电能表与电功 课件(共45张PPT)

(共42张PPT)
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电能表连接在用户所有用电器之前
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kWh
3
2
0
7
3000 R/kWh
7
9
2
前后两次读数之差就是这段时间消耗的电能
可以显示用电器工作时所消耗的电能
初：
3207.7 kW·h
差：
1.5 kW·h
末：
3209.2 kW·h
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⑴知道电能表是测量电路中消耗电能多少的仪表
⑵了解单相电能表的技术指标，会认读电能表
⑶会利用电能表转盘转动的圈数计算电路中用电器消耗的电能。
⑷理解电流做功的实质是电能转化为其他形式的能量的过程，电流做了多少功，就消耗了多少电能，从而加深对功能关系的理解。
(5)理解电流做功与哪些因素有关,掌握电功计算公式并能灵活运用其导出式。
学习目标：
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请同学们带着下列问题自学物理书P2—P3页
自学指导：
1、供电部门是根据什么来计算电费？
2、电能表是测量什么的仪表？
3、单相电能表有哪些技术参数？分别表示什么
4、什么是额定电压？
5、1920r/(kw.h)表示什么
6、电能的计量单位是什么？俗称是什么？
它和“焦耳”如何换算？
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猜猜看，下面电能表的表头数据是什么意思？
1200r/kWh
3
7
5
3
1
220V
5A（10A）
kWh
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常见家用电能表表头数据的物理意义
⑴表头符号kwh读“千瓦时”，俗称度。相等于1kw电器正常工作1h所消耗的电能（用我们熟悉的计算功的公式W=Pt容易得到W=Pt =1kW×1h=1kWh）。∴耗电示数读作：×××.×kWh；注意：1kWh（度）=lkW×1h= l000W×3600s=3.6×106J
⑵电压示数220V：为额定电压，指家用电器正常工作时，两端所加的电压为220V；
⑶电流示数5A（10A）：“5A”表示基本电流，是确定仪表有关特性的电流值。“10A”表示额定最大电流为10A；
⑷转动示数1200r/kwh，指电路中电器每消耗1kwh电能时，此电能表转盘将转动1200转； 指示灯闪烁参数：6400imp/kwh指每消耗1kwh电能时，此电能表指示灯闪烁6400次；
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一度电可以生产铅笔多少只？生产方便面多少包？生产彩电多少台？灌溉麦田多少亩？机织棉布多少米？电动自行车行驶多少米？10W节能灯工作多少小时？
猜一猜
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（1）可以生产铅笔90枝。
（2）可以生产方便面170包。
（3）可以生产“彩电”0.3台。
（4）灌溉麦田0.5亩。
（5）机织棉布11m。
（6）电车行使850m。
（7）10瓦节能灯工作100小时。
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我国一些水力发电站的发电能力
三峡水电站年发
电量8.47×1010 kW·h
二滩水电站年发电量1.7×1010 kW·h
葛洲坝水电站年发电量1.57×1010 kW·h
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利用电能表进行的计算很重要哦!
这题谁会做？
小明家2006年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1度电费为0.52元，应付多少电费？
解： 4374.4 度- 4267.8度=106.6度
0.52元/度× 106.6度=55.432元
答：这个月他家应交55.432元电费。
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如果要测量自己家的空调连续工作时每秒钟消耗的电能，怎么办呢？
带着问题思考：
1、什么仪表是测量用电器消耗的电能？
2、这仪表在工作时有没有零件在运动呢？
3、我们必须首先在表盘上观察什么呢？
4、“每秒钟”是很短的时间？我们是如何克服这个难题？
5、空调工作的同时，其他用电器能工作吗？
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你能回答几个问题了？
首先要观察用电1KWh电能表转盘转动的圈数；或者耗电指示灯闪烁的次数！
带着问题思考：
1、什么仪表是测量用电器消耗的电能？
2、这仪表在工作时有没有零件在运动呢？
3、我们必须首先在表盘上观察什么呢？
4、“每秒钟”是很短的时间？我们是如何克服这个难题？
5、空调工作的同时，其他用电器能工作吗？
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如果电能表的表头有“1200r/kwh”的字样，然后，将家里的其他所有用电器都关闭，只让空调单独连续工作，观察到1min电能表转盘转过20r，怎样求空调每秒消耗的电能是多少焦耳？
解：电能表1min消耗的电能：
电能表1S消耗的电能：
答：空调1S消耗的电能1000J。
　谁能归纳利用电能表测用电器每秒消耗电能的方法及步骤？
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单位：KWh
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小丽为了测量自己家的电视机每秒钟消耗的电能是多少焦耳？她亲自做了一次实验。她首先观察到自己家的电能表的表头有“3000r/kwh”的字样，然后，她把家里的其他所有用电器都关闭，只让电视机单独工作，此时她观察到平均1min，她家电能表转盘将转过10r，你能帮助小丽完成计算吗？
试一试：
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电能
其它形式的能
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电流通过电灯时,灯丝发热发光,电能转化为 和 。
内能
光能
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电热水瓶,利用电能把水烧开.将 转化为 。
电能
内能
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电吹风把电能转化成 、 、 等.
