课件45张PPT。电能的利用电流能否做功怎么判断电流有没有做功呢?物体做功实质是能的转化观察:电流通过用电器时,
有没有电能的转化。电能分别转化为什么形式的能量?脱排油烟机工作时电能转化为 机械能应急灯充电时电能转化为 化学能电视机电能转化为 光能,内能和声能电流所做的功叫电功电流对电器做了多少功,就有多少电能转化为其它形式的能。电能电流做功过程其他形式能 在相同的时间内,不同的用电器消耗的电能并不相同。 也就是说,对不同的用电器,电流做功的快慢不同。电功率定义:电流在单位时间内做的功。公式:电功率表示电流做的功快慢这是电功率的定义公式电流做功的快慢用电功率表示。电功率=电功时间用电器铭牌额定功率用电器在额定电压下工作时,消耗的功率。额定电压用电器正常工作时的电压——额定电压输入功率是指电器消耗的总功率额定输入功率:用电器在额定电压下工作时,消耗的总功率。图上PZ220--25表示什么符号?又有何意义?你清楚吗?灯泡的亮度跟电功率的关系提出假设:电功率越大
灯泡越亮。设计电路:最亮较亮最暗你能告诉我你看到了什么吗?由实验可知: 在电压相等的情况下,通过灯泡的电流越大,灯泡的电功率越大;在电流相等的情况下,灯泡两端的电压越大,灯泡的电功率越大。 电器的电功率,等于这个用电器两端的电压与通过这个用电器的电流的乘积。即:P=UI1瓦=1伏·安电功率计算公式:P=UI这是电功率的推导公式U=P/II=P/U对于纯电阻电器(只有电阻在做功)P=UIP=U2/RP=I2R(已知I和R求P)(已知U和R求P)(已知U和I求P)电流所做的功叫电功那如何计算呢?W=Pt=UIt=U2t/R=I2RtW=UIt1焦耳=1伏·安·秒将一如图所示的灯泡接在220V的电路上,通过灯泡的电流多大?如果改接在230V的电路上,实际功率多大?并联串联电功率计算注意①实际电功率随电压变化而改变③电灯泡的电阻一般不变,当电压发生改变时,引起电流变化,从而 引起实际电功率大小变化。②灯泡亮暗由实际电功率大小决定测定小灯泡的电功率
为了测定额定电压为2.5伏的小灯泡的额定功率,可用如图电路来测量。
(1)甲、乙是两个电表,甲是 表,乙是 表。
(2)连接图中的实物电路
(3)在连接电路时,开关S应处于 状态,滑动变阻器的滑片P应先滑到 端。
(4)当开关S闭合后,发现灯泡两端的电压只有2伏,为了测定小灯泡的额定功率,滑动变阻器的滑片P应向 端移动。电压电流断开最右端左在“测定小灯泡功率”的实验中,所用电源电压为6伏且保持不变,变阻器标有“20Ω,2A”的字样,灯泡上字样模糊,但额定电压可能是2.2V或3.8V。该同学按下图1进行实验时,调节滑动变阻器滑片P,观察小灯泡的发光情况。当他认为小灯泡接近正常发光时,看到两电表的示数如图2、图3。他经过思考。分析后,重新实验,使小灯泡正常发光,此时变阻器的滑片P的位置恰好在中点上。 (1)两表示数不正常的原因分别是
(2)灯泡的额定功率是电能表俗称:电度表又称:千瓦时计
(KW·h)1千瓦时=103瓦×3600秒
=3.6×106焦测量消耗电能(电功)的工具电能表1、作用:用来测量电流做多少功或用来测量消耗多少电能2、电能表又称千瓦时计,俗称电度表。2 (4A)220V3000R/kwh思考 有台电风扇,因为铭牌被磨损,看不出它的功率有多大。如何用电能表来粗测它的功率呢?测量原理(公式):需要测量的数据:需要的测量工具: 时间t和
这段时间内消耗的电能W钟表和电能表 例:如图甲为现代家庭、宾馆常用的无线电水壶(一种在倒水时导线脱离,用电加热的方便水壶),图乙是该电水壶的铭牌。
(1)算一算此电水壶正常工作时的电流;
(2)该电水壶电热丝的电阻多大?
