初中物理电学公式、规律总结

第八章电功率

一、电能(W)

1、电能是一种能，电能用 W 表示，是其他形式的能转化来的（二次）能源。

2、用电器工作的过程就是消耗电能的过程，是将电能转化为其他形式能的过程。

3、电能的优越性：⑴来源广泛⑵便于输送⑶使用方便，效率高、污染少

4、电能表——计量用电器在一段时间内消耗电能多少的仪表。

5、电能的国际单位是焦耳，简称焦(J)，常用单位是千瓦时（度），符号是 kW·h。1kW·h =3.6×106 J。

6、电能表参数的含义: 220v指电能表应该在220v的电压下使用；

10（20）A指电能表的标定电流是10A,额定最大电流是20A;

50Hz指电能表应在50Hz的交流电路中使用；

600r/kw·h指接在这个电流表上的用电器，每消耗1kw·h的电能，电能表的转盘转600转。

7、消耗电能的计算:电能表的计数器上前后两次读数之差，就是这段时间你用电的读数。

二、电功率（P）

1、定义：用电器在单位时间（1s）内所消耗的电能叫做电功率。用 P 来表示．

2、物理意义：表示用电器消耗电能快慢的物理量。

3、公式：P = W／t = U I（适用于所有电路）单位：瓦特(W)、千瓦(kW)，1kW=103 W。

P————电功率，单位 W或kw

W——消耗的电能，单位 J或kw·h

t——所用的时间，单位 s或h

3．额定电压(U额):用电器正常工作时的电压叫额定电压。

额定功率（P 额）:在额定电压下消耗的功率叫做额定功率。

实际功率（P 实）:用电器实际消耗的电功率。

由公式 P = IU 可知，实际功率的大小随用电器两端电压的变化而变化。

①当 U 实＞U 额时，P 实＞P 额，会影响用电器的使用寿命，甚至会烧坏用电器；

②当 U 实= U 额时，P 实=P 额，用电器正常工作；

③当 U 实＜U 额时，P 实＜P 额，用电器不能正常工作。

※4．电功率的测量：

方法一：原理 : 根据P =W／t 用于测量家用电器的电功率。

所需器材：电能表与计时器（表）。

两套单位：P（W）、t（s）、W（J）； P（kW）、t（h）、W（kW·h）。

计算公式：第一套单位下：P = n×3.6×10 J／Nt ；第二套单位下：P = n／Nt

方法二：原理 P = UI——伏安法。能测量小灯泡（电阻）的电功率。

结论：灯泡的亮度由实际消耗的电功率决定。实际功率大，灯泡就亮。与额定功率无关。

5．电功率的计算： P = W／t = UI，适用于各种用电器，为普适公式。

P = I 2R = U2 ／R 只适用于纯电阻电路（将消耗的电能全部转化为热的电路）。

6．串、并联电路的电功率分配特点：串联电路中，各部分电路消耗的电功率与其电阻成正比。

并联电路中，各支路消耗的电功率与其电阻成反比。

无论是串联电路还是并联电路，消耗的总功率都等于该电路中所有用电器的功率之和。即：P 总= P1 +P2 +……。

三、电与热

1．电流的热效应：探究：电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关？

要求明确：⑴实验目的：⑵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时产生电热的多少

⑶实验器材：⑷实验电路（教材中的两个电路）

⑸实验方法：控制变量法。⑹实验步骤：（能按照实验过程进行书写）⑺实验结论：2．焦耳定律：电流通过导体产生的热量，跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。Q = I2Rt。说明：⑴它用来计算电流热效应产生的热量。公式中的物理量统一用国际单位制。

