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电功率复习专题

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第八章 电功率
知识梳理
电能
电能和电功的关系
电能的测量
电功率
电流热效应
电热功率公式
电热的利用和危害
安全用电
家庭电路中电流过大的原因
保险丝的材料及作用

电 功 和 电 功率

第一课时
（一）、电功：
1、定义：电流通过某段电路所做的功叫电功。
2、实质：电流做功的过程，实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程；电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，就消耗了多少电能。
电流做功的形式：电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。
3、规定：电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时间的乘积。
4、计算公式：W=UIt=UQ=Pt（适用于所有电路）
对于纯电阻电路可推导出：W= I2Rt= U2t/R

①串联电路中常用公式：W= I2Rt 。
②并联电路中常用公式：W= U2t/R W1:W2= R2:R1
③无论用电器串联或并联。计算在一定时间所做的总功
常用公式W= W1+W2+…Wn
5、单位：国际单位是焦耳（J）常用单位：度（kwh）
1度=1千瓦时=1 kwh=3.6×106J
6、测量电功：
⑴电能表：是测量用户用电器在某一段时间内所做电功（某一段时间内消耗电能）的仪器。
⑵ 电能表上“220V”“5A”“3000R/kwh”等字样，分别表示：电电能表额定电压220V；允许通过的最大电流是5A；每消耗一度电电能表转盘转3000转。
⑶读数：A、测量较大电功时用刻度盘读数。
①最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。在读取电能表上的数字时，最右边的方框是否加双层标记，都表示小数点后的数字。

②电能表前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。
3
2
4
6
8
3
2
6
5
4
如：电能表月初读数 月底读数是

这个月用电 度合 J
B、测量较小电功小到工作一段时间不足0.1度，电能表无法读数。
时，用表盘转数读数。如：某用电器单独工作电能表（3000R/kwh）在10分钟内转36转则10分钟内电器消耗的电能是 J。
（二）、电功率：
1、定义：电流单位时间内所做的功。
2、物理意义：表示电流做功快慢的物理量 灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小。
3、电功率计算公式：P=UI=W/t（适用于所有电路）
对于纯电阻电路可推导出：P= I2R= U2/R
无论用电器串联或并联。计算总功率。 常用公式P= P1+P2+…Pn
4、单位：国际单位 瓦特（W） 常用单位：千瓦（kw）
5、额定功率和实际功率用电器的正常工作状态是唯一的，所以用电器的额定电压和额定功率也是唯一的，而灯的实际工作状态可能有无数个。
：
⑴ 额定电压：用电器正常工作时的电压。
额定功率：用电器在额定电压下的功率。P额=U额I额=U2额/R
某灯泡上标有“PZ22OV-25”字样分别表示：普通照明，额定电压220V，额定功率25W的灯泡。若知该灯“正常发光”可知：该灯额定电压为220V，额定功率25W，额定电流I=P/U=0.11A 灯丝阻值Ｒ＝U2额/Ｐ＝２９３６Ω。

⑵ 当U实 =U额时，P实=P额 用电器正常工作（灯正常发光）
　当U实＜U额 时，P实＜P额 用电器不能正常工作（灯光暗淡）
P实
P额
U2 额
U2实
＝
　　实际功率随电压变化而变化根据P=U2/R得
当U实 > U额 P实 > P额 长期使用影响用电器寿命(灯发光强烈)
第二课时
一、复习内容
（一）测量：
Ⅰ、 伏安法测灯泡的额定功率：
①原理：P=UI ②电路图：
③选择和连接实物时须注意：
　电源：其电压高于灯泡的额定电压
滑动变阻器：接入电路时要变阻，且调到最大值。根据能否调到灯泡的额定电压选择滑动变阻器。
电压表：并联在灯泡的两端“+”接线柱流入，“－”接线柱流出。根据额定电压选择电压表量程。
电流表：串联在电路里““+”接线柱流入，“－”接线柱流出。根据I额=P额/U额 或I额=U额/R 选择量程。
Ⅱ 测量家用电器的电功率：器材：电能表 秒表 原理：P=W/t
（二）、电热
1、实验：目的：研究电流通过导体产生的热量跟那些因素有关？ 原理：根据煤油在玻璃管里上升的高度来判断电流通过电阻丝通电产生电热的多少 。思路：转换法、控制变量法

实验采用煤油的目的：煤油比热容小，在相同条件下吸热温度升高的快：是绝缘体
2、焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
3、计算公式：Q=I2Rt (适用于所有电路)
4.对于不同的用电器，在消耗相同的电能的情况下，电能转换成内能的多少是不同的。如对于电炉、电饭锅、电烙铁等用电器就是利用电能的热效应来工作的，在不考虑能量损耗的情况下可以近似认为电能全部转换为内能。但对于电风扇、电冰箱、电视机、洗衣机等用电器，它们的主要目的不是将电能转化为内能，而是转化为其他形式的能量，所以此时消耗的电能中，只有很少的一部分电能转化为内能。

