《焦耳定律__电路中的能量转化》随堂基础巩固
焦耳定律电路中的能量转化
焦耳定律：Q I 2Rt
2.焦耳定律:电流经过电阻产生旳热量Q跟电流I旳 二次方成正比，跟电阻值R成正比，跟 通电时间t成正比。
3.热功率:电阻通电所产生旳热量Q与产生这 些热量所用时间t旳比值
体现式： P热
Q t
I 2R
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
即 电热：Q W UIt 欧姆定律：U IR
电热：Q I 2Rt
结论： W Q UIt I2Rt U 2 t
R
在非纯电阻电路中，（如电动机）
电能大部分转化为机械能， 但不可防止旳一小部分转化为热能。
电功：W UIt 电热：Q I2Rt
W>Q
U>IR （欧姆定律不合用）
应该是W=E机+Q
点a，b之间旳电阻是R，在a，b之间加上
电压U，测得流过这电路旳电流为I，则未
知电路旳电功率一定是(
)
A . I2R
B .U2/R
C. UI
D.I2R+UI
课堂练习2：一根电阻丝在经过2C旳电量时， 消耗电能是8J。若在相同步间内经过4C旳 电量，则该电阻丝两端所加电压U和该电阻 丝在这段时间内消耗旳电能E分别为（ ）
P W UI t
一段电路上合旳用电于功率P 等于这段电一路切两电端路旳旳电电压 U和电路中电流功I旳率乘积
2.物理意义：电功率表达电流做功旳快慢．
3.国际单位：瓦（W） 1W=1J/s
常用单位补充：毫瓦（mW），千瓦（kW），兆瓦（MW）
1kW＝103W＝106mW=10-3MW
三、焦耳定律 热功率
例2、加在某台电动机上旳电压是U，电动机
物理-课件-2.6焦耳定律 电路中的能量转化
1kW·h表示功率为1 kW的用电器正常工作1 h
所消耗的电能
1kW·h = 1000 W×3600 s = 3.6×106 J
二．电功率 P
1、定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率
2、公式： Ｐ＝
＝ UI (适用于一切电路）
3、单位：瓦特（W）、千瓦（KW）
的二次方、导体的电阻和通电时间成正比。
2、热量公式：Q = I2Rt
热功率公式：P热 = I2R
四、电功与电热的关系
１、纯电阻电路：
电能全部转化为内能
电功=电热
（如：白炽电灯、电炉、电热毯等）
W=UIt=I2Rt=U2t/R
电功率=热功率
热功率：P=UI=I2R=U2/R
即：U=IR
纯电阻电路中欧姆定律成立
２、非纯电阻电路：
只有部分电能转化为内能
（如：电动机、电解槽等）
UIt＝I2Rt＋E其他
电功>电热
电功率>热功率
W=UIt>I2Rt
P=UI>I2R
M
即：U>IR
非纯电阻电路中欧姆定律不成立
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
A. 使电流减半
B. 使电压减半
C. 使电炉的电阻减半
计算出灯泡的实际功率。
为了使用电器安全正常地工作，制造商对用
（1）当电压表的读数U=4.8V时
电器的工作电压、电流和电功率都有规定的
（2）当电压表的读数U=4V时
数值，并且标明在用电器上，叫做用电器的
（3）当电压表的读数U=6V时
额定电压、电流和额定功率。
18.4焦耳定律知识点巩固
第四节焦耳定律及其应用一、知识点巩固：1、电流的热应。
2、焦耳定律：。
3、定义式：。
4、导出式：①②③Q——热量——焦耳（J）；I；R；t；P；U。
4、有关焦耳定律的注意事项：（1）、（2）、5、利用电热的例子：。
（不少于3个）防止电热的例子：。
（不少于3个）6、完成下列表格，填写串并联电路电流、电压、电阻、电功率、电功和电热的特点：电路特电流电压电阻电功率电功电热点串联并联二、焦耳定律实验专题：（一）在“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中，如图所示，1、电流通过导体产生的热量不易直接观察，本实验中通过显示电流产生的热量变化；2、上述实验中采用这种电路连接方式的目的是。
3、为了在较短的时间内达到明显的实验效果，小明选用煤油而不用水做实验，主要是由于____________________。
3、根据法的研究思想，应该使这两个烧瓶中煤油的。
4、在“探究电流通过导体产生的热量与电阻有关”时，应控制改变，不变的量是和，实验中观察。
结论：。
5、本实验还可以用来探究，控制改变，如何控制；不变，如何做到。
