第1節(jié) 電能電功

1、第第1節(jié)節(jié) 電電 能能 電功電功 第十八章第十八章 電功率電功率 主講人：張福文主講人：張福文能的來(lái)源電能的來(lái)源水力發(fā)電水力發(fā)電火力發(fā)電火力發(fā)電核電站核電站太陽(yáng)能電池太陽(yáng)能電池普通電池普通電池電能的應(yīng)用電能的應(yīng)用電能電能動(dòng)能動(dòng)能熱能熱能光能光能電能的優(yōu)點(diǎn)：電能的優(yōu)點(diǎn)：來(lái)源廣泛，容易輸送，使用方便來(lái)源廣泛，容易輸送，使用方便聲能聲能電能電能動(dòng)能動(dòng)能電能電能動(dòng)能動(dòng)能電能電能動(dòng)能動(dòng)能電能電能內(nèi)能內(nèi)能電能電能動(dòng)能動(dòng)能電能有什么用途？電能有什么用途？其他形式的能其他形式的能電能電能電源電源用電器用電器電能的單位電能的單位1、度、度2、千瓦時(shí)，、千瓦時(shí)， 符號(hào)：符號(hào)：kWh3、焦

2、耳，符號(hào)：、焦耳，符號(hào)：J J1度度=1kWh=3. .6106J J電能即電功用符號(hào)電能即電功用符號(hào)W W來(lái)表示來(lái)表示 2kw.h=_J10kw.h=_J 7.27.21063.63.61071J=1/3.6106KW.h 7.2106J=_kwh 1.8107J =_kwh 25 1焦耳的大小焦耳的大小 將一個(gè)蘋(píng)果從地面舉到桌面所需要將一個(gè)蘋(píng)果從地面舉到桌面所需要的能量大約為的能量大約為1 J. 普通的手電筒通電普通的手電筒通電1 s，消耗的電，消耗的電能大約也是能大約也是1 J. 微波爐工作微波爐工作1 min消耗的電能大約消耗的電能大約為為60000 J.電能的測(cè)量電能的測(cè)量 測(cè)量用測(cè)

3、量用戶戶消耗電能消耗電能的儀表的儀表電能表電能表作用：作用：讀數(shù)：電能表計(jì)數(shù)器上兩次讀數(shù)：電能表計(jì)數(shù)器上兩次讀數(shù)之差讀數(shù)之差，就是就是這段時(shí)間這段時(shí)間內(nèi)用電的度數(shù)。內(nèi)用電的度數(shù)。單位：?jiǎn)挝唬簁WkWh h即：度即：度紅圈里的數(shù)字紅圈里的數(shù)字是小數(shù)點(diǎn)后面是小數(shù)點(diǎn)后面的數(shù)字的數(shù)字. .電能表電能表S1S3S2L1L2L3電電源源電能表在家庭電路中的連接。電能表在家庭電路中實(shí)物的連接電能表在家庭電路中實(shí)物的連接220V電能表在電能表在220V 的電壓中使用的電壓中使用50Hz電能表在電能表在50Hz的交流電路中的交流電路中使用使用10（40）A標(biāo)定標(biāo)定電流即額定電流為電流即額定電流為10A，短時(shí)間最

4、大，短時(shí)間最大電流不得超過(guò)電流不得超過(guò)40A360R/kw.h接在這接在這個(gè)電能表上的用電器每個(gè)電能表上的用電器每消耗消耗1kwh的電能，電的電能，電能表上的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)能表上的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)360轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)電能表的參數(shù)的意義電能表的參數(shù)的意義新式電能表 IC卡電能表電子式多功能電能表電子式預(yù)付費(fèi)電能表主要優(yōu)點(diǎn)電子式預(yù)付費(fèi)電能表主要優(yōu)點(diǎn)ICIC卡預(yù)付費(fèi)用電，先買電，后用電；卡預(yù)付費(fèi)用電，先買電，后用電；長(zhǎng)期工作不須調(diào)校；長(zhǎng)期工作不須調(diào)校；ICIC卡預(yù)付費(fèi)用電；卡預(yù)付費(fèi)用電；一戶一卡，具有良好的防偽性；一戶一卡，具有良好的防偽性； 剩余電量不足報(bào)警；剩余電量不足報(bào)警； 超負(fù)荷報(bào)警；超負(fù)荷報(bào)警；能記錄用戶所發(fā)生的

