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21电能和电功率
考点归纳
一、电能
1.电能的产生和利用
(1)电能的产生：将其他形式的能量转化为电能。
(2)电能的利用：将电能转化为其他形式的能量。
(3)电能的常用单位是千瓦时(kW·h)，又叫“度”，在物理学中能量的通用单位是焦耳(J)，简称焦。
1kW·h＝3.6×106J。
2．电能的计量
(1)电能表是测量消耗电能多少的仪器。
(2)电能表的几个重要参数：
①“220 V”是指这个电能表应该在220V的电路中使用；
②“10(20) A”指这个电能表的额定电流为10A，在短时间内使用时电流可允许大一些，但不能超过20A；
③“50 Hz”指这个电能表在50赫兹的交流电路中使用；
④“2500 revs/kW·h”指这个电能表每消耗一千瓦时的电能，转盘转过2500转。
(3)电能表的读数：前后两次示数差。
3．电功
(1)电能转化为其他形式能量的过程就是电流做功的过程，电流做了多少功就消耗了多少电能，实质上，电功就是电能，也用W表示，单位也是焦耳(J)。
(2)电功的计算公式：W＝UIt；变形式：W＝t和W＝I2Rt。
二、电功率
1．电功率
(1)电功率是表示电流做功快慢的物理量。
(2)电功率用符号P表示，国际制单位的主单位是瓦特，简称瓦，单位符号是W。常用单位有千瓦(kW)。1 kW＝1000W。
(3)电功率的定义为：电功与时间的比值。
(4)电功率与电功、时间的关系：P＝。
(5)1千瓦时是功率为1 kW的用电器使用1h所消耗的电能。
2．额定电压　额定功率
(1)额定电压：用电器正常工作时的电压。
(2)额定功率：用电器正常工作时的电功率。
(3)实际电压：用电器实际工作时的电压。
(4)实际功率：用电器实际工作时的电功率叫实际功率。
3．电功率的测量式：
(1)电功率与电压、电流的关系公式：P＝I2R。
(2)单位：电功率用瓦(W)，电流用安(A)，电压用伏(V)。
(3)推导公式：P＝UI＝＝I2R。
4．实际功率与额定功率的关系
U实与U额关系 P实与P额关系 灯泡亮度
U实>U额 P实>P额 较亮
U实＝U额 P实＝P额 正常发光
U实小灯泡的发光情况是由实际功率决定的。
5.伏安法测小灯泡电功率
(1)原理是P＝UI。
(2)电路图：
(3)滑动变阻器的作用：
①保护电路；
②改变小灯泡两端电压和通过小灯泡的电流，从而实现多次测量。
注意：
（1）在测量小灯泡电功率的实验中，不能将多次测得的电功率求平均值。多次测量的目的：为了研究小灯泡亮度(或电功率)与小灯泡两端电压的关系。
（2）在测量小灯泡电阻的实验中，多次测量的目的：为了研究小灯泡的电阻是否与温度有关。
（3）在测量定值电阻的实验中，多次测量的目的是为了求平均值，以减小测量误差。
（4）在测量小灯泡电功率的实验中，选择滑动变阻器的最大阻与小灯泡阻值相差不大，调节效果明显。
6.用电能表、秒表测用电器功率的原理是P＝ W/t。
方法是：用电能表测出用电器在某一段时间(t)消耗的电能 W＝kW·h＝×3.6×106 J(n、n0表示转数)，则用电器的电功率为P＝＝ W。
三、焦耳定律
1．电流通过导体时将电能转化为内能，这种现象叫做电流的热效应。
2．焦耳定律的内容：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；表达式为：W＝I2Rt。
3.电功和电热的关系
(1)当电路中接入的是电炉、电烙铁、电饭锅、电热壶等“纯电阻性”用电器时，消耗的电能全部(选填“全部”或“一部分”)转化为热能，即W＝Q。
(2)当电路中接入的电动机、充电的蓄电池时，消耗的电能大部分转化机械能、化学能，只有一部分(选填“全部”或“一部分”)电能转化为热能，即W大于Q。此时，只能利用公式Q＝I2Rt计算电热。
4.电热器的原理：电流的热效应。
5.电热器的主要结构：发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘体材料上做成的。电热器的优点：清洁环保，效率高，使用方便。
6.几种材料的比较
材料 电阻 熔点
滑动变阻器的电阻线 大 高
电热器的发热体 大 高
保险丝 大 低
7.电热的危害：由于电流的热效应，会使用电器的温度过高，加速绝缘材料的老化，甚至可能烧坏用电器。安装散热扇、散热窗加快散热。

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