PEP版第8章電力備考大綱
1、電能
1、電能：家用電器工作的過程就是電能轉化為其他形式能量的過程。 消耗了多少電能就轉化為其他形式的能量。 單位為焦耳，常用單位為kW·h，1kW·h=3.6×106J。
2.電功：靠電壓做的功。 家用電器消耗電能的過程就是電壓做功的過程。 電壓做多少功，家用電器就消耗多少電。 電壓做功的大小與電路兩端電流的大小、電流的大小、通電時間的長短有關。 電壓在一段電路上所做的功與電路兩端的電壓、電路中的電壓和通電時間成反比，即W=UIt。
電功率估算公式：W=Pt=UIt。 推導公式：W=I2Rt=U2t/R，（僅適用于純內(nèi)阻電路）； W=UQ。
電功率的單位：J，kW·h。
3、電能表：電能表是一種檢測電能的儀表，即檢測一段時間內(nèi)家用電器消耗電能多少的儀表。
電能表的讀數(shù)方法：一定時間前后電能表表盤上的兩個讀數(shù)之差即為這段時間內(nèi)所消耗的電能，單位為kW·h。 表盤最左邊的數(shù)字是小數(shù)點后的數(shù)字。
2、電力：
1、電功率的數(shù)學意義：表示家用電器消耗電能（電壓做功）快慢的數(shù)學量。
2、定義：家用電器在單位時間內(nèi)消耗的電能。 或者單位時間內(nèi)電壓所做的功。
3、單位：瓦特（W），常用單位為kW。
4、公式：P=W/t=UI。 P=W/t可以用來估算電功率，也可以用來估算其他功率，是估算功率的通用公式。 P=UI只能用來估算電功率，代入歐姆定理I=U/R，也可以得到P=U2/R、P=I2R等推論公式。
注：P=UI 是一個普遍適用的電功率估算公式。 在純內(nèi)阻電路中，P=UI，P=U2/R，P=I2R可用于估算電功率； 在非純內(nèi)阻電路中，只能通過P=UI估算電功率。
5、額定功率：
①額定電流：家用電器正常工作時的電流。
②額定功率：家用電器在額定電流下工作時的功率。 也就是家電的招牌上標注的家電功率。
③額定電壓：家用電器在額定電流下正常工作時的電壓。 電器標簽上標明的電壓值為電器的額定電壓。
④ 實際電流：家電實際工作時加在家電兩端的電流。
⑤ 實際功率：實際加在家用電器上的電流對應的功率。
8 實際功率與額定功率的關系：
如果U大于U，則P大于P，家電不能正常工作。 嚴重時會影響家電的使用壽命，甚至燒毀家電。
如果U實=U量，則P實=P量，家電正常工作。
如果 U 是實數(shù)，則 P 是實數(shù)
嗯電功率的定義及物理意義，家用電器不能正常工作。
注：小燈泡的色溫以其實際功率為準。
9.電功率的幾種測量方法
⑴根據(jù)公式P=UI，用電流表和電流表分別測量家電的電流和電流，即可計算出家電的功率。
⑵根據(jù)公式P=W/t，用電能表測量家用電路在一定時間內(nèi)家用電器所消耗的電能，用停電表測量相應的時間，即可使用用公式P=W/t來估算家用電器的消耗功率。
(3)如果只有電流表而沒有電壓表，則需要在家用電器上串聯(lián)一個已知電阻值R0的電阻。
①如圖1所示，用電流表測量R0上不同意見的電流U0，則可知通過內(nèi)阻R0的電壓I0=U0/R0，根據(jù)串聯(lián)電路的特性，利用家用電器R的I與通過內(nèi)阻R0的電壓I0相等，即I=I0，則可以借助公式P=UI計算出家用電器的功率。
②如圖2所示，用電流表測量R上不同意見的電流U1和電路總電流U，則可知通過R0的電壓I0=(U-U1)/R0，根據(jù)串聯(lián)電路的特性，用家用電器I=I0，再用公式P=U1I求出家用電器的功率。
⑷ 如果只有電壓表，沒有電流表，必須在家用電器上并聯(lián)一個已知電阻值R0。
① 如圖3所示，用電壓表分別測量通過R和R0的電壓I和I0，則可知內(nèi)阻R0兩端的電流U0=I0R0，根據(jù)并聯(lián)的特性電路中，家電兩端的電流與內(nèi)阻相等電功率的定義及物理意義，即U=U0，再用公式P=UI求出家電的功率。
