一、電功
1.電流所做的功叫做電功。
2.電流做功的過程,實質上就是電能轉化為其他形式能量的過程。
3.電功通常用電能表來測定。
4.電功的單位:
(1)國際單位:焦耳,簡稱焦,符號是J。
(2)常用單位:千瓦時(kW·h),俗稱「度」。
(3)換算關係:1 kW·h = 1度= 3.6×106J
5.電功的計算公式:W = U I t 。
即:電流在某段電路上所做的功,等於這段電路兩端的電壓,電路中的電流和通電時間的乘積。(此公式為普遍適用公式,適用於所有用電器工作時的電功計算。)
二、電功率
1.定義:電流在單位時間內所做的功,叫做電功率。國際上用字母P來表示。
2.物理意義:電功率是表示電流做功快慢的物理量。
(此公式為普遍適用公式,可用於任何用電器電功率的計算)
4.單位:
(1)國際單位:瓦特,簡稱瓦,符號是W。
(2)其他單位:千瓦(kW),兆瓦(MW)。
(3)換算關係:1Kw = 1000W,1MW = 1000Kw。
註:功率為1千瓦的用電器,工作1小時,電流所做的功為:
W = P t = 1Kw×1h=1 kW·h
= 1000w × 3600s = 3.6×106J
即:1 kW·h = 3.6×106J
此題告訴我們:
(1)電功單位千瓦時和焦耳之間換算關係的由來;
(2)電功率的定義式有兩套單位,實際解題時可根據題意和簡便的原則進行選擇。
5.計算公式:② 導出式:P = U I 。
(此公式為普遍適用公式,可用於任何用電器電功率的計算)
三、焦耳定律
1.電能轉化為內能的現象,稱為電流的熱效應。
2.焦耳定律:
(1)內容:電流通過導體產生的熱量跟電流的平方成正比,跟導體的電阻成正比,跟通電時間成正比。
(2)基本公式:Q = I2 R t (此公式為普遍適用公式,適用於所有用電器工作時的熱量計算。)
3.電熱器:
(1)概念:利用電來加熱的設備。
(2)實例:電爐子,電暖氣,電飯鍋等。
(3)原理:電熱器都是利用電流的熱效應工作的。
(4)主要組成部分:發熱體。發熱體是由電阻率較大,熔點較高的電阻絲繞在絕緣材料上製成的。
(5)優點:清潔無汙染,熱效率高,有的還可以方便地控制和調節溫度。
四、燈泡的電功率
1.用電器正常工作時的電壓叫做額定電壓。(U額)
用電器在額定電壓下的功率叫做額定功率。(P額)
註:用電器兩端的實際電壓用字母U實來表示。
用電器實際消耗的電功率用字母P實來表示。
2.用電器實際消耗的電功率與其額定功率之間的關係:
(1)當U實 = U額時,P實 = P額,用電器正常工作。
(2)當U實 > U額時,P實 > P額,用電器容易損壞。
(3)當U實 < U額時,P實 < P額,用電器不能正常工作,但不會燒壞。
3.實驗報告:
(1)實驗名稱:測定小燈泡的電功率
(2)實驗原理:P = U I。
(3)實驗電路圖:
(4)實驗器材:電源,開關,滑動變阻器,電壓表,電流表,待測小燈泡各一隻;導線若干。
(5)實驗步驟(簡要):按照電路圖連接電路,檢查無誤後,閉合開關,三次調節滑動變阻器滑片,使電壓表所示電壓分別等於,大於和小於小燈泡的額定電壓,記錄電壓表和電流表的示數,填入下表並計算,得出結論。
(6)實驗結論:
① 當U實 = U額時,P實 ___ P額,用電器________。
② 當U實 > U額時,P實 ___ P額,用電器________。
③ 當U實 < U額時,P實 ___ P額,用電器________。