171电能和电功_(1).ppt

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1、第一节第一节 、电能和电功、电能和电功第十八章第十八章 电能与电功率电能与电功率学习目标：学习目标：1.1.了解电能与其他能的转化。了解电能与其他能的转化。2.2.知道电功的概念、单位。知道电功的概念、单位。3.3.知道电功的公式，会简单计算。知道电功的公式，会简单计算。4.了解电能表的读数和计算电费了解电能表的读数和计算电费。城市夜景城市夜景下列各种情况中消耗的电能转化成什么能？下列各种情况中消耗的电能转化成什么能？电流通电流通过电灯过电灯时，电时，电能转化能转化为为内能内能和和光能光能。电流通电流通过电热过电热器时，器时，电能转电能转化为化为。电取暖器电取暖器电流通电流通过电梯过电梯时，电

2、时，电能转化能转化为为 。机械机械能能光能、声能光能、声能电流通电流通过电解过电解槽时，槽时，电能转电能转化为化为 。电电 镀镀内能机械能内能机械能风能发电 风能转化为电能 水电站水能转化为电能水能转化为电能火电站内能转化为电能内能转化为电能核电站核能转化为电能核能转化为电能太阳能发电太阳能转化为电能太阳能转化为电能电池供电电能的来源：其他形式的能转化为电能电能的来源：其他形式的能转化为电能电能的利用：电能转化为其它形式的能电能的利用：电能转化为其它形式的能电能转化为其它形电能转化为其它形式的能，都是通过式的能，都是通过电流做功（电功）电流做功（电功）来实现的。来实现的。电流做多少功，就电流做

3、多少功，就消耗多少电能。消耗多少电能。电功是电能转化的电功是电能转化的量度。量度。电流做功电流做功1、定义：、定义：电流所做的功电流所做的功。 2、单位：、单位：焦耳（焦耳（J）千瓦时（千瓦时（kWh）3.6106焦的感性认识焦的感性认识普通手电筒的小灯泡每秒消耗的普通手电筒的小灯泡每秒消耗的电能约电能约1J；1只只40W的白炽灯，每秒消耗的的白炽灯，每秒消耗的电能约电能约40J；电力机车行驶电力机车行驶1min，消耗的电能，消耗的电能约为约为3亿亿J1 1度电的作用度电的作用电炉炼钢电炉炼钢1.6 kg 1.6 kg 生产化肥生产化肥0.7 kg 0.7 kg 采掘原煤采掘原煤105 kg1

4、05 kg电车行使电车行使0.85 km 0.85 km 一次灌溉麦田一次灌溉麦田330 m330 m2 2 机织棉布机织棉布11 m11 m 1度电可以加工面粉16千克2、1度电的作用1度电能让25W的灯泡能连续点亮40小时1度电家用冰箱能运行一天1度电能使普通电风扇能连续运行15小时1度电能将8kg的水烧开1度电电视机能开10小时1度电，电动自行车所充的电，足够跑上80公里1度电可以生产啤酒15瓶1度电可以生产化肥22千克让我们每个人节约每一度电.n电饭锅电饭锅2020分钟内消耗电能分钟内消耗电能0.4kW0.4kWh,h,合合 J,J,这个过程中这个过程中, ,电流电流做功做功 J.J.

5、电流做了多少功，就有多少电能转化电流做了多少功，就有多少电能转化为其它形式的能。为其它形式的能。电能转化为其它形式的能的过程。电能转化为其它形式的能的过程。1.441061.44106 猜想：猜想：大量事实表明大量事实表明: “电流所做的功跟电流所做的功跟_,_和通电的和通电的_成正比成正比”电压电压电流电流时间时间即：即：W = UIt 1J = 1 VA小明的书桌上有一盏台灯，正小明的书桌上有一盏台灯，正常使用时通过灯丝的电流为常使用时通过灯丝的电流为150mA，他每晚要在灯下学习他每晚要在灯下学习30min，那么每晚流经台灯的电，那么每晚流经台灯的电流做多少功？流做多少功？W =UIt=

