【知识点】电能电功的基本知识，你了解多少？

电能

电力

定义：电流所做的功称为电功。电功的符号是 W

单位：焦耳（焦耳，J）。电功的常用单位是度，即千瓦时（kW·h）。1kW·h＝3.6×106J（第二个6为功率）

电流做功的过程实际上就是将电能转化为其他形式能量的过程。

公式：

公式中的物理量：

W - 电能 - 焦耳 (J)

U - 电压 - 伏特 (V)

I - 电流 - 安培 (A)

t - 时间 - 秒 (s)

R——电阻——欧姆（Ω）

Q——电荷量——库仑（C）

P - 功率 - 瓦特 (W)

仪表

测量电能的仪器是电能表（也称为电度表）。下图是电能表的表盘。

表盘上的数字以千瓦时为单位表示已消耗的电能，计数器的最后一位是小数，即1234.5 kW h。

月末电能表读数减去月初读数，表示本月用电量。

“220V”表示本电能表的额定电压为220V，应在220V电路中使用。

“10（20A）”表示本电能表的校准电流为10A，最大额定电流为20A。

“50赫兹”是指本电能表用于50赫兹交流电；

“600转/kW·h”是指与本电能表相连的电器，每消耗1度电，电能表上的刻度盘转动600转。

按转盘转数计算电能或按电能计算转盘转数时，可列出比例公式：

串并联电路的电力特性

①在串联电路和并联电路中，电流做的总功等于各电器的电功之和；

②串联电路中，各电器的电功率与其电阻成正比，即W1/W2=R1/R2；

③在并联电路中，各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

电力

定义：电流在1秒内所做的功称为电能。

含义：表示耗电的速度。

符号：P

单位：瓦特（W，W）并联电功率，常用单位为千瓦（kW），1kW=103W

电力定义：P=W/t W=Pt t=W/P

第一单元：

P——电功率——瓦特（W）；

W——电功——焦耳（J）；

t——开机时间——秒（s）。

第二单元：

P——电功率——千瓦（kW）；

W——电功率——千瓦时（kW·h）；

t——开机时间——小时（h）。

电功率计算公式：

P——电功率——瓦特（W）；

U——电压——伏特（V）；

I——电流——安培（A）；

R - 电阻 - 欧姆 (Ω)。

串并联电路的电力特性

④ 串联电路和并联电路中，总功率等于各电器功率之和；

⑤串联电路中，各电器的电功率与其电阻成正比，即P1/P2=R1/R2

⑥在并联电路中，各电器的电功率与其电阻成反比，即P1/P2=R2/R1。

电器的额定功率和实际功率

额定电压：器具正常工作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。

电器实际工作的三种情况：

①真实的

②U real > U amount P real > P amount - 电器工作不正常，可能烧坏。（以灯泡为例，光线极亮，刺眼，发白，或灯丝快速烧断）；

③U real = U amount P real = P amount - 电器正常工作。

灯泡上的“PZ220 25”表示额定电压为220V，额定功率为25W。

灯泡的亮度由其实际消耗的电能决定，与额定电压和额定功率无关。

对于相同额定电压、不同额定功率的灯泡，灯丝越粗，功率越大。

将这两个灯泡串联起来，额定功率高，实际功率低；将这两个灯泡并联，额定功率高，实际功率高。

串并联电路中P和R的关系

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：

①按电路图连接实物。

② 检查完毕并联电功率，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小灯泡。

③调整滑动变压器阻隔器，使小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍，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来计算此时小灯泡的实际功率。

④ 调整滑动变压器阻隔器，使小灯泡两端的电压小于额定电压，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计算此时小灯泡的实际功率。

实验形式：

预防措施：

① 通电前应先关闭开关，并将滑动变阻器的阻值调至最大；

②电路接通后，电压表、电流表的量程应采用试触的方法选择；

③滑动变阻器的作用：改变电阻两端的电压和通过它的电流；保护电路；

④ 不需要计算电力的平均值。

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成正比，与导体的电阻成正比，与通电的时间成正比。（英国物理学家焦耳）

定义：

出口：

Q——热量——焦耳（J）；

I——电流——安培（A）；

R——电阻——欧姆（Ω）；

t——开机时间——秒（s）；

P——电功率——瓦特（W）；

U - 电压 - 伏特 (V)。

焦耳定律注意事项：

对于纯电阻电路，电流做功所消耗的电能全部转化为内能（Q=W），则下列公式均成立 Q=UIt Q=(U2/R)t Q=Pt；

对于非纯电阻电路，电能除了内能外，还转化为其他形式的能量。求Q时，只能用Q=I2Rt

使用电加热的例子：热水器、电饭煲、电熨斗、电保温箱等。

防止电热的例子：电视机外壳的冷却窗；电脑内的散热风扇、马达外壳的散热片等。

串并联电路的电力特性

①在串联电路和并联电路中，电流产生的总热量等于部分电热量之和；

②串联电路中，电路各部分的热量与其电阻成正比，即Q1/Q2=R1/R2；

③在并联电路中，电路各部分的热量与其电阻成反比，即Q1/Q2=R2/R1（各支路通电时间相同）。

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