高二物理教案恒定电流--“电功和电功率_焦耳定律（5篇范例）

第一篇：高二物理教案恒定电流--“电功和电功率_焦耳定律

电功和电功率 焦耳定律

【教学结构】

一、电功

电功，电功率、电热是本章书的重要概念，也是学生学习的难点，教学过程中必须给以足够的重视。

1.复习电场力做功：W=Uq，U为电场中两点间电势差，在电路中即为导体两端电压，q为电量，电路中为流过导体截面电量。

2.电功：电流做的功简称电功。导体两端加上电压，导体内建立电场，在电场力作用下自由电子定向移动，形成电流，电场力做功，又说成电流做功。

W=UIt，电流在一段电路上所做的功，跟这段电路两端电压、电路中的电流强度和通电时间成正比。

3.电流做功，把电能转化为其它形式的能

(1)电流通过纯电阻（电灯，电炉子等）电路做功，把电能转化为内能。(2)电流通过电解液做功，把电能转化为化学能。

(3)电流通过电动机做功，把电能一部分转化为内能，一部分转化为机械能。

二、电功率

1.定义：电流所做的功跟完成这些功所用时间的比值叫电功率，用p表示电功率则 pW=UIt，p的单位：瓦特W，U：伏特V

I：安培A。

2.物理意义：电功率表示电流做功的快慢，亦为单位时间电流做的功。灯越亮电功率越大。

3.额定电压：用电器安全正常工作的最大电压。日常照明灯泡额定电均为220V，机床上用的灯泡额定电压为36V。

额定功率：用电器安全正常工作的最大功率。照明灯泡上标有220V 60W，60W即为额定电功率。额定电功率是根据用电器自身结构而决定的。

4.注意区别额定功率和实际功率。

实验：把“220V 30W”和“220V 100W”的灯泡并联在220V电路上和串联后接入220V电路上，观察灯泡发光情况，并接在220V电路上时，两个灯的电压都是额定电压，电功率均为额定功率，100W的灯比30W的灯亮很多，串联后接在220V电路上，观察到的现象是两个灯都不如并联时亮，且30W灯比100W灯亮，由此可知：①两个灯的电功率都不是额定功率，都小于额定功率，应称为实际消耗功率，②额定功率大的灯实际消耗功率不一定大，应由灯两端实际电压和流过灯的实际电流决定。