5、最大負(fù)載；能記錄用戶所發(fā)生的最大負(fù)載； 可顯示用戶的當(dāng)前負(fù)荷；可顯示用戶的當(dāng)前負(fù)荷；采用數(shù)碼管顯示，插卡即顯示電量；采用數(shù)碼管顯示，插卡即顯示電量；4267843744W1=_ kwhW2=_ kwh月初月初: :月底月底: :W=_ kwh4267.84374.4W2 -W1= 106.6問(wèn)：?jiǎn)枺核魉?能做功嗎？能做功嗎？為什么？為什么？ 想一想：這是類比的學(xué)習(xí)方法這是類比的學(xué)習(xí)方法電電 功功生活實(shí)例：生活實(shí)例： 給電動(dòng)機(jī)通電，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，可給電動(dòng)機(jī)通電，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，可以帶動(dòng)抽水機(jī)把水抽到高處。這說(shuō)以帶動(dòng)抽水機(jī)把水抽到高處。這說(shuō)明明 ：電流可以做功電流可以做功。 電流通過(guò)其它用電器也可以

6、電流通過(guò)其它用電器也可以做功嗎？做功嗎？ 定義：定義：電流所做的功叫電功。電流所做的功叫電功。 用用W表示表示 電流做功的多少跟電流做功的多少跟 那些那些因素有關(guān)？因素有關(guān)？猜想：猜想：電流做功多少跟電流做功多少跟三個(gè)因素都有關(guān)系。下面讓我三個(gè)因素都有關(guān)系。下面讓我們進(jìn)入探究。們進(jìn)入探究。電壓、電流、通電時(shí)間電壓、電流、通電時(shí)間1 1、研究電功跟電壓的關(guān)系、研究電功跟電壓的關(guān)系保持保持 不變，改變不變，改變 。電流和通電時(shí)間電流和通電時(shí)間電電 壓壓2 2、研究電功跟電流的關(guān)系、研究電功跟電流的關(guān)系保持保持 不變，改變不變，改變 。電壓和通電時(shí)間電壓和通電時(shí)間電流電流3 3、研究電功跟時(shí)間的關(guān)系

7、、研究電功跟時(shí)間的關(guān)系保持保持 不變，改變不變，改變 。電壓和電流電壓和電流通電時(shí)間通電時(shí)間控制變量法控制變量法實(shí)驗(yàn)采用的方法是實(shí)驗(yàn)采用的方法是:實(shí)驗(yàn)探究思路：實(shí)驗(yàn)探究思路： 一般都是依據(jù)電流的熱效應(yīng)設(shè)一般都是依據(jù)電流的熱效應(yīng)設(shè)計(jì)的。即電流做功使電能轉(zhuǎn)化為物計(jì)的。即電流做功使電能轉(zhuǎn)化為物體的內(nèi)能。當(dāng)物體的內(nèi)能增加時(shí)，體的內(nèi)能。當(dāng)物體的內(nèi)能增加時(shí)，溫度就會(huì)升高，因此，通過(guò)溫度變溫度就會(huì)升高，因此，通過(guò)溫度變化的大小，可以判斷電流做功的多化的大小，可以判斷電流做功的多少。即溫度變化越大，電流做的功少。即溫度變化越大，電流做的功就越就越 。多多這種探究方法稱為轉(zhuǎn)化（換）法這種探究方法稱為轉(zhuǎn)化（換）法

8、1 1、研究電功跟電壓的關(guān)系、研究電功跟電壓的關(guān)系電路圖電路圖實(shí)物圖實(shí)物圖 實(shí)驗(yàn)步驟：實(shí)驗(yàn)步驟：1、開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖。、開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖。2、 R1 R2閉合開(kāi)關(guān)觀察電壓表的示閉合開(kāi)關(guān)觀察電壓表的示V1的示數(shù)大于的示數(shù)大于V2的示數(shù)過(guò)一段時(shí)間再觀的示數(shù)過(guò)一段時(shí)間再觀察瓶中溫度計(jì)的示數(shù)察瓶中溫度計(jì)的示數(shù)R1電阻絲使煤油電阻絲使煤油溫度升高更高。溫度升高更高。3、 斷開(kāi)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)開(kāi)關(guān).在相等的時(shí)間內(nèi)，在相等的時(shí)間內(nèi)， R1電阻電阻絲消耗的電能多。絲消耗的電能多。結(jié)論：在電流、通電時(shí)間相同的情況下，結(jié)論：在電流、通電時(shí)間相同的情況下，電壓越大，電流做的功越多。電壓越大，電流