*知识总结
故障及判断方法
如图是常用的“伏安法”测小灯泡电功率的电路图。

故障1：闭合开关，灯泡不亮，电流表、电压表无示数。
判断：①电源、电流表、开关或变阻器损坏；②接线柱接触不良；③连接导线断裂。
故障2：闭合开关，灯泡不亮，电流表几乎无示数，电压表指针明显偏转。
判断：①灯泡的灯丝断了或灯座与灯泡接触不良；②电压表和电流表的位置接反了。
故障3：电流表与电压表的指针向没有刻度的方向偏转。
判断：电流表与电压表的接线柱接错了，当电流从电表的“-”接线柱流入时，指针的偏转方向相反，甚至出现撞弯指针、损坏电表的情况。
故障4：电流表与电压表的指针偏转角度很小。
判断：①电压表与电流表的量程都选择过大；②电源电压太低。
故障5：电表指针超过最大刻度。
判断：①量程选择过小；②电路中出现短路。
故障6：滑动变阻器的滑片滑动时，电表示数及灯泡亮度无变化。
判断：变阻器连接错误，没有遵循“一上一下”的接线原则。
故障7：无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数总小于灯泡的额定电压。
判断：电源电压过低，需要更换电源。

*知识拓展：
1. 纯电阻电路，就是指电路中只有电阻的电路，不含有电动机或电解槽等，从能量转化的角度看，纯电阻电路只将电能转化为热能（内能）。而电动机除了将少量的电能转化为热能外，电能主要转化为机械能；电流通过电解槽时，除将部分电能转化为热能外，还有部分电能转化为化学能。
2. 电流通过导体时，如果电能全部转化为热，而没有转化为其他形式的能，那么电流产生的热量就等于消耗的电能，即
3. 只有纯电阻电路中，电能才全部转化为热，Q=W才成立。因此只适用于纯电阻电路。如果不是纯电阻电路，电流通过时，电能除了转化为热能外，还转化为机械能和化学能等，此时电流产生的热量小于消耗的电能，即Q<W。因此在非纯电阻电路中，计算电流产生的热量的只能用Q=I2Rt事实上，欧姆定律的适用范围为纯电阻电路，此时IR≠U,或者I2Rt≠UIt。
，计算消耗的电能（或电流做的功）只能用W=Pt=UIt。
例：某用电器的电阻为10，接在220V的电源上，正常工作时的电流为2A，该用电器工作1min，电流做功多少？产生电热多少？

第三课时
复习内容
知识点一 电功率与安全用电
保险丝
1. 材料：保险丝的材料是电阻率较大，熔点较低的铅锑合金。
2. 作用：保险丝是利用电流的热效应来工作的，当电路中电流过大时，保险丝由于温度升高而熔断，切断电路，起到保护作用。
3. 规格：保险丝的规格用额定电流表示，不同粗细的电阻丝有不同的额定电流，若保险丝中的电流低于或等于额定电流时，保险丝正常工作，若超过额定电流而达到熔断电流时，保险丝会自动熔断，切断电路。
4. 选择原则：所选用的保险丝，其额定电流应等于或稍大于电路中的最大的正常工作电流。若选用的保险丝较粗，它的额定电流相对较大，电流过大时，不会熔断，起不到保护电路的作用；若选用的保险丝过细，它的额定电流相对较小，在用电器正常工作时，也会熔断，造成经常性断电。
5. 在电路中的连接方法：①保险丝应安装在干路中的火线上，通常在总开关之后串联入电路中；②若在用电器上加保险丝，则保险丝安装在火线上，并与用电器串联。
家庭电路中电流过大的原因有两种：一是用电器总功率过大，二是电路中出现短路的情况。
知识点二 家庭电路的保险装置
注意;保险丝的额定电流与熔断电流之间，还存在一个缓冲空间。达到额定电流，电路还是可以正常工作，但是当电流继续增大直至达到熔断电流时，电路会被切断。
知识点三 家庭电路的组成
家庭电路依次由进户线、电能表、总开关、保险盒、开关、用电器、插座等组成。
进户线：为用户提供电能来源。
家庭朝明电路的进户线由两根导线组成：一根火线、一根零线，它们之间的电压为220V，正常情况下，零线与地线之间无电压，火线与地线之间的电压为220V。
总开关：安装在电能表之后，用于控制整个家庭电路，用于检修电路，更换设备。
开关：用于控制各支路的通断，应与所控制的用电器串联，并接在火线上。
不仅是控制通断，而且切断与火线的联系，避免人与用电器接触仍然直接或间接的接触火线，而发生触电事故。
知识点四 触电
单线触电
人站在地上时触到火线，电流通过人体、大地造成触电事故。此时导线、人体和电网中的供电设备（电源）构成了闭合回路，有较大电流通过人体，发生触电事故。
双线触电
站在绝缘体上的人若同时接触火线和零线时，人体、导线和电网中的供电设备（电源）构成闭合回路，有较大的电流流过人体，发生触电事故。
知识点五 三线插座和漏电保护器
三线插头中接地线的作用是将用电器的金属外壳接地，避免金属外壳带电，对接触者造成伤害，其设计稍长的目的是在用电器通电前，先将金属外壳接地，起到安全和保护作用。
漏电保护器是在有人触电或者漏电时，能自动断开电路，对人身起到保护作用的装置。
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