结论：。
6、从左向右移动变阻器的滑片，保持滑片在左右两个不同位置的通电时间相同，试说出滑片在哪个位置时，烧瓶中温度计示数的变化较大？为什么？7、（1）在上述实验中，甲、乙两电阻丝采用串联的目的是:使电路中_______相等，铜丝的电阻镍铬合丝的电阻。
（2）在上述实验中，若将温度计换成细玻璃管，则应通过煤油在玻璃管中________________来判断电流通过导体电热多少8、在实验探究中，经常可以用同样的实验装置完成不同的探究课题。
如图所示，两电阻丝串联在电路中，将其放入同样大小的烧瓶中，可以对瓶中液体加热。
现有如下课题：如果两瓶中电阻丝相等，还需要一种仪器，为了让烧瓶中装着相同，则可以探究课题。
9、电烘箱高温和低温两档的调节是通过改变接入电路的电阻丝的长度来实现的。
由上述实验可知：低温档接入电路的电阻丝比高温档要（选填“长”或“短”）一些。
焦耳定律 电路中的能量转化
欧姆定律 是否成立
U＝IR，I＝UR成立
U＞IR，I＜UR不成立
说明
W＝UIt，P电＝UI适用于任意电路计算电功和电功率 Q＝I2Rt，P热＝I2R适用于任意电路计算电热和热功率 只有纯电阻电路W＝Q，P电＝P热，非纯电阻电路W＞Q，P电＞P热
4.电动机的功率和效率 (1)电动机的输入功率是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＝I2r. (3)电动机的输出功率是电动机将电能转化为机械能的功率，P出＝IU－I2r. (4)电动机的效率：η＝PP出入×100%＝IUI－UI2r×100%.
三 电路中的能量转化
1.电源是 把其他形式的能转化为电能 的装置.电源提供的能量一部分消耗在外电 路上，电能转化为 其他形式的能 ；一部分消耗在内电路上，电能转化为 内 能. 2.能量关系：电源提供的能量等于内、外电路消耗的能量之和，即：EIt＝ UIt＋I2rt . 功率关系：电源提供的电功率等于内、外电路消耗的电功率之和，即：EI＝_U__I＋__ _I_2_r_. 对于外电路是纯电阻的电路，其能量关系和功率关系分别为：EIt＝ I2Rt＋I2rt ， EI＝ I2R＋I2r . 当外电路短路时：I0E＝ I02r ，即发生短路时，电源释放的能量全部在内电路上转 化成内能，这种状态很危险.
2202 100
Ω＝484 Ω，所以 a 灯的电阻大于 b 灯的电阻，因为两灯电流相等，根据
U＝IR 知 Ua>Ub，又因为 P＝UI，所以 Pa>Pb，A、B、C 错误，D 正确.
例2 两盏额定电压均为110 V、额定功率PA＝100 W、PB＝40 W的灯泡， 若接在电压为220 V的电路上，使两盏灯泡均能正常发光，且消耗功率最小 的电路是
《1. 电路中的能量转化》(同步训练)高中物理必修 第三册_人教版_2024-2025学年
《1. 电路中的能量转化》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、在电路中，电流做功的结果是( )。
A. 转化为磁场能B. 转化为热能和光能C. 增加导线的长度D. 减少电路中的电阻2、一段电阻丝通电后发热，下列关于其能量转化的说法正确的是( )。
A. 电能全部转化为内能B. 电能全部转化为机械能C. 电能一部分转化为光能，另一部分转化为内能D. 电能全部转化为化学能3、在一个电路中，电源的电动势为6V，内阻为1Ω，外电路的电阻为4Ω。
当电路闭合时，电路中的电流强度为：A. 1AB. 1.5AC. 2AD. 3A4、一个电路中，一个理想电压表的内阻为无穷大，一个理想电流表的内阻为0Ω。
在测量电路中的电压和电流时，以下说法正确的是：A. 电压表和电流表可以串联测量电路中的电压B. 电压表和电流表可以并联测量电路中的电流C. 电压表和电流表可以串联测量电路中的电流D. 电压表和电流表可以并联测量电路中的电压5、在下列电路中，若电源为恒定电流，电路中的电阻值为恒定值，下列哪个选项描述的是能量转化过程中，电阻上消耗的能量与电流二次方成正比的关系？A. 电源消耗的能量与电流二次方成正比B. 电动机消耗的能量与电流二次方成正比C. 栅极晶体管（Graham Class F）消耗的能量与电流二次方成正比D. 电阻,r上消耗的能量与电流二次方成正比6、一个简单的直流电路中，电源电压为12V，电阻R1和R2并联。
已知R1=4Ω，R2=12Ω。