9、做的功越多。通過(guò)探究，完成下列問(wèn)題通過(guò)探究，完成下列問(wèn)題:(若若R1R2) 1.兩電阻絲怎么聯(lián)？（兩電阻絲怎么聯(lián)？（ ）2.二者電流什么關(guān)系？（二者電流什么關(guān)系？（ ）3.哪根電阻絲兩端的電壓高呢（哪根電阻絲兩端的電壓高呢（ ）4.哪根電阻絲使煤油溫度升高更快？哪根電阻絲使煤油溫度升高更快？（ ）5.在相等的時(shí)間內(nèi)，哪根電阻絲消耗的在相等的時(shí)間內(nèi)，哪根電阻絲消耗的電能多（電能多（ ）串聯(lián)串聯(lián)相等相等R1R1R12、研究電功跟電流的關(guān)系、研究電功跟電流的關(guān)系電路圖電路圖實(shí)物圖實(shí)物圖實(shí)驗(yàn)步驟：實(shí)驗(yàn)步驟：1、開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖。、開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖。2、 R1 R2閉合開(kāi)關(guān)觀

10、察電流表的示閉合開(kāi)關(guān)觀察電流表的示A1的示數(shù)小于的示數(shù)小于A2的示數(shù)過(guò)一段時(shí)間再觀的示數(shù)過(guò)一段時(shí)間再觀察瓶中溫度計(jì)的示數(shù)察瓶中溫度計(jì)的示數(shù)R2電阻絲使煤油電阻絲使煤油溫度升高更高。溫度升高更高。3、斷開(kāi)開(kāi)關(guān)、斷開(kāi)開(kāi)關(guān).在相等的時(shí)間內(nèi)，在相等的時(shí)間內(nèi)， R2電阻電阻絲消耗的電能多。絲消耗的電能多。結(jié)論：結(jié)論：在在電壓電壓、通電時(shí)間通電時(shí)間相同的情況下，相同的情況下，電電流越大，電流做的功越多。流越大，電流做的功越多。通過(guò)探究，完成下列問(wèn)題通過(guò)探究，完成下列問(wèn)題:(若若R1R2) 1.兩電阻絲怎么聯(lián)？（兩電阻絲怎么聯(lián)？（并聯(lián)并聯(lián) ）2.二者電壓什么關(guān)系？（二者電壓什么關(guān)系？（相等相等）3.哪根電阻

11、絲的電流大呢（哪根電阻絲的電流大呢（ R2 ）4.哪根電阻絲使煤油溫度升高更快？哪根電阻絲使煤油溫度升高更快？（ R2） 5.在相等的時(shí)間內(nèi)，哪根電阻絲消耗的在相等的時(shí)間內(nèi)，哪根電阻絲消耗的電能多（電能多（ R2 ）結(jié)論：在結(jié)論：在_、_相同的情況相同的情況下，下，_越長(zhǎng)，電流做的越長(zhǎng)，電流做的功越多。功越多。電壓電壓電流電流通電時(shí)間通電時(shí)間 3、 電功電功與與通電時(shí)間通電時(shí)間的關(guān)系的關(guān)系結(jié)論結(jié)論:電流通過(guò)導(dǎo)體做的功跟電流通過(guò)導(dǎo)體做的功跟電流的大小、電壓的高低電流的大小、電壓的高低 。通過(guò)用電器的電流越大，電通過(guò)用電器的電流越大，電流做功流做功 ；加在用電器；加在用電器上的電壓越高，電流做功上