三、焦耳定律

1.定义：电流通过导体产生的热量，跟电流强度的平方、导体电阻和通电时间成正比

即：Q=I2Rt

单位：Q：焦耳J

I：安培A R：欧姆Ω

t秒s 2.纯电阻电路 电路中只含有纯电阻元件，电动W=UIt=Q

U2t

∵U=IR∴Q=I2Rt=R，注意：此关系只适用纯电阻电路。

电流通过纯电阻电路做功，把电能转化为内能，而产生热量，电功又称为电热。

3.含有电动机的电路，不是纯电阻电路。电功W=UIt

电流通过电动机做功，把电能一部分转化为内能，绝大部分转化为机械能。

电动机线圈有电阻R，电流通过而产生热，Q=I2Rt不等于UIt，而只是UIt的一部分。原因是对于非纯电阻U≠IR且U>IR。

转化为机械能部分：UIt－I2Rt=转化的机械能 即电动机输出的机械能。

实际需要更多的是：发热功率：I2R 转化为机械能功率UI－I2R，目前是我们计算电动输出机械功率的唯一方法。

4.含有电解液的电路：电流做功把电能转化为化学能

电流做功可把电能转化为内能、机械能、化学能等，只有把电能转化为内能的电功叫电热，转化其它形式能均不能称为电热。

【课余思考】

1.写出在纯电阻电路中计算电功、电功率的公式。写出发热功率公式。2.焦耳定律计算的Q，就是电功对吗？为什么？ 3.电动机输出的机械功、机械功率如何计算？

【解题点要】

例一.一条电阻丝加上电压U后，经t s后放出热量为Q，若得电阻丝截成等长的三段并且关联在一起，再加上电压U，需经多长时间放出热量仍为Q？

解：电阻丝是纯电阻，计算热量三个公式都适用，结合题目给定的条件，电U2tR压不变，使用，Q=，计算方便。

U21t设电阻丝电阻为R，Q=R，截成等三段，每段电阻为3R，并联后电阻为∴

U2U2t'tRR9，则Q=R9t't9。

例二.用6600V和用220V两种电压输电，若输送功率相同，输电线的长短，粗细和电阻率都相同，用低压输电与用高压输电，在输电线上损失的功率之比是（）

A 1：900

B 900：1

C 1：30

D 30：1 解：输电线是纯电阻，在输电线上损失的功率是发热功率，P损=I2R 输送电流强度由输送功率和输送电压决定，设输送功率为P，高压输电时电流为

I高=P／6600，低压输电时电流为I低=P／220，由于输送电线长短，粗细和电阻率都相同，它们输电阻相同，都为R，则

p低p高6600290022

21应选B I低R(p6600)R220I2高R(p220)2R解答本题时必须注意输送电流I

UR，输送电压U应是输电线上电压与用电器上电压之和，故此输送电流的正确计算成为解答此种类型题的关键之一。

例三.A、B、C三个电阻的U—I图象如图1所示，若三个电阻加相同电压，则

的功率最大，若三个电阻通过相同的电流强度，则

的功率最大。

U2P=R，可在电解：第一空的解答：对于纯电阻，压一定的情况下，电功率跟电阻成反比，电阻最小的电

功率最大，而电阻的确定要依据图象决定，斜率最小的图象所表示的电阻越小，所以RA>RB>RC，电阻C的电功率最大。

第二个空的解答：P=I2R，三个电阻通过电流相等，电功率与电阻成正比，电阻大，功率大，电阻A的电功率最大。

例四.一台直流电动机的额定电压为U，额定功率是P，电动机内电枢导线的电阻为R，那么它正常工作时的电流强度是（）

A、等于U／R

B、等于P／U

C、大于U／R

D、大于P／U

解：含电动机电路不是纯电阻电路，U>IR，所以A，C选项不正确，电动机的额定功率P是电动机的输出的机械功率，而电路给电动机的输入功率P′=IU，P'P'所以I=U，选项B不正确。因为P′－P热=P，且I=U，所以选项D是正确的。

在含电动机的电路中，电路给电动机输入功率P′，电动机输出机械功率P，电动机的发热功率P热是三个关键，概念，必须搞清楚，P′=IU，P热=I2R，它们之间的关系是P=P′－I2R。

例五.一台电阻为2Ω的电动机，接在110V电路中工作时，通过电动机的电流强度为10A，求这台电动机消耗的电功率，发热功率，转化成机械功率，电动机的效率。

解：电动机消耗电功率即电路输入给电动机的功率

P′=IU=10×110=1100W。

发热功率：P热=I2R=102×2=200W

转化成机械功率：P=P′－P热=1100－200=900W

P900100%100%82%1100

机械效率：η=P'

【同步练习】

1.一台电动机输出功率是10KW，这表明这台电动机正常工作时（）

A.每秒钟消耗电能10KW B.每秒钟对外做功10KW C.每秒钟对外做功10J D.每秒钟对外做功1000J 2.额定电压为U，额定功率为P的电灯，接在电压为U′（U′

A.U′P／U

B.UP／U′

C.(U′／U)2P

D.(U／U′)2P 3.风力发电机的风轮旋转时扫过的面积为S，当地风速为υ，如果该发电机把通过风轮的风的部分动能转化为电能，设风能的利用率为η，空气的密度为p，则风力发电机的功率为（）

A.pSυ3 η／B.pSυ2η／2

C.pSυ3／2η

D.pSυ2η／4 4.一只“220V 100W”电灯，220V、100W分别表示电压和电功率的 值，它的电阻为

Ω，正常工作时的电流强度为

A，若电阻不变接入110V的电路中，则实际电流为

A，实际功率为

W，一般只要该灯泡未损坏，它的额定电压，电流，功率是

（填会或不会）改变。

5.如图2所示为用直流电动机提升重物的装置，重物m=50kg，电源电压为U=110V不变，不计各种摩擦，当电动机以υ=0.9m／s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流强度I=5A，试求电动机电枢线圈电阻R。

