第十五章電功率基礎(chǔ)知識

1、一、電能1、電能是由其它形式的能量轉(zhuǎn)化而來，也可以轉(zhuǎn)化為其它形式的能量。 例如：電燈中發(fā)光時將_能轉(zhuǎn)化為_能和_能；電風(fēng)扇在工作時將_能轉(zhuǎn)化為_能； 電烙鐵在工作時將_能轉(zhuǎn)化為_能；2、電能用_表示，常用單位是_，學(xué)名是_符號是_，在物理學(xué)中能量的國際單位是_，簡稱_，符號是_。1 KW·h = _J。     1 J =          KW·h3、電能表：是測量一段時間內(nèi)消耗_多少的儀器。其單位是   

2、0;      A、“220V”是指這個電能表應(yīng)該在_V的電路中使用；B、“10（20）A”指這個電能表的_電流為10安，在短時間內(nèi)最大電流不超過_安；C、“50Hz”指這個電能表在50赫茲的交流電路中使用；D、“600revs/KW·h”指接在這個電能表上的用電器，每消耗一千瓦時的電能，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過_轉(zhuǎn)。（轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過1轉(zhuǎn)，消耗_ KW·h）E、讀數(shù)：電能表的計數(shù)器上前后兩次讀數(shù)        ，就是這段時間內(nèi)用電的度數(shù)。  4、電

3、能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程就是電流_的過程，有多少電能發(fā)生了轉(zhuǎn)化，就說電流做了_。電功也用W表示，通用單位也是      ，常用單位是       。5正確理解不同形式的能轉(zhuǎn)化為電能（伴第1頁）二、電功1、定義：電流通過某段電路所做的功叫電功。 2、實質(zhì)：電流做功的過程，實際就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能（消耗電能）的過程；電流做多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，就消耗了多少電能。 電流做功的形式：電流通過各種用電器使其轉(zhuǎn)動、發(fā)熱、發(fā)光、發(fā)聲等都是電流做功的表現(xiàn)。 3、規(guī)定：電流在某段

4、電路上所做的功，等于這段電路兩端的電壓，電路中的電流和通電時間的乘積。 4、計算公式：W=UIt=UQ=Pt（適用于所有電路） 對于純電阻電路可推導(dǎo)出：W= I2Rt= U2t/R 串聯(lián)電路中常用公式：W= I2Rt 。 W1:W2:W3:Wn=R1:R2:R3:Rn 并聯(lián)電路中常用公式：W= U2t/R W1:W2= R2:R1 無論用電器串聯(lián)或并聯(lián)。計算在一定時間所做的總功 常用公式W= W1+W2+Wn 5、單位：國際單位是焦耳（J）常用單位：度（kwh） 1度=1千瓦時=1 kwh=3.6×106J 6、測量電功： 電能表 7燈泡的亮度是由什么決定的？為什么？三、電功率1、電

5、功率：是表示消耗電能的_的物理量，用_表示，單位是_，簡稱_，符號是_。常用單位有_（KW）。1KW = _W 。電功率的定義也可以理解為：用電器在1秒內(nèi)消耗的電能。2、電功率定義式：   P =         可導(dǎo)出：W=_，t = _。在使用時，單位要統(tǒng)一，單位有兩種可用：（1）、電功率用瓦（  ），電能用_ (   )，時間用_（   ）；（2）、電功率用千瓦（   ），電能用_（   &

6、#160;  ），時間用_（   ）。3、1千瓦時是功率為_的用電器使用_所消耗的電能。4、電功率計算公式： P = _ 單位：電功率用_（W），電壓用_（V），電流用_（A）。5、額定電壓：用_的電壓。用_表示。6、額定功率：用電器在_電壓下工作時的電功率（或者說用電器正常工作時的電功率）。用_表示。7、額定電流：用電器_時的電流。用_表示。8、實際電壓：用電器_時的電壓。用_表示。9、實際功率：用電器在_電壓下的功率。用_表示。10、電功率計算公式：P=UI=W/t（適用于所有電路） 對于純電阻電路可推導(dǎo)出：P= I2R= U2/R 串聯(lián)電路中常用公式：P=