12、的電壓越高，電流做功 。用電器通電時(shí)間越長(zhǎng)，電流用電器通電時(shí)間越長(zhǎng)，電流做功做功 。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)表明：表明： 電流所作的功跟電壓、電流和通電時(shí)電流所作的功跟電壓、電流和通電時(shí)間成正比。電功等于電壓、電流和通電間成正比。電功等于電壓、電流和通電時(shí)間的乘積。寫(xiě)成公式為：時(shí)間的乘積。寫(xiě)成公式為：W：電功電功單位用單位用 J （焦耳）（焦耳） U： 電壓電壓?jiǎn)挝挥脝挝挥?V （伏特）（伏特） I ： 電流電流單位用單位用 A（安培）（安培） t ： 時(shí)間時(shí)間單位用單位用 S （秒）（秒）W=UIt 這是基本公式這是基本公式推導(dǎo)公式：推導(dǎo)公式：W=I2Rt 依據(jù)依據(jù) U=IR 依據(jù)依據(jù) tRUW2RUI 答

13、：答：通電通電30min30min，電爐鐵消耗了，電爐鐵消耗了1.3861.38610105 5J J的電能。的電能。 練練 一練一練教室里的日光燈，通過(guò)的電流教室里的日光燈，通過(guò)的電流約約0.18安，通電安，通電10分鐘電流做了多少功？分鐘電流做了多少功？ 解：解： W = U I t = 220 V 0.18 A 600 s = 23760J答：電流做功答：電流做功23760 J。2、R1=5，R2=6，串聯(lián)在電路中，電阻，串聯(lián)在電路中，電阻 R2兩端的電壓為兩端的電壓為6伏，求：伏，求： 通過(guò)通過(guò)R2的電流是的電流是多少？多少？ 1小時(shí)電流在小時(shí)電流在R1上做多少功？上做多少功？3、某用

14、電器接在某用電器接在6伏電源上，伏電源上，10秒鐘內(nèi)秒鐘內(nèi)電流做了電流做了18焦的功，則有焦的功，則有 安培的電安培的電流通過(guò)用電器。流通過(guò)用電器。練習(xí)練習(xí)：1、 L1、L2串聯(lián)，串聯(lián)，R1R2，相同時(shí)間內(nèi)電流，相同時(shí)間內(nèi)電流通過(guò)通過(guò) 燈做的功多；并聯(lián)呢？燈做的功多；并聯(lián)呢？L1L24、一電能表表盤(pán)上表標(biāo)、一電能表表盤(pán)上表標(biāo)“1200r/(kWh)1200r/(kWh)”，將某用電器單獨(dú)接在該表上將某用電器單獨(dú)接在該表上. .當(dāng)用電器工作當(dāng)用電器工作4min4min后，電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)后，電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)55r.55r.若用電器額定若用電器額定電壓為電壓為220V220V，求通過(guò)該用電器的電流，求

15、通過(guò)該用電器的電流W =由由W =UIt可得，通過(guò)該用電可得，通過(guò)該用電器的電流為：器的電流為：I =答：答：通過(guò)該用電器的電流為通過(guò)該用電器的電流為3.125A3.125A5、某電能表的轉(zhuǎn)速為、某電能表的轉(zhuǎn)速為3000R/kwh，一用電器單獨(dú)工作時(shí)消耗了一用電器單獨(dú)工作時(shí)消耗了0.3kwh的電能。此時(shí)，電能表轉(zhuǎn)過(guò)了多少的電能。此時(shí)，電能表轉(zhuǎn)過(guò)了多少圈？如果在短時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)了圈？如果在短時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)了100圈，圈，它又消耗了多少電能？它又消耗了多少電能？3000R/1kwh=n/0.3kwhn=900R3000R/1kwh=100R/WW=1/30kwh6、小強(qiáng)家本月月初電能表的顯示數(shù)字為、小強(qiáng)家

16、本月月初電能表的顯示數(shù)字為 ，月末電費(fèi)收據(jù)顯示的用電數(shù)量為月末電費(fèi)收據(jù)顯示的用電數(shù)量為30kwh，則月末電能表的顯，則月末電能表的顯示數(shù)字應(yīng)為示數(shù)字應(yīng)為 ，本月消耗的電能為，本月消耗的電能為 度，合度，合 J，若，若1度電為度電為0、50元，則小強(qiáng)家應(yīng)付電元，則小強(qiáng)家應(yīng)付電費(fèi)費(fèi) 元元。0 3 5270 378 23010.8107157 7、小紅、小明、小華三位同學(xué)家的電能表的、小紅、小明、小華三位同學(xué)家的電能表的示數(shù)如圖一所示，請(qǐng)你將它們的示數(shù)讀出來(lái)。示數(shù)如圖一所示，請(qǐng)你將它們的示數(shù)讀出來(lái)。008330472102980106360499810878如果一個(gè)月后，三位同學(xué)家的電表示數(shù)分別變?yōu)?/p>

