1、PAGE21第十三章電和磁第03講電功率和電熱安全用電考向1電能1用電器工作的過程，實(shí)際上就是電流經(jīng)過用電器時把電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程。2電能用電能表來測量，電能的國際單位是J，生活中常用單位是Wh，1Wh=106J。3電能表用前后兩次的讀數(shù)之差來表示某段時間內(nèi)用電的度數(shù)。測量較小電功時，用表盤轉(zhuǎn)數(shù)讀數(shù)。4電能計算公式：W=UIt=Pt（適用于所有電路）解讀：電能表銘牌上一些參數(shù)的含義：（1）“220V”表示這個電能表在220V的電路中使用；（2）“5（10）A”表示標(biāo)定電流是10A，額定最大電流是20A，電流表工作時的電流不能超過額定最大電流；（3）“2500R/Wh”表示接上這塊電能表

2、上的用電器，每消耗1Wh的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn)。典型例題小明觀察家中的電能表（如圖），下列說法正確的是（）A此電能表應(yīng)該接在220V的電路中使用B電能表的額定功率是220WC小明家已經(jīng)消耗的電能為107JD此電能表轉(zhuǎn)盤每小時轉(zhuǎn)過3000轉(zhuǎn)針對練習(xí)1如圖所示，是感應(yīng)式電能表的示意圖，與其技術(shù)參數(shù)有關(guān)的說法正確的是（）A正常工作時額定功率為220VB每轉(zhuǎn)2圈電路耗電為1WhC正常運(yùn)行的最大電流為10AD電路消耗的電能是2486Wh針對練習(xí)2如圖所示是家庭常用的電能表，下列說法正確的是（）A這塊電能表正常工作的電壓是220VB“Wh”是電功率的單位C只利用電能表就能測出用電器的電功率D圖中

3、電能表指示的讀數(shù)為63280J針對練習(xí)3如圖四個用電器中，主要將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是（）考向2電功率：定義：電功率等于電功和時間之比。意義：表示消耗電能的快慢。符號：P單位：瓦特（瓦，W），常用單位為千瓦（W），1W103W電功率的定義式：W=Pt第一種單位：P電功率瓦特（W）；W電功焦耳（J）；t通電時間秒（s）。第二種單位：P電功率千瓦（W）；W電功千瓦時（Wh）；t通電時間小時（h）。電功率計算公式：=UI（適用于所有電路）對于純電阻電路可推導(dǎo)出：P=I2R=解讀：串聯(lián)電路中電流處處相等，比較用電器消耗功率的多少一般采用P=I2R，并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等，比較用電器消耗功率的多少一般

4、采用P=。典型例題如圖所示，標(biāo)有“8V，4W”的小燈泡L。閉合開關(guān)，小燈泡且好正常發(fā)光，電流表的示數(shù)為。則：（1）由小燈恰好正常發(fā)光，說明電源電壓為_V；（2）R0的阻值多大（3）小燈正常發(fā)光1分鐘消耗電能多大針對練習(xí)1如圖所示，電源電壓為12V，且保持不變，定值電阻R1為24，小燈泡上標(biāo)有“6V3W”字樣燈絲電阻不隨溫度改變（1）求燈泡的額定電流（2）求當(dāng)S、S1、S2都閉合時，R1的電功率（3）當(dāng)只閉合S，斷開S1，S2，滑動變阻器滑片P移至中點(diǎn)時，小燈泡恰好正常發(fā)光，求滑動變阻器的最大阻值針對練習(xí)2某學(xué)校食堂有一個電水壺的銘牌如下表所示。如圖是電水壺的電路圖，R為加熱器，當(dāng)溫度較低時，溫

