(共22张PPT)
15.1 电能与电功
水力发电
机械能转化为电能
风力发电
风能转化为电能
火力发电
化学能转化为电能
核力发电
核能转化为电能
各种各样的发电厂和电池,把不同形式的能转化为电能,供人们使用。
新课导入
活动1:了解“电功”
城市夜景
电能转化为_____能
电取暖器
电能转化为_____能
光
热
新知讲解
电能转化为_____能
电能转化为_____能
机械
化学
电梯
电镀
用电器:把电能转化成其他形式的能。
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、符号:W
3、单位:焦(J)、千瓦时(kW·h),俗称:度。
换算关系:1kW·h=3.6×106J
电能与电功
一
1kw·h 可以使常见家用电器正常工作的时间如下表所示:
电器名称 电视机 (100W) 照明 (5W) 空调 (2000W) 电饭煲
(800W)
工作时间t/h 10h 200h 0.5h 1.25h
4.电流做功的多少与哪些因素有关:
与电压的高低(U ) 电流的大小(I ) 通电时间的长短(t )有关
电功的计算公式:W = UIt
1J = 1V·A·s
(单位的统一性)
(普遍适用)
有关电功计算的导出公式
W = UIt
I =
U
R
W =
U2
R
t
W = UIt
U=IR
W = I2Rt
仅仅适用于纯电阻用电器
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: 90 mA=0.09 A
W=UIt =220 V×0.09 A×5 h=0.099 kW·h
电功是可以直接测量的。如图所示是家用电能表,俗称电度表,就是用来测量电功,即记录电路消耗电能的仪表。
用电能表测量电功
二
活动2:
如图是家用电能表的实物图。用电时,表中的铝质圆盘转动,上方的数字以千瓦时(kW·h)为单位显示所消耗的电能。读数时要注意,数字栏中最右边的一位是小数位。
认识电能表
用电器每消耗1 kw·h的电能,电能表上的转盘转过1250圈。
该表应在220 V、50 Hz的交流电路中工作。
该表基本电流为10 A,短时间内通过的电流允许大些,额定最大电流为20 A。
将电能表接入家庭电路。当电路接通时,电灯发光,电能表里的转盘便转动起来,计数器就能将电路中所消耗的电能记录下来。
某一时段电能表先后两次示数之差,就是这段时间内的用电量。
本月用电量=月末的数字-月初的数字
561.6kW·h-478.2kW·h=83.4kW·h
电能表读数:
478.2 kW·h
561.6 kW·h
例如,某家庭3月底电能表计数器的示数是 270.1 kw·h,4月底计数器的示数变为365.5 kw·h,则在这段时间内这个家庭用电量为
365.5 kw.h-270.1 kw·h=95.4 kwh。
电功的感性认识
普通手电筒的小灯泡每秒消耗的电能约为1J;
1只40W的白织灯,每秒消耗的电能约为40J;
电力机车行驶1min,消耗的电能约为 3×108J。
例2.小明家1月底与2月底电能表的示数如图所示,请计算:小明家2月份消耗多少电能?若1kW·h电费为0.6元,应付多少电费?
解:W=W2-W1=3394.5kW·h-3287.5kW·h=107kW·h,
需要付的电费:0.60元×107kW·h=64.2元。
电子式多费率电能表
为了合理使用电能,目前许多城市都使用电子式多费率电能表实行分时段计费。
电子式多费率电能表
信息浏览
这种电能表是采用电子技术,由液晶数字显示器等部件构成,其特点是可以根据不同时段用户的用电情况分别计费。供电部门利用专用设备,不用上门便可读取各用户电能表上的各种信息,并算出电费。
电子式多费率电能表
1、有几位同学讨论“电能”和“电功”时,有以下几种说法,你认为正确的是 ( )
A.电流表是用来计量用电器在一段时间内消耗多少电能的仪表
B.“电能”和“电功”的单位相同,所以两者没有区别
C.电流做功的过程就是电能转化为其他形式的能的过程
D.火力发电厂把电能转化成燃料的化学能
C
当堂检测
3.有一只节能灯接在220 V的家庭电路中,通过它的电流为100 mA,计算这只灯使用5 h消耗多少电能?
解: I= 100 mA=0.1 A
W=UIt =220 V×0.1 A×5 ×3600s =3.96×105J
2、关于电功,下列说法正确的是 ( )
A.通电时间长的用电器比通电时间短的用电器消耗的电能多
B.对于并联的两个电阻而言,电流对电阻值大的做的功多
C.通过导体的电流大,电流做的功就多
D.导体两端电压相同,通过电流越大,工作时间越长,电流做功越多
D
1. 各种发电厂、各种电池把不同形式的能转化成电能,供人们使用。
2.能量的单位是焦耳(J),电能的常用单位是千瓦时(kW·h)。
1kW·h=3.6×106J。
测量电能用电能表(kW·h),消耗电能=前后两次示数之差。
3. 用电器可把电能转化其他形式的能。电流做功等于消耗的电能。电路两端电压为U,电路中电流为I,通电时间为t时,电功W(或者说消耗电能)为 W=UIt ,单位:1J=1V·A·s。
课堂小结