7、I2R 。 P1:P2:P3:Pn=R1:R2:R3:Rn 并聯(lián)電路中常用公式：P= U2/R P1:P2= R2:R1 無論用電器串聯(lián)或并聯(lián)。計算總功率。 常用公式P= P1+P2+Pn 銘牌專題：請說出下列各銘牌上數(shù)據(jù)的物理意義：1、  滑動變阻器上的銘牌：“150，2A” 2、  小燈泡上的銘牌：“2.5V，0.2A”3、  電烙鐵上的銘牌：“220V，60W”4、  電能表上的銘牌：“220V，5（10）A，2000R/ KW·h”四、測量小燈泡的電功率探究課題：如何測量小燈泡的電功率猜想與假設(shè)：結(jié)合已有的電學(xué)知識和生活經(jīng)驗作出猜想，并

8、說明猜想的依據(jù)設(shè)計實驗：測量小燈泡的電功率，畫出實驗電路圖實驗電路圖是怎樣的 設(shè)計實驗記錄表格，記錄數(shù)據(jù)以及實驗現(xiàn)象 一、電路設(shè)計二、實驗數(shù)據(jù)記錄表格：進行實驗：將需要記錄的數(shù)據(jù)列成表格1、測小燈泡額定電壓下的額定功率，并觀察其亮度2、當(dāng)小燈泡的實際電壓約為1.2倍額定電壓時，記錄小燈泡的實際功率，并觀察其亮度3、當(dāng)小燈泡的實際電壓約為0.8倍額定電壓時，記錄小燈泡的實際功率，并觀察其亮度項目次數(shù)實 驗 要 求發(fā)光情況U(v)I(A)P (w)1小燈泡在額定電壓下工作    2小燈泡兩端電壓是額定電壓的1.2倍   

9、0;3小燈泡兩端電壓低于額定電壓    分析和論證：1、分析以上數(shù)據(jù)，你發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律 2、什么情況下額定功率等于實際功率？3、小燈泡在什么情況下正常發(fā)光； 什么情況下比正常情況下亮； 什么情況下小燈泡比正常情況下暗？ 實驗結(jié)論1、在不同的電壓下，小燈泡的功率不同，實際電壓越高，小燈泡的功率越大。當(dāng)實際電壓=額定電壓時;實際功率=額定功率;燈泡正常發(fā)光。當(dāng)實際電壓>額定電壓時，實際功率>額定功率；燈泡更亮。當(dāng)實際電壓<額定電壓時; 實際功率<額定功率;燈泡更暗。2、小燈泡的亮度由它的實際功率決定，實際功率越大，燈泡越亮五、電與熱1

10、、電流通過導(dǎo)體時電能要轉(zhuǎn)化成熱，這個現(xiàn)象叫電流的熱效應(yīng)。2、實驗：目的：研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟那些因素有關(guān)？ 原理：根據(jù)煤油在玻璃管里上升的高度來判斷電流通過電阻絲通電產(chǎn)生電熱的多少 。 實驗采用煤油的目的：煤油比熱容小，在相同條件下吸熱溫度升高的快：是絕緣體 3、焦耳定律：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時間成正比。 4、計算公式：Q=I2Rt (適用于所有電路) 對于純電阻電路可推導(dǎo)出：Q =UIt= U2t/R=W=Pt 串聯(lián)電路中常用公式：Q= I2Rt 。 Q1:Q2:Q3:Qn=R1:R2:R3:Rn 并聯(lián)電路中常用公式：Q= U2t/R

