电与磁知识点总结完美打印版

1、电功率复习提纲 一、电功1定义：电流通过某段电路所做的功叫电功。2实质：电流做功的过程，实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程；电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，就消耗了多少电能。电流做功的形式：电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。3规定：电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时间的乘积。4计算公式：W=UIt=Pt（适用于所有电路）对于纯电阻电路可推导出：W=I2Rt=U2t/R 串联电路中常用公式：W=I2Rt    W1：W2：W3：Wn=R1：R2：R3：Rn

2、60;并联电路中常用公式：W=U2t/R      W1：W2=R2：R1 无论用电器串联或并联。计算在一定时间所做的总功   常用公式W=W1+W2+Wn 5单位：国际单位是焦耳（J）常用单位：度（kwh）  1度=1千瓦时=1kwh=36×106J6测量电功：电能表：是测量用户用电器在某一段时间内所做电功（某一段时间内消耗电能）的仪器。电能表上“220V”“5A”“3000R/kwh”等字样，分别表示：电电能表额定电压220V；允许通过的最大电流是5A；每消耗一

3、度电电能表转盘转3000转。读数：A、测量较大电功时用刻度盘读数。 最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。 电能表前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。 如：电能表月初读数32468月底读数是 32654 这个月用电      度合          J。 B、测量较小电功时，用表盘转数读数。如：某用电器单独工作电能表（3000R/kwh）在10分钟内转36转则10分钟内电器消耗的电能是

4、        J。 二、电功率 1定义：电流在单位时间内所做的功。 2物理意义：表示电流做功快慢的物理量。灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小。 3电功率计算公式：P=UI=W/t（适用于所有电路） 对于纯电阻电路可推导出：P=I2R=U2/R 串联电路中常用公式：P=I2R     P1：P2：P3：Pn=R1：R2：R3：Rn 并联电路中常用公式：P=U2/R     P1

5、：P2=R2：R1无论用电器串联或并联。计算总功率    常用公式P=P1+P2+Pn 4单位：国际单位 瓦特（W）   常用单位：千瓦（kw） 5额定功率和实际功率： 额定电压：用电器正常工作时的电压。 额定功率：用电器在额定电压下的功率。P额=U额I额=U2额/R某灯泡上标有“PZ22OV-25”字样分别表示：普通照明，额定电压220V，额定功率25W的灯泡。若知该灯“正常发光”可知：该灯额定电压为220V，额定功率25W，额定电流I=P/U=011A 灯丝阻值U2额/2936。 当U实=U

6、额时，P实=P额用电器正常工作（灯正常发光） 当U实U额 时，P实P额 用电器不能正常工作（灯光暗淡），有时会损坏用电器 实际功率随电压变化而变化根据P=U2/R得。 根据P=U2/R如果U 减小为原来的1/n  则P=如：U实 = 1 2U额 P实  = 1 4P额    当U实  > U额时P实  >P额  长期使用影响用电器寿命（灯发光强烈） P实= 0 用电器烧坏（灯丝烧断） 灯L1“220V 100W”，灯L2“220V 25W”相比较而言，L

7、1灯丝粗短，L2灯丝细长。 判断灯丝电阻口诀：“大（功率）粗短，小细长”（U额  相同） 两灯串联时，灯L2亮，两灯并联时，灯L1亮。 判断哪个灯亮的口诀“串小（功率）并大” （U额  相同） “1度”的规定：1kw的用电器工作1h消耗的电能。 P=W/t 可使用两套单位：“W、J、s”、“kw、kwh、h” 6测量：、伏安法测灯泡的额定功率：原理：P=UI；电路图：选择和连接实物时须注意：电源：其电压高于灯泡的额定电压 滑动变阻器：接入电路时要变阻，且调到最大值。根据能否调到灯泡的额定电压选择滑动变阻器

8、。电压表：并联在灯泡的两端“+”接线柱流入，“”接线柱流出。根据额定电压选择电压表量程。电流表：串联在电路里“+”接线柱流入，“-”接线柱流出。根据I额=P额/U额 或I额=U额/R 选择量程。  测量家用电器的电功率：器材：电能表 秒表 原理：P=W/t 三、电热 1实验：目的：研究电流通过导体产生的热量跟那些因素有关？ 原理：根据煤油在玻璃管里上升的高度来判断电流通过电阻丝通电产生电热的多少。 实验采用煤油的目的：煤油比热容小，在相同条件下吸热温度升高的快：是绝缘体。 2焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的

