一、电能

一、电能

1、电能及其转化

电流所具有的能量叫做电能。电能中由电源提供的，用电器是消耗电能的装置，即利用电能工作，将电能转化为其他形式的能。：用电器工作的过程就是把电能转化为其它形式能的过程，消耗多少电能就转化为多少其它形式的能。

2、单位：焦耳（J），常用的单位还有千瓦时（度），符号是kW·h，1kW·h=3.6×106J。

二、电能的计量：

1、电能的计量工具是电能表，俗称电度表，其计量单位是kW·h，即度。作用：测量用电器在一段时间内消耗电能的多少。

2、电能表铭牌上各参数的意义：220V表示接在220V的电路上使用；10（20）A表示允许通过的最大电流为10A；在短时间内可以大些，但不能超过20A；kW·h表示电能的单位；3000R/kW·h表示每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转3000转。

3、读数方法：电能表的表盘上某段时间前后两次读数之差即为这一段时间内消耗的电能，单位是kW·h。表盘上最右边一位数字是小数点后的数字。

三、电功：电流通过导体所做的功。

1、电功的实质：用电器消耗电能的过程就是电流做功的过程。电流做了多少功，用电器就消耗了多少电能。

2、电功的计算：电流做功的多少与电路两端的电压的高低、电流的大小、通电时间的长短有关。电流在一段电路上做的功跟这段电路两端的电流、电路中的电流和通电时间成正比，电流在某段导体上所做的功等于这段导体两端的电压、电路中的电流和通电时间的乘积，即电功计算公式W=UIt。

3、电功的单位：J、kW·h（度）。

二、电功率

一、电功率（用P表示）

1、电功率的物理意义：表示用电器消耗电能（电流做功）快慢的物理量。

2、定义：用电器在单位时间内所消耗的电能。或电流在单位时间内所做的功。

3、单位：瓦特（W），常用单位还有kW。换算关系：1kW＝103W。

4、公式：C可用于计算电功率，也可以用于计算其它功率，是计算功率的通用公式。P=UI只能用于计算电功率，。

二、“千瓦时”的来历：由电功率的计算公式P=W/t可得W=Pt，在国际单位制中，电功率P的单位是瓦（W），时间t的单位是秒（s），那么消耗的电能单位是焦（J）。如果电功率P的单位是千瓦（kW），时间t的单位是小时（h），那么它们相乘之后就得到另一个电能的单位——千瓦时（kW·h），也就是我们所说的度。因此1kW·h表示电功率为1kW的用电器工作1h所消耗的电能。根据W=Pt可知1kW·h＝1kW×1 h＝1000W×3600s＝3.6×106J。

三、额定功率

1、额定功率

⑴额定电压：用电器正常工作时的电压。

⑵额定功率：用电器在额定电压下工作时的功率。用电器铭牌上标的用电器的功率。

⑶额定电流：用电器在额定电压下正常工作时的电流。用电器铭牌上标明的电流值就是用电器的额定电流。

2、实际功率

⑴实际电压：用电器实际工作时加在用电器两端的电压。

⑵实际功率：加在用电器上的实际电压所对应的功率。

3、实际功率和额定功率的关系：若U实>U额，则P实>P额，用电器不能正常工作，严重时会影响用电器的使用寿命，甚至会烧坏用电器。若U实=U额，则P实=P额，用电器正常工作。若U实<U额，则P实<P额，用电器不能正常工作。

注意：小灯泡的亮度是由其实际功率决定的。

四、电功率的测量

1、测量电功率可以用专门的电功率表，在非专业的实验中，常常通过电流和电压的测量来间接得知用电器的电功率。精确的实验和理论推导都可以证明：电功率P和电流I、电压U之间的关系是：P=UI。只要用电压表测出用电器两端的电压、用电流表测出通过用电器的电流，就可以计算出用电器的电功率，主种测量方法叫做间接测量法。

三、测量小灯泡的电功率

一、实验探究伏安法测小灯泡的功率

1、实验目的：测量的额定功率和小灯泡在不同电压下的电功率。

2、实验原理：根据电功率的公式P=UI，测出小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，就可以计算出小灯泡的电功率。

