1、电功率 1、定义：电流通过某段电路所做的功叫电功。 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。 电流做功的形式：电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的 表现。 3、规定：电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时 间的乘积。 4、计算公式：W=UIt=UQ=Pt（适用于所有电路） 对于纯电阻电路可推导出：W= I 2Rt= U2t/R 串联电路中常用公式：W= I 2Rt 。 并联电路中常用公式：W= U 2t/R W1:W2= R2:R1 无论
2、用电器串联或并联。计算在一定时间所做的总功 常用公式 W= W1+W2+Wn 5、单位：国际单位是焦耳（J）常用单位：度（kwh） 1 度=1 千瓦时=1 kwh=3.610 6J 6、测量电功： 电能表：是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。 电能表上“220V” “5A”“3000R/kwh”等字样，分别表示：电电能表额定电压 220V；允 许通过的最大电流是 5A；每消耗一度电电能表转盘转 3000 转。 读数：A、测量较大电功时用刻度盘读数。 最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。 电 能 表 前 后 两 次 读 数 之 差 ， 就 是 这 段 时
3、间 内 用 电 的 度 数 。 如：电能表月 初读数 月 底读数是 这个月用电 度合 J B、测量较小电功时，用表盘转数读数。如：某用电器单独工作电能表（3000R/kwh）在 10 分钟内转 36 转则 10 分钟内电器消耗的电能是 J。 （二） 、电功率： 1、定义：电 流 单 位 时 间 内 所 做 的 功 。 2、物理意义：表示电流做功快慢的物理量 灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小。 3、电功率计算公式：P=UI=W/t（适用于所有电路） 对于纯电阻电路可推导出：P= I 2R= U2/R 无论用电器串联或并联。计算总功率。 常用公式 P= P1+P2+Pn 3 2 4 6 8 3
4、2 6 5 4 4、单位：国际单位 瓦特（W） 常用单位：千瓦（kw） 5、额定功率和实际功率： 额定电压：用电器正常工作时的电压。 额定功率：用电器在额定电压下的功率。P 额 =U 额 I 额 =U2 额/R 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。若知该灯“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=0.11A 灯丝阻值U2 额/。 当 U 实 =U 额 时，P 实 =P 额 用电器正常工作（灯正常发光） 当 U 实 U 额 时，P 实 P 额 用电器不能正常工作（灯光暗淡） 实际功率随
5、电压变化而变化根据 P=U2/R 得 当 U 实 U 额 P 实 P 额 长 期 使 用 影 响 用 电 器 寿 命 (灯 发 光 强 烈 ) 三、典型例题 例 1：（济宁市 2008）物业工作人员来李明家收电费，他观察到李明家 电能表的情况如图 3 所示然后从记录本上查出上月电能表的示数是 811.6kWh若按 0.5 元kWh 计费，李明家本月应缴电费_ _元。李明家 同时使用的用电器总功率不得超过 W。 例 2：（广州市海珠区）一个家用电能表的盘面上标有“3000 rkWh”字样，它表示每消耗 1kWh 的电能，电能表的转盘转 3000 转若某个电热水 器单独使用时，电表转盘在 300s
