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电能 电功
第十八章 第1节
学习目标:
1.知道电能在国际单位制中的单位是焦耳,常用单位是千瓦时,会进行两个单位间的换算。
2.了解电能表上各参数的含义,会读电能表,会通过电能表计算家庭电费。
3.了解电能在社会中的作用,认识节约用电的重要性。
4.知道电能转化为其他形式能的过程就是电流做功的过程,能说出电功的大小和哪些因素有关,会利用公式计算电功。
前面我们学习了“电源”,知道电源是提供电能的装置。
电能是从何而来呢?
(由其他形式能转化而来)
提供电能的装置都有哪些
电池、发电机
各种各样的发电厂和电池,把不同形式的能转化为电能,供人们使用。
电能可干什么用呢?
电脑、电视机
依靠电能工作
太阳能电池板为人造卫星提供电能
电能转化为光能
电能转化为机械能
电能转化为内能
电灯为我们照明
电动机使电风扇旋转
电动机使电力机车飞驰
电热孵化器中的小鸡破壳而出
电热器烧水
2.电能的单位:
能量的国际单位:焦耳(J)
生活中的电能单位:度,千瓦时(kW·h)
1 度=1 kW·h = 1×103 W×3 600 s
= 3.6×106 J
1.用电器工作的过程就是消耗电能的过程。
即:使电能转化为其他形式能量的过程。
一、电能
电吹风机
电能转化成内能
说说下列用电器工作时的能量转化:
电能转化成
机械能和内能
电饭锅
练一练
电能表(电度表)是测量用电器在一段时间内消耗多少电能的仪表。
二、电能的计量
●“220 V” 表示 这个电能表应该在 220 伏的电路中使 用。
电能表有几个重要的参数应该注意:
●“10(20)A” 表示这个电能表的 标定电流为 10 A, 额定最大电流为 20 A。电能表工作 时的电流不应超过 额定最大电流。
●“50 ~”表示 这个电能表在频 率为50 Hz的交流 电路中使用。
●“600 revs/ (kW · h)”表示 接在这个电能表上 的用电器,每消耗 1 kW · h的电能, 电能表上的转盘转 过 600 转。
各式各样的家用电能表
小明家中1 月底与 2 月底电能表的示数如图所示,小明家所在地区每度电的电费是0.60元,请估算他家 2 月份需要付多少电费。
3 2 8 7 5
3 3 9 4 5
2 月底
1 月底
2 月份消耗的电能为:
3 394.5 kW·h -3 287.5 kW·h = 107 kW·h
应支付的电费为:
107 kW·h×0.60 元/(kW·h) = 64.2 元
解析:
练一练
1 kW · h 的作用
采掘原煤 约100 kg
电炉炼钢约1.6 kg
电车行驶 约0.85 km
发1度电要消耗0.35 kg标准煤,排放0.872 kg二氧化碳,要关注能源消耗造成的环境破坏。
灌溉农田约 330 m2
洗衣机工作约 2.7 h
电脑工作约 5 h
1 kW · h 的作用
电能是人们生活的重要资源,为节约每一度电,我们要从点滴做起。
2.实质:电能转化为其他形式的能的过程就是电流做功的过程。
有多少电能发生了转化就说电流做了多少功。
3.计算电流做的功:
W=UIt
W —— 焦(J)
t —— 秒(s)
I ——安(A)
U ——伏 (V)
公式:
三、电功
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。
1.定义:电流通过用电器所做的功就叫电功。
适合于任何用电器
1.有一只节能灯接在220 V的家庭电路中,通过它的电流为90 mA,计算这只灯使用5 h消耗多少度电?
解析:
90 mA=0.09 A
W=UIt =220 V×0.09 A×5 h=0.099 kW·h
这只节能灯工作5 h消耗的电能是0.099 kW·h,即0.099 度。
练一练
2.手机、数码相机等常用充电电池作为电源,某手机电池的电压为3.6 V,安时容量为750 mA·h。它充满电后所储存的电能是_______J。
It
解析:
电池参数有:电压和安时容量(A·h)
安时容量=放电电流(A)×放电时间(h)
750 mA·h= 750 mA×1 h
W = UIt = 3.6 V×0.75 A×3 600 s = 9 720 J
9 720
练一练
3.有关电功计算的导出公式
W = UIt
I =
U
R
W = I2Rt
W =
U2
R
t
U= IR
仅仅适合于纯电阻用电器
二、电能的计量
课堂小结
电能的应用
电能的
计量
电功的
计算
巩固提高:
1.在如图所示的电路中,L2的电阻R2=20Ω.S闭合后,
电流表A1、A2的示数分别为0.2A和0.5A.求:
⑴通电10s内,电流经过L1、L2时所做的电功W1、W2.
⑵通电10s内,整个电路消耗的电能.
2、一只电热器,当它两端的电压为220V时,通过它的电流为1.5A,问需通电多时间,才可消耗2.2kwh的电能
3、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。
4、在实验室做电学实验时,小丽在6V的电路中串联接入了L1、L2两只灯泡,已知L1的电阻是6Ω,L2的电阻是4Ω,请你帮她计算下列问题: (1)灯泡L1中的电流多大? (2)L1、L2两端的电压分别是多大? (3)通电5min电流对L1、L2所做的电功各是多少?电路消耗的总电能是多少?