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九年級(jí)物理《電功和電熱》知識(shí)梳理 知識(shí)總結(jié)： 1．電功 A. 基本概念和公式 a．定義：物理學(xué)中，當(dāng)電能轉(zhuǎn)化為其他形式能時(shí)，我們就說(shuō)做了電功(俗稱電流做功)． b．物理意義：電功是量度電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的多少的物理量． c．計(jì)算公式： i．普遍適用的公式： w=UIt=UΩ(Ω為電荷) ii．僅適用于純電阻性電路的公式： 說(shuō)明：把電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的用電器叫做純電阻性用電器，如電爐、白熾燈等，連接純電阻性用電器的電路叫做純電阻性電路；把電能的絕大部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能以外的其他形式能的用電器叫做非純電阻性用電器，如電動(dòng)機(jī)、電鈴、充電器等，連接非純電阻性用電器的電路叫做非純電阻性電路． d．單位： 在國(guó)際單位制中，電功的單位是焦耳(J)． 實(shí)用單位是千瓦時(shí)(kWh)． B電能表 用來(lái)測(cè)量電路消耗電能(即電功)的儀表叫做電能表． a．主要技術(shù)參數(shù) i．“電壓”表示電能表適用的額定電壓．額定電壓是指用電器或電學(xué)儀表正常工作時(shí)的電壓． ii．“電流規(guī)格”表示電能表持續(xù)工作時(shí)的最大電流，括號(hào)里的數(shù)字表示允許在短時(shí)間內(nèi)通過(guò)電能表的最大電流． iii．“每千瓦時(shí)轉(zhuǎn)數(shù)”表示用電1 kWh電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)．現(xiàn)在，電子式單相電能表已經(jīng)開(kāi)始使用，其重要參數(shù)imp／(kWh)表示用電l kWh耗電指示燈閃爍的次數(shù)，如：6400 imp／(kW．h)． b．用電能表測(cè)量電功 i．直接測(cè)量：電能表計(jì)數(shù)器上前后兩次讀數(shù)之差． ii．間接測(cè)量：先數(shù)出轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過(guò)的轉(zhuǎn)數(shù)，再利用電功與轉(zhuǎn)數(shù)成正比計(jì)算電功． 2．電功率 A基本概念和公式 a. 物理意義： 電功率是反映用電器消耗電能(即電流做功)快慢的物理量． b．定義： 用電器單位時(shí)間里消耗的電能叫做電功率． c. 計(jì)算公式： i．普遍適用的公式： ii．僅適用于純電阻性電路的公式： d. 單位： 在S1中，電功率的基本單位是瓦特(W)，另外還有千瓦(kw)和毫瓦(mW)，換算關(guān)系為： e.用電器的額定功率和實(shí)際功率 用電器在額定電壓下的功率叫做額定功率，用電器在實(shí)際電壓下的功率叫做實(shí)際功率． 當(dāng)U實(shí)=U額時(shí)，P實(shí)=P額． 使用用電器時(shí)，加在其兩端的電壓一般不能超過(guò)額定電壓，否則會(huì)造成用電器實(shí)際功率超過(guò)額定功率，用電器會(huì)因?yàn)檫^(guò)熱而燒毀． 推論：對(duì)于純電阻性的用電器，若不考慮溫度對(duì)其電阻的影響，則 用電器的銘牌上標(biāo)有額定電壓和額定功率． 燈泡的亮度取決于其實(shí)際功率的大小，實(shí)際功率越大，燈泡越亮． B．用電能表測(cè)量用電器的電功率 a．僅讓待測(cè)功率的用電器單獨(dú)工作，用電能表，測(cè)出電功w，用秒表測(cè)出時(shí)問(wèn)t，則P=W/t． b．先后讓已知功率為P0的用電器和待測(cè)功率的用電器工作相同的時(shí)間，分別數(shù)出電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過(guò)的轉(zhuǎn)數(shù)n0和n，由 即 c．先后讓已知功率為P0的用電器和待測(cè)功率的用電器工作一段時(shí)間，使它們?cè)诠ぷ鲿r(shí)間內(nèi)電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過(guò)的轉(zhuǎn)數(shù)相同，用秒表分別測(cè)出它們工作的時(shí)間t0和t，由 3．電熱 由于導(dǎo)體具有電阻，所以當(dāng)有電流通過(guò)時(shí)，導(dǎo)體會(huì)發(fā)熱，將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這種現(xiàn)象稱為電流的熱效應(yīng)． A. 