高中物理电功和电功率--焦耳定律

知识点一、电功电功是指电流在一段时间里所作的功, 表示W=qU=IUt该式适用于计算各种电路中电流所作的功。

在纯电阻电路中又可以用下式表示电功W 的单位是焦耳，简称焦，符号是 J 。

二、电功率 电功率是电流所做的功跟完成这些功所用的时间的比值。

用公式表示WPUI t该式适用于计算各种电路中电流的功率。

在纯电阻电路中，又可以用下式表示电功率P 的单位是瓦特，简称瓦，符号 对于由电源和用电器组成的闭合回路， A 电源部分电源的总功率：是指电源内部非静电力做的功率P总=1 ； =IU 外+IU 内=卩外+P 内电源输出功率：是指电源工作时内外电路输出的功率 2P 外=IU 外=I ; -I r=P 总-P 内电源内部发热功率：是指电源内部因发热而损耗的功率2U 内内=IU 内=I r=二卩总-P 外r电功和电功率焦耳定律W=I2Rt=U2-iRB 用电器部分 用电器的额定功率：是指用电器在额定电压下工作的功率。

压和功率即为用电器的额定电压和额定功率。

用电器的实际功率，是指用电器在工作时实际消耗的功率。

压与通过用电器的实际电流的乘积。

即 P 实=I 实U 实。

三、焦耳定律：电流通过导体所产生的热量跟电流的平方、 比。

公式表示 2Q=I Rt 使用上式时应注意统一单位： 电流I 的单位是安，电阻 秒，热量Q 的单位是焦。

般用电器铭牌上标明的电 它等于用电器两端的实际电 导体的电阻和通电时间成正R 的单位是欧，时间t 的单位是它是电转化为其他形式能的多少的量度。

用公式W其功率问题可以从电源和用电器两方面来认识。

【例1】将A 、B 两个白炽灯接入电路，关于这两只灯泡的发光情况，正确的说法是 A 、 若A 灯中的电流比B 灯大，则A 灯一定比B 灯亮 B 、 若A 灯两端的电压比 B 灯大，则A 灯一定比B 灯亮 C 、 若电流对A 灯做的功比B 灯多，则A 灯一定比B 灯亮 D 、 若A 灯消耗的电功率比 B 灯大，则A 灯一定比B 灯亮为了使电炉消耗的电功率减小到原来的一半，应该采用的措施是(B •使电压减半.已知如图，两只灯泡L“ L 2分别标有“ 110V , 60W ”和“ 110V , 100W ”，另外有 一只滑动变阻器R ,将它们连接后接入 220V 电路消耗的总功率最小，应使用下面哪个电路？【例6】如图所示是电饭煲的电路图， S 1是一个控温开关，手动闭合后，当此开关温度达到 居里点(103 C)时，会自动断开，S 2是一个自动控温开关，当温度低于 70 C 时，会自动 闭合；温度高于80 C 时，会自动断开.红灯是加热时的 指示灯，黄灯是保温时的指示灯.分流电阻 R 1=R 2=500Q ,加热电阻丝 R 3=50 Q,两灯电阻不计.(1) 分析电饭煲的工作原理.(2) 如果不闭合开关 0,能将饭煮熟吗？ (3)计算加热和保温两种【例2】 使电流减半.C . 使电炉的电阻减半.D .使电压和电炉的电阻各减一半.的电路中，要求两灯泡都正常发光，并使整个BL iL 1L 2L iL 2-—— --------------------------A.B.C. 【例4】如图所示的电路中,R i=10 Q , R 2=4 Q , R 3=6 Q , R 4=3 Q , U=2.4V 。

在ab 间接一只理想电压表， ab 间接一只理想电流表，它的读数是它的读数是 ；如在 100 Q 、4W ” 【例5】将分别标有“ 接入电路，则电路两端允许加的最高电压为 _______ A 。

这一并联电路的额定功率为 和“ 12.5 Q 、8W ”的两电阻并联 V ,干路中允许通过的最大电流为【例3】 L iRRD.W.D 状态下，电饭煲消耗的电功率之比【例7】如图所示，电源电压 U 保持不变，当可变电阻 R 3的滑动端P 自左向右滑动的过程 中，各电阻两端的电压、通过各电阻的电流分别值怎样变化？【例8】 图为分压器接法电路图，电源电动势为 E ,内阻不计，变阻器总电阻为 r 。

