部分以外电路是连通的。断路故障的判断：用电压表逐段与电路并联，若电压表指针偏转，则现电压表并联的电路有断点；短路故障的分析：用电压表和电源并联
② 有示数：说明电路未全部发生短路，再逐段与电路并联，若电压表示数为零；则该电路被短路；若电压表示数不为零，则该电路不被短路或不完全被短路。 （2）电流表：
接入电路时，若有示数，说明电路其它部分连通；若若无示数，说明电路其它部分断开。
（3）小灯泡：用小灯泡检测电路故障时，基本过程和用电压表类似。
第十五章 从测算家庭电费说起
第一节 电流做功与哪些因素有关 第二节 电流做功的快慢 第三节 测量电功率
第一节 电流做功与哪些因素有关
1、电功：电流所做的功叫电功。用W表示。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量。
（1）电功的公式： W?UIt，即电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间的乘积。
（2）电功的单位：电功的国际单位是J，常用单位kW?h（俗称度），1kW?h?3.6?106J。
（3）电能表（又叫电度表）是测量电功的仪表。把电能表接在电路中，电能表的计数器上先后两次读数差，就是这段时间内用电的度数。
（4）概念理解：
① 流通过用电器或一段电路时，要消耗电能，将电能转化为其他形式的能，就说电流通过用电器或在该电路上做了功。
例如：电流通过电烙铁、电熨斗，电能转化为内能；电流通过电动机，电能转化为机械能；给蓄电池充电，电能转化为化学能等等。由此可知，电流做功的过程，实质上是电能转化为其他形式能的过程。电流做了多少功，就消耗了多少电能，就有多少电能转化为其他形式的能。
②正确使用电功公式W?UIt：电功公式W?UIt是计算电功普遍适用的
公式，对于任何类型的用电器（或电路）都适用。而结合欧姆定律I可以推出电功公式的变换式：W?U2?tR?UR或W?I2R?t。这两个式子不适用电
动机以及蓄电池电路，只适用于电烙铁、电炉等纯电阻电路。
③ 在使用电功公式时应注意：
a. 电流、电压、电阻和通电时间都必须对同一个用电器而言，不能把不同用电器的电压、电流、电阻和通电时间相混淆
b. 公式中各量都必须采用国际单位制。电流、电压、电阻、时间和电功的基本单位分别是A、V、?、s和J。
c. 读取电能表示数：电能表是测量电功的仪表。电能表计数器的数字示数盘一共有五位数。从左到右分别表示千位数、百位数、
十位数、个位数和十分位数。如先给一个数字3268.5度，若过一段时间后，该示数变为3352.7度，那么这段时间中用电度数为3352.7-3268.5＝84.2（度）。
第二节 电流做功的快慢
1、电功率：电流在单位时间内所做的功叫做电功率。用字母P表示。它是一个反映电流做功快慢的物理量。
（1）计算公式：P?W?UIt。根据欧姆定律I?URU2，可得出P?R和P?I2R，
这两个公式只适用于电烙铁、电炉等纯电阻的电路。
（2）单位：在国际单位制中，电功率的单位是瓦特，简称瓦（符号W），常用单位是：千瓦（符号kW），1W＝1J/s＝1VA，1kW＝1000W。根据W＝Pt，当P取kW，t取h，可得出电功的另一个常用单位：kW?h。
（3）额定电压与额定功率：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。灯泡上标有“PZ220—25”，表示额定电压是220V，额定功率是25W。实际功率是用电器在非额定电压下实际消耗的功率。
（4）电功和电功率的区别和联系：
① 电功是电流通过导体或用电器时，在一段时间内所做的功，它表示电流做功的多少。电功率是电流通过导体或用电器时在单位时间内所做的功，它表示电流做功的快慢。可见电功和电功率的物理意义是不同的。同样，二者的计算公式、单位及测量方法也不相同。但是，由于电流做功总是需要一定的时间，所以电功等于电功率和通电时间的乘积，即W?Pt。
② 额定功率和实际功率的区别：额定电压是指用电器正常工作时的电压，额定电流是指用电器正常工作时的电流，额定功率是指用电器在额定电压时的功率。以标有“PZ220—25”的白炽灯为例，该灯额定电压即正常工作的电压是220V，而且只有当灯泡两端的实际电压为220V时，功率才是25W。
③ 实际功率＝实际电压×实际电流，即P实际 ?U实际 ?I实际。仍以“PZ220—25”灯泡为例，若实际加的电压比额定电压低，则实际功率小于额定功率。反之，若实际电压大于额定电压时，实际功率将大于额定功率，这时可能会损坏用电器。由此可见，用电器的实际功率由实际所加的电压决定，它的含义与额定功率是不相同的。
④ “kW”和“kW?h”的区别：“kW”是电功率的单位，1kW?1000W?1000J/s它表示电流通过用电器在1s内能做1000J的功，能将1000J的电能转化为其他形式的能；“kW?h”是电功的单位。1kW?h俗称1度，它表示功率为kW的用电器，在1h内所消耗的电能，1kW?h?3.6?106J。
