this course will help you gain the ideas, knowledge and skills you need to write fundraising copy that produces more impressive and profitable results.5 焦耳定律
[学科素养与目标要求]
物理观念： 1.理解电功、电功率、电热、热功率的概念.2.知道纯电阻电路和非纯电阻电路的特点和区别.
科学思维：弄清电功与电热、电功率与热功率的区别和联系，并能进行有关的计算.
一、电功和电功率 1.电功
(1)电功是指电路中静电力对定向移动的电荷所做的功，电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程.
(2)电功的计算公式：W＝IUt. 单位：焦耳，符号为J.
常用的单位：千瓦时(kW·h)，也称“度”，1 kW·h＝3.6×10 J. 2.电功率
(1)定义：单位时间内电流所做的功. (2)公式：P＝＝UI. (3)单位：瓦特，符号为W. (4)意义：表示电流做功的快慢. 二、焦耳定律 1.焦耳定律
6
Wt - 1 -
this course will help you gain the ideas, knowledge and skills you need to write fundraising copy that produces more impressive and profitable results.(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＝IRt. 2.热功率
(1)定义：单位时间内的发热量称为热功率. (2)表达式：P＝IR.
(3)物理意义：表示电流发热快慢的物理量.
1.判断下列说法的正误.
(1)电功率越大，表示电流做功越多.( × )
(2)电功W＝UIt可以用来计算所有电路中电流所做的功.( √ )
(3)电热Q＝IRt可以用来计算所有含有电阻的电路中产生的焦耳热.( √ ) (4)任何情况下电功都等于电热.( × )
(5)电动机消耗的电能，一部分转化为机械能，一部分转化为线圈内阻上的电热.( √ ) 2.通过电阻R的电流为I时，在时间t内产生的热量为Q，若电阻为2R，电流为，则在时间2
2
22
It内产生的热量为 .
答案 2
1?I?2
解析 根据Q＝IRt得，若电阻变为原来的2倍，电流变为原来的，时间不变，则Q′＝??2?2?
2
Q121
·2R·t＝IRt＝Q.
22
一、电功和电热的理解
电吹风工作时，将电能转化为什么能？电熨斗工作时，将电能转化为什么能？ 答案 电吹风工作时，把电能转化为内能和机械能.电熨斗工作时，将电能转化为内能.
1.纯电阻电路与非纯电阻电路
(1)纯电阻电路：电流通过纯电阻电路做功时，电能全部转化为导体的内能.
(2)非纯电阻电路：含有电动机或电解槽等的电路称为非纯电阻电路.在非纯电阻电路中，电流做的功将电能除了转化为内能外，还转化为机械能或化学能等其他形式的能. 2.W＝UIt是电功的计算式，P＝UI是电功率的计算式，适用于任何电路.
- 2 -
this course will help you gain the ideas, knowledge and skills you need to write fundraising copy that produces more impressive and profitable results.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，P热＝I2R是热功率的计算式，可以计算任何电路的热功率.
3.纯电阻电路和非纯电阻电路的比较
能量转化情况 纯电阻电路 非纯电阻电路 电功和电热的关系 电功率和热功率的关系 欧姆定律是否成立
例1 (多选)下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是( ) A.电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多
U2W＝Q即IUt＝IRt＝t R2W＝Q＋E其他 UIt＝I2Rt＋E其他 P＝P热＋P其他 即IU＝IR＋P其他 2U2P＝P热，即IU＝IR＝ R2UU＝IR I＝成立 RUU＞IR I＜不成立 RU2
B.W＝UIt适用于任何电路，而W＝IRt＝t只适用于纯电阻电路
R2
C.在非纯电阻电路中，UI>IR D.焦耳热Q＝IRt适用于任何电路 答案 BCD
解析 电功率公式P＝，表示电功率越大，电流做功越快.对于一段电路，有P＝IU，I＝，焦耳热Q＝()Rt，可见Q与P、U、t、R都有关，所以P越大，Q不一定越大，A错.
2
2
WtPUPU2
UW＝UIt是电功的定义式，适用于任何电路，而I＝只适用于纯电阻电路，B对.
R在非纯电阻电路中，电流做的功＝焦耳热＋其他形式的能，所以W>Q，即UI>IR，C对.
2
Q＝I2Rt是焦耳热的定义式，适用于任何电路，D对.
1.只有在纯电阻电路中才有W＝Q，P电＝P热，而在非纯电阻电路中W＞Q，P电＞P热.
2.在纯电阻电路中，由UIt＝IRt得I＝，即欧姆定律成立；在非纯电阻电路中，由UIt＞IRt知U＞IR，即欧姆定律不成立. 二、纯电阻电路中的功率分配及计算
例2 额定电压都是110 V，额定功率PA＝100 W、PB＝40 W的两盏灯泡，若接在电压为220 V
- 3 -
2
UR2
2018-2019学年高中物理第二章恒定电流5焦耳定律学案新人教版必修2
