初中物理《電功率》專題公式及實驗詳解

學(xué)完了電路電流、電壓電阻，接下來就是電功率了，這也是電學(xué)中比較難的一部分，相關(guān)公式和導(dǎo)出式也比較多，所以一定要自己推導(dǎo)一下，真正理解記憶，做題的時候才能比較快。電能1、電功定義：電流所做的功叫電功。電功的符號是W單位：焦耳（焦，J）。電功的常用單位是度，即千瓦時（kW·h）。1kW·h＝3.6×106J(第二個6為次方)電流做功的過程，實際上就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程。公式：公式中的物理量：W——電能——焦耳（J）U——電壓——伏特（V）I——電流——安培（A）t——時間——秒（s）R——電阻——歐姆（Ω）Q——電荷量——庫倫（C）P——功率——瓦特（W）2、電能表測量電功的儀表是電能表（也叫電度表）。下圖是一種電能表的表盤。表盤上的數(shù)字表示已經(jīng)消耗的電能，單位是千瓦時，計數(shù)器的最后一位是小數(shù)，即1234.5kW·h。用電能表月底的讀數(shù)減去月初的讀數(shù)，就表示這個月所消耗的電能。“220V”表示這個電能表的額定電壓是220V，應(yīng)該在220V的電路中使用。“10（20A）”表示這個電能表的標(biāo)定電流為10A，額定最大電流為20A?！?0Hz”表示這個電能表在50Hz的交流電中使用；“600revs/kW·h”表示接在這個電能表上的用電器，每消耗1千瓦時的電能，電能表上的表盤轉(zhuǎn)過600轉(zhuǎn)。根據(jù)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)計算電能或根據(jù)電能計算轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)時，可以列比例式：3、串并聯(lián)電路電功特點①在串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中，電流所做的總功等于各用電器電功之和；②串聯(lián)電路中，各用電器的電功與其電阻成正比，即W1/W2=R1/R2；③并聯(lián)電路中，各用電器的電功與其電阻成反比，即W1/W2=R2/R1（各支路通電時間都相同）。電功率1、電功率定義：電流在1秒內(nèi)所做的功叫電功率。意義：表示消耗電能的快慢。符號：P單位：瓦特（瓦，W），常用單位為千瓦（kW），1kW＝103W電功率的定義式：P=W/t

W=Pt

t=W/P第一種單位：P——電功率——瓦特（W）；W——電功——焦耳（J）；t——通電時間——秒（s）。

第二種單位：P——電功率——千瓦（kW）；W——電功——千瓦時（kW·h）；t——通電時間——小時（h）。電功率的計算式：P——電功率——瓦特（W）；U——電壓——伏特（V）；I——電流——安培（A）；R——電阻——歐姆（Ω）。2、串并聯(lián)電路電功率特點④在串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中，總功率等于各用電器電功率之和；⑤串聯(lián)電路中，各用電器的電功率與其電阻成正比，即P1/P2=R1/R2⑥并聯(lián)電路中，各用電器的電功率與其電阻成反比，即P1/P2=R2/R1。3、用電器的額定功率和實際功率額定電壓：用電器正常工作時的電壓叫額定電壓。額定功率：用電器在額定電壓下的功率叫額定功率。額定電流：用電器在正常工作時的電流叫額定電流。用電器實際工作時的三種情況：①U實<U額

P實<P額——用電器不能正常工作。（如果是燈泡，則表現(xiàn)為燈光發(fā)暗，燈絲發(fā)紅）；②U實>U額

P實>P額——用電器不能正常工作，有可能燒壞。（如果是燈泡，則表現(xiàn)為燈光極亮、刺眼、發(fā)白或迅速燒斷燈絲）；③U實=U額

P實=P額——用電器正常工作。電燈泡上的“PZ22025”表示額定電壓是220V，額定功率是25W。燈泡的亮度是由其所消耗的實際電功率決定的，與額定電壓和額定功率無關(guān)。額定電壓相同，額定功率不同的燈泡，燈絲越粗，功率越大。將這兩個燈泡串聯(lián)，額定功率大的，實際功率??；將這兩個燈泡并聯(lián)，額定功率大的，實際功率大。串并聯(lián)電路P實與R大小的關(guān)系測量小燈泡的電功率伏安法測小燈泡的功率實驗原理：P=UI