【参考答案】

1.D

2.C

3.A

4.额定

484 0.45 0.227 25 不会

5.4.4Ω

第二篇：高二物理教案14.4.电功 电功率.doc

学习资 料

电功

电功率

一、教育目标

1．理解电功、电功率的概念及表达式的物理意义。2．了解额定电压、额定功率、实际功率的意义。

二、重点、难点、疑点及解决办法 1．重点

电功、电功率的概念的理解及有关计算。2．难点

对电路中的能量转化关系，缺乏感性认识。3．疑点

有的学生认为额定功率大的灯泡一定比额定功率小的亮。4．解决办法

①通过实物展示，使学生理解电能与其他形式能的转化，加强电路中能量转化的感性认识。

②通过演示实验，使学生理解用电器的实际功率和额定功率的区别。

三、教具准备

灯泡“3.8V 0.3A”、灯泡“220V 40W”、灯泡“220V 100W”、伏特表、电流表。

滑动变阻器（1.5A 50Ω）、电源（6-8V）、电键、电吹风（带有“220V 40W”标记）

四、教学步骤 1．新课引入

在高一我们已经知道，能量是以不同的形式存在的，不同形式的能量可以相互转化，请同学们举出电能转化为其他形式能的例子。

电能→机械能，如电风扇、电吹风 电能→内能，如电热器电熨斗、电饭堡 电能→化学能，如电解槽 能量的相互转化是如何实现的？

能量的相互转化是通过做功来实现的，功是能转化的量度。

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学习资 料

对于电能转化为其他形式的能，又是什么力做功来实现的？如何来计算这种功的大小呢？让我们一起来学习电功、电功率这一节内容。

2．新课教学

什么是电功？其计算公式如何？是如何得到的？

在导体的两端加上电压，导体内建立了电场。自由电子在电场力的作用下定向移动，电场力对自由电子做了功，这个功简称为电功，通常说成电流做的功。

对一段导体而言，两端的电势差为U，把电荷q从一端搬到另一端，电场力做功W=qU，若在导体中形成电流I，则q=It（在时间t内，搬运的电量为q）

∴W=qU=UIt就是电功的表达式

说明（1）表达式的物理意义——电流在一段电路上的功跟这段电路两端的电压、电路中的电流强度和通电时间成正比。

（2）适用条件 I、U不随时间变化——恒定电流

（3）单位 W、U、I、t单位分别为焦耳、伏特、安培、秒 即1J=1V·A·s（4）实质 电能转化为其他形式的能，是通过电功来实现的。电流做了多少功，就有多少的电能转化为其他形式的能。

什么是电功率，电功率的计算公式如何？是如何得到的？ 电功率是表示电流做功快慢的物理量。即 p=W/t=UIt/t=UI 说明（1）表达式的物理意义——一段电路上的电功率跟这段电路两端的电压和电路中的电流成正比。

（2）适用条件 U、I不随时间变化

（3）单位 P、U、I单位分别为瓦特、伏特、安培 即 1W=1J/s（4）实质 表示电能转化为其他能的快慢程度。

由公式P=UI可知，随着U、I的增大，P也将增大，P是否可以无限增大呢？ 首先我们要弄清额定功率和实际功率的概念。

额定功率 是指用电器在额定电压下工作的功率，是用电器正常工作的最大功率。

实际功率 是指用电器在实际电压下工作的实际的功率。

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学习资 料

电路图中各元件，小灯泡标有“3.8V 0.3A”标记。出示画有右图的幻灯片，引导学生按电路图接好电路

（提醒学生注意伏特表、安培表的正负极及滑动变阻器的接法）讲清实验目的是测量小灯泡在不同的电压下工作的实际功率。

调节滑动变阻器，使伏特表读数分别为2.0V、3.0V和3.8V观察灯泡亮度的变化，并在图中记下安培表的对应值，请计算这三次的小灯泡的电功率P1、P2、P3

即 P1=U1I1=2.0×0.22W=0.44W P2=U2I2=3.0×0.28W=0.84W P3=U3I3=3.8×0.30W=1.14w ①P1、P2、P3是小灯泡在U1=2.0V、U2=3.0V、U3=3.8V的电压下工作的实际功率，在这三种情况下，灯泡都能正常工作。

②由计算可知P1＜P2＜P3，而灯泡的亮度也逐渐变亮，可见灯泡的亮度由实际功率判断。

③小灯泡上的标记“3.8V 0.3A”指的是小灯泡的额定电压和额定电流。可见P3是这只小灯泡的额定功率，当U=3.8V时，灯泡的实际功率等于额定功率。

出示220V 100W、220V、40W灯泡，并说明“100W40W”分别是它们的额定功率。说明一般家用电器的额定功率，如电吹风“220V 400W”、白炽灯“220V60W”、空调“220V 2马力”、“220V 1马力5马力”，饮水机（制冷500W、制热100W），电饭褒“220V 1200W”等，提醒学生节约用电、节约电能。

