初三物理从测算家庭电费说起

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1、本章知识体系：一.电功1.定义――物理学中，当电能转化为其他形式的能时，我们就说做了电功（俗称电流做了功），用符号W表示。例如，电流通过电烙铁、电熨斗，电能转化为内能；电流通过电动机，电能转化为机械能；给蓄电池充电，电能转化为化学能等等。由此可知，电流做功的过程，实质上是电能转化为其他形式能的过程。电流做了多少功，就消耗了多少电能，就有多少电能转化为其他形式的能。2.电功的大小――某段电路上的电功，跟这段电路两端的电压、电路中的电流以及通电时间成正比。3.公式：W＝UIt。电功公式W＝UIt是计算电功普遍适用的公式，对于任何类型的用电器（或电路）都

2、适用。　　这两个式子不适用电动机以及蓄电池电路，只适用于电烙铁、电炉等纯电阻电路。二.电功率（1）电功率：电流在单位时间内所做的功叫做电功率。用字母P表示。它是一个反映电流做功快慢的物理量。　这两个公式只适用于电烙铁、电炉等纯电阻的电路。单位：W。（2）额定电压与额定功率：额定电压是用电器正常工作时的电压，额定功率是用电器在额定电压下的功率。2.要点点拨（1）电功和电功率的区别和联系是什么？　　（2）额定功率和实际功率的区别：额定电压是指用电器正常工作时的电压，额定电流是指用电器正常工作时的电流，额定功率是指用电器在额定电压时的功率。　实际功率＝实

3、际电压×实际电流，即P实际＝U实际I实际。（3）“kW”和“kW·h”的区别：（4）在串、并联电路中用电器的电功率和电阻的关系：在串联电路中电流处处相等。如图所示，若电阻R1，R2的电功率分别为P1和P2，那么在串联电路中用电器电功率和电阻成正比。在并联电路中，各支路电压相等，如图所示，设电阻R1，R2的电功率分别为P1和P2，那么也就是说，在并联电路中用电器的电功率和电阻成反比三.测定小灯泡的功率　1.知识提要　（l）实验原理：伏安法测功率的依据是P＝UI。利用电压表测电压，利用电流表测电流，利用公式P＝UI计算功率。在额定电压下测出的功率，就是

4、额定功率。　　（2）实验电路图如图所示。电路中的滑动变阻器可以调节小灯泡两端的电压，使之等于、略高于或略低于灯泡的额定电压。　　（3）在连接实物图时，要注意电路中的开关始终要断开，电流表和电压表的正负接线柱不能接错，滑动变阻器的滑片应放在最大值处。　（4）利用电能表测量用电器的电功率：　　①先按测量要求设计合理的测量电路图。　②观察电能表，记下它每千瓦·时的转数N。　　③测量时使待测用电器工作，其他用电器（属于该电能表的）都停止工作。　　④用秒表或手表记下电能表转一定圈数（盘的边缘有个红点）n时所用时间t秒。四.焦耳定律　1.知识提要1.内容：电流

5、流过某段导体时产生的热量，跟通过这段导体的电流的平方成正比，跟这段导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。这个规律是英国的物理学家焦耳研究得出的，叫做焦耳定律。2.公式：Q＝I2Rt。3.电热器――是利用电流的热效应现象制成的加热设备，它的主要部件是发热体，它的主要作用是将电能转化为内能。　2.要点点拨　　（1）电功与电流产生热量的关系　　在推导焦耳定律的过程中，我们知道：电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化为其他形式的能量，那么电流产生的热量就等于电流所做的功。例如，在给蓄电池充电时，电流通过蓄电池引起化学反应，电流做的功大部分转化

6、成化学能，又因为任何导体有电流通过时导体都要发热，所以也有一部分电能转化为内能，故蓄电池充电时，电流产生的热量并不等于电功。总之，只有当电能全部转化为内能时，电流产生的热量才等于电流所做的功。　　（2）怎样理解和运用焦耳定律？　　焦耳定律揭示了电流通过导体时热效应的规律，实质是定量地表示了电能向内能转化的规律。焦耳定律的公式是Q＝I2Rt。如果利用欧姆定律I＝U/R，可将Q＝I2Rt变换为Q＝IUt或Q＝U2/R·t的形式，要注意的是，欧姆定律只对纯电阻电路才成立，故Q＝IUt和Q＝U2/R·t只适用于像电炉、电烙铁、电灯等可看作纯电阻性用电器的电

7、路。　（五）家庭电路：1.家庭电路的组成：家庭电路是由进户线、电能表、闸刀开关、熔断器、插座、电灯和开关等组成。2.白炽灯是根据电流的热效应制成的发光器件。白炽灯工作时，电流通过灯丝，灯丝温度高达2000℃以上，呈白炽状态，发出的光呈白光。玻璃泡的主要作用：是防止灯丝氧化。普通白炽灯的泡内常抽成真空，就可以避免氧化。一般60瓦以上的灯泡内还充有氮气、氩气等气体，以阻碍灯丝在高温下升华。3.熔丝作用――当电路中有过强的电流通过时，熔丝便产生较多的热量，使它的温度达到熔点，于是熔丝就熔断而自动地切断电路，起到了电路的作用。熔丝选用原则――选用熔丝时，应

8、使它的额定电流等于或略大于电路中的最大正常工作电流。4.安全用电的原则——“四不”：不接触电压高于36v的带电体；不靠近高