内容正文:
第18章 电功率
一、电能 电功
电能
符号是 W ;国际单位是 焦耳 ;常用单位有 千瓦时kwh 、 度 ;
其换算关系是 1度=1kwh=3.6×106J 。电功与电能的关系:电功就是消耗的电能。
能量转化
用电器消耗电能的过程实质是 电 能转化为 其他形式的 能的过程。
计算公式
W= PT = UIT (适用所有电路);W= (纯电阻)= I2RT (纯电阻)
电
能
的
测
量
↓
电
能
表
作用
电能表:测量用电器某一段时间内 消耗电能 多少的仪器。读数时最末一位为小数,如: 0.2 kW·h 3287.5 kW·h
★:求某一月消耗的的电能时,要用月末读数减去月初读数。
参数
意义
220V :表示这个电能表应该在 220V 的电路中使用。★220v不是额定电压
10(20)A :表示这个电能表的标定电流为 10A ,额定最大电流为 20A 。
★:电路允许消耗的最大功率为: 4400W
50Hz :表示电能表在 频率 为50Hz的交流电路中使用。
2500r/(kW·h):表示接在这个电能表上的用电器每消耗1 kW·h的电能,电能表的转盘转过2500转(圈)。(此圈数通常可用N表示)
电功率测定
方法:测量出某段时间t内电能表转过的圈数n,根据公式:×1kwh,求出实际消耗的电能,再根据公式:计算出电路电功率。
二、电功率
意义
表示消耗电能(或电流做功)的 快慢 ,用符号 P 表示。不可以用来衡量电流做功的 多少 。如:60W的用电器比40W的用电器做功 快 ,但不一定做功 多 。
单位
国际单位: W ,常用单位: kw ,其换算关系为 1kw=1000w 。
公式
P= = UI (适用所有电路) P= I2R (纯电阻)= (纯电阻)
额定值与实际值
额定电压
用电器 正常工作 时的电压
额定电压: 220V
额定功率: 100W
指出你知道的信息:
额定功率
用电器 额定电压 下的功率
实际电压
用电器 实际工作 时的电压
实际功率
用电器 实际电压 下的功率
几项关系
1、U实 = U额时,P实=P额 2、正常工作时则U实 = U额
★:对于任一电阻上的UPI变化关系:(同向变化)
U I P R
定值电阻
不变
小灯泡
重要推论:;
三、伏安法测量小灯泡的功率
测量原理
P= UI
实验电路
请按电路图连接好实物图,已知小灯泡电阻约为6Ω,要求滑片左移时,灯泡亮度变亮。
测量过程
至少做三次实验:分别在低于额定电压、额定电压、约1.2倍额定电压的情况下测功率
做完低于额定电压实验后,接着做等于额定电压,滑片应该向 左 移。
★:若电源三节干电池,小灯泡“1.5V 0.25W”,现有R1:0.6A 15Ω,R2:1A 50Ω两个滑动变阻器可选,请问应该选哪一个? R2
实验结论
★电路中,用电器两端的电压不同,电功率就 不同 ,且小灯泡两端的电压越高,实际功率越 大 ,灯泡亮度越 亮 。由此可知,比较灯泡的亮度就是比较 灯泡实际功率的大小 。
★:1. 滑动变阻器在此实验中的主要作用是 改变小灯泡两端电压 ;
2. 此实验多次实验的目的是: 避免偶然性,寻找普遍规律 ; 3.电功率不能取平均值
四、焦耳定律
电流热效应
电流通过导体时 电 能转化为 内 能的现象叫做电流的热效应。
实验探究
课题:电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关
实验猜想
1、电流通过导体产生的热量跟 电阻 有关
2、电流通过导体产生热量跟 电流 有关
探究方法
此实验用到的探究方法有 控制变量法 和 转换法 。其中导体产生热量的多少是通过比较U型管中液面的高度得出的,这里应用到了 转换 法。
实验
装置
实验
设计
控制 电流 相同,使 电阻 不同,加热相同时间,比较 U形管中液面的高度
控制 电阻 相同,使 电流 不同,加热相同时间,比较 U形管中液面的高度
★:U型管液面高度差没有变化或变化不明显的原因:气密性不好(漏气)
实验
结论
在电流、通电时间相同的情况下,电阻越 大 ,产生的热量越 多 。
在电阻、通电时间相同的情况下,电流越 大 ,产生的热量越 多 。
电热公式
Q= I2RT ,当电流做功全部转化为内能时:Q=W
纯电阻电路:把所有电能转化为 内能,欧姆定律只适用于纯电阻电路
电热的利
用和预防
1、工作原理:利用电流的 热 效应。
2、电热器主要组成:发热体是由电阻率 大 、熔点 高 的合金丝做成的。
3、有效利用:电炉、电饭锅、电热毯等。
有害预防:电风扇、电视机、电脑等(措施:安装通风窗、散热片、排风扇等)。
符号
国际单位
常用单位
换算关系
电功
W
J
kw·h
1kw·h=3.6×106J
电功率
P
w
kw
1kw=1000w
欧姆定律: 变形公式: 、
类型
电阻串联
电阻并联
电路图
电压规律
U=U1+U2
U=U1=U2
电流规律
I=I1=I2
I=I1+I2
电阻规律
R=R1+R2
比例关系
2个电阻在同一状态下
1个电阻在不同状态下
电功
,,; ,
(适用于所有电路) (适用于纯电阻电路)
电功率
,,; ,
(适用于所有电路) (适用于纯电阻电路)
电能表
(特别注意单位)
电热
,,(适用于所有电路)
(适用于纯电阻电路)
重要约定
导体电阻不变 电源电压不变 导线电阻为零 灯泡工作时要考虑温度影响(说明除外)
电流表电阻为零(近似短路) 电压表电阻无穷大(近似断路)
★★★ 电学重要公式
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