電功率的估算公式,用電流除以電壓,這個公式是電功率的定義式,永遠(yuǎn)正確,適用于任何情況。
對于純內(nèi)阻電路,如內(nèi)阻絲、燈炮等,可以用“電流的平方除以內(nèi)阻”“電壓的平方乘以內(nèi)阻”的公式估算,這是由歐姆定理推論下來的。
但對于非純內(nèi)阻電路,如電動機(jī)等,只能用“電壓除以電壓”這一公式,由于對于電動機(jī)等,歐姆定理并不適用,也就是說,電流和電壓不成反比。這是由于電動機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會形成“反電動勢”。諸如,外電流為8伏,內(nèi)阻為2歐,反電動勢為6伏,此時(shí)的電壓是(8-6)/2=1(安),而不是4安。因而功率是8×1=8(瓦)。
另外說一句焦耳定理,就是阻值發(fā)熱的那種公式,發(fā)熱功率為“電流平方除以內(nèi)阻”,這也是永遠(yuǎn)正確的。
還拿里面的事例來說,電動機(jī)發(fā)熱的功率是1×1×2=2(瓦),也就是說,電動機(jī)的總功率為8瓦,發(fā)熱功率為2瓦,剩下的6瓦用于做機(jī)械功了。
P=IU,也稱萬能公式,即哪些時(shí)侯都可以用;
P=I^2*R,電路中電流相等或估算電熱時(shí)用;
P=U^2/R,電路中電壓相等時(shí)用。
第三部份電路與電壓
【知識結(jié)構(gòu)】
一、電路的組成:
1.定義:把電源、用家電、開關(guān)、導(dǎo)線聯(lián)接上去組成的電壓的路徑。
2.各部份器件的作用:(1)電源:提供電能的裝置;(2)用家電:工作的設(shè)備;(3)開關(guān):控制用家電或拿來接通或斷掉電路;(4)導(dǎo)線:聯(lián)接作用,產(chǎn)生讓電荷聯(lián)通的通路
二、電路的狀態(tài):通路、開路、短路
1.定義:(1)通路:處處接通的電路;(2)開路:斷掉的電路;(3)漏電:將導(dǎo)線直接聯(lián)接在用家電或電源兩端的電路。
2.正確理解通路、開路和漏電
三、電路的基本聯(lián)接形式:串聯(lián)電路、并聯(lián)電路
四、電路圖(統(tǒng)一符號、橫平豎直、簡潔美觀)
五、電工材料:導(dǎo)體、絕緣體
1.導(dǎo)體
(1)定義:容易導(dǎo)電的物體;(2)導(dǎo)體導(dǎo)電的緣由:導(dǎo)體中有自由聯(lián)通的電荷;
2.絕緣體
(1)定義:不容易導(dǎo)電的物體;(2)緣由:缺乏自由聯(lián)通的電荷
六、電流的產(chǎn)生
1.電壓是電荷定向聯(lián)通產(chǎn)生的;
2.產(chǎn)生電壓的電荷有:正電荷、負(fù)電荷。酸堿鹽的水氨水中是正負(fù)離子,金屬導(dǎo)體中是自由電子。
七.電壓的方向
1.規(guī)定:正電荷定向聯(lián)通的方向?yàn)殡妷旱姆较颍?span style="display:none">7iS物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
2.電壓的方向跟負(fù)電荷定向聯(lián)通的方向相反;
3.在電源外部,電壓的方向是從電源的負(fù)極流向正極。
八、電流的效應(yīng):熱效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)、磁效應(yīng)
九、電流的大?。篒=Q/t
十、電流的檢測
1.單位及其換算:主單位安(A),常用單位毫安(mA)、微安(μA)
2.檢測工具及其使用方式:(1)電壓表;(2)阻值;(3)讀數(shù)方式(4)電壓表的使
用規(guī)則。
十一、電流的規(guī)律:(1)串聯(lián)電路:I=I1+I2;(2)并聯(lián)電路:I=I1+I2
