本文為電學2,包括電功率,電與熱、安全用電以及電與磁。是上一篇電學的延續,也是我所作的初中物理知識點歸納的最後部分。覺得有幫助的可關注後翻看。以後還會整理實驗部分。
近三年廣東考點分析:
2016年計算題考查了電功率(4分),計算題考查了電與熱(2分)填空題考查了電磁鐵(3分)填空題、選擇題考查了能量、電磁波(4分)
2017年填空題、計算題、綜合題考查了電能、電功率(8分)作圖題考查了家庭電路(3分)填空題、實驗題考查了電生磁、發電機(7分)填空題考查了能量、電磁波(2分)
2018年填空題、計算題、綜合題考查了電能、電功率(6分),作圖題、綜合題考查了家庭電路、電熱功率(8分)填空題、綜合題考查了電生磁、磁極的作用(3分)填空題、綜合題考查了電磁波、能的轉化(4分)
知識點歸納:
電功率
電功率是表示電流做功快慢的物理量,一個用電器功率的大小數值上等於它在1秒內所消耗的電能。如果在"t"(單位為s)這麼長的時間內消耗的電能「W」(單位為J),那麼這個用電器的電功率就是P=W/t(定義式)。電功率還等於導體兩端電壓與通過導體電流的乘積。(P=U·I)。對於純電阻電路,計算電功率還可以用公式P=IR和P=U/R。
用電器正常工作的電壓叫額定電壓,用電器在額定電壓下正常工作的功率叫做額定功率,用電器在實際電壓下工作的功率叫做實際功率。
會讀電能表
單位:電能的常用單位是「度」,物理學中又叫千瓦時(kW·h);在國際單位制中,電能的單位是焦耳,簡稱焦,用J表示。它們之間換算關係是1kW·h=3.6×106J。也就是說我們用W=Pt計算電能,如果P用KW做單位t用h做單位計算出來的就是千瓦時(度)。
首先是如何讀數,一般電能表後面一個數字是小數位,其它為整數直接讀取即可,所以如圖所示為20.0千瓦時,下面一排220V是表示這個電能表應該在電壓為220V的電路中使用,10(20)A表示它的標定電流為10A,在短時間內允許通過的最大電流為20A也就是說它最大允許的功率就用這極限值(220V,20A)計算P=UI=220V×20A,50Hz表示這個電能表在頻率為50Hz的交流電路(我國交流電頻率為50Hz)中使用。在下一行600revs/(KW·h)表示這個電能表每度(千瓦時)電電能表的轉盤轉動600圈,計算其耗電能可以直接用圈數除以這個數值。
電功率在串聯、並聯電路中的比例
串聯P1/P2=W1/W2=U1/U2=R1/R2 P總=P1+P2
並聯P1/P2=W1/W2=I1/I2=R2/R1 P總=P1+P2
用電器的實際值與額定值的關係
U實>U額 I實>I額 P實>p額
U實=U額 I實=I額 P實=P額
U實<U額 I實<I額 P實<P額
測量小燈泡的電功率原理P=UI。
工具:小燈泡、電源、滑動變阻器、電壓表、電流表等。
檢查實驗電路,確認無誤後,閉合開關S,緩慢移動滑動變阻器的滑片P,注意觀察電壓表的示數,當電壓表的示數等於小燈泡的額定電壓時,停止移動滑動變阻器的滑片,並記下電流表的示數。把電壓、電流值代入公式P=UI,計算出小燈泡的額定功率。
繼續緩慢調節滑動變阻器滑片P,使小燈泡兩端的電壓約為額定電壓的1.2倍,觀察小燈泡的亮度變化,並記下電壓表和電流表的示數。把電壓、電流值代入公式P=UI,計算出小燈泡此時的實際功率。
繼續緩慢調節滑動變阻器滑片P,使小燈泡兩端電壓約為額定電壓的0.8倍,觀察小燈泡的亮度變化,並記下電壓表和電流表的示數。把電壓、電流值代入公式P=UI,計算出小燈泡此時的實際功率。
注意事項:實驗前開關要斷開,滑動變阻器要置於阻值最大處,滑動變阻器連接要一上一下。另外要本實驗多次測量求平均值不可行,因為小燈泡的阻值是隨溫度升高而升高的。
