電能和電功講義課件

電能和電功干電池、蓄電池（化學(xué)能→電能）火力發(fā)電站（化學(xué)能→電能）水力發(fā)電（機(jī)械能→電能）風(fēng)力發(fā)電（機(jī)械能→電能）太陽(yáng)能發(fā)電（太陽(yáng)能→電能）浙江秦山核電站廣東大亞灣核電站江蘇田灣核電站廣東嶺澳核電站我國(guó)四大核電站西藏羊八井地?zé)犭娬菊憬瓘B潮汐電站電能的優(yōu)點(diǎn)：來源廣泛，容易輸送，使用方便。電能的來源（其他形式的能→電能)電能的利用（電能→其他形式的能)常見的用電器電流通過電燈時(shí),燈絲灼熱發(fā)光,電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能電吹風(fēng)利用電流做功，把電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能和內(nèi)能。電熱水瓶,利用電能把水燒開。電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能洗衣機(jī)利用電能,把衣物洗凈。電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。一、電能的來源和利用：1.電能的來源

發(fā)電機(jī)：電池：將各種形式的能轉(zhuǎn)化為電能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能2.電能的利用用電器：將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能電能電動(dòng)機(jī)機(jī)械能電熱器內(nèi)能電燈內(nèi)能、光能1、以上用電器工作時(shí)，能是怎樣轉(zhuǎn)化的？答、把電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。2、做功的實(shí)質(zhì)什么？答、做功的實(shí)質(zhì)是實(shí)現(xiàn)能的轉(zhuǎn)化（能的轉(zhuǎn)化是靠做功實(shí)現(xiàn)的），能轉(zhuǎn)化的過程就是做功。觀察結(jié)論3、電流流動(dòng)時(shí)能做功嗎？電流流過用電器，把電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程，也就是電流做功的過程，所以，電流能夠做功。電功：電流所做的功。符號(hào)：W實(shí)質(zhì)：電流做功的過程實(shí)際上就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程，電流作了多少功就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。也就是消耗了多少電能，獲得了多少其他形式的能。二、電功1、定義：電流所做的功。

電流做功的過程，就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程。用電器就消耗了多少電能電流做了多少功就有多少電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能用W表示

電流通過白熾燈做功100J100J100J內(nèi)能、光能電流做功100J=消耗電能100J電能相信自己我能行！

想一想：下面幾種情況電流做功了沒有？如果做了電路中的能量是如何轉(zhuǎn)化的？

1、正在轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)。

2、家中取暖的電熱毯。

3、教室里亮著的電燈。

4、熱飯用的微波爐。你能猜想電流做功的多少

與哪些因素有關(guān)嗎？確定電流做功與哪些因素有關(guān)？電壓、電流、通電時(shí)間。

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：電功的大小與哪些因素有關(guān)？首先要解決電功大小的測(cè)量問題根據(jù)重物被提升的高度，間接地反映消耗電能的多少，即電功的大小?！稗D(zhuǎn)化法”利用電阻絲放出的熱量給液體加熱，由溫度計(jì)的變化判斷消耗電能的多少，即電功的大小。定性測(cè)量實(shí)驗(yàn)電路原理圖時(shí)間相同,電壓電流不同,從物體移動(dòng)的距離不同判斷電流做功與電流電壓的關(guān)系．電壓電流相同,通電時(shí)間不同,從物體移動(dòng)的距離不同判斷電流做功與通電時(shí)間的關(guān)系．基本思路:交流論證：1、電路中電流電壓一定，通電時(shí)間越長(zhǎng)，鉤碼升高的越高，表明電流做功越多。2、在通電時(shí)間一定時(shí)，電壓電流越大，鉤碼升高的越高，表明電流做功越多。結(jié)論：實(shí)驗(yàn)表明：電路中電壓越大，電流越大，通電時(shí)間越長(zhǎng)，電流所作的功越多。①電功與電壓的關(guān)系在___、______相同的情況下，_____越大，電流做的功越多。電流通電時(shí)間電壓在___、______相同的情況下，____越大，電流做的功越多。電流電壓通電時(shí)間②電功與電流的關(guān)系在___、___相同的情況下，_______越長(zhǎng)，電流做的功越多。電壓電流通電時(shí)間③電功與通電時(shí)間的關(guān)系

