第十八章 电功率 知识清单-2025-2026学年物理人教版九年级全一册
2025-07-26
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 复习与提高 |
| 类型 | 学案-知识清单 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 594 KB |
| 发布时间 | 2025-07-26 |
| 更新时间 | 2025-07-26 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-26 |
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| 价格 | 0.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第十八章 电功率
第1节 电能 电功
知识点1 电能
1.电能
火力、水力、风力发电厂以及各种各样的电池,它们把不同形式的能转化为 ,供人们使用。
在物理学中,常用的能量单位是 。“度”是电能的单位,它的学名叫 ,符号是 。
1 kW·h=1×103 W×3 600 s= J。
2.电能的计量
(1)认识电能表:电能表(也叫电度表)是用来计量用电器在一段时间内消耗 多少的仪表。
(2)计量方法
计量一段时间内消耗的电能,必须记录这段时间起始和结束时电能表上计数器的示数。前后两次示数之 ,就是这段时间内用电的度数。
【拓展】
转盘转动的实际转数n和消耗的电能W之间的关系:①根据电能表转盘转过的转数n计算消耗的电能,如电能表表盘标有N r/(kW·h),则转盘转过n转消耗的电能W= kW·h;②根据消耗的电能W,计算电能表转盘转过的转数n,n=NW。
知识点2 电功
1.电功
(1)定义:电流所做的功叫电功。
(2)实质:电流做功的过程就是电能转化为其他形式的能的过程。
(3)电功和电能的关系:电功是电能转化为其他形式的能的量度,电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能。
2.电功的计算
基本公式
基本公式为W=UIt,其中U表示某段电路两端的电压,单位是V;I表示通过该电路的电流,单位是A;t表示通电时间,单位是s;W表示电流在通电时间内,在该段电路上所做的功,单位是J
推导公式
将I=代入W=UIt可得,W=;
将U=IR代入W=UIt可得,W=I2Rt
适用条件
W=UIt是普遍适用的公式,W=和W=I2Rt只适用于纯电阻电路
3.影响电功的因素:电流做功的多少跟 的大小、 的高低、 的长短都有关系。加在用电器两端的电压越高、通过的电流越大、通电时间越长,电流做功越多。
第2节 电功率
第3节 跨学科实践:为家庭节约用电提建议
第1课时 认识电功率
知识点1 电功率
1.认识电功率
2.生活中常见用电器的电功率
下列用电器中,功率不到1 mW的是 ,功率约几十瓦的是 ,功率约几百瓦的是 ,功率超出1 kW的是 。家庭中电功率较大的用电器为热水器,电功率在1 000~3 000 W,即热式电热水器电功率可达6 000~10 000 W。
知识点2 电功率的计算
电功率的
计算公式
基本公式:P=UI,适用于所有电路
推导公式:P=I2R=,仅适用于纯电阻电路
电功率与用电
器电阻的关系
(适用于纯电阻电路)
串联电路:由P=I2R得,P1∶P2=R1∶R2
并联电路:由P=得,P1∶P2=R2∶R1
无论是串联电路还是并联电路,电路总功率等于各用电器实际功率之和
【拓展】 电功与电功率的区别及联系
物理量
比较项
电功
电功率
定义
电流通过导体或用电器所做的功
