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15.1 电能与电功
第十五章 电能与电功率
1.知道电流做功的过程就是消耗电能的过程,了解不同用电器能量的转化 。
2.知道电能的计算公式及单位,会计算电功的大小 。
3.认识电能表的各项参数,会用电能表测某段时间内电路消耗的电能,会通过电能表计算电费 。
学习目标
电能
风能
化学能
化学能
太阳能
核能
水能
电能从哪里来?
新课导入
电能在现代社会中的广泛来源:
发电机
干电池
蓄电池
太阳能电池
纽扣电池
电池
电能
风力
水力
化学能
太阳能
核能
还有潮汐发电,地热发电等。
电能转化为光能 电能转化为内能 电能转化为机械能 电能转化为化学能
电能有哪些应用?
结论:电能与其他形式的能可以相互转化。
新课讲授
1、定义:物理学中,当电能转化为其他形式的能时,我们就说电流做了电功。
2、实质:电流做功的过程实际上就是电能转化为其他形式能量的过程,电流作了多少功就有多少电能转化为其他形式的能。也就是消耗了多少电能;获得了多少其他形式的能。
电灯泡: 电能→→内能
电熨斗: 电能→→内能
电风扇: 电能→→机械能+内能
蓄电池: 电能→→化学能
纯电阻电路
非纯电阻电路
电能与电功
一
新课讲授
我们经常说的“度”,就是电能的单位,它的学名叫做千瓦时,符号是kW · h。
在物理学中,更常用的能量单位是焦耳,简称焦,符号是J。
1度=1千瓦时(kW·h)=3.6×106焦耳(J)
3、单位:
4、单位换算:
1Kw·h=1×103w×3600s
=3.6×106w·s
=3.6×106J
1焦耳有多大呢?
普通的手电筒通电1s,消耗的电能大约是1J。
微波炉工作1min消耗的电能大约是60000J。
把一个苹果举高一米做功大约等于1J。
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
发1度电要消耗0.35 kg标准煤,排放0.872 kg二氧化碳,要关注能源消耗造成的环境破坏。
新课讲授
灌溉农田约 330 m2
洗衣机工作约 2.7 h
电脑工作约 5 h
电能是人们生活的重要资源,为节约每一度电,我们要从点滴做起。
1 kW · h 的作用
(1)定义:
电流所做的功。
(2)符号:W
(3)单位:焦耳(J)。
5、电功
电流通过白炽灯做功100J
消耗100J电能
100J的电能转化为光能和内能
电流做功100J=消耗电能100J
用电器消耗了多少电能
电流做了多少功
就有多少电能转化成其他形式的能
以小灯泡为例
大量事实表明:
“电流所做的功跟______, _____和通电的_____成正比”
电压
电流
时间
即:
W = UIt
电流做功与哪些因素有关?
1J=1V·A·s
例1、小明的书桌上有一盏台灯,正常使用时通过灯丝的电流为150mA,他每晚要在灯下学习30min,那么每晚流经台灯的电流做多少功?
解:W =UIt=220V×0.15A×30×60s=5.94×104J
例2、有一块手机电池标明电压为4.4V,充电电流为1.5A,充电2h可以充满,电流对电池所做的功为多少?
解:电压U=4.4V,电流I=1.5A,时间t=2h=7200s,
电流对电池所做的功W=UIt=4.4V1.5A 7200s=47520J
用电器在一段时间内消耗的电能,可以通过电能表(也叫电度表)计量出来。
如图是一种电能表。用电时,中间的铝质圆盘转动,圆盘上方的数字以千瓦时为单位来显示已用去的电能。
用电能表测量电功
二
220V表示这个电能表应该接在220V的电路中使用
5(20)A表示这个电能表标定电流为5A,额定最大电流为20A,电能表工作时不能超过额定最大电流
50Hz表示这个电能表在频率为50Hz的电路中使用
720r/kW h表示接在这个电能表上的用电器,每消耗1KW h的电能,电能表上的转盘转过720转
表示每消耗1kW·h的电能,指示灯闪烁3200次
电能表上显示的数字是表从开始计数到读数为止用去的电能。为了计量一段时间内消耗的电能,必须记录这段时间起始和结束时电能表上计数器的示数。
前后两次示数之差,就是这段时间内用电的度数。
例如,家中电能表在月初的示数是3246.8kW·h,月底的示数是3265.4kW·h,这个月家庭用电就是
3265.4kW·h-3246.8kW·h=18.6kW·h。
例3、小强家本月月初电能表的显示数字为 ,
月末电费收据显示的用电数量为30kW·h,则月末电能表的显
示数字应为 ,本月消耗的电能为
度,合 J,若1度电为0.50元,则小强家应付电
费 元。
0
3
5
2
7
0
3
7
8
2
30
1.08×108
15
换算关系: 1kW·h=3.6×106 J
2、电功:W=UIt
国际单位: 焦耳( J )
常用单位:千瓦时(kw·h)
电能与电功
单位:
3、电功的计量:电能表
1、电能
课堂总结
1.下列说法不正确的是( )
A. 各种发电厂把不同形式的能转化为电能
B. 干电池供电把化学能转化电能
C. 蓄电池供电把电能转化为化学能
D. 电灯把电能转化为光能和内能
C
当堂检测
2.下列说法正确的是( )
A. 测量消耗的电能用电能表
B. 电能表的单位通常用焦耳
C. 1度=1焦耳
D. 电能表标有5(20)A,表示最大电流为5A
A
3.一个用电器两端电压为220V时,通过的电流是5A,通电5min消耗的电能是( )
A. 1100kW·h
B. 5500J
C. 330000J
D. 2200kW·h
C