17、如果一個(gè)月后，三位同學(xué)家的電表示數(shù)分別變?yōu)槿鐖D二所示，則這三位同學(xué)家一個(gè)月分別用了多如圖二所示，則這三位同學(xué)家一個(gè)月分別用了多少電？少電？（圖一）（圖二） 換算關(guān)系換算關(guān)系 1kwh=3.61kwh=3.610106 6 J1 1、來(lái)源：發(fā)電廠、來(lái)源：發(fā)電廠其他形式的能其他形式的能 用電器用電器2、應(yīng)用應(yīng)用：電能電能 4 4. 測(cè)量：電能表測(cè)量：電能表( (電表、電表電表、電表) 、5 5、作用：計(jì)量用電器一段時(shí)間內(nèi)、作用：計(jì)量用電器一段時(shí)間內(nèi)消耗的電能消耗的電能常用單位：千瓦時(shí)常用單位：千瓦時(shí)(kw(kwh) h) 國(guó)際單位國(guó)際單位: : 焦耳焦耳( J ( J ) )電電 池池電電 能能第

18、一節(jié)電能第一節(jié)電能電能電能其他形式的能其他形式的能3 3. . 單位單位: : 定義：定義： 影響因素：影響因素： 測(cè)量工具測(cè)量工具 1 1、在國(guó)際單位制中，電能的單位是、在國(guó)際單位制中，電能的單位是 簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱 ，符號(hào)是，符號(hào)是 ；生活中常用的；生活中常用的電能單位是電能單位是 , ,學(xué)名是學(xué)名是 符號(hào)符號(hào) 。 2 2、電能表是用來(lái)測(cè)量（、電能表是用來(lái)測(cè)量（ ）A A 電流的大小電流的大小 B B 電壓的大小電壓的大小C C 電阻的大小電阻的大小 D D 電能的大小電能的大小焦耳焦耳焦焦J度度千瓦時(shí)千瓦時(shí)KW.hKW.hD D隨堂訓(xùn)練:3、下列電器設(shè)備中，做功時(shí)依靠電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿氖牵海?）

19、A、電動(dòng)機(jī) B、電飯鍋 C、電風(fēng)扇 D、電視機(jī)B4 4、電流通過(guò)家用帶照明燈的電風(fēng)、電流通過(guò)家用帶照明燈的電風(fēng)扇，在扇，在2s2s內(nèi)產(chǎn)生光能內(nèi)產(chǎn)生光能150J150J，動(dòng)能，動(dòng)能200J200J，則，則2s2s內(nèi)電流做功（內(nèi)電流做功（ ）A A150 J B150 J B200 J200 JC C350 J D350 J D175 J175 J4 4、一用電器消耗了、一用電器消耗了3.5kW3.5kWh h的電能，的電能，則電流通過(guò)該用電器所做的功是則電流通過(guò)該用電器所做的功是 J J。1.261.2610107 7C C5 5、下表為某用戶月初和月底的電能、下表為某用戶月初和月底的電能表示數(shù)，用戶本月的用電是表示數(shù)，用戶本月的用電是 kWkWh h；若每度電若每度電0.50.5元，則應(yīng)交電費(fèi)元，則應(yīng)交電費(fèi) 元。元。 707035356 6、請(qǐng)你說(shuō)出其中的兩件家用電器在使、請(qǐng)你說(shuō)出其中的兩件家用電器在使用過(guò)程中，電能轉(zhuǎn)化成了什么形式的能用過(guò)程中，電能轉(zhuǎn)化成了什么形式的能? ?玩具玩具電動(dòng)電動(dòng)車車電動(dòng)火車電動(dòng)火車電燈電燈電飯鍋電飯鍋電風(fēng)扇電風(fēng)扇7 7、一只電能表標(biāo)著一只電能表標(biāo)