②如圖4所示，用電壓表測量電路總電壓I和R大道電壓I1，根據(jù)并聯(lián)電路的特性和歐姆定理，電流U'=(I-I1) R0，根據(jù)并聯(lián)電路的特性，家電兩端的電流與內(nèi)阻相等，即U=U'，然后利用公式可以得到家電的功率P=UI1。
10、利用電器標牌查出正常工作時的功率、電阻、電壓
①如果已知U量和I量，則P量=U量I量； R=U量/I量 ②若已知U量和P量，則I量=P量/U量； R=U量2/P量
3.測量小燈泡的電功率。
1、實驗目的：測試小燈泡在不同電流下的額定功率和電功率。
2、實驗原理：根據(jù)電功率公式P=UI，通過測量小燈泡兩端的電流和通過小燈泡的電壓，可以估算出小燈的電功率。
3、實驗電路圖：
4、實驗設備：電源一個，小燈泡一個，電流表一個，電壓表一個，開關一個，滑動變阻器一個，電線幾根。
5、實驗步驟：①按電路圖連接電路。 ②合上開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器，讓小燈泡兩端的電流達到其額定電流，記錄此時電壓表的讀數(shù)。 并觀察小燈泡的色溫。 ③調(diào)整滑動變阻器，使小燈泡兩端的電流高于和略低于其額定電流，觀察小燈泡的色溫，兩次記錄電壓表的讀數(shù)。
④用公式P=UI估算燈泡額定電功率不在額定電流下的實際功率。
6、實驗結果：測量小燈泡的額定功率，得出消耗功率越大，小燈泡越亮的規(guī)律。 燈泡的照度取決于它在電路中實際消耗的功率。
說明：測量內(nèi)阻的“伏安法”和測量小燈泡電功率的“伏安法”都是利用滑動變阻器來改變電路的電壓和部分電路兩端的電流，但后者是多重檢測和平均 為使檢測更準確，前者是使小燈泡兩端的電流高于、等于和低于其額定電流，從而觀察比較小燈泡在三種情況下的照度，從相對昏暗到正常光線再到非常明亮的變化。
4.電力和熱力
1 電壓熱效應：電壓通過導體時，電能轉化為熱能的現(xiàn)象。
2、電流發(fā)熱與電阻值的關系：當電壓和通電時間相同時，導體內(nèi)阻越大，電壓發(fā)熱越多。 當內(nèi)阻和通電時間一定時，電壓越大，電壓產(chǎn)生的熱量越多。
3.焦耳定理：
①內(nèi)容：電壓通過導體產(chǎn)生的熱量與電壓的平方成反比，與導體的內(nèi)阻成反比，與通電時間成反比。 ②公式：Q=I2Rt③對于任何電路，都可以用Q=I2Rt來估算。 在純內(nèi)阻電路中Q=W=Pt=UIt=U2t/R=I2Rt。 串聯(lián)和并聯(lián)電路放出的總熱量Q=Q1+Q2+...+Qn。
焦耳定理與電功的關系：在純內(nèi)阻電路中W=Q，說明電壓所做的功全部轉化為內(nèi)阻的內(nèi)能； 在不純的內(nèi)阻電路中，W>Q，說明電壓所做的功只有一部分轉化為內(nèi)能，另一部分電能轉化為其他形式的能量。 估算不純內(nèi)阻電路中通過導體轉化為內(nèi)能的部分，只能用Q=I2Rt
4、電熱功率估算：P熱=I2R，電能轉化為熱時的熱功率，即電壓通過導體時形成的熱功率與導體中電流的平方成反比導體，與導體的內(nèi)阻成反比。
5、電加熱的用途——電加熱器：電加熱器的主要部分是發(fā)熱體，它由內(nèi)阻大、熔點高的合金制成。 電加熱的優(yōu)點：清潔衛(wèi)生，無環(huán)境污染，熱效率高，可方便地控制和調(diào)節(jié)體溫。
6、避免電暖氣：電暖氣會導致家電溫度過低，影響家電的工作、使用壽命，甚至損壞。 筆記本、電視機、電動機等很多家用電器都有散熱裝置，就是為了避免電熱損壞。
五、電力與安全用電
1、電流I與家用電器用電功率P的關系：I=P/U。 家用電路中的電流是恒定的，家用電器的功率越大，電路中的電壓就越大。 為防止同時使用的家電總功率過大，如需購買大功率家電，應先估算一下家電降壓后電路的電壓，看總功率是否電路電壓超過供電電路和電能表允許的最大電壓。 .
