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第十八章 电功率
第一节 电能 电功
常见的用电器
电流通过电灯时,灯丝灼热发光,电能转化为内能和光能
一、电能
电吹风利用电流做功,把电能转化成机械能和内能。
电热水瓶,利用电能把水烧开。电能转化为内能
洗衣机利用电能,把衣物洗净。电能转化为机械能。
以上用电器工作时,能量是怎样转化的?
答:把电能转化为其他形式的能。
观察结论
每个家庭都用电。我们使用的电主要由电网提供,不同家庭用电的多少不同。同学们经常听到父母说,上个月家里用了多少“度”电。这里说的“度”就是电能的单位,它的学名叫做千瓦时,符号kW.h。
在物理学中,常用的能量单位是焦耳。1千瓦时比1焦耳大得多。它们之间的关系是:
1度=1kW.h=1×103W×3600s=3.6×106J
二、电能的计算
1.用电器在一段时间内消耗的电能,可以通过电能表(也叫电度表)计量出来。
2.技术参数和示数说明:
220 V ——这个电能表应该在220的电路中使用。
2.5(10)A ——表示这个电能表的标定电流(正常工作时的电流)为2.5A,额定最大电流为10A,电能表工作时电流不应超过额定最大电流。
50 Hz —— 电能表在50 Hz的电路中使用。
1440 r/kW.h —— 每消耗1 KW.h的电能,电能表转盘转过1440转。
3.电能表读数
电能表上显示的数字是从开始记数到读数为止用去的电能。为了计算一段时间内消耗的电能,必须记录这段时间起始和结束时电能表上计数器的示数。前后两次示数之差,就是这段时间内用电的度数。
月末的数字减去月初的数字:
561.6 kW.h -478.2 kW.h =83.4kWh
计数特点:累计
例如,家中电能表在月初的示数3246.8kW.h,月底的示数是3265.4kW.h,这个月家里用电就是 kW.h。
18.6
月初
3246.8 kW·h
月末
3265.4 kW·h
本月用电18.6 KW·h
其他:电子式单向电能表
用户将IC卡充值后插入电
能表,电能表自动读取卡
中金额。一旦金额用完,
电能表会切断电路。
4. IC卡电能表
5.电能表的作用:测电功
三、电功
思考:电流流动时能做功吗?
电流流过用电器,把电能转化为其他形式能的过程,也就是电流做功的过程,所以,电流能够做功。
1.电功:电流所做的功。
2.表示:W
3.实质:电流做功的过程实际上就是电能转化为其他形式能量的过程,电流作了多少功就有多少电能转化为其他形式的能。也就是消耗了多少电能;获得了多少其他形式的能。
相信自己我能行!
想一想:下面几种情况电流做功了没
有?如果做了电路中的能量是如何转
化的?
1、正在转动的电动机。
2、家中取暖的电热毯。
3、教室里亮着的电灯。
4、热饭用的微波炉。
你能猜想电流做功的多少
与哪些因素有关吗?
电压、电流、电阻中你想否绝什么?
还想添加什么?
确定电流做功与哪些因素有关?
电压、电流、通电时间。
电流做功的多少跟电流的大小、电压的高低、通电时间的长短都有关系。加在用电器上的电压越高、通过的电流越大、通电时间越长,电流做功越多。
研究表明:当电路两端电压为U,电路中的电流为I,通电时间为t,电功(或者说消耗的电能)为:
W=UIt
U:电压——伏特 I :电流——安培
t :时间——秒 W:电功——焦耳
例:
一电能表表盘上标明“1200 r /(KW·h)”,
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。若用电器额定电压是220V,
求通过该用电器的电流。
解:W=
W=1.65×105J
∵W=U I t
答:通过该用电器的电流为3.125A。
小明的书桌上有一盏台灯,两端的电压为220V,正常使用时通过灯丝的电流为150mA,他每晚要在灯下面学习30min,那么每晚流经台灯的电流做多少功?
牛刀小试!
1、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。
练一练!
2、家用电灯在一次使用时通过的电流是0.2A,消耗的电能是2.64×104J,这个电灯这次用了多长时间?
已知:I=0.2A,W= 2.64×104J,
U=220V,求:t=
解:由W=UIt得,t= = 2.64×104J/(220V×O.2A)=600S