电功与时间之比
物理意义
描述电流做功多少的物理量
描述电流做功快慢的物理量
实质
电能转化成其他形式的能的过程,电流做了
多少功,就有多少电能转化成其他形式的能
电流通过导体或用电器时,每秒消耗电能的多少
单位
焦耳(J)、千瓦时(kW·h)
瓦特(W)、千瓦(kW)
计算公式
W=UIt,由此可以看出,电流做功的多少跟电压、电流和通电时间三个因素有关,是由它们三者的乘积决定的
P=UI,它表明电功率跟电压、电流两个因素有关,其大小由它们的乘积决定
测量方法
用电能表直接测量
测出用电器两端的电压及通过用电器的电流,然后利用公式P=UI求出电功率
联系
利用公式P=,可得出W=Pt
第2课时 额定功率及其综合
知识点1 额定电压 额定功率
1.额定电压、额定电流、额定功率、实际电压和实际功率
定义
说明
额定电压
用电器正常工作时的电压
用电器上标明的电压值就是额定电压,通常用U额表示
额定电流
用电器在额定电压下正常工作时的电流
用电器上标明的电流值就是额定电流,通常用I额表示
额定功率
用电器在额定电压下正常工作时的电功率
用电器上标明的功率值就是额定功率,通常用P额表示
实际电压
用电器实际工作时的电压
与额定电压可能相等,也可能不相等,通常用U实表示
实际功率
用电器在实际电压下工作时的电功率
与额定功率可能相等,也可能不相等,通常用P实表示
2.用电器的电压和电功率关系
电压关系
功率关系
用电器工作情况
U实=U额
P实=P额
用电器正常工作
U实<U额
P实<P额
用电器不能正常工作
U实>U额
P实>P额
用电器不能正常工作,可能损坏用电器
3.额定功率和实际功率之间的区别和联系
额定功率
实际功率
区
别
概念
用电器在额定电压下的功率
用电器在实际电压下的功率
是否
变化
是确定不变的,一个用电器只有一个额定功率,不随实际电压的改变而变化
是不确定的,随实际电压的变化而变化
联系
当用电器两端的实际电压等于额定电压时,用电器的实际功率等于额定功率,即U实=U额时,P实=P额
4.串、并联电路中的电功率
甲 乙
(1)串联电路
①由图甲可得P1=U1I1,P2=U2I2,P=UI,因为在串联电路中I1=I2=I,U=U1+U2,所以P=UI=(U1+U2)I=U1I+U2I=P1+P2,即串联电路中的总功率等于各用电器的电功率之和。
②由图甲可得P1=R1,P2=R2,故P1∶P2=R1∶R2=R1∶R2。由P1=U1I1,P2=U2I2,得P1∶P2=U1I1∶U2I2=U1∶U2。即串联电路中电功率之比等于电阻之比(电压之比)。
(2)并联电路
①由图乙可得P1=U1I1,P2=U2I2,P=UI,因为在并联电路中I=I1+I2,U1=U2=U,所以P=UI=U(I1+I2)=UI1+UI2=P1+P2,即并联电路中的总功率等于各用电器的电功率之和。
②由图乙可得P1=,P2=,故P1∶P2==R2∶R1,即并联电路中,电功率之比等于电阻的反比。由P1=U1I1,P2=U2I2,得P1∶P2=U1I1∶U2I2=I1∶I2,即并联电路中,电功率之比等于电流之比。
知识点2 电功率的测量
1.电功率可以使用电力监测仪直接测量,还可以通过测量用电器两端的电压和通过用电器的电流,由电功率公式P=UI计算得出。
2.待测用电器的电功率表达式为P=,其中N表示用电器消耗1 kW·h的电能,电能表转盘转过的圈数;n为待测时间内转盘转动的圈数,t为待测用电器工作的时间。
【注意】 利用电能表测量电功率时,测量较大功率时,利用计数器读数计算;测量较小功率时,利用转盘转数计算。
【拓展】 测量小灯泡的电功率
1.伏安法测量小灯泡的电功率
设计目的
测量小灯泡的电功率及探究小灯泡的发光情况与小灯泡实际功率的关系