焦耳定律和公式 亂內(nèi)容：電流流過(guò)某段導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量，跟通過(guò)這段導(dǎo)體的電流的平方成正比，跟這段導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電的時(shí)間成正比． b．公式： i．普遍適用的公式： ii．僅適用于純電阻性電路的公式： (P為電功率) c．單位： 在國(guó)際單位制中，電熱的單位是焦耳(J)． d．電熱Ω與電功W大小的關(guān)系： 對(duì)于純電阻性用電器Ω=W 對(duì)于非純電阻性用電器Ω>98％）銻（0.3~1.5％）合金制成。千萬(wàn)不能用銅絲或鐵絲代替熔絲，因?yàn)殂~和鐵的電阻率較小，熔點(diǎn)較高，起不到保險(xiǎn)作用。 ii. 熔絲的規(guī)格及選用原則 熔絲的規(guī)格常用其額定電流來(lái)表示，其選用原則是：熔絲的額定電流應(yīng)略大于或等于電路中的最大正常工作電流。計(jì)算電路中最大正常工作電流的方法有：；其中PZ、RZ為電路中的總功率、總電阻。此外還應(yīng)兼顧到熔絲的額定電流不能超過(guò)干路中的電線和電能表允許通過(guò)的最大電流值，這樣熔絲才能對(duì)整個(gè)電路起到保護(hù)作用。 iii.熔絲的安裝及等效處理 應(yīng)將熔絲串聯(lián)在干路中的火線上，零線上不接熔絲，因?yàn)槿绻诨鹁€和零線上各接一根熔絲，當(dāng)電路中的電流超過(guò)安全值之前，這兩根熔絲不一定同時(shí)熔斷，也不一定是火線上的那根先熔斷，假如是零線上的那根先熔斷，那么雖然整個(gè)電路斷路了，各個(gè)用電器停止工作了，但是各個(gè)用電器與火線仍然相連，此時(shí)人若誤認(rèn)為電路中沒(méi)電了而去檢修電路，則有可能發(fā)生觸電事故。此外，在準(zhǔn)備接大功率用電器的支路中，應(yīng)先在該支路中將一根熔絲直接接在火線上，再接該支路開(kāi)關(guān)和大功率用電器，因?yàn)楦陕泛椭分械碾娏鞔烬X相依、息息相關(guān)，所以這樣才能保證該支路和干路的安全。 在將熔絲裝入熔斷器時(shí)，應(yīng)先將熔絲的兩端在螺絲釘上分別沿順時(shí)針?lè)较蚶p繞一圈后再擰螺絲，這樣固定螺絲時(shí)，熔絲受到的摩擦力的方向與螺絲旋轉(zhuǎn)方向一致，熔絲的兩端就不會(huì)被擠出來(lái)，螺絲不宜擰的過(guò)緊，因?yàn)槿劢z的硬度小，擰的過(guò)緊，容易造成熔絲的局部截面變小，額定電流減小，以致影響電路的正常工作，也不宜擰得過(guò)松，否則熔絲容易松脫而造成斷路，即使末松脫，也會(huì)造成接觸處的電阻增大，產(chǎn)生的熱量增多，熔絲的溫度升高加快而容易熔斷。 若一時(shí)沒(méi)有合適的熔絲，可用其他熔絲等效替代，如應(yīng)選用額定電流為7.5A的熔絲，則可將三根額定電流為2.5A的熔絲并聯(lián)后接入電路，也可將額定電流為10A的熔絲先用螺絲刀撳下一個(gè)恰當(dāng)?shù)那锌诤蠼尤腚娐贰? e. 自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān) 如果電路消耗的總功率在3kW以上，最好用自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)替代閘刀開(kāi)關(guān)和熔斷器，因?yàn)檫@種開(kāi)關(guān)在電路中發(fā)生短路、過(guò)載和欠壓（電壓過(guò)低）等異常情況時(shí)都能自動(dòng)切斷電路（跳閘），且實(shí)現(xiàn)自動(dòng)斷路的電流大小可以調(diào)節(jié)，分?jǐn)嗄芰^高，而熔斷器對(duì)欠壓這種異常情況是無(wú)能為力的。電動(dòng)機(jī)以及由電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力的電器（如電風(fēng)扇、電冰箱、空調(diào)器等）在欠壓時(shí)，若電路不能及時(shí)斷開(kāi)又不能啟動(dòng)，則消耗的電能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，導(dǎo)致溫度驟升，極易燒壞電器，引起火災(zāi)。自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)是利用電磁原理來(lái)保護(hù)電路的。 f. 