⑤ 在串、并联电路中用电器的电功率和电阻的关系：
a. 在串联电路中电流处处相等。如图所示，若电阻R1，R2的电功率分别为P1和P2，那么P1?U1I1?I12R1，P2?U2I2?I22R2，P1就是说，在串联电路中用电器电功率和电阻成正比。
P2?I12R1R1?2I2R2R2也
b. 在并联电路中，各支路电压相等，如图所示，设电阻R1，R2的电功率分别为
PU12/R1R21?2?P2U2/R2R1P1和
P2，那么
P1?U1I1?U12R1，
P2?U2I2?2U2R2，
也就是说，在并联电路中用电器的电功率和电阻成反
比。
I1R1
R1R2R2
II2
2、电功率计算：
（1）用电器铭牌上标着的电压和功率是指额定电压和额定功率值。根据额定电压和额定功率值，可以计算用电器正常工作时的电阻、电流值。
（2）灯泡接在不同电压的电路中，可认为灯丝的电阻R没有改变，根据欧姆定律和电功率的公式，可以计算用电器的实际功率。当加在灯泡上的电压增高（或降低）时，通过灯泡的电流增大（或减小），灯泡实际发出的功率将增大（或减小）。
（3）额定电压相同的灯泡，额定功率大的灯丝电阻小。灯丝的外形特点是粗而短；额定功率小的灯泡，灯丝电阻大，灯丝的外形特点是细而长。 3、要点分析：
（1）从关系式P?I2R，可以认为电功率P与电阻R成正比；从关系式P?U2/R，可以认为P与电阻R成反比。这是不是有矛盾？
a. 由P?I2R可知，P与电阻R成正比，只有在电流相等的条件下才能成立。由于串联电路中的电流处处相等，所以用这个关系式来比较串联电路中各个电阻的功率就比较方便。
b. 由P?U2/R可知，电功率P与电阻R成反比，只有在电压相等的条件下才能成立。
c. 由于并联电路两端电压相等，所以用这个关系式来比较并联电路中各个电阻的功率，就比较方便。因此这两个结论并不矛盾，只是前提条件不同而已。
（2）用电器实际功率的计算方法。例如一个标有“PZ220－40”的灯泡，接在110V的电路上，要求计算它的实际功率时，关键是抓住灯丝电阻可以看作不变的特点，先由R?2U额P额计算出电阻，再由P实?2U实R计算出实际功率。
第三节 测量电功率 1、焦耳定律
（1）焦耳定律的内容：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
（2）焦耳定律公式Q?I2Rt，其中I，R，t均用国际单位，则Q的单位才是J。
（3）焦耳定律公式可根据电功的公式和欧姆定律公式推导出来：电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化为其他形式的能量，
也就是电流所做的功全部用来产生热量，那么电流产生的热量Q就等于电流所做的功W，即Q?W?UIt再根据欧姆定律U?IR，就得到Q?I2Rt。
（4）电热的利用：电热器是利用电来加热的设备。电热器的主要组成部分是发热体。发热体是由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上做成的。
（5）防止电热的危害：在电动机、电视机等电器中，电热会造成危害，要考虑散热。 2、要点点拨
（1）电功与电流产生热量的关系：
在推导焦耳定律的过程中，我们知道：电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化为其他形式的能量，那么电流产生的热量就等于电流所做的功。
例如，在给蓄电池充电时，电流通过蓄电池引起化学反应，电流做的功大部分转化成化学能，又因为任何导体有电流通过时导体都要发热，所以也有一部分电能转化为内能，故蓄电池充电时，电流产生的热量并不等于电功。
总之，只有当电能全部转化为内能时，电流产生的热量才等于电流所做的功。
（2）怎样理解和运用焦耳定律？
焦耳定律揭示了电流通过导体时热效应的规律，实质是定量地表示
了电能向内能转化的规律。焦耳定律的公式是Q?I2Rt。如果利用欧姆定律I?U/R，可将Q?I2Rt变换为Q?UIt或Q?U2R?t的形式，要注意的是，欧
U2姆定律只对纯电阻电路才成立，故Q?UIt和Q??t只适用于像电炉、电
R烙铁、电灯等可以看作纯电阻性用电器的电路。
焦耳定律的运用中，当讨论导体产生的热量与电阻的关系时，对不同形式的三个公式，即Q?I2Rt，Q?U2R?t，Q?UIt，选用哪一个更简便，
这要针对问题的条件做具体的分析与选择。例如，当几个导体串联时，因为流经各导体的电流相等，通电时间亦相等，选用公式Q?I2Rt，可知导体产生的热量与电阻R成正比；当几个导体并联时，各用电器的电压是相等的，通电时间相同时，根据Q?U阻成反比。
由以上分析可知，在应用焦耳定律解释电热现象时，要明确或比较Q与R的关系，必须分清导体是串联还是并联，然后再根据电路的具体条件分析，才能得出正确的结论。
（3）电热器的基本构造和使用注意事项：
① 电热器主要由发热体和绝缘部分构成。发热体是用电阻率大、熔
2R?t，可知产生的热量与导体的电