机械能
声能
内能
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如图所示，当给起重机通
电后，起重机转动起来，可以
把重物提起，该事实表明电
流 做功。物理学中，
把电 流所做的功叫 。
在这一过程中， 能转化
为 能。
机械
电
电功
你掌握了吗？
能
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⑴同学们，先猜一猜，电功与哪几方面的因素有关？
电 功 公 式 的 探 究
⑵用什么方法探究电功是否与你猜想的因素的关系？
⑶实验中如何观察到电功的多少？
⑷如何观察到你猜想的因素在发生变化？
⑸如何控制其他因素在实验中保持不变？
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关于电功公式的理解和运用
电流在某段电路上做的功，跟这段电路两端的电压、电路中的电流、通电时间成正比。
这个实验规律用数学公式可以表示为：
精确的实验表明：
W=UIt
电功公式中所涉及的物理量和它们的单位：
物理量 电压（U） 电流（I） 通电时间（t） 电功（W）
单 位 伏特（V） 安培（A） 秒（s） 焦耳（J）
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加在导体两端的电压为6V，30s内电流通过导体做功72J，则通过导体的电流多大？
解：
答：通过导体的电流为0.4安。
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⑵一电能表表盘上标明“1200r/（kwh）”，将某用电器单独接在该表上，当用电器工作4min后，电能表转盘转过55r，若用电器额定电压为220V，求通过该用电器的电流。
下面关于电功的计算谁会做？
⑴一只电热器，当它两端的电压为220V时，通过它的电流为1.5A，问需通电多长时间，才可消耗2.2kwh的电能
⑶已知带动小风扇的玩具电动机两端所加的电压是1.5V，通过电动机的电流是0.5A．如果所耗电能的60％转变为叶轮转动的机械能，则通电1min可获得多少机械能
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⑴解：已知：U=220V I=1.5A
W=2.2kWh=2.2×3.6×106 J =7.92×106J
根据电功公式 W=UIt 可到
所以，该电热器需要在220V条件下通电约6.67h，才会消耗2.2kWh的电能。
（1）一只电热器，当它两端的电压为220V时，通过它的电流为1.5A，问需通电多长时间，才可消耗2.2kwh的电能
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解：已知：U额=220V t=4min=4×60 S =240 S
电能表转盘转动55r
电能表转动1周表明此用电器消耗的电能为：
电能表转动55周表明此用电器消耗的电能为：
∴用电器中的电流为
⑵一电能表表盘上标明“1200r/（kwh）”，将某用电器单独接在该表上，当用电器工作4min后，电能表转盘转过55r，若用电器额定电压为220V，求通过该用电器的电流。
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解：已知：U=1.5V I=0.5A t=1min=1×60S = 60S
根据电功计算公式W=UIt 可得
电流在1min内所做的功为：
W=UIt=1.5V×0.5A×60S= 45J
根据题意 这个过程中电动机所产生的机械能为：
E=W × 60% =45J × 60% =27J
可见，电动机工作时，所消耗的电能将不完全转化为机械能，一般情况下认为，其余的电能将产生内能。
⑶ 已知带动小风扇的玩具电动机两端所加的电压是1.5V，通过电动机的电流是0.5A．如果所耗电能的 60％转变为叶轮转动的机械能，则通电1min可获得多少机械能
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已知R1∶R2=4∶1，若将它们串联在电路中，则它们两端的电压之比U 1∶U2=____，相同时间内电流做功W1∶W2=____；若将它们并联 在电路 中，则它们的电流之比I1∶I2=____， 相同时间内电流做 功之比W1∶W2=____.
