五、焦耳定律 1、电功
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。用W表示。
实质：是能量守恒定律在电路中的体现。即电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程，在转化过程中，能量守恒，即有多少电能减少，就有多少其他形式的能增加。
【注意】功是能量转化的量度，电流做了多少功，就有多少电能减少而转化为其他形式的能，即电功等于电路中电能的减少，这是电路中能量转化与守恒的关键表达式：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 2、电功率
①定义：单位时间内电流所做的功 ②表达式：P=W/t=UI（对任何电路都适用） 上式表明：电流在一段电路上做功的功率P，和等于电流I跟这段电路两端电压U的乘积。
③额定功率和实际功率
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。
实际功率：用电器在实际电压下的功率。实际功率P实=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。
3、 焦耳定律：电流通过导体产生的热量，跟电流的二次方，导体的电阻和通电时间成正比公式：Q=I2Rt
说明：a.(1)式表明电流通过导体时要发热,焦耳定律就是研究电流热效应定量规律的。
b.(1)式中各量的单位. 4、 电功和电热的关系:
设问: 电流通过电路时要做功,同时,一般电路都是有电阻的,因此电
流通过电路时也要生热.那么,电流做的功跟它产生的热之间,又有什么关系呢? （1）、纯电阻电路.
如图所示,电阻R,电路两端电压U,通过的电流强度I. 电功即电流所做的功: W=UIt. 电热即电流通过电阻所产生的热量: Q=I2Rt 由部分电路欧姆定律: U=IR W=UIt=I2Rt=Q
表明: 在纯电阻电路中,电功等于电热.也就是说电流做功将电能全
部转化为电路的内能
电功表达式: W=UIt=I2Rt=(U2/R)/t 电功率的表达式: P=UI=I2R=U2/R （2）非纯电阻电路.
如图所示,电灯L和电动机M的串联电路中,电能各转化成什么能? 电流通过电灯L时,电能转化为内能再转化为光能.电流通过电动机时,电能转化为机械能和内能. 电流通过电动机M时
电功即电流所做的功(电动消耗的电能): W=UIt 电热即电流通过电动机电阻时所产生的热量: Q=IRt
W(=UIt)=机械能+Q(=I2Rt)
表明: 在包含有电动机,电解槽等非纯电阻电路中,电功仍等于UIt,
电热仍等于I2Rt.但电功不再等于电热而是大于电热了. UIt＞I2Rt
电功表达式: W=UIt≠Q=I2Rt
电功率表达式: P=UI≠I2R 发热功率表达式: P=I2R≠UI 5、应用欧姆定律须注意对应性。
（1）选定研究对象电阻R后，I必须是通过这只电阻R的电流，U必须是这只电阻R两端的电压。该公式只能直接用于纯电阻电路，不能直接用于含有电动机、电解槽等用电器的电路。 （2）公式选取的灵活性。 ①计算电流，除了用
I?UR外，还经常用并联电路总电流和分电流的
2
关系：I=I1+I2
②计算电压，除了用U=IR外，还经常用串联电路总电压和分电压的关系：U=U1+U2
③计算电功率，无论串联、并联还是混联，总功率都等于各电阻功率之和：P=P1+P2
U2对纯电阻，电功率的计算有多种方法：P=UI=I R=
R2
以上公式I=I1+I2、U=U1+U2和P=P1+P2既可用于纯电阻电路，也可用于非纯电阻电路。既可以用于恒定电流，也可以用于交变电流。 六、电阻定律
1、电阻定律R=ΡL/S 2、电阻率是反映材料导电性能的物理量.材料的电阻率随温度的变化而改变；某些材料的电阻率会随温度的升高而变大（如金属材料）；某些材料的电阻率会随温度的升高而减小（如半导体材料、绝缘体等）；而某些材料的电阻率随温度变化极小（如康铜合金材料） 3、式中ρ是比例常数，它与导体的材料有关，是一个反映材料导电性能的物理量，称为材料的电阻率。
（1）电阻率是反映材料导电性能的物理量。 （2）单位：欧·米（Ω·m）
4、纯金属的电阻率小,合金的电阻率较大,橡胶的电阻率最大 电阻率小用作导电材料,电阻率大的用作绝缘材料. 改变电阻可以通过改变导体的长度，改变导体横截面积或是更换导体材料等途径。
5、 材料的电阻率跟温度有关系：
各种材料的电阻率都随温度而变化.a,金属的电阻率随温度的升高而增大,用这一特点可制成电阻温度计(金属铂).b,康铜,锰铜等合金的电阻率随温度变化很小,故常用来制成标准电阻.c,当温度降低到绝对零度附近时,某些材料的电阻率突然减小到零,这种现象叫做超导现象,处于这种状态的物体叫做超导体 七、闭合电路的欧姆定律 1．闭合电路欧姆定律
ε=U+U′，I=
εR?r或ε=IR+Ir，都称为闭合电路欧姆定律。
式中：ε：若电源是几个电池组成的电池组，应为整个电池组的总电动势，r为总内阻，R为外电路总电阻，I为电路总电流强度。 应注意：ε=U+U′和ε=IR+Ir，两式表示电源使电势升高等于内外电路上的电势降落总和，ε理解为电源消耗其它形式能使电荷电势升高。IR、Ir理解为在内外电路上电势降落。（也称为电压降） 2．讨论路端电压，电路总电流随外电路电阻变化而变化的规律 根据：ε=U+U′、U′=Ir、I=
εR?r
，ε、r不变
R↑→I↓，U↑、U′↓，当R→∞时，I=0、U=ε、U′=0（也称为断路时）
R↓→I↑，U↓、U′↑，当R=0时，I=E/r（短路电流强度）U=0、U′=ε
3．在闭合电路中的能量转化关系
从功率角度讨论能量转化更有实际价值 电源消耗功率（有时也称为电路消耗总功率）：P总=εI
外电路消耗功率（有时也称为电源输出功率）：P出=UI 内电路消耗功率（一定是发热功率）：P内
=I2r
εI=UI+I2r
4．电源输出功率随外电路电阻变化关系
ε、r为定值，R为自变量，P出为因变量。 P
出=UI=
εR?r·R·
εR?rε22=(R?r)·R，讨论该函数极值可知，R=r
时，输出功率有极大值； 2P，电源输出功率与外阻关系图象如图2所示，R＜r时，随R增大输出功率增大，R=r输出功率最大，R＞r时，随R增大，输出功率减小。 八、多用电表
1、多用电表使用注意事项：
ε出= 4r
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