探究装置
测小灯泡电功率的器材:灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线若干
探究方法
(1)按电路图连接实物电路,将滑动变阻器的滑片滑到阻值 处
(2)检查无误后,闭合开关,移动滑片,使小灯泡在额定电压下发光,然后使小灯泡两端的电压约为额定电压的 倍,接下来使小灯泡两端的电压小于额定电压,每次都要观察小灯泡的亮度,并测出通过小灯泡的电流
(3)根据P=UI分别算出小灯泡的额定功率、电压为额定电压的1.2倍时的实际功率、电压低于额定电压时的实际功率
分析论证
滑动变阻器的作用:改变小灯泡两端的 、
探究结论
灯泡的亮度由 功率决定。灯泡的 功率越 ,灯泡越亮
2.单表测电功率的方法
利用一只电流表(或电压表)和一个定值电阻组合,可测量小灯泡的额定功率,其思路如下:
3.类型总结
类型
实验器材
电路设计
实验步骤
表达式
伏欧法
电源、开关、小灯泡、定值电阻R、电压表、滑动变阻器、导线
(1)只闭合开关S2,移动滑片P,使电压表的示数为U0
(2)断开开关S2、闭合开关S1,保持滑片不动,记下电压表的示数U
P=U0
(1)开关S掷向2,移动滑片P,使电压表的示数为I0R
(2)开关S掷向1,保持滑片不动,记下电压表的示数U
P=(U-I0R)I0
安欧法
电源、开关、小灯泡、定值电阻R、电流表、滑动变阻器、导线
(1)只闭合开关S2,移动滑片P,使电流表的示数为
(2)断开开关S2,再闭合开关S1,保持滑片不动,记下电流表的示数I
P=U0
(1)开关S掷向1,移动滑片P,使电流表的示数为I0
(2)开关S掷向2,保持滑片不动,记下电流表的示数I
P=I0(I-I0)R
等效
替代
法
电源、开关、小灯泡、电阻箱、电压表(或电流表)、滑动变阻器、导线
小灯泡的额定
电压为U0
(1)开关S1闭合,移动滑片,使电压表示数为U0
(2)断开开关S1、闭合开关S2,保持滑片不动,调节电阻箱使电压表的示数仍为U0,读出电阻箱的阻值R
P=
小灯泡的额定
电流为I0
(1)开关S1闭合、S2断开,移动滑片使电流表的示数为I0
(2)断开开关S1、闭合开关S2,保持滑片不动,调节电阻箱使电流表的示数仍为I0,读出电阻箱的阻值R
P=R
知识点3 为家庭节约用电提建议
电能是生活中的重要能源,我们应注意节约用电,例如: 用电器的使用时间;选择 的用电器;合理使用照明等。
第4节 焦耳定律
第1课时 认识焦耳定律
知识点1 电流的热效应
1.现象探究:①电饭锅接通电源后,会产生热量用来加热食物;②电烤箱接通电源后,会产生热量用来烤制面包;③电热水器接通电源后,会产生热量用来给水加热;④电视机接通电源工作一段时间后,会产生热量;⑤电脑接通电源工作一段时间后,会产生热量。
2.现象分析:生活中,许多用电器通电后,都伴有热现象产生,电流在工作过程中消耗的电能转化成了内能。
3.探究结论:电流通过导体时电能转化成内能,这种现象叫电流的热效应。
知识点2 典型探究——探究电流热效应的影响因素
1.探究一——探究电流通过导体时产生热的多少跟电阻大小的关系
设计目的
探究电流通过导体时产生热的多少跟电阻大小的关系
探究装置
探究方法
两容器中的不同大小的电阻丝串联起来接到电源两端,通过两段电阻丝的电流 。通电一定时间后,比较两个U形管中 的变化(控制变量法和转换法)
探究结论
在 相同、 相同的情况下,电阻越大,这个电阻产生的热量越
2.探究二——探究电流通过导体时产生热的多少跟电流大小的关系
设计目的
探究电流通过导体时产生热的多少跟电流大小的关系
探究装置
探究思想:控制电阻相同,比较电流对热效应的影响
探究方法
