《电功和电热》知识总结

1、九年级物理 电功与电热 知识梳理知识总结 :1. 电功A 、 基本概念与公式a. 定义 : 物理学中 , 当电能转化为其她形式能时 , 我们就说做了电功 ( 俗称电流做功 ).b.物理意义 : 电功就是量度电能转化为其她形式能得多少得物理量.c. 计算公式 :i. 普遍适用得公式 : w=UIt=U ( 为电荷 )ii. 仅适用于纯电阻性电路得公式 :说明 : 把电能全部转化为内能得用电器叫做纯电阻性用电器, 如电炉、白炽灯等, 连接纯电阻性用电器得电路叫做纯电阻性电路; 把电能得绝大部分转化为内能以外得其她形式能得用电器叫做非纯电阻性用电器, 如电动机、 电铃、充电器等 , 连接非纯电阻性用

2、电器得电路叫做非纯电阻性电路.d. 单位 :在国际单位制中, 电功得单位就是焦耳(J).实用单位就是千瓦时(kW· h).B 电能表用来测量电路消耗电能( 即电功 ) 得仪表叫做电能表.a. 主要技术参数i. “电压”表示电能表适用得额定电压 . 额定电压就是指用电器或电学仪表正常工作时得电压 .ii. “电流规格” 表示电能表持续工作时得最大电流, 括号里得数字表示允许在短时间内通过电能表得最大电流.iii. “每千瓦时转数”表示用电 1 kW·h 电能表转盘转动得圈数 . 现在 , 电子式单相电能表已经开始使用 , 其重要参数 imp (kW·h) 表示用电

3、l kW·h 耗电指示灯闪烁得次数 , 如 :6400 imp (kW.h).b. 用电能表测量电功i. 直接测量 : 电能表计数器上前后两次读数之差.ii. 间接测量 : 先数出转盘转过得转数 , 再利用电功与转数成正比计算电功.2. 电功率A 基本概念与公式a 、 物理意义 :电功率就是反映用电器消耗电能( 即电流做功 ) 快慢得物理量 .b. 定义 :用电器单位时间里消耗得电能叫做电功率.c 、 计算公式 :i. 普遍适用得公式 :ii. 仅适用于纯电阻性电路得公式 : d 、 单位 :在 S1 中 , 电功率得基本单位就是瓦特(W), 另外还有千瓦(kw) 与毫瓦 (mW),

4、 换算关系为 :e 、用电器得额定功率与实际功率用电器在额定电压下得功率叫做额定功率, 用电器在实际电压下得功率叫做实际功率.当 U实=U额时,P 实=P额.使用用电器时, 加在其两端得电压一般不能超过额定电压, 否则会造成用电器实际功率超过额定功率 , 用电器会因为过热而烧毁.推论 : 对于纯电阻性得用电器, 若不考虑温度对其电阻得影响, 则用电器得铭牌上标有额定电压与额定功率.灯泡得亮度取决于其实际功率得大小, 实际功率越大 , 灯泡越亮 .B. 用电能表测量用电器得电功率a. 仅让待测功率得用电器单独工作, 用电能表 , 测出电功 w, 用秒表测出时问 t, 则 P=W/t.b. 先后让

5、已知功率为 P0得用电器与待测功率得用电器工作相同得时间, 分别数出电能表转盘转过得转数n0 与n, 由即c. 先后让已知功率为P0得用电器与待测功率得用电器工作一段时间, 使它们在工作时间内电能表转盘转过得转数相同, 用秒表分别测出它们工作得时间t 0 与t,由3. 电热由于导体具有电阻 , 所以当有电流通过时 , 导体会发热 , 将电能转化为内能 , 这种现象称为电流得热效应 .A 、 焦耳定律与公式乱内容 : 电流流过某段导体时产生得热量, 跟通过这段导体得电流得平方成正比, 跟这段导体得电阻成正比, 跟通电得时间成正比.b. 公式 :i. 普遍适用得公式 :ii.仅适用于纯电阻性电路得

6、公式:(P为电功率)c.单位 :在国际单位制中, 电热得单位就是焦耳(J).d.电热与电功W大小得关系:对于纯电阻性用电器=W对于非纯电阻性用电器<WB 电热得利用与防止a. 电热器利用电流做功将电能转化为内能得装置, 统称为电热器。如电炉、电烙铁、电暖器、电热毯、电熨斗、电水壶、“热得快”、电饭煲、饮水机、电热油汀等.i. 原理 : 电流得热效应 .ii. 主要部件 : 发热体与绝缘部分 .发热体就是用电阻率大、熔点高得合金丝制成得, 它得作用就是让电流通过它时产生热量, 它绕在绝缘材料上, 绝缘部分得作用就是将发热体与电热器得外壳隔绝起来, 防止漏电 .iii. 优点 : 电热器具有

