初中物理電學(xué)公式、規(guī)律總結(jié)
第八章電功率
一、電能(W)
1、電能是一種能,電能用W表示,是其他形式的能轉(zhuǎn)化來的(二次)能源。2、用電器工作的過程就是消耗電能的過程,是將電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程。3、電能的優(yōu)越性:⑴來源廣泛⑵便于輸送⑶使用方便,效率高、污染少4、電能表計(jì)量用電器在一段時(shí)間內(nèi)消耗電能多少的儀表。
65、電能的國(guó)際單位是焦耳,簡(jiǎn)稱焦(J),常用單位是千瓦時(shí)(度),符號(hào)是kWh。1kWh=3.6×10J。6、電能表參數(shù)的含義:220v指電能表應(yīng)該在220v的電壓下使用;
10(20)A指電能表的標(biāo)定電流是10A,額定最大電流是20A;
50Hz指電能表應(yīng)在50Hz的交流電路中使用;
600r/kwh指接在這個(gè)電流表上的用電器,每消耗1kwh的電能,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)600轉(zhuǎn)。
7、消耗電能的計(jì)算:電能表的計(jì)數(shù)器上前后兩次讀數(shù)之差,就是這段時(shí)間你用電的讀數(shù)。二、電功率(P)
1、定義:用電器在單位時(shí)間(1s)內(nèi)所消耗的電能叫做電功率。用P來表示.2、物理意義:表示用電器消耗電能快慢的物理量。
3、公式:P=W/t=UI(適用于所有電路)單位:瓦特(W)、千瓦(kW),1kW=103W。
P電功率,單位W或kwW消耗的電能,單位J或kwht所用的時(shí)間,單位s或h
3.額定電壓(U額):用電器正常工作時(shí)的電壓叫額定電壓。
額定功率(P額):在額定電壓下消耗的功率叫做額定功率。實(shí)際功率(P實(shí)):用電器實(shí)際消耗的電功率。
由公式P=IU可知,實(shí)際功率的大小隨用電器兩端電壓的變化而變化。
①當(dāng)U實(shí)>U額時(shí),P實(shí)>P額,會(huì)影響用電器的使用壽命,甚至?xí)䶮龎挠秒娖鳎虎诋?dāng)U實(shí)=U額時(shí),P實(shí)=P額,用電器正常工作;③當(dāng)U實(shí)<U額時(shí),P實(shí)<P額,用電器不能正常工作。※4.電功率的測(cè)量:
方法一:原理:根據(jù)P=W/t用于測(cè)量家用電器的電功率。
所需器材:電能表與計(jì)時(shí)器(表)。
兩套單位:P(W)、t(s)、W(J);P(kW)、t(h)、W(kWh)。計(jì)算公式:第一套單位下:P=n×3.6×10J/Nt;第二套單位下:P=n/Nt
方法二:原理P=UI伏安法。能測(cè)量小燈泡(電阻)的電功率。
結(jié)論:燈泡的亮度由實(shí)際消耗的電功率決定。實(shí)際功率大,燈泡就亮。與額定功率無關(guān)。
5.電功率的計(jì)算:P=W/t=UI,適用于各種用電器,為普適公式。
22P=IR=U/R只適用于純電阻電路(將消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為熱的電路)。
6.串、并聯(lián)電路的電功率分配特點(diǎn):串聯(lián)電路中,各部分電路消耗的電功率與其電阻成正比。
并聯(lián)電路中,各支路消耗的電功率與其電阻成反比。
無論是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路,消耗的總功率都等于該電路中所有用電器的功率之和。即:P總=P1+P2+。三、電與熱
1.電流的熱效應(yīng):探究:電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少與哪些因素有關(guān)?