两个密闭容器中的电阻一样大,在其中一个容器的外部,将一个电阻和这个容器内的电阻并联,因此通过两容器中电阻的电流 。在通电时间相同的情况下,观察两个U形管中 的变化
探究结论
在 相同、 相同的情况下,通过一个电阻的电流越大,这个电阻产生的热量越
第2课时 焦耳定律的应用
知识点1 焦耳定律
电流通过导体产生的热量跟电流的 成正比,跟导体的 成正比,跟 成正比。这个规律叫焦耳定律。公式: 。
Q——热量——焦耳(J);I——电流——安培(A);R——电阻——欧姆(Ω);t——通电时间——秒(s)。
知识点2 电热的利用
电热器是利用电能来加热的设备,工作过程中将电能转化为 能。例如:电炉、电饭煲、电熨斗、电热水器、电热孵化器等。
【拓展】 在电热的利用中,常涉及焦耳定律公式及比热容公式的综合计算,如电热器中电热丝产热Q=I2Rt,其加热效率为η,则水吸收的热量Q吸=ηQ,且Q吸=cmΔt,则有ηI2Rt=cmΔt。对于此类型的题目,可利用此公式灵活计算。
知识点3 电热的防止
电流热效应会使导体温度过高,过高的温度会导致用电器不能正常工作,并且会使绝缘材料迅速老化,造成危险,所以在制作和使用用电器时要采取措施通风 。
知识点4 电热的计算
1.电热的计算类型
电路类型
纯电阻
非纯电阻
消耗电能(电流做功)
W=UIt=I2Rt=t
W=UIt
电热
Q=W
Q=I2Rt
其他形式的能
无
W-Q
2.纯电阻电路关于热效率的计算
用电器产生的热量:Q放=W=I2Rt。被加热的物体吸收的热量:Q吸=cmΔt。用电器热效率:η=×100%=×100%。
3.电热器多挡位问题
(1)电热器通常设计有高温挡、中温挡和低温挡,根据P=可知,当U一定时,电阻越大,电功率越小;电阻越小,电功率越大,所以高温挡时总电阻最小,低温挡时总电阻最大。
(2)多挡位电热器一般是通过开关来改变挡位的,常见的类型如下:
低温挡
S2接A、S1断开,R1、R2串联,则电功率P=
中温挡
S2断开、S1闭合,电路只有R1接入,则电功率:P=
高温挡
S2接B、S1闭合,R1、R2并联,则电功率:P=
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第十八章 电功率
第1节 电能 电功
知识点1 电能
1.电能
火力、水力、风力发电厂以及各种各样的电池,它们把不同形式的能转化为 电能 ,供人们使用。
在物理学中,常用的能量单位是 焦耳 。“度”是电能的单位,它的学名叫 千瓦时 ,符号是 kW·h 。
1 kW·h=1×103 W×3 600 s= 3.6×106 J。
2.电能的计量
(1)认识电能表:电能表(也叫电度表)是用来计量用电器在一段时间内消耗 电能 多少的仪表。
(2)计量方法
计量一段时间内消耗的电能,必须记录这段时间起始和结束时电能表上计数器的示数。前后两次示数之 差 ,就是这段时间内用电的度数。
【拓展】
转盘转动的实际转数n和消耗的电能W之间的关系:①根据电能表转盘转过的转数n计算消耗的电能,如电能表表盘标有N r/(kW·h),则转盘转过n转消耗的电能W= kW·h;②根据消耗的电能W,计算电能表转盘转过的转数n,n=NW。
知识点2 电功
1.电功
(1)定义:电流所做的功叫电功。
(2)实质:电流做功的过程就是电能转化为其他形式的能的过程。
(3)电功和电能的关系:电功是电能转化为其他形式的能的量度,电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能。
2.电功的计算
基本公式
基本公式为W=UIt,其中U表示某段电路两端的电压,单位是V;I表示通过该电路的电流,单位是A;t表示通电时间,单位是s;W表示电流在通电时间内,在该段电路上所做的功,单位是J
推导公式
