第二章恒定电流第三节电功和电功率焦耳定律知识要点：1、电功：在电路中，电场力对定向移动电荷所做的功叫做电功。公式：W=UIt，单位：焦(J)度(kWh)，1kWh=3.6×106J说明：⑴电流做功的过程其实是将电能转化为其他形式能的过程。用电器不同，能量转化形式也不同。⑵在纯电阻电路中，电功的计算公式还可以通过欧姆定律将其变换成：W=U2t/R=I2Rt。⑶在非纯电阻电路中，如含有电动机、电解槽的电路中，电流做功有部分转化为机械能、化学能，则公式W=U2t/R=I2Rt不适用，而要用W=UIt直接运算。2、电功率：电流所做的功跟完成这些功所用时间的比值叫做电功率。公式：P=W/t=UI，单位：瓦特(W)，千瓦(kW)对纯电阻电路来说，电功率的公式还有：P=U2/R=I2R3、焦耳定律：电流通过导体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，注意：焦耳定律是电流热效应的实验规律，凡是要计算电热，都应首选焦耳定律。4、电功和热功的关系⑴在纯电阻电路中，电能通过电流做功全部转化为内能（电热），即：W=UIt=U2t/R=I2Rt=Q⑵在非纯电阻电路中，电能通过电流做功W一部分在电阻上转化为电热Q，另一部分转化为其它形式的能E，即：W=Q＋E＞Q或UIt=I2Rt＋E注意:对非纯电阻电路，I≠U/R（欧姆定律只适用于纯电阻电路），电功表达式只能写成W=UIt，电热表达式只能写成Q=I2Rt，而不能写成Q=UIt=U2t/R。5、额定功率：是用电器长期正常工作时的最大功率，也就是用电器加上额定电压（或通过额定电流）时消耗的电功率。实际功率：是用电器在实际工作时消耗的功率。为了不使用电器烧毁，要求实际功率不能大于其额定功率。对同一电器，额定功率、额定电压、额定电流，有同时达到，同时超过，同时不满足的特点。典型例题：例1、不考虑温度对电阻的影响，对一个“220V，40W”的灯泡，下列说法正确的是（）A接在110V的电路上的功率为20W；B接在110V的电路上的功率为10W；C接在440V的电路上的功率为160W；D接在220V的电路上的功率为40W。解：由P=U2/R可知接在110V时功率为10W，所以A错B对，接在220V时功率为40W，所以D正确，当接在440V时，超过了额定电压，灯泡将被烧坏，所以C错。故答案为BD。例2、一根电阻丝，在通过2C的电量时电功为8J，若在相同的时间内通过4C的电量时，求电阻丝上的电流做的功的所加的电压分别是多少？解析：W=UIt=Uq，→8=U1×2，∴U1=4V由I=q/t知I2=2I1，由I=U/R得U2=2U1=8VW2=U2I2t=4W1=32J例3、一直流电动机线圈内阻一定，用手握住转轴使其不能转动，在线圈两端加电压为0.3V时，电流为0.3A。松开转轴，在线圈两端加电压为2V，电流为0.8A，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？解：电动机不转时，可视为纯电阻，线圈内阻r=U/I=0.3V/0.3A=1Ω电动机转动时，输入电动率P=UI=2×0.8=1.6WP热=I2r=0.82×1=0.64W∴P机=P－P热=0.96W练习题1、在30min时间内，阻值为20Ω的电阻丝上消耗的电能为0.16kWh，则通过电阻丝的电流是____________A。2、把标有“220V，60W”的灯泡接在110V的电路上，它的实际功率为__________W。3、一只断丝灯泡，搭接灯丝后使用，比原来亮些，是因灯丝的（）A电阻变小；B电阻变大；Cρ减小；Dρ增大。4、关于公式①P=UI，②P=I2R，③P=U2/R，下列叙述正确的是（）A公式①适用于任何电路的电功率；B公式②适用于任何电路的电热功率；C公式①适用于任何电路的电热功率；D公式③对任何电路的电功率、电热功率都通用。5、两个额定电压相同，电阻不同的电阻丝，都在额定电压下工作，在相同时间内（）A放出的势量一样多；B电阻大的放出的热量多；C电阻小的放出的热量多；D不知电流强度无法比较。6、为了测出一盏灯的实际功率，现只开亮这一盏灯，观察电度表转盘在3min内转9转，若每千瓦时该盘转3000转，则这只灯泡的实际功率为_________W。7、一直流电源给蓄电池充电，电路如图所示，如果蓄电池蓄电池内阻为r，伏特表读数为U，安培表读数为I，则输入蓄电池的电A功率为_________，蓄电池的发热功率为_________，电能转变为V化学能的功率为_________。R7题图8、用某一直流电动机提升重物的装置如图所示，重物的质量m=50kg，稳定电压U=110V，不计各处U摩擦；