9、电阻成正比，跟通电时间成正比。 3计算公式：Q=I2Rt（适用于所有电路）对于纯电阻电路可推导出：Q=UIt= U2t/R=W=Pt 串联电路中常用公式：Q=I2Rt。Q1：Q2：Q3：Qn=R1：R2：R3：Rn并联电路中常用公式：Q= U2t/R    Q1：Q2= R2：R1 无论用电器串联或并联。计算在一定时间所产生的总热量  常用公式Q= Q1+Q2+Qn 分析电灯、电炉等电热器问题时往往使用：Q=U2t/R=Pt 4应用电热器： 定义：利用电流的热效应而制成的发热设备。 原

10、理：焦耳定律。 组成：电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的合金制成。优点：清洁卫生没有污染、热效率高、方便控制和调节温度。 练习：家庭电路中有一只标有名牌的灯泡正常发光，现给的器材有电能表、电流表、电压表、钟表，请用三种方法测出这只灯泡的此时功率，说明道理并写出表达式。四、生活用电（一）家庭电路 1家庭电路的组成部分：低压供电线（火线零线）、电能表、闸刀开关、保险丝、用电器、插座、灯座、开关。 2家庭电路的连接：各种用电器是并联接入电路的，插座与灯座是并联的，控制各用电器工作的开关与电器是串联的。 3家庭电路的各部分的作用

11、： 低压供电线： 给用户提供家庭电压的线路，分为火线和零线。火线和零线之间有220V的电压，火线和地线之间也有220V的电压，正常情况下，零线和地线之间电压为0V。 测电笔：用途：用来辨别火线和零线。 种类：钢笔式，螺丝刀式。 使用方法：手接触笔尾金属体，笔尖金属体接触火线，观察氖管是否发光。 举例：测电笔接触火线时，如果观察不到氖管发光，你认为产生这种现象的原因是：（至少填两种可能原因）测电笔氖管已坏；手没有接触笔尾金属体；火线断路。 某次检修电路时，发现灯泡不亮，火线零线都能使测电笔发光，可能的原因是：火线完好，零线处有

12、断路，被测段零线通过用电器和火线构成通路。 电能表：用途：测量用户消耗的电能（电功）的仪表。 安装：安装在家庭电路的干路上，原因：这样才能测出全部家用电器消耗的电能。 铭牌：所标的电压U是：额定电压所标的电流；I是：允许通过的最大电流；UI是：电能表后能接用电器的最大功率，如果同时使用的家用电器的总瓦数超过这个数值，电能表的计数会不准确甚至烧坏。 闸刀（空气开关）：作用：控制整个电路的通断，以便检测电路更换设备。安装：家庭电路的干路上，空气开关的静触点接电源线。保险盒： 材料：保险丝是由电阻率大、熔点较低的铅锑合金制成。 保险原理：当

13、过大的电流通过时，保险丝产生较多的热量使它的温度达到熔点，于是保险丝熔断，自动切断电路，起到保险作用。 电路符号：。 连接：与所保护的电路串联，且一般只接在火线上。 选择：保险丝的额定电流等于或稍大于家庭电路的最大工作电流。 规格：越粗额定电流越大。 注意：不能用较粗的保险丝或铁丝、铜丝、铝丝等代替。因为铜丝的电阻小，产生的热量少，铜的熔点高，不易熔断。 应用举例：某家庭需要使用10A保险丝，可只有5A和15A保险丝。如何分别来代替使用：可用两根5A保险丝并起来代用；可将15A保险丝用刀轻切一小口使剩余部分截面积和10A保险丝截面积相

14、同。 插座： 作用：连接家用电器，给可移动家用电器供电。 种类：固定插座、 安装：并联在家庭电路中，具体接线情况：可移动插座、二孔插座、三孔插座。 1接火线    2接零线    3接地线  4接用电器的金属外壳5接用电部分的线路 把三脚插头插在三孔插座里，在把用电部分连入电路的同时，也把用电器的金属外壳与大地连接起来，防止了外壳带电引起的触电事故。 用电器（电灯）、开关：白炽灯是利用电流的热效应进行工作的，小功率的灯泡灯丝细而长，里面抽成真空。大功率的灯

15、泡灯丝粗而短，里面抽成真空后，还要充入氮气、氩气等惰性气体，且气压为01Pa，目的是平衡大气压对玻璃壳的压力，并阻止灯丝升华。灯泡长期使用会变暗，原因是：灯丝升华变细电阻变小，实际功率变小；升华后的金属钨凝华在玻璃内壁上降低了灯泡的透明度。 灯泡的种类：螺丝口卡口。 螺丝口灯泡的螺旋接灯头的螺旋套，进而接零线；灯泡尾部的金属柱接灯头的弹簧片，再通过开关接火线：原因：防止维修触电 开关和用电器串联，控制用电器，如果开关短路用电器会一直工作开关不能控制，但不会烧干路上的保险丝。 根据安全用电原则连接电路，每个开关都可以单独控制灯。 （二）家庭电路电