6、220V0.15A3060s =5.94104J电功的测量电功的测量思考思考：根据电功的计算公式，可以怎样测量根据电功的计算公式，可以怎样测量 电功？电功？ 可以用电压表、电流表和秒表分别测量用可以用电压表、电流表和秒表分别测量用电器两端的电压、通过用电器的电流和通电时电器两端的电压、通过用电器的电流和通电时间，然后根据间，然后根据w=UIt来计算电流所做的功。来计算电流所做的功。能不能用仪表直接测量电功呢？能不能用仪表直接测量电功呢？用电能用电能表表测测量用电量用电器在一段时间器在一段时间内所消耗电能内所消耗电能的仪表的仪表电能表的电能表的作用作用几种新型的电能表：几种新型的电能表： 电子式

7、电能表电子式电能表 ICIC卡电能表卡电能表 多费率电能表多费率电能表220 V 电能表应在电能表应在220V的电路中使用。的电路中使用。2.5（10）A 电能表的额定电流为电能表的额定电流为2.5A，短时间允许通过的最大电流是短时间允许通过的最大电流是10A。50 Hz 电能表在电能表在50 Hz的电路中使用。的电路中使用。1440 rkWh 每消耗每消耗1 KWh的电能，的电能，电能表转盘转过电能表转盘转过1440转。转。3、技术参数和示数说明：、技术参数和示数说明：额定电压额定电压220V持续工作的持续工作的最大电流最大电流5A，短时间可通短时间可通过电流过电流5A10A1KWh电电能表

8、转盘能表转盘转动圈数转动圈数为为1200转转月末的数字减去月初的数字：561.6kWh-478.2kWh=83.4kWh1、表盘上的、表盘上的读数以读数以KWh 为单位为单位2、最后一位、最后一位是小数位是小数位算算你家一个月用多少电算算你家一个月用多少电月初和月末小明家电能表计数器所显月初和月末小明家电能表计数器所显示的数字如图所示，小明家这个月消示的数字如图所示，小明家这个月消耗了多少电能？如果民用电的价格是耗了多少电能？如果民用电的价格是0.40元元/度，小明家这个月应交多少电度，小明家这个月应交多少电费？费？ 下面是小麦家某月的电费发票，你从中下面是小麦家某月的电费发票，你从中 可以获

9、得哪些信息？试写出两点。可以获得哪些信息？试写出两点。 居民电费发票居民电费发票2008年年2月月31日日 国税国税1001（1）；（2）。本月用电本月用电50KWh电价为电价为0.60元元KWh1 1、什么是电功？、什么是电功？2 2、电功的实质是什么？、电功的实质是什么？3 3、电功的公式和单位是什么？、电功的公式和单位是什么？4 4、电功如何测量？、电功如何测量？例例1、阻值分别是、阻值分别是4 和和6 的两个电阻，的两个电阻，并联在并联在4V 的电路上时，通电的电路上时，通电1 min ，通过，通过每只电阻的电流做的功分别每只电阻的电流做的功分别 是多少是多少?串联串联在在4 V 的电

10、路上，通电的电路上，通电1min ，通过每只电，通过每只电阻的电流做的功分别是多少？阻的电流做的功分别是多少？ 分析：分析：第一种情况：并联第一种情况：并联R1=4R2=6U=4VI1=1AI2=2/3AU1=U2=U=4VW1=U1I1t 4V1A60s240JW2=U2I2t 4V2/3A60s160J第二种情况：串联第二种情况：串联R1=4R2=6U=4VIU / R串串4V/10=0.4AU1=1.6VU2=2.4VW1=U1It 1.6V0.4A60s38.4JW2=U2It 2.4V0.4A60s57.6J 2、小、小明家的电能表本月末的示数是明家的电能表本月末的示数是3760，上

11、月末的示数是，上月末的示数是3646，这个月他家，这个月他家用去多少电能？如果电费为用去多少电能？如果电费为0.45元元/度，这度，这个月他家应交多少电费？个月他家应交多少电费？解：解：W=W1W2=3760度度-3646度度=114度度 114度度0.450.45元元/ /度度=51.3=51.3元元答：答：这个月他家应交这个月他家应交51.351.3元元电费。电费。3、家用电灯在一次使用时通过的电流、家用电灯在一次使用时通过的电流是是0.2A，消耗的电能是，消耗的电能是2.64104J,这这个电灯这次用了多长时间？个电灯这次用了多长时间？已知：已知：I=0.2A，W= 2.64104J,

