内容正文:
18.1电能 电功
1.电能
(1)各种