要求明確:⑴實(shí)驗(yàn)?zāi)康模孩圃恚焊鶕?jù)煤油在玻璃管里上升的高度來判斷電流通過電阻絲時(shí)產(chǎn)生電熱的多少
⑶實(shí)驗(yàn)器材:⑷實(shí)驗(yàn)電路(教材中的兩個(gè)電路)⑸實(shí)驗(yàn)方法:控制變量法。⑹實(shí)驗(yàn)步驟:(能按照實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行書寫)⑺實(shí)驗(yàn)結(jié)論:
22.焦耳定律:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量,跟電流的二次方成正比,跟導(dǎo)體的電阻成正比,跟通電時(shí)間成正比。Q=IRt。說明:⑴它用來計(jì)算電流熱效應(yīng)產(chǎn)生的熱量。公式中的物理量統(tǒng)一用國(guó)際單位制。
22⑵如果電路是純電阻電路,用電器消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為熱,則有:Q=W=UIt=IRt=Ut/R;如果電路為非純電阻電路(如含有電動(dòng)機(jī)、電鈴等),則消耗的電能只有一部分轉(zhuǎn)化成熱,有Q<W,
2只能用Q=IRt來計(jì)算電熱。
電熱器:利用電流的熱效應(yīng)而制成的發(fā)熱設(shè)備。
制作原理: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(diǎn)高的合金制成。優(yōu)點(diǎn):清潔衛(wèi)生沒有污染、熱效率高、方便控制和調(diào)節(jié)溫度。
3.電功率和安全用電:家庭電路中造成電流過大的原因有二:短路和用電器總功率過大。為了安全,電路中必須安裝保險(xiǎn)絲(或空氣開關(guān)),
保險(xiǎn)絲是用鉛銻合金制作的,選擇規(guī)格要合適,絕不能用銅絲、鐵絲代替保險(xiǎn)絲。四、生活用電常識(shí):
1.家庭電路的組成及各組成元件的作用組成:電能表、總(閘刀)開關(guān)、保險(xiǎn)(裝置)盒、插座、燈座、開關(guān)及其它用電器(按順序記憶)。組成元件的作用:進(jìn)戶線:電源與用電器的連接線,火、零線間的電壓為220V;
電能表:(裝在家庭電路的干路上)測(cè)量用戶在一定時(shí)間內(nèi)(用電器)消耗電能多少的裝置;總開關(guān):控制整個(gè)家庭電路通斷(檢修時(shí)用于切斷電源);保險(xiǎn)盒(空氣開關(guān)):保險(xiǎn)盒中裝有保險(xiǎn)絲,當(dāng)家庭電路中電流過大時(shí),它能自動(dòng)切斷電路,保險(xiǎn)盒
(空氣開關(guān)):起到保護(hù)電路的作用,保險(xiǎn)盒要串接在火線上;
插座:用于連接可移動(dòng)式用電器(有固定、移動(dòng)的,有二孔和三孔的)燈座:安裝照明燈具;開關(guān):控制單個(gè)用電器;
各種用電器:是消耗電能的裝置。
2.家庭電路的連接:各種用電器都是并聯(lián)接入電路的,插座與燈座是并聯(lián)的,控制各用電器工作的開關(guān)與用電器是串聯(lián)的。
3.火線和零線:火線是“端線”的俗稱,零線是與大地相連通的。
4.試電筆。作用:判斷零線和火線。氖管發(fā)紅光說明接觸的導(dǎo)線是火線或接觸點(diǎn)是與火線連通的。
使用:手拿筆體,拇指接觸筆尾金屬體,筆尖金屬體與進(jìn)戶線的一根接觸。手指千萬不能碰到筆尖金屬體。
⑴試電筆接觸火線時(shí),如果觀察不到氖管發(fā)光,原因可能是:試電筆氖管已壞或手沒有接觸筆尾金屬體或火線斷路;⑵檢修電路時(shí),若燈泡不亮,火、零線都能使試電筆氖管發(fā)光,可能的原因是:火線完好,零線處有斷路,被測(cè)段零線通過用電器和火線構(gòu)成通路。
5.三線插頭和漏電保護(hù)器:三線插頭:火線(L)、零線(N)、地線(E)它與用電器的金屬外殼相連。
三線插座:火線、零線(左零右火)、地線它與室外的大地相連。把三線插頭插在三孔
插座里,在把用電部分連入電路的同時(shí),也把用電器的金屬外殼與大地連接了起來,萬一用電器的外殼與火線相連通而帶電,電流就會(huì)經(jīng)地線流入大地,從而保護(hù)人身安全。正常情況下,火線、地線間也有220V的電壓,而零線、地線間的電壓為0V。
6.漏電保護(hù)器(多與總開關(guān)組合在一起形成漏觸電保護(hù)開關(guān)):如果站在地上的人不小心接觸了火線,電流經(jīng)過人體流入大地,這是總開關(guān)上的“漏電保護(hù)器”就要起作用了,它會(huì)迅速的切斷電流,對(duì)人體起到保護(hù)作用。7.兩種類型的觸電:⑴同時(shí)接觸火線與零線;⑵同時(shí)接觸火線與大地。
安全電壓:不高于36V。動(dòng)力電路電壓380V,家庭電路電壓220V都超出了安全電壓。
安全用電原則:(不接觸低壓帶電體,不靠近高壓帶電體),不弄濕用電器;不損壞電器設(shè)備中的絕緣體。
物理量、物理定律與定義式、物理規(guī)律、串并聯(lián)電路特點(diǎn)總結(jié)
電學(xué)中涉及到的物理量:電流I、電壓U、電阻R、電功率P、電能W、電熱Q※歐姆定律:內(nèi)容P26歐姆定律:數(shù)學(xué)表達(dá)式:I=U/R
2※焦耳定律:內(nèi)容P49焦耳定律:數(shù)學(xué)表達(dá)式:Q=IRt