是不是额定功率大的灯泡比额定功率小的灯泡一定亮呢？

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学习资 料

出示“3.8V 0.3A”灯泡和“2.5V 0.3A”小灯泡，计算它们额定电功率分别为P1=3.8×0.3W=1.14W，P2=2.5×0.3W=0.75W。把“3.8V 0.3A”的灯泡接入电路，使伏特表示数为2.0V。再把“2.5V 0.3A”的小灯泡接入电路，使伏特表示数2.5V，观察灯泡的明亮程度。

灯泡明亮程度由其实际功率决定，与额定功率无关。加给用电器的电压，可不可以超过额定电压呢？

继续做上述实验，减少变阻器的阻值，观察伏特表、安培表的示数和小灯泡的亮度，当伏特表的读数约为5.2V时，小灯泡熄灭。

加在小灯泡的电压比额定电压大不多时，随着电压的增大，灯泡越来越亮，说明灯泡的实际功率超过了额定功率，并在逐渐增大。当电压增到一定值时，灯丝被烧断。

实验说明，加给用电器的电压不应超过额定电压，否则就有可能使用电器损坏。从这个实验中我们得到什么启示？

我们在使用电器时候，一定要先检查用定电压是否符合额电电压，保证用电安全。

五、总结、扩展

通过本节课的学习我们掌握电功、电功率的概念及计算方法，并应对额定功率和实际功率有进一步的了解。

例题 不考虑温度对电阻的影响，对一个“220V 2A”的灯泡。1）其额定电压额定功率是多少？

2）当接在110V的电压下时，其实际功率为多少？ 3）当接在440V的电压下时，其实际功率为多少？ 解

由P额=U额I额=220×2=440W R=U额/I额=220/2=110Ω 2）当U=110V时

由P=UI=U2/R=1102/110=110W 3）当U=440V时

∵超过额定电压一倍，故灯泡已烧坏 ∴P=0

六、板书设计

第五节

电功

电功率

一、电功、电场力做的功（电流做的功）

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学习资 料

W=UIt

物理意义

电流在一段电路上所做的功，跟这段电路两端的电压、电路中的电流，和通电时间成正比。

二、电功率

电流所做的功跟完成这些功所用的时间的比值 P=UI

物理意义

一段电路上的电功率，跟这段电路两端的电压和电路中的电流成正比。

三、额定功率和实际功率

额定功率

用电器正常工作的最大的功率 实际功率

用电器实际工作的功率

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第三篇：电功、电功率、焦耳定律的教案示例

电功、电功率、焦耳定律的教案示例

一、教学目标

1.理解电功、电功率的概念，公式的物理意义。2.了解实际功率和额定功率。3.了解电功和电热的关系。4.了解公式Q=I2Rt（P=I2R）和

5.知道非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系，电功大于电热。

6.能运用能量转化与守恒的观点解决简单的含电动机的非纯电阻电路问题。

二、重点、难点分析

1.教学重点在于区别并掌握电功和电热的计算。

2.难点主要在学生对电路中的能量转化关系缺乏感性认识，接受起来比较困难。

三、主要教学过程

（一）提出问题，引入新课

1.通过前面的学习，可知导体内自由电荷在电场力作用下发生定向移动，电场力对定向移动的电荷做功吗？（做功，而且做正功）

2.电场力做功将引起能量的转化，电能转化为其他形式能，举出一些大家熟悉的例子。电能→机械能，如电动机。电能→内能，如电热器。电能→化学能，如电解槽。

本节课将重点研究电路中的能量问题。

（二）教学过程设计 1.电功

（1）定义：电路中电场力对定向移动的电荷所做的功，简称电功，通常也说成是电流的功。（2）实质：能量的转化与守恒定律在电路中的体现。电能通过电流做功转化为其他形式能。

上一章里学过电场力对电荷的功，若电荷q在电场力作用下从A搬至B，AB两点间电势差为UAB，则电场力做功W=qUAB。

对于一段导体而言，两端电势差为U，把电荷q从一端搬至另一端，电场力的功W=qU，在导体中形成电流，且q=It，（在时间间隔t内搬运的电量为q，则通过导体截面电量为q，I=q/t），所以W=qU=ItU。这就是电路中电场力做功即电功的表达式。（3）表达式：W=IUt

