学习任务6 电能和电动率的分析（课件）-《汽车电工电子基础》同步精品课堂（高教版）

《汽车电工电子基础》 高教版 同步精品课程——中职专业课 学习任务6 电能和电功率的分析 1 知识目标 1. 能叙述电功率概念。 2. 能叙述电功率、电流和电压之间的相互关系。 3.能计算电功率。 4.能识读用电设备的额定功率、额定电压和额定电流。 5.能计算用电设备用电量和电费。 教学目标 加工工表明 导入情景 任务引入 电流通过汽车大灯时电能会转变成光能,电流通过汽车雨刮电机时电能转变成机械能使雨刮摆动。电流在通过负载时,将电能转变成其他能量(如光能、热能、机械能等)是电流做功的表现,那么日常生活中通常用什么样的物理量来表明负载转变电能的多少和转变的快慢程度? 01 新知学习 任务准备 一、电能 电流做功时,电能可转化为热能、光能或机械能等。例如,给鼓风电动机加上电压,电动机开始转动,这表示电流做功,电能转化为机械能,如图6-1所示。 02 新知学习 在电场力的作用下,电荷的定向移动形成的电流所做的电功称为该段电路所消耗的电能。某段电路(或某元件)消耗的电能与这段电路两端电压、电路电流和通电时间成正比。用公式表示为 W=UIt 式中,W—电能,J; U —电路两端电压,V; I —电路中电流,A; t —通电时间，S 在日常生活中,电能常用另一个单位kW·h(千瓦时),俗称“度”,1度电=1kW·h=3.6x106J。 02 新知学习 二、电功率 1.单位时间内用电负载消耗的能量(或做功)称为电功率(用符号P表示,单位:W(瓦))。 如果电路是纯电阻电路,电能完全转化为电路的热力学能，电功率的公式可写成: 电功率常用的单位还有kW(千瓦)、mW(毫瓦)等,它们之间的关系为 1kW=103W=106mW 2.额定功率和实际功率 额定功率:用电器在额定电压下工作的功率。是用电器正常工作时的最大功率。 实际功率:用电器在实际电压下工作的功率。 02 新知学习 通常用电设备外包装或铭牌上都标有其使用时的工作条件,其中包括额定电压和额定功率。例如,某白炽灯上标有“PZ220-60”的字样,表明该灯的工作电压为220V,额定功率(在220V电压下)为60 W(普通(P),照明(Z))。 用于汽车的灯也都标明了电功率和电压,如图6-2所示,照明灯泡标有12V、23W,表示该灯泡在12V电压作用下,消耗的功率为23W。 3.电功率可以用功率表进行测量 例6.1 一只100W电灯,每天照明4小时,则每月(30日计)用多少度电? W=UIt=100×10-3×4×30 kW·h=12kW·h=12度 02 新知学习 例6.2 一个2kW的热水器,每日使用2小时,若每度电费为1元,每月(按30日计)需要缴多少电费? W=UIt =2×2×30 kW・h=120kW・h=120度 120度×1元/度=120元 本任务需要准备的实训设备及数量见表6-1 02 新知学习 任务实施 1.将灯L1、L2、L3的额定功率填入表6-2。 2.按图6-3所示连接电路,然后合上开关。 02 新知学习 3.分别测量灯L1、L2、L3的端电压UL1、UL2、UL3和通过灯L1、L2、L3的电流I1、I2、I3,并观察灯的变化,将测量和观察结果填人表6-2。 4.根据表6-2测量结果,计算: PL1=UL1I1= PL2=UL2I2= PL3=UL3I3= 02 新知学习 5.比较灯的额定功率与计算结果,讨论:“灯的额定功率”、电压和电流之间的关系。 结论:电压、电流和电功率之间的关系可用下面的公式来表示。 P=UI 例6.3 如图6-4所示,用万用表测得灯的电压为12V,流过的电流为1A,则灯消耗的电功率P=UI=12×1 W=12 W 02 新知学习 6.分析“灯的额定功率”、流经负载的电流与亮度的关系。 结论:“灯的额定功率”越大,流过灯的电流越大,灯越亮。 7.如图6-5所示,求出下面电路负载(灯泡、电扇)的电功率P。 02 新知学习 8.求出L1(12 V/10 W)、L2(12 V/5 W)、L3(12 V/2 W)在工作状态时的电阻值,并将计算结果填入表6-3。 9.用万用表测量常温下的L1、L2、L3的电阻值,并将测量结果填入表6-3。 用公式求出的电阻值是在有电流流过且灯是亮的条件下求出的,用万用表测量得出的电阻值是在灯不亮的条件下测得的。 02 新知学习 10.图6-6所示为串联电路,计算串联的两个电阻各自消耗的电功率: 11.图6-7所示为并联电路,计算并联的两个电阻各自消耗的电功率: 02 新知学习 知识拓展 焦耳定律 1.电流的热效应 一切导体通电时都会发热,这就是电流的热效应。 2.焦耳定律 电流通过导体时产生的热量 Q等于电流I的二次方、导体的电阻