初中物理知识点讲解:区别“电功”与“电热”

所属专题:初中物理知识点总结  来源:沪江中学学科网    要点:初中物理知识点  
编辑点评: 物理学科不缺乏做物理实验,在实验当中则需要同学们有一双敏锐的眼睛,能够观察到实验中关键的过程,并做好记录。比如,影响摩擦力因素实验、测平均速度等实验。

电功与电热是有区别的,电流做的功全部用于产生热量的电路我们称它为纯电阻电路,在这种电路中电功等于电热,即W=Q。只要是纯电阻电路那么前面我们所学计算电功的公式都可以用于计算电热:,在日常生活中一般认为是纯电阻电路的用电器有:灯泡、电炉、电热器、电熨斗等。

如果电流做的功只有一部分用来产生热量,这样的电路我们称它为非纯电阻电路,例如我们常见的电扇、电冰箱、电视等主要是把电能转化成除内能以外的其它形式的能,所以这种电路中电功大于电热即W=W+Q,在非纯电阻电路中欧姆定律导出式不适用,因此我们计算电功时只能用W=UIt,计算电热用。近几年中考中,常用于考查电功与电热区别的有两类题目:

①纯电阻电路计算电热;

②对电动机工作的考查。

例1. 电炉的电阻丝热的发红,而与它串联的铜导线却不发烫,这是因为铜导线:(    )

A. 电阻较大;

B. 电阻较小;

C. 通过的电流较大;

D. 通过的电流较小。

分析:在解答此题时部分同学未认真考虑串联电路的特性,片面地运用焦耳定律错选了D。电炉与连接电炉的铜导线串联,所以通过电炉与铜导线的电流相等,而电炉的电阻丝与铜导线相比电阻大的多,考虑,在串联电路中电阻越大相同时间产生的热量越多,选B。

 

例2. 要使某电炉在相等时间内产生的热量增加为原来的2倍,则可采取的措施是:(    )

A. 使通过它的电流变为原来的2倍;

B. 使加在它两端的电压变为原来的2倍;

C. 使电炉丝的电阻变为原来的2倍;

D. 使电炉丝的电阻变为原来的

分析:电炉丝是纯电阻,电流做的功全部用于转化为内能,因此焦耳定律和欧姆定律的推导公式都适用。在解决此类问题时,一般从选择的方式看,是什么量在影响电热的变化,然后分析这些量应该达到什么样的变化程度。根据,在R和t保持不变,I变为原来的2倍时,Q就变为原来的4倍,故A错;

当电热器两端的电压变为原来的2倍时,根据可知在R、t一定时产生的热量与成正比,产生的热量也为原来的4倍,故B错;

根据,在U、t不变时,Q与R成反比,电阻变为原来的2倍时产生热量变为原来的时,电阻变为原来的产生的热量变为原来的2倍,所以C项错误,D项正确。

 

例3. 一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V,线圈的电阻为,通过线圈的电流为10A,这台电动机正常工作时,1min消耗的电能为________J,在线圈上产生的热量为_________J,有________J电能转化为机械能。

分析:此题要求学生掌握纯电阻电路与非纯电阻电路电功与电热的区别时,还能正确地运用电热的公式和电功的公式进行计算。

电动机主要是把电能转化为机械能。我们知道任何导体中有电流通过时,导体都要发热,所以消耗的电能应该是转化成的机械能与产生的热量之和。

解:电流通过电动机每分钟做多少功,就有多少电能转化为其它形式的能,即消耗多少电能

根据焦耳定律,每分钟产生的热量

对于电动机这个非纯电阻电路电流做的功等于转化成的机械能和产生的热量之和

推出

 

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