3.电功和电热

(1)在纯电阻电路中：电流通过用电器以发热为目的，例如电炉、电熨斗、电饭锅，电烙铁、白炽灯泡等。这时电能全部转化为内能，电功等于电热，即W=UIt=I²Rt=.同理P=UI=I²R=.

(2)在非纯电阻电路中：电流通过用电器是以转化为内能以外的形式的能为目的，发热不是目的，而是难以避免的内能损失。例如电动机、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等.这时电路消耗的电能，即W=UIt分为两部分，一大部分转化为其他形式的能(例如电流通过电动机，电动机转动，电能转化为机械能)；另一小部分不可避免地转化为电热Q=I²R t(电枢的电阻生热).这里W=UIt不再等于Q=I²Rt，应该是W=E_其他+Q.

(3)电功和电热是两个不同的物理量，只有在纯电阻电路中，电功才等于电热，W=Q=UIt=I ²R t=；在非纯电阻电路中，电功大于电热，W>Q，这时电功只能用W=UIt计算，电热只能用Q=I²Rt计算，两式不能通用。

例1 一台电风扇，内阻为20 Ω，接上220 V电压后，消耗功率66 W，问：

(1)电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少？

(2)电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少？转化为内能的功率是多少？电动机的效率是多少？

(3)如果接上电源后，电风扇的风叶被卡住，不能转动，这时通过电动机的电流，以及电动机消耗的电功率和发热功率是多少？

解答 (1)因为P_入=IU

所以I= A=0.3 A

(2)电风扇正常工作时转化为内能的功率

P_内=I²R=0.3²×20 W=1.8 W

电风扇正常工作时转化为机械能的功率

P_机=P_入-P_内=66 W-1.8 W=64.2 W

电风扇正常工作时的效率

η=×100%=97.3%

(3)电风扇风叶被卡住后电动机不转时可视为纯电阻，通过电风扇的电流

I= A=11 A

电动机消耗的电功率

P=IU=11×220 W=2420 W

电动机发热功率

P_内=I²R=11²×20 W=2420 W

当堂达标

2.焦耳定律和热功率

(1)电热则是电流通过导体时，电能转化为内能的量度.

(2)Q=I²Rt是电热的计算式，可以计算任何电路中电流I 通过电阻R时在t时间内产生的热量(电热)；P=I²R是热功率的计算式，

1.电功和电功率

(1)电功是电流通过一段电路时，电能转化为其他形式能(电场能、机械能、化学能或内能等)的量度。

(2)W= qU=UIt是电功的普适式，P= UI是电功率的普适式，适用于任何电路。

2.电流通过用电器时把　　　　 能全部转化为　　　　 能，这样的电路叫做纯电阻电路。

同步导学

1.电流做功的多少等于　　　　　 转化为其他形式能的数量；所谓电流做功，实质上是导体中的恒定电场对　　　　　　 的　　　　　　 力在做功，电荷的　　 减小，其他形式的能在增加；公式：W=　　　　 　　　，P=　　　　　　 。

3．理解电功和电热的关系，能区分纯电阻电路和非纯电阻电路中的电功和电热

重点

焦耳定律内容

难点

电功和电热之间的联系和区别

疑点

为什么在非纯电阻电路中U＞IR

自主学习

2．掌握焦耳定律，并能进行有关计算

1．理解电流热效应的本质

1．有一个直流电动机，把它接入0．2v电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A，若把它接入2v电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1A。求：

(1)电动机正常工作时的输出功率。

(2)如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率多大？(提示：电动机在电路中转子不转动时为纯电阻用电器)

2．导体两端加12V电压，1分钟内通过导体横截面积的电量为240C，此导体的电阻值为____Ω，导体中产生了_____的热量。