内容正文:
第十四章 电流做功与电功率
第一节 电流做功
新课导入
想一想:
电流 能做功吗?
水流能做功吗?
学习目标
1.知道电流做功的过程就是消耗电能的过程,了解不同用电器能量的转化。
2.知道电能的计算公式及单位,会计算电功的大小。
3.认识电能表的各项参数,会用电能表测某段时间内电路消耗的电能,会通过电能表计算电费。
一、电能与电功
课堂探究
电能的利用
电灯
电风扇
电脑
电热器
转化为
转化为
转化为
转化为
光能和内能
机械能
内能
光能和声能
电能
电流通过电灯时,灯丝灼热发光,电能转化为内能和光能。
电吹风利用电流做功,把电能转化为机械能和内能。
洗衣机利用电能,把衣物洗净,电能转化为机械能。
电热水瓶,利用电能把水烧开,电能转化为内能。
1.以上用电器工作时,能是怎样转化的?
答:把电能转化为其他形式的能。
2.做功的实质是什么?
答:做功的实质是实现能的转化(能的转化是靠做功来实现的),能转化的过程就是做功。
1.电功:电流所做的功。
表示: W
实质:电流做功的过程实际上就是电能转化为其他形式能的过程,电流做了多少功就有多少电能转化为其他形式的能。也就是消耗了多少电能就获得了多少其他形式的能。
电功
2.电功的公式
W=U I t
电功(焦)
电压(伏)
电流(安)
通电时间(秒)
3.电功的单位:焦耳(焦)J,千瓦时(kW·h)
电流做了多少功,也就消耗了多少电能。
1 kW·h=3.6×106 J
电功
实验探究:电流做功与哪些因素有关
实验原理:根据电流的热效应,即电流做功使电能转化为物体的内能,当物体的内能增加时,温度会升高,我们通过温度计示数变化的大小,可以判断电流做功的多少。
猜想与假设:
电流大小
电压大小
通电时间
例 题
电功
实验探究:电流做功与哪些因素有关
实验电路图:
电功
实验探究:电流做功与哪些因素有关
实验实物图:
电功
实验探究:电流做功与哪些因素有关
实验现象:通电时间相同,电流相等时,电压高的那个烧瓶中煤油的温度上升得高;通电时间相同,电压相等时,电流大的那个烧瓶中煤油的温度上升得高。
实验结论:当电流相等,通电时间相同时,电压越高,电流做功越多;当电压相等,通电时间相同时,电流越大,电流做功越多;当电流、电压都相同时,通电时间越长,电流做功越多。
电功
实验探究:电流做功与哪些因素有关
精确实验表明:
电流所作的功跟电压、电流和通电时间成正比。电功等于电压、电流和通电时间的乘积。
公式表示:
W:电功—单位用 J (焦耳)
U: 电压—单位用 V (伏特)
I: 电流—单位用 A(安培)
t: 时间—单位用 S (秒)
电功的单位:焦耳(焦)J,千瓦时(kW·h)
1kw·h=3.6×106J
电功
电功的计算:
应用电功公式计算注意以下两点:
①W、U、I、t必须是对应同一导体上的四个物理量。如电流通过某灯做的功等于该灯两端的电压、通过该灯的电流和通电时间的乘积。
②W、U、I、t的单位必须分别是J、V、A、s,若有一个单位不符合以上要求,不经换算代入公式计算就会出现错误。
电功的计算
不同电路中电功的计算
电功的计算公式有:W=UIt、W=I2Rt、W=U2t/R,其中W=UIt是电功的基本公式,对任何电路都适用,W=I2Rt,W=U2t/R只适用于纯电阻电路,即消耗的电能全部转化为内能。
电能的转化形式
在不同的用电器中,电能的转化会有不同,如电热器类是将电能全部转化为内能;而电动机是将电能大部分转化为机械能,只有小部分转化为内能。
例 题
1、一电熨斗的电热丝的阻值为85Ω。接在电压是220V的家庭电路中。求:
(1)通过该熨斗电热丝的电流是多大?
(2)工作90 min,该电熨斗消耗的电能为多少?
解:
(1)
(2)
答:(1)通过该熨斗电热丝的电流约为2.59 A,(2)工作90 min,该电熨斗消耗的电能约为3.08×106J。
例 题
2、阻值为4 Ω的小灯泡与一个阻值为2 Ω的定值电阻串联在6 V的电源上,则通电1 min后,电流通过小灯泡所做的功为( )
A.240 J B.360 J C.480 J D.720 J
A
二、电能表
一度电的作用
15台笔记本电脑工作1小时
1000人通话15分钟
课堂探究
平阳寺供电公司低压客户电费通知单
抄表时间: 2009 年 9 月30 日 电费号: 00200003051252
台区号 B888 序号 88 表号 12345678 倍率 1
户名 王浩 客户类型 居民储蓄
地址 平阳路小区#—X—XX
上月表底 456 本月表底 786 抄表员号 56
本月