第十六章 電流做功與電功率一、電功率1、電功率是表示消耗電能的快慢的物理量，用P表示，國際制單位的主單位是瓦特，簡稱瓦，符號是W。常用單位有千瓦（kW）。1kW = 103W 。電功率的定義為：用電器在1秒內消耗的電能。2、電功率與電能、時間的關系： P=W/t 在使用時，單位要統一，單位有兩種可用：（1）、電功率用瓦（W），電能用焦耳（J），時間用秒（S）；（2）、電功率用千瓦（kW），電能用千瓦時（kWh，度），時間用小時（h）。3、1千瓦時是功率為1kW的用電器使用1h所消耗的電能。4、電功率與電壓、電流的關系公式： P=IU 單位：電功率用瓦（W），電流用安（A），電壓用伏（V）。5、用電器在額定電壓下工作時的電功率（或者說用電器正常工作時的電功率），叫做額定功率。用電器實際工作時的電功率叫實際功率，電燈的亮度就取決于燈的實際功率。6、推導公式：P=UI=I2R=U2/RW=Pt=UIt=I2Rt=(U2/R)t二、測量小燈泡的電功率1、測量小燈泡電功率的電路圖與測電阻的電路圖一樣。2、進行測量時，一般要分別測量小燈泡過暗、正常發光、過亮時三次的電功率，但不能用求平均值的方法計算電功率，只能用小燈泡正常發光時的電功率。三、電和熱1、電流通過導體時電能轉化成熱的現象叫電流的熱效應。利用電來加熱的用電器叫電熱器。2、根據電功率公式和歐姆定律，可以得到： P=I2R 這個公式表示：在電流相同的條件下，電能轉化成熱時的功率跟導體的電阻成正比。3、當發電廠電功率一定，送電電壓與送電電流成反比，輸電時電壓越高，電流就越小。此時因為輸電線路上有電阻，根據P=I2R 可知，電流越小時，在電線上消耗的電能就會越少。所以電廠在輸電時提高送電電壓，減少電能在輸電線路上的損失。4、電流的熱效應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、電腦、電動機在工作時產生的熱量）。我們要利用有利電熱，減少或防止不利電熱（如電視機的散熱窗，電腦中的散熱風扇，電動機的外殼鐵片等）。四、電功率和安全用電根據公式I=P/U 可知，家庭電路電壓一定時，電功率越大，電流I也就越大。所以在家庭電路中：A、不要同時使用很多大功率用電器；B、不要在同一插座上接入太多的大功率用電器；C、不要用銅絲、鐵絲代替保險絲，而且保險絲應該在可用范圍內盡量使用細一些的。五、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。公式為：Q=I2Rt 。當電流通過導體做的功(電功)全部用來產生熱量(電熱)，則有Q=W，可用電功公式算Q，即Q=W=Pt=UIt=I2R t=( U2/R)t。六、生活用電1、家庭電路由：進戶線電能表總開關保險盒用電器。 2、兩根進戶線是火線和零線，它們之間的電壓是220伏，可用測電筆來判別。如果測電筆中氖管發光，則所測的是火線，不發光的是零線。3、所有家用電器和插座都是并聯的。而開關則要與它所控制的用電器串聯。4、保險絲：是用電阻大，熔點低的鉛銻合金制成。它的作用是當電路中有過大的電流時，保險產生較多的熱量，使它的溫度達到熔點，從而熔斷，自動切斷電路，起到保險的作用。5、引起電路中電流過大的原因有兩個：一是電路發生短路；二是用電器總功率過大。6、安全用電的原則是：不接觸低壓帶電體；不靠近高壓帶電體。7、在安裝電路時，要把電能表接在干路上，保險絲應接在火線上（一根已足夠）；控制開關也要裝在火線上，螺絲口燈座的螺旋套要接在零線上。總結、串并聯電路特點1、串聯電路有以下幾個特點：電流：I=I1=I2=In（串聯電路中的電流處處相等）電壓：U=U1+U2+Un（總電壓等于各部分電壓之和）電阻：R=R1+R2+Rn（總電阻等于各分電阻之和）。如果n個阻值為r的電阻串聯，則有R =nr 分壓作用： = 計算U1、U2可用：U1= U總 U2= U總比例關系： = = = = = 2、并聯電路有以下幾個特點：電流：I=I1+I2+In（干路電流等于各支路電流之和）電壓：U=U1=U2=Un（總電壓與各支路兩端的電壓相等）電阻：1/R=1/R1+1/R2+1/Rn（總電阻的倒數等于各并聯電阻的倒數和）。如果n個阻值為r的電阻并聯，則有R=r/n 分流作用： = 計算I1、I2可用：I1=I總 I2=I總比例關系：電壓： = = = = = 3、實際功率與額定功率的計算：同一個電阻或燈炮，接在不同的電壓下使用，則有： = 如：當實際電壓是額定電壓的一半時，則實際功率就是額定功率的1/4。例“220V 100W”是表示額定電壓是220V，額定功率是100W的燈泡如果接在110V的電路中，則實際功率是25W。串聯、并聯電路中的電流、電壓、電阻的總分關系連結情況電流、電壓、電阻三者的總分關系表達式串聯電路電流各處相等I總 = I1 = I2 =In總電壓等于各用電器的電壓之和U總 = U1+U2+Un總電阻等于各用電器的電阻之和R總 = R1+R2+Rn并聯電路總電流等于各支路的電流之和I總 = I1+I2+In電壓各處相等U總 = U1 = U2 =Un總電阻的倒數和等于各支路的倒數之和= +伏安法實驗：1實驗原理：P=UI（測電功率）；R= （測電阻）2實驗器材：電源、導線、開關、電壓表、電流表、滑動變阻器、燈泡（或電阻）3電路圖：（如右圖）4實驗中滑動變阻器的作用是改變小燈泡（或電阻）兩端的電壓，保護電路。實驗之前應把滑動變阻器調至阻值最大處