16.1 《电流做功》
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
电
能
电动机
机械能
电 灯
内能、光能
电热器
内能
给手机充电
化学能
电流做功的过程,实际上是电能转化为其它形式的能的过程。电流做了多少功,就有多少电能转化为其它形式的能,就消耗多少电能。
电能的国际单位:焦耳(J)
在相同条件下:
加在用电器上的电压越高,电流做功越多;通过用电器的电流越大,电流做功越多;用电器通电时间越长,电流做功越多。
1、结论:
进一步研究表明:
电流在某段电路上做的功,等于这段电路两端的电压、电路中的电流和通电的时间的乘积。
2、计算公式:
W =U I t
3、电功的单位:(国际单位)--J;
1J=1V·A·s
例1:一电烙铁接在家庭电路中,通过它的电流是500mA,问通电1分钟电流做了多少功,消耗了多少电能?
已知:U=220V, I=500mA=0.5A, t=60s.
求:W
解:W=UIt=220V× 0.5A× 60s
=6.6×103J.
答:通电1分钟, 电烙铁做了6.6×103J 的功,
消耗了6.6×103J 的电能。
例3:R=6Ω,接在电路中,两端的电压为6V,求:1小时电流在R上做多少功?
解: I = U/R = 6V/6Ω =1A
W= U I t
= 6V ×1A × 3600 s
= 21600 J
答:电流做功21600焦。
或: W= U I t=
U2
R
t
例4:某电阻R=20Ω,接在电路中,通过的电流为0.5A,求:通电1分钟消耗的电能?
解: U= I R = 0.5A ×20Ω =10V
W= U I t
= 10V ×0.5A × 60 s
= 300 J
答:电流做功300焦。
或: W= U I t = I2Rt
= (0.5 A)2 ×20Ω × 60 s
= 300 J
3.有关电功计算的导出公式
W = UIt
I =
U
R
W = I2Rt
W =
U2
R
t
注意:
只有在欧姆定律成立时推导公式才成立(在纯电阻电路中)
W = UIt
2.电能的单位:
能量的国际单位:焦耳(J)
生活中的电能单位:千瓦时(kW·h)(俗称:度)
1千瓦时相当于功率为1千瓦的电器正常工作1小时所消耗的电能
1 度=1 kW·h = 1×103 W×3 600 s
= 3.6×106 J
二、测算电费
根据做功公式:W =Pt
各式各样的家用电能表
怎样测算家庭电费?
你家消耗的电能怎样测出来?
用什么仪器?
单相电能表技术参数
电压:220V
电流规格:10(20)A
频率:50HZ
每千瓦时
转数:1200r/(KW·h)
2、电能表:
③单位及换算:千瓦·时(KW·h);1度= 1千瓦·时=3.6×106焦耳
⑤“10(20)A”表示的含义:
标定电流为10A;
额定最大电流为20A;
⑥“2400R/KW·h” 表示:
每消耗1KW·h的电能,电能表上的转盘转过2400转。
④ “220V” 表示:
接在220V电路上使用;
还可以利用转盘转的圈数测电能
300r/kW·h——表示用电1kW·h ,电能表的转盘转动的圈数为300r
电能表的转盘转动1 r,用电__________kW·h
电能表的转盘转动n r,用电__________kW·h
1/300
n/300
电能表的转盘转动15 r,用电__________kW·h
2.小丽观察到自己家的电能表的表盘有“300r/kwh”的字样,然后,她观察到1min内电能表转盘转过15r,则这1min内她家消耗的电能是多少?
15/300
2、电能表:
①作用:用来测量用电器消耗的电能(或电功)的仪表。
②读数方法:月末数减去月初数(注意小数点)
2、电能表:
小明家的电能表在5月底和6月底的示数如下所示,他家6月份消耗的电能是多少?
4
2
6
7
8
4
3
7
4
4
W1=______kw?h
W2=______kw?h
5月底:
6月底:
6月份消耗的电能W=______________ kw?h
4267.8
4374.4
W2 -W1= 106.6
月末的数字减去月初的数字:
W=W2-W1= 561.6-478.2=83.4kWh
计数特点:累计
1、电能的转化:在家庭中,电暖器把电能转化为 能;洗衣机把电能转化为 能;给蓄电池充电是把电能转化为 能;白炽灯照明是把电能转化为 能和 能。
内
机械
化学
内
光
2、电功的国际单位是 ,生活中常用 做电能的单位。1kw·h= J.
3.6×106
焦耳
千瓦时
课堂检测1
(共20分)
3.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0.50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:
W=W2-W1=3 394.5 kW·h -3 287.5 kW·h = 107 kW·h
应支付的电费为:
107 kW·h×0.50 元/(kW·h) = 53.5 元
解析:
课堂检测2
(共20分)
5.有一只节能灯接在220 V的家庭电路中,通过它的电流为100 mA,计算这只灯使用1分钟消耗多少电能?
解析:
W=UIt =220 V×0.1 A×60s
=1320J
课堂检测3
(共20分)
例1:有一个阻值为40Ω的电阻,当通过 电流为0.5A时,则1分钟消耗的电能为_________J。
例2:将一个10Ω的电阻,接在电源电压为5V的电源上,则其电流为_____A,1分钟消耗的电能为_________J。
600
0.5
课堂检测5
150
(共20分)
例7:如图所示,电阻R1=15Ω,开关S断开时电流表示数为0.4A,开关S闭合后电流表的示数为1A,若电源电压不变,求:
(1)电源电压是多少(2)R2的阻值是多少?
(3)通电1min R1与R2消耗的电能分别是多少?电源消耗的电能是多少?
U=I1R1=0.4A×15Ω=6V
R2=U2/I2=6V/0.6A=10Ω
W1=U1I1t1=6V×0.4A×60s=144J
W2=U2I2t2=6V×0.6A×60s=216J
W=UIt=6V×1A×60s=360J
(或W=W1+W2)
注意对应关系哟!
例:如图所示的电路,R1的阻值为10Ω,电流表的示数为0.4A,电压表的示数为2V.求:(1)R1两端的电压, (2)电源电压. (3)通电1min R1与R2消耗的电能分别是多少?R1和R2消耗的总电能是多少?
U=I1R1=0.4A×10Ω=4V
U=U1+U2=4V+2V=6V
W1=U1I1t1=4V×0.4A×60s=96J
W2=U2I2t2=2V×0.4A×60s=48J
W=UIt=6V×0.4A×60s=144J
(或W=W1+W2)
注意对应关系哟!
有两个电阻R1与R2,其电阻比为2:3,
(1)串联在电路中,
则电流比为:____,电压比为:____。
相同时间内电流做功之比为_______。
(2)并联在电路中,
则电压比为:____,电流比为:____。
相同时间内电流做功之比为_______。
注意对应关系哟!
1:1
2:3
2:3
1:1
3:2
3:2
再见!