将I=代入W=UIt可得,W=;
将U=IR代入W=UIt可得,W=I2Rt
适用条件
W=UIt是普遍适用的公式,W=和W=I2Rt只适用于纯电阻电路
3.影响电功的因素:电流做功的多少跟 电流 的大小、 电压 的高低、 通电时间 的长短都有关系。加在用电器两端的电压越高、通过的电流越大、通电时间越长,电流做功越多。
第2节 电功率
第3节 跨学科实践:为家庭节约用电提建议
第1课时 认识电功率
知识点1 电功率
1.认识电功率
2.生活中常见用电器的电功率
下列用电器中,功率不到1 mW的是 电子计算器 ,功率约几十瓦的是 电风扇 ,功率约几百瓦的是 洗衣机 ,功率超出1 kW的是 空调 。家庭中电功率较大的用电器为热水器,电功率在1 000~3 000 W,即热式电热水器电功率可达6 000~10 000 W。
知识点2 电功率的计算
电功率的
计算公式
基本公式:P=UI,适用于所有电路
推导公式:P=I2R=,仅适用于纯电阻电路
电功率与用电
器电阻的关系
(适用于纯电阻电路)
串联电路:由P=I2R得,P1∶P2=R1∶R2
并联电路:由P=得,P1∶P2=R2∶R1
无论是串联电路还是并联电路,电路总功率等于各用电器实际功率之和
【拓展】 电功与电功率的区别及联系
物理量
比较项
电功
电功率
定义
电流通过导体或用电器所做的功
电功与时间之比
物理意义
描述电流做功多少的物理量
描述电流做功快慢的物理量
实质
电能转化成其他形式的能的过程,电流做了
多少功,就有多少电能转化成其他形式的能
电流通过导体或用电器时,每秒消耗电能的多少
单位
焦耳(J)、千瓦时(kW·h)
瓦特(W)、千瓦(kW)
计算公式
W=UIt,由此可以看出,电流做功的多少跟电压、电流和通电时间三个因素有关,是由它们三者的乘积决定的
P=UI,它表明电功率跟电压、电流两个因素有关,其大小由它们的乘积决定
测量方法
用电能表直接测量
测出用电器两端的电压及通过用电器的电流,然后利用公式P=UI求出电功率
联系
利用公式P=,可得出W=Pt
第2课时 额定功率及其综合
知识点1 额定电压 额定功率
1.额定电压、额定电流、额定功率、实际电压和实际功率
定义
说明
额定电压
用电器正常工作时的电压
用电器上标明的电压值就是额定电压,通常用U额表示
额定电流
用电器在额定电压下正常工作时的电流
用电器上标明的电流值就是额定电流,通常用I额表示
额定功率
用电器在额定电压下正常工作时的电功率
用电器上标明的功率值就是额定功率,通常用P额表示
实际电压
用电器实际工作时的电压
与额定电压可能相等,也可能不相等,通常用U实表示
实际功率
用电器在实际电压下工作时的电功率
与额定功率可能相等,也可能不相等,通常用P实表示
2.用电器的电压和电功率关系
电压关系
功率关系
用电器工作情况
U实=U额
P实=P额
用电器正常工作
U实<U额
P实<P额
用电器不能正常工作
U实>U额
P实>P额
用电器不能正常工作,可能损坏用电器
3.额定功率和实际功率之间的区别和联系
额定功率
实际功率
区
别
概念
用电器在额定电压下的功率
用电器在实际电压下的功率
是否
变化
是确定不变的,一个用电器只有一个额定功率,不随实际电压的改变而变化
是不确定的,随实际电压的变化而变化
联系
当用电器两端的实际电压等于额定电压时,用电器的实际功率等于额定功率,即U实=U额时,P实=P额
4.串、并联电路中的电功率
甲 乙
(1)串联电路
①由图甲可得P1=U1I1,P2=U2I2,P=UI,因为在串联电路中I1=I2=I,U=U1+U2,所以P=UI=(U1+U2)I=U1I+U2I=P1+P2,即串联电路中的总功率等于各用电器的电功率之和。
