【知识点】人教版消耗电能的过程及注意事项！

第8章电力审查大纲

一、能源

1、电能：使用电器工作的过程，就是将电能转化为其他形式能量的过程，所消耗的电能的多少，又转化为其他形式的能量。单位为焦耳，常用单位为kW·h，1kW·h=3.6×106J。

2、电功：电流做的功。使用电器消耗电能的过程就是电流做功的过程。电流做的功越多，电器消耗的能量也一样多。电流做功的多少与电路两端的电压、电流的大小、通电时间的长短有关。电流在电路上所做的功与电路两端的电流、电路中的电流和通电时间成正比，即W=UIt。

电能计算公式：W=Pt=UIt。推导公式：W=I2Rt=U2t/R，（仅适用于纯电阻电路）； W=昆士兰大学。

电力单位：J，kW·h。

3、电能表：电能表是一种测量电能的仪表，即测量电器在一段时间内消耗了多少电能的仪表。

电能表的读数方法：电能表表盘上某段时间前后两次读数之差即为该段时间消耗的电能，单位为kW ·H。表盘上最右边的数字是小数点后的数字。

二、电力：

1、电力的物理意义：表示电器消耗电能（电流做功）多快的物理量。

2、定义：电器在单位时间内消耗的电能。或电流单位时间内所做的功。

3、单位：瓦特（W），常用单位为kW。

4、公式：P=W/t=UI。 P=W/t可用于计算电功率，也可用于计算其他功率。它是计算功率的通用公式。 P=UI只能用来计算电功率，代入欧姆定律I=U/R，还可以得到P=U2/R、P=I2R等推导公式。

注意：P=UI 是一个普遍适用的计算电功率的公式。在纯电阻电路中，可以用P=UI、P=U2/R、P=I2R来计算电功率；而在非纯电阻电路中，电功率只能用P=UI计算。

5、额定功率：

①额定电压：电器正常工作时的电压。

②额定功率：电器在额定电压下工作时的功率。即电器铭牌上标注的电器功率。

③额定电流：电器在额定电压下正常工作时的电流。电器铭牌上标示的电流值为电器的额定电流。

④实际电压：电器实际工作时施加在电器两端的电压。

⑤实际功率：施加在电器上的实际电压所对应的功率。

8实际功率与额定功率的关系：

如果U>U量，则P>P量串联和并联的电功率，电器不能正常工作，严重时会影响电器的使用寿命，甚至烧坏电器。

如果U real = U amount，则P real = P amount，电器正常工作。

如果 U 是实数，则 P 是实数

呃，设备工作不正常。

注意：灯泡的亮度由其实际功率决定。

9、测量电功率的几种方法

⑴根据公式P=UI，用电压表和电流表分别测量电器的电压和电流，即可得到电器的功率。

2 根据公式P=W/t，用电能表测量家用电路中一定时间段内电器所消耗的电能，用停电表测量相应的时间，然后用公式P=W/t计算出电器的功率。

3 如果只有电压表而没有电流表，则需要在电器上串联一个已知阻值的电阻R0。

①如图1所示，用电压表测量R0不同意见的电压U0，通过电阻R0可以知道电流I0=U0/R0，根据串联电路的特性，通过电器R的I与通过电阻R0的电流I0相等，即I=I0，则可利用公式P=UI得到电器的功率。

②如图2所示，用电压表测量R上不同意见的电压U1和电路总电压U，通过R0=(U-U1）/R0，可以知道电流I0，根据串联电路的电器特性，I=I0，然后用公式P=U1I得到电器的功率。

⑷如果只有电流表而没有电压表，则需要在电器上并联一个已知阻值的电阻R0。

①如图3所示，用电流表分别测量通过R和R0的电流I和I0，则可以知道电阻R0两端的电压U0=I0R0，根据并联电路的特性，用电器和电阻两端的电压相等，即U=U0，则用公式P=UI可以得到电器的功率。

②如图4所示，用电流表分别测量电路的总电流I和R支路的电流I1。根据并联电路的特点和欧姆定律，电压U'=(I-I1）R0，根据并联电路的特点，电器两端电压与电阻相等，即U=U'，则可以使用公式P=UI1计算出电器的功率。

10、使用电器铭牌查找正常工作时的功率、电阻和电流

①如果已知U量和I量，则P量=U量和I量； R=U量/I量 ②如果U量和P量已知，则I量=P量/U量； R=U量2 /P量

三、测量一个小灯泡的电量。

1、实验目的：测量小灯泡在不同电压下的额定功率和电功率。

2、实验原理：根据电功率P=UI的公式，可以通过测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流来计算小灯泡的电功率。小灯泡。

3、实验电路图：

4、实验设备：一个电源、一个小灯泡、一个电流表、一个电压表、一个开关、一个滑动变阻器和一些电线。

5、实验步骤： ①按照电路图连接电路。 ②合上开关，调整滑动变阻器，让小灯泡两端的电压达到其额定电压，记录此时电流表的读数。并观察小灯泡的亮度。 ③调整滑动变阻器，使灯泡两端电压低于或略高于其额定电压，观察灯泡亮度，记下电流表读数两次。

