电能 电能守恒定律
[体系构建]
[核心速填]
1．基本概念
(1)电动势
①物理意义：表征电源把其他形式的能转化为电能的本领。
②定义式：E＝。
(2)电功和电功率
①电功：W＝qU＝UIt。
②电功率：P＝＝UI。
(3)电热和热功率
①电热(焦耳定律)：Q＝I2Rt。
②热功率：P＝I2R。
2．基本电路
(1)纯电阻电路：W＝Q＝UIt＝I2Rt。
(2)非纯电阻电路：W＞Q，即UIt＞I2Rt。
3．基本规律
(1)部分电路欧姆定律：I＝。
(2)闭合电路欧姆定律：I＝，U＝E－Ir。
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纯电阻电路和非纯电阻电路
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1．对于纯电阻电路(如白炽灯、电炉丝等构成的电路)，电流做功将电能全部转化为内能，W＝Q＝UIt＝t＝Pt。
2．对于非纯电阻电路(如含有电动机、电解槽等的电路)，电功大于电热。在这种情况下，不能用I2Rt或t来计算电功，电功用W＝UIt来计算，电热用Q＝I2Rt计算。
【例1】 如图所示，电解槽A和电炉B并联后接到电源上，电源内阻r＝1 Ω，电炉电阻R＝19 Ω，电解槽电阻r′＝0.5 Ω。当S1闭合、S2断开时，电炉消耗功率为684 W；S1、S2都闭合时电炉消耗功率为475 W(电炉电阻可看作不变)。试求：
(1)电源的电动势；
(2)S1、S2都闭合时，流过电解槽的电流大小；
(3)S1、S2都闭合时，电解槽中电能转化成化学能的功率。
[解析] (1)设S1闭合、S2断开时电炉功率为P1，
电炉中电流I＝＝ A＝6 A
电源电动势E＝I(R＋r)＝120 V。
(2)设S1、S2都闭合时电炉功率为P2，电炉中电流为
I′＝＝ A＝5 A
电源路端电压为U＝I′R＝5×19 V＝95 V，
流经电源的电流为I1＝＝ A＝25 A
流过电解槽的电流为IA＝I1－I′＝20 A。
(3)电解槽消耗的电功率
PA＝IAU＝20×95 W＝1 900 W
