第 1 关电到底“干了多少活”
同样开 1 小时,台灯和空调吃的电一样多吗?
当然不一样。空调更“猛”,同样时间里搬走的电能更多。电流做了多少功,咱们就叫它电功。
直觉题:同一只电热水壶,电压和电流不变。通电 2 分钟比 1 分钟做的电功怎样?
第 2 关电能表和电费账单
家里不拿“焦”收费,数字太大。电费单上用的是“度”。
1 度 = 1 kW·h = 3.6×10⁶ J。电能表前后两次读数的差,就是这段时间用掉的电能。
第 3 关功率:不是做多少,是做多快
两台水泵都搬完一桶水,30 秒搬完的那台更有劲。
P 是“每秒干多少电功”,单位是 W(瓦)。这里字母 W 既可能表示“电功”,单位 W 又表示“瓦”,看位置别串台。
已知电压、电流,直接用。它最通用。
串联电路电流相同,比较两个电阻的功率,用它最顺手:R 越大,功率越大。
并联电路电压相同,比较两个电阻的功率,用它最顺手:R 越小,功率越大。
选公式:两个电阻并联,已经知道每个电阻两端电压 U 和阻值 R。算各自功率,哪个最省事?
三个公式是不是随便挑?
P = UI 对各种用电器都能用。I²R、U²/R 是把欧姆定律代进去得到的,计算对象得能用欧姆定律,也就是这里按纯电阻来处理。
第 4 关灯泡亮度实验台
灯上写“6 V 3 W”。6 V 是它最舒服的工作电压,3 W 是这时的功率。
第 5 关焦耳定律:电为什么会发热
电流挤过电阻,会把电能变成内能。电流加倍,发热可不只加倍。
Q 是产生的热量,单位 J。I 前面有平方:电流变 2 倍,其他不变,热量变 4 倍。
算一把:电热丝 R = 10 Ω,通过 2 A 电流,通电 30 s,产生多少热量?
易错关这 4 个坑,专等人踩
每题都选“对”或“错”。错的地方要说得出来。
电动机、电风扇这类非纯电阻用电器,电功还会变成机械能,不能说 W = Q。
第 7 关家庭电路 + 测小灯泡功率
一边是保命的常识,一边是实验题常客。
先过安全关
下面哪一种做法是安全的?
再做小灯泡实验
目标:测出小灯泡在低于、等于、高于额定电压时的实际功率。每次读电压表和电流表,再算 P = UI。
| 状态 | U/V | I/A | P/W |
|---|---|---|---|
| 还没有记录 | |||
滑动变阻器有两个作用:保护电路;改变灯泡两端电压。这里的多次测量是看不同电压下的功率和亮度,不是求平均值。
通关测10 题随机卷
数字每次会换。交卷后逐题讲,答错可以重做补分。
挑战电路公式闪电战
45 秒随机出电路。选中“正确公式 + 正确结果”。答错扣 3 秒,连闯 10 题拿满 30 附加分。
小抄考前 30 秒扫一遍
- 电功:W = UIt;电功率:P = W/t = UI。
- 纯电阻还能用:P = I²R = U²/R。串联比较用 I²R,并联比较用 U²/R。
- 电热:Q = I²Rt。纯电阻电路电功全变成热,才有 W = Q。
- 1 kW·h = 1 度 = 3.6×10⁶ J。电费 = 度数 × 单价。
- 额定值是“规定工作状态”,实际值跟实际电压走。U实 < U额,P实 < P额,灯偏暗。
- 测灯功率要测 U、I,再算 UI。变阻器既保护电路,又改变灯两端电压;多次测量不求平均。