18.1 电能 电功

电能电功第十八章第１节（一）电能的来源电能电能水能化学能风能核能太阳能化学能太阳能电池板太阳能电池板秦山核电站秦山核电站电能在现代社会中的广泛来源：发电机干电池蓄电池太阳能电池纽扣电池电池电能风力水力化学能太阳能核能还有潮汐发电，地热发电等各种各样的发电厂和电池，把不同形式的能转化为电能，供人们使用。电热水瓶,利用电能把水烧开。电能转化为内能电吹风利用电流做功，把电能转化成机械能和内能。电流通过电灯时,灯丝灼热发光,电能转化为内能和光能电能转化为内能电能转化为机械能电能转化为内能常用家用电器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脑、电视机依靠电能工作太阳能电池板为人造卫星提供电能电能电灯——热和光电风扇——动能电视机——光能、声能洗衣机——动能电炉——热能空调——冷热变化电脑——光能、声能电冰箱——冷热变化各类用电器在生产生活中把电能转化成其他形式的能电能的应用2．电能的单位：能量的国际单位：焦耳（J）生活中的电能单位：度，千瓦时（kW·h）1度=1kW·h=1×103W×3600s=3.6×106J1．用电器工作的过程就是消耗电能的过程。即：使电能转化为其他形式能量的过程。一、电能电吹风机电能转化成内能说说下列用电器工作时的能量转化：电能转化成机械能和内能电饭锅练一练电能表（电度表）是测量用电器在一段时间内消耗多少电能的仪表。二、电能的计量●“220V”表示这个电能表应该在220伏的电路中使用。电能表有几个重要的参数应该注意：●“10（20）A”表示这个电能表的标定电流为10A，额定最大电流为20A。电能表工作时的电流不应超过额定最大电流。●“50～”表示这个电能表在频率为50Hz的交流电路中使用。●“600revs/（kW·h）”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1kW·h的电能，电能表上的转盘转过600转。各式各样的电能表2(4)A:电能表能持续工作时的最大电流为2A短时间内允许通过的最大电流为4A50Hz：表示电能表在50Hz的交流电中使用3000r/kW·h：表示每消耗1kW·h（度）的电能，转盘转动3000转示数：整数+一位小数读数为：145.5kW·h220V:表示电能表适用的额定电压为220V(a)感应式有一种电子式单向电能表已开始使用，其中没有转动的铝盘，靠内部的电子电路计算电能，读数由液晶板显示。(b)电子式表示每消耗1kW·h的电能，指示灯闪烁3200次用户买来IC卡后插入，电能表读取卡中的金额。一旦金额用完，电能表切断电路，这时需要到银行为IC卡充值，重新插入电能表。(c)IC卡电能表4267843744W1=__________kw•hW2=__________kw•h1月底:2月底:W=______________kw•h4267.84374.4W2-W1=106.62月份用电电能表的读数及电能计量方法读数读数小明家中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0.60元，请估算他家2月份需要付多少电费。32875339452月底1月底2月份消耗的电能为：3394.5kW·h－3287.5kW·h=107kW·h应支付的电费为：107kW·h×0.60元/(kW·h)=64.2元解析：练一练1kW·h的作用采掘原煤约100kg电炉炼钢约1.6kg电车行驶约0.85km发1度电要消耗0.35kg标准煤，排放0.872kg二氧化碳，要关注能源消耗造成的环境破坏。灌溉农田约330m2洗衣机工作约2.7h电脑工作约5h1kW·h的作用电能是人们生活的重要资源，为节约每一度电，我们要从点滴做起。1.各个用电器工作时，能量是怎样转化的?答:把电能转化为其他形式的能。2.做功的实质什么？答:做功的实质是实现能量的转化（能的转化是靠做功实现的），能量转化的过程就是做功。3.电流流动时能做功吗？电流流过用电器，把电能转化为其他形式能的过程，也就是电流做功的过程，所以，电流能够做功。三、电功•1、定义：电流所做的功。电流做功的过程，就是电能向其他形式能转化的过程用电器就消耗了多少电能电流做了多少功就有多少电能转化成其他形式的能用W表示电流通过白炽灯做功100J100J100J内能、光能电流做功100J=消耗电能100J电能电流做功多少与哪些因素有关?1.