11、Q1:Q2= R2:R1 無論用電器串聯(lián)或并聯(lián)。計算在一定時間所產(chǎn)生的總熱量 常用公式Q= Q1+Q2+Qn 分析電燈、電爐等電熱器問題時往往使用：Q= U2t/R=Pt 4、應(yīng)用電熱器： 定義：利用電流的熱效應(yīng)而制成的發(fā)熱設(shè)備。 原理：焦耳定律 組成：電熱器的主要組成部分是發(fā)熱體，發(fā)熱體是由電阻率大、熔點高的合金制成。 優(yōu)點：清潔衛(wèi)生沒有污染、熱效率高、方便控制和調(diào)節(jié)溫度。5、根據(jù)電功率公式和歐姆定律，可以得到： P = I2 R  這個公式表示：在電流相同的條件下，電能轉(zhuǎn)化成熱時的功率跟導(dǎo)體的電阻成正比。6、當(dāng)發(fā)電廠電功率一定，送電電壓與送電電流成反比，輸電時電壓越高，電流就越小

12、。此時因為輸電線路上有電阻，根據(jù)P = I2 R 可知，電流越小時，在電線上消耗的電能就會越少。所以電廠在輸電時提高送電電壓，減少電能在輸電線路上的損失。7、電流的熱效應(yīng)對人們有有利的一面（如電爐、電熱水器、電熱毯等），也有不利的一面（如電視機、電腦、電動機在工作時產(chǎn)生的熱量）。我們要利用有利電熱，減少或防止不利電熱（如電視機的散熱窗，電腦中的散熱風(fēng)扇，電動機的外殼鐵片等）。六、電功率和安全用電根據(jù)公式I = P總 / U 可知，家庭電路電壓一定時，電功率越大，電流I也就越大。所以在家庭電路中：A、不要同時使用很多大功率用電器；B、不要在同一插座上接入太多的大功率用電器；C、不要用銅絲、鐵絲代

13、替保險絲，而且保險絲應(yīng)該在可用范圍內(nèi)盡量使用細一些的。七、生活用電常識1、家庭電路家庭里用來給電燈、電視機、洗衣機、電冰箱等用電器供電的線路叫做家庭電路。如圖1所示。2、家庭電路的組成家庭電路包括：進戶線、電能表、總開關(guān)、保險絲、電燈開關(guān)及插座。（1）進戶線是從室外引起室內(nèi)的導(dǎo)線，有兩根，一根是火線（也稱相線），另一根是零線。正常情況下，火線與零線之間有220V的電壓。零線通常接地，這種情況下火線與地線之間也有220V的電壓。（2）電能表是用來量度用戶消耗的電能多少的儀表。表的下部是接線盒，盒蓋內(nèi)壁印有接線圖。電能表應(yīng)安裝在沒有振動和沖擊的地方。圖在課本上電能表上都標(biāo)有額定電壓值和允許通過最大

14、電流值。一只標(biāo)有“220V 5A”的電能表，表示用在總功率不超過1100W的電路中是合適的。（3）總開關(guān)用來控制總電路的通或斷。一般使用閘刀開關(guān)，閘刀開關(guān)應(yīng)立裝，夾座（靜觸頭）接電源線，保險絲裝下方，且不可倒裝。有的家庭電路里不安裝總開關(guān)，而是在該處安裝保險盒。作用是相同的。（4）保險絲（也叫做熔絲），一般都裝在保險盒里或保險管里。保險絲是電阻率比較大而熔點較低的鉛銻合金制成的。在總電流過大時保險絲熔斷自動切斷電路，以防止燒毀用電器和避免火災(zāi)。造成電流過大導(dǎo)致保險絲熔斷的情況有兩種：一是電路里某處發(fā)生了短路，二是電路里同時使用的用電器的總功率過大。保險絲燒斷時，應(yīng)先找出燒斷原因，排除故障后，再

