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初中物理电功率专题公式及实验详解图(初中物理电功率专题公式及实验详解)

教育培训 2024-09-28 02:42:46 520 教育网

原标题:初中物理电力公式与实验详解,你一定能拿高分

电能

初中物理电功率专题公式及实验详解图(初中物理电功率专题公式及实验详解)

1电力

定义:电流所做的功称为电功。电功率的符号是W

单位:焦耳(joule,J)。电功率的常用单位是度,即千瓦时(kW·h)。1kW·h=3.6106J(第二个6为功率)

电流做功的过程实际上就是电能转化为其他形式能量的过程。

公式:

式中物理量:

W——电能——焦耳(J)

U——电压——伏(V)

I——电流——安培(A)

t——时间——秒(s)

R——电阻——欧姆()

Q——电荷——库仑(C)

P——功率——瓦(W)

2电能表

测量电能的仪器是电能表(也称为瓦时表)。下图是电能表的表盘。

表盘上的数字表示消耗的电能,单位为千瓦时,计数器的最后一位是小数,即1234.5千瓦·小时。

用月末的读数减去月初的读数,即可计算出当月消耗的能量。

“220V”表示本电能表的额定电压为220V,应在220V电路中使用。“10(20A)”表示该电能表的标定电流为10A,额定最大电流为20A。“50Hz”表示该电能表在50Hz交流中使用;“600转/kW·h”是指与该电能表连接的电器消耗1千瓦时的电能,电能表上的表盘转动600转/分。根据转盘转数计算电能或根据电能计算转盘转数时,可以采用比例公式:

3串、并联电路电气特性

串联电路和并联电路中,电流所做的总功等于各用电器的电功之和;

串联电路中,各用电器的电功率与其电阻成正比,即W1/W2=R1/R2;

并联电路中,各用电器的电功率与其电阻成反比,即W1/W2=R2/R1(各支路通电时间相同)。

电力

1电功率

定义:电流在1秒内所做的功称为电功率。

含义:表示电量消耗的快慢。

符号:P

单位:瓦(W),常见单位是千瓦(kW),1kW=103W

电功率的定义:P=W/tW=Ptt=W/P

第一单元:

P——电力——瓦(W);

W——电力——焦耳(J);

t——上电时间——秒(s)。

第二类单位:

P——电功率——千瓦(kW);

W——电力——千瓦时(kW·h);

t——通电时间——小时(h)。

电功率计算公式:

P——电力——瓦(W);

U——电压——伏(V);

I——电流——安培(A);

R——电阻器——欧姆()。

2串并联电路的电力特性

1、串联电路和并联电路中,总功率等于各用电器的电功率之和;

2、串联电路中,各用电器的电功率与其电阻成正比,即P1/P2=R1/R2

3、并联电路中,各用电器的电功率与其电阻成反比,即P1/P2=R2/R1。

3用电器的额定功率和实际功率

额定电压:电器正常工作时的电压称为额定电压。

额定功率:电器在额定电压下的功率称为额定功率。

额定电流:电器正常工作时的电流称为额定电流。

电器实际工作时的三种情况:

U真实

U实U额P实P额——电器无法正常工作,可能烧坏。(如果是灯泡,光线会极亮、刺眼、发白,否则灯丝会很快烧坏);

U实=U量P实=P量——电器工作正常。

灯泡上的“PZ22025”表示额定电压为220V,额定功率为25W。

灯泡的亮度是由其实际消耗的电功率决定的,与额定电压、额定功率无关。

对于额定电压相同但额定功率不同的灯泡,灯丝越粗,功率越大。

如果这两个灯泡串联,则额定功率较高的灯泡实际功率较低;如果这两个灯泡并联,则额定功率较高的灯泡实际功率较高。

串并联电路中P、R大小的关系

测量小灯泡的电功率

伏安法测量小灯泡的功率

实验原理:P=UI

实验设备:电源、开关、电线、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器。

实验电路图:

实验步骤:

根据电路图连接实际物体。检查无误后,关闭开关。移动滑块,使小灯泡在额定电压下发光。观察小灯泡的亮度,记下电压表和电流表的指示,代入公式P=UI,计算出小灯泡的额定功率。调节滑动可变灭弧室,使小灯泡两端电压约为额定电压的1.2倍。观察小灯泡的亮度,注意电压表和电流表的指示。代入公式P=UI即可计算出小灯泡的当前时间。实际功率。调整滑动变压器,使小灯泡两端电压小于额定电压。观察小灯泡的亮度,记下电压表和电流表的指示,代入公式P=UI,计算出此时小灯泡的实际功率。实验形式:

防范措施:

接通电源前,应将开关置于断开状态,并将滑动变阻器的阻值调至最大;

电路连接好后,通过触摸测试选择电压表和电流表的量程;

滑动变阻器的作用:改变流过电阻的电压和电流;保护电路;

无需计算电功率平均值。

焦耳定律及其应用

当电流通过导体时,电能转化为热能(电能转化为内能)。这种现象称为电流的热效应。

焦耳定律:电流通过导体产生的热量与电流的平方、导体的电阻以及通电时间成正比。(英国物理学家焦耳)

定义:

推导公式:

Q——热量——焦耳(J);

I——电流——安培(A);

R——电阻——欧姆();

t——上电时间——秒(s);

P——电力——瓦(W);

U——电压——伏(V)。

焦耳定律注释:

对于纯电阻电路,电流消耗的全部电能都转化为内能(Q=W)。此时,成立如下公式:Q=UItQ=(U2/R)t(2为平方)Q=Pt;

对于非纯电阻电路,电能除了要转化为内能外,还必须转化为其他形式的能量。求Q时只能用Q=I2Rt(2为指数)

使用电热的例子:热水器、电饭锅、电熨斗、电加热培养箱等。

防止电热的例子:电视机外壳的散热窗;电脑内的散热风扇、电机外壳的散热片等。

串联和并联电路的电气特性:

串联电路和并联电路中,电流产生的总热量等于部分电热之和;

串联电路中,电路各部分的发热与其电阻成正比,即Q1/Q2=R1/R2;

并联电路中,电路各部分的发热与其电阻成反比,即Q1/Q2=R2/R1(各支路的通电时间相同)。

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