那么，该电路的总电阻是多少？A. 1ΩB. 3ΩC. 6ΩD. 8Ω7、在电路中，电源的作用是将其他形式的能量转化为电能。
以下选项中，不属于电源将其他形式的能量转化为电能的是（）。
A、电池将化学能转化为电能B、发电机将机械能转化为电能C、太阳能电池将光能转化为电能D、电热器将电能转化为热能二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、在电路中，当线性电阻消耗的功率等于其两端电压和通过的电流的乘积时，该电阻的功率为36W。
《焦耳定律 电路中的能量转化》导学案
《焦耳定律 电路中的能量转化》导学案【学习目标】1．理解电流热效应的本质2．掌握焦耳定律，并能进行有关计算3．理解电功和电热的关系，能区分纯电阻电路和非纯电阻电路中的电功和电热 4. 理解和应用电路中能量的转化【学习重点】焦耳定律内容，电路中能量的转化。
【学习难点】电功和电热之间的联系和区别，电路中能量的转化。
【自主探究】1、电功（W ）：（1）表达式：电流在一段电路中所做的功等于这段电路 、电路中的 、和 三者的乘积，即W = 。
（2）单位：国际单位制中： ；常用单位： 。
（3）物理意义：反应了 转化为 的多少。
2、电功率（P ）（1）定义： 内电流所做的功叫做电功率。
即P = 。
（2）表达式：电流在一段电路上做功的功率等于 与 的乘积。
即P = 。
（3）单位：国际单位制中： 。
（4）物理意义：表示电流做功的 。
3、焦耳定律内容（电热Q ） ：电流通过导体产生的热量跟 成正比，跟导体的电阻及通电时间成 。
这个关系最初是 由实验得到的。
表达式 Q= 。
4、热功率 的发热量通常称为热功率，表达式为P= 。
5、电路中的能量转化:⑴、电功是电能转化成 的量度，计算公式：W= ；电热是电能转化成 的量度，计算公式：Q= 。
⑵、纯电阻电路与非纯电阻电路的区别：纯电阻电路（如电热器）：满足欧姆定律U=IR ，电能 电热。
非纯电阻电路（如电动机）：不满足欧姆定律 U>IR ，电能 电热。
①纯电阻电路，消耗了多少电能，就一定会产生多少电热，因此电功等于电热。
电功、电热关系式W=Q= = = 电功率、热功率关系式P=P Q = = = ②非纯电阻电路，消耗的电能只有一部分转化为电热，因此电功大于电热。
电功W= ，电热Q= 电功率P= ，热功率P Q = 【同步探究】 探究一：电流做功的本质→推导电功的表达式 如图表示很小一段电路，电荷q 在做从左向右的定向移动，它们从这段电路的左端移到右端的时间记为t ，在导体两端加上电压U ，导体中形成的电流为I 。
高中新教材人教版物理同步练习必修第三册：第12章 1-电路中的能量转化
1.电路中的能量转化课后训练巩固提升双基巩固学考突破1.关于电功W和电热Q的说法正确的是()A.在任何电路中都有W=UIt、Q=I2Rt,且W=QB.在任何电路中都有W=UIt、Q=I2Rt,但W不一定等于QC.W=UIt、Q=I2Rt均只有在纯电阻电路中才成立D.W=UIt在任何电路中成立,Q=I2Rt只在纯电阻电路中成立答案:B解析:W=UIt、Q=I2Rt适用于一切电路,但在纯电阻电路中W=Q,在非纯电阻电路中W>Q,B 对,A、C、D错。
2.把6个相同的电灯接成如图甲、乙所示的两个电路,通过调节供电电压与变阻器R1、R2的阻值,使两组电灯均能正常发光,并且两电路消耗的总电功率也相同,则R1、R2大小满足()A.R2=9R1B.R2=6R1C.R2=3R1D.R1=R2答案:A解析:设每个灯泡正常发光时的电流为I,则题图甲中总电流为3I,题图乙中总电流为I;要使两电路消耗的总电功率也相同,需使P R1=P R2,即(3I)2R1=I2R2,故R2=9R1,所以选项A正确。
3.下表为某电热水壶铭牌上的一部分内容,根据表中的信息,可计算出电热水壶在额定电压下以额定功率工作时的电流约为()A.6.8 AB.4.1 AC.1.2 AD.0.24 A答案:B解析:由铭牌读出电热水壶额定功率为P=900W,额定电压为U=220V。
由P=UI得,电热水壶的额定电流为I=PU =900220A=4.1A。
4.电阻R和电动机M串联接到电路中,如图所示,已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等,开关接通后,电动机正常工作。
