电功与电热：高中物理的“热”门考点，一文看懂！

【来源：易教网 更新时间：2025-12-20】

同学们，每次看到“电功”和“电热”不用头大！今天，用大白话，把这俩概念说清楚。高考物理不难，关键抓住本质——能量转化！别被公式吓倒，跟着我，轻松拿下。

电功：电场力的“搬运工”

电功，简单说，就是电流做功。电场力把电荷从高电势搬到低电势，电势能减少，转化成其他形式的能。比如，电灯通电后发光发热，电功就是电能转化成光能和热能的量。

公式是 \( W = UIt \)。这里，\( U \) 是电压（单位：伏特），\( I \) 是电流（单位：安培），\( t \) 是时间（单位：秒）。这个公式超通用，不管电路是纯电阻还是非纯电阻，都适用。因为电场力做功的本质就是电势能的转化。

举个生活例子：手机充电，电功就是电池储存的电能。电压 \( U \) 是 5V，电流 \( I \) 是 2A，充电时间 \( t \) 是 1 小时（3600 秒），那么电功 \( W = 5 \times 2 \times 3600 = 36000 \text{J} \)。

超直观！

下次充电时，想想这数字，物理就活起来了！

电功率：单位时间的“电功”

电功率 \( P \)，就是单位时间的电功，公式 \( P = \frac{W}{t} = UI \)。它表示电流做功的快慢。

比如，一个 60W 的灯泡，每秒消耗 60 焦耳的电能。电功率越大，用电器“干活”越快。这个公式同样通用，纯电阻和非纯电阻电路都行。

电功率的公式在纯电阻和非纯电阻电路都适用。别再纠结“这题该用哪个公式”，直接上 \( UI \)，稳得很！

焦耳定律：热量的“秘密公式”

电流通过导体生热，热量 \( Q \) 的公式是 \( Q = I^2 R t \)。这个定律叫焦耳定律，由英国物理学家詹姆斯·焦耳发现。它不挑电路类型——纯电阻和非纯电阻都适用！因为热量产生只和电流、电阻、时间有关，和电压无关。

生活小贴士：手机充电时会发热，因为电流通过导线和电池有电阻，产生热量 \( Q = I^2 R t \)。所以，充电器发热是正常的，但太烫了可能有问题——这题高考常考，心里有数。

电功和电热的关系：纯电阻 vs 非纯电阻

这才是高考的“重灾区”！分两种情况，必须分清：

- 纯电阻电路：电能全部转化为热能。常见例子：电炉、白炽灯、电热水壶。这时，电功 \( W \) 等于电热 \( Q \)。即：

\[ W = Q \implies UIt = I^2 R t \implies U = IR \quad (\text{欧姆定律成立}) \]

为什么？因为没有其他能量转化，电能全变热了。电热水壶烧水时，电能 100% 变热能，所以 \( U = IR \) 绝对成立。

- 非纯电阻电路：电能一部分变热能，一部分变其他能（如机械能、化学能）。常见例子：电动机、充电器、电风扇。这时，电功 \( W \) 大于电热 \( Q \)。即：

\[ W > Q \implies UIt > I^2 R t \implies U > IR \quad (\text{欧姆定律不成立}) \]

为什么？因为有反电动势或化学反应在“分走”部分电能。比如，电动机转动时，电能一部分变热（线圈发热），一部分变机械能（风扇转），所以 \( U > IR \)。

欧姆定律在非纯电阻电路不适用。电动机正常工作时 \( U > IR \)，卡住不转时 \( U = IR \)。这题常考，小心——我高三时也在这里栽过跟头，现在教学生，总说“这题我帮你拆解了”！

实战小贴士：做题不踩坑

1. 先判电路类型：问自己：这个用电器，电能主要转化成什么？发热？还是转动/发光？如果是发热，基本纯电阻；如果有其他动作，非纯电阻。

*例：电风扇是电动机，非纯电阻；电热毯是纯电阻。*

2. 公式选择：电功 \( W=UIt \) 通用；电热 \( Q=I^2Rt \) 通用；关系看电路。别再用 \( U=IR \) 乱套！

*例：电动机电压 220V，电流 5A，电阻 10Ω，通电 10 秒。*

- 电功：\( W = UIt = 220 \times 5 \times 10 = 11000 \text{J} \)

- 电热：\( Q = I^2 R t = 5^2 \times 10 \times 10 = 2500 \text{J} \)

- 结论：\( W > Q \)，符合非纯电阻。

3. 画图分析：做题时，画电路图，标出能量转化。比如，电动机：电能 → 热能 + 机械能。关键点：非纯电阻电路，\( U \neq IR \)，因为有额外能量转化。

抓住本质，物理不难

同学们，物理是理解能量如何流转的。电功和电热，核心就是“电能转化”。纯电阻电路，电能全变热；非纯电阻，电能分头走。

高三的你，别被这些概念吓到。每次考试，多问一句：能量去哪儿了？答案就在其中。我高三时摔过跤，后来一通百通，现在教学生说“这题超简单”。

下次再遇到电功电热题，深呼吸，想想能量转化，你就能轻松拿下。高考物理，就差这一步！别再让“电功电热”绊住你。你比想象中更强大，加油，我等你来战！