焦耳定律— 刘叔物理

电功和电功率

1、电功：电流做的功叫做电功。

导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功，使自由电荷做定向移动，导致电荷的电势能减小，其他形式能增加，使电势能（电能）转化成其他形式的能，如转化成光能（电灯泡）、热能（电热丝）、机械能（电动机）等。

电功用W表示，W=Uq，由q=It，得W=UIt。

2、电功率：单位时间内电流所做的功叫做电功率，用P表示。

（1）公式：P=W/t=UIt/t=UI。（公式表示的意义：电流在一段电路上的功率P等于这段电路上的总电流I与其两端电压U的乘积）

（2）单位：瓦特，用W表示。

焦耳定律

（1）内容：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻以及通电时间成正比。因为这个规律由焦耳从实验中直接得到的，我们叫做焦耳定律。

（2）公式：Q=I²Rt

（3）焦耳定律在纯电阻电路中的推导：在纯电阻电路中（如电阻、白炽灯、电炉、电热毯等），电流所做的功（电功）全部转化为焦耳热Q。

由W=Q=UIt，又由U=IR，可得Q=I²Rt。

重点：电流做功（电功）与热能（电热）的关系

（1）在纯电阻电路（如电阻、白炽灯、电炉、电热毯等）中，电流所做的功（电功）全部转化为热能，欧姆定律可以使用。

电功：W=UIt=I²Rt=U²t/R。

电功率：P=UI=I²R=U²/R。

（2）在非纯电阻电路中，由于电流所做的功（电功）不是全部转化为热能，还会转化成其他形式的能，如电动机会转化成机械能。此时电功就不等于所产生的热能，欧姆定律不适用。

电功：W=UIt≠I²Rt，W=UIt≠U²t/R。W=Q+E（E表示其他形式的能）

电功率：P=UI≠I²R，P=UI≠U²/R。

（3）特别要记住：只有在纯电阻电路中，电功=电热。此时才有UIt=I²Rt=U²t/R。

串联电路和并联电路的功率分配

1、串联电路

（1）串联电路的总功率等于各部分电路功率之和，即P=P1+P2+P3。

（2）串联电路中各电阻两端电功率跟他们的电阻成正比。即P/R=P1/R1=P2/R2=P3/R3=I²。

2、并联电路

（1）并联电路的总功率等于各支路功率之和，即P=P1+P2+P3。

（2）并联电路中各电阻两端电功率跟它们的电阻成反比。

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