搜索
第十八章电功率第1节电能电功【新课导思】如图所示是供电部门给每户安装的电能表,它是用来记录什么的呢?【目标导学】1.知道电能及其单位和单位的换算。2.知道电能表的用途、读数方法、表上几个参数的意义。3.知道电功的公式,会利用公式进行相关计算。【自主预习】1.电能的来源:各种各样的发电厂和电池把______________转化为电能,如:发电机把_______转化为电能;干电池把_______转化为电能。2.电能的利用:通过用电器把电能转化为其他形式的能。如:电灯把电能转化为_____;电动机把电能转化为_______;电热器把电能转化为_____。不同形式的能机械能化学能光能机械能内能3.电能:(1)单位:______、______________(俗称“度”)。(2)换算关系:1kW·h=__度=________J。4.电能表:(1)用途:计量用电器在一段时间内消耗的_____。(2)消耗的电能计算:电能表计数器上前后两次示数_____。焦(J)千瓦时(kW·h)13.6×106电能之差5.电功:(1)实质:电能转化为其他形式能的过程就是_________的过程。(2)影响电功大小的因素:加在用电器上的_____越高,___________越大,_________越长,电流做功越多。(3)计算公式:______。电流做功电压通过的电流通电时间W=UIt知识点一电能的计量1.认识电能表:观察如图所示的电能表,思考:(1)电能表上计数器的示数单位是__________。(2)各参数表示的意义。①220V:表示_______________________。②10(20)A:表示_______________________。③600revs/(kW·h):表示________________。④50Hz:表示这个电能表在频率为____________电路中使用。参考答案:(1)kW·h(2)①这个电能表应该在220V的电路中使用②这个电能表的标定电流为10A,额定最大电流为20A③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④50Hz的交流2.电能表的读数:电能表计数器上显示着数字,计数器前后两次示数之差就是这段时间内用电的度数(消耗电能的多少)。注意电能表计数器中最后一位数字是小数(十分位)。如:小明同学家的电能表上午8:00时和上午10:00时的示数如图所示,那么小明同学家在上午两个小时内消耗的电能是________。参考答案:0.2kW·h【示范题1】(多选)(2016·娄底中考改编)小明家记录5月初电能表示数为1432.7度,电能表的部分参数及6月初的示数如图所示,下列说法正确的是()A.电能表是测量用电器在某段时间内消耗电能的仪表B.此电能表的读数是15377kW·hC.小明家5月初至6月初消耗的电能是105kW·hD.若电能表转盘在10min内转过250转,则用电器在一段时间内消耗的电能为1kW·h【精讲精析】电能表的用途:测量用电器在某段时间内消耗的电能,A正确。电能表的读数:电能表的读数单位是kW·h,最后一位是小数位,读数为1537.7kW·h,故B错;用电量的计算方法:6月初的示数1537.7kW·h,5月初,小明家中的电能表示数1432.7kW·h,故小明家5月初至6月初消耗的电能是W=1537.7kW·h-1432.7kW·h=105kW·h,故C正确;参数的含义:2500r/(kW·h)表示每消耗1kW·h的电能,电能表的转盘转2500转,电能表的转盘转250转消耗的电能为:W=kW·h=0.1kW·h,故D错误。答案:A、C2502500【微点拨】电能表测用电器消耗电能的两种方法(1)利用电能表上先后两次示数:某段时间电能表上先后两次示数之差,就是被测电路在这段时间内消耗的电能。(2)利用电能表上转盘转动圈数:若电能表上标示N转/kW·h,则电能表上转盘转动n转消耗的电能为:W=×nkW·h=kW·h。