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第6节
电能
(第1课时)
用何种仪器测量音乐喷泉消耗的电能?
我们引以为傲的西湖音乐喷泉的水柱最高可以达到20多米,有108个水泵,每场在15分钟左右,消耗电能大约12度。
问题1
电能表
参数?
单位?
读数?
认识电能表
电能表上一些符号、数字意义
5A
220V
720r/kW.h
短时间内允许通过的最大电流20A
备注:1千瓦时=1000瓦×3600秒=3.6×106焦
交流预习案
20A
额定电流为5A
电能表应接在220V电压上使用
每消耗1千瓦时,转盘转动720转。
(1度)
8月底的读数
9月底的读数
9月份消耗的电能
电能表的读数
731.6kW.h
895.9kW.h
164.3kW.h
电能
其他形式的能
音乐喷泉工作时,电能转化成哪些形式的能?
思考:教室里电流做功的例子有哪些?
电功
问题2
重力势能
功
动能
度量
问题1
知识迁移
我们引以为傲的西湖音乐喷泉的水柱最高可以达到20多米,有108个水泵,每场在15分钟左右,消耗电能大约12度。
哪一次电能转化为水的重力势能多?
少
多
慢
快
电功率
哪一次电能转化为水的重力势能快?
问题1
问题2
假设在相同时间内,音乐喷泉将相同质量的水按照不同的高度喷射(其它条件均相同),如表所示。
问题3
电流做功的快慢
高度
电功
第一次
3m
第二次
10m
功率
(
P)
定义
公式
国际单位
单位时间内完成的功
瓦
(W)
电功率(
P)
定义
公式
电流在单位时间内做的功
国际单位
瓦(W)
知识迁移
问题1
问题2
问题3
音乐喷泉中,有些灯亮,有些灯暗,说明什么?
问题4
在相同时间下
少
多
多
少
大
小
说明
释放光能
电功
电功率
亮
暗
问题1
问题2
问题3
问题4
音乐喷泉中,灯泡的电功率大小与哪些因素有关呢?
猜想
猜想一:与用电器两端的电压有关。
猜想二:与通过用电器的电流有关。
问题5
实验方案设计
科学方法:
实验器材:
实验观察:
实验电路图:
实验记录表:
控制变量法、转换法
电源、电压表、电流表、开关、
导线、不同规格的灯泡
电表的示数、灯泡的亮暗
科学知识极大地依赖于观察、实验证据、理性辩论与怀疑……
进行实验
●
连接电路时开关应断开
●
正确选择电压表、电流表的量程
●
正确连接电压表、电流表的接线柱
温
馨
提
示
实验结论
1.在电流相等的情况下,
灯泡两端电压越高,
灯泡越亮,
灯泡消耗的电功率越大。
2.在电压相等的情况下,
通过灯泡电流越大,
灯泡越亮,
灯泡消耗的电功率越大。
科学家通过进一步精确的测定,得出电功率与电压、电流的定量关系。
P=UI
更精确的实验结论
问题1
问题2
问题3
问题4
问题5
科学使我们更智慧地生活!
假设音乐喷泉每场消耗电能由如图电能表记录,转盘转动了1440r
,求:
(1)这场音乐喷泉工作消耗的电能?
(2)同时又记录了如下数据:总电压为220V,总电流为10A,问音乐喷泉工作时消耗的总电功率?
音乐喷泉中有一些节能灯,工作时与白炽灯泡功率相同,但是节能灯比白炽灯亮的多,这是什么原因呢?
相关链接:节能灯和白炽灯发光原理是不一样的,发光效率不同。
白炽灯是靠电流来加热灯丝,使灯丝温度能上升到几千度,灯丝发热后就会发出很强的光,在这里很多的电能是转化成了热能很少部分转换为光能。
而节能灯是采用汞和荧光粉,靠电流激发汞蒸气发光然后再辐射到灯管壁上的荧光粉发出光的。
节能灯发光过程中不需要很大的电流就能发出高效的光,一般节能灯的光效是55流明/瓦,而白炽灯的光效只有5到15流明/瓦左右,所以节能灯的光效是白炽灯的5倍以上,节能灯比白炽灯要节能80%,所以相同瓦数的节能灯要比白炽灯亮好几倍,小功率的节能灯的亮度就可以达到高功率的白炽灯的亮度。
现在还有一种新型光源LED比节能灯光效更高,白光的LED的光效能达到90流明/瓦以上,比节能灯还要节能50%左右,光效是节能灯的两倍,寿命也有节能灯的3倍以上,使用LED节能灯更节能。