【方法提示】
1.電壓表的使用可總結(jié)為(一查兩確認(rèn),兩要兩不要)
(1)一查:檢測表針是否指在零刻度線上;
(2)兩確認(rèn):①確認(rèn)所選阻值。②確認(rèn)每位大格和每位小格表示的電壓值。兩要:一
要讓電壓表串聯(lián)在被測電路中;二要讓電壓從“+”接線柱流入,從“-”接線柱流出;③兩不要:一不要讓電壓超過所選阻值,二不要不經(jīng)過用家電直接接在電源上。
在事先不曉得電壓的大小時(shí),可以用試觸法選擇合適的阻值。
2.按照串并聯(lián)電路的特性求解有關(guān)問題的電路
(1)剖析電路結(jié)構(gòu),辨識各電路器件間的串聯(lián)或并聯(lián);
(2)判定電壓表檢測的是哪段電路中的電壓;
(3)按照串并聯(lián)電路中的電壓特性,根據(jù)題目給定的條件,求出待求的電壓。
第四部份歐姆定理
一、電壓
1、電源的作用是給電路兩端提供電流;電流是電路中形成電壓的緣由。電路中有電壓,就一定有電流;電路中有電流,卻不一定有電壓,由于還要看電路是否是通路。
2、電壓用字母U表示,單位是伏特,簡稱伏,符號是V。常用單位有千伏(KV,1KV=103V)和毫伏(mV,1mV=10-3V)。家庭照明電路的電流是220V;一節(jié)干池的電流是1.5V;對人體安全的電流不低于36V。
3、電壓表的使用:A、電壓表應(yīng)當(dāng)與被測電路并聯(lián);當(dāng)電流表直接與電源并聯(lián)時(shí),由于電流表電阻無窮大,所以電路不會漏電,所測電流就是電源電流。B、電壓表的正接線柱接電源正級,負(fù)接線柱接電源負(fù)極其。C、根據(jù)被測電路的不同,可以選擇“0~3V”和“0~15V”兩個阻值。
4、電壓表的讀數(shù)方式:A、看接線柱確定量程。B、看分度值(每一小格代表多少伏)。C、看表針偏轉(zhuǎn)了多少格,即有多少伏。
5、電池串聯(lián),總電流為各電瓶的電流之和;相同電瓶關(guān)聯(lián),總電流等于其中一支電瓶的電流。
二、探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律
1、實(shí)驗(yàn)步驟:A、提出問題;B、猜想或假定;C、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn);D、進(jìn)行實(shí)驗(yàn);D、分析和論證、E、評估;F、交流(大體內(nèi)容相同即可,有些步驟可省略)
2、在串聯(lián)電路中,總電流等于各用家電的電流之和。
三、電阻
1、容易導(dǎo)電的物體叫導(dǎo)體,如鋼筆芯、金屬、人體、大地等;不容易導(dǎo)電的物體叫絕緣體,如橡膠、塑料、陶瓷等。導(dǎo)電能力介于二者之間的叫半導(dǎo)體,如硅金屬等。
2、導(dǎo)體對電壓的制約作用叫內(nèi)阻,用R表示,單位是歐姆,簡稱歐,符號是Ω。常用單位有千歐(KΩ,1KΩ=103Ω)和兆歐(MΩ,1MΩ=106Ω),它在電路圖中的符號為。
3、影響內(nèi)阻大小的誘因有:A、材料;B、長度;C、橫截面積;D、溫度。通常情況下,某一導(dǎo)體被制造下來之后,其內(nèi)阻不僅隨氣溫的變化有一點(diǎn)改變之外,我們就近似地覺得其阻值不變了,它也不會隨著電流、電流的變化而變化。
4、某些導(dǎo)體在室溫升高到某一氣溫時(shí),才會出現(xiàn)其內(nèi)阻為0的情況,這就是超導(dǎo)現(xiàn)象,這時(shí)這些導(dǎo)體就叫超導(dǎo)體。
