《新高二物理暑假精品课程（人教版）》第十七讲 焦耳定律（解析版）

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【暑假辅导班】2021 年新高二物理暑假精品课程（人教版）
第十七讲 焦耳定律
【基础知识 梳理 】
一、电功和电功率
1．电功
(1)定义：电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压、电路中的电流、通电时间三者的乘
积。
(2)公式：
W
＝
IUt
。
(3)单位：国际单位是焦耳，符号是 J。
(4)意义：描述电能转化为其他形式能的多少。
2．电功率
(1)定义：单位时间内电流所做的功。
(2)公式：
P
＝
IU
。
(3)单位：瓦特，符号是 W。
(4)意义：描述电能转化为其他能的快慢或者是电流做功的快慢。
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，跟导体的电阻及通电时间成正比。
2．表达式：
Q
＝
I
2
Rt
。
3．热功率
【 模型 考点剖析】
一、串、并联电路中电功率的计算
1.串、并联电路的功率分配关系
(1)串联电路中各个电阻的电功率跟它的阻值成正比，即
＝＝…＝＝I2。
(2)并联电路中各个电阻的电功率跟它的阻值成反比，即
P1R1＝P2R2＝…＝PnRn＝U2。
(3)无论是串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率均等于电路中各电阻消耗的功率之和。
2．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作额定功率，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，要求实际功率不
能大于其额定功率。
3．在纯电阻电路中，P＝UI＝＝I2R，此类题目主要考查串、并联电路的特点以及公式 P＝UI、P＝和
P＝I2R的灵活选择及应用。
1
二、纯电阻电路和非纯电阻电路
1.纯电阻电路和非纯电阻电路的比较
纯电阻电路 非纯电阻电路
元件特点 电路中只有电阻元件 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 不服从欧姆定律
能量转化 电流做功全部转化为电热 电流做功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、白炽灯等 电动机、电解槽等
2.电功与电热的区别与联系
(1)纯电阻电路
W＝Q＝UIt＝I2Rt＝t；
P电＝P热＝UI＝I2R＝。
(2)非纯电阻电路
电功 W＝UIt，电热 Q＝I2Rt，W＞Q；
电功率 P电＝UI，热功率 P热＝I2R，P电＞P热。
3．电动机的功率和效率
(1)电动机的总功率(输入功率)：P总＝UI。
(2)电动机发热的功率：P热＝I2r。
(3)电动机的输出功率(机械功率)：
P机＝P总－P热＝UI－I2r。
(4)电动机的效率：η＝×100%。
【真题 分项 演练】
1．（2020·海南高考真题）一车载加热器（额定电压为 ）发热部分的电路如图所示，a
、
b
、
c是三个
接线端点，设 ab
、
ac
、
bc 间的功率分别为 、 、 ，则（ ）
A．B．
C．D．
【答案】D
【解析】
接ab，则电路的总电阻为
2
接ac，则电路的总电阻为
接bc，则电路的总电阻为
由题知，不管接那两个点，电压不变，为 U=24V，根据
可知
故选 D。
2．（2019·浙江高考真题）电动机与小电珠串联接人电路，电动机正常工作时，小电珠的电阻为 R1，两端
电压为 U1，流过的电流为 I1；电动机的内电阻为 R2，两端电压为 U2，流过的电流为 12．则
A．B．C．D．
【答案】D
【解析】
由题意可知 I1=I2，选项 A错误；因U2>I2R2，U1=I1R1，则 ，选项 BC 错误，D正确；故选 D.
3．（2007·重庆高考真题）汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如图 15 图，在打开车灯的情况下，电动机
未启动时电流表读数为10 A,电动机启动时电流表读数为58 A,若电源电动势为12.5 V，内阻为 0.05 Ω,电流
表内阻不计，则因电动机启动，车灯的电功率降低了
3
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