3、实验电路图：如右图

4、实验器材：电源、小灯泡、电流表、电压表、开关、滑动变阻器各一，导线若干。

5、实验步骤：

⑴设计好电路图，按电路图连接好电路。

⑵检查电路无误后闭合开关，调节滑动变阻器，让小灯泡两端的电压达到它的额定电压，记下此时电压表和电流表的读数，并观察小灯泡的亮度。

⑶调节滑动变阻器，分别使小灯泡两端的电压是额定电压的1.2倍左右，记下此时电压表和电流表的示数，并观察小灯泡的亮度。低于和稍高于它的额定电压，观察小灯泡的亮度，记下两次电流表的读数。

⑷调节滑动变阻器，分别使小灯泡两端的电压略低于额定电压，记下此时电压表和电流表的示数，并观察小灯泡的亮度。

⑸利用公式P=UI计算灯泡的额定电功率的不在额定电压下的实际功率。

6、实验结果：测出小灯泡的额定功率，得到消耗的电功率越大，小灯泡就越亮这一规律，灯泡亮度取决于其在电路中消耗的实际功率。

说明：“伏安法”测电阻和“伏安法”测小灯泡的电功率都用到了滑动变阻器来改变电路的电流和部分电路两端的电压，但前者是为了多次测量求平均值使测量更准确，后者是为了让小灯泡两端的电压低于、等于和高于其额定电压，以观察比较三种情况下小灯泡的亮度，从比较暗到正常发光再到特别亮的变化。

二、用电能表测用电器的电功率

1、原理：P=W/t

2、具体方法：

⑴记下电能表每kW.h的转数N；

⑵关闭其他用电器，只让待测用电器工作；

⑶用停表可钟表测量用电器工作时电能表圆盘转n转所用的时间t；

⑷计算待测用电器的实际功率。

三、实验电路故障及解决的方法

故障一：闭合开关，灯泡不亮，电流表、电压表无示数。

判断：⑴电源、电流表、开关或变阻器损坏；⑵接线柱接触不良；⑶连接导线断路。

故障二：闭合开关，灯泡不亮，电流表几乎无示数，电压表指针明显偏转。

判断：⑴灯泡的灯丝断了或灯泡与灯座接触不良；⑵电流表和电压表的位置接错了。

故障三：电流表与电压表的指针向没有刻度的方向偏转。

判断：电流表和电压表的“+”、“-”接线柱接反了。

故障四：电流表与电压表的指针偏转角度很小。

判断：⑴电流表与电压表的量程选择过大；⑵电源电压不高；⑶接触不良。

故障五：电表的指针超过最大刻度。

判断：⑴量程选择过小；⑵电路中出现短路。

故障六：滑动变阻器的滑片滑动时，电表示数及灯泡的亮度无变化。

判断：滑动变阻器连接错误，没有遵循“一上一下”的原则。

故障七：无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数总小于灯泡的额定电压。

判断：电源电压过低。

四、电和热

一、电流的热效应：:电流通过导体时电能转化为热的现象。

二、实验探究：电流难过导体产生的多少与什么因素有关（课本P49~49）

1、在电流和通电时间相同时，导体的电阻越大，电流通过导体时产生的热量越多。

2、在电阻和通电时间一定时，电流越大，电流通过导体时产生的热量越。

3、在电流和电阻相同时，通过时间越长，电流通过导体时产生的热量越

注意：做实验时，要尽可能选择两只完全相同的烧瓶，所装煤油的质量也一定要相等。

三、焦耳定律：

1、内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。

2、公式：Q=I²Rt，对于任何电路都可以用Q=I²Rt计算。串、并联电路中放出的总热量Q =Q1+Q2+…+Qn。

3、电流的热效应与电阻大小的关系

如果电流通过导体电能全部转化为热，电流通过导体消耗电能的功率就等于电能转化为热量的功率。利用电功率公式P=UI和欧姆定律公式I=U/R，可得电能转化为热的功率P=I²R，这个关系式表明，在电流相同的条件下，电能转化为热量的功率跟导体的电阻成正比。四、电热的利用及其危害的防止

1、电热的利用：电热器是利用电来加热的设备。电流通过导体就要发热，电热器就是利用这一现象制成的，电热器工作过程中，消耗的电能转化为热。电热器的主要工作部分是发热体，发热体由电阻大、熔点高的合金制成。