16、流过大的原因 1原因：发生短路、用电器总功率过大。 2家庭电路保险丝烧断的原因：发生短路、用电器功率过大、选择了额定电流过小的保险丝。 （三）安全用电 1触电事故： 定义：一定强度的电流通过人体所引起的伤害。 危险性：与电流的大小、通电时间的长短等因素有关。 安全电压：不高于36V，动力电路电压380V，家庭电路电压220V都超出了安全电压。 2触电形式：  家庭电路（低压触电）：单线触电、双线触电。 家庭电路触电的事故：都是由于人体直接或间接跟火线接触造成的并与地线或零线构成通路。 

17、要分清零线和地线，虽然地线和零线正常情况下之间没有电压，但绝不能将地线和零线接通，否则易造成触电事故。 高压触电：高压电弧触电、跨步电压触电。 3安全用电原则：不接触低压带电体 不靠近高压带电体本单元重点内容及对重点内容的理解：    1.电功率公式及选择：电功率的计算公式有定义式；决定式；导出式和P=I2R。在选择公式时，要注意利用不变量：电源电压不变，定值电阻阻值不变，灯丝电阻不随温度变化及串联电路中电流相等，并联电路两端电压相等选择公式，列出关系式，例如串联电路中可选用P=I2R，并联电路可选用。当U一定时，。当I一定时，。当电阻一定时，

18、。    2.解电功率问题步骤，首先要认清电路。搞清原始电路的连接方式，当开关断开与闭合或滑动变阻器的滑片移动时，电路发生了什么变化，确定不同的电路状态。其次是由同一电路状态或不同电路状态的已知条件确定所用公式，列方程组，解方程组求解。【解题点要】    例1.如图1所示的电路中，当开关S1闭合，S2、S3断开时，R1消耗的功率为6瓦；再把开关S2闭合后，电路和消耗的总功率为9w，且电流表的示数增加了0.5A。求S1、S2断开，S3闭合时，电路上消耗的总功率。    解析：S1闭合S2、S3断开时，仅R1

19、中有电流，且R1消耗功率P1=6w，闭合S1、S2，断开S3时R2与R1并联，对R1原有的物理量无影响，所以R2消耗的功率P2=3w，R2中电流I2=0.5A。设电源电压为U，则P2=UI2，当S1、S2断开，S3闭合时，R1与R2串联，消耗总功率。    例2.如图2所示的电路中，电阻R1、R2、R3的阻值都是10千欧，电源电压保持不变。求(1当S1、S2闭合时，电流表的示数是0.6毫安，则电源电压、R2和R3消耗的电功率之比分别多少？(2 S1、S2都断开时，R3消耗的电功率与S1、S2都闭合时R3消耗的电功率之比。解析：(1当S1、S2都闭合时，R1被短路，

20、R2和R3并联。电阻R2、R3上的电压等于电源电压，即电源电压，R2、R3消耗的电功率之比，电阻R3消耗的电功率(2当S1、S2都断开时，R2断路，R1和R3串联，R3消耗的电功率    。    例3.如图3灯泡L标有“12V、2W”，R1=36欧，(1开关S断开，滑至b端时，灯泡L的实际功率，求变阻器的最大电阻。(3闭合开关S移动滑片P，求灯泡L消耗功率最大变化范围。    解析：这类题目的特点在于已知滑动变阻器的取值，电路中没有安置电流表和电压表，那么只要分别求出滑动变阻器的取最大值和最小值时该物理

21、量的值即可得出答案。(1 滑片置于a端时，电源电压U=U额=12伏，灯泡电阻=(12V2/2W=72(2滑片置于b端时，变阻器全部电阻Rab接入电路，根据P=U2/R灯泡的实际电压UL=PR=，根据串联电路规律：。(3闭合开关S，滑动变阻器R与电阻R1并联，再与灯泡串联。当滑片滑至a端，变阻器电阻为0欧，则UL=U=12伏，灯泡正常发光。PL=P额=2W为灯泡消耗功率最大值。当滑片滑至b端，变阻器电阻为72欧，则，灯泡电压灯泡功率，灯泡L的功率变化范围是2瓦1.1瓦。    例4.图4所示的电路，电源电压保持不变，灯的电阻不随温度变化，当开关S闭合，滑片P位于变阻