5、控開關(guān)S處于閉合狀態(tài)，加熱器加熱；當(dāng)水沸騰后，會自動斷開進(jìn)入保溫狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)了自動溫度開關(guān)控制。若加熱器電阻阻值不隨溫度變化而改變，且此時的大氣壓為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，求：額定電壓220V額定功率4400W水壺裝水質(zhì)量10g頻率50H（1）電水壺正常工作時，其加熱電阻的阻值是多大（2）若電水壺產(chǎn)生的熱量的80%被水吸收，現(xiàn)將一滿壺12的水在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下燒開需要多長時間（水的比熱容c=103J/（g）（3）當(dāng)電水壺處于保溫狀態(tài)時，通過加熱器的電流是2A，此時電阻R0的電功率是多少針對練習(xí)3某電熱飲水機(jī)有加熱和保溫兩種功能，可由機(jī)內(nèi)溫控開關(guān)S0進(jìn)行自動控制，如圖為其電路原理圖。通電開關(guān)S0閉合時，飲水

6、機(jī)處于_狀態(tài)，開關(guān)S0斷開時，飲水機(jī)處于_狀態(tài)。已知飲水機(jī)的保溫功率為40W，加熱功率為920W，則R1與R2之比是_?？枷?額定功率和實(shí)際功率：電燈泡上的“PZ22025”表示額定電壓是220V，額定功率是25W。（1）額定電壓U額是用電器正常工作時的電壓，也就是用電器上標(biāo)著的電壓值。額定功率P額是用電器在額定電壓下的功率，也就是用電器上標(biāo)著的功率值。用電器上標(biāo)出的電流是當(dāng)用電器兩端加上額定電壓時通過它的電流。P額=U額I額。額定功率是用電器的重要性能指標(biāo)，在設(shè)計用電器時必須確定它的性能和工作條件。（2）實(shí)際功率是用電器在非額定電壓下實(shí)際消耗的功率，燈炮的亮度就由實(shí)際功率決定。由公式P=UI

7、可知實(shí)際功率的大小隨用電器兩端電壓的變化而變化。（3）實(shí)際功率和額定功率的關(guān)系：U實(shí)=U額，則P實(shí)=P額，用電器正常工作；U實(shí)P額，可能損壞用電器。解讀：對某個用電器而言，其額定電壓、額定功率的值只有一個，實(shí)際功率隨電壓變化而變化,實(shí)際電壓、實(shí)際電功率的值有無數(shù)個。若用電器電阻R不變，根據(jù)，如果U減小為原來的，則P變?yōu)樵瓉淼摹鬖1“220V100W”，燈L2“220V25W”，由可知，L1燈絲電阻小，L1燈絲粗短，L2燈絲細(xì)長。兩燈串聯(lián)時，由，可知燈L2亮，兩燈并聯(lián)時，由可知燈L1亮。項目串聯(lián)電路并聯(lián)電路P實(shí)與R的關(guān)系串聯(lián)電路中電阻越大的用電器消耗的電功率越大并聯(lián)電路中電阻越小的用電器消耗的

8、電功率越大燈泡發(fā)光亮度實(shí)際電壓大的P實(shí)越大，因此實(shí)際電壓大的燈泡較亮通過電流大的P實(shí)越大，因此通過電流大的燈泡較亮電阻大的P實(shí)越大，因此電阻大的燈泡較亮電阻小的P實(shí)越大，因此電阻小的燈泡較亮串接上滑動變阻器的小燈泡，變阻器阻值增大時分壓也大，小燈泡實(shí)際電壓減小，小燈泡發(fā)光較暗并接上滑動變阻器的電燈，由于并聯(lián)電路中各部分互不干擾，所以通過小燈泡所在支路的電流不變，小燈泡發(fā)光情況不變典型例題標(biāo)有“12V12W”、“12V6W”的燈L1和L2（假設(shè)燈絲電阻不變），若將它們串聯(lián)在某電源上，兩燈都發(fā)光，下列說法正確的是（）A通過燈L1和L2的電流之比為21B燈L1和L2的電阻之比為21C燈L2比燈L1亮

