第6节 电能（课件 72张ppt）

课件72张PPT。第6节 电能电流通过用电器能将电能易转化成其它形式的能。P109图3-75说明什么？电能优点容易传输洁净无污染电功：电流所做的功。电功是用来度量电能转化为其他形式能量的多少。电功的单位与电能的单位一致：焦耳电能的另一个单位：千瓦时（度）1千瓦时=3.6X106焦耳家里所有用电器一个月内消耗的电能的多少，怎么知道呢？电能表电能的计量
单位：千瓦时
俗称：度注意：电能表的读数差值代表消耗的电能 练习：
本月小明家电能表月初的读数是
,月底读数是 ,则小明家这个月消耗的电能是 度，合 焦。207.2×107电能表的额定电压为220V
（正常工作电压）电能表的额定电流是5A，短时年内电能表也允许通过不超过10A的电流电路中消耗的电能为1千瓦·时，电能表转盘转过1200转电能表上标有“3000r/（Kw·h）”的字样，如果在该表所在的电路中只有一个用电器工作，1小时电能表的转盘转过了1500转，那么，该用电器消耗电能为多少度？若换成另一用电器，工作半小时电能表的转盘转过了1500转，则该用电器消耗电能为多少焦？你会算吗？思考：这两个用电器谁做的功多？
这两个用电器谁做功快？ 对不同的用电器，电流做功的快慢有不同。
电流做功的快慢用电功率表示。1、定义：电流在单位时间内做的功。反映电流做功快慢的量3.单位：瓦特(瓦)、千瓦
符号 ： W 、KW10瓦表示的含义：
电流每秒钟所做的功为10焦。电功率：电器的额定电压和额定功率额定功率标在电器的铭牌上额定电压：用电器正常工作时的电压。额定功率：用电器在额定电压下消耗的功率。从右图中你能读出多少信息，请你说出来与其它同学交流。4、实际电压与实际功率：
实际电压：将用电器接入某一电路中时，电路所能提供的电压。想一想：额定值与实际值一定相同吗？实际功率：用电器在电路中实际上所消耗的功率比较额定值与实际值的关系：1.如图，有一个标有“PZ220-100”字样的家庭照明灯泡
问：（1）它的额定电压、额定功率各是多少？额定电压：220伏
额定功率：100瓦实际电压：220伏（2）接入到220伏的电路中。它的实际电压、实际功率与额定值间有何关系？实际功率：等于100瓦2、如果将它改接到200伏的电路中。
问：（1）它的额定电压、额定功率各是多少？额定电压：220伏
额定功率：100瓦实际电压：200伏（2）它的实际电压、实际功率与额定值间有何关系？实际功率 < 100瓦归纳出实际值与额定值间的关系:（3）当U实>U额时，P实>P额用电器都不正常工作用电器正常工作（1）当U实=U额时，P实=P额（2）当U实A.购买电器时要根据实际所需选择合适的功率。
B.使用电器时要尽量使实际电压达到额定电压值。
想一想：你知道为什么吗？ 在家中，我们常会发现有些灯泡接入时电路时很亮，有些灯泡接入电路时却很暗。那么决定灯泡亮暗的主要因素是什么呢？决定灯泡亮度 的是灯泡的实际功率还是额定功率？
灯泡的亮暗----实际电功率决定请同学们思考两个问题。
电功率是表示什么的物理量?
有哪些计算的方法?电功率的计算公式P=W/tP=UI电功率是表示消耗电能快慢的物理量实验测定小灯泡的功率想想议议: 回顾 “测量小灯泡的电阻”的实验,能想办法测量小灯泡的电功率吗?根据公式:P=UI,测量出小灯泡两端的电压和流过灯泡的电流,就能求出电功率.知道实验原理
会用电压表电流表测小灯 泡电功率
理解额定功率和实际功率探 究 目 标一、设计实验二、进行实验三、分析论证四、交流评估探 究 过 程2.实验原理4.确定需测量的物理量1. 实验目的U、I设 计 实 验测量小灯泡电功率，探究实际功率和额定功率的关系 P=UI3.实验方法伏安法4.设计实验电路图设 计 实 验 为了能保护电路和连续改变小灯泡两端的电压使其达到一定值，于是要加入滑动变阻器。干电池、导线、开关、小灯泡、滑动变阻器、电压表、电流表。5.明确实验器材设 计 实 验6.设计实验记录表格设 计 实 验小灯泡的额定电压： 2.5 V 1 断开开关，按电路图连接电路，把滑动变阻器的滑片调到阻值最大处
2 闭合开关，通过滑动变阻器把电压调到小灯泡正常工作电压值（2.5V），记录U、I值，观察灯泡亮度实验步骤:3 使小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍观察小灯泡的亮度，记录数据。
4 使小灯泡两端电压低于额定电压，观察灯泡亮度并记录数据。进 行 实 验连接电路记录数据进 行 实 验小灯泡的额定电压： 2.5 V 分 析 论 证交流展示
1. 把你测量的实际功率与小灯泡的额定功率进行比较,它们是否一定相等？
2. 在不同的实际功率下,灯泡的亮度一样吗?
