18.1 电能 电功
教学重点:认识电能、电功,会使用电能表,会进行电功的计算
教学难点:会使用电能表,会进行电功的计算
一、电能
1.电能的利用无处不在
(1)电能是由各种各样的发电厂(火力,风力,水力)和电池把 的能转化而来,如:发电机把 转化为 能;干电池把 能转化为 ;太阳能电池把 转化为 。
(2)电能的转化:就是通过用电器把 转化为 。如:电灯泡:电能转化为 ;电动机:电能转化为 ;电热孵化器:电能转化为鸡蛋的 ;
2.电能的单位: ( )、 ( )。换算关系
1 kw·h = J,1度= kw·h
思考:生活中我们怎么测电能呢?
3.电能表(如右图)。
⑴作用:测量用电器某一段时间内 电能多少的仪表;
(2)电能表上几个参数的意义:
“220V”表示 电能表在 电压下使用。
“10(20)A”表示电能表的标定电流是 ,长时间工作允许通过的电流;20A是指电能表工作是短时间内允许通过的 电流是20A.
“600revs/kw.h”表示接在电能表上的用电器每消耗一度( kw·h)电,电能表转盘转 转。电能表转盘转1转,消耗的电能为 kw.h,电能表转n转时,消耗电能为 kw.h
⑶读数:
①最后一位有红色标记的数字表示小数点 。
②电能表前后两次读数之差,就是这段时间内用电的 。
③小林家4月底电能表读数为22.4kW·h,5月底电能表读数如上右图所示,那么5月份他家消耗了 kW·h的电能。
了解一下:生活中的1度电。
电功
电能可以转化为多种形式的能量,电能转化过程中电流会对外做功,有多少电能发生了转化,就可以说电流做了多少电功。
(1)电流所做的 ,单位
(2)电能消耗了1kw.h,电流做功为 J,为总功
思考:电功与什么因素有关?
在日常生活中,手机玩的时间越长,消耗的电能越 ,体现在需要充电的时间较长。手机里的电路和电压是固定的,为什么会有这种现象呢?
①相同电路和电压,同一个用电器通电时间长,消耗的电
能 ,电流做功 ,说明电功与 有关,通电时间越长,电流做功越 。
我们在给手机充电时,手机充电头有快充和慢充,它们之间的电压不同,即给手机充电时,手机接入的电压是不同的,快充的电压一般较大,充电时间相同的情况下,快充充电的电量更多,消耗的电能更大,为什么会有这种现象呢?
②相同电路,用电器两端电压越大,相同时间,消耗的电能 ,电流做功 ,说明电功与 有关。
思考:手机屏幕亮度调大和调小,哪一个更耗电?为什么?
手机电路是相同的,屏幕亮度调亮,说明电路中的电流变大,相同时间消耗的电能越多,即电流做功越多。
③相同电路,总电压不变,即通过用电器的电流 ,电能表示数随之 ,电流做功也 ,说明电功与 有关。
经过相关实验,电功与 , , 有关, , , 越大,电功越 ,且电功与 , , 成正比,从而得出电功公式:
电功的公式:W= ,该公式可变形为:U= ;
I= ;t= 。其中W表示
或 ,单位是 或 ;
例题1:一个小灯泡的两端加2.5 V电压时电流是0.3 A,它在这种情况下通电2 min,电流做功____________J,消耗的电能是__________。
变式1:一个小灯泡的两端加2.5 V电压时电阻是2.5欧姆,它在这种情况下通电2 min,电流做功____________J
变式2:一个定值电阻是2.5欧姆,通过它的电流是1A,它在这种情况下通电2 min,电流做功____________J
总结:电功公式还可以变形为 、
例题2 电加热水器做功为4.2 105,水吸热效率为50%,可以把10℃的水加热到
(3)比热容和电功 Q吸=nW (n为转化效率),W为电功
练习:1.(3分)如下单位中哪一个不是电功的单位( )
A.瓦特 B.千瓦时 C.焦耳 D.度
2.(3分)如图所示的电能表,关于它的参数,说法错误的是( )
A.此时电能表的示数是207.2J
B.该电能表在50Hz的交流电路中使用
C.该电能表应该在220V的电路中使用
D.用电器每消耗1kW h的电能,该电能表的转盘转3000转
3.(6分)如图所示的华为Mate40手机具有多项黑科技,其中一个亮点就是“华为超级快充技术”。该手机的电池容量为57600J,快充时的功率为40W,如果不考虑快充时的电能损耗,利用该项快充技术,把这款手机电池从电量0%充到100%,需要的时间是 s,这些电能让如图所示的电能表转盘转 转。
电能表