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：1.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.2.了解公式Q＝I2Rt(P＝I2R)、Q＝(P＝)的适用条件.3.通过有关实例，让学生理解非纯电阻电路中的能量转化关系．
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＝3.6×106 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
(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＝I2Rt.
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＝I2R.
(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＝I2Rt可以用来计算所有含有电阻的电路中产生的焦耳热．(√)
(4)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t时间内产生的热量为Q，若电阻为2R，电流为，则在时间t内产生的热量为 ．
答案
解析 根据Q＝I2Rt得，电阻变为原来的2倍，电流变为原来的，时间不变，Q′＝2·2R·t＝I2Rt＝Q.
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．电功和电功率：
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．电热和热功率：
Q＝I2Rt是电热的计算式，P热＝I2R是热功率的计算式，可以计算任何电路产生的电热和热功率．