15、按要求換上規(guī)格合適的保險絲。切不可用普通銅絲或鐵絲作保險絲用，因銅、鐵熔點高起不到保險作用，可能造成重大事故，更不能有意造成短路試試保險絲會不會熔斷。這就是絕不允許的。漏電保護器：課本22頁（5）燈座是安裝燈泡的，開關(guān)是控制電燈的，應(yīng)接在火線與電燈之間。白熾電燈是利用電流的熱效應(yīng)制成的。燈絲很細，電阻很大，通電時溫度可達2000左右，達到白熾狀態(tài)而發(fā)光。燈絲是由熔點高的金屬鎢做成的。為了防止鎢在高溫下氧化，小功率的燈泡內(nèi)抽成真空。60W以上的燈泡抽出空氣后再沖入氬氣或氮氣。充入氬氣、氮氣是為了阻礙鎢在高溫下升華。常用的白熾燈燈泡有螺絲口和卡口兩種，分別配用螺絲口燈座和卡口燈座。螺絲口燈座現(xiàn)在用

16、得較多，在給螺絲口燈座接線時，應(yīng)將火線接在燈座中心的金屬片上，將零線接在燈座的螺絲套上。（6）插座：有兩孔插座和三孔插座，供插接電視機、洗衣機、電風(fēng)扇和電冰箱之用。插座一定要與燈座并聯(lián)。插座有三孔的，它的兩個孔分別接火線和零線，另一個孔與大地連接。這樣配合使用三腳插頭，可使用電器的外殼接地。當(dāng)用電器外殼一旦帶了電，也會從接地線流走，防止觸電事故的發(fā)生。3、測電筆測電筆的構(gòu)造圖在課本上。安裝或檢修電路時，要用測電筆分辨火線或零線。用測電筆分辨火線和零線時，要將測電筆的筆尖金屬體插入插座。同時手要與筆尾金屬體相接觸，切勿與筆尖金屬體相接觸。如果氖管發(fā)光，說明筆尖接觸的是火線，如果氖管不發(fā)光，則筆尖

17、接觸的就是零線。4、安全用電常識安全用電有兩層意思，一是要避免著火，二是要防止觸電。對于前者，只要我們正確選擇、安裝保險絲，就可基本解決。這里主要談觸電的問題。有電流通過人體并不一定發(fā)生觸電事故。通過人體的電流非常微弱時，人并沒有不舒服的感覺。在醫(yī)療上還有輕微的電刺激治病。通過人體的電流決定于外加電壓和人體的電阻。人體的電阻常因人而異，即使同一個人的電阻也不是固定不變的，與多種因素有關(guān)。安全電壓：不高于36V的電壓叫做安全電壓。安全用電的原則：“不接觸高于36V的低壓帶電體，不靠近高壓帶電體?！比粘Ｓ秒姇r，應(yīng)特別警惕的是本來不該帶電的物體帶了電，本來是絕緣的物體卻不絕緣了。所以應(yīng)該注意：（1）

18、防止燈座、插頭、電線等絕緣部分損壞；（2）保持絕緣部分干燥；（3）避免電線跟其它金屬物接觸；（4）定期檢查及時維修線路及用電設(shè)備。五、觸電的種類1. 單線觸電；2. 兩線觸電；3. 高壓電弧觸電；4. 跨步電壓觸電。低壓線路的觸電主要是前兩種，是人體接觸火線，電流通過人體造成的。高壓電路及高壓帶電設(shè)備造成的觸電主要是后兩種形式。其中高壓電弧電是指當(dāng)人體靠近高壓帶電體時，高壓帶電體與人體間可能發(fā)生電弧放電，造成觸電死亡。跨步電壓觸電常常發(fā)生在高壓輸電線斷頭落地點附近。因人的兩腳離落地點的距離不同，兩腳間有電壓，電流通過人體使人死亡。夏天雷雨天氣，站在大樹下躲雨的人或站在高處的人也會因跨步電壓觸電

19、或因高壓電弧觸電而死亡；電視機天線沒有避雷裝置，也容易引雷電入室，造成事故。所以，雷雨時，不應(yīng)站在高處或大樹下避雨；電視機室外電線應(yīng)安裝避雷針或臨時摘開天線。一判斷哪個燈泡的額定功率較大1.兩個外形相同的燈泡，在它們的銘牌上只能看清楚都有“220V”字樣，它們的額定功率不同，請你提出幾種方法判斷哪個燈泡的額定功率較大觀察燈絲的粗細，燈絲較粗的燈泡額定功率較大；看燈絲粗細、長短。   粗而短的，電阻小；  細而長的，電阻大。根據(jù)公式 R燈=U2額/P額，可知額定電壓相同的兩個燈泡，電阻大的額定功率??；電阻小，額定功率大。所以 把兩燈串聯(lián)在電路中，較亮的燈額定功率較_

