《电功和电热》知识总结

九年级物理《电功和电热》知识梳理

知识总结：

1．电功

A. 基本概念和公式

a ．定义：物理学中，当电能转化为其他形式能时，我们就说做了电功(俗称电流做功)．

b ．物理意义：电功是量度电能转化为其他形式能的多少的物理量．

c ．计算公式：

i ．普遍适用的公式： w=UIt=U Ω(Ω为电荷)

ii ．仅适用于纯电阻性电路的公式： Rt I W 2

= t R U W 2

= 说明：把电能全部转化为内能的用电器叫做纯电阻性用电器，如电炉、白炽灯等，连接纯电阻性用电器的电路叫做纯电阻性电路；把电能的绝大部分转化为内能以外的其他形式能的用电器叫做非纯电阻性用电器，如电动机、电铃、充电器等，连接非纯电阻性用电器的电路叫做非纯电阻性电路．

d ．单位：

在国际单位制中，电功的单位是焦耳(J)． 111J V A s V C =⋅⋅=⋅

实用单位是千瓦时(kW ·h)． J h kw 6106.31⨯=⋅

B 电能表

用来测量电路消耗电能(即电功)的仪表叫做电能表．

a ．主要技术参数

i ．“电压”表示电能表适用的额定电压．额定电压是指用电器或电学仪表正常工作时的电压．

ii ．“电流规格”表示电能表持续工作时的最大电流，括号里的数字表示允许在短时间内通过电能表的最大电流．

iii ．“每千瓦时转数”表示用电1 kW ·h 电能表转盘转动的圈数．现在，电子式单相电能表已经开始使用，其重要参数imp ／(kW ·h)表示用电l kW ·h 耗电指示灯闪烁的次数，如：6400 imp ／(kW ．h)．

b ．用电能表测量电功

i ．直接测量：电能表计数器上前后两次读数之差．

ii ．间接测量：先数出转盘转过的转数，再利用电功与转数成正比计算电功．

2．电功率

A 基本概念和公式

a. 物理意义：

电功率是反映用电器消耗电能(即电流做功)快慢的物理量．

b ．定义：

用电器单位时间里消耗的电能叫做电功率．

c. 计算公式：

i ．普遍适用的公式： .W p UI t

== ii ．仅适用于纯电阻性电路的公式： R I p 2= R

U p 2

= d. 单位：

在S1中，电功率的基本单位是瓦特(W)，另外还有千瓦(kw)和毫瓦(mW)，换算关系为：

W kw 3101= mW W 3101=

e.用电器的额定功率和实际功率

用电器在额定电压下的功率叫做额定功率，用电器在实际电压下的功率叫做实际功率． 当U 实=U 额时，P 实=P 额．

使用用电器时，加在其两端的电压一般不能超过额定电压，否则会造成用电器实际功率超过额定功率，用电器会因为过热而烧毁．

推论：对于纯电阻性的用电器，若不考虑温度对其电阻的影响，则 22()()1s s s e e e p U I p U == 用电器的铭牌上标有额定电压和额定功率．

灯泡的亮度取决于其实际功率的大小，实际功率越大，灯泡越亮．

B ．用电能表测量用电器的电功率

a ．仅让待测功率的用电器单独工作，用电能表，测出电功w ，用秒表测出时问t ，则P=W/t ．

b ．先后让已知功率为P 0的用电器和待测功率的用电器工作相同的时间，分别数出电能表转盘转过的转数n 0和n ，由 000

00,,w w P W n t P p p w n ===⋅=即 ⋅=00p n n p c ．先后让已知功率为P 0的用电器和待测功率的用电器工作一段时间，使它们在工作时间内电能表转盘转过的转数相同，用秒表分别测出它们工作的时间t 0和t ，由

0000,t

w p t pt p P t ===⋅

3．电热

由于导体具有电阻，所以当有电流通过时，导体会发热，将电能转化为内能，这种现象称为电流的热效应．

A. 焦耳定律和公式

乱内容：电流流过某段导体时产生的热量，跟通过这段导体的电流的平方成正比，跟这段导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比．

b ．公式：

i ．普遍适用的公式： .12Rt Q = ii ．仅适用于纯电阻性电路的公式：UIt Q = t R

U Q 2

= pt Q =(P 为电功率) c ．单位： 在国际单位制中，电热的单位是焦耳(J)．

d ．电热Ω与电功W 大小的关系：

对于纯电阻性用电器Ω=W

对于非纯电阻性用电器Ω

B 电热的利用和防止

a ．电热器

利用电流做功将电能转化为内能的装置，统称为电热器。如电炉、电烙铁、电暖器、电热毯、电熨斗、电水壶、“热得快”、电饭煲、饮水机、电热油汀等．

i ．原理：电流的热效应．

ii ．主要部件：发热体和绝缘部分．

发热体是用电阻率大、熔点高的合金丝制成的，它的作用是让电流通过它时产生热量，它绕在绝缘材料上，绝缘部分的作用是将发热体与电热器的外壳隔绝起来，防止漏电． iii ．优点：电热器具有清洁卫生、没有环境污染、热效率高、且可以方便地控制和调节温度等优点．

用电器长期不用时，必须隔一段时间通一次电，以便其中含有电阻的元件通电发热来驱除电器中的潮气，以免元件发生锈蚀和霉变．

b ．防止电热造成危害

使用电器时，电流过大或通电时间过长都可能造成危害，如烧坏电器、使导线绝缘皮老化引起火灾，且造成大量电能损失．防止电热危害的主要措施是加快散热，如在电器上设置

散热孔、散热片或在发热部分安装电扇．

4．有关电功、电功率和电热的若干推论

A. 若不考虑温度对纯电阻阻值的影响，则在不1同的状态下，对于某一纯电阻有：

22)1()('

='='I U U p P

在某一过程中，对于某一纯电阻有： Ω=W=Pt(Ω为电热)

B ．在同一电路中，不论几个用电器以什么方式相连接：12n P p p p =+++

12...n W W W W =+++

12n Q Q Q Q =+++

说明：在运用电功、电功率、电热的任何一个公式时，都要注意公式中各个量的同时性和对应性，都要注意公式中各个量单位的统一．

5．安全用电

安全用电主要包括设备安全与人身安全两方面．

A. 家庭电路的组成和安装

部分家庭电路图：

由图可知，家庭电路主要由进入家庭的进户线(电源线)、电能表、闸刀开关、熔断器、开关、插座、用电器等组成．考虑到用电安全，一般还接有地线．

安装家庭电路的准则——安全．

a. 进户线

进户线由火线和零线构成，零线与大地之间没有电压，火线与零线之间的电压为220 V ，火线和零线构成家庭电路的电源．

常用测电笔来辨别火线和零线．用手接触笔尾金属体，笔尖接触电线(或与电线连通的导体)，氖管发光，表明接触的是火线，氖管不发光，表明接触的是零线．

b ．电能表

电能表是测量和记录一段时间里消耗电能的仪表．选用原则是：电能表铭牌上的标定电流应等于或略大于所有家庭用电器的额定电流之和．电能表串联在家庭电路的干路中。