第5节 焦耳定律
1．理解电功的概念，掌握电功和电功率的计算公式． 2．搞清电功率和热功率的区别和联系．
3．理解焦耳定律，掌握焦耳定律的应用． 4．理解纯电阻电路和非纯电阻电路中的能量转化．
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U、电路中的电流I和通电时间t三者的乘积．
(2)公式：W＝IUt．
(3)国际单位：焦，符号为J．
(4)意义：电流做功的过程是电能转化为其他形式的能的过程，电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能．即电功是电能转化为其他形式的能的量度．
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，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
(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)公式：Q＝I2Rt．
(3)适用范围：任何电路．
2．热功率
(1)定义：单位时间内产生的电热．
(2)公式：P＝＝I2R．
判一判 (1)电功是指电流通过一段电路所做的功，实质是静电力在这段电路中所做的功，其表达式为W＝UIt．( )
(2)电流做功的过程是电能转化为其他形式的能的过程，电流做了多少功，表明就有多少电能转化为其他形式的能．( )
(3)用电器的实际功率是用电器在实际工作时消耗的电功率，实际功率有时可以大于其额定功率．( )
(4)焦耳定律的表达式为Q＝I2Rt，此式适用于任何电路． ( )
(5)三个公式P＝UI、P＝I2R、P＝没有任何区别，它们表达相同的意义，所以P即是电功率．( )
提示：(1)√ (2)√ (3)× (4)√ (5)×
想一想 在任何情况下，都可以用公式Q＝I2Rt来求电热吗？
提示：焦耳定律表达式Q＝I2Rt是个普遍式，适用于任何情况下求电热．
做一做 (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
B．W＝UIt适用于任何电路，而W＝I2Rt＝t只适用于纯电阻电路
C．在非纯电阻电路中，UI>I2R
D．焦耳热Q＝I2Rt适用于任何电路
提示：选BCD．由电功率公式P＝可知，电功率越大，表示电流做功越快．对于一段电路，有P＝UI，I＝，焦耳热Q＝Rt，可见Q与P、t都有关．所以，P越大，Q不一定越大，选项A错误．W＝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，选项B正确．在非纯电阻电路中，电流所做的功等于焦耳热与其他形式的能之和，所以W>Q，即UI>I2R，选项C正确．Q＝I2Rt是焦耳热的定义式，适用于任何电路，选项D正确．
纯电阻电路中功率的计算
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做额定功率．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．