4：1
4：1
1：4
1：4
用电器是电阻串联时适用
用电器是电阻并联时适用
电流相同电阻不同
电流不同电阻相同
电压相同电阻不同
电压不同电阻相同
导出式1
导出式2
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归纳：
W=UIt
2、计算公式：
1、概念：电流可以做功，电流所做的功叫电功。
W=I2Rt
W=U2t/R
定义式：
导出式：
3、单位：
国际单位：
常用单位：
焦耳（J），1焦=1伏.安.秒
千瓦时（kw.h），1千瓦时=3.6X106焦
4、电功的测量：
测量工具：
电能表（俗称电度表）
电能表上的计数器上先后两次读数之差就是这段时间内的千瓦时数，即电流在这段时间内做的功。
W=Pt
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从节能角度谈谈
你对电冰箱设计和使用过程的改进意见
对电冰箱设计的几点改进意见：
⑴用更好的绝热材料做电冰箱的箱体，防止热量进入；
⑵使用电阻更小的材料做导线和电动机，防止电能损失；
⑶对环境温度有更好的感应，智能化对贮存的物品冷冻或冷藏。
对使用电冰箱的几点建议：
⑴尽量减少开电冰箱的次数和时间，防止热量进入；
⑵尽量降低放如冰箱的物体的温度，防止电能损失；
⑶保持室内通风，不要使环境温度太高。
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该不该交电费？
小明说水从自来水厂流出来，水龙头就有水流出来，我们就该交水费，而生活用电，电从发电厂通过火线流过来后又从零线流回去了，而且电流又没有减小，所以我们不该交电费。你认为他说的有道理吗？并说明应交或不应交电费的理由。
讨论：
他说的没有道理，电流虽然没有减小，但电流流过用电器时做了功将电能转化为了其他形式的能。所以该交电费。
供电部门不就是根据用电器消耗的电能收电费的吗？
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当堂训练：
1、电能表是用来测量用电器消耗 的仪表。电能一般以为 计量单位。
2、电能表的表盘中“220V”表示 。
3、一只电能表上标有“1200r/(KW.h)”,它
表示 ；
另一只电能表上标有“ 6400imp/(KW.h)”它
表示 。
4、电能表上“3(6)A” 中3A和6A分别
表示 。
电能
KW.h
电能表适用的额定电压是220V
用电1KW.h电能表转盘转动的圈数是1200转
用电1KW.h电能表耗电指示灯闪烁的次数是6400次。
3A是电能表的基本电流；
6A是额定最大电流。
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5、电扇在工作过程中能量的转化情况是（ ）
A、电能仅转化成机械能 B、电能仅转化成动能
C、电能仅转化成内能 D、电能转化成机械能和内能
6、如果电流在电路中做了100焦耳的功，就意味着 能减小了100焦耳；
转化了 焦耳的能量。
D
电
100
7、1KW.h= J，在数值上等于功率为 的用电器工作1h所消耗的电能
3.6×106
1KW
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8、月初和月末小红家电能表计数器所显示的数字如图所示，小明家这个月消耗了多少电能？如果民用电的价格是0.40元/度，小明家这个月应交多少电费？
9、小华家电能表的表头有“3000imp/kwh”的字样，然后，她把家里的其他所有用电器都关闭，只让洗衣机单独工作，此时她观察到平均10min，她家电能表指示灯闪烁了100次，这台洗衣机每秒消耗了多少电能
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10、已知R1=2Ω，R2=5Ω，串联后接在电路中，电压之比是____，电流之比是____，在相等的时间内，电流做功之比是_______ ,若它们并联在电路中，则电压之比是_____,电流之比是______ ,在相等的时间内电流做功之比是_________.
2：5
1：1
2：5
1：1
5：2
5：2
11、一个电热器接在220V电路上，工作1min，电流做功3000J，若将它接到110V的电路上（设电热器电阻不变），工作4min，有多少电能转化为内能？
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1、电能表是测量什么的仪器？
2、电能表上的参数分别表示什么？
3、如何利用电能表计算用电器消耗的电能？
4、电流做功的实质是什么？
5、电流做功的计算公式是什么？电功的导出式有哪些？