提出问题2.进行猜想可能与电流、电压、通电时间有关实验探索一观察图15-3实验,回答下列问题(若R甲R乙)1.甲乙两灯什么联？（）2.二者电流什么关系？（）3.哪只灯两端的电压大呢（）4.哪只灯较亮呢？（）5.在相等的时间内,哪灯消耗的电能多(）由此可得：“通过用电器的电流和通电时间相同时，用电器上的电压越___，电功就越___。”大大串联相等甲甲甲实验探索二观察图15-4实验,回答下列问题:(若R甲R乙)1.甲乙两灯什么联？（）2.二者电压什么关系？（）3.哪只灯的电流大呢？（）4.哪只灯亮呢？（）5.在相等的时间内，哪灯消耗的电能多？（）由此可得：“用电器上的电压和通电时间相同时，通过用电器的电流越___，电功就越___。”大大并联相等乙乙乙•结论：在___、___相同的情况下，_______越长，电流做的功越多。电压电流通电时间•③电功与通电时间的关系结论：“某段电路上的电功，跟这段电路两端的_______,电路中的_____及通电的_____成正比”电压电流时间W=UIt1J=1V•A•S计算公式1．电能转化为其他形式的能的过程就是电流做功的过程。有多少电能发生了转化就说电流做了多少功。2．计算电流做的功：W=UItW——焦（J）t——秒（s）I——安（A）U——伏（V）公式：电功电流做功的多少跟电流的大小、电压的高低、通电时间的长短都有关系。当某用电器两端电压为1V，通过用电器的电流为1A时，则该用电器在1s内消耗的电能为1J。焦的感性认识•普通手电筒的小灯泡每秒消耗的电能约1J；•1只40W的白织灯，每秒消耗的电能约40J；•电饭锅正常工作时每秒消耗的电能约为800J电功的其他单位：1千瓦时（度）=3.6×106J1．有一只节能灯接在220V的家庭电路中，通过它的电流为90mA，计算这只灯使用5h消耗多少度电？解析：90mA=0.09AW=UIt=220V×0.09A×5h=0.099kW·h这只节能灯工作5h消耗的电能是0.099kW·h，即0.099度。练一练2．手机、数码相机等常用充电电池作为电源，某手机电池的电压为3.6V，安时容量为750mA·h。它充满电后所储存的电能是_______J。It解析：电池参数有：电压和安时容量(A·h)安时容量=放电电流(A)×放电时间(h)750mA·h=750mA×1hW=UIt=3.6V×0.75A×3600s=9720J9720练一练3．有关电功计算的导出公式W=UItI=URW=I2RtW=U2Rt一电能表表盘上标明1200r/(KW·h),将某用电器单独接在该电能表上.当用电器工作5min后,电能表的转盘转过60r.若用电器额定电压为220V,求通过用电器的电流.例题讲解☞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2：一电能表表盘上表明“1200r/(kW·h)”，将某用电器单独接在该表上.当用电器工作4min后，电能表转盘转过55r.若用电器额定电压为220V，求通过该用电器的电流分析：4min内电能表转盘转过55r，根据电能表的盘转数可求出该用电器消耗的电能W，再由电功的计算公式W=UIt即可求出通过该用电器的电流I.解：4min内电能表转盘转过55r，说明该用电器消耗的电能为：W=55r1200r/(kW·h)=551200kW·h=120055=×3.6×106J1.65×105J关于用电的一组数据：•经计算，天津市所有家庭把家里不用的插座拔下，一天节省待机能耗电量200万度。•1度电的作用：10瓦灯泡连续照明100小时；1匹的空调可开1.5小时；25吋彩电可工作12小时；电动自行车可跑80公里；1000个市民可通话15分钟；40台电脑可工作1小时；16英寸电扇可工作15小时。•一个家庭一天的“待机能耗”可高达4度。四、我国一些水力发电站的发电能力三峡水电站年发电量8.47×1010kW·h二滩水电站年发电量1.7×1010kW·h葛洲坝水电站年发电量1.57×1010kW·h（1）电功是指＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。电流做功实际上是＿＿＿＿＿＿的过程。（２）在国际单位制中电功单位是＿＿（３）电能表(俗称电度表):用来测量＿＿＿的仪表.1kw∙h=＿＿＿＿Ｊ电流做的功电能转化为其他形式能焦耳（Ｊ）3.6x106电功小结二、电能的计量课堂小结电能的应用电能的计量电功的计算