實驗器材：電源、開關(guān)、導(dǎo)線、小燈泡、電壓表、電流表、滑動變阻器。

實驗電路圖：實驗步驟：①按電路圖連接實物。②檢查無誤后，閉合開關(guān)。移動滑片，使小燈泡在額定電壓下發(fā)光，觀察小燈泡的亮度，并記下電壓表和電流表的示數(shù)，代入公式P=UI計算出小燈泡的額定功率。③調(diào)節(jié)滑動變阻斷器，使小燈泡兩端的電壓約為額定電壓的1.2倍，觀察小燈泡的亮度，并記下電壓表和電流表的示數(shù)，代入公式P=UI計算出小燈泡此時的實際功率。④調(diào)節(jié)滑動變阻斷器，使小燈泡兩端的電壓小于額定電壓，觀察小燈泡的亮度，并記下電壓表和電流表的示數(shù)，代入公式P=UI計算出小燈泡此時的實際功率。實驗表格：注意事項：①接通電源前應(yīng)將開關(guān)處于斷開狀態(tài)，將滑動變阻器的阻值調(diào)到最大；②連好電路后要通過試觸的方法選擇電壓表和電流表的量程；③滑動變阻器的作用：改變電阻兩端的電壓和通過的電流；保護(hù)電路；④不需要計算電功率的平均值。焦耳定律及其應(yīng)用電流通過導(dǎo)體時電能轉(zhuǎn)化成熱（電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能），這個現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。焦耳定律：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時間成正比。（英國物理學(xué)家焦耳）定義式：導(dǎo)出式：Q——熱量——焦耳（J）；I——電流——安培（A）；R——電阻——歐姆（Ω）；t——通電時間——秒（s）；P——電功率——瓦特（W）；U——電壓——伏特（V）。有關(guān)焦耳定律的注意事項：對于純電阻電路，電流做功消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能（Q＝W），這時以下公式均成立Q=UIt

Q=(U2/R)t(2為平方)

Q=Pt；對于非純電阻電路，電能除了轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，還要轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。求Q時只能用Q＝I2Rt(2為指數(shù))利用電熱的例子：熱水器、電飯鍋、電熨斗、電熱孵化器等。防止電熱的例子：電視機(jī)外殼的散熱窗；計算機(jī)內(nèi)的散熱風(fēng)扇、電動機(jī)外殼的散熱片等。串并聯(lián)電路電功特點：①在串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中，電流產(chǎn)生的總熱量等于部分電熱之和；②串聯(lián)電路中，各部分電路的熱量與其電阻成正比，即Q1/Q2=R1/R2;③并聯(lián)電路中，各部分電路的熱量與其電阻成反比，即Q1/Q2=R2/R1（各支路通電時間都相同）。一、知識的**物理學(xué)習(xí)就三個字：看、聽、練。

1、多看：課本內(nèi)容、難重點，聽哪些？

①預(yù)習(xí)課本，課前花時間看一遍，知道這節(jié)講什么。②找重難點，預(yù)習(xí)過程中難以理解的知識，做好標(biāo)記，課上認(rèn)真聽。③預(yù)習(xí)效果，可利用課時作業(yè)知識梳理內(nèi)容檢測預(yù)習(xí)效果，嘗試解答教材中的問題與習(xí)題，認(rèn)真聽課，比對老師的解答，找出自己的思考的缺點。

2、會聽：聽重難點，注意老師語氣的變化①上課認(rèn)真跟上老師的思路：課堂上切記不能脫離老師的上課思路，要認(rèn)真聽老師對公式、規(guī)律、物理概念的解釋，并加以思考理解。②先聽后記：聽懂的內(nèi)容簡略的筆記，不懂的內(nèi)容要主動記下來，等課下及時找同學(xué)、老師討論。注意每節(jié)課的知識網(wǎng)絡(luò)，記筆記可用符號簡化記錄。

3、常練：常練習(xí)、常總結(jié)①熟練掌握所學(xué)內(nèi)容：同學(xué)們一定要主動學(xué)習(xí)，整理好每節(jié)的重要物理概念、重難點、易錯點，建立每一章的思維導(dǎo)圖，同時能按照思維導(dǎo)圖進(jìn)行各章節(jié)知識的擴(kuò)展與聯(lián)系。以第九章《力與運動》為例，本章的主要內(nèi)容：牛頓第一定律、二力平衡、力與運動的關(guān)系，同學(xué)們在學(xué)習(xí)的過程中，可以按照如下圖片進(jìn)行復(fù)習(xí)總結(jié)。

