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21電能和電功率
考點歸納
一、電能
1.電能的產生和利用
(1)電能的產生：將其他形式的能量轉化為電能。
(2)電能的利用：將電能轉化為其他形式的能量。
(3)電能的常用單位是千瓦時(kW·h)，又叫“度”，在物理學中能量的通用單位是焦耳(J)，簡稱焦。
1kW·h＝3.6×106J。
2．電能的計量
(1)電能表是測量消耗電能多少的儀器。
(2)電能表的幾個重要參數：
①“220 V”是指這個電能表應該在220V的電路中使用；
②“10(20) A”指這個電能表的額定電流為10A，在短時間內使用時電流可允許大一些，但不能超過20A；
③“50 Hz”指這個電能表在50赫茲的交流電路中使用；
④“2500 revs/kW·h”指這個電能表每消耗一千瓦時的電能，轉盤轉過2500轉。
(3)電能表的讀數：前后兩次示數差。
3．電功
(1)電能轉化為其他形式能量的過程就是電流做功的過程，電流做了多少功就消耗了多少電能，實質上，電功就是電能，也用W表示，單位也是焦耳(J)。
(2)電功的計算公式：W＝UIt；變形式：W＝t和W＝I2Rt。
二、電功率
1．電功率
(1)電功率是表示電流做功快慢的物理量。
(2)電功率用符號P表示，國際制單位的主單位是瓦特，簡稱瓦，單位符號是W。常用單位有千瓦(kW)。1 kW＝1000W。
(3)電功率的定義為：電功與時間的比值。
(4)電功率與電功、時間的關系：P＝。
(5)1千瓦時是功率為1 kW的用電器使用1h所消耗的電能。
2．額定電壓　額定功率
(1)額定電壓：用電器正常工作時的電壓。
(2)額定功率：用電器正常工作時的電功率。
(3)實際電壓：用電器實際工作時的電壓。
(4)實際功率：用電器實際工作時的電功率叫實際功率。
3．電功率的測量式：
(1)電功率與電壓、電流的關系公式：P＝I2R。
(2)單位：電功率用瓦(W)，電流用安(A)，電壓用伏(V)。
(3)推導公式：P＝UI＝＝I2R。
4．實際功率與額定功率的關系
U實與U額關系 P實與P額關系 燈泡亮度
U實>U額 P實>P額 較亮
U實＝U額 P實＝P額 正常發光
U實小燈泡的發光情況是由實際功率決定的。
5.伏安法測小燈泡電功率
(1)原理是P＝UI。
(2)電路圖：
(3)滑動變阻器的作用：
①保護電路；
②改變小燈泡兩端電壓和通過小燈泡的電流，從而實現多次測量。
注意：
（1）在測量小燈泡電功率的實驗中，不能將多次測得的電功率求平均值。多次測量的目的：為了研究小燈泡亮度(或電功率)與小燈泡兩端電壓的關系。
（2）在測量小燈泡電阻的實驗中，多次測量的目的：為了研究小燈泡的電阻是否與溫度有關。
（3）在測量定值電阻的實驗中，多次測量的目的是為了求平均值，以減小測量誤差。
（4）在測量小燈泡電功率的實驗中，選擇滑動變阻器的最大阻與小燈泡阻值相差不大，調節效果明顯。
6.用電能表、秒表測用電器功率的原理是P＝ W/t。
方法是：用電能表測出用電器在某一段時間(t)消耗的電能 W＝kW·h＝×3.6×106 J(n、n0表示轉數)，則用電器的電功率為P＝＝ W。
三、焦耳定律
1．電流通過導體時將電能轉化為內能，這種現象叫做電流的熱效應。
2．焦耳定律的內容：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；表達式為：W＝I2Rt。
3.電功和電熱的關系
(1)當電路中接入的是電爐、電烙鐵、電飯鍋、電熱壺等“純電阻性”用電器時，消耗的電能全部(選填“全部”或“一部分”)轉化為熱能，即W＝Q。
(2)當電路中接入的電動機、充電的蓄電池時，消耗的電能大部分轉化機械能、化學能，只有一部分(選填“全部”或“一部分”)電能轉化為熱能，即W大于Q。此時，只能利用公式Q＝I2Rt計算電熱。
4.電熱器的原理：電流的熱效應。
5.電熱器的主要結構：發熱體，發熱體是由電阻率大、熔點高的電阻絲繞在絕緣體材料上做成的。電熱器的優點：清潔環保，效率高，使用方便。
6.幾種材料的比較
材料 電阻 熔點
滑動變阻器的電阻線 大 高
電熱器的發熱體 大 高
保險絲 大 低
7.電熱的危害：由于電流的熱效應，會使用電器的溫度過高，加速絕緣材料的老化，甚至可能燒壞用電器。安裝散熱扇、散熱窗加快散熱。

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