7、清洁卫生、没有环境污染、热效率高、且可以方便地控制与调节温度等优点 .用电器长期不用时 , 必须隔一段时间通一次电 , 以便其中含有电阻得元件通电发热来驱除电器中得潮气 , 以免元件发生锈蚀与霉变 .b.防止电热造成危害使用电器时 , 电流过大或通电时间过长都可能造成危害, 如烧坏电器、 使导线绝缘皮老化引起火灾 , 且造成大量电能损失. 防止电热危害得主要措施就是加快散热, 如在电器上设置散热孔、散热片或在发热部分安装电扇.4.有关电功、电功率与电热得若干推论A、 若不考虑温度对纯电阻阻值得影响, 则在不 1 同得状态下 , 对于某一纯电阻有:在某一过程中, 对于某一纯电阻有: =W=Pt(

8、为电热 )B.在同一电路中 , 不论几个用电器以什么方式相连接:说明 : 在运用电功、 电功率、电热得任何一个公式时, 都要注意公式中各个量得同时性与对应性 , 都要注意公式中各个量单位得统一.5. 安全用电安全用电主要包括设备安全与人身安全两方面.A 、 家庭电路得组成与安装部分家庭电路图:由图可知 , 家庭电路主要由进入家庭得进户线 ( 电源线 ) 、电能表、闸刀开关、熔断器、开关、插座、用电器等组成 . 考虑到用电安全 , 一般还接有地线 .安装家庭电路得准则安全.a、 进户线进户线由火线与零线构成, 零线与大地之间没有电压, 火线与零线之间得电压为220 V,火线与零线构成家庭电路得电

9、源.常用测电笔来辨别火线与零线. 用手接触笔尾金属体, 笔尖接触电线( 或与电线连通得导体), 氖管发光 , 表明接触得就是火线, 氖管不发光 , 表明接触得就是零线.b.电能表电能表就是测量与记录一段时间里消耗电能得仪表. 选用原则就是 : 电能表铭牌上得标定电流应等于或略大于所有家庭用电器得额定电流之与. 电能表串联在家庭电路得干路中。c、 闸刀开关家庭电路中安装闸刀开关得作用就是用来切断电源, 以便检测电路, 更换设备。闸刀开关串联在家庭电路得干路中 , 闸刀开关应竖直安装 , 且静触头在上 , 动触头在下 , 电源进线应接在静触头得接线柱上 , 这样闸刀断开时 , 闸刀与火线不相连 ,

10、 闸刀也不会因自重或受震动等原因造成误会。d、熔断器i 、熔丝得作用及物理特性家庭电路用电时 , 如果在发生短路、过载、突发性过电压 ( 超过 260V) 等异常情况时不及时断开电路 , 干路中得电流就会超过安全值 , 产生得热量就增多 , 电线得绝缘层就会燃烧起来酿成火灾 , 为了防患于未然 , 应在干路中串联熔丝 , 由于熔丝得电阻率大、 熔点低 , 所以它能在干路中得电流超过安全值之前就自动熔断, 从而保护电路。 熔丝通常由铅 (>>98 ) 锑(0 、31、5 ) 合金制成。千万不能用铜丝或铁丝代替熔丝, 因为铜与铁得电阻率较小, 熔点较高 , 起不到保险作用。ii 、 熔

11、丝得规格及选用原则熔丝得规格常用其额定电流来表示, 其选用原则就是: 熔丝得额定电流应略大于或等于电路中得最大正常工作电流。计算电路中最大正常工作电流得方法有:; 其中 PZ、RZ 为电路中得总功率、 总电阻。此外还应兼顾到熔丝得额定电流不能超过干路中得电线与电能表允许通过得最大电流值, 这样熔丝才能对整个电路起到保护作用。iii 、熔丝得安装及等效处理应将熔丝串联在干路中得火线上, 零线上不接熔丝, 因为如果在火线与零线上各接一根熔丝 , 当电路中得电流超过安全值之前, 这两根熔丝不一定同时熔断, 也不一定就是火线上得那根先熔断 , 假如就是零线上得那根先熔断, 那么虽然整个电路断路了, 各

12、个用电器停止工作了, 但就是各个用电器与火线仍然相连, 此时人若误认为电路中没电了而去检修电路, 则有可能发生触电事故。 此外 , 在准备接大功率用电器得支路中, 应先在该支路中将一根熔丝直接接在火线上 , 再接该支路开关与大功率用电器, 因为干路与支路中得电流唇齿相依、息息相关,所以这样才能保证该支路与干路得安全。在将熔丝装入熔断器时, 应先将熔丝得两端在螺丝钉上分别沿顺时针方向缠绕一圈后再拧螺丝 , 这样固定螺丝时, 熔丝受到得摩擦力得方向与螺丝旋转方向一致, 熔丝得两端就不会被挤出来 , 螺丝不宜拧得过紧, 因为熔丝得硬度小, 拧得过紧 , 容易造成熔丝得局部截面变小,额定电流减小 ,