實(shí)驗(yàn)探索一

觀察圖13-3實(shí)驗(yàn),回答下列問題(若R甲>R乙)1.甲乙兩燈什么聯(lián)？（）

2.二者電流什么關(guān)系？（）

3.哪只燈兩端的電壓大呢（）

4.哪只燈較亮呢？（）

5.在相等的時(shí)間內(nèi),哪燈消耗的電能多(）

由此可得：“通過用電器的電流和通電時(shí)間相同時(shí)，用電器上的電壓越___，電功就越___?！贝蠖啻?lián)相等甲甲甲實(shí)驗(yàn)探索二觀察圖13-4實(shí)驗(yàn)

,

回答下列問題:(若R甲>R乙)1.甲乙兩燈什么聯(lián)？（）

2.二者電壓什么關(guān)系？（）

3.哪只燈的電流大呢？（）

4.哪只燈亮呢？（）

5.在相等的時(shí)間內(nèi)，哪燈消耗的電能多？（）

由此可得：“用電器上的電壓和通電時(shí)間相同時(shí)，通過用電器的電流越___，電功就越___?！贝蟠蟛⒙?lián)相等乙乙乙精確試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：2、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、電流和通電時(shí)間的乘積。W=UItU：電壓——伏特I：電流——安培t：時(shí)間——秒W：電功——焦耳電功的公式普遍適用純電阻電路3、電功的單位電功的單位是焦耳

(J)生活中常用千瓦時(shí)又叫“度”，符號(hào)是KW·h1KW·h=3.6106J

1J=1V?A?S當(dāng)某用電器兩端電壓為1V，通過用電器的電流為1A時(shí)，則該用電器在1s內(nèi)消耗的電能為1J。

小明的書桌上有一盞臺(tái)燈，正常使用時(shí)通過燈絲的電流為150mA，他每晚要在燈下面學(xué)習(xí)30min，那么每晚流經(jīng)臺(tái)燈的電流做多少功？牛刀小試！220V

——電能標(biāo)應(yīng)在220V的電路中使用。2.5（10）A

——電能表穩(wěn)定工作時(shí)允許通過的最大電流為2.5A，短時(shí)間允許通過的最大電流是10A。50Hz——電能表在50Hz的電路中使用。1440r／kWh——每消耗1KWh的電能，電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過1440轉(zhuǎn)。1kWh=1度=3.6×106J

1度電可以加工面粉16千克1度電的作用

1度電能讓25W的燈泡能連續(xù)點(diǎn)亮40小時(shí)1度電家用冰箱能運(yùn)行一天1度電能使普通電風(fēng)扇能連續(xù)運(yùn)行15小時(shí)1度電能將8kg的水燒開1度電電視機(jī)能開10小時(shí)1度電，如果你有電動(dòng)自行車所充的電，足夠你跑上80公里1度電可以生產(chǎn)啤酒15瓶1度電可以生產(chǎn)化肥22千克讓我們每個(gè)人節(jié)約每一度電.注意節(jié)約用電！3、技術(shù)參數(shù)和示數(shù)說明：額定電壓220V持續(xù)工作的最大電流5A，短時(shí)間可通過電流5A—10A1KW·h電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)為1200轉(zhuǎn)其他：電子式單向電能表重要參數(shù)imp/（KW·h）：表示用電1KW·h指示燈閃爍的次數(shù)，如6400imp/(KW·h)IC卡電能表

月末的數(shù)字減去月初的數(shù)字：

561.6-478.2=83.4kWh‰電能表讀數(shù)：計(jì)數(shù)特點(diǎn)：累計(jì)三．電能表

1、電能表的作用：測(cè)電功2、根據(jù)計(jì)數(shù)器讀數(shù):月初月末本月用電18.6KW·h3246.8kW·h3265.4kW·h一電能表表盤上標(biāo)明1200r/(KW·h),將某用電器單獨(dú)接在該電能表上.當(dāng)用電器工作5min后,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過60r.若用電器額定電壓為220V,求通過用電器的電流.

