作，它们在相同的时间内产生的电热相同吗？
提示：不同。“220 V 40 W”的白炽灯通电时将电能全部
转化为内能，而“220 V 40 W”的电动机，通电后消耗的
电能大部分转化为机械能，剩余的小部分才转化为内能。
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结束
知识点一 串、并联电路中电功率的分析与计算
1．串联电路 各部分电路电流I相同，根据P＝I2R， 各电阻上的电功率与电阻成正比
(2)滑动变阻器消耗的功率最小时电路总 R
，可知：RA＜RB，对于A电
路，由于RA＜RB，所以UB＞UA，且有UB＞110 V，B灯被烧 毁，A错误。
对于B电路，由于RB＞RA，A灯又并联变阻器，并联电 阻更小于RB，所以UB＞U并，B灯被烧毁，B错误。
人教版高中物理选修31：第二章 2.5焦耳定律 课件
1、电流通过导体时，导体要发热，在此过程中产生的 热量如何计算？电流产生的热量用焦耳定律来计算
2、焦耳定律的内容是什么？怎样表示？
内容：电流通过导体产生的热量，跟电流强度的平 方、导体电阻和通电时间成正比。 用公式表示为：Q=I2Rt
焦耳定律适用于纯电阻电路，也适用于非纯电阻电路．
◆由部分电路欧姆定律可知： Q I 2Rt UIt U 2 t R
q
q
q
多少功？
电场力做的功:W=qU
◆在上面所述的导体中是否存在电流？电流强度是
多少？ 存在，电流强度为：I=q/t
◆若用电流和电压来表示电流所做的功可表示成什么？
电场力做的功:W=qU=UIt 这就是电路中电场力做功即电功的表达式.
评
1．电功：在一段电路中电场力所做的功，也就是通常 所说的电流所做的功，简称为电功．
例2.把一根长为L的电炉丝接到220V的电路中用它来烧 沸一壶水，需时间t秒钟，若将此电炉丝均匀的拉长， 使半径减小为原来的一半，而后再剪掉长为L的一段， 再将余下的电炉丝接到同样的电路中，仍用 它烧沸一 壶同样的水，则需时间 １２t 秒.
解析：由电阻定律可知，此电阻丝阻值变为原来的12 倍，在电压不变的情况下，功率变为原来的1/12，烧 沸同一壶水，需要电功相同，则时间变为原来的12倍， 故，答案为12t.
W=Q =UIt=I2Rt=U2/Rt P电=P热=UI=I2R=U2/R
（1）纯电阻电路——只含有纯电阻的电路，如电炉、 白炽灯等，像演示中电动机不转时的电路.
W电
Q热
电流做的功全部转化为内能W电= Q内 即 P电= P热
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非纯电阻电路中，电能不但有一部分转化为内能还有 一部分转化为其他形式的能量。所以电功不等于电热。
人教版高中物理选修3-1《焦耳定律》教学课件
二、焦耳定律（实验定律）
1、内容：
电流通过导体产生的热量跟电流的二次 方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通 电的时间成正比。
2、定义式： Q＝I2Rt
3、 适用范围：
适用于一切电路 （纯电阻电路、非纯电阻电路）中电热的计算。
什么是纯电阻电路？
电能全部转化为内能如
白炽电灯、电炉、电热毯等
只有部分电能转化为内能。 电路中含用电动机、电解槽等。
单位：
在国际单位制中电功的单位是焦（J），常用单位有千瓦 时（kW·h）.
1kW·h＝3.6×106J
2．电功率： 单位时间内电流所做的功叫做电功率．
公式： P W UI
t
（１）一段电路上的电功率P等于这段电路两端的电压 U和电路中电流I的乘积． （２）物理意义： 电功率表示电流做功的快慢． （３）单位：
对于纯电阻电路 电功与电热的关系： 电功=电热 即：ＵＩｔ＝Ｉ2Ｒｔ 对于非纯电阻电路
电功=电热+其它形式的能量
即：ＵＩｔ＝Ｉ2Ｒｔ＋Ｅ其他
热功率
公 式 ： P热=Q/t=I2R
单 位 ： 瓦特，W ，常用单位 kW
小结：电功和电功率、电热和热功率
1. 电功W
定义：在一段电路中电场力所做的功,也就是通常
说的电流所做的功,简称电功.
公式：W=UIt
单位：J
kWh 1kWh=3.6×106J
2. 电功率P
定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率
公式：P=W/t=UI
单位：W
kW
电热
3. 焦耳定律
内容：电流通过某导体，在时间t内产生的热量, 跟电
流的平方、导体的电阻和通电时间成正比。
公式：Q=I2Rt
物理人教版选修3-1课件：第二章 5 焦耳定律
名师精讲
典例剖析
焦耳定律
(1)某一电路中只含有某一元件,即白炽灯、电动机、电炉、电容
器、电熨斗、电饭锅、电解槽其中的一种,分析哪些属于纯电阻电
路,哪些属于非纯电阻电路。
(2)纯电阻电路中,消耗的电能转化为什么形式的能?对于电动机
的电路,消耗的电能转化为什么形式的能?
