内容正文:
第十八章 电功率
第1节 电能 电功
学习目标
1.了解电能和我们生活的关系,知道电能的单位。
2.会读家用电能表,会通过电能表计算家庭电费,有节约用电的意识。
3.从能的转化角度认识电能,能结合生活实例思路点拨电能转化是通过电流做功实现的。
4.通过实例理解电流做功的多少跟电流大小、电压高低和通电时间有关,能利用电功公式进行相关计算。
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预习导学
一、电能:
1.来源:电源(其他形式的能→电能)
(1)干电池、蓄电池、锂电池:化学能→电能; (2)水力发电站:机械能→电能;
(3)太阳能发电:光能(太阳能)→电能; (4)核电站:核能→电能;
2.应用:用电器(电能→其他形式的能)
(1)灯泡:电能→内嫩、光能; (2)电风扇:电能→机械能;
(3)电烤箱、开水壶、电磁炉、电饭锅:电能→内能; (4)电视机:电能→光能、声能;
3.符号:W
4.单位:
(1)国际单位:焦耳,简称焦(J);
(2)常用单位:千瓦时(kW·h),也叫“度”;
(3)换算关系:1度=1kW·h=1000W×3600s=3.6×106J
5.电能的测量:
(1)仪表:电能表(测量用户消耗的电能多少的仪表)
(2)参数:电能表上“220V”、“10(40)A”、“480R/kwh”等字样:
①表示电能接在220V的电压下使用;
②电能表的标定电流是10A;(长时间正常工作的电流)
③短时间允许通过的最大电流为40A;
④每消耗一度电电能表转盘转480转。
说明:超过40A也并不一定就是要损坏,只是已不安全,并有可能不能准确的计量,当然长期超过40A的确会做电表容易损坏。
6.电能表的读数:
(1)测量较大电功时用刻度盘读数。
①标有红色标记的数字表示小数点后一位。
②前后两次读数之差,就是这段时间内用电的度数。
如:电能表月初读数: 月底读数:
这个月用电 19.6 度,合 7.056×107 J。
(2)较小电功时,用表盘转数读数。
如:某用电器单独工作电能表(3000R/kwh)在10分钟内转36转则10分钟内电器消耗的电能是 4.32×104
J。
二、电功:
1.概念:电流通过某段电路所做的功叫电功;
2.实质:电流做功的过程,实际就是电能转化为其他形式的能(消耗电能)的过程;
电流做多少功,就有多少电能转化为其他形式的能,就消耗了多少电能。
3.电流做功的形式:电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。
(1)电池充电把 电能 转化为 化学能 ,放电时把 化学能 转化为 电能 ;
(2)电动机把 电能 转化为 机械能 ;
(3)灯泡把 电能 转化为 光能 和 内能 。
4.规定:电流在某段电路上所做的功,等于这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间的乘积。
5.符号:W;
6.公式:W=UIt(适用于所有电路);。
7.单位:
(1)电功W:焦耳(J);1J=1V·A·s
(2)公式中物理量的单位:U(电压:伏特V),I(电流:安倍A),t(时间:秒s)
8.公式变形:
(1)W=I2Rt;(常用于串联电路)
(2);(常用于并联电路)
9.串联电路的电功:
(1);
(2)W=W1+W2+…+Wn
10.并联电路的电功:
(1);
(2)W=W1+W2+…+Wn无论用电器串联或并联,计算在一定时间所做的总功:W=W1+W2+…+Wn
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探究提升
知识点一:电能和电功
【探究重点】
1. 电流做功的实质:电流做功过程,实际就是电能转化为其他形式的能量(消耗电能)的过程;电流做多少功,就有多少电能转化为其他形式的能,也就消耗了多少电能。
2. 电流做功的形式:电流通过各种用电器,可以使其运动、发热、发光等,这些都是电流做功的表现。
3.影响电流做功多少的因素:电流所做的功,等于这段电路两端的电压,电路中的电流和通电时间的乘积。
4.电功公式:(适用于所有电路)。
【例题精讲】.(2023•徐州)灯泡中有电流时,灯泡发光。关于这个过程中的能量转化,下列说法正确的是( )
A.灯泡消耗的电能全部转化成了光能
B.因为消耗电能,流过灯泡后的电流变小了
C.电流做了多少功,电路中就消耗了多少电能
D.光能最终消失了,没有转化成其他形式的能量
【巩固训练】(2023•滨州)如图所示,电源电压恒定不变,定值电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关,电流表A的示数为0.5A,A1的示数为0.3A,则电源电压为 V,定值电阻R2在1min内消耗的电能为 J。
知识点二:电能表
【探究重点】
1.电能表铭牌的意义:“220V”—表示电能表