12、U=220V,求：求：t=? 解：由解：由W=UIt得，得，t= = 2.64104J/(220VO.2A)=600SUIW一电能表表盘上标明一电能表表盘上标明“1200r/1200r/（kwhkwh）”，将，将某用电器单独接在该表上，当用电器工作某用电器单独接在该表上，当用电器工作4min4min后，后，电能表转盘转过电能表转盘转过55r55r，若用电器额定电压为，若用电器额定电压为220V220V，求通过该用电器的电流求通过该用电器的电流。计算计算一只电热器，当它两端的电压为一只电热器，当它两端的电压为220V220V时，通过时，通过它的电流为它的电流为1.5A1.5A，问需通电多长时间，

13、才可消耗，问需通电多长时间，才可消耗2.2kwh2.2kwh的电能的电能? ?已知带动小风扇的玩具电动机两端所加的电压已知带动小风扇的玩具电动机两端所加的电压是是1.5V1.5V，通过电动机的电流是，通过电动机的电流是0.5A0.5A如果所耗如果所耗电能的电能的6060转变为叶轮转动的机械能，则通电转变为叶轮转动的机械能，则通电1min1min可获得多少机械能可获得多少机械能? ? 参考解题过程：参考解题过程：解：已知：解：已知：U=220V I=1.5A U=220V I=1.5A W=2.2kWh=2.2 W=2.2kWh=2.23.63.610106 6 J J =7.92=7.9210

14、106 6J J 根据电功公式根据电功公式 W=UIt W=UIt 可到可到所以，该电热器需要在所以，该电热器需要在220V220V条件下通电约条件下通电约6.67h6.67h，才会消耗，才会消耗2.2kWh2.2kWh的电能。的电能。参考解题过程：参考解题过程：解：已知：解：已知：U U额额=220V t=4min=4=220V t=4min=460 S =240 S60 S =240 S 电能表转盘转动电能表转盘转动55r55r 电能表转动电能表转动1 1周表明此用电器消耗的电能为：周表明此用电器消耗的电能为： 电能表转动电能表转动5555周表明此用电器消耗的电能为：周表明此用电器消耗的电

15、能为： 用电器中的电流为用电器中的电流为参考解题过程：参考解题过程：解：已知：解：已知：U=1.5V I=0.5A U=1.5V I=0.5A t=1min=1t=1min=160S = 60S60S = 60S电流在电流在1min1min内所做的功为：内所做的功为： W=UIt=1.5VW=UIt=1.5V0.5A0.5A60S= 45J60S= 45J这个过程中电动机所产生的机械能为：这个过程中电动机所产生的机械能为： E=W E=W 60% =45J 60% =45J 60% =27J 60% =27J 可见，电动机工作时，所消耗的电能将不完全可见，电动机工作时，所消耗的电能将不完全转化

16、为机械能，一般情况下认为，其余的电能将产转化为机械能，一般情况下认为，其余的电能将产生内能。生内能。从节能角度谈谈从节能角度谈谈你对电冰箱设计和使用过程的改进意见你对电冰箱设计和使用过程的改进意见对电冰箱设计的几点改进意见：对电冰箱设计的几点改进意见：用更好的绝热材料做电冰箱的箱体，防止热量进入；用更好的绝热材料做电冰箱的箱体，防止热量进入；使用电阻更小的材料做导线和电动机，防止电能损失；使用电阻更小的材料做导线和电动机，防止电能损失；对环境温度有更好的感应，智能化对贮存的物品冷冻或对环境温度有更好的感应，智能化对贮存的物品冷冻或冷藏。冷藏。对使用电冰箱的几点建议：对使用电冰箱的几点建议：尽量减少开电冰箱的次数和时间，防止热量进入；尽量减少开电冰箱的次数和时间，防止热量进入；尽量降低放如冰箱的物体的温度，防止电能损失；尽量降低放如冰箱的物体的温度，防止电能损失；保持室内通风，不要使环境温度太高。保持室内通风，不要使环境温度太高。