广东省广州市南沙区九年级物理全册知识点汇总第十八章电功率新版新人教版20170720377.wps

第十八章 电功率 第一节 电能 1 、电功： 定义：电流所做的功叫电功。电功的符号是 W 单位：焦耳（焦，J）。电功的常用单位是度，即千瓦时（kW·h）。1kW·h3.6×106J 电流做功的过程，实际上就是电能转化为其他形式能的过程。 W W W 公式：W=UIt U= I= t = It U t U I W W W W=I2Rt I2= I = R= t = Rt Rt I2 t W I2R U2 WR WR U2 t WR W= t U2= U = R = t = R t t W U2 W W W=UQ U= Q = Q U W W W=Pt P= t= t P 公式中的物理量： W电能焦耳（J） U电压伏特（V） I电流安培（A） t时间秒（s） R电阻欧姆（） Q电荷量库伦（C） P功率瓦特（W） 1、 电能表： 测量电功的仪表是电能表（也叫电度表）。下图是一种电能表的表 盘。 表盘上的数字表示已 经消耗的电能，单位是千瓦时， 计数器的最 后一位是小数，即 1234.5 kW·h。用电能表月底的读数减去月初的读数， 就表示这个月所消耗的电能。 “220 V”表示这个电能表的额定电压是 220V，应该在 220V 的电路中使用。 “10（20 A）”表示这个电能表的标定电流为 10A，额 定最大电流为 20 A。 1 “50 Hz”表示这个电能表在 50 Hz的交流电中使用； “600 revs/kW·h”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗 1 千瓦时的电能，电能表上 的表盘转过 600转。 根据转盘转数计算电能或根据电能计算转盘转数时，可以列比例式： 数数 数 数 数数数数 1kW h 600revs/kW h 2、 串并联电路电功特点： 在串联电路和并联电路中，电流所做的总功等于各用电器电功之和； W1 R1 串联电路中，各用电器的电功与其电阻成正比，即 = ; W2 R2 W1 R2 并联电路中，各用电器的电功与其电阻成反比，即 = （各支路通电时间都相同）。 W2 R1 第二节 电功率 1、 电功率： 定义：电流 在 1 秒内所做的功叫电功率。 意义：表示消耗电能的快慢。 符号：P 单位：瓦特（瓦，W），常用单位为千瓦（kW），1kW103W W W 电功率的定义式：P= W=Pt t= t P 第一种单位：P电功率瓦特（W）；W电功焦耳（J）；t通电时间 秒（s）。 第二种单位：P电功率千瓦（kW）；W电功千瓦时（kW·h）；t通 电时间小时（h）。 P P 电功率的计算式：P=U I U= I= I U P P P= I2R I2= I = R= R R P I2 U2 U2 P= U2= PR U = PR R = R P P电功率瓦特（W）； 2 U电压伏特（V）； I电流安培（A）； R电阻欧姆（）。 2、串并联电路电功率特点： 在串联电路和并联电路中，总功率等于各用电器电功率之和； P1 R1 串联电路中，各用电器的电功率与其电阻成正比，即 = ; P2 R2 P1 R2 并联电路中，各用电器的电功率与其电阻成反比，即 = 。 P2 R1 3、用电器的额定功率和实际功率 额定电压：用电器正常工作时的电压叫额定电压。 额定功率：用电器在额定电压下的功率叫额定功率。 额定电流：用电器在正常工作时的电流叫额定 电流。 用电器实际工作时的三种情况： U实U额 P实P额用电器不能正常工作，有可能烧坏。（如果是灯泡，则表现为 灯光极亮、刺眼、发白或迅速烧断灯丝）； U实=U额 P实=P额用电器正常工作。 “电灯泡上的 PZ220 2 5”表示额定电压是 220V，额定功率是 25W。 灯泡的亮度是由其所消耗的实际电功率决定的，与额定电压和额定功率无关。 额定电压相同，额定功率不同的灯泡，灯丝越粗，功率越大。 