9、D燈L1和L2的實(shí)際功率之比為21針對練習(xí)1甲、乙兩只燈泡的銘牌如圖所示，下列說法中正確的是（）A燈泡正常發(fā)光時，甲燈燈絲的電阻較小B兩燈都正常發(fā)光時，甲燈消耗的電能較少C甲燈的實(shí)際功率一定是40WD將乙燈接在110V電路中，它的額定功率仍為60W針對練習(xí)2標(biāo)有“12V，3W”的甲燈和“6V，3W”的乙燈，串聯(lián)在15V的電源上，那么能正常發(fā)光的是（）A甲燈B乙燈C兩燈都能正常發(fā)光D兩燈都不正常發(fā)光針對練習(xí)3將額定功率相同的L1、L2兩燈串聯(lián)接在電路中，閉合開關(guān)后，燈L1正常發(fā)光而L2卻幾乎不亮，對于這一現(xiàn)象，下列分析正確的是（）AL1中的實(shí)際電流比L2中的實(shí)際電流大BL1的額定電流比L2的額定

10、電流大CL2的電阻比L1小，L2的實(shí)際電壓小于它的額定電壓DL1的電阻比L2大，L1的實(shí)際電壓大于它的額定電壓考向4焦耳定律1電流的三種效應(yīng)分別是熱效應(yīng)、磁效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)。2焦耳定律的內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時間成正比。計算公式：Q=I2Rt適用于所有電路。利用電熱的例子：熱水器、電飯鍋、電熨斗、電熱孵化器等。防止電熱的例子：電視機(jī)外殼的散熱窗；計算機(jī)內(nèi)的散熱風(fēng)扇、電動機(jī)外殼的散熱片等。解讀：對于純電阻電路，電流做功消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能（QW），這時以下公式均成立Q=UIt，Q=eqfU2,Rt，Q=Pt；對于非純電阻電路，電能除了轉(zhuǎn)化為

11、內(nèi)能，還要轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。求Q時只能用Q=I2Rt。在串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中，電流產(chǎn)生的總熱量等于部分電熱之和；串聯(lián)電路中，各部分電路的熱量與其電阻成正比，即eqfQ1,Q2=eqfR1,R2；并聯(lián)電路中，各部分電路的熱量與其電阻成反比，即eqfQ1,Q2=eqfR2,R1。典型例題用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“電流相同時，通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系”（圖中甲、乙是完全相同的密閉容器，實(shí)驗(yàn)前，A、B兩“U”形管內(nèi)液面是相平的）（1）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將電路連接完整（2）電流產(chǎn)生的熱量不易直接測量，因此，在這個實(shí)驗(yàn)中是通過觀察“U”形管中液面的_來顯示甲、乙容器內(nèi)空氣溫度的變化通過對

12、比觀察，你認(rèn)為（選填“甲”或“乙”）容器中的電阻產(chǎn)生的熱量多由此可知：在電流相同、通電時間相同的情況下，越大，電流產(chǎn)生的熱量越多（3）當(dāng)密閉容器中的空氣溫度升高時，空氣的內(nèi)能將會（選填“變大”或“變小”或“不變”）（4）根據(jù)你得出的結(jié)論，簡要解釋：電爐工作時，電爐絲熱得發(fā)紅，而與電爐絲連接的導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱，這是為什么？針對練習(xí)1電爐絲通電后熱得發(fā)紅，而與之相連的導(dǎo)線卻不怎么熱，由焦耳定律可知，造成上述現(xiàn)象的主要原因是：（）A通過電爐絲的電流比導(dǎo)線的電流小得多B通過電爐絲的電流比導(dǎo)線的電流大得多C電爐絲的電阻比導(dǎo)線的電阻小得多D電爐絲的電阻比導(dǎo)線的電阻大得多針對練習(xí)2標(biāo)有“220V40W”字樣