设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2,经过时间t,电流通过电阻R做功为W1,产生热量为Q1,电流通过电动机做功为W2,产生热量为Q2,则有()A.U1<U2,Q1=Q2B.U1=U2,Q1=Q2C.W1=W2,Q1>Q2D.W1<W2,Q1<Q2答案:A解析:电动机是非纯电阻,其两端电压U2>IR=U1,B错;电流做的功W1=IU1t,W2=IU2t,因此,W1<W2,C错;产生的热量由Q=I2Rt可判断Q1=Q2,A对,D错。
焦耳定律电路中的能量转化_图文
乘积
快慢
重点诠释
2.电热Q
1）、公式:
Q=I2R t 电热普适公式
焦耳定律：电流通过导体产生的热量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 ．
2）、单位：焦(J) 千瓦时(kW·h)
焦耳定律适用于:纯电阻电路；非纯电阻电路发热部分。
纯电阻电路：只含有电热元件的电路（如白炽 灯、电炉、电烙铁；及转子被卡住的电动机）。
[答案] C
(1)在串联电路中，用电器消耗的功率及两端电压 均与其电阻成正比。
(2)在并联电路中，用电器消耗的功率及流过电阻 的电流均与其电阻成反比。
1．有四盏电灯，如图2－6－4所示连接
在电路中，L1、L2都标有“220 V，110 W”
字样，L3和L4都标有“220 V，40 W”字样，
把电路接通后最暗的是
IE，等于电源输出功率 IU 与电源内电路的热功率 I2r 之和。
重点诠释
图2－6－1
3．在如图2－6－2所示的U－I图像中，
直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流
的关系图像，直线Ⅱ为某一电阻R的
伏安特性曲线。用该电源与电阻R组 成闭合电路。由图像判断正确的是(
) 图2－6－2
A．电源的电动势为3 V，内阻为0. 5 Ω
非纯电阻电路：电路中含有在转动的电动机或 有在发生化学反应的电解槽的电路．
3．额定功率和实际功率
(1)用电器正常工作时所消耗的功率叫做额定功率。 当用电器两端电压达到额定电压U额时，电流达到额定电 流I额，电功率也达到额定功率P额，且P额＝U额I额。
(2)用电器的实际功率是用电器在实际工作时消耗的 电功率。为了使用电器不被烧毁，一般要求实际功率不 能大于其额定功率。
2.8焦耳定律电路中的能量转化课件-高二上学期物理教科版2
3．电路中的能量转化 （1）外电路只有电阻元件时 （2）除电阻元件，外电路还有其他元件时 （3）短路时
8．焦耳定律 电路中的能量转化
其他 能量
电源
电能
？
在闭合电路中，电能将如何转化？ 转化过程中，各部分能量之间有什么关系？
一、电功、电功率 回忆：什么叫电功？ 思考：是什么力，对谁做功？
电功
一段电路两端的电压为U，通过的电流为I，则在时间t 内通过这段电路任一横截面的电荷量q为
q=I t 电场力对这些电荷做的功为
W=qU 联立以上各式，有
W=IUt
电功率
单位时间内电流所做的功叫作电功率。即 P=IU 单位：瓦特（W）
二、焦耳定律 热功率 电热
Q
焦耳定律
电流通过电阻产生的热量Q 跟电流I的二次方成正比，跟导体 的电阻R成正比，跟通电时间t成 正比。
Q=I2Rt
热功率
当电流流过导体时，单位时间的发热量称为热功率。
P=I2R
生活中常见的电热器
电功与焦耳热之间 的关系
电
电源
电能 功
W=UIt ≥ Q=I2Rt
热 机械能
光能 化学能
……
三、电路中的能量转化
在电源内部，能量是如何转化的？ 在外电路，能量是如何转化的？ 电路中的电功率一定等于热功率吗？ 你能从能量守恒的角度理解闭合电路的欧姆定律吗？
闭合电路 欧姆定律
E=U+Ir
能量守恒 EI=UI+I2r
电路中只有电阻时 EI=I2R+I2r
短路时
电源提供的能量全部在电 源内部转化为内能，使电 源发热，造成危害。
人教版初三物理-焦耳定律(提高)知识讲解+巩固练习
焦耳定律（提高）【学习目标】1、知道电流的热效应；2、理解焦耳定律，知道电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关；3、知道电热的利用和防止。
【要点梳理】要点一、电流的热效应1．定义：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。
2．影响电流的热效应大小的因素：导体通电时，产生热的多少与电流的大小、导体电阻的大小和通过时间有关。
通电时间越长，电流越大，电阻越大，产生的热量越多。
