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焦耳定律电热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：J2.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：WkWkWh1kWh=3.6×106J电功和电功率、电热和热功率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公式：P热=Q/t=I2R单位：WkW4.热功率：P热导体在单位时间内发出的热量纯电阻电路:电能→内能QI2RtWUIt=I=U/RM非纯电阻电路:电能→内能+其它形式的能WW-QQUItI2RtI＜U/R说明：欧姆定律不适用于非纯电阻电路！＞指某段电路在某段时间内消耗的全部电能!指转化为内能的那部分电能!纯电阻电路:非纯电阻电路:电能→内能电能→内能+其它形式的能QI2RtWUIt=I=U/R电功=电热：W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R电功率=热功率：P=P热=UI=I2R=U2/RMWW-QQUIt＞I2RtI＜U/R电功：W=UIt电热：Q=I2Rt电功率：P=UI热功率：P热=I2R电功等于电热电功大于电热电功、电功率的计算(1)用电器正常工作的条件：①用电器两端的实际电压等于其额定电压.②用电器中的实际电流等于其额定电流．③用电器的实际电功率等于其额定功率．由于以上三个条件中的任何一个得到满足时，其余两个条件必定满足，因此它们是用电器正常工作的等效条件．灵活选用等效条件，往往能够简化解题过程．(2)用电器接入电路时：①纯电阻用电器接入电路中，若无特别说明，应认为其电阻不变．②用电器实际功率超过其额定功率时,认为它将被烧毁.加在某台电动机上的电压是U，电动机消耗的电功率为P，电动机线圈的电阻为r，则电动机线圈上消耗的热功率为（）A．PB．U2/rC．P2r/U2D．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课堂训练C【例】把两个相同的电灯分别接成如图所示的两种电路，调节变阻器，使电灯都正常发光若两电路消耗的总功率分别为P1、P2，两个变阻器R1、R2消耗的电功率分别为P1'、P2'，则可以判定()(A)P1＝2P2(B)P1＝P2(C)P1'＝2P2'(D)P1'＞2P2'【例】已知R1、R2都标有4W100Ω字样，而R3标有1W100Ω字样．按图中所示的电路连接，则A、B间允许消耗的最大电功率为W．【例】已知如图,R1=6Ω,R2=3Ω,R3=4Ω,则接入电路后这三只电阻的实际功率之比为_________。R1R2R3【例】已知如图，两只灯泡L1、L2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的电路中，要求两灯泡都正常发光，并使整个电路消耗的总功率最小，应使用下面哪个电路？L1L2L1L2L1L2L1L2RRRRABCD【例】某一电动机，当电压U1=10V时带不动负载，因此不转动，这时电流为I1=2A。当电压为U2=36V时能带动负载正常运转，这时电流为I2=1A。求这时电动机的机械功率是多大？机械功率P=31W由这道例题可知：电动机在启动时电流较大，容易被烧坏；正常运转时电流反而较小【例】微型吸尘器的直流电动机内阻一定，当加上0.3V的电压时，通过的电流为0.3A，此时电动机不转，当加在电动机两端的电压为2.0V时，电流为0.8A，这时电动机正常工作，则吸尘器的效率为多少？解析：当加0.3V电压时，电动机不转，说明电动机无机械能输出，它消耗的电能全部转化为热能，此时电动机也可视为纯电阻，则r=U1/I1=1Ω.当加2.0V电压，电流为0.8A时，电动机正常工作，有机械能输出，此时的电动机为非纯电阻用电器，消耗的电能等于转化机械能和热能之和。转化的热效率由P=I22r=0.82×1=0.64W计算，总功率由P0=I2U2=0.8×2.0＝1.6W计算。所以电动机的效率为η=（P－P0）/P=60％。【例】某一用直流电动机提升重物的装置如图所示．重物的质量m＝50kg，电源电动势ε＝110V．不计内阻及各处的摩擦，当电动机以v＝0.90m／s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流强度I＝5A，由此可知电动机线圈的电阻R＝。【例】如图所示的电路中，电源电动势ε＝6V，内阻r＝1Ω，M为一直流玩具电动机，其电枢电阻R1=2Ω，限流电阻R2=3Ω，电压表示数为3.6V，求玩具电动机得到的电功率和转化为机械能的功率．【练习】如图所示，电阻R1＝8Ω，电动机绕组电阻R0＝2Ω，当电键K断开时，电阻R1消耗的电功率是2.88W；当电键闭合时，电阻R1消耗的电功率是2W，若电源的电动势为6V.求：电键闭合时，电动机输出的机械功率.ErDR1=8ΩK练习、如图示，电阻R1=20Ω，电动机的绕组R2＝10Ω。当电键打开时，电流表的示数是0．5A，当电键合上后，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应是()(A)I＝1．5A(B)I＜1．5A(C)P＝15W(D)P＜15WDR1AUBD练习.一台电动机，额定电压是100V，电阻是1Ω，正常工作时，通过的电流为5A，则电动机因发热损失的功率为（）电动机的输出功率为（）（A）500W（B）25W（C）200W（D）475WBD【练习】有三个电阻,其阻值分别为10Ω.20Ω.30Ω,现在它们分别按不同方式连接后加上相同的直流电压,问:(1)在总电路上可能获得的最大电流和最小电流之比为多少？(2)对20Ω电阻来说,在各种可能连接方式中能使它获得最大功率的,有哪些连接方式？获得最小功率的有哪些连接方式?（只要求画电路图表示）【练习2】电饭锅是一种可以自动煮饭并自动保温,又不会把饭烧焦的家用电器.如图,它的电路由控制部分AB和工作部分BC组成.K1是限温开关,手动闭合,当温度达到1030C时自动断开,不能自动闭合.K2是自动开关,当温度超过800C时自动断开,温度低于700C时自动闭合.R2是限流电阻,阻值2140Ω,R1是工作电阻,阻值60Ω.锅中放好适量的米和水,插上电源(220V,50Hz),手动闭合K1后,电饭锅就能自动煮好米饭并保温.(1)简述手动闭合K1后,电饭锅加热、保温过程的工作原理.(2)加热过程电饭锅消耗的电功率P1是多大?K1,K2都断开时电饭锅消耗的电功率P2是多大?(3)若插上电源后没有手动闭合K1,能煮熟饭吗?为什么?K1红黄