13、的電視機(jī)、電風(fēng)扇、電熱毯和日光燈四種用電器，都在額定電壓下工作相同的時間，則產(chǎn)生熱量最多的是（）A日光燈B電風(fēng)扇C電視機(jī)D電熱毯針對練習(xí)3如圖甲是某學(xué)校使用的電開水器，乙圖是簡化電路（R1、R2都是加熱電阻）當(dāng)加入冷水后，開關(guān)接1位置，電開水器處于加熱狀態(tài)，將水燒開后，開關(guān)自動跳轉(zhuǎn)到2位置，電開水器處于保濕狀態(tài)，電開水器額定電壓為220V，容量為50L，加熱功率為c水=103J/（g），求：（1）R1的電阻；（2）將水箱裝滿20的水加熱到沸騰（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下），水吸收的熱量；（3）加滿水燒開后，電開水器處于保溫狀態(tài)時，若無人接水，水每分鐘放出的熱量為6104J，為保持水溫不變，計算電阻R2的阻值

14、考向5電功率的測量1、伏安法測小燈泡的額定功率。器材：電池組、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)和導(dǎo)線，小燈泡標(biāo)有25V字樣步驟：所示連接電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)U=25V，同時記下電流表的示數(shù)計算小燈泡的額定功率P=UI。測定用電器的功率時，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P，觀察電流表和電壓表的示數(shù)，即可求出用電器的實(shí)際功率。次數(shù)電壓/V電流/A電功率/W發(fā)光情況123由實(shí)驗(yàn)可得出：燈泡的亮度由實(shí)際功率決定。2、伏安法測導(dǎo)體電阻實(shí)驗(yàn)和伏安法測小燈泡的電功率實(shí)驗(yàn)區(qū)別。實(shí)驗(yàn)所用器材相同，電路圖基本相同，測量方法相同，記錄的數(shù)據(jù)也基本相同。區(qū)別：原理不同R=U/I，P=UI；測電阻時，為了減小

15、誤差而應(yīng)多次測量求平均值；測電功率時，通過每組實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)求出的都用電器在不同電壓下的實(shí)際功功率，所以絕對不能求幾次實(shí)驗(yàn)結(jié)論的平均值滑動變阻器的調(diào)節(jié)作用不同。（2）電能表測用電器的電功率步驟：使室內(nèi)其他用電器均停止工作，只讓待測用電器工作；記下電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過一定轉(zhuǎn)數(shù)n所用的時間t；計算用電器的實(shí)際功率典型例題在“測定小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中，電源由兩節(jié)新干電池組成，小燈泡L標(biāo)有“2V”字樣，滑動變阻器標(biāo)有“201”字樣。本實(shí)驗(yàn)的原理是。請用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖中實(shí)物電路正確連接完整。要求：閉合電鍵S前，移動變阻器的滑片P至左端時，變阻器連入電路的阻值最大。連接好電路，閉合電鍵，觀察到燈泡L不發(fā)光，

16、電壓表示數(shù)為零。將電壓表分別正確并聯(lián)在AB、AC、AD兩端，發(fā)現(xiàn)UABUAC0，UAD0。請判斷，發(fā)生故障的是。排除故障后，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，測定燈泡L的額定功率。當(dāng)移動變阻器的滑片P時，眼睛應(yīng)先觀察表的示數(shù)，然后讀出另一個電表的示數(shù)。當(dāng)燈泡L正常發(fā)光時，電流表的示數(shù)如圖所示，則燈泡L的額定功率為瓦，此時變阻器接入電路中的電阻為歐。針對練習(xí)1下表是小華在測量額定電壓為的小燈泡電功率實(shí)驗(yàn)中所得的部分?jǐn)?shù)據(jù)。次數(shù)電壓/V電流/A燈泡功率/W燈泡亮度1暗2亮3很亮（1）當(dāng)燈泡兩端電壓為時，電路中電流表示數(shù)如圖所示，則通過燈泡的電流_A。小華認(rèn)為用三次實(shí)驗(yàn)所得功率的平均值作為燈泡的額定功率，可減小實(shí)驗(yàn)誤差。你認(rèn)