6、 内转了 210 转，则热水器消耗的电能是 ，这个 热水器放出的热量能使质量为_的水温度升高 10 假设没有能量损失，已知： c 水 = 4.210 3 J/（kg） 例 3：（广州市）供电局以每两个月为一个抄表计费周期，小明家收到 06 年 1、2 月的 电费通知单，通知单上附有他家近几个月的用电量图表，如图 15 所示 （l）根据以上图表提供的信息，填写下表中的空格 时间（年/月） 05/3、4 05/11、12 06/1、2 用电量（ kWh） 902.1 （2）与 05 年 11、12 月比较，小明家 06 年 l、2 月多用了一个额定电压 220V、额定 P 实 P 额 U2 额 U
7、2 实 图 3 功率 1100W 的电暖器，其他用电器的使用情况与 05 年 11、12 月相同这台电暖器在额定电压下工作 时电流多大？请你估算小明家 06 年 1、2 月使用电暖器共多少小时 四、堂上练习。 1、一个家用电能表的盘面上标有“3000 rkWh”字样，它表示每消耗 1kWh 的电能， 电能表的转盘转 3000 转若某个电热水器单独使用时，电表转盘在 300s 内转了 210 转， 则热水器消耗的电能是 ，这个热水器放出的热量能使质量为_的水温 度升高 10 假设没有能量损失，已知：c 水 = 4.210 3 J/（kg） 2、小明家的电能表如图所示，家中用 电器的总功率不能超过
8、 W.当 小明家只有一盏电灯工作时，3min 内转 盘正好转过 5 圈，则该灯泡消耗的电能是 J，它的电功率为 W. （一）测量： 、 伏安法测灯泡的额定功率： 原理：P=UI 电路图： 选择和连接实物时须注意： 电源：其电压高于灯泡的额定电压 滑动变阻器：接入电路时要变阻，且调到最大值。根据能否调到灯泡的额定电压选择滑 动变阻器。 电压表：并联在灯泡的两端“+”接线柱流入， “”接线柱流出。根据额定电压选择电 压表量程。 电流表：串联在电路里“+”接线柱流入， “”接线柱流出。根据 I 额 =P 额 /U 额 或 I 额 =U 额 /R 选择量程。 测量家用电器的电功率：器材：电能表 秒表
9、原理：P=W/t （二） 、电热 1、实验：目的：研究电流通过导体产生的热量跟那些因素有关？ 原理：根据煤油在玻璃 管里上升的高度来判断电流通过电阻丝通电产生电热的多少 。 实验采用煤油的目的：煤油比热容小，在相同条件下吸热温度升高的快：是绝缘体 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。 3、计算公式：Q=I 2Rt (适用于所有电路) 二、典型例题 例 1：在“测量小灯泡电功率”的实验中，已知电源为两节铅蓄电池，小灯泡的额定电压 为 25V，电阻约为 10，滑动变阻器上标有“20 lA字样，某同学已连接的部分电路 如图甲 (1)该同学连
10、接的电路中有错误，请用笔在错误处划“”标明 (2)错误改正后，请你用笔画线代替导线，在图甲中把电路连接完整 (3)闭合开关，将变阻器的滑片移到某位置时，电压表示数为 25V，电流表示数如图 乙所示，则此时小灯泡中的电流是_A，小灯泡的额定功率是_W (4)另一同学连好电路闭合开关后，发现小灯泡先很亮后熄灭，你认为他在连接电路时 可能出现的问题是_ 例 2：小刚家里有一台电热烘干机，工作原理如图所示。铭牌已变得模糊不清，只知道额 定电压为 220V。小刚为了知道该电热烘干机的额定电功率，把其他用电器关闭，只让电热 烘干机在额定电压下工作(烘干物体)。图甲是电热烘干机工作前电能表的示数，图乙是电
