知识点讲解
第1节 电能 电功
- 电能是一种能量形式，用电器工作时消耗电能，将电能转化为其他形式的能
- 电功是电流所做的功，用符号W表示，单位是焦耳（J），常用单位还有千瓦时（kW·h）
- 电功的计算公式：W = UIt，其中U表示电压（V），I表示电流（A），t表示时间（s）
- 电能表是测量电功的仪器，用于计量用电器消耗的电能
第2节 电功率
- 电功率是表示消耗电能快慢的物理量，用符号P表示，单位是瓦特（W），常用单位还有千瓦（kW）
- 电功率的计算公式：P = W/t 或 P = UI
- 额定电压是用电器正常工作时的电压，额定功率是用电器在额定电压下的功率
- 实际功率是用电器在实际电压下的功率，当实际电压等于额定电压时，实际功率等于额定功率
第3节 测量小灯泡的电功率
- 实验原理：P = UI
- 实验器材：电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、小灯泡、导线
- 实验目的：测量小灯泡在不同电压下的实际功率，并观察其发光情况
第4节 焦耳定律
- 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
- 公式：Q = I²Rt，其中Q表示热量（J），I表示电流（A），R表示电阻（Ω），t表示时间（s）
- 焦耳定律适用于所有电路，对于纯电阻电路，Q = W = UIt = I²Rt = U²t/R
- 电热的利用：电热水器、电饭锅、电熨斗等；电热的防止：电视机的散热孔、电脑的风扇等
物理原理
电能与电功
电能是自然界中一种重要的能量形式，它可以通过电源（如电池、发电机）获得。当电流通过用电器时，电能会转化为其他形式的能量，如光能、热能、机械能等。这个过程中，电流所做的功称为电功。
电功的大小等于电压、电流和通电时间的乘积，即W = UIt。这个公式适用于所有电路。对于纯电阻电路，电能全部转化为热能，电功也可以用W = I²Rt或W = U²t/R计算。
电功率的意义
电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量。它的定义是单位时间内消耗的电能，即P = W/t。由于W = UIt，所以电功率也可以表示为P = UI。
用电器的额定功率是指它在额定电压下工作时的功率。当实际电压高于额定电压时，实际功率大于额定功率，用电器可能会损坏；当实际电压低于额定电压时，实际功率小于额定功率，用电器不能正常工作。
焦耳定律的本质
焦耳定律揭示了电流热效应的规律，即电流通过导体时产生的热量与电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比。这个定律是能量守恒定律在电学中的具体体现，它表明电能转化为热能的多少与电流、电阻和时间的关系。
在纯电阻电路中，电能全部转化为热能，因此Q = W，此时焦耳定律的公式可以与电功公式相互推导。但在非纯电阻电路（如含有电动机的电路）中，电能只有一部分转化为热能，此时Q < W，焦耳定律仍然适用，但不能直接用电功公式计算热量。
重要公式
电功：W = UIt = Pt
电功率：P = W/t = UI
焦耳定律：Q = I²Rt
纯电阻电路热量：Q = W = UIt = U²t/R