3. 你认为小灯泡的亮暗是由什么决定的？交流展示小灯泡实际消耗的电功率不一定等于额定功率。当小灯泡U实=U额时，P实=P额;正常发光当小灯泡U实>U额时，P实>P额；较亮当小灯泡U实关，发现电压表的指针反偏辨析：
电压表的“+”、“—”接线柱接反。反馈练习分析下列实验现象原因现象2：小黄连接的实验电路，闭合开 关，移动滑片，灯泡亮度变化明显，但电流表的指针摆动较小，很难读出电流值。辨析：电流表选用的量程偏大。小灯泡的电流一般小于0.6A,所以用0~0.6A的量程即可。反馈练习现象3：小洋连接的实验电路，变阻器与灯泡串联，但闭合开关时发现小灯泡特别亮。辨析：1. 闭合开关前没有将滑动变阻器调到阻值最大。
2.如果将滑动变阻器的上面两个接线柱同时接入电路也会出现这种情况。反馈练习现象4：小宇连接的电路，闭合开关后发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针不动。辨析：产生这个现象的原因可能有两个：
一是小灯泡开路，即小灯泡的灯丝断了或接线没有接好反馈练习另一原因是电流表和电压表的位置接反了现象5：小琪的实验电路连接正确，但是实验中无论怎样调节滑动变阻器，小灯泡都不能正常发光（始终比较暗）。原因：小灯泡比较暗，说明它两端的电压比较小，而当滑动变阻器接入电路的电阻为零时，小灯泡两端的电压就是电源的电压，可见，问题只能是电源的电压太低。因此，完成这个实验时，电源的电压一定要比小灯泡的额定电压大20%以上。反馈练习现象6：小颖连接的实验电路，闭合开关后，发现小灯泡变亮时电流表的示数变大，但是电压表的示数却变小。辨析：
说明电压表测量的不是小灯泡的电压；而小灯泡的电压变大，滑动变阻器两端的电压正好变小，所以电压表实际测量的是滑动变阻器的电压。反馈练习练习：
１、判别电灯亮暗的主要依据为（　　）
Ａ、电功多少　　　Ｂ、实际功率大小
Ｃ、电压大小　　　Ｃ、电流大小B２、在下列能量转化过程中，属于化学能转化为电能的是（　　）
Ａ、用潮汐发电　　
Ｂ、用电灯照明
Ｃ、用干电池作电源　
Ｄ、用电动机带动水泵将水抽到高处。C３、电风扇、白炽灯、电烙铁三种用电器上都标有“220Ｖ 60Ｗ”的字样，正常工作时，相同的时间内消耗的电能（ ）
A、电风扇最多
B、白炽灯最多
C、电烙铁最多
D、三者一样多D4、电路中正在使用的两盏白炽灯，若甲灯比乙灯亮，则（　　）
Ａ、甲灯灯丝的电阻一定比乙灯大
Ｂ、甲灯两端的电压一定比乙灯大
Ｃ、通过甲灯的电流一定比乙灯大
Ｄ、甲灯的实际功率一定比乙灯大D使用这些用电器时，电能会转化为哪些能量？观察●思考●发现电流通过任何一个导体，会使导体的温度升高，这种现象叫电流的热效应。
电流热效应的实质：电能转化为内能（热能）【活动】列举一些生活中常用的电热器。电热器:利用热效应来工作的用电器。电热器
电热器是利用电流的热效应制成的加热设备。2.电热器的主要组成部分：1.原理：发热体发热体安全保护电能→内能电热器
结构材料：作用：绝缘体：电阻率大、熔点高的金属丝4、电热器的缺点：
容易引起火灾，存在安全隐患3.电热器的优点：思考：电流的热效应对人类全部有利吗？清洁、无污染，热效率高，便于控制和调节等。B、同一电热器，通电时间越长，发热越多。C、电热丝热得发红，而导线却几乎不发热。A、电热器通电发热，不通电不发热。提出问题建立假设结合生活经验，猜想电热的影响因素。 〖可能与电流有关，I 越大，Q越大〗〖可能与时间有关，t 越大，Q越大〗〖可能与电阻有关，R越大，Q越大〗电流通过导体时产生热的
多少跟什么因素有关？设计实验方案1.实验需采用哪种研究方法？电热器产热的多少跟什么因素有关呢？ 控
制
变
量
法3、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1、控制电流I、电阻R相同：研究时间t变化对电热Q的影响2.如何反映电器产热的大小？（转化法）（物体受热升温）（物体受热膨胀）放大法保持I、t一定，探究Q与R的关系电阻的大小和液柱上升的高度探究电热的影响因素【课题1】【对比】通过电热丝的 相同时，电