说明：①表达式的物理意义：电流在一段电路上的功，跟这段电路两端电压、电路中电流和通电时间成正比。

②适用条件：I、U不随时间变化——恒定电流。

（4）单位：电流单位用安培（A），电压单位用伏（V），时间单位用秒（s），则电功的单位是焦耳（J）。（5）电功率

物理意义：一段电路上功率，跟这段电路两端电压和电路中电流成正比。

②单位：功的单位用焦耳（J），时间单位用秒（s），功率单位为瓦特（W）。

1W=1J/s

这里应强调说明：推导过程中没用到任何特殊电路或用电器的性质，电功和电功率的表达式对任何电压、电流不随时间变化的电路都适用。再者，这里W=IUt是电场力做功，是消耗的总电能，也是电能所转化的其他形式能量的总和。

电流在通过导体时，导体要发热，电能转化为内能。这就是电流的热效应，描述它的定量规律是焦耳定律。

学生一般认为，W=IUt，又由欧姆定律，U=IR，所以得出W=I2Rt，电流做这么多功，放出热量Q=W=I2Rt。这里有一个错误，可让学生思考并找出来。

错在Q=W，何以见得电流做功全部转化为内能增量？有无可能同时转化为其他形式能？ 英国物理学家焦耳，经过长期实验研究后提出焦耳定律。2.焦耳定律——电流热效应

（1）内容：电流通过导体产生的热量，跟电流的平方、导体电阻和通电时间成正比。（2）表达式：Q=I2Rt

对于导体而言，根据欧姆定律，U=IR，所以Q=I2Rt=I· IRt=IUt=W，电流做功完全用来生热，电能转化为内能。

（3）说明：焦耳定律表明，纯电阻电路中电流做功完全转化为内能，同时，有电阻的电路中电流做功会引起内能的增加，且电热Q=I2Rt。

（4）简单介绍产生焦耳热的原因：

金属中自由电子在电场力作用下定向移动，由于电场做功，电子动能增加，但不断地与晶格（原子核点阵）碰撞，不断把能量传给晶格，使晶格中各粒子在平衡位置附近的热运动加剧，从而温度升高。

（5）纯电阻电路中的电功和电功率

①电功Q=W=I2Rt，对所有电路中电阻的生热都适用。

率都适用。

结合纯电阻电路欧姆定律U=IR

3.非纯电阻电路中的电功和电功率（以含电动机电路为例）

非纯电阻电路中，电能与其他形式能转化的关系非常关键。以电动机为例，电动机电路如图所示，电动机两端电压为U，通过电动机电流为I，电动机线圈电阻为R，则电流做功或电动机消耗的总电能为W=IUt，电动机线圈电阻生热Q=I2R0t，电动机还对外做功，把电能转化为机械能，W'=W—Q=IUt-I2R0t，W'是电动机输出的机械能。

这是一个非纯电阻电路，可满足U=IR0，且W'＞0，则有U＞IR0。

考虑每秒钟内能量转化关系，即功率，只要令上述各式中t=1s即可，可得总功率P总=IU，电热功率P热=I2R0，输出功率P出，三者关系是P总=P热＋P出，即P出=IU=I2R。4.额定功率和实际功率

为了使用电器安全、正常地工作，对用电器工作电压和功率都有规定数值。（1）额定功率：用电器正常工作时所需电压叫额定电压，在这个电压下消耗的功率称额定功率。一般说来，用电器电压不能超过额定电压，但电压低于额定电压时，用电器功率不是额定功率，而是实际功率。

（2）实际功率P=IU，U、I分别为用电器两端实际电压和通过用电器的实际电流。

（三）复习巩固

某一用直流电动机提升重物的装置如上图所示，重物质量m=50kg，电源提供恒定电压U=110V，不计各处摩擦，当电动机以 v=0.90m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中电流I=5A，求电动机线圈电阻R（g=10m/s2）。（4Ω）

（北京二中 范京）

第四篇：高二物理教案：电功率

高二物理教案：电功率

【摘要】步入高中，相比初中更为紧张的学习随之而来。在此高二物理栏目的小编为您编辑了此文：高二物理教案：电功率希望能给您的学习和教学提供帮助。

本文题目：高二物理教案：电功率

一、电功和电功率

1.电功是指__________的功，电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的________、电路中的________和________三者的乘积，表达式W=________.2.电功率是指____________________________，P=________=________.二、焦耳定律和热功率

