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5焦耳定律同学们，前几节我们学习了电路有关规律，首先请大家回顾一下有关知识，然后回答下面的几个问题：1．(2017·大石桥校级月考)下列说法中不正确的是()A．一个电阻和一根无电阻的理想导线并联，总电阻为零B．并联电路任一支路的电阻都大于电路的总电阻C．并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变)，则总电阻一定增大D．并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变)，则总电阻一定减小课前·自主学习【答案】D【解析】一个电阻和一根无电阻的理想导线并联，电阻被短路，总电阻为零，故A正确；由1R并＝1R1＋1R2＋…＋1Rn知1R并＞1Rn，即Rn＞R并，故B正确；由前面公式，若Rn增大为R′n，则1Rn＞1R′n，代入可知1R并＞1R′并，即R′并＞R并，总电阻也增大，故C正确，D错误．本题选择错误的，故选D.2．(2018·银川名校期末)在用电压表和电流表测电阻的实验中，由于电表内阻对测量的影响，使得测量的结果会出现误差．若采用如图所示的电路进行测量，则测量值Rx与实际值R0比较()A．Rx＞R0B．Rx＜R0C．Rx＝R0D．因不知两表的内阻具体大小，故无法比较Rx与R0的大小关系【答案】B【解析】此电路为电流表外接法，因电压表对电流分流，故I测＞I真，则R测＝UI测＜UI真＝R0，即Rx＜R0.可知A、C、D错误，B正确．一、电功和电功率1．电功(1)实质：导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做功，通过电流做功把__________转化为____________形式的能．(2)定义：电流在一段电路中所做的功等于这段电路__________、_______________、__________三者的乘积．(3)公式：W＝____________.单位是____________，符号是____________．(4)意义：描述电能转化为其他形式能的多少．电能其他两端的电压电路中的电流通电时间UIt焦耳J2．电功率(1)定义：单位时间内____________所做的功．(2)公式：P＝________.单位是____________，符号是____________．(3)意义：描述____________转化为其他形式能的快慢或者是电流做功的快慢．电流IU瓦特W电能电流做功与电源做功有什么区别？【答案】电流做功是把电能转化为其他形式的能，电源做功是把其他形式的能转化为电能．二、焦耳定律1．内容：电流通过导体产生的热量跟_____________成正比，跟____________及____________成正比．2．表达式：Q＝____________.3．热功率：单位时间内的发热量P＝__________电流的二次方导体的电阻通电时间I2RtI2R.发电机与电动机有什么区别？【答案】发电机是把其他形式的能转化为电能，电动机是把电能转化为其他形式的能.1．纯电阻电路与非纯电阻电路的比较课堂·优化整合电功和电热比较纯电阻电路非纯电阻电路元件特点电路中只有电阻元件，只能把电能转化为内能除电阻外还包括能把电能转化为其他形式能的用电器欧姆定律服从欧姆定律，I＝UR不服从欧姆定律，U＞IR或I＜UR能量转化电流做功，电能全部转化为内能电流做功，电能除转化为内能外还要转化为其他形式的能元件举例电阻、电炉丝、白炽灯等电动机、电解槽等2.电功和电热(1)电功与电热比较纯电阻电路非纯电阻电路能量转化电功W＝UIt＝I2Rt＝U2RtW＝UIt电热Q＝UIt＝I2Rt＝U2RtQ＝I2Rt关系W＝QWQ(2)电功率与热功率比较纯电阻电路非纯电阻电路电功率P电＝UI＝I2R＝U2RP电＝UI热功率P热＝UI＝I2R＝U2RP热＝I2R关系P电＝P热P电P热规格为“220V36W”的排气扇，线圈电阻为40Ω，求：(1)接上220V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，求电动机消耗的电功率和发热的功率．例1解析：(1)排气扇在220V电压下正常工作的电流为I＝PU＝36220A≈0.16A，发热功率P热＝I2R＝(0.16)2×40W≈1W，转化为机械能的功率P机＝P－P热＝(36－1)W＝35W.答案：(1)P机＝35W，P热＝1W(2)P机＝P热＝1210W(2)排气扇扇叶被卡住不能转动后，电动机相当于纯电阻，电能全部转化为热能，此时通过排气扇的电流为I′＝UR＝22040A＝5.5A，电动机消耗的电功率等于发热功率，即P机＝P热＝I′U＝5.5×220W＝1210W.1．(2017·临川校级期末)一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈的电阻相等，都是R，设通过的电流强度相同，则在相同的时间内，关于这只电炉和这台电动机的发热情况，下列说法中正确的是()A．电炉产生的热量少于电动机产生的热量B．电炉产生的热量多于电动机产生的热量C．电炉和电动机产生的热量相等D．无法判断【答案】C【解析】用电器产生的热量要根据焦耳定律来计算，由题可知，电阻相等，电流相等，时间相同．根据Q＝I2Rt可知，电炉产生的热量等于电动机产生的热量．所以A、B、D错误，C正确．对于纯电阻电路中，用电器串、并联时电功率的关系如下．1．串联电路电功率功率关系P＝I2R，各电阻上的电功率与电阻成正比总功率P总＝P1＋P2＋…＋Pn2．并联电路功率关系P＝U2R，各支路电阻上的电功率与电阻成反比总功率P总＝P1＋P2＋…＋Pn3．结论：无论是串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率等于各电阻消耗的功率之和．电热毯、电饭锅等是人们常用的电热式家用电器，它们一般具有加热和保温功能，其工作原理大致相同．如图所示为某种电热式电器的简化电路图，主要元件有电阻丝R1、R2和自动开关S.(1)当自动开关S闭合和断开时，用电器分别处于什么状态？(2)用电器由照明电路供电(U＝220V)，设加热时用电器的电功率为400W，保温时用电器的电功率为40W，则R1和R2分别为多大？例2答案：(1)闭合时，加热；断开时，保温(2)121Ω1089Ω解析：(1)由P＝U2R可判定S闭合时处于加热状态，S断开时处于保温状态．(2)由电功率表达式P＝U2R知闭合时P1＝U2R1，断开时P2＝U2R1＋R2解以上两式并代入数据得R1＝121Ω，R2＝1089Ω.2．(2019·佛山名校期末)扫地机器人利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫，并能根据红外感应绕开障碍物．某扫地机器人正常工作时电动机的电压为10V、电流为3A、线圈电阻为1Ω.则下列有关它的说法正确的是()A．正常工作时，电动机的发热功率为100WB．正常工作时，电动机的输出功率为9WC．正常工作时，电动机的总功率为30WD．电动机被杂物卡住无法运转(不考虑保护电路的作用)时，电动机的发热功率为9W【答案】C【解析】正常工作时有P热＝I2r＝32×1W＝9W，故A错误；总功率为P总＝UI＝10×3W＝30W，故C正确；正常工作时，电动机的输出功率为P＝P总－P热＝21W，故B错误；电动机被杂物卡住无法运转(不考虑保护电路的作用)时，电动机的发热功率等于U2R＝100W，D错误.