22、器的B端时，电路消耗的总功率为6瓦。当开关S断开，滑片P位于变阻器的A端时，灯E正常发光，电路消耗的总功率为7.2瓦。当开关SAirflowOn mass airflow type system, this input is also considered a primary input signal. X amount of air requires Y amount of fuel. As rpm and throttle opening is increased, airflow increases to a point空气进气量对于空气流量计系统，空气进气量也是一个非常重要的输入信号。

23、X份的空气要求Y份的燃油。随着发动机转速和节气门开度的增加，空气进气量也随之增加到一个数值点上。Manifold PressureOn speed density type systems, this input is essential when combined with the rpm signal to calculate airflow. As the throttle is opened, the manifold pressure increases which will require more fuel.3。求：(1对于速度密度式系统，歧管压力非常重要，它需要和联合发动机转速

24、信号来计算空气进气量。当节气门打开，歧管压力增加，这就需要更多燃油。(2灯E的额定功率。节气门位置节气门位置信号对于大多数系统是个较为次要的信号。它主要是用于当节气门被快速打开时，加快燃油浓工况的过程。通过观测节气门叶片角度的变化率，计算机可以判断节气门以多快的速度打开，从而瞬时间提供过量的燃油来减轻较稀的工况。节气门位置是用于节气门轴相连的一个电位计来测量。Water TemperatureWater temperature is a secondary input required mainly to ensure proper starting and warm-up of the en

25、gine. When the engine is cold, the air to fuel ratio must be very rich to enable enough fuel to vaporize for proper starting. The computer increases the injector pulse width to supply extra fuel when cold and tapers this fuel off as the water temperature increases. Once the water warms past 120 degr

26、ees or so, the computer does not need to add any extra fuel.闭合，P在B端时，E与RAB空气温度对于速度密度式系统，空气温度信号是一个次要的输入信号。这个传感器一般位于进气歧管或者空气滤清器区域。当空气温度下降，空气密度上升。空气密度越大，所要求的燃油越多。随着进气温度的上升，计算机减小喷油嘴的脉冲宽度来补偿密度的降低。由于空气流量计已经测量了进入发动机的进气量，空气流量计系统严格意义上无需温度传感器。This sensor is employed in closed loop systems to modify the basic

27、pulse width after the fact. It is mounted into the exhaust manifold area. By looking at the oxygen content of the exhaust gases after combustion, the computer can determine if the air/fuel ratio is too rich or too lean for optimum combustion and adjust the next few injections accordingly. This senso

28、r is primarily employed for emission control and to a lesser degree, fuel economy. For the lowest average emission, the air/fuel ratio must be kept around 14.7 to 1.S14.7：1左右。Under full throttle conditions, this sensor is ignored by the computer so that the engine can produce more power. This is cal

29、led open loop mode and the computer is supplying the injector pulse width from tables based on all of the other sensors inputs.Once throttle opening and rpm are reduced to cruising conditions, most systems will jump back into the closed loop mode where they will stay for a large portion of the time

30、on most street driven applications.当节气门全开状态下，氧气传感器的输入被计算机忽略，从而使得发动机产生更大的功率。这被称作开环模式。此时，计算机根据其他传感器的输入信号基于数据表提供喷油嘴脉冲宽度。一旦节气门开度和发动机转速减小到巡航状态，大多数系统会再回到闭环控制模式。对于大多数街道驾驶的情况，系统主要采用闭环控制模式。As explained in the Basic Theory section, the computer processes all of the voltage signals from the various sensors to

31、determine the engine operation conditions at the moment and delivers the appropriate pulse width to the injectors. If engine airflow increases by 10%, the pulse width is also increased by about 10% to keep the air/fuel ratio constant. If the rpm is doubles from 2000 to 4000 rpm, the number of inject

32、ions are also doubled to double the fuel flow.正如基本理论一节中所介绍的，计算机处理来自不同传感器的所有电压信号来判断发动机所处的实时工况，并向喷油嘴发送适当的脉冲宽度。如果发动机进气量增加了10%，脉冲宽度也要相应的增加大约10%来保证空燃比恒定。如果发动机转速从2000转/分变为4000转/7.2瓦  S断开，P在B端，E与R1、R2串联，UE=4.5V，U1/U2=2/3，所以R1/R2=U1/U2=2/3  /得(RE+R1/(RE+R2=5/6将式代入式得R1/RE=2/3，R2=RE那么U2=UE=4.5V又因为U1