⑵如果电路是纯电阻电路，用电器消耗的电能全部转化为热，则有： Q = W = UIt = I2R t = U2t／R；

如果电路为非纯电阻电路(如含有电动机、电铃等)，则消耗的电能只有一部分转化成热，有 Q＜W，

只能用 Q = I2R t 来计算电热。

电热器：利用电流的热效应而制成的发热设备。

制作原理：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。

3．电功率和安全用电：家庭电路中造成电流过大的原因有二：短路和用电器总功率过大。

为了安全，电路中必须安装保险丝（或空气开关），

保险丝是用铅锑合金制作的，选择规格要合适，绝不能用铜丝、铁丝代替保险丝。

四、生活用电常识：

1．家庭电路的组成及各组成元件的作用

组成：电能表、总（闸刀）开关、保险（装置）盒、插座、灯座、开关及其它用电器（按顺序记忆）。

组成元件的作用：进户线：电源与用电器的连接线，火、零线间的电压为 220V；

电能表：（装在家庭电路的干路上）测量用户在一定时间内（用电器）消耗电能多少的装置；

总开关：控制整个家庭电路通断（检修时用于切断电源）；

保险盒（空气开关）：保险盒中装有保险丝，当家庭电路中电流过大时，它能自动切断电路，保险盒

（空气开关）：起到保护电路的作用，保险盒要串接在火线上；

插座：用于连接可移动式用电器（有固定、移动的，有二孔和三孔的）

灯座：安装照明灯具；

开关：控制单个用电器；

各种用电器：是消耗电能的装置。

2．家庭电路的连接：各种用电器都是并联接入电路的，插座与灯座是并联的，控制各用电器工作的开关与用电器是串联的。

3．火线和零线：火线是“端线”的俗称，零线是与大地相连通的。

4．试电笔。作用：判断零线和火线。氖管发红光说明接触的导线是火线或接触点是与火线连通的。

使用：手拿笔体，拇指接触笔尾金属体，笔尖金属体与进户线的一根接触。手指千万不能碰到笔尖金属体。

⑴试电笔接触火线时，如果观察不到氖管发光，原因可能是：试电笔氖管已坏或手没有接触笔尾金属体或火线断路；

⑵检修电路时，若灯泡不亮，火、零线都能使试电笔氖管发光，可能的原因是：火线完好，零线处有断路，被测段零

线通过用电器和火线构成通路。

5．三线插头和漏电保护器：三线插头：火线（L）、零线（N）、地线（E）——它与用电器的金属外壳相连。

三线插座：火线、零线（左零右火）、地线——它与室外的大地相连。把三线插头插在三孔

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了起

来，万一用电器的外壳与火线相连通而带电，电流就会经地线流入大地，从而保

护人身安全。正常情况下，火线、地线间也有 220V 的电压，而零线、地线间的

电压为 0V。

6．漏电保护器（多与总开关组合在一起形成漏触电保护开关）：如果站在地上的人不小心接触了火线，电流经过人体流入大地，这是总开关上的“漏电保护器”就要起作用了，它会迅速的切断电流，对人体起到保护作用。

7．两种类型的触电：⑴同时接触火线与零线；⑵同时接触火线与大地。

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。

安全用电原则：（不接触低压带电体，不靠近高压带电体），不弄湿用电器；不损坏电器设备中的绝缘体。

物理量、物理定律与定义式、物理规律、串并联电路特点总结

电学中涉及到的物理量：电流I、电压 U、电阻R、电功率 P、电能W、电热 Q

※欧姆定律：内容 P26 欧姆定律：数学表达式：I = U／R

※焦耳定律：内容 P49 焦耳定律：数学表达式：Q = I2Rt

※电功率定义式：P = W／t ；计算式： P = UI 电热功率：P= Q／t = U I = I2R = U2／R

※电能的计算： W =P t = UI t （电流的做功与消耗的电能是等值的）

对于纯电阻电路：Q = W = UI t = I2Rt = U2 t／R

对于非纯电阻电路：（通过电流做功）电能转化为内能和其它形式的能W≠Q 且 W＞Q ，这种情况

下，电能只能用 W = UI t 来计算，电热只能用 Q = I2Rt 来计算。

※串联电路的基本特点与规律：电流：文字表述：电流处处相等，数学表述：I = I1 = I2= … =I n

电压：文字表述：总电压等于各部分电压之和，数学表述：U =U1+U2 +…+U n

电阻：文字表述：总电阻等于各部分电阻之和，数学表述：R =R1+R2+…+R n

电功率：总功率等于各部电路消耗的电功率之和，即 P = P1+ P2+…+ P n

电能：总电能等于各部电路消耗的电能之和，即 W = W1+ W2+…+ W n

热能：总电热等于各部电路产生的电热之和，即 Q = Q1+ Q2+…+ Q n

分压规律：各部分电路两端的电压与其电阻成正比，即U1∶U2= R1∶R2

功率分配规律：各部分电路消耗的电功率与其电阻成正比，即：P1∶P2=R1∶R2

※并联电路的基本特点与规律：电流：文字表述：干路电流等于各支路中电流之和，数学表述：I =I1 +I2 +…+I n

电压：文字表述：各支路两端的电压都相等，数学表述：U = U1 = U2 = … = U n

电阻：总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和， 1／R=1／R1+1／R2 +…+1／R n

电能：总电能等于各支路消耗的电能之和，即 W =W1+W2+…+W n

热能：总电热等于各支路产生的电热之和，即 Q =Q1+Q2+…+Q n

电功率：总功率等于各支路消耗的电功率之和，即 P = P1+ P2+…+ P n

分流规律：流过各支路的电流与其电阻成反比， I1∶I2= R2∶R1

功率分配规律：各支路消耗的电功率与其电阻成反比，即P1∶P2= R2∶R1

※由上述可知：用电器无论串联还是并联，总电能、电功率、电热的计算公式是相同的。电能、电热的分配规律与电功率的分配规律相同。