②由图甲可得P1=R1,P2=R2,故P1∶P2=R1∶R2=R1∶R2。由P1=U1I1,P2=U2I2,得P1∶P2=U1I1∶U2I2=U1∶U2。即串联电路中电功率之比等于电阻之比(电压之比)。
(2)并联电路
①由图乙可得P1=U1I1,P2=U2I2,P=UI,因为在并联电路中I=I1+I2,U1=U2=U,所以P=UI=U(I1+I2)=UI1+UI2=P1+P2,即并联电路中的总功率等于各用电器的电功率之和。
②由图乙可得P1=,P2=,故P1∶P2==R2∶R1,即并联电路中,电功率之比等于电阻的反比。由P1=U1I1,P2=U2I2,得P1∶P2=U1I1∶U2I2=I1∶I2,即并联电路中,电功率之比等于电流之比。
知识点2 电功率的测量
1.电功率可以使用电力监测仪直接测量,还可以通过测量用电器两端的电压和通过用电器的电流,由电功率公式P=UI计算得出。
2.待测用电器的电功率表达式为P=,其中N表示用电器消耗1 kW·h的电能,电能表转盘转过的圈数;n为待测时间内转盘转动的圈数,t为待测用电器工作的时间。
【注意】 利用电能表测量电功率时,测量较大功率时,利用计数器读数计算;测量较小功率时,利用转盘转数计算。
【拓展】 测量小灯泡的电功率
1.伏安法测量小灯泡的电功率
设计目的
测量小灯泡的电功率及探究小灯泡的发光情况与小灯泡实际功率的关系
探究装置
测小灯泡电功率的器材:灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线若干
探究方法
(1)按电路图连接实物电路,将滑动变阻器的滑片滑到阻值 最大 处
(2)检查无误后,闭合开关,移动滑片,使小灯泡在额定电压下发光,然后使小灯泡两端的电压约为额定电压的 1.2 倍,接下来使小灯泡两端的电压小于额定电压,每次都要观察小灯泡的亮度,并测出通过小灯泡的电流
(3)根据P=UI分别算出小灯泡的额定功率、电压为额定电压的1.2倍时的实际功率、电压低于额定电压时的实际功率
分析论证
滑动变阻器的作用:改变小灯泡两端的 电压 、 保护电路
探究结论
灯泡的亮度由 实际 功率决定。灯泡的 实际 功率越 大 ,灯泡越亮
2.单表测电功率的方法
利用一只电流表(或电压表)和一个定值电阻组合,可测量小灯泡的额定功率,其思路如下:
3.类型总结
类型
实验器材
电路设计
实验步骤
表达式
伏欧法
电源、开关、小灯泡、定值电阻R、电压表、滑动变阻器、导线
(1)只闭合开关S2,移动滑片P,使电压表的示数为U0
(2)断开开关S2、闭合开关S1,保持滑片不动,记下电压表的示数U
P=U0
(1)开关S掷向2,移动滑片P,使电压表的示数为I0R
(2)开关S掷向1,保持滑片不动,记下电压表的示数U
P=(U-I0R)I0
安欧法
电源、开关、小灯泡、定值电阻R、电流表、滑动变阻器、导线
(1)只闭合开关S2,移动滑片P,使电流表的示数为
(2)断开开关S2,再闭合开关S1,保持滑片不动,记下电流表的示数I
P=U0
(1)开关S掷向1,移动滑片P,使电流表的示数为I0
(2)开关S掷向2,保持滑片不动,记下电流表的示数I
P=I0(I-I0)R
等效
替代
法
电源、开关、小灯泡、电阻箱、电压表(或电流表)、滑动变阻器、导线
小灯泡的额定
电压为U0
(1)开关S1闭合,移动滑片,使电压表示数为U0
(2)断开开关S1、闭合开关S2,保持滑片不动,调节电阻箱使电压表的示数仍为U0,读出电阻箱的阻值R
P=
小灯泡的额定
电流为I0
(1)开关S1闭合、S2断开,移动滑片使电流表的示数为I0
(2)断开开关S1、闭合开关S2,保持滑片不动,调节电阻箱使电流表的示数仍为I0,读出电阻箱的阻值R
P=R
知识点3 为家庭节约用电提建议