例題講解?解:W=60r1200r/(KW·h)=201KW·h=201×3.6×106J=1.8×105J由W=UIt可得:I=WUt=1.8×105J220V×300s=2.73At=5min=300s答:例2、阻值分別是4Ω和8Ω的兩個(gè)電阻，并聯(lián)在8V的電路上時(shí)，通電1min，通過每只電阻的電流做的功分別是多少?串聯(lián)在6V的電路上，通電1min，通過每只電阻的電流做的功分別是多少？分析：第一種情況：并聯(lián)R1=4ΩR2=8ΩU=8VI1=2AI2=1AU1=U2=U=8VW1=U1·I1·t＝8V×2A×60s＝960JW2=U2·I2·t＝8V×1A×60s＝480J第二種情況：串聯(lián)R1=4ΩR2=8ΩU=6VI＝U/R串＝6V/12Ω=0.5AU1=2VU2=4VW1=U1·I·t＝2V×0.5A×60s＝60JW2=U2·I·t＝4V×0.5A×60s＝120J結(jié)論：在電路中，電流做的總功等于電流通過各用電器做功之和。即：W=W1+W2計(jì)算總功電功的比值結(jié)論：（1）在串聯(lián)電路中，電流通過每個(gè)用電器做的功與用電器的電阻成正比。即W1：W2=R1：R2（2）在并聯(lián)電路中，電流通過每個(gè)用電器做的功與用電器的電阻成反比。即W1：W2=R2：R1

1、小明家的電能表本月末的示數(shù)是3760，上月末的示數(shù)是3646，這個(gè)月他家用去多少電能？如果電費(fèi)為0.45元/度，這個(gè)月他家應(yīng)交多少電費(fèi)？解：W=W1－W2=3760度-3646度=114度114度×0.45元/度=51.3元答：這個(gè)月他家應(yīng)交51.3元電費(fèi)。練一練！2、家用電燈在一次使用時(shí)通過的電流是0.2A，消耗的電能是2.64×104J,這個(gè)電燈這次用了多長(zhǎng)時(shí)間？已知：I=0.2A，W=2.64×104J,U=220V,求：t=?

解：由W=UIt得，t==2.64×104J/(220V×O.2A)=600S3.一個(gè)電烙鐵接在220V的電路中，通過的電流是350mA，問通電1h消耗了多少電能？

4：如圖所示，電源兩端的電壓為12V，且保持不變，電阻R1與R2的比值是4∶1。當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開時(shí)，10s內(nèi)電流通過R1產(chǎn)生的熱量是24J；當(dāng)開關(guān)S1斷開、S2閉合時(shí)，電流表示數(shù)為0.3A，則電阻R3的阻值是多少Ω？5：兩個(gè)用電器電阻分別為R1＝10Ω，R2＝20Ω；求：（1）當(dāng)這兩個(gè)用電器串聯(lián)在電壓為U＝6V的電路中時(shí)，通電5min，電流經(jīng)每個(gè)用電器做的功各是多少？（2）當(dāng)這兩個(gè)用電器并聯(lián)在電壓為U＝6V的電路中時(shí)，通電5min，電流經(jīng)兩個(gè)用電器做的總功是多少？

思考：

1、如果讓你測(cè)量你家中電路中電流所做的功，你有哪些方法？

2、電功的單位為焦耳，那么除了焦耳以外還有哪些是電功的單位？四、我國(guó)一些水力發(fā)電站的發(fā)電能力

三峽水電站年發(fā)電量8.47×1010kW·h

二灘水電站年發(fā)電量1.7×1010kW·h

葛洲壩水電站年發(fā)電量1.57×1010kW·h（1）電功是指＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。電流做功實(shí)際上是＿＿＿＿＿＿的過程。（２）在國(guó)際單位制中電功單位是＿＿（３）電能表(俗稱電度表