11、热烘干机工作 6 小时后电能表的示数(电热烘干机工作时电能全部转化为内能)。求： (1)电热烘干机工作 6 小时消耗的电能是 千瓦时。 (2)电热烘干机额定电功率是多大? (3)电热烘干机发热体的电阻是多少? 例 3：某校学生宿舍走廊的路灯，原来用一盏“220V 40W”的白炽灯， 每晚亮 10 小时。同学们发现灯泡容易损坏，需要经常更换。后来， 学校电工用两盏 “220V 40W”的灯泡串联后代替原路灯。结果， 两盏灯的亮度比改装前要暗，但灯泡使用寿命明显延长。 (1)改装前，一盏路灯每晚需要消耗多少电能？ (2)改装后两灯的总功率是多少？比原来省电还是费电？ (3) 小明是一位爱动脑筋的同
12、学，他想：路灯改装还有没有更好的方法呢？通过查资 料知道有一种“光控开关”天黑时自动闭合，天亮时自动断开；还有一种“声控 开关”有声音时自动闭合，一分钟后，若再无声音就自动断开。小明利用这两种 开关设计了一个“聪明”的电路：白天路灯不亮，晚上有人走动发出声音时，路灯自 动亮起来。请判断小明设计的电路图是 。 ， 2、测定小灯泡额定功率的实验器材如图8所示，其中小灯泡上标有“38V”的字样，它的 电阻约10。 （1）请你用笔画线代替导线，把图 8 中的器材连接成实验电路（导线不要交叉） 。 （2）小刚合理地连接好电路，闭合开关，无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮。于是小刚 提出以下猜想： A可能是
13、灯丝断了 B可能是小灯泡短路 C可能是变阻器开路 究竟哪个猜想正确，可根据电流表和电压表的示数进行判断（电流表、电压表均无故障） 。下表给出了电流表、电压表可能出现的几种情况，请判断每种情况下哪个猜想是正确的， 并把其序号填写在对应的空格里。 （3）小刚排除故障后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图 9 所示， 则通过小灯泡的电流为_A，小灯泡的额定功率为_W。 3、小明做“测定小灯泡的额定功率”实验时，已知灯泡的额定电压是 3.8V，其中电源是 三节新的干电池，灯丝电阻大于 10，滑动变阻器上标有“10 1A”字样. 图甲是测定 灯泡的额定功率的电路。 （1）小明按图甲连接电
14、路并闭合开关后，发现灯泡不亮，但电压表有示数，则故障的原因 可能是灯泡 。 （选填“短路”或“开路” ） （2）小明排除故障后，灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则灯泡的额定功率是 _W. 电流表 电压表 判断结果 示数不为零 示数为零 示数为零 示数不为零 示数为零 示数为零 L1 L2 A V S 图乙图甲 （3）若电压表 015V 的量程损坏，换用 03V 的量程后，应将电压表中“” 接线柱连 入图甲中的 点， “3” 接线柱连入图甲中的 点，也可测出灯泡的额定 功率，实验过程中，当电压表的读数 为 V 时，灯泡正常发光。 例 1：甲、乙两同学分别做“测定小灯泡的功率”实验，除了小
15、灯外他们所使用的器材规 格均相同,小灯的额定电压可能是“2.2V” 、 “2.5V”或“3.8V” ，小灯功率相差不大。甲同 学正确连接好电路，闭合电键时记录了第 1 组数据，当小灯正常发光时记录了第 2 组数据， 把滑片移到端点时小灯闪亮一下，后熄灭，并记录了第 3 组数据，如下表所示。则他们所 用电源的电压为_伏,甲同学所用小灯的额定功率为_ 瓦。当乙同学所选用的小 灯正常发光时，电压表的示数如图 14 所示，而滑片恰好在滑动变阻器的中点上，此时滑动 变阻器连入电路的电阻值为_欧，乙同学所选用小灯正常发光时的电流为_安。 物理量 实验序号 电压表 示数 电流表 示数 小灯 亮暗程度 1 1