漏電保護(hù)器 為防萬(wàn)一，在家庭電路中的電能表和熔斷器后面，最好要接入漏電保護(hù)器，因?yàn)樗茉谝?guī)定條件下，當(dāng)被保護(hù)電路中的漏（觸）電值達(dá)到或超過(guò)預(yù)定值時(shí)，就自動(dòng)切斷電路（或發(fā)出報(bào)警信號(hào)）。 g. 支路開(kāi)關(guān) 應(yīng)直接接在火線上，這樣該開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，它所控制的用電器就與火線脫離接觸。 h. 插座 插座的作用是接插用電器。 明插座應(yīng)高于地面1.8m，這樣能防止小孩將手指伸進(jìn)插座的插孔內(nèi)造成觸電事故。 三眼插座應(yīng)接有地線，這樣人即使不慎碰到漏電的用電器的金屬外殼，也不會(huì)觸電，因?yàn)榻拥鼐€的電阻比人體電阻小得多，接地線對(duì)電流起旁路作用。 兩眼插座的正確接法：左零右火；三眼插座的正確接法是：左零右火中接地。 i. 白熾燈 白熾燈是利用電流的熱效應(yīng)工作的，當(dāng)電流通過(guò)燈絲時(shí)，電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能和光能，當(dāng)燈絲溫度達(dá)到1700℃以上時(shí)，呈白熾狀態(tài)，發(fā)出的光呈白色。提高燈絲的溫度，可提高燈泡的發(fā)光效率． 燈泡的燈絲是用熔點(diǎn)高的鎢制成的，鎢在高溫下易與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成氧化鎢．對(duì)于小功率的燈泡一般抽成真空防止燈絲氧化；對(duì)于大功率的燈泡充入氮、氬等氣體，既防止氧化，又可以阻礙燈絲在高溫下升華． 在燈頭線穿入燈頭后蓋后，應(yīng)先打一個(gè)保險(xiǎn)扣再安裝電燈，這樣燈頭線就不會(huì)在電燈拉力的作用下從螺釘上脫落． 火線只準(zhǔn)接進(jìn)螺口燈頭中間的金屬片上，螺旋套上只準(zhǔn)接零線上，這樣即使人不慎碰到通電的燈泡尾部裸露在外的螺旋部分也不會(huì)觸電． j．電視機(jī) 如使用室外天線，應(yīng)安裝避雷器或?qū)Ｓ媒拥鼐€，并在雷雨時(shí)停止使用電視機(jī). 因電路短路、超負(fù)荷運(yùn)行所引起的各類安全事故，人們并不感到陌生．各種用于防止電路短路、超負(fù)荷運(yùn)行的保護(hù)裝置(如熔斷器、空氣開(kāi)關(guān)等)，已被廣泛應(yīng)用且行之有效．另外，對(duì)于因線路連接處接觸不良而引起的火災(zāi)和安全事故，也應(yīng)引起足夠的重視!隨著電氣化的日益普及，一些重大火災(zāi)事故就是由于線路連接處接觸不良而造成的，教訓(xùn)十分深刻． 當(dāng)線路連接處接觸不良時(shí)，會(huì)使該處的電阻變大，造成局部過(guò)熱．同時(shí)，接觸處的電阻又將隨溫度升高而增大．電阻越大，溫度越高，溫度越高又造成電阻越大，從而形成電熱的逐步積累和惡性循環(huán)，以致引發(fā)火災(zāi)． B. 防止觸電 a．觸電的產(chǎn)生 觸電是指一定強(qiáng)度的電流通過(guò)人體所引起的傷害事故．超過(guò)30 mA的電流通過(guò)人體就會(huì)有生命危險(xiǎn)．不高于36 V的電壓才是安全電壓． b．觸電的形式 低壓(不包括不高于36 V的安全電壓)引起的觸電有單線觸電和雙線觸電兩類．單線觸電是人體直接觸摸電源、火線或漏電的用電器等，使人體與地形成回路．雙線觸電是人體的兩部分(如兩只手)分別接觸到火線與零線，使人與電網(wǎng)形成回路． 高壓(1 kv或1 kV以上的電壓)線路和高壓設(shè)備引起的觸電有高壓電弧觸電和跨步電壓觸電兩類．當(dāng)人體靠近高壓帶電體到一定距離時(shí)，高壓帶電體和人體之間就發(fā)生放電現(xiàn)象，電流流過(guò)人體造成高壓電弧觸電．高壓輸電線落在地面上，當(dāng)人走近斷頭時(shí)，兩腳站在離落地電線遠(yuǎn)近不同的位置上，兩腳之間就存在電壓，電流流過(guò)人體，造成跨步電壓觸電． c．觸電的防止 為了保證安全用電，除電器安裝要符合技術(shù)要求之外，還要做到：不接觸電壓高于36 V的帶電體；不靠近高壓帶電體；不弄濕用電器；不損壞電氣設(shè)備中的絕緣體．高大建筑要安裝避雷針，防止雷擊． d．觸電的急救 處理觸電事故的原則：切斷電源，注意自身安全．具體做法是：立即切斷電源，或者用一根絕緣棒將電線挑開(kāi)，盡快使觸電者脫離電源，并立即進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)搶救(如進(jìn)行人工呼吸等)．在發(fā)生電火災(zāi)時(shí)，務(wù)必在切斷電源后，才能潑水救災(zāi)．在整個(gè)救護(hù)過(guò)程中，必須隨時(shí)注意自身保護(hù)，防止自己也觸電． 8