1.在一段只有电阻元件的纯电阻电路中，电场力所做的功W等于电流通过这段电路时发出的________，即Q=W=__________，由欧姆定律U=IR，热量Q=________，这就是焦耳定律.2.一段电路因发热而消耗的功率P热=______，称为热功率.纯电阻电路上的热功率可表示为P热=__________.3.如果不是纯电阻电路，电能除一部分转化为内能外，其他部分转化为机械能、化学能等，这时的电功仍然等于______，电阻上产生的热量仍为______，此时电功比电阻上产生的热量______.三、闭合电路中的功率

1.EI=U外I+U内I，反映了闭合电路中的能量转化关系.__________表示电源提供的电功率，________和________分别表示外电路和内电路上消耗的电功率.公式表明，电源提供的能量一部分消耗在______上，转化为其他形式的能量;另一部分消耗在________上，转化为内能.2.电动势反映了电源把______________ ______转化为电能的能力.当电源流过单位电时，若电源电动势越大，则电源提供的__________越大，电源把其他形式的能转化为电能的能力越强.一、电功和电功率

[问题情境]

在日常生活中，经常会用到家用小电器，例如电吹风、电熨斗等，它们都会分为几档，像电吹风可以吹凉风、暖风和热风.你知道如何计算它们消耗的电能吗?

1.电流做功的实质是什么?

2.设加在一段电路两端的电压为U，流过电路的电流为I，试推导电流做功的表达式.[要点提炼]

1.电功的计算式：______________.2.电功率的计算式：____________.二、焦耳定律和热功率 [问题情境]

随着家用电器的增多，特别是空调，电热器等大功率用电器的使用，引发的火灾事故越来越多.据统计很大一部分火灾的事故原因是导线、插座或开关等元件温度升高而导致的.电流通过导体为什么会发热，产生的热量与哪些因素有关呢?

1.什么样的电路是纯电阻电路?

2.电功和电热相等吗?

3.比较非纯电阻电路中电功与电热的关系.[要点提炼]

1.焦耳定律的表达式：____________.2.电功与电热的关系：纯电阻电路中：________________，非纯电阻电路中： __________.三、闭合电路中的功率

[问题情境]

1.闭合电路中电源电动势和内、外电压的关系是怎样的.2.推导闭合电路中能量的转化关系并解释各项的物理意义.[

[要点提炼]

1.闭合电路中的能量转化关系：______________，对于纯电阻电路该式可写为______.2.电动势反映了电源把________________转化为____________的能力.[问题延伸]

1.什么是电源的输出功率?在一个闭合回路中电源的输出功率与外电阻之间有怎样的关系(纯电阻电路)?

2.电源的效率如何计算?它与外电阻有怎样的关系?

例1 有一个直流电动机，把它接入0.2 V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4 A.若把它接入2 V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1 A.(1)求电动机正常工作 时的输出功率.(2)若在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率为多大?

变式训练1 某吸尘器中的电动机线圈电阻为1，接在220 V的直流电压下，工作电流为1 A，则吸尘器消耗的电功率为________;发热损耗的功率为________;转化为机械能的功率为________.例2 图1

如图1所示，线段A为某电源的U-I图线，线段B为某电阻R的U-I图线，由上述电源和电阻组成闭合电路时，则：(1)电源的输出功率P出是多大?

(2)电源内部损耗的电功率P内是多少?

变式训练2 电路图如图2甲所示，图乙中的图线是电路中的电源的路端电压随电流变化的关系图象，滑动变阻器的最大阻值为15，定值电阻R0=3.图2

(1)当R为何值时，R0消耗的功率最大?最大值为多少?

(2)当R为何值时，电源的输出功率最大 ?最大值为多少?

思路点拨 求解本题应把握以下三点：

(1)由U-I图象求电源的电动势和内阻.(2)电路中的电流最大时，R0消耗的功率最大.(3)利用电源有最大输出功率的条件，求电源的最大输出功率.【即学即练】

1.下列求解电热的公式中，对所有电路均适用的是()

A.Q=UIt B.Q=I2Rt

C.Q=U2Rt D.W=Pt

2.一台电动机的输出功率是10 kW，这表明该电动机工作时()

A.每秒消耗10 kW电能

B.每秒对外做10 kW功

C.每秒消耗10 kJ电能

D.每秒对外做10 kJ功

3.电动机的电枢阻值为R，电动机正常工作时，两端的电压为U，通过的电流为I，工作时间为t，下列说法中正确的是()