要点提示:(1)纯电阻电路有:白炽灯、电炉、电熨斗、电饭锅;非
(2)公式:W=qU=UIt。
(3)单位:国际单位:焦,符号:J。
-4-
5
课前篇自主预习
焦耳定律
必备知识
课堂篇探究学习
自我检测
3.电功率
(1)物理意义:表示电流做功快慢的物理量
(2)定义:电流在一段电路中做功的功率等于电流I与这段电路两
端的电压的乘积。
(3)公式:P= =IU。
(4)单位:瓦特,符号W。
W=UIt,电功率都可以用P=UI,热量都可以用Q=I2Rt,热功率都可以
用P=I2R。若用变形式时,就要考虑是否是纯电阻电路。
-17-
5
课前篇自主预习
焦耳定律
探究一
探究二
当堂检测
问题探究
课堂篇探究学习
课堂篇探究学习
名师精讲
典例剖析
【例题2】规格为“220 V 36 W”的排气扇,线圈电阻为40 Ω,求:
名师精讲
典例剖析
【例题1】一根电阻丝,通过2 C的电荷量所消耗的电能是8 J。若
在相同的时间内通过4 C的电荷量,该电阻丝上所加电压和消耗的
电能分别是(
)
A.4 V,16 J B.8 V,16 J C.4 V,32 J D.8 V,32 J
解析:设电阻丝电阻为R,开始所加电压为U1,则W1=q1U1
人教版高二物理选修3-1第二章第五节-焦耳定律(27ppt)-(1)
C．P2r/U2 D．P-P2r/U2
非纯电阻电路中计算电功率
只能用P=UI， 热功率只能用P热=I2R
4．电功率和热功率的区别与联系
（1）区别： 电功率是指某段电路的全部电功率，或这段电路上
消耗的全部电功率，决定于这段电路两端电压和通过 的电流强度的乘积；
热功率是指在这段电路上因发热而消耗的功率．决 定于通过这段电路电流强度的平方和这段电路电阻的 乘积． （2）联系：
2.电炉的电阻： R=U额2/P额 =2202/1000Ω =48.4Ω
探究实验：
给你玩具电风扇1台、干电池2节、电压表和电流 表各 1 只、导线若干。
请你设法测出电风扇的直流电阻，以及电风扇工 作时总功率(电功率）和输出的机械功率。
物理 电 压
量 运
U
行情况 （V）
电流 电阻
I
R
（A） （ Ω）
消耗的电功率为: P电＝IU 因此电动机所做机械功的功率: P机＝P电－P热＝IU－I2R 根据功率与做功的关系，电动机每分钟所做的机械功为:
W＝P机t=(IU一I2R)t =(5×220-52×0.4) ×60J =6.5×104J
例3、一个电动机，线圈电阻是0.4 ，当它两端 所加的电压为220V时，通过的电流是5A。这台 电动机每分钟所做的机械功有多少?
在电场力作用下做加速运动的自由电子频繁地 与离子碰撞，把定向移动的功能传给离子，使
离子热运动加剧，将电能完全转化为内能．
1、电热
(1)、定义:电流通过导体产生的热量.
(2)、公式: Q=I2R t
推导： 电能全部转化为内能： Q=W=IUt
Q=I2R t
欧姆定律：U=IR
2．焦耳定律 (1)内容：电流通过导体时产生的热量Q等于 电流I的二次方、导体的电阻 R 和通电时 间 t 三者的乘积 ．
高中物理人教版选修3-1 第二章 第五节 焦耳定律
这些用电器有什么共同点？ 电能全部转化为内能
电流通过导体产生的热量，即电热应该如何计算？
焦耳定律
知道并理解电流热效应 理解并掌握焦耳定律 理解并掌握热功率
焦耳定律
在纯电阻电路中（白炽灯、电炉等） 电能全部转化为热能，电功等于电热
焦耳定律：电流通过导体时产生的热量Q 等于电流I的二次方、导体的电阻R 和通电时间 t 三者的乘积 最初是焦耳用实验直接得到的
电炉通电时，电能转化为内能
电动机通电时，电能转化为机械能
蓄电池充电时，电能转化为化学能
功是能量转化的量度，电能转化为其他形式能的过程就是电流做功的过程 电流做功的多少等于电能转化为其他形式能的数量 那么，电流做功如何计算？
电功率
理解额定功率和实际功率 会计算电路中的总功率 理解并掌握电功和电功率
阻
，求电炉A上的电压和它消耗的功率。
电功的实质
电流做功的实质 导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做功
自由电荷在静电力作用下沿静电力的方向做定向移 动，结果电荷的电势能减小，其他形式的能增加
电功的实质
如图所示，一段电路两端的电压为U，由于这段电路两端有电势差，电路中 就有电场存在，电路中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电 流I，在时间t内通过这段电路上任一横截面的电荷量q是多少?
单位： 焦，符号：J 常用单位有千瓦时（kW·h)
物理意义：反映了“多少电能转化为其他形式的能”
电功的反思
电路中如有白炽灯、电炉、电动机等元件，电功与这些元件的种类有关吗？ 电功W（消耗了多少电能）只与元件两端的电压U，通过的电流I和通电时间 t有关，与元件的种类无关。
不同的用电器电流做功的快慢不同