(3)现测得电源电压为210伏,
算一算此电水壶的实际功率。 最近家里电灯老是忽明忽暗。小柯从学校借来实验仪器,
想用实验来研究产生这种现象的原因。
(1)请你帮他完成电路连接;
(2)闭合开关,他将滑动变阻器的滑片向 边滑动,电压表示数逐渐变大,小灯泡慢慢变亮。接着又反向移动滑片,小灯泡又逐渐变暗。小柯说:小灯泡忽明忽暗是 不稳定造成的。
(3)小柯看到小灯泡上只有“3.8V”的字迹。于是,小柯在电路中加接了一只电流表继续实验,记录数据如右。表格中有一空未完成,请依据右下图将其读数填入空格。则这只小灯泡的额定功率是 瓦。
(4)看了小柯的实验,奶奶说:“家里电灯虽然暗些,可我用电茶壶烧开一壶水倒可以省电。”奶奶的话对吗?请简要说明理由: 。 当电流通过各种导体时会使导体的温度升高,这种现象叫电流的热效应。 各种各样的电热器都是利用电流的热效应工作的。
电热器的主要部件是:发热体电热器的能量转化呢?电能→热(内)能电流强弱 (I)
电阻大小 (R)
通电时间 (t)二、猜想:电热多少与哪些因素有关呢?一、提出问题:思考: 要探究电流I 、电阻R、时间t三者对电流产热Q多少,用什么样的科学研究方法呢?控
制
变
量
法1、控制电流I 、时间t相同:研究电阻R变化 对电热Q的影响2、控制电阻R、时间t相同:研究电流I变化对电热Q的影响3、控制电阻R、电流I相同:研究时间t变化对电热Q的影响探究三、设计实验:五、分析讨论:六、结论: 电热大小与电流、电阻和通电
时间有关,且电流越大,电阻
越大,通电时间越长,电热越大 。 1840 年 , 英国科学家焦耳通过实验研究发现: 电流通过电阻时产生的热量, 跟电流的平方成正比, 跟电阻成正比, 跟通电时间成正比。Q=I2Rt——焦耳定律【例题】有一种新型的炊具叫做电压力锅,它用电加热,又具有压力锅的优点。如图所示是一只压力锅的铭牌,问该压力锅正常工作15分钟能够产生多少热量?解:当它处于正常工作状态时I=P/U=900W/220V≈4.09AR=U/I=220V/4.09A
=53.8Ω Q=I2Rt=
(4.09A)2×53.8Ω×15×60S ≈8.1×105J本题还有别的方法求解吗? 因为该用电器把电能全部转化成了热能,所以:Q=W=Pt=900W×15×60S
=8.1×105J 像这样把电能全部转化成内能的用电器有时我们称其为纯电阻电路。如电热器、白炽灯等。电吹风机和电熨斗通电时都会发热,哪种电器可以认为将电能全部转化成内(热)能?若电流做的功全部用来产生热量,即Q=W时,我们可以利用电功公式和欧姆定律来推导焦耳定律。思考:∴Q=W=UIt=I2Rt∵ Q=W又根据欧姆定律 U=IR∵ W=UIt电能转化成热能和机械能电吹风机 :电熨斗:电能全部转化成内能CFXB型“220V1100W”电饭煲有两档开关,如图所示,档2是高温烧煮,档1是焖饭、保温。当接档2时,电路的功率是1100瓦;当接档1时,电路的总功率是22瓦。(虚线框内为电饭煲的简易原理示意图)
求:(1)串联电阻R的阻值;
(2)接档1时R消耗的功率;
(3)用公式说明档1是否比档2省电。
两次加热过程中水和豆浆汁共吸收多少热量?(视豆浆汁与水比热容相同)
全过程消耗电能为多少? 如图甲、乙、丙是HG牌家用豆浆机的结构、铭牌和简化电路图。某次使用时,将浸泡好的适量黄豆放入滤网内,加入清水1000ml,制作豆浆,启动自动控制键,豆浆机按下表程序正常工作。核能的利用获得核能的途径(2)轻核聚变核能 原子核是可以改变的,且在有些改变的过程中还会释放出巨大的能量,这种能量叫做核能。 (1)重核裂变裂变和聚变核裂变 质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个新原子核,并释放出能量的过程。 原子弹―根据核裂变的原理制成。属于不可控制的链式反应的结果! 核聚变 2个质量较小的原子核结合成质量较大的新核,同时释放出能量的过程。 核能的和平利用――核电站如果使原子核的裂变和聚变在可控制的条件下缓慢进行,释放的核能就可有效地利用。 核能的和平利用――核电站 思考:在电站工作过程中,能是如何转化的? 核能→内能→机械能→电能 分析下列各现象中能的转化锯木头,锯条发热
气体膨胀做功,温度降低
水轮机带动发电机发电
电动机带动水泵转动
电流通过灯丝使灯丝发光
煤燃烧
光合作用
原子能发电
压缩气体做功
给蓄电池充电
木材燃烧 (机械能→热能)
(热能 → 机械能)
(机械能 → 电能)
(电能→机械能)
(电能 → 热能、光能)
(化学能 → 热能)
(光能→化学能)
(核能 → 电能)
(机械能 → 热能)
(电能 →化学能)
(化学能 → 热能)掉在地上的弹性小球为什么越跳越低? 能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为另一种形式或从一个物体转移到另一个物体,而能的总量保持不变——能的转化与守恒定律能量的转移有一定的方向性说明:“消耗能量”“利用能量”“获得能量”的
实质是:能量相互转化或转移的过程。