33、/U2=3/2，U1=U2=3V，U=U1+U2+U3=3V+4.5V+4.5V=12V.(2当E与R1串联时，PE/P1=RE/R1=3/2  P1+PE=7.2W由两式解得PE=4.32W。    例5.如图5所示电路，电路两端电压保持不变。当只闭合开关S1时，通过电阻R1的电流是I1；当只闭合开关S2时，通过R2的电流是I2，电阻R2消耗的功率是20瓦，I1I2=32，当只闭合开关S3时，电阻R3消耗的功率是15瓦。求：(1只闭合S1时，R1消耗的功率。(2只闭合S3时，R消耗的功率。    解析：只闭合S1时，当只闭

34、合开关S2时，R1、R2串联：时，R1、R2、R3串联  整理后得：R326R2R3+9R22=0  R3=2R2  R1=2R2=R3  。    例6.将电阻R与用电器A串联联接到电源两极，若电源电压恰好等于用电器A的额定电压，A消耗的功率是25瓦；若把用电器A换成用电器B，B消耗的功率是32瓦。已知用电器B的额定电压与A相同，额定功率是A的两倍，求用电器A的额定功率。    解析：根据题意画出电路图如图6所示。设A、B的额定电压为UA、UB，额定功率为PA、PB，电源电压为U。因UB+UA

35、，PB=2PA，由R=U2/P可得：又          即      得    【课余思考】    1.电流通过用电器做功时Q=W的条件是什么？    2.焦耳定律的数学表达式为什么必须是Q=I2Rt？【同步练习】    1.一同学设计了如图7所示的调光电路，若电源电压不变，当滑动变阻器的滑片P从b端滑向a端的过程中，小灯泡的亮度变化是(

36、0;       A.逐渐变亮                            B.逐步变暗，直至熄灭    C.光变暗，然后变亮           

37、D.光变亮，后变暗直至熄灭     2.两个定值电阻R1和R2(R1R2，串联后接入电压为U的电源上，功率分别是P1和P2；将R1和R2并联后仍接在电压为U的电源上，功率分别是P1¢和P2¢，则(        A.P1+P2 = P1¢+P2¢                  

38、0;       B.P1+P2 P1¢    C.P1P1¢， P2P2¢                    D.P1P2， P1¢P2¢    3.如图8所示的电路中，滑动变阻器的滑动触点P把滑动变阻器分为RAP和RPB两部分并联，已知滑动变

39、阻器的总电阻R=16欧，电源电压U=6伏，安培表的最大量程为2安。求：(1当滑动变阻器的滑动触点P置于中点时，安培表的读数是多少？滑动变阻器所消耗的总功率是多少？(2为了使安培表所通过的电流不超过其量程，滑动变阻器的滑动触片P在AB间滑动的最大阻值范围是多少欧？    4.如果将两定值电阻R1和R2以某种形式连接，接入某电路上，R1消耗的功率为12瓦，如果以另一种形式连接，接入原电路得该电路的总电流为9安，此时R1消耗的功率为108瓦，试求R1、R2的阻值。    5.如图9所示，电源电压保持不变，灯L额定电压为8伏，当闭合开关S，滑

40、动变阻器的滑片P滑到变阻器的中点c时，小灯泡正常发光，此时灯的电功率为PL；当滑片P滑到变阻器的最右端b时，灯的实际电功率为PL¢，此时变阻器的功率为4.5瓦，已知PLPL¢=169。求：(1电源电压。(2滑动变阻器的最大阻值。    6.如图10所示电路，电源电压保持不变，且不大于6伏，定值电阻R1=15欧，滑动变阻器R2的最大值为20欧。当开关S断开，滑动变阻器的滑片P在变阻器的b端时，电流表的示数为I；当开关S闭合，滑片P移到a端时，电流表的示数为I¢，且II¢=15，此时电路消耗的总功率为6瓦，求：此时电阻R0的电功

41、率。    7.如图11所示电路，电源电压一定，当开关S1闭合，S2断开，滑动变阻器RW的滑片P从A处移到B处时，电压表先后示数之比为21，电阻R1先后消耗的电功率之比为14。若滑片P在B处不变，将S1断开、S2闭合，则R2和RW的总功率为12瓦，再将滑片P移至A处，R2的电功率为2瓦。求此时RW的电功率。同步练习答案：    1. C  2. C  3. (11.5A, 9W  (24RAP12   4.R1=3, R2=6    5. (1U=12V  (2Rab=8  6.P0=3.6W   7. PA=4W电与磁知识点总结一、磁场1、物体具有吸引铁、钴、镍等物体的性质，该物体就具有了磁性。具有磁性的物体叫做磁体。2、磁体两端磁性最强的部分叫磁极，磁体中间磁性最弱。当悬