◇學生提問
如圖所示的電動機是一種使用廣泛的動力機械，從能量轉化的角度看．它主要是把電能轉化為機械能，還有一部分能量**圈中以熱量的形式散失掉。現有一台電動機，當電動機兩端加220v電壓時，通過電動機線圈的電流為50a。問：
（1）每分鐘該電動機消耗的電能是多少？
（2）若該電動機線圈的電阻是0.4ω，則線圈每分鐘產生的熱量是多少?
（3）這台電動機每分鐘所做的機械功是多少?
老師，怎樣計算電動機消耗的電能和電流產生的熱量呀？
◇問題**
電功的計算（重要性：★★★★）
老師：電動機消耗的電能也就是電流所做的功，你想想，電功的計算公式是什麼？
學生：電功的大小與電壓、電流和通電時間成正比，公式是。
那消耗的電能 w＝uit＝220v×50a×60s＝6.6×105j
還有其他方法計算電功嗎？
老師：學生，你想想，前面你在學習機械功率時，是怎樣利用機械功率計算機械功的大小？
學生：呵呵，想起來了：如果題目給出了機械功率和做功時間，機械功的大小。
明白了：如果題目給出了電功率和通電時間，那電功也可以用計算！
老師，我忽然想起來了：利用歐姆定律不是推導出了電功率的兩個公式和，那如果題目給出了電流、電阻和通電時間，電功可以利用這一推導公式計算！如果題目給出了電壓、電阻和通電時間，電功可以利用這一推導公式計算！
老師：非常好！你來解答出下面的題目吧？
某科技公司應用電磁感應原理發明並生產了一種「無電池手電筒」。手電簡每搖lmin可照明約10min，燈泡的功率約為1.2w。
手電筒是把能轉化為電能，每搖lmin手電筒獲得的電能約為 j。
學生：好，我試試：
手電筒是把機械能轉化為電能的；
每搖lmin手電筒獲得的電能可用電流做的功來計算
呵呵，看來電功的計算並沒我想象中的那麼難呀！
那電流通過線圈主要轉化成了機械能，產生的熱量只是電功中很少的一部分，那需要怎樣計算呢？
電熱的計算（重要性：★★★★）
老師：你分析的很好！電熱的計算有專門的方法，那就是前人總結出的焦耳定律。你先看下面的題目，認識一下電熱與哪些量有定性關係？
小明冬天取暖時發現：電暖器的電熱絲熱得發紅，而與電熱絲相連的導線卻不怎麼熱。
（1）請你根據小明發現的現象提出乙個需要**的物理問題：
（2）如圖所示是小明進行實驗**的部分電路，a、b燒瓶中裝有質量
相等初溫相同的煤油，金屬絲電阻分別為ra、rb，ra學生：我想想，電熱絲與導線比較是電阻不同、但是電流相同、通電時間相同，那可以提出的問題是（1）電流通過導體產生的熱量與導體電阻及兩端電壓有關嗎？
從實驗現象可以看出：b燒瓶中溫度計的示數大些，說明b瓶中的金屬絲產生的熱量多，因此可得出結論「在導體的電流和通電時間相同時，導體的電阻越大，電流產生的熱量越多」。
老師：很好，你查閱一下課本，看看電熱與哪些量有什麼定量關係？
學生：嗯，我看看，課本上講：電熱與電流的平方成正比、與導體的電阻成正比、與通電時間成正比，這就是焦耳定律的內容。表示式為。
哦，這一數量關係還真奇妙呀，電熱與電阻和通電時間成正比我猜到了，但我怎麼也想不到是與電流的平方成正比呢！我一定要好好學習物理，去**未知的科學奧秘！
題目我會解答了：（2）產生的熱量：＝(50a)2×0.4ω×60s＝6.0×104j
（3）所做的機械功：w機= w－q＝6.6×105j－6.0×104j＝6.0×105j
老師：這是計算電熱的能用方法。你想想，如果用電器不是電動機，而是乙個純電阻，電流做的功全部轉化成了內能，還可以怎樣計算電熱？
學生：嗯，如果電路是純電阻電路，電熱就等於電功，還可用計算電功的方法來獲知電熱，。用這種方法應該挺方便的。
◇學生筆記
計算電功的方法：，我們在應用時應該結合具體條件選擇恰當的方法進行。
計算電熱的方法：（1）；（2）如果是純電阻電路，還可通過計算電功獲知電熱，
◇要點訓練
1. 如圖所示的電壓力鍋，集壓力鍋、電飯鍋的優點於一體，省時節電，熱效率高。該電壓力鍋額定電壓為220v，加熱時的功率為900w，保溫時的總功率是加熱時功率的1/3。
電壓力鍋正常工作時，請解答下列問題（計算結果保留到小數點後一位）。
（1）電壓力鍋內氣壓大，液體的＿＿＿高，煮熟食品用時短，所以節約電能。
（2）用電壓力鍋加熱時，通過電熱絲的電流和電熱絲的電阻各是多少？
（3）若電壓力鍋加熱20min，保溫10min，在此過程中共消耗的電能是多少度？
解：（1）沸點
（2）通過電熱絲的電流由
電熱絲的電阻由
或（3）共消耗的電能
解析：（1）壓力鍋的作用就是通過增大氣壓來提高水的沸點；（2）電熱絲的電流可用公式計算；電熱絲的電阻可用兩種方法求解，一是歐姆定律，二是用推導公式；（3）共消耗的電能是兩次消耗的電能之和。
2．乙隻電烙鐵的額定電壓是220v，在額定電壓下工作時的電阻是l210ω。它的額定功率是 w，在額定電壓下通電10min產生的熱量是＿＿j。
答案：40； 2.4×104
解析：3. 一根阻值為100ω的電阻絲通電100s，通過的電流是2a，則電流產生的熱量為 j。
答案：4×104
解析：4． 節約能源我們可以從身邊的小事做起。例如小強家的電視機待機（沒有切斷電源，電源指示燈還亮著）時的功率為5w，每天都有20h處於待機狀態。如果每次看完電視後就切斷電源，那麼乙個月（30天）可節約的電能為 kw·h。
答案：3
解析：5. 乙隻燈泡接在照明電路中，通過燈絲的電流強度是100ma，通電20min的過程中，有焦耳的電能轉化成了熱能和光能。
答案：2.64×104
解析：6. 小明仔細觀察家中的電視機、電風扇、白熾燈和節能燈四種電器,發現它們上面都標有" 220v 40w "的字樣,若它們都在額定電壓下工作相同的時間,則產生的熱量最多的是
a.電視機 b.電風扇 c.白熾燈 d.節能燈
答案：c
解析：電視機工作時電能主要轉化為光能和機械能；電風扇工作時主要將電能轉化為機械能；節能燈是冷光源，工作時主要將電能轉化為光能；而白熾燈工作時轉化成的內能最多，所以產生熱量最多的是c。
電功和電熱
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