注意:电热是电能转化为内能的量度。只要电路中有电阻元件,电流通过电路时必产生电热,焦耳定律是一切电路中计算电热的普适公式。
【例3】用一个额定电压为220 V的电热水器煮沸一壶水需要t s,如果不考虑电热水器的电热损失和电热丝电阻受温度的影响,那么( )
A.当线路电压为110 V时,煮沸一壶水需要2t s
B.当线路电压为110 V时,煮沸一壶水需要4t s
C.当线路电压为55 V时,煮沸一壶水需要4t s
D.当线路电压为55 V时,煮沸一壶水需要16t s
解析:由公式Q=t,煮沸一壶水所需的热量为Q=t J。当电压变为原来的时,所需热量没变,因此时间要变为原来的4倍,即4t s,选项B正确。当电压变为原来的时,时间要变为原来的16倍,即16t s,选项D正确。
答案:BD
4.热功率
(1)定义:单位时间内的发热量叫热功率。
(2)表达式:热功率即电能转化为内能的功率P==I2R。
(3)单位:瓦特,符号W。
(4)实质:电能转化为内能的功率。
【例4】如图所示,把四个电阻的I-U关系图线(伏安特性曲线)按相同标度画在同一个直角坐标系上,现将这四个电阻并联使用,热损耗功率最大的是( )
A.R1 B.R2
C.R3 D.R4
解析:四个电阻并联使用,电压相等,热损耗功率可由P=进行比较。而从I-U关系图线知,直线斜率的倒数才是电阻的大小,于是R1最小,R4最大。由P=知,R1消耗的热功率P1最大,R4消耗的热功率P4最小。
答案:A
5.纯电阻电路与非纯电阻电路的区别
电功是电能转化为其他形式能的量度,电热是电能转化为内能的量度。