备考2024届高考物理一轮复习讲义第十章恒定电流第1讲电路的基本概念和规律考点4电功电功率及焦耳定律

考点4　电功、电功率及焦耳定律1.电功（1）定义：导体中的恒定电场对自由电荷的[24]　静电力　做的功.（2）公式：W＝qU＝IUt（适用于任何电路）.（3）电流做功的实质：[25]　电能　转化成其他形式能的过程.2.电功率（1）定义：单位时间内电流所做的功，表示电流做功的[26]　快慢　.（2）公式：P＝Wt＝[27]　IU　（适用于任何电路）.3.焦耳定律（1）内容：电流通过导体产生的热量跟[28]　电流的二次方　成正比，跟[29]　导体的电阻　及[30]　通电时间　成正比.（2）公式：Q＝[31]　I2Rt　（适用于任何电路）.4.热功率（1）定义：单位时间内的发热量.（2）表达式：P＝Qt＝[32]　I2R　.家用电热水壶的额定电压为220V，阻值为60.5Ω.（1）电热水壶正常工作时的功率为多少？（2）电热水壶中装有1L的水，把水烧开需要7分钟，假设电热水壶产生的热量均被水吸收，此过程中电热水壶产生的热量是多少？此过程电流做了多少功？答案　（1）800W　（2）336000J　336000J解析　（1）P＝U2R＝800W. （2）电热水壶产生的热量Q＝Pt＝336000J，此过程电流做的功等于电热水壶产生的热量，故电流做的功为336000J.研透高考明确方向命题点1　纯电阻电路中的功率问题9.[海南高考]一车载加热器（额定电压为24V）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Pab、Pac、Pbc，则（　D　）A.Pab＞PbcB.Pab＝PacC.Pac＝PbcD.Pab＜Pac解析　a、b端点接入电路时，电阻R和9R串联后与9R并联，电路的总电阻为Rab＝9R(R+9R)R+9R+9R＝9019R；a、c端点接入电路时，电阻9R和9R串联后与R并联，电路的总电阻为Rac＝R(9R+9R)R+9R+9R＝1819R；b、c端点接入电路时，电阻9R和R串联后与9R并联，电路的总电阻为Rbc＝9R(R+9R)R+9R+9R＝9019R.由题意知，不管接哪两个端点，电压不变，均为U＝24V，根据P＝U2R并可知Pab＝Pbc＜Pac，D正确.命题点2　非纯电阻电路中的功率问题10.电饭煲和洗衣机并联接在输出电压为220V的交流电源上（电源内阻忽略不计），两者均正常工作.用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0A，通过洗衣机电动机的电流是0.50A，则下列说法正确的是（　C　）A.电饭煲的电阻为44Ω，洗衣机电动机线圈的电阻为440ΩB.电饭煲消耗的电功率为1555W，洗衣机电动机消耗的电功率为155.5W C.1min内电饭煲消耗的电能为6.6×104J，洗衣机电动机消耗的电能为6.6×103JD.电饭煲的发热功率是洗衣机的电动机的发热功率的10倍解析　由于电饭煲是纯电阻用电器，所以R1＝UI1＝44Ω，P1＝UI1＝1100W，其在1min内消耗的电能W1＝UI1t＝6.6×104J；洗衣机为非纯电阻用电器，所以R2≠UI2＝440Ω，P2＝UI2＝110W，其在1min内消耗的电能W2＝UI2t＝6.6×103J，其热功率P热≠P2，而P1＝10P2，所以电饭煲的发热功率不是洗衣机的电动机的发热功率的10倍，只有C正确.方法点拨1.纯电阻电路与非纯电阻电路的比较用电器纯电阻W＝Q，U＝IR，I＝UR，R＝UIUIt＝I2Rt＝U2RtUI＝I2R＝U2R如电炉子、白炽灯等非纯电阻W＞Q，U＞IR，I＜UR，R＜UIUIt＝I2Rt＋W其他UI＝I2R＋P其他如电风扇、电动机等2.电动机的三个功率及关系输入功率电动机的总功率P总＝P入＝UI输出功率电动机的有用功的功率，也叫机械功率热功率电动机线圈上有电阻，电流通过线圈时会发热，热功率P热＝I2r三者关系P总＝P出＋P热效率η＝P出P入×100％＝P出P总×100％特别说明（1）正常工作的电动机是非纯电阻元件；（2）电动机因故障或其他原因不转动时，相当于一个纯电阻元件