电能是生活中的重要能源,我们应注意节约用电,例如: 减少 用电器的使用时间;选择 低功率 的用电器;合理使用照明等。
第4节 焦耳定律
第1课时 认识焦耳定律
知识点1 电流的热效应
1.现象探究:①电饭锅接通电源后,会产生热量用来加热食物;②电烤箱接通电源后,会产生热量用来烤制面包;③电热水器接通电源后,会产生热量用来给水加热;④电视机接通电源工作一段时间后,会产生热量;⑤电脑接通电源工作一段时间后,会产生热量。
2.现象分析:生活中,许多用电器通电后,都伴有热现象产生,电流在工作过程中消耗的电能转化成了内能。
3.探究结论:电流通过导体时电能转化成内能,这种现象叫电流的热效应。
知识点2 典型探究——探究电流热效应的影响因素
1.探究一——探究电流通过导体时产生热的多少跟电阻大小的关系
设计目的
探究电流通过导体时产生热的多少跟电阻大小的关系
探究装置
探究方法
两容器中的不同大小的电阻丝串联起来接到电源两端,通过两段电阻丝的电流 相同 。通电一定时间后,比较两个U形管中 液面高度 的变化(控制变量法和转换法)
探究结论
在 电流 相同、 通电时间 相同的情况下,电阻越大,这个电阻产生的热量越 多
2.探究二——探究电流通过导体时产生热的多少跟电流大小的关系
设计目的
探究电流通过导体时产生热的多少跟电流大小的关系
探究装置
探究思想:控制电阻相同,比较电流对热效应的影响
探究方法
两个密闭容器中的电阻一样大,在其中一个容器的外部,将一个电阻和这个容器内的电阻并联,因此通过两容器中电阻的电流 不同 。在通电时间相同的情况下,观察两个U形管中 液面高度 的变化
探究结论
在 电阻 相同、 通电时间 相同的情况下,通过一个电阻的电流越大,这个电阻产生的热量越 多
第2课时 焦耳定律的应用
知识点1 焦耳定律
电流通过导体产生的热量跟电流的 二次方 成正比,跟导体的 电阻 成正比,跟 通电时间 成正比。这个规律叫焦耳定律。公式: Q=I2Rt 。
Q——热量——焦耳(J);I——电流——安培(A);R——电阻——欧姆(Ω);t——通电时间——秒(s)。
知识点2 电热的利用
电热器是利用电能来加热的设备,工作过程中将电能转化为 热 能。例如:电炉、电饭煲、电熨斗、电热水器、电热孵化器等。
【拓展】 在电热的利用中,常涉及焦耳定律公式及比热容公式的综合计算,如电热器中电热丝产热Q=I2Rt,其加热效率为η,则水吸收的热量Q吸=ηQ,且Q吸=cmΔt,则有ηI2Rt=cmΔt。对于此类型的题目,可利用此公式灵活计算。
知识点3 电热的防止
电流热效应会使导体温度过高,过高的温度会导致用电器不能正常工作,并且会使绝缘材料迅速老化,造成危险,所以在制作和使用用电器时要采取措施通风 散热 。
知识点4 电热的计算
1.电热的计算类型
电路类型
纯电阻
非纯电阻
消耗电能(电流做功)
W=UIt=I2Rt=t
W=UIt
电热
Q=W
Q=I2Rt
其他形式的能
无
W-Q
2.纯电阻电路关于热效率的计算
用电器产生的热量:Q放=W=I2Rt。被加热的物体吸收的热量:Q吸=cmΔt。用电器热效率:η=×100%=×100%。
3.电热器多挡位问题
(1)电热器通常设计有高温挡、中温挡和低温挡,根据P=可知,当U一定时,电阻越大,电功率越小;电阻越小,电功率越大,所以高温挡时总电阻最小,低温挡时总电阻最大。
(2)多挡位电热器一般是通过开关来改变挡位的,常见的类型如下:
低温挡
S2接A、S1断开,R1、R2串联,则电功率P=
中温挡
S2断开、S1闭合,电路只有R1接入,则电功率:P=
高温挡
S2接B、S1闭合,R1、R2并联,则电功率:P=
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