A.电动机消耗的电能为UIt

B.电动机消耗的电能为I2Rt

C.电动机线圈产生的热量为I2Rt

D.电动机线 圈产生的热量为U2tR

4.电源的电动势和内阻都保持一定，在外电路的电阻逐渐变小的过程中，下列说法错误的是()

A.路端电压一定逐渐变小

B.电源的输出功率一定逐渐变小

C.电源内部消耗的电功率一定逐渐变大

D.电源的输出电流一定变大

高二物理教案：电功率参考答案

课前自主学习

一、1.电流所做 电压U 电流I 通电时间t UIt

2.单位时间内电流所做的功 Wt UI

二、1.热量Q UIt I2Rt 2.Q/t I2R

3.UIt I2Rt 大

三、1.EI U外I U内I 外电路 内电路

2.其他形式的能量 电功率

核心知识探究

一、[问题情境]

1.因电流是自由电荷在电场力作用下定向移动形成的，电流做的功，实质上是电场力对自由电荷做功.2.推导：t时间内流过电路的电荷总量q=It，电场力移动电荷做的功为W=qU，所以t时间内电流做功W=UIt.[要点提炼]

1.W=UIt 2.P=UI

二、[问题情境]

1.只含白炽灯、电炉等电热元件的电路是纯电阻电路.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.在纯电阻电路中，两者相等;在非纯电阻电路中，两者不相等.3.非纯电阻电路中，电能一部分转化为内能，其他部分转化为机械能、化学能等其他形式的能，这时电功仍然等于UIt，电热仍为I2Rt，此时电功大于电热.[要点提炼]

1.Q=I2Rt 2.W=Q WQ

三、[问题情境]

1.E=U内+U外

2.根据E=U内+U外可得EI=U内I+U外I，式中EI表示电源提供的电功率，U外I表示外电路上消耗的电功率;U内I表示内电路上消耗的电功率.[要点提炼]

1.EI=U内I+U外I EI=I2r+I2R

2.其他形式 的能 电能

[问题延伸]

1.电源的输出功率是指外电路消耗的功率.当外电路为纯电阻电路时，(1)电源的输出功率

P出=I2R=E2R+r2R=E2RR-r2+4Rr=E2R-r2R+4r，由此可知当R=r时，电源有最大输出功率P出max=E24r.(2)P出与外电阻R的函数关系图象如图所示，从图中看出当Rr时，若R增大，P出减小.对一个确定的电源，除R=r外，外电阻 有两个值对应的输出功率相等，即(ER1+r)2R1=(ER2+r)2R2，化简后得到这两个阻值的关系为R1R2=r2.2.=P出P=IUIE=UE=IRIR+r=RR+r=11+rR，可见，外电阻R越大，电源的效率越高，当电源有最大输出功率时，=50%，此时电源的效率并不是最高.解题方法探究

例1(1)1.5 W(2)8 W

解析(1)电动机不转时，说明电动机无机械能输出，它消耗的电能完全转化为内能，此时电动机可看做纯电阻电路，则R=UI=0.5

当 加电压为2 V、电流为1 A时，电动机正常工作，有机械能输出，此时电动机为非纯电阻电路，消耗的电能等于转化的机械能和内能之和.转化的热功率为P热=I2R =0.5 W

总功率P总=UI=2 W，则输出功率P出=P总-P热=1.5 W.(2)若在电动机正常工作时被卡住，电动机无机械能输出，看做纯电阻电路，此时的电热功率为：

P热=U2R=220.5 W=8 W.变式训练1 22 0 W 1 W 219 W

例2(1)4 W(2)2 W

解析(1)根据题意，从图线A可读出

E=3 V，r=EI=36 =0.5.从图线B可读出R=UI=1.由电源E=3 V，r=0.5 与电阻R=1 组成的闭合电路中，I=ER+r=31.5 A=2 A，则P出=I2R=4 W.(2)P内=I2r=2 W.变式训练2(1)0 10.9 W

(2)4.5 13.3 W 即学即练

1.B [A、D两选项适合于任何电路电功的计算.B选项适合于任何电路电热的计算.C选项只适合于纯电阻电路电热的计算.]

2.D [输出功率是指电动机单位时间内对外所做的功，D项正确.]

3.AC [电动机 为非纯电阻元件，由电功、电热的计算公式知A、C正确.]