5、滑動變阻器的工作原理是:內(nèi)阻部份由涂有絕緣層的阻值絲繞在絕緣管上電功率與什么有關(guān)電路圖,通過滑片在里面滑動因而改變接入電路的內(nèi)阻大小。所以滑動變阻器的正確接法是:一上一下的接。它在電路圖中的符號是
它應(yīng)當(dāng)與被測電路串聯(lián)。
四、歐姆定理
1、歐姆定理是由法國數(shù)學(xué)學(xué)家歐姆在1826年通過大量的實(shí)驗(yàn)歸納下來的。
2、歐姆定理:導(dǎo)體中的電壓,跟導(dǎo)體兩端的電流成反比,跟導(dǎo)體兩端的內(nèi)阻成正比。公式為:I=U/R,變型公式有:U=IR,R=U/I
3、歐姆定理使用注意:A、單位必須統(tǒng)一,電壓用A,電流用V,內(nèi)阻用Ω;B、不能把這個公式理解為:內(nèi)阻與電流成反比,與電壓成正比,由于內(nèi)阻常規(guī)情況下是不變的。
4、用家電正常工作時(shí)的電流叫額定電流;正常工作時(shí)的電壓叫額定電壓;并且生活中常常達(dá)不到這個標(biāo)準(zhǔn),所以用家電實(shí)際工作時(shí)的電流叫實(shí)際電流,實(shí)際工作時(shí)的電壓叫實(shí)際電壓。
5、當(dāng)電路出現(xiàn)漏電現(xiàn)象(電路中電源不經(jīng)過用家電而直接被接通的情況)時(shí),按照I=U/R可知,由于內(nèi)阻R很小,所以電壓會很大,因而會造成起火。
五、測量小燈泡的內(nèi)阻
1、根據(jù)歐姆定理公式I=U/R的變型R=U/I可知,求出了小燈泡的電流和電壓,就可以估算出小燈泡的內(nèi)阻,這些技巧稱作伏安法。
2、電路圖:
3、測量時(shí)注意:A、閉合開關(guān)前,滑動變阻器應(yīng)當(dāng)滑到內(nèi)阻最大端;B、測量阻值時(shí),應(yīng)當(dāng)先觀察小燈泡的額定電流,之后檢測時(shí)使用的電流應(yīng)當(dāng)根據(jù)從額定電流依次增加檢測。C、可以將幾次檢測的結(jié)果求平均值,以減少偏差。
4、測量過程中,電流越低,小燈泡越暗,氣溫越低,因而內(nèi)阻會略小一點(diǎn)。
六、歐姆定理和安全用電
1、對人體安全的電流應(yīng)當(dāng)不低于36V,由于根椐歐姆定理I=U/R可知,在內(nèi)阻不變的情況下,電流越高,通過人體電壓還會越大,所以高壓電對人體來說是十分危險(xiǎn)的。
2、我們不能用悶熱的手去觸摸家電,因?yàn)槿说钠つw悶熱時(shí),內(nèi)阻會變小,因而會減小觸電的可能性。通常情況下,不要緊靠高近帶電體,不要接觸低壓帶電體。
3、雷電是自然界一種劇烈的放電現(xiàn)象,對人來說是十分危險(xiǎn)的,所以在有雷電現(xiàn)象時(shí),不要站在小樹或其它較高的導(dǎo)電物體下,也不能站到高處。
4、為了避免雷電對人們的害處,日本化學(xué)學(xué)家富蘭克林發(fā)明了避雷針,讓雷電通過金屬導(dǎo)體步入大地,因而保證人或建筑物的安全。
第五部份電功率
一、電能
1、電能可能同其它方式的能量轉(zhuǎn)化而至,也可以轉(zhuǎn)化為其它方式的能量。
2、電能用W表示,常用單位是千瓦時(shí)(KWh),在數(shù)學(xué)學(xué)中能量的通用單位是焦耳(J),簡稱焦。1KWh=3.6106J。
3、電能表是檢測一段時(shí)間內(nèi)消耗的電能多少的儀器。A、“220V”是指這個電能表應(yīng)當(dāng)在220V的電路中使用;B、“10(20)A”指這個電能表的額定電壓為10安,在短時(shí)間內(nèi)最大電壓不超過20安;C、“50Hz”指這個電能表在50赫茲的交流電路中使用;D、“/KWh”指這個電能表的每消耗一千瓦時(shí)的電能,轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過600轉(zhuǎn)。