1NnN特别提醒:电能表的红色框内的数字为小数。【备选例题】(2014·新疆中考)小雷家电能表上月底的示数为,本月底的示数如图所示,他家本月消耗电能为________kW·h。该电能表的转盘转过1500转时,消耗的电能为______kW·h。【解析】本题考查电能表的相关知识。他家本月消耗的电能为电能表计数器本月底的示数减去上月底的示数,即W=951.6kW·h-881.6kW·h=70kW·h;表盘上“3000r/kW·h”表示每消耗1kW·h的电能,电能表的转盘转过3000转,则转盘转过1500转时消耗的电能为W′==0.5kW·h。答案:700.51500r3000r/kWh【知识拓展】(1)电能表的工作原理:当把电能表接入被测电路时,电流线圈和电压线圈中就有交变电流流过,这两个交变电流分别在它们的铁芯中产生交变的磁通;交变磁通穿过铝盘,在铝盘中感应出涡流;涡流又在磁场中受到力的作用,从而使铝盘得到转矩(主动力矩)而转动。负载消耗的功率越大,通过电流线圈的电流越大,铝盘中感应出的涡流也越大,使铝盘转动的力矩就越大,即转矩的大小跟负载消耗的功率成正比。功率越大,转矩也越大,铝盘转动也就越快。铝盘转动时,又受到永久磁铁产生的制动力矩的作用,制动力矩与主动力矩方向相反;制动力矩的大小与铝盘的转速成正比,铝盘转动得越快,制动力矩也越大。当主动力矩与制动力矩达到暂时平衡时,铝盘将匀速转动。负载所消耗的电能与铝盘的转数成正比。铝盘转动时,带动计数器,把所消耗的电能指示出来。这就是电能表工作的简单过程。(2)电池容量:电池容量是指电池存储电量的大小。电池容量的单位是“mA·h”,中文名称是毫安时(在衡量大容量电池如铅蓄电池时,为了方便起见,一般用“A·h”来表示,中文名是安时,1A·h=1000mA·h)。若电池的额定容量是1300mA·h,即以130mA的电流给电池放电,那么该电池可以持续工作10小时(=10h);如果放电电流为1300mA,那供电时间就只有1小时左右(实际工作时间因电池的实际容量的个别差异而有一些差别)。这是理想状态下的分析,数码设备实际工作时的电流不可能始终恒定在某一数值(以数码相机为例,工作电流会因为LCD显示屏、闪光灯等部件的开启或关闭而发生较大的变化),因而电池能对某个设备1300mAh130mA的供电时间只能是个大约值,而这个值也只有通过实际操作经验来估计。知识点二电功的计算1.基本公式及推导公式:2.使用注意事项:(1)W=UIt:适用于任何电路中电功的计算。(2)W=和W=I2Rt:只适用于纯电阻电路(电能只转化为内能的电路)。3.串联电路,使用W=I2Rt;并联电路,使用W=。2UtR2UtR4.利用公式计算时的对应性:(1)同时性:对应同一段时间的电流和电压(或电阻)。(2)同体性:对应同一段导体上的电流和电压。【示范题2】(2015·安徽中考)当天空中空气的湿度很大,两块云之间的电压很高时,原先不导电的空气就会变成导体,强大的电流可在瞬间通过天空,形成闪电。某次闪电的放电电流约1×104A,电压约1.8×108V,放电时间约0.01s,则这次闪电释放的电能约________J,合________kW·h。【精讲精析】(1)电能的计算:利用公式W=UIt计算释放的电能,释放的电能为W=UIt=1.8×108V×1×104A×0.01s=1.8×1010J。(2)单位的换算:1kW·h=3.6×106J。1.8×1010J=kW·h=5000kW·h。答案:1.8×101050001061.8103.610【知识拓展】纯电阻电路和非纯电阻电路的区分(1)纯电阻电路:满足欧姆定律,电流做功,把电能转化为电热或内能,如电炉、电饭煲、电灯等。(2)非纯电阻电路:不满足欧姆定律,电流做功,电能并没有完全转化为电热,还有一部分转化为其他形式的能。例如,常见的电风扇、电动机有一部分转化为机械能。