20、(說明為什么）把兩燈串聯(lián)在電路中，較亮的燈額定功率較 小 較亮的燈實際功率大，由公式P=I2R可知，電流相同，實際功率大的，電阻大。再根據(jù) P額=U2額/R 可知額定電壓相同電阻大的，額定功率小，所以 ）把兩燈并聯(lián)在電路中，較亮的燈額定功率較 大 由公式P =U2 /R可知，并聯(lián)電路兩端電壓相同，較亮的燈實際電功率大，電阻小，再根據(jù)P額=U2額/R 可知額定電壓相同電阻小的，額定功率大，所以 把 兩只燈泡分別接在 220V的電路上 ，那么它們的實際功率和額定功率就相等了，哪個亮，哪個燈的額定功率就大二、與電能表有關(guān)的問題1、電能表參數(shù)的物理意義？220V表示這個電能表的額定電壓是220V。10

21、（20）A表示此電能表的標(biāo)定電流為10A（或者表示此電能表允許通過的最大電流是10A）（短時間不能超過20A）50Hz -表示電能表是在50Hz的交流電路中使用f=1500r/ kWh表示每消耗1kWh的電能 ，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)1500轉(zhuǎn)P=UI=220V×5A=1100W表示該電能表允許接的用電器的最大功率為1100W電能表最后一位是小數(shù)2、用電能表測家用電器的電功率記下電能表每kWh的轉(zhuǎn)數(shù)n只讓待測用電器工作記下電能表在時間th內(nèi)的轉(zhuǎn)數(shù)n(把時間轉(zhuǎn)化為小時)用電器在時間t內(nèi)電流所做的功為W（利用列比例進行計算） W=×1KWh= KWh用電器的功率P=KWh/th=KW三

22、、串并聯(lián)電路電路中的總功和總功率R1R2串聯(lián)在電路中，消耗的電功、電動率分別為W1W2；P1、P2則電路中的總功和總功率分別是多??？電路圖因為串聯(lián)電路中，串聯(lián)電路兩端電壓等于各部分電路兩端電壓之和所以U=U1+U2P=UI P1=U1I P2=U2IP1+P2=U1I+U2I=I(U1+U2)=UI=P在上式兩邊同乘以t(P1+P2)t=PtP1t+P2t=PtW1+W2=WR1R2并聯(lián)時結(jié)論：電路中無論是串聯(lián)還是并聯(lián)，電路中消耗的總功率等于各部分（或各支路）用電器消耗的電功率之和。電路中無論是串聯(lián)還是并聯(lián)，電路中消耗的總功等于各部分（或各支路）用電器消耗的電功之和。四、插入大功率用電器時燈泡

23、變亮還是變暗大功率用電器本身的電阻?。≧=U2/P）插入大功率用電器時電路中的電阻變小干路中導(dǎo)線上的電流變大干路中導(dǎo)線上的電壓降增大并聯(lián)用電器兩端電壓減小由P=U2/R可知燈泡的電阻不變，燈泡的實際功率變小，所以燈變暗拔出大功率用電器時的情況五、特殊方法測小燈泡電功率1在測額定電壓為U0小燈泡的額定功率的實驗時，實驗器材準(zhǔn)備其全，實驗時發(fā)現(xiàn)電流表損壞，現(xiàn)增加一只定制電阻R給你，能否測出小燈泡的額定功率，畫出電路圖，并寫出實驗步驟，寫出表達式。2在測額定電壓為U0小燈泡的額定功率的實驗時，實驗器材準(zhǔn)備其全，實驗時發(fā)現(xiàn)電壓表損壞，現(xiàn)增加一只定制電阻R給你，能否測出小燈泡的額定功率，畫出電路圖，并寫

