18.1 电阻 电功

本章内容要点

八个概念：电能、电功、电功率、额定电压、实际电压、额定功率、实际功率、电流的热效应

四个公式：W=UIt，P=W/t，P=UI，Q=I2Rt

两个重要实验：测量小灯泡的电功率；探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关

一个重要定律：焦耳定律

一个重要仪表：电能表

三种方法：控制变量法、转换法、比例法

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1.了解电能和我们生活的关系，知道电能的单位。

2.会读家用电能表，会通过电能表计算家庭电费，有节约用电的意识。

3.从能的转化角度认识电能，能结合生活实例分析电能转化是通过电流做功实现的。

4.知道电流做功的多少跟电流、电压和通电时间有关，能利用电功公式进行相关计算。

相关知识链接

1.物理学中将电池这类提供电能的装置叫做电源。

2.物理学中将灯泡、电动机这类消耗电能的装置叫做用电器。

3.能量的单位与功的单位相同，都是焦耳，简称焦，用符号J表示。

4.在国际单位制中，电流的单位是A，电压的单位是V，时间的单位是s。.

5.欧姆定律公式I=U/R，其变形式有U=IR、R=U/I。

知识点一 电能

1.电能的来源

提示

由表可知，我们使用的电能是由其他形式的能转化而来的。电源是把其他形式的能转化为电能的装置。

2.电能的利用

是用电器工作时能量的转化情况。

由图可知，用电器是消耗电能的装置，消耗电能的过程，就是把电能转化为其他形式能的过程，消耗了多少电能就有多少电能转化为其他形式的能。

3.电能的单位

（1）国际单位：焦耳，简称焦，用符号J表示。

（2）常用单位：千瓦时，用符号kW·h表示，俗称度。

（3）换算关系：1kW·h=1×103W×3600s=3.6×106J。

知识点二 电能的计量

1.电能的计量工具—电能表

提示

是测量电功或电能的仪表，而不是测量电功率的仪表。

电能表也叫电度表，是计量用电器在一段时间内消耗电能多少的仪表。

2.电能表的读数

（1）电能表计数器上显示的数字是表从开始计数到读数为止用去的电能。

（2）计数器前后两次示数之差就是这段时间内用电的度数（消耗电能的多少），单位是kW·h（度）。

3.电能表上所标参数的含义

提示

如标有3000imp/（kW·h）表示每消耗1kW·h的电能，电能表指示灯闪烁3000次。根据电能表转盘的转数，可以较精确地计算出某段时间内消耗的电能，如电能表上标有“3000revs/（kW·h)”的字样，某段时间内转盘转了n转，则这段时间内用电器消牦的电能为n revs/3000revs/（kW·h)=n/3000kW·h=n/3000×3.6×106J=1200nJ。

注意

（1）电能表计数器中最后一位数字是小数部分（十分位）。如 电能表的读数是2818.7kW·h。

（2）电能表示数的单位是千瓦时（kW·h），而不是焦耳（J）。

4.种类

除机械电能表外，还有IC卡电能表、电子式电能表（没有转盘、读数由液晶板显示）。

5.节能的意义

（1）了解1kW·h电的作用

（2）节约用电及相关措施：每个人都应具有节约电能的意识。为节约每一度电，我们要从生活中的点滴做起，如随手关灯，电视机、电脑等关机后拔下电源插头，尽量使用耗电少的节能灯具等。

知识点三 电功

1.电功的概念

（1）定义：电流所做的功叫做电功。电功用“W”表示。

（2）实质：电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程。电流做了多少功就有多少电能转化为其他形式的能，即消耗了多少电能。

提示

电动机工作时，我们可以说电能转换了机械能，也可以说电流做功使电动机能够向外输出机械能；电炉工作时，可以说电能转化成了内能，也可以说电流做功使电炉的内能增加。所以说，用电器消耗了多少电能和电流做了多少功。两种说法的实质是一样的。

2.电流做功多少的影响因素

大量实验现象表明，电流做功的多少跟电压的高低、电流的大小、通电时间的长短都有关。加在用电器上的电压越高、通过的电流越大、通电时间越长，电流做功越多。

3.电功的计算公式及单位

4.电功的推导公式

注意

利用公式解题的三个注意事项：统一性——单位要统一；同体性——W、U、I、t必须是同一个导体上的四个物理量；同时性——W、U、I必须是同一时间t内同一段电路中的三个物理量。

纯电阻电路是指消耗的电能全部转化为内能的电路，即只发热而不对外做功的电路；如电灯、电熨斗、电水壶、电饭锅等都是纯电阻用电器，可用W=U2/Rt、W=I2Rt计算消耗的电功，除了发热，还要对外做功的电路，是非纯电阻电路，如含有电动机（如电风扇）的电路，计算电功时只能用W=UIt.

规律总结

在串联电路和并联电路中电功特点及分配关系