22※電功率定義式:P=W/t;計(jì)算式:P=UI電熱功率:P=Q/t=UI=IR=U/R※電能的計(jì)算:W=Pt=UIt(電流的做功與消耗的電能是等值的)
22對(duì)于純電阻電路:Q=W=UIt=IRt=Ut/R對(duì)于非純電阻電路:(通過電流做功)電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和其它形式的能W≠Q(mào)且W>Q,這種情況
2下,電能只能用W=UIt來計(jì)算,電熱只能用Q=IRt來計(jì)算。
※串聯(lián)電路的基本特點(diǎn)與規(guī)律:電流:文字表述:電流處處相等,數(shù)學(xué)表述:I=I1=I2==In
電壓:文字表述:總電壓等于各部分電壓之和,數(shù)學(xué)表述:U=U1+U2++Un電阻:文字表述:總電阻等于各部分電阻之和,數(shù)學(xué)表述:R=R1+R2++Rn電功率:總功率等于各部電路消耗的電功率之和,即P=P1+P2++Pn電能:總電能等于各部電路消耗的電能之和,即W=W1+W2++Wn熱能:總電熱等于各部電路產(chǎn)生的電熱之和,即Q=Q1+Q2++Qn分壓規(guī)律:各部分電路兩端的電壓與其電阻成正比,即U1∶U2=R1∶R2功率分配規(guī)律:各部分電路消耗的電功率與其電阻成正比,即:P1∶P2=R1∶R2
※并聯(lián)電路的基本特點(diǎn)與規(guī)律:電流:文字表述:干路電流等于各支路中電流之和,數(shù)學(xué)表述:I=I1+I2++In
電壓:文字表述:各支路兩端的電壓都相等,數(shù)學(xué)表述:U=U1=U2==Un電阻:總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻倒數(shù)之和,1/R=1/R1+1/R2++1/Rn電能:總電能等于各支路消耗的電能之和,即W=W1+W2++Wn熱能:總電熱等于各支路產(chǎn)生的電熱之和,即Q=Q1+Q2++Qn電功率:總功率等于各支路消耗的電功率之和,即P=P1+P2++Pn分流規(guī)律:流過各支路的電流與其電阻成反比,I1∶I2=R2∶R1功率分配規(guī)律:各支路消耗的電功率與其電阻成反比,即P1∶P2=R2∶R1
※由上述可知:用電器無論串聯(lián)還是并聯(lián),總電能、電功率、電熱的計(jì)算公式是相同的。電能、電熱的分配規(guī)律與電
功率的分配規(guī)律相同。
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物理量、物理定律與定義式、物理規(guī)律、串并聯(lián)電路特點(diǎn)總結(jié)
電學(xué)中涉及到的物理量:電流I、電壓U、電阻R、電功率P、電能W、電熱Q※歐姆定律:內(nèi)容P26歐姆定律:數(shù)學(xué)表達(dá)式:I=U/R
2※焦耳定律:內(nèi)容P49焦耳定律:數(shù)學(xué)表達(dá)式:Q=IRt
22※電功率定義式:P=W/t;計(jì)算式:P=UI電熱功率:P=Q/t=UI=IR=U/R※電能的計(jì)算:W=Pt=UIt(電流的做功與消耗的電能是等值的)
22對(duì)于純電阻電路:Q=W=UIt=IRt=Ut/R對(duì)于非純電阻電路:(通過電流做功)電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和其它形式的能W≠Q(mào)且W>Q,這種情況
2下,電能只能用W=UIt來計(jì)算,電熱只能用Q=IRt來計(jì)算。
※串聯(lián)電路的基本特點(diǎn)與規(guī)律:電流:文字表述:電流處處相等,數(shù)學(xué)表述:I=I1=I2=…=In
電壓:文字表述:總電壓等于各部分電壓之和,數(shù)學(xué)表述:U=U1+U2+…+Un電阻:文字表述:總電阻等于各部分電阻之和,數(shù)學(xué)表述:R=R1+R2+…+Rn電功率:總功率等于各部電路消耗的電功率之和,即P=P1+P2+…+Pn電能:總電能等于各部電路消耗的電能之和,即W=W1+W2+…+Wn熱能:總電熱等于各部電路產(chǎn)生的電熱之和,即Q=Q1+Q2+…+Qn分壓規(guī)律:各部分電路兩端的電壓與其電阻成正比,即U1∶U2=R1∶R2功率分配規(guī)律:各部分電路消耗的電功率與其電阻成正比,即:P1∶P2=R1∶R2
※并聯(lián)電路的基本特點(diǎn)與規(guī)律:電流:文字表述:干路電流等于各支路中電流之和,數(shù)學(xué)表述:I=I1+I2+…+In
電壓:文字表述:各支路兩端的電壓都相等,數(shù)學(xué)表述:U=U1=U2=…=Un電阻:總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻倒數(shù)之和,1/R=1/R1+1/R2+…+1/Rn電能:總電能等于各支路消耗的電能之和,即W=W1+W2+…+Wn熱能:總電熱等于各支路產(chǎn)生的電熱之和,即Q=Q1+Q2+…+Qn電功率:總功率等于各支路消耗的電功率之和,即P=P1+P2+…+Pn分流規(guī)律:流過各支路的電流與其電阻成反比,I1∶I2=R2∶R1功率分配規(guī)律:各支路消耗的電功率與其電阻成反比,即P1∶P2=R2∶R1
※由上述可知:用電器無論串聯(lián)還是并聯(lián),總電能、電功率、電熱的計(jì)算公式是相同的。電能、電熱的分配規(guī)律與電
功率的分配規(guī)律相同。
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