②熟練進(jìn)行知識應(yīng)用：（1）練習(xí)時要主動分析物理過程，不要一味找數(shù)據(jù)代公式；（2）堅持每天復(fù)習(xí)筆記、整理錯題，一定要做題型分類，留好每周復(fù)習(xí)至少2-3遍。另外要形成自己獨特的錯題整理方式，時常復(fù)習(xí)；（3）獨立思考、獨立做題，不要一有不會就跟同學(xué)老師提問，先深入思考，再同學(xué)之間交流，最后尋求幫助。

二、知識的運用

物理的知識不是“死”的，不能死記硬背，只有通過運用才能加深知識的理解，提高自己分析和解決問題的能力。

1、關(guān)聯(lián)生活為什么下雪天不冷化雪天冷？為什么煮熟的雞蛋放進(jìn)冷水里會更好剝殼？飛機(jī)為什么能夠上天？這些問題都可以用物理原理來解釋。

生活中處處是物理，衣、食、住、行中都有著豐富的物理知識，要有主動發(fā)現(xiàn)的眼睛。用物理原理解決實際問題，在獲得成就感后，會更加積極主動的學(xué)習(xí)物理。

2、掌握實驗物理是一門實驗學(xué)科，課本上的結(jié)論都是通過大量試驗驗證的。

大部分實驗是我們可以直接接觸的：比如課堂上老師給我們演示的實驗，實驗室里自己操作的實驗，還有不需要依靠專業(yè)儀器就能做的實驗，如小孔成像，可以嘗試自己操作并做好筆記。

還有學(xué)習(xí)網(wǎng)站也有一些操作演示，同學(xué)們學(xué)習(xí)之余也可以多看看。3、學(xué)科關(guān)聯(lián)

語文中的成語詩句、歷史書中的物理學(xué)家、數(shù)學(xué)中大量的計算技巧，都可以融合在物理的學(xué)習(xí)中。學(xué)科間的學(xué)習(xí)不是相互獨立的，要主動搭建聯(lián)系。

三、“破”題技巧

1、審題

①看懂題意：全面：對題目中的重點數(shù)詞句和配圖要仔細(xì)推敲，不要斷章取義；

準(zhǔn)確：對題目中所涉及的物理規(guī)律不要一知半解，透過題目中的隱含條件抓住問題實質(zhì)。②理清條件：

有些題目不是給具體的數(shù)字，而是用文字描述，要注意轉(zhuǎn)換，如：“光滑的平面”意味著物體與平面沒有摩擦；“漂浮”指物體的重力與浮力大小一樣等等......隱含條件一般藏在以下幾個地方：具體數(shù)據(jù)、字里行間以及配圖中。

2、分析

根據(jù)題中描述的物理現(xiàn)象判斷其所屬的知識范圍，我們可以通過作圖、運用概念和規(guī)律來分析物理過程，確定該用什么公式、什么定律，建立已知量和未知的關(guān)系式。一般有兩種推導(dǎo)方式：順推：由已知條件條件推論結(jié)果，大部分題目都是采用這種分析方式；

倒推：從未知量一步一步往前推，比如求物體做功的功率：P=W/t，題目中沒有給出W，根據(jù)定理公式W=Fs，F(xiàn)=ma，一直推導(dǎo)，直到找到所有的條件和數(shù)據(jù)，反過來解決。我們看下面這道題：

（2013·江蘇徐州·模擬）長江三峽大壩上下游水位差最高可達(dá)113m，上游的船要在船閘中經(jīng)過5個閘室使船體逐漸降低，每個閘室水位變化二十多米，因而三峽船閘的閘門非常大。其首級人字閘門每扇高39.5m，寬20.2m。倘若門外的水位高30m，則這扇閘門所受水的最大壓強(qiáng)是______Pa，已知閘門所受水的平均壓強(qiáng)是最大壓強(qiáng)的一半，則這扇閘門所受水的壓力是______N。（g取10N/kg）雖然題目字?jǐn)?shù)有點多