电学复习之电功率
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1、第八章第八章 电功率电功率武汉一初武汉一初 孙继华孙继华一、电功：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 =Pt=QU （适用于所有电路） 对于纯电阻电路可推导出： W= I2Rt= U2t/R 串联电路中常用公式： W= I2Rt
2、W1:W2:W3:Wn=R1:R2:R3:Rn 并联电路中常用公式： W= U2t/R W1:W2= R2:R1 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=3.6106J6、测量电功：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。 电能表上“220V”“5A（10A）”“3000R/kWh”等字样， 分别表示： “220V”表示这个电能表应在220V的电路中使用“5A”表示这个电能表的标定电流为5A“3000R/kWh”表示接在这个电能表上
3、的用电器每消耗一度电，电能表转盘转3000转。“10A”表示额定最大电流为10A读数： A、测量较大电功时用刻度盘读数。 最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。 电能表前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。 B、测量较小电功时，用表盘转数读数。 二、电功率：二、电功率： 1、定义： 电流在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 串联电路中常用公式： P= I2R P1:P2:P3:Pn=R1:R2:R3:Rn 并联
4、电路中常用公式： P= 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 P1:P2= R2:R1 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： 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 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。 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）, 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
5、) P实= 0 用电器烧坏(灯丝烧断) P实 P额 U额2U实2 灯L1“220V 100W”， 灯L2“220V 25W”相比较而言， L1灯丝 粗短 ，L2灯丝 细长。 灯丝电阻灯丝电阻 “大（功率）粗短，小细长”（U额 相同） 哪个灯亮哪个灯亮 “串小（功率）并大” （U额 相同） “1度”的规定： 1kw的用电器工作h消耗的电能。 /t 可使用两套单位： “W、J、s” “kW、 kWh、h” 6、测量： 、 伏安法测灯泡的额定功率： 原理： P=UI电路图： RVA R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
6、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。 测量家用电器的电功率： 器材： 原理：电能表 秒表P=W/t三三 电热电热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(或温度计示数的变化)来判断电流通过电阻丝通电产生电热的多少 。 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
7、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) 对于纯电阻电路可推导出： Q =UIt= U2t/R=I2Rt=W=Pt串联电路中常用公式： Q= I2Rt 。Q1:Q2:Q3:Qn=R1:R2:R3:Rn 并联电路中常用公式： Q= U2t/R Q1:Q2= R2:R1无论用电器串联或并联。计算在一定时间所产生的总热量 常用公式Q= Q1+Q2+Qn分析电灯、电炉等家用电热器问题时往往使用： Q= U2t/R=Pt 4、应用电热器： 定义： 利用电流的热效应而制成的发热设备。 原理： 焦耳定律 组成： 电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由电阻率大、熔
8、点高的合金制成。 优点： 清洁卫生没有污染、热效率高、方便控制和调节温度。 四四 生活用电生活用电 (一一)、家庭电路：、家庭电路： 1、家庭电路的组成部分： 低压供电线(火线零线)、电能表、闸刀开关、保险丝、用电器、插座、灯座、开关。2、家庭电路的连接： 各种用电器是并联接入电路的，插座与灯座是并联的，控制各用电器工作的开关与电器是串联的。 3、家庭电路的各部分的作用： 低压供电线：低压供电线：给用户提供家庭电压的线路，分为火线和零线。火线和零线之间有220V 的电压，火线和地线之间也有220V的电压，正常情况下，零线和地线之间电压为 0V 测电笔： 用途： 用来辨别火线和零线 种类： 钢笔
9、式，螺丝刀式 使用方法： 手接触笔尾金属体，笔尖金属体接触导线，观察氖管是否发光，若发光则为火线，不发光为零线。 电能表：电能表： 安装在家庭电路的干路上，这样才能测出全部家用电器消耗的电能。 闸刀（空气开关）闸刀（空气开关）： 作用： 控制整个电路的通断，以便检测电路更换设备。 安装： 家庭电路的干路上，空气开关的静触点接电源线材料： 保险丝：保险丝： 保险丝是由电阻率大、熔点较低的铅锑合金制成 保险原理： 当过大的电流通过时，保险丝产生较多的热量使它的温度达到熔点，于是保险丝熔断，自动切断电路，起到保险作用 电路符号： 连接： 与所保护的电路串联，且一般只接在火线上 选择： 保险丝的额定电
10、流等于或稍大于家庭电路的最大工作电流。 规格： 越粗额定电流越大。 注意： 不能用较粗的保险丝或铁丝、铜丝、铝丝等代替。因为铜丝的电阻小，产生的热量少，铜的熔点高，不易熔断。 插座：插座： 作用： 连接家用电器，给可移动家用电器供电。 种类： 固定插座、可移动插座二孔插座、三孔插座 安装： 并联在家庭电路中，具体接线情况： 21213451接火线 2接零线 3接地线 4接用电器的金属外壳 5接用电部分的线路把三脚插头插在三孔插座里，在把用电部分连入电路的同时，也把用电器的金属外壳与大地连接起来，防止了外壳带电引起的触电事故。 用电器（电灯）、开关：用电器（电灯）、开关：白炽灯是利用电流的热效应
11、进行工作的，小功率的灯泡灯丝细而长，里面抽成真空。大功率的灯泡灯丝粗而短，里面抽成真空后，还要充入氮气、氩气等惰性气体，目的是平衡大气压对玻璃壳的压力,并阻止灯丝升华。灯泡长期使用会变暗，原因是：灯丝升华变细电阻变大，实际功率变小；升华后的金属钨凝华在玻璃内壁上降低了灯泡的透明度。 灯泡的种类： 螺丝口 卡口 螺丝口灯泡的螺旋接灯头的螺旋套，进而接零线；灯泡尾部的金属柱接灯头的弹簧片，再通过开关接火线：原因：防止维修触电 开关和用电器串联，控制用电器，如果开关短路用电器会一直工作开关不能控制，但不会烧干路上的保险丝。 根据安全用电原则连接电路，每个开关都可以单独控制灯，开关必须接在火线和用电器