④用公式P=UI计算不低于额定电压的灯泡额定电功率的实际功率。

6、实验结果：测量小灯泡的额定功率，得出耗电越大，小灯泡越亮的规律。灯泡的亮度取决于它在电路中消耗的实际功率。

说明：测量电阻的“伏安法”和测量小灯泡电功率的“伏安法”都使用滑动变阻器来改变电路的电流和某些电路两端的电压，但前者是用于多个测量取平均值 使测量更准确，后者是使小灯泡两端的电压低于、等于和高于其额定电压来观察和比较小灯泡在三种情况下的亮度，从相对暗淡到普通光到超亮。

四、电和热

1 电流的热效应：电流通过导体时电能转化为热能的现象。

2、电流产生的热量与电阻的关系：当电流和通电时间相同时，导体的电阻越大，电流产生的热量越多。当电阻和通电时间不变时，电流越大，电流产生的热量越多。

3、焦耳定律：

①内容：电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比。 ②公式：Q =I2Rt③对于任何电路，都可以用Q =I2Rt来计算。在纯电阻电路中 Q=W=Pt=UIt=U2t/R=I2Rt。串并联电路释放的总热量Q=Q1+Q2+…+Qn。

焦耳定律与电功的关系：在纯电阻电路中W=Q，说明电流所做的功全部转化为电阻的内能；在非纯电阻电路中，W>Q，说明电流所做的功只有一部分转化为内能，另一部分电能转化为其他形式的能量。计算非纯电阻电路通过导体转化为内能的部分，只能用Q=I2Rt

4、电热功率计算：P热=I2R，电能转化为热时的热功率，即电流通过导体时产生的热功率与平方成正比导体中的电流与导体的电阻成正比。

5、电热的利用——电热器：电热器的主要部件是发热体，由高电阻率、高熔点的合金制成。电加热的优点：清洁卫生、无环境污染、热效率高、温度易于控制和调节。

6、电热的预防：电热会因电器的高温而影响电器的工作、使用寿命甚至损坏。电脑、电视、电机等许多电器都有冷却装置，防止电热损坏。

五、电力与安全用电

1、电流I与电器的电功率P的关系：I=P/U。家庭电路中的电压是恒定的，电器的电功率越大，电路中的电流就越大。为防止同时使用的电器总功率过大，如需加大功率电器，应先计算加电器后电路的电流，看是否电路总电流超过电源电路和电能表允许的最大电流。 .

3、家庭电路电流过大的原因：过载，即电器总功率过大；短路。

4、保险丝：保险丝采用低熔点、高电阻率的铅锑合金制成。电流过大时，根据P=I2R，电流对熔断器的加热功率大，熔断器温度升高，达到熔点而熔断，切断电路，保护安全电路。

保险丝越粗，额定电流和熔断电流越高。选择熔断器时，其额定电流应等于或略大于电路的额定电流。太粗的保险丝不能起到保险作用，太细的保险丝在接入电路时不能正常工作。切勿使用铜线或铁线代替保险丝。

5、测试笔：

①功能：识别火线和零线

②使用方法：当用手触摸笔尾的金属体，笔尖的金属体接触到电线或与电线相连的导体时，如果氖管发光，则表示接触是火线。

③判断简单电路故障的方法：当电路发生故障时，电器一般不能工作。用测试笔检查插座。如果两个孔中的金属片和测试笔尖的金属都使氖管发光，则说明主电路中的中性线开路；如果两个孔在接触时不能使氖管发光，则表明火线开路。

六、串并联电路的特点

串联电路

并联电路

电路图

当前

I=I1=I2=…=In 处处的电流相等

主电路电流等于支路电流之和串联和并联的电功率，I=I1+I2+I3+…+In。电流分布：通过各支路的电流与支路上的电阻成反比，即：

I1:I2=R2:R1

电压

电路上的总电压等于电路各个部分的电压之和。即：U=U1+U2+…+Un。电压分布：施加在每个导体上的电压与导体的电阻成正比，即

U1:U2=R1:R2

两端的电压等于各支路的电压。即：U=U1=U2=Un。

电阻

总电阻等于串联导体电阻之和，即：R=R1+R2+…+Rn

总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和，即：1/R=1/R1+1/R2+…+1/R

电功（无论是串联电路还是并联电路，电流做的总功等于电器各部分电流做的功之和。即：W总= W1+W2）

流过每个电阻的电流所做的功与它们的电阻成正比。

即：W1:W2=R1:R2

流过每个电阻的电流所做的功与它们的电阻成反比。

即：W1:W2=R2:R1

电功率（无论是串联电路还是并联电路，总功率等于各电器功率之和。

即：P总=P1+P2)

每个电器的电功率与其电阻成正比。

即：P1:P2=R1:R2

每个电器的电功率与其电阻成反比。

即：P1:P2=R2:R1

电热（无论是串联电路还是并联电路，电流产生的总热量等于电流通过电器各部分产生的热量之和。即：Q总= Q1+Q2）

电流通过每个电器产生的热量与它们的电阻成正比。即：Q1:Q2=R1:R2

流过每个电器的电流所产生的热量与其电阻成反比。即：Q1:Q2=R2:R1