电热的优点：清洁卫生、无环境污染、热效率高、便于控制和调节温度。

2、电热危害的防止：用电器中通过电流时产生的热，会使导体的温度升高，使用电器不能正常工作，影响用电器的工作、使用寿命甚至损坏用电器，并且使绝缘材料迅速老化，造成危害。因此在制作和使用电器时要采取有效措施进行散热，以防止电热造成的危害。电脑、电视、电动机等许多用电器上都有散热设备，就是为了防止电热的破坏。

五、电功率和安全用电

一、电功率和安全用电

1、电流I与用电器电功率P的关系：I=P/U。家庭电路中的电压是一定的，用电器的电功率越大，电路中的电流越大。为了防止同时使用的用电器总功率过大，如需添置大功率的用电器时，应先计算一下增加用电器后电路的电流，看电路的总电流是否超过供电电路和电能表允许的最大电流。

3、家庭电路中电流过大的原因：过载，即用电器总功率太大；短路。

二、保险丝的作用

1、保险丝的材料选战：电阻较大、熔点低。

2、保险丝的作用：当电流过大时，根据P=I2R，电流在保险丝上的发热功率大，保险丝的温度升高，达到熔点而自动熔断，切断电路保护电路的安全。

3、保险丝的连接方式：保险丝与所保护的电路串联。

4、现在新建楼房一般采用空气开关，当线路中电流过大时，开关中的电磁铁将自动切断电路，俗称跳闸。

5、保险丝越粗其额定电流和熔断电流越大。选用保险丝时，其额定电流应等于或者稍大于电路的额定电流，过粗的保险丝不能起到保险作用，过细的保险丝接入电路用电器不能正常工作。决不能用铜丝或铁丝代替保险丝。

六、生活用电常识

一、家庭电路的组成：家庭电路由进户线、电能表、总开关、保险装置、插座、开关、和用电器等几部分组成。

1、进户线：连接户外供电电路的电线，相当于电源。

2、电能表：用来测量用户一定时间内消耗的电能。

3、总开关：控制整个电路，当需修理家庭电路时，必须断开总开关。

4、保险丝：当电流过大时保险丝就会自动熔断，起保护电路的作用。

5、插座、开关、用电器：插座和电灯是并联的，开关和用电器是串联的。

二、火线和零线

1、进户线通常有两根，一根是火线，一根是零线。火线带电，与零线之间的电压为220V，火线能使试电笔发光，触摸火线容易触电。零线在户外就已经与大地相连了，因此零线安全，一般不会造成触电，零不会使试电笔发光。

2、测电笔：

①作用：识别火线和零线

②使用方法：用手接触笔尾金属体，笔尖金属体接触电线或与电线相连接的导体时，如果氖管发光，表示接触的是火线。

③判别简单的电路故障的方法：当电路发生故障时，用电器一般不能工作，用测电笔检查插座，如果两孔内的金属片与测电笔笔尖金属均使氖管发光，则表明干路中零线断路；如果接触时两孔都不能使氖管发光，则表明火线断路。

三、安全用电常识

1、开关接在火线上；

2、安装螺口灯的灯口时，火线接中心，零线与接外皮；

3、室内电线不要与其他金属导体接触，不在电线上晾衣服、挂物品。电线有老化与破损时及时修复；

4、不站在潮湿的桌椅上接触火线；

5、不用湿手扳开关、换灯泡、插拔插头；

6、电器该接地的地方一定要接地；

7、接触电线前，先把总开关断开，在不得不带电操作时，要注意与地绝缘，先用试电笔检测接触处是否与火线连通，并尽可能单手操作。

四、触电的急救

1、触电指的是一定强度的电流通过人体所造成的伤害事故。常见的触电类型有双相触电、单相触电、高压电弧触电和跨步电压触电。

2、防止触电的措施：首先家庭电路的安装要符合安全要求；同时不要弄湿用电器，保护好用电器的绝缘体，不使它的火线裸露；带有金属外壳的家用电器，其外壳要接地；不要靠近高压带电体，不要接触低压带电体。

3、触电急救：一是尽快用绝缘体切断触电者触电的电源；二是尽力进行抢救（尽快通知医务人员抢救，必要时先进行人工呼吸）。