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第十六章 电流做功与电功率
电流做功
想一想:
电流 能做功吗?
水流能做功吗?
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
1.电能的来源
电 能
水能
内能
太阳能
化学能
风能
核能
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
新知学习
再来看几张图片,下列用电器工作时,消耗了什么能?转化为什么能?
电能转化为内能
电能转化为机械能
电能转化为内能、光能
2.电能的利用
我们在使用家用电器时需要的不是电能,而是依靠用电器让电流做功把电能转化成我们需要的能量
随着科技的发展,汽车除了消耗汽油,还可以借助“电”来行驶。
那么在行驶过程中,消耗了什么能?转化为什么能?谁做了功?
思考
你知道生活中还有哪些电能转化的实例吗?
用电器工作的过程就是利用电能做功,将电能转化为其他形式的能量的过程。
什么是电功
电功:电流所做的功叫电功。
电流做功的实质是什么?
电流做功的过程实质上就是电能转化为其它形式的能的过程。电流做了多少功,就有多少的电能转化为其它形式的能,就消耗了多少电能。
影响电流做功的因素
【猜想】电流做功与电压有关
电流做功与电流有关
电流做功与通电时间有关
【实验方法】控制变量法
研究电功与电压的关系:保持电流和通电时间不变,改变电压;
研究电功与电流的关系:保持电压和通电时间不变,改变电流;
研究电功与通电时间的关系:保持电压和电流不变,改变通电时间。
1.研究电功与电压的关系:保持电流和通电时间不变,改变电压。
【结论】当电流和通电时间相同时,电压越大,电流做功越多。
2.研究电功与电流的关系:保持电压和通电时间不变,改变电流。
【结论】当电压和通电时间相同时,电流越大,电流做功越多。
3.研究电功与通电时间的关系:保持电压和电流不变,改变通电时间。
【结论】当电压和电流相同时,通电时间越长,电流做功越多。
【总结】电流做功多少跟电流的大小、电压的高低和通电时间有关。加在用电器上的电压越高,电流做功越多;通过用电器的电流越大,电流做功越多;用电器通电时间越长,电流做功越多。
【公式】W = U I t
【单位】焦耳(J)1 J = 1 V A S
电功的单位焦耳(J)很小,生活中常用千瓦时 (KW h)作单位,千瓦时也被称为“度”。
1千瓦时=3.6×106焦 即:1KW h=3.6×106J
例题:
一电熨斗的电热丝的阻值为85Ω。接在电压是220V的家庭电路中。求:
(1)通过该熨斗电热丝的电流是多大?
(2)工作90min,该电熨斗消耗的电能为多少?
已知:U=220V ,R=85 Ω,t=90×60s=5400s。
求:I、W。
解:(1)由欧姆定律,得
(2)由电功的计算公式,得
=220V×2.59A × 5400s=3.08 ×106J。
答:通过该熨斗电热丝的电流是;工作90min,该电熨斗消耗的电能为3.08 ×106J。
强化训练
电阻是18 的定值电阻,其两端电压是9V,10min内电流所做的功是多少?
已知:U=9V ,R=18Ω,t=10×60s=600s。
求:W。
解:由欧姆定律,得
由电功的计算公式,得
=9V×0.5A × 600s=2700J。
答: 10min内电流所做的功是2700J 。
平阳寺供电公司低压客户电费通知单
抄表时间: 2009 年 9 月30 日 电费号: 00200003051252
台区号 B838 序号 791 表号 12310016 倍率 1
户名 王浩 客户类型 居民储蓄
地址 平阳路温馨小区19#—3—802
上月表底 456 本月表底 786 抄表员号 56
本月电费 ¥:161.70 本月消费电能 330kW﹒h
账户余额 截止 年 月 日 为 元
供电部门一般按用电量的整数收费
供电部门如何得到本月示数
供电部门根据什么来计算你家电费的?
电能表
电能表是用来测量用电器消耗电能的仪表。
猜猜看,下面电能表的表头数据是什么意思?
3200r/(kW·h)
220 V
5(20)A
kW·h
50 Hz
220 V ——电能表工作电压为 220V。
5(20)A ——电能表通过 5 A 左右电流时,测量最准确;在保证电能表测量准确的情况下,电能表允许通过的最大电流为 20 A。
50 Hz——电能表在 50 Hz 的电路中使用。
3200r/(kW·h)——每消耗 1 kW·h 的电能,电能表转盘转过 3200 转。
方法一:观察电能表表盘上前后两次的示数,它们的示数差即是所求的电能值,电能表的最后一位是小数位
4 2 6 7 8
4 3 7 4 4
W1=______kW·h
W2=_______ kW·h
月初:
月末:
4267.8
4374.4
W2 -W1=106.6 kW·h
整月用电:
读数:
电能表的读数及其计量
如果刻度盘上的数字模糊了,该如何知道消耗多少电呢?
在家庭电路中,只有空调单独工作,若电能表转1800圈,则该空调在此段时间消耗多少电能?
思考
方法二:
方法点拨:依据转数求消耗电能的多少用公式法:W= ,
n 实际转速:表示电能表转盘在某段时间的转数
N 标定转速:表示电能表铭牌上标着每消耗1 kW·h 的电能,电能表转盘的转数
表示每消耗1kW·h的电能,指示灯闪烁3200次
电子式单向电能表
IC卡电能表
(每闪1次消耗的电能是
kW·h)
1
3200
知识拓展
本课小结
(1)电流做功和电压、电流、通电时间有关。
(2)电能表的使用。
(3)有关电功的基本计算。
1.小明同学在晚上学习时,使用220V、40W的灯泡3小时,则电路中消耗的电能为0.12kW·h,合____________J的电能;若电路中接有“600revs/kW·h”的电能表,则在这段时间内电能表的表盘转了______转。
4.32×105
72
目标测试
2.小明一家外出旅游,出门时电能表示数为 ,回来时
为 ,这期间消耗了______度电。
3
目标测试
3.小明在家中做了如下实验,他关闭了家中其他用电器,让某一用电器单独工作,
他观察到电能表的转盘3分钟转过180圈,则该用电器消耗的电能为_______kW·h;
合 J。
0.06
2.16 ×105
目标测试