16、.3V 0.16A 暗 2 2.5V 0.26A 正常发光 3 4.5V 0A 不发光 图 14 例 2：妈妈新买一台电磁沪，好奇的小明立即翻开说明书 电磁炉使用说明书 额定电压: 220V 额定功率：2200W 适用容器：底部平坦且底部直径 12-28 厘米的生铁锅、 不锈铁锅、搪瓷锅 安全须知：请单独使用 10A 以上的擂座 ( 1 ）为什么要单独使用 10A 以上的插座？请通过计算说明。 ( 2 ）小明想通过实验比较不同材料的电磁炉锅具的使用效果家里现有四种锅具 小明计划选用其中的两个锅具烧水，你认为较合理的选择是_（填字母） ( 3 ）在 1 标准大气压下，小明用该电磁炉将一壶 2.2
17、 千克的水从 20 烧至沸腾，需要 多长时间？ 假定电磁炉消耗的电能全部转化为热能被水吸收。水的比热 C = 4.2103 焦/(千克. ） （4）当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图 16 乙所示，则小灯泡的额定功率是 W。 例 3：莱芜市 2006 年小明的爸爸从国外带回一只旅行电热壶，右表是其译 成中文的说明书。 (1)小明说这个壶在中国家庭电路中不能直接使用，请你 解释其原因 。 (2)小明说可以将此壶与一只电阻串联后使用，请你帮他 计算出该电阻的阻值是多少？ (3)此壶正常工作时，在标准大气压下，将一壶20的水烧开至少需要多长时间？(不 计热损失) 例 4.王磊同学学习了电学知识后，
18、对客厅里的照明电路进行了改装，将原来由一只开关控 制的五个灯泡组成的照明电路，分成两组，分别由两只开关控制，需要较强的亮度时全部 灯泡都亮，不需要很亮时只有两个灯泡亮，白天或厅内无人时则全部关闭。王磊同学经过 较长时间的统计，得到下列一组数据： 平均每天开灯 时间 需较强亮度时 间 不需很亮时间 每个灯泡的功 率 6h 2h 4h 60W 请你根据王磊同学统计的数据，通过计算回答以下问题： （1）改装后每月(按 30 天计算)可以节约多少度电? (2)如果用电热水器给水加热，每月节约的电能可以将多少 20的水加热到 60用来洗 澡?水的比热容 4.2103J(Kg) （一） 、家庭电路： 1、
19、家庭电路的组成部分：低压供电线、电能表、闸刀开关、保险丝、用电器、插座、灯座、 开关。 2、家庭电路的连接：各种用电器是并联接入电路的，插座与灯座是并联的，控制各用电器 工作的开关与电器是串联的。 额定电压 110V 额定功率 550W 容积 1L 3、家庭电路的各部分的作用： 低压供电线： 给用户提供家庭电压的线路，分为火线和零线。火线和零线之间有 220V 的电压，火线 和地线之间也有 220V 的电压，正常情况下，零线和地线之间电压为 0V 测电笔： 用途：用来辨别火线和零线 种类：钢笔式，螺丝刀式。 使用方法：手接触笔尾金属体，笔尖金属体接触火线，观察氖管是否发光。 电能表： 用途：测
20、量用户消耗的电能（电功）的仪表。 安装：安装在家庭电路的干路上，原因：这样才能测出全部家用电器消耗的电能。 铭牌：所标的电压 U 是： 额定电压 所标的电流 I 是：允许通过的最大电流 UI 是：电能 表后能接用电器的最大功率， 如果同时使用的家用电器的总瓦数超过这个数值，电能表的 计数会不准确 甚至烧坏 闸刀（空气开关）： 作用：控制整个电路的通断，以便检测电路更换设备。 安装：家庭电路的干路上，空气开关的静触点接电源线 保险盒： 材料：保险丝是由电阻率大、熔点较低的铅锑合金制成 保险原理：当过大的电流通过时，保险丝产生较多的热量使它的温度达到熔点，于 是保险丝熔断，自动切断电路，起到保险作
21、用 电路符号： 连接：与所保护的电路串联，且一般只接在火线上 选择：保险丝的额定电流等于或稍大于家庭电路的最大工作电流。 规格：越粗额定电流越大。 注意：不能用较粗的保险丝或铁丝、铜丝、铝丝等代替。因为铜丝的电阻小，产生的热 量少，铜的熔点高，不易熔断。 应用举例：某家庭需要使用 10A 保险丝，可只有 5A 和 15A 保险丝。如何分别来代替 使用：可用两根 5A 保险丝并起来代用；可将 15A 保险丝用刀轻切一小口使剩余部 分截面积和 10A 保险丝截面积相同。 插座： 作用：连接家用电器，给可移动家用电器供电。 种类： 固定插座、可移动插座 二孔插座、三孔插座 安装：并联在家庭电路中，具
