第十五章电功和电热 知识点总结2023－2024学年苏科版九年级物理 全一册

第十五章 电功和电热 一、电功（电流通过导体做功是，一定有一部分电能转化为内能） 1.定义：电流所做的功叫电功。电流所做的功与电路中消耗的电能相等。 计算公式：W= UIt =Pt（适用于所有电路）；电功的单位是焦耳（J） 1J=1V·A·S 总功：W= W1+W2+…Wn。 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。 3.测量电功：度（kw·h）。1度=1千瓦时=1 kW·h=3.6×106J。即功率1kw用电器工作1h消耗的电能 电能表：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。 右图电能表参数：电能表适用额定电压220V；能满足测量准确要求，且能长期正常运行的最大电流为60A； 电能表常数：每消耗1kw·h电能，电能表指示灯闪烁1200次 验证性实验：比较两个灯泡的亮暗，串联时电流相同，比较电压对灯泡亮度的影响；并联电压相同，比较电流对灯泡亮度的影响。 总结：相同时间内，电流做功越多，灯泡越亮 （即实际功率越大，灯泡越亮） 二、电功率 1.定义：电流单位时间内所做的功。物理意义：表示电流做功快慢的物理量。 计算公式：P=W/t=UI（适用于所有电路）。 单位是瓦特（W），常用单位：千瓦（kW）。1 kW=103W，1W=103mW 2.额定功率和实际功率：（正常工作=在额定工况下工作，额定电压、额定电流、额定电压） （1）额定电压：用电器正常工作时的电压。 （2）额定功率：用电器在额定电压下的功率。P额=U额I额 例：某灯泡上标有“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。 若“正常发光”可知：该灯额定电压为220V，额定功率25W，额定电流I=P/U ，灯丝阻值R＝U/I。 3.实验：测量小灯泡的额定功率： 原理：P=UI。测量工具：电压表，电流表。 滑动变阻器的作用：改变电灯两端的电压。 结论：若U实>U额，则P实>P额；若U实=U额，则P实=P额；若U实<U额，则P实<P额。 灯泡的亮度取决于它的实际功率，实际功率越大，电流做功越快，灯泡越亮。 注意：电源电压高于灯泡的额定电压。②滑动变阻器：接入电路时要调到最大值； 例：灯L1“220V 100W”， 灯L2“220V 25W” ；相比较而言，L1灯丝粗短 ，L2灯丝细长 三、电热器 电流的热效应（导体中有电流通过时会发热，将电能转化为内能的现象） 1.实验：探究影响电流热效应的因素（控制变量法、转换法） 实验时根据煤油温度变化量判断电流通过电阻丝产生电热多少（转换法）。 采用煤油原因：煤油比热容小，在相同条件下吸热温度升高的快 a、两套装置串联在一起，电流相同，通电相同时间后可以探究当电流与通电时间相同时，电阻大小对电流热效应的影响； b、去除乙，只用甲时，通过调整滑动变阻器，改变电流，通电相同时间，就可以探究当电阻与通电时间相同时，电流大小对电流热效应的影响； 结论：电阻越大，电流越大，通电时间越长，电流热效应越明显。 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，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。 计算公式：Q=I2Rt (适用于所有电路)。对于纯电阻电路（电热器，电能全部转化为内能）可推导出： Q=W= Pt =UIt=U2t/R P=UI=I2R=U2/R 串联电路常用：Q=I2Rt Q1:Q2=R1:R2 并联电路常用：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，Q总= Q1+Q2+…+Qn。 对于非纯电阻电路（如电动机）：Q（电热）<W（电流做的总功，因为电流做的功还转化为其它形式的能）。 3.电热器：利用电流的热效应而制成的发热设备。如：电热水器、电熨斗、电烙铁、电炉等。（即所谓的纯电阻电路） 四、家庭电路与安全用电 1.家庭电路的基本组成：进户线（火线和零线）、电能表、总开关、熔断器、开关、插座、用电器等。 各用电器是并联的，控制用电器的开关与用电器是串联的。 火线带电，零线不带电 火线和零线电压是220V，火线和地线之间电压是220V；正常情况下，零线和地线之间电压为0V 。 2、 测电笔 使用测电笔时火线、测电笔、人、大地形成通路，但有高电阻，电流极小，所以安全 使用方法：手接触笔尾金属体，笔尖金属体接触插孔内金属片，观察氖管是否发光。 例：测电笔接触火线时，如果观察不到氖管发光，产生这种现象的原因可能是： a、测电笔氖管已坏；b、手没有接触笔尾金属体；c、火线断路。 ( 双控开关 )例：某次检修电路时，发现灯泡不亮，火线零线都能使测电笔发光，可