闭合电 键S 后，负载电阻 R 两端的电压U 随变阻器本身a 、b 两点间的阻值 R x 变化的图线应最接 近于右图中的哪条实线A.①B.②C.③D.④练习1在下列用电器中，那些属于纯电阻用电器： （）A 、电扇和电吹风B 、白炽灯、电烙铁和电热毯C 、洗衣机和电冰箱D 、电解槽2、 关于电功，下列说法中正确的有： （） A 、 电功的实质是电场力所做的功 B 、 电功是电能转化为其他形式能量的量度C 、 电场力做功使金属导体内的自由电子运动的速率越来越大D 、 电流通过电动机时的电功率和热功率相等3、 在某段电路中，其两端电压为 U ，通过的电流为I ，通电时间为t ,若该电路电阻为 R ， 则关于电功和电热的关系，下列结论正确的是（）2A 、 在任何电路中，电功 Ult=l Rt2B 、 在任何电路中，电功为 Ult ，电热为I Rt2C 、 在纯电阻电路中，Ult=l Rt2D 、 在非纯电阻电路中， Ult > l Rt 4、若A 灯标有“ 220V 60W ”，B 灯标有“ 220V 100W ”，把两灯接入电路中，下列说法中正 确的是（）A 、 当通过两灯的电流相等时,B 、 当通过两灯的电流相等时，C 、 当加在两灯的电压相等时，D 、 当加在两灯的电压相等时， 5、在如图所示的电路中， R 1=R 2=R 3，在a 、c 间和b 、c 间均接有用电器，且用电器均正常工作，设R 1、R 2、R 3上消耗的功率分别为P 1、P 2、P 3,则（ ）A 灯比B 灯亮B 灯比A 灯亮 A 灯比B 灯亮 B 灯比A 灯亮R 3A . P i> P2> P3 B. P l> P3> P2C. P l> P2=P3 D .因用电器的阻值未知，无法比较三个功率的大小6、如图所示的电路中，L i、L2为“ 220V、100W”灯泡，L3、L4为“ 220V，40W”灯泡，现将两端接入电路，其实际功率的大小顺序是（）A . P4> P l> P3> P2B . P4> P l> P2> P3C. P l> P4> P2> P3 D . P l> P4> P3> P27、如图所示，把两相同的电灯分别拉成甲、乙两种电路，甲电路所加的电压为8V，乙电路所加的电压为14V。

调节变阻器R i和R2使两灯都正常发光，此时变阻器消耗的电功率分别为P甲和P乙，下列关系中正确的是（）A . P甲〉P乙B . P甲v P乙C . P甲=P乙D .无法确定8、如图，D为一插头，可接入电压恒定的照明电路中，a、b、c为三只相同且功率较大的电炉，a靠近电源，b、c离电源较远，而离用户电灯L很近，输电线有电阻。

关于电炉接入电路后对电灯的影响，下列说法中正确的是（）A .使用电炉a时对电灯的影响最大B. 使用电炉b时对电灯的影响比使用电炉a时大C. 使用电炉c时对电灯几乎没有影响D .使用电炉b或c时对电灯影响几乎一样9、一盏电灯直接接在恒定的电源上，其功率为100W，若将这盏灯先接上一段很长的导线后，再接在同一电源上，在导线上损失的电功率是9W，此时电灯实际消耗的电功率（）A .等于91WB .小于91WC.大于91W D .条件不足，无法确定10、把两个标有“ 6V、3W”和“ 6V、4W”的小灯泡串联，则串联电路允许达到的最大功率是_____ W ;把这两个小灯泡并联，则并联电路允许达到的最大功率是___________ W。

11、将一根电阻丝接在电压恒定的电源上，电阻丝消耗的功率为P.若将该电阻丝均匀拉长到原来的2倍后仍接入该电源上时，电阻丝消耗的功率为[ ]A. 4P. B . 0.25P .C. 16P. D. 0.125P .12、输电线的电阻共1.0 Q，输送的电功率是100kW用400V的低电压送电，输电线上发热损失的功率是多少？改用10000V高压送电，又是多少？13、用6600V和用220V两种电压输电，若输送功率相同，输电线的长短，粗细和电阻率都相同，用低压输电与用高压输电，在输电线上损失的功率之比是（）A 1 : 900B 900: 1C 1 : 30D 30: 1 14、如图所示，电阻R 2、R 3的功率相等，则它们A. 1:1:1B. 1:2:2C. 1:4:4D. 4: 1:115、电阻R 1、R 2、R 3串联在电路中，已知R 1=10 Q, R 3=5 Q, R 1两端电压为12V ,则（ ）A. 电路中的电流强度为 0.6AB. 电阻R2的阻值为20 QC. 三只电阻两端的总电压为 21VD. 电阻R 3消耗的电功率为 3.6W和R 2串联在电路中时，R 1两端的电压 U 1和U 2两端的电压 U 2之比为（A. n: 1B. 1: nC. n 2: 12D. 1: n17、三只电阻值相等连接成图所示的电路图， 由于某种原因, 变化，导致R AB >R BC ，则可能的原因是（）A. R 1变小B. R 2变小C. R 3变大D. R 3变小 D.等于或大于8V18、在图所示的电路中，接在滑动变阻器 R ab 两端的电压恒为2V ，滑 动片P 处在ab 的正中央，下列四种情况中， R 上的电压最接近1V 的前情况是（ ）A. R ab =200 Q, R=100 QB. R ab =200 Q, R=400k QC. R ab =10k Q, R=100 QD. R ab =10k Q, R=400k Q16、电阻R 1和R 2并联在电路中，通过 R 1的电流强度是通过 R 2的电流强度的n 倍，则当R 1 的阻值之比R 1： R 2： R 3等于（）其中有一只电阻的阻值发生了 R 2R。