13、以致影响电路得正常工作, 也不宜拧得过松, 否则熔丝容易松脱而造成断路,即使末松脱 , 也会造成接触处得电阻增大, 产生得热量增多, 熔丝得温度升高加快而容易熔断。若一时没有合适得熔丝, 可用其她熔丝等效替代, 如应选用额定电流为7、 5A 得熔丝, 则可将三根额定电流为2、 5A 得熔丝并联后接入电路, 也可将额定电流为10A 得熔丝先用螺丝刀揿下一个恰当得切口后接入电路。e、 自动空气开关如果电路消耗得总功率在3kW以上 , 最好用自动空气开关替代闸刀开关与熔断器, 因为这种开关在电路中发生短路、过载与欠压( 电压过低) 等异常情况时都能自动切断电路(跳闸),且实现自动断路得电流大小可以调

14、节, 分断能力较高 , 而熔断器对欠压这种异常情况就是无能为力得。电动机以及由电动机提供动力得电器( 如电风扇、电冰箱、空调器等) 在欠压时 ,若电路不能及时断开又不能启动, 则消耗得电能全部转化成内能, 导致温度骤升 , 极易烧坏电器, 引起火灾。自动空气开关就是利用电磁原理来保护电路得。f 、 漏电保护器为防万一 , 在家庭电路中得电能表与熔断器后面 , 最好要接入漏电保护器 , 因为它能在规定条件下 , 当被保护电路中得漏 ( 触 ) 电值达到或超过预定值时 , 就自动切断电路 ( 或发出报警信号)。g、 支路开关应直接接在火线上, 这样该开关断开时, 它所控制得用电器就与火线脱离接触。

15、h、 插座插座得作用就是接插用电器。明插座应高于地面1、 8m,这样能防止小孩将手指伸进插座得插孔内造成触电事故。三眼插座应接有地线 , 这样人即使不慎碰到漏电得用电器得金属外壳 , 也不会触电 , 因为接地线得电阻比人体电阻小得多 , 接地线对电流起旁路作用。两眼插座得正确接法: 左零右火 ; 三眼插座得正确接法就是: 左零右火中接地。i 、 白炽灯白炽灯就是利用电流得热效应工作得 , 当电流通过灯丝时 , 电能转化成内能与光能 , 当灯丝温度达到 1700 以上时 , 呈白炽状态 , 发出得光呈白色。 提高灯丝得温度 , 可提高灯泡得发光效率.灯泡得灯丝就是用熔点高得钨制成得对于小功率得灯

16、泡一般抽成真空防止灯丝氧化, 钨在高温下易与氧气发生化学反应生成氧化钨.; 对于大功率得灯泡充入氮、氩等气体 , 既防止氧化 , 又可以阻碍灯丝在高温下升华.在灯头线穿入灯头后盖后, 应先打一个保险扣再安装电灯, 这样灯头线就不会在电灯拉力得作用下从螺钉上脱落.火线只准接进螺口灯头中间得金属片上, 螺旋套上只准接零线上, 这样即使人不慎碰到通电得灯泡尾部裸露在外得螺旋部分也不会触电.j. 电视机如使用室外天线, 应安装避雷器或专用接地线, 并在雷雨时停止使用电视机、因电路短路、 超负荷运行所引起得各类安全事故, 人们并不感到陌生. 各种用于防止电路短路、超负荷运行得保护装置( 如熔断器、空气开

17、关等),已被广泛应用且行之有效.另外,对于因线路连接处接触不良而引起得火灾与安全事故, 也应引起足够得重视! 随着电气化得日益普及 , 一些重大火灾事故就就是由于线路连接处接触不良而造成得, 教训十分深刻.当线路连接处接触不良时 , 会使该处得电阻变大 , 造成局部过热 . 同时 , 接触处得电阻又将随温度升高而增大 . 电阻越大 , 温度越高 , 温度越高又造成电阻越大 , 从而形成电热得逐步积累与恶性循环 , 以致引发火灾 .B 、 防止触电a. 触电得产生触电就是指一定强度得电流通过人体所引起得伤害事故. 超过 30 mA 得电流通过人体就会有生命危险 . 不高于 36 V 得电压才就是

18、安全电压.b.触电得形式低压 ( 不包括不高于36 V得安全电压 ) 引起得触电有单线触电与双线触电两类. 单线触电就是人体直接触摸电源、火线或漏电得用电器等, 使人体与地形成回路. 双线触电就是人体得两部分 ( 如两只手 ) 分别接触到火线与零线, 使人与电网形成回路.高压 (1 kv或 1 kV 以上得电压 ) 线路与高压设备引起得触电有高压电弧触电与跨步电压触电两类 . 当人体靠近高压带电体到一定距离时, 高压带电体与人体之间就发生放电现象, 电流流过人体造成高压电弧触电. 高压输电线落在地面上, 当人走近断头时, 两脚站在离落地电线远近不同得位置上, 两脚之间就存在电压, 电流流过人体 , 造成跨步电压触