22、体接线情况： 1 接火线 2 接零线 3 接地线 4 接用电器的金属外壳 5 接用电部分的线 路 把三脚插头插在三孔插座里，在把用电部分连入电路的同时，也把用电器的金属外 壳与大地连接起来，防止了外壳带电引起的触电事故。 用电器（电灯） 、开关： 白炽灯是利用电流的热效应进行工作的，小功率的灯泡灯丝细而长，里面抽成真空。 大功率的灯泡灯丝粗而短，里面抽成真空后，还要充入氮气、氩气等惰性气体，且气压 为 0.1Pa，目的是平衡大气压对玻璃壳的压力。灯泡长期使用会变暗，原因是：灯丝升 华变细电阻变小，实际功率变小；升华后的金属钨凝华在玻璃内壁上降低了灯泡的透明 度。 灯泡的种类：螺丝口 卡口 。
23、螺丝口灯泡的螺旋接灯头的螺旋套，进而接零线；灯泡尾部的金属柱接灯头的弹簧片， 再通过开关接火线：原因：防止维修触电 开关和用电器串联，控制用电器，如果开关短路用电器会一直工作开关不能控制，但 不会烧干路上的保险丝。 根据安全用电原则连接电路，每个开关都可以单独控制灯 （二） 、家庭电路电流过大的原因： 1、原因：发生短路、用电器总功率过大。 2、家庭电路保险丝烧断的原因：发生短路、用电器功率过大、选择了额定电流过小的 保险丝 （三） 、安全用电： 1、触电事故： 定义：一定强度的电流通过人体所引起的伤害 危险性：与电流的大小、通电时间的长短等因素有关。 安全电压：不高于 36V，动力电路电压
24、380V，家庭电路电压 220V 都超出了安全电压。 2 1 2 1 3 4 5 火 零 2、触电形式： 家庭电路（低压触电） 单线触电 双线触电 家庭电路触电的事故：都是由于人体直接或间接跟火线接触造成的并与地线或零线 构成通路。 要分清零线和地线，虽然地线和零线正常情况下之间没有电压，但绝不能将地线和 零线接通，否则易造成触电事故。 高压触电 高压电弧触电 跨步电压触电 3、安全用电原则：不接触低压带电体 不靠近高压带电体 二、堂上练习 1. （江 西 省 南 昌 市 2008） 小亮在开着空调的书房里复习功课，妈妈在厨房忙着做晚饭， 当她把电饭煲的插头插入插 座时，家里的空气开关就“跳闸
25、”了，原因可能是电饭煲插 头内部发生了 ，导致电路中 过大，引起“跳闸” 2.（济宁市 2008）在图 1 所示的甲、乙两种使用测电笔的方法中， 正确的是_ _ 。 3. 2006 年杭州市某班同学在学了有关家庭电路的知识后安装了四盏电灯， 你认为其中正确的是 A B C D 42008 年南通市下列图示现象中，符合用电安全的是 电器失火时先切断电源 湿衣服晾在电线上 用湿布擦抹电器 家用电器未加接地保护 A B C D 图 1 5请用笔画线代替导线，将图 12 中的连有开关的电灯和三孔插座 接人家庭电路中 6 2008 年山西临沂市电能的利用给人们的生产、生活带来了很 多方便，但如果使用不当
26、也会给人们带来危害，下列做法中可能给 人们带来危害的是 A更换灯泡或维修电路时要先断开电源 B开关要接在火线上 C三孔插座接地线要保证良好接地 D暂时没有合适的保险丝短时间内可以用细钢丝代替 7、.江苏省镇江市二六年小明晚上做功课，把台灯插头插在书桌边的插座上，闭合台 灯开关，发现台灯不亮为了找出故障原因，小明把台灯插头插入其他插座，发现台灯能 正常发光，用测电笔插人书桌边的插座孔进行检查，发现其中一个孔能使测电笔的氖管发 光故障原因可能是（ ） A进户线火线上的熔丝烧断 B进户线零线断了 C书桌边的插座与零线断开 D书桌边的插座与火线断开 8.2008年山西省太原市下列行为符合安全用电常识的是 A.在高压线旁放风筝 B.家里保险丝熔断时用铜导线代替 C.发生火灾时，不带电泼水救火 D.发现有人触电，立即用手将触电人拉开