電與熱
電流通過導體時電能轉化為內能,這種現象叫做電流的熱效應。
焦耳定律:電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導體的電阻成正比,跟通電時間成正比,用公式表示就是Q=IRt(適用於所有電路)對於純電阻電路可推導出:Q=W=Pt;Q=UIt;Q=(U/R)t。另外要記住焦耳定律的推導的兩次實驗。
安全用電 生活用電常識
家庭電路電流過大的原因:一是電路發生短路,二是用電器總功率過大。家庭電路電流過大可能會燒壞電路,引起火災,所以在家庭電路中要安裝保險絲或空氣開關來保護電路的安全。
保險絲是由電阻大,熔點低的鉛銻合金製成。當電流過大時,它由於溫度升高而熔斷,切斷電路起到保護作用。
家庭電路主要由低壓供電線、電能表、閘刀開關、保險裝置、插座、開關和燈座等組成;各種用電器市並聯接入電路的,開關與被控制的電器是串聯的,且開關的一端連接火線,另一端才連接用電器。
家庭電路中的兩條輸電線,帶電的一條叫做火線,另一條在戶外已連接大地,叫做零線。可以用試電筆探測出火線。試電筆正確使用時,手接觸的是筆尾金屬部分(注意手不能接觸筆尖金屬部分),筆尖接觸的是輸電線,若氖管發光則表示接觸的是火線。
發生觸電事故時,應及時斷開電源,或用絕緣棒挑開導線且做好搶救工作。觸電要形成迴路才觸電,觸電方式有:火人零,火人地。
電與磁
磁體上磁性最強的部分叫做磁極,同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引。
磁體的周圍存在磁場,磁極間的相互作用就是通過它發生的。小磁針靜止時N極所指的方向規定為該點磁場的方向。
磁感線是用來描述磁場所假想的曲線,磁體周圍的磁感線都是從磁體的N極發出來,回到磁體的S極。
通電導體的周圍存在磁場,磁場的方向跟電流方向有關,這種現象叫做電流的磁效應。丹麥物理學家奧斯特第一個發現電與磁之間的聯繫。通電螺線管外部的磁場與條形磁體的磁場一樣。通電螺線管的極性跟電流的方向有關,可以用安培定則來判定:用右手握住螺線管,讓四指指向螺線管中電流的方向,則拇指所指的那端為螺線管的N極。
電磁鐵主要由鐵芯和螺線管構成。它利用電流的磁效應來工作,其優點在於它的磁性有無可由電流的通斷來控制,它的磁性的強弱可由電流的大小和線圈的匝數的多少來決定。
通電導線在磁場中受到力的作用,力的方向跟電流方向和磁場方向有關。電流方向不變,磁場方向調轉則力的方向也調轉,磁場方向不變,電流方向相反,則力的方向也相反。直流電動機的原理就是利用通電線圈在磁場鍾受力而轉動。它通過換向器來實現線圈的連續轉動,是把電能轉化為機械能。
閉合電路的部分導體在磁場裡做切割磁感線的運動時,導體鍾就會產生電流,這就是電磁感應現象。它是由英國物理學家法拉第發現的。導體在磁場中產生感應電流的條件是:1,電路要閉合2部分導體在磁場中做切割磁感線運動。發電機就是利用電磁感應原理製成的,它把機械能轉化為電能。
信息的傳遞 能源與可持續發展
導線中電流的迅速變化會激起電磁波,電磁波在真空中的傳播速度與光速相同。不同頻率的電磁波在真空中的速度都是相同的,頻率越大的電磁波,波長越短。行動電話是利用電磁波傳送信息的。
微波中繼通信:利用中繼站進行通信。衛星通信是利用衛星作為中繼站的一種通信方式。3顆均勻分布的地球同步衛星就可以實現全球通信。
可以從自然界直接獲取的能源叫做一次能源,如風能、太陽能等。無法從自然界直接獲取,必須通過消耗一次能源才能獲取的能源叫二次能源,如核能,化石能源等。不可短期內從自然界得到補充的叫做不可再生能源。
能量守恆
能量的轉化是有方向的,內能只能從高溫物體轉移到低溫物體上。
永動機是不可能的。