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第1节 电流做功
第十七章 电流做功与电功率
1.知道电流做功的过程,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,明确电能表各参数的意义,会读家用电能表,会通过电能表计算电费。
想一想
用电器的作用是什么 用电器工作时,通过什么形式把电能转化为我们需要的能量?
用电器的作用是把电能转化为我们需要的各种能。是通过电流做功来实现的。
电流通过电灯时,灯丝灼热发光
电吹风工作时,电动机吹出热风
电能转化为内能和光能
电能转化为机械能和内能
知识点一:认识电流做功
电能转化为机械能
电能转化为内能
洗衣机
电饭煲
轻轨电车
机器人蓝牙音箱
电热壶
电能转化为内能
电能转化为声能和光能
电能转化为机械能
电能转化为其他形式的能量
微波炉
电磁炉
电冰箱
电流做的功称为电功(W)
用电器的工作过程是利用电流做功,将电能转化为其它形式的能的过程。电流做了多少功,就要消耗多少电能,也就是有多少电能转化为其它形式的能量。
电能转化为内能
电能转化为动能
电能转化为光能、声能
电能转化为其他形式的能量
1.电功:
例1:下列家用电器中,将电能转化为机械能的是( )
A.电视机
B.电灯
C.电风扇
D.电熨斗
电能转化为
声能和光能
电能转化为
光能和内能
电能转化为
机械能
电能转化为
内能
C
2.科学家经过大量的研究发现:
电流所做的功与电压、电流和通电时间成正比
公式:
电功=电压×电流×通电时间
W
=
U
I
t
单位:焦耳(J)
、千瓦·时(kW·h)
也被称为“度”
1kw·h=3.6×106J
例2:一电熨斗电热丝的电阻是100Ω,接在电压为220V的家庭电路中。求电熨斗工作25min,消耗的电能为多少?
解:由欧姆定律,得电熨斗工作时的电流
由电功的公式,得电熨斗消耗的电能
W=UIt = 220V×2.2A×25×60s=7.26×105J
答:电熨斗工作25min,消耗的电能为7.26×105J。
变式例题:有一盏小灯泡正常发光时的电阻是10Ω,通过灯丝的电流为0.3A,那么小灯泡正常发光时两端所加电压是多少?发光10min,消耗的电能是多少?
解:(1)U=IR=0.3A×10Ω=3V
(2)10min=600s
W=UIt = 3 V×0.3 A×600 s=540 J
答:小灯泡正常发光时两端电压是3V,通电10min消耗的
电能是540J。
已知:
电阻R
、电压U
、通电时间t
I=
U
R
W=UIt=U· ·t = t
U
R
U 2
R
求:
电功W
已知:
电阻R
、电流I
、通电时间t
求:
电功W
U=IR
W=UIt=IR·I·t = I 2 R t
W=UIt=U· ·t = t
U
R
U 2
R
W=UIt=IR·I·t = I 2 R t
电流做功的公式:
变式:
和
【注意】公式 和 W=I 2Rt 只适用于电能全部转化为内能的用电器。(电路中电能全部转化为内能时称纯电阻电路)
W= t
U 2
R
知识点二:测算电费
插卡式电能表
数字式电能表
转盘式电能表
电能表
测量电功的仪表
计数框:读数单位为千瓦时(kW·h)
红色框中的数字为一位小数。
电能表的工作电压是220V
该表标定电流是10A,通过的电流不能超过额定最大电流20A
每消耗1kW·h的电能,转盘转过3000转
电能表测量电能的方法(一)
9月底
10月底
23kw·h
23.6kw·h
58kw·h
83.3kw·h
476.2kw·h
1029.8kw·h
10月份用电量
读数
消耗的电能等于电能表计数器上前后两次示数之差:
W电=W末-W初
某段时间转盘转了 300 r,则
消耗的电能W电=__________。
0.1 kW·h
W电=转数×每转消耗的电能
电能表测量电能的方法(二)
例3:小明家的电能表本月末的示数是3760,上月末的示数是3646,这个月他家用去多少电能?如果电费为0.45元/度,这个月他家应交多少电费?
解:W=W1-W2=3760度-3646度=114度
114度×0.45元/度=51.3元
答:这个月他家应交51.3元电费。
实质:电流做功的过程,实际就是_______转化为
______________的能的过程
计算公式:______________________________________________
定义:
_________________叫电功
计算工具:______________
电能表上的参数及其意义
测量电能的方法:
(2)W电=转数×每转消耗的电能
电流做功
电功
测算电费
电流做的功
电能
其他形式
和
和
电能表
(1)W电=W末-W初
1.主要利用电能转化为内能的用电器是( )
A.电风扇 B.电视机
C.电饭锅 D.电灯泡
C
2.小明同学在家中拍到一张电能表照片,如图所示,他仔细观察照片后,得到了以下结论,你认为错误的是( )
A.电能表的基本电流是10A
B.电能表工作时的允许最大电流是20A
C.电能表的转盘转过3000转,表明这个电能表
消耗了1kW h的电能
D.拍照片时,家中用电器已消耗的电能为2818.5kW h
C
3.电子式电能表表盘上标有“3200imp/kW·h”字样(imp表示闪烁次数)。将某电热器单独接在该电能表上正常工作20min,电能表指示灯闪烁了320次。该电热器在上述时间内消耗的电能为_________ ,合_________焦耳。
0.1 kW·h
3.6 ×105
4. 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,电流做了多少功?消耗的电能是多少?
根据W=UIt 可知电流做的功为
W=UIt= 2.5 V × 0.3 A ×2 ×60s=90J
因为灯泡消耗的电能与电流通过灯泡做的功相等,故消耗的电能也为90J。