热丝的电组越　　　，电热就越　　　。【结论1】多大电流和通电时间保持R、t一定，探究Q与I的关系探究电热的影响因素【课题2】电流表的示数和液柱上升的高度【对比】【结论2】电热丝的 相同时，通过电
热丝的电流越　　　，电热就越　　　。多大电阻和通电时间实验结果：①在相等的时间内，当电流相等时，电
阻越大，电流产生热越多。②在相等的时间内，当电阻相等时，电
流越大，电流产生热越多。③通电时间越长，电流产生的热量就越
多。焦耳定律1840年，焦耳把环形线圈放入装水的试管内，测量不同电流和电阻时的水温。通过实验他发现：导体在一定时间内放出的热量与导体的电阻及电流强度的平方之积成正比。电流通过导体所产生的热量与电流的平方成正比，与这段导体的电阻成正比，与通电时间成正比。Q=I2Rt焦（J)【内容】【公式】【单位】焦耳定律实验定律普遍适用于各种电路电热计算。Q与R、I、t的单位“统一性”原则。
R、I、t 的单位分别为欧、安、秒【说明】电炉的电热丝和导线是串联的；通电时电流相等，而电炉的电热丝的电阻比导线的电阻大得多，根据焦耳定律公式Q=I2Rt，相同时间中，电流在电热丝中产生的热量比在导线中产生的热量大得多，所以，电炉通电时，电热丝发红，而导线不会太热 电炉通电时，电热丝会热得发红，而与它相连的导线不怎么热，为什么？思考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？思考：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W = Q（纯电阻电路）W 〉 Q（非纯电阻电路）若电流做的功全部用来产生热量，即Q=W时，我们能否利用电功公式和欧姆定律来推导焦耳定律呢？∴Q=W=UIt=I2Rt = U2t / R∵ Q=W又根据欧姆定律 U=IR∵ W＝UIt1、电能全部转化为热能时，2、电能没有全部转化为热能时，Q=I2Rt =W=Pt =UItQ=I2Rt ＜W=Pt =UIt小结：注意:1、电流做多少功，就是消耗多少电能，也就是将多少电能转化成其他形式的能。2、纯电阻电路中，电流做多少功，就是将多少电能转化成内能。例1、一只“220V，800W”的电饭锅，接在照明电路中， 求：
①该电饭锅工作1h消耗的电能是多少？
② 它lh放出的热量是多少？（1）W=Pt=0.8kW×1h=0.8kW?h=2.88×106J； （2）Q=W=2.88×106J． （纯电阻电路）例2、一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V， 线圈的电阻为2Ω,线圈中的电流为10A,若这台电 动机正常工作1秒钟。
求： ①消耗的电能W。
②产生的热量Q。
③该电动机的效率。 解:（1） W=UIt=380V×10A×1s=3800J （2）Q=I2Rt=（10A）2×2Ω×1s=200J
(3) η＝（3800J－200J）/3800J ×100%＝94.7%
答（略）（非纯电阻电路）3.有三个用电器，其中一个为“220V，60W”的电风扇，一个为“220V,60W”的白炽灯，另一个是“220V，60W”的电热器，都在额定电压下工作相同的时间，比较这三个用电器产生的热量是 ( )A.电风扇最多 B.白炽灯最多C.电热器最多 D.都一样. C微波炉是电热器吗？【阅读辨析】1980年巴黎出现了一种被称“烹饪之神”的炊具微波炉，其心脏是瓷控管，能产生的每秒24亿5千万次的超高频率的微波（电磁波），快速振动食物内的蛋白质、脂肪、水分子等。使分子之间相互碰撞、挤压、重新排列组合。简而言之，是靠食物本身内部的摩擦生热的原理来烹调的。〖不是〗