3、家用電路電流過大的原因：過載，即家用電器總功率過大； 泄漏。
4、保險絲：保險絲采用熔點低、電阻率高的鉛銻合金制成。 當電壓過大時，根據(jù)P=I2R，電壓對熔斷器的加熱功率大，熔斷器溫度下降，達到熔點而熔斷，切斷電路，保護電路安全電路。
保險絲越粗，其額定電壓和熔斷電壓就越大。 選擇保險絲時，其額定電壓應等于或略低于電路的額定電壓。 太粗的保險絲起不到保險的作用，太細的保險絲接在電路上也不能正常工作。 切勿使用銅線或鐵線代替保險絲。
5、量筆：
①功能：識別火線和零線
②使用方法：用手觸摸筆頭的金屬體時，筆尖的金屬體接觸到電纜或與電纜相連的導體，如果霓虹燈發(fā)光，則表示接觸是帶電的電線。
③ 判斷簡單電路故障的方法：當電路出現(xiàn)故障時，家用電器通常無法工作。 使用測試儀檢測插頭。 如果兩個孔中的金屬片和測試儀尖端的金屬使氖管發(fā)光，則說明支路有問題。 零線開路； 如果兩個孔接觸后不能使氖管發(fā)光，則表明火線斷路。
6.串并聯(lián)電路的特點
串聯(lián)電路
并聯(lián)電路
電路原理圖
電壓
電壓處處相等 I=I1=I2=…=In
支路電壓等于各路電壓之和，I=I1+I2+I3+...+In。 電壓分布：通過各通道的電壓與通道上的內(nèi)阻成正比，即：
I1:I2=R2:R1
電流
兩端總電流等于電路兩端電流之和。 即：U=U1+U2+...+Un。電流分布：加在每根導體兩端的電流與導體的內(nèi)阻成反比，即
U1:U2=R1:R2
兩端電流等于每路兩端的電流。 即：U=U1=U2=Un。
內(nèi)阻
總內(nèi)阻等于各串聯(lián)導體內(nèi)阻之和，即：R=R1+R2+…+Rn
總內(nèi)阻的倒數(shù)等于各通道內(nèi)阻的倒數(shù)之和，即：1/R=1/R1+1/R2+…+1/R
電功（無論是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路，電壓所做的總功等于各部分用家用電器的電壓所做的功之和。即：W總=W1+W2 )
各個內(nèi)阻兩端的電壓所做的功與其內(nèi)阻成反比。
即：W1:W2=R1:R2
內(nèi)阻兩端的電壓所做的功與其內(nèi)阻成正比。
即：W1:W2=R2:R1
電功率（無論是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路，總功率等于各家電功率之和。
即：總P=P1+P2）
各種家用電器的電功率與其內(nèi)阻成反比。
即：P1:P2=R1:R2
各種家用電器的電功率與其內(nèi)阻成正比。
即：P1:P2=R2:R1
電加熱（無論是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路，電壓產(chǎn)生的總熱量等于電壓通過家電各部分產(chǎn)生的熱量之和。即：=Q1+Q2 )
電壓通過各種家用電器產(chǎn)生的熱量與其內(nèi)阻成反比。 即：Q1:Q2=R1:R2
電壓通過各種家用電器所產(chǎn)生的熱量與其內(nèi)阻成正比。 即：Q1:Q2=R2:R1