4.B [外电路的电阻逐渐变小的过程中，由U外=RR+rE知，路端电压一定逐渐变小.内电压变大，输出电流一定变大，电源内部消耗的电功率一定逐渐变大，但输出功率不一定变大.]

【总结】2013年查字典物理网为小编在此为您收集了此文章高二物理教案：电功率，今后还会发布更多更好的文章希望对大家有所帮助，祝您在查字典物理网学习愉快!

第五篇：电功和电功率练习题

电功和电功率练习题

一、选择题

1．一只断灯丝的灯泡，摇接灯丝后使用，要比原来亮一些，这是因为灯丝的 [ ]

A．电阻变小 B．电阻增大

C．电阻率减小 D．电阻率增大

2．两个绕线电阻分别标有“100Ω、10w”和“20Ω、40W”，则它们的额定电流之比为 [ ]

3．将一根电阻丝接在某恒定电压的电源两端，电流做功的功率为P。若将该电阻丝均匀地拉长为原来的两倍后再接入该电源。则它的功率为 [ ]

A.4P B．0．25P

C．16p D．0．125P

4．一根电阻丝在通过2C的电量时，消耗电能是8J。若在相同时间内通过4C的电量，则该电阻丝两端所加电压U和该电阻丝在这段时间内消耗的电能E分别为 [ ]

A．U＝4V B．U=8V

C．E＝16J D．E=32J

5．两只灯泡分别接在两个电路中，下列判断正确的是 [ ]

A．额定电压高的灯泡较亮

B．额定功率大的灯泡较亮

C．接在电压高的电路两端的那盏灯较亮

D．在电路中实际功率大的灯较亮

6．图1中虚线框内是一个未知电路，测得它的两端点a，b之间的电阻是R，在a，b之间加上电压U，测得流过这电路的电流为I，则未知电路的电功率一定是： [ ]

C．UI D．I2R+UI

7．图2中M，N接稳压电源，a，b间断开时，Uab=120V，a，b间接入“220V，100w”的灯泡时，Uab=110V．则此时电源输入M、N的电功率为 [ ]

A．25W B．27．27W

C．102．27W D．2．27W

[ ]

A．公式①适用于任何电路的电功率

B．公式②适用于任何电路的电功率

C．公式①、②、③均适用于任何电路的电功率

D．以上说法均不正确

9．一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同，都为 R。设通过它们的电流相同（电动机正常运转），则在相同的时间内 [ ]

A．电炉和电动机产生的电热相等

B．电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率

C．电炉两端电压小于电动机两端电压

D．电炉和电动机两端电压相等

10．输电线总电阻为r，输送的电功率是P，送电电压U，则用户得到的功率为 [ ]

11．在电动机正常工作时，每秒钟内电流做功和每秒钟内电枢上产生的热量的关系，下列说法中正确的是 [ ]

A．电功等于电热

B．电功等于电热的0.24倍

C．电功等于电动机输出的机械功

D．电热仅为电功的一部分

二、填空题

13．在一根导线两端加上一定的电压，每秒内发出一定的热量，今将这根导线均匀地拉长为原来的n倍后，再加上同样的电压，则这根导线每秒所产生的热量是原来的______倍。

14．相同材料制成的导线 A和B长度相同。导线A的截面半径是B

B

两导线横截面的电量之比为______，电流对A和B两导线做功之比为______，A和B两导线两端的电压之比为______。

15．一个标明“1kΩ，10W”的电阻，允许通过的最大电流为_____，允许加在这个电阻两端的最大电压为______。当这个电阻两端的电压为40V时，它消耗的实际功率为______。（设电阻阻值不随温度变化）

16．“220V、5．5kW”的电动机，电阻为0．4Ω，它在正常工作时的电流为______A，1s钟内产生的热量是______J，1s内有______J的电能转化为机械能。

三、计算题

18．某滑动变阻器上标有“20Ω、0． 2 A”字样，现将固定端A和滑动端P接在3V的电源上，并保持电压不变，如图5所示。在P由B端向A端滑动过程中，AP段电阻允许消耗的最大功率是多少？这时AP段电阻值多大？

19．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）

电功和电功率练习题答案

一、选择题

1、A

2、C

3、B

4、BD

5、D

6、C

7、B

8、A

9、ABC

10、B

11、D

二、填空题

三、计算题 18、0.6W，15Ω 19、1.5W，8W