第二節(jié) 電功和電功率 焦耳定律

1、第二節(jié)第二節(jié)電功和電功率電功和電功率焦耳定律焦耳定律[知識(shí)要點(diǎn)知識(shí)要點(diǎn)]（一）電功電功是指電流在一段時(shí)間里所作的功，它是電轉(zhuǎn)化為其他形式能的多少的量度。用公式表示W(wǎng)=qU=IUt該式適用于計(jì)算各種電路中電流所作的功。在純電阻電路中又可以用下式表示W(wǎng)=I2Rt=2UtRA電功W的單位是焦耳，簡(jiǎn)稱焦，符號(hào)是J。（二）電功率電功率是電流所做的功跟完成這些功所用的時(shí)間的比值。用公式表示W(wǎng)PUIt??該式適用于計(jì)算各種電路中電流的功率。在純電阻電

2、路中，又可以用下式表示22UPIRR??電功率P的單位是瓦特，簡(jiǎn)稱瓦，符號(hào)W。對(duì)于由電源和用電器組成的閉合回路，其功率問(wèn)題可以從電源和用電器兩方面來(lái)認(rèn)識(shí)。A電源部分電源的總功率：是指電源內(nèi)部非靜電力做的功率P總=I=IU外IU內(nèi)=P外P內(nèi)?電源輸出功率：是指電源工作時(shí)內(nèi)外電路輸出的功率P外=IU外=II2r=P總P內(nèi)?電源內(nèi)部發(fā)熱功率：是指電源內(nèi)部因發(fā)熱而損耗的功率P內(nèi)=IU內(nèi)=I2r==P總P外2Ur內(nèi)B用電器部分用電器的額定功率：是

3、指用電器在額定電壓下工作的功率。一般用電器銘牌上標(biāo)明的電壓和功率即為用電器的額定電壓和額定功率。用電器的實(shí)際功率，是指用電器在工作時(shí)實(shí)際消耗的功率。它等于用電器兩端的實(shí)際電壓與通過(guò)用電器的實(shí)際電流的乘積。即P實(shí)=I實(shí)U實(shí)。3.焦耳定律：電流通過(guò)導(dǎo)體所產(chǎn)生的熱量跟電流的平方、導(dǎo)體的電阻和通電時(shí)間成正比。公式表示Q=I2Rt使用上式時(shí)應(yīng)注意統(tǒng)一單位：電流I的單位是安，電阻R的單位是歐，時(shí)間t的單位是秒，熱量Q的單位是焦。[疑難分析疑難分析]

4、在額定電壓下工作電流燈泡的電阻22600.2722022080760PIAAUURP????????燈泡實(shí)際消耗功率2220050807UPWWR?????3.一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定電壓是220V，額定電流是5A，導(dǎo)線繞組的電阻是6Ω，求（1）它的額定輸入功率多大？（2）工作時(shí)因?qū)Ь€發(fā)熱損失的功率多大？（3）它的最大輸出功率多大？解析：（1）額定輸入功率P=UI=2205W=1.1Kw（2）電動(dòng)機(jī)發(fā)熱損失功率P1=I2R=526W=150W（

5、3）根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律可知，電動(dòng)機(jī)的輸出功率為P2=PP1=1.1103150=950(W)此題外加電壓U不等于繞組中的電流和繞組電阻的乘積，而且UIR，即對(duì)于電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)歐姆定律不適用。所以在計(jì)算導(dǎo)線的損耗熱功率應(yīng)用P=I2R來(lái)計(jì)算。若用P=來(lái)計(jì)算2UR繞組的發(fā)熱功率，則U值應(yīng)取56=30V。4.用一只標(biāo)有“220V1500W”的電熱水壺將一壺20℃2.0kg的水燒開，至少要用多長(zhǎng)時(shí)間？解析：電流通過(guò)電水壺內(nèi)的電熱絲產(chǎn)生的熱量Q1，

6、全部被水吸收，只要能先算出20℃2.0kg水溫度升高到100℃所需要的熱量Q2，即可求出電熱水壺的通電時(shí)間t。=6.72105J324.2102.0(10020)Qcmt??????AQ1=PtQ1=Q2=448s即7分28秒2536.72101.510QtP????5.發(fā)電機(jī)對(duì)用戶供電，輸電線的總電阻為r，輸送的電功率P一定，若用電壓U輸電，求輸電線因發(fā)熱損失的功率。若輸電電壓升高為原來(lái)的N倍，問(wèn)輸電線上發(fā)熱損失功率變?yōu)樵瓉?lái)的多少倍？

7、解析：輸電電壓是發(fā)電機(jī)的端電壓，不能認(rèn)為就是輸電線上的電壓損失。可先根據(jù)P輸送=U輸送I輸送求出輸電電流，再根據(jù)P=I2r求出輸電線上發(fā)熱損失的功率。輸電電流I=，輸電線上發(fā)勢(shì)損失功率P1=I2r=()2r。PUPU若輸電電壓升高到NU，則輸電線上發(fā)勢(shì)損失功率P2=即減小為原來(lái)的2212211()()PPrrPNUNUN??A21N[知識(shí)拓寬知識(shí)拓寬]伏安法測(cè)量純電阻負(fù)載的電功和電功率此法常用在實(shí)驗(yàn)室測(cè)純電阻的電功率中，即利用一只伏特表