要点诠释：电流通过导体时，电流的热效应总是存在的。
这是因为导体都有电阻。
导体通电时，由于要克服导体对电流的阻碍作用，所以要消耗电能，这时电能转化成内能。
如果导体的电阻为零，电流通过导体时，不需要把电能转化成内能，这时电能在导体中传输时也不会因发热而损失。
3. 探究影响电流通过导体产生的热量的因素（1）电流产生的热量与电阻的关系如图18.4-2所示，两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。
两个密闭容器中都有一段电阻丝，右边容器中的电阻比较大。
两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过两段电阻丝的电流相同。
通电一定时间后，比较两个U形管中液面高度的变化。
你看到的现象说明了什么?实验表明：在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。
（2）电流产生的热量与电流大小的关系如图18.4-3所示，两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联，因此通过两容器中电阻的电流不同。
在通电时间相同的情况下，观察两个U形管中液面高度的变化。
你看到的现象说明了什么?实验表明：在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。
要点二、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，跟电阻成正比，跟通电时间成正比。
这个规律叫焦耳定律。
2．公式：Q=I2Rt要点诠释：焦耳定律的另外两个表达式：1. 从公式我们能看出,电流通过导体产生的热量受电流的影响最大。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2.6 焦耳定律电路中的能量转化
[随堂基础巩固]
1.有一个电动势为3 V，内阻不能忽略的电池两端接一电阻R,1 C电荷通过R时，在R上产生的热量（）
A.大于3 J
B.小于3 J
C.等于3 J
D.无法确定
解析：由闭合电路E
总＝E
外
＋E
内
知，R上产生的热量小于3 J，故B项对。
答案：B
2.把标有“220 V100 W”的A灯泡和“220 V200 W”的B灯泡串联后接入220 V 的电路中，如果导体电阻忽略不计，不考虑温度对电阻的影响，则有（）
A.A、B两灯泡的电阻之比为R A∶R B＝1∶2
B.A、B两灯泡在串联电路中的电压之比为U A∶U B＝2∶1
C.A、B两灯泡在串联电路中消耗的功率之比为P A∶P B＝2∶1
D.A、B两灯泡在串联电路中产生的热量之比为Q A∶Q B＝1∶2
解析：由P＝U2
R得：R A＝
U2
P A，R B＝
U2
P B
所以R A∶R B＝P B∶P A＝200∶100＝2∶1
故A错。
串联后：U A∶U B＝R A∶R B＝2∶1
P A∶P B＝R A∶R B＝2∶1
故B、C对。
Q A∶Q B＝R A∶R B＝2∶1
所以D错。
答案：BC
3.如图2－6－9所示的电路中，输入电压U恒为12 V，灯泡上标有“6 V ,12 W”字样，电动机线圈的电阻R M＝0.50 Ω。
若灯泡恰能正常发光，以下说法中正确的是（）
图2－6－9
A.电动机的输入功率为24 W
B.电动机的输出功率为12 W
C.电动机的热功率为2.0 W
D.整个电路消耗的电功率为22 W
解析：灯泡L正常发光，则I L＝P
U＝2 A，所以电路中的电流I＝2 A，故整个电
路消耗的总功率P
总＝UI＝24 W，D错。
电动机的输入功率等于P
总
－P
灯
＝12 W，
A错，B错。
电动机的热功率P热＝I2R M＝2.0 W，C对。
答案：C
4.三个电阻分别标有“100 Ω 4 W”“200 Ω 2 W”“50 Ω8 W”，将它们串联起来，求允许通过的最大电流和允许消耗的最大总功率。
解析：由P＝I2R得三个电阻的额定电流：
I1＝P1
R1＝
4
100A＝0.2 A
I2＝P2
R2＝
2
200A＝0.1 A
I3＝P3
R3＝
8
50A＝0.4 A
串联后允许通过的最大电流为I＝0.1 A
允许消耗的最大功率：
P＝I2(R1＋R2＋R3)＝0.12×(100＋200＋50) W ＝3.5 W。
答案：0.1 A 3.5 W。