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第十八章 电功率
第一节 电能 电功
提问引入
太阳
萤火虫
水母
电灯
蜡烛
我们学习了电,现在的生活已经越来越离不开电了,这些电是从哪里来的?它是否也具有能量?
电能
水能
内能
风能
核能
太阳能
化学能
思考
生活中用电量这么大,电能是如何产生的呢?
其他形式的能转换电能
电能转化为光能
电能转化为机械能
电能转化为内能
电灯为我们照明
电动机使电风扇旋转
电动机使电力机车飞驰
电热孵化器中的小鸡破壳而出
电能的利用
*用电器消耗电能,它是把电能转化为其它形式的能
一、电能 电功
1.发电站、电池:
将其他形式的能转化为电能
2.用电器:
将电能转化为其他形式的能
3.电能的基本单位:
焦耳,简称焦(J)
生活中的电能单位:度, (学名)千瓦时(kW·h)
1 度=1 kW·h = 3.6×106 J
课堂检测
1.写出下面的能量转化过程
(1)用电暖气取暖,_____能转化为________能
(2)电梯运行时, _____能转化为________能
(3)给蓄电池充电时, _____能转化为________能
2. 电热水器工作1h消耗电能2 kW·h ,即消耗电能___________ J ,这个过程获得内能___________ J.
电
内
电
机械
电
化学
7.2×106
7.2×106
二、电能表(电度表)
1.是测量用电器在一段时间内消耗多少电能的仪表。
●“220 V” 表示这个电能表应该在220 V的电路中使用。
●“50 ~”表示
这个电能表在频
率为50 Hz的交流
电路中使用。
●“600 revs/
(kW · h)”表示
接在这个电能表上
的用电器,每消耗
1 kW · h的电能,
电能表上的转盘转
过 600 转。
●“10(20)A”
表示这个电能表的
标定电流为 10 A,
额定最大电流为
20 A。电能表工作
时的电流不应超过
额定最大电流。
二、电能表
这个电能表应该在220 V的电路中使用。
2.电能表参数:
10A:标定电流为 10 A,
20A:额定最大电流为20 A。
这个电能表在频率为50 Hz的交流电路中使用。
每消耗1 kW · h的电能,电能表上的转盘转过 600 转。
①220 V:
②10(20)A
③600 revs/(kW · h)表示:
④50 ~表示:
3.读数:
前后读数只之差,单位:千瓦时(度) (kW · h)
小明家中1 月底与 2 月底电能表的示数如图所示,小明家所在地区每度电的电费是0.60元,请估算他家 2 月份需要付多少电费。
3 2 8 7 5
3 3 9 4 5
2 月底
1 月底
2 月份消耗的电能为:
3 394.5 kW·h -3 287.5 kW·h = 107 kW·h
应支付的电费为:
107 kW·h×0.60 元/(kW·h) = 64.2 元
解析:
练一练
解:
W =
60r
1200r/kW·h
=
0.05kW·h
=1.8×105J
例 : 一电能表表盘上表标“1200r/kW·h”,将某家用电器单独接在该表上.当用电器工作4min后,电能表转盘转过60r. 求该用电器消耗的电能为多少J?
消耗的电能(电功):
W =
转数
参数
(kW·h)
1 kW·h 的作用
采掘原煤 约100 kg
电炉炼钢约1.6 kg
电车行驶约0.85 km
电脑工作约5 h
洗衣机工作约2.7h
灌溉农田约330 m2
电能是生活的重要资源,为节约每一度电,我们要从点滴做起。
电流所做的功。
(电能转化为其他形式的能的过程就是电流做功的过程)
在数字上电功等于消耗电能的多少。
(有多少电能发生了转化就说电流做了多少功)
4.电功公式:
W=UIt
三、电功
电流做功的多少跟 、 、 都有关。
表示电流做功多少的物理量。
1.电功(W):
2.电功与电能的关系:
3.电功物理意义:
电流 电压 通电时间
例1 有一只节能灯接在220 V的家庭电路中,通过它的电流为90 mA,计算这只灯使用5 h消耗多少度电?
解:I=90 mA=0.09 A
W=UIt =220 V×0.09 A×5 h
=0.099 kW·h
答:这只节能灯工作5 h消耗的电能是0.099 kW·h,即0.099 度。
5.有关电功计算的导出公式
W = UIt
I =
U
R
W = I2Rt
W =
U2
R
t
对于纯电阻电路而言,要计算电流通过导体做功的多少,如果知道导体两端的电压、通过导体的电流、导体的电阻中任何两个量及通电时间,就可以选择适当的公式进行计算。
适用条件:
纯电阻电路
(普适公式)
1.有一只节能灯接在220 V的家庭电路中,通过它的电流为90 mA,计算这只灯使用5 h消耗多少J,合多少度电?这5h电流做功多少J
解:90 mA=0.09 A
W=UIt =220 V×0.09 A×5×3600s=3.564×105J=0.099 kW·h
答:这只节能灯工作5 h消耗的电能是0.099 kW·h,即0.099 度。
练一练
这5h电流做功3.564×105J
W=UIt
2.手机、数码相机等常用充电电池作为电源,某手机电池的电压为3.6 V,安时容量为750 mA·h。它充满电后所储存的电能是_______J。
解: W = UIt = 3.6 V×0.75 A×3 600 s = 9 720 J
练一练
谢谢