17、為該燈泡的額定功率為_W。（2）分析表中數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)小燈泡亮度是變化的，小燈泡的亮度是由_（選填“實(shí)際功率”或“額定功率”）決定的。（3）分析上表中的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)通過燈泡的電流與燈泡兩端電壓_（選填“一定”或“不是”）成正比，造成這一現(xiàn)象的原因是燈絲電阻隨_而變化。針對練習(xí)2在“測定小燈泡的功率”的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓為，小燈泡額定電壓為、電阻約為10（1）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實(shí)物電路連接完整；（2）連接電路時開關(guān)應(yīng)；（3）閉合開關(guān)前，變阻器的滑片P應(yīng)位于（A/B）端；（4）小明閉合開關(guān)，移動滑片P到某點(diǎn)時，電壓表示數(shù)如圖乙所示為V，則此時燈泡消耗的實(shí)際功率額定功率/=；（5）小明繼續(xù)移

18、動滑動變阻器的滑片P，記下多組對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成IU圖像（圖丙），根據(jù)圖像，可計算出小燈泡的額定功率是W；圖23（6）進(jìn)一步分析圖像可知，隨著燈泡兩端電壓的增大，燈絲電阻逐漸圖23針對練習(xí)3同學(xué)利用圖甲所示的電路測量小燈泡的電功率。電路中電源電壓保持不變，燈泡上標(biāo)有“3V，1W”字樣。閉合開關(guān)，將滑片P滑到某一位置時，電壓表的指針指示的位置如圖乙所示。下列說法錯誤的是（）A燈泡的額定功率為1WB燈泡正常發(fā)光時的電阻為9C燈泡的實(shí)際功率為D此時燈泡和滑動變阻器的阻值之比為8:7考向6家庭電路：一、家庭電路的組成：家庭電路由進(jìn)戶線、電能表、閘刀開關(guān)、保險絲、開關(guān)、電燈、插座、導(dǎo)線

19、等組成。家庭電路中各部分電路及作用：1、進(jìn)戶線：進(jìn)戶線有兩條，一條是端線，也叫火線，一條是零線?；鹁€與零線之間的電壓是220V?；鹁€與地面間的電壓為220V。正常情況下，零線之間和地線之間的電壓為0V。2、電能表：電能表安裝在家庭電路的干路上，這樣才能測出全部家用電器消耗的電能。3、閘刀開關(guān)：閘刀開關(guān)安裝在家庭電路的干路上，控制整個電路的通斷。4、保險絲：電路符號：材料：保險絲是由電阻率大、熔點(diǎn)低的鉛銻合金制成的。（原因：保險絲電阻較大，使得電能轉(zhuǎn)化為熱的功率比較大，保險絲溫度易升高，達(dá)到熔點(diǎn)后就自動熔斷。）現(xiàn)在居民樓一般選擇空氣開關(guān)代替保險絲。電能表、閘刀開關(guān)和保險絲是按照順序依次連接在家庭

20、電路干路上的。5、插座種類：常見的插座有二孔插座和三孔插座。安裝：把三腳插頭插在三孔插座里，在把用電部分連入電路的同時，也把用電器的金屬外殼與大地連接起來，防止了外殼帶電引起的觸電事故。（萬一用電器的外殼和電源火線之間的絕緣損壞，使外殼帶電，電流就會流入大地，不致對人造成傷害。）6、用電器（電燈）和開關(guān)：家庭電路中各用電器是并聯(lián)的。開關(guān)和用電器串聯(lián)，開關(guān)必須串聯(lián)在火線中。與燈泡的燈座螺絲口相接的必須是零線。7、測電筆：用試電筆可以辨別火線和零線。使用時筆尖接觸被測的導(dǎo)線，手必須接觸筆尾的金屬體。用試電筆測火線時氖管會發(fā)光；測零線時不會發(fā)光。8、家庭電路中觸電的原因：一是站在地上的人觸到火線（單線觸電），二是站在絕緣體上的人同時接觸到火線和零線（雙線觸電）。9、觸電急救常識：發(fā)現(xiàn)