将这两个灯泡串联，额定功率大的，实际功率小；将这两个灯泡并联，额定功率大的，实 际功率大。 串并联电路 P 实与 R 大小的关系 项目 串联电路 并联电路 I P实与R的 P I 实 I I 1 2 2 R I n U U 2 P 实 R U U U 1 2 n 关系 串联电路中电阻越大的用电器消耗 并联电路中电阻越小的用电器消耗 的电功率越大 的电功率越大 3 I P U I 实 实 I I I 1 2 n U P U I 实 实 U U U 1 2 n 实际电压大的 P 实越大，因此实际电 通 过电流大的 P 实越大，因此通过电 压大的灯泡较亮 流大的灯泡较亮 灯泡发光 I P I 实 I I 1 2 2 R I n U U 2 2 P 实 R U U U 1 2 n 亮度 电阻大的 P 实越大，因此电阻大的灯 电阻小的 P 实越大，因此电阻小的灯 泡较亮 泡较亮 并接上滑动变阻器的电灯，由于并联 串接上滑动变阻器的小灯泡，变阻 电路中各部分互不干扰，所以通过小 器阻值增大时分压也大，小灯泡实 灯泡所在支路的电流不变，小灯泡发 际电压减小，小灯泡发光较暗 光情况不变 第三节 测量小灯泡的电功率 伏安法测小灯泡的功率 【实验原理】 P UI 【实验器材】电源、开关、导线、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器。 【实验电路图】 【实验步骤】 按电路图连接实物。 检查无误后，闭合开关。移动滑片，使小灯泡在额定电压下发光，观察小灯泡的亮度，并记 下电压表和电流表的示数，代入公式 P=UI计算出小灯泡的额定功率。 调节滑动变阻断器，使小灯泡两端的电压约为额定电压的 1.2倍，观察小灯泡的亮度，并记 下电压表和电流表的示数，代入公式 P=UI计算出小灯泡此时的实际功率。 调节滑动变阻断器，使小灯泡两端的电压小于额定电压，观察小灯泡的亮度，并记下电压表 和电流表的示数，代入公式 P=UI计算出小灯泡此时的实际功率。 4 【实验表格】 次数 电压 U/V 电流 I/A 电功率 P/W 发光情况 1 2 3 【注意事项】 接通电源前应将开关处于断开状态，将滑动变阻器的阻值调到最大； 连好电路后要通过试触的方法选择电压表和电流表的量程； 滑动变阻器的作用：改变电阻两端的电压和通过的电流；保护电路； 不需要计算电功率的平均值。 第四节 焦耳定律及其应用 电流通过导体时电能转化成热（电能转化为内能），这个现象叫做电流的热效应。 焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通 电时间成正比。（英国物理学家焦耳） Q Q Q 定义式：Q=I2Rt I2= I = R= t = Rt Rt I2 t Q I2R Q Q Q 导出式：Q=UIt U= I= t = It U t U I U2 QR QR U2 t QR Q= t U2= U = R = t = R t t Q U2 Q Q Q=Pt P= t= t P Q热量焦耳（J）； I电流安培（A）； R电阻欧姆（）； t通电时间秒（s）； P电功率瓦特（W）； U电压伏特（V）。 有关焦耳定律的注意事项：对于纯电阻电路，电流做功消耗的电能全部转化为内能（Q U2 W），这时以下公式均成立 Q=Uit Q= t Q=Pt；对于非纯电阻电路，电能除了转化为内能， R 还要转化为其他形式的能量。求 Q时只能用 QI2Rt。 5 利用电热的例子：热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器等。 防止电热的例子：电视机外壳的散热窗；计算机内的散热风扇、电动机外壳的散热片等。 串并联电路电功特点： 在串联电路和并联电路中，电流产生的总热量等于部分电热之和； Q1 R1 串联电路中，各部分电路的热量与其电阻成正比，即 = ; Q2 R2 Q1 R2 并联电路中，各部分电路的热量与其电阻成反比，即 = （各支路通电时间都相 Q2 R1 同）。 6