4、電能轉(zhuǎn)化為其他方式能的過程是做功的過程,有多少電能發(fā)生了轉(zhuǎn)化,就說電壓做了多少功。實(shí)質(zhì)上,電功就是電能,也用W表示,通用單位也是焦耳,常用單位是千瓦時(shí)。
二、電功率
1、電功率是表示消耗電能的快慢的數(shù)學(xué)量,用P表示,單位是瓦特電功率與什么有關(guān)電路圖,簡稱瓦,符號是W。常用單位有千瓦(KW)。1KW=103W1馬力=735瓦。電功率的定義也可以理解為:用家電在一秒內(nèi)消耗的電能。
2、電功率與電能、時(shí)間的關(guān)系:P=W/t在使用時(shí),單位要統(tǒng)一,單位有兩種可用:(1)、電功率用瓦(W),電能用焦耳(J),時(shí)間用秒(S);(2)、電功率用千瓦(KW),電能用千瓦時(shí)(KWh,度),時(shí)間用小時(shí)(h)。
3、1千瓦時(shí)是功率為1KW的用家電使用1h所消耗的電能。
4、電功率與電流、電流的關(guān)系公式:P=IU單位:電功率用瓦(W),電壓用安(A),電流用伏(V)。
5、用家電在額定電流下工作時(shí)的電功率(或則說用家電正常工作時(shí)的電功率),稱作額定功率。
三、測量小燈泡的電功率
1、測量小燈泡電功率的電路圖與測阻值的電路圖一樣。
2、進(jìn)行檢測時(shí),通常要分別檢測小燈泡過暗、正常發(fā)光、過亮?xí)r三次的電功率,但不能用求平均值的方式估算電功率,只能用小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電功率。
四、電和熱
1、電流通過導(dǎo)體時(shí)電能要轉(zhuǎn)化成熱,這個現(xiàn)象叫電壓的熱效應(yīng)。
2、根據(jù)電功率公式和歐姆定理,可以得到:P=I2R這個公式表示:在電壓相同的條件下,電能轉(zhuǎn)化成熱時(shí)的功率跟導(dǎo)體的阻值成反比。
3、當(dāng)發(fā)電廠電功率一定,送電電流與送電電壓成正比,輸電時(shí)電流越高,電壓就越小。此時(shí)由于輸電纜線路上有內(nèi)阻,按照P=I2R可知,電壓越小時(shí),在電纜線上消耗的電能才會越少。所以電站在輸電時(shí)提升送電電流,降低電能在輸電纜線路上的損失。
4、電流的熱效應(yīng)對人們有有利的一面(如電爐、電熱水器、電熱毯等),也有不利的一面(如電視機(jī)、電腦、電動機(jī)在工作時(shí)形成的熱量)。我們要借助有利電熱,減輕或避免不利電熱(如電視機(jī)的散熱窗,筆記本中的散熱電扇,電動機(jī)的殼體鐵片等)。
五、電功率和安全用電
依據(jù)公式I=P/U可知,家庭電路電流一定時(shí),電功率越大,電壓I也就越大。所以在家庭電路中:A、不要同時(shí)使用好多大功率用家電;B、不要在同一插頭上接入太多的大功率用家電;C、不要用銅線、鐵絲取代保險(xiǎn)絲,但是保險(xiǎn)絲應(yīng)當(dāng)在可用范圍內(nèi)盡量使用細(xì)一些的。
五、熟記熱學(xué)中基本量的規(guī)律和特性,進(jìn)行電功、電功率和電熱的估算
化學(xué)量公式單位檢測儀器串聯(lián)電路特性并聯(lián)電路特性
(符號)(符號)
電功(W)W=UIt焦耳(J)電能表W=W1+W2W=W1+W2
W1:W2=R1:R2W1:W2=:R2:R1
電功率(P)P=W/t瓦特(W)電壓表P=P1+P2P=P1+P2
P=UI電流表滑動變阻器P1:P2=R1:R2P1:P2=R2:R1
(伏安法)
電熱Q=I2Rt焦耳(J)Q=Q1+Q2Q=Q1+Q2
(Q)Q1:Q2=R1:R2