24、出實驗步驟，寫出表達式。3在測額定電壓為I0小燈泡的額定功率的實驗時，實驗器材準(zhǔn)備其全，實驗時發(fā)現(xiàn)電流表損壞，現(xiàn)增加一只定制電阻R給你，能否測出小燈泡的額定功率，畫出電路圖，并寫出實驗步驟，寫出表達式。4在測額定電壓為I0小燈泡的額定功率的實驗時，實驗器材準(zhǔn)備其全，實驗時發(fā)現(xiàn)電壓表損壞，現(xiàn)增加一只定制電阻R給你，能否測出小燈泡的額定功率，畫出電路圖，并寫出實驗步驟，寫出表達式。5：在一次測定小燈泡額定功率的實驗中，老師提供了下列器材：額定電壓為U0的小燈泡、電源（電壓未知）、一個電阻箱、一個滑動變阻器、電壓表、兩個單刀單擲開關(guān)和若干導(dǎo)線。（不計燈絲的電阻隨溫度的變化而變化）請你（1）設(shè)計實驗的

25、電路圖。（2）寫出實驗的主要步驟和額定功率的表達式。： 步驟： 第一步：閉合移動滑片記下電壓表的示數(shù)。第二步：閉合保持滑片不動，調(diào)節(jié)電阻箱使電流表的示數(shù)仍為，讀出電阻箱的阻值R。表達式：6在一次測定小燈泡額定功率的實驗中，老師提供了下列器材：額定電流為I0的小燈泡、電源（電壓未知）、一個電阻箱、一個滑動變阻器、一個電流表,兩個單刀單擲開關(guān)和若干導(dǎo)線。（不計燈絲的電阻隨溫度的變化而變化）請你（1）設(shè)計實驗的電路圖。（2）寫出實驗的主要步驟和額定功率的表達式。步驟：第一步：閉合移動滑片記下電流表的示數(shù)I0。第二步：閉合保持滑片不動，調(diào)節(jié)電阻箱使電流表的示數(shù)仍為I0，讀出電阻箱的阻值R。表達式： P

26、= I02R0六初中物理電學(xué)公式1、電流：2、歐姆定律：3、串聯(lián)規(guī)律：4、并聯(lián)規(guī)律：5、電功： 純電阻電路的電功：6、電功率： 純電阻電路的電功率：7、焦耳定律：電熱計算（純電阻電路）：8、串并聯(lián)電路的總功和總功率：串聯(lián)電路的公式 理論依據(jù) 并聯(lián)電路的公式 理論依據(jù)I1=I2=InU=U1+U2R=R1+R2U1/R1=U2/R2P=P1+P2 P=P1+P2W=W1+W2 W=W1+W2W1/W2=R1/R2P1/P2=R1/R2七串并聯(lián)電路燒開水的問題1電熱水器中有兩根電阻絲，其中一根通電時，熱水器中的水經(jīng)t1沸騰；另一根單獨通電時，熱水器中的水經(jīng)t2沸騰。如果把兩根電熱絲分別串聯(lián)和并聯(lián)，問通電后各需要多少時間才能使熱水器中的水沸騰？（設(shè)電熱絲電阻不變）推導(dǎo)過程2電熱水器中有兩根電阻絲，其中一根通電時，熱水器中的水經(jīng)15min沸騰；另一根單獨通電時，熱水器中的水經(jīng)30min沸騰。如果把兩根電熱絲分別串聯(lián)和并聯(lián)，問通電后各需要多少時間才能使熱水器中的水沸騰？（設(shè)電熱絲電阻不變）八正常發(fā)光的問題額定電壓：用電器正常工作時的電壓 。額定電流：用電器正常工作時的電流串聯(lián)一個電阻具有分壓的作用，并聯(lián)一個電阻具有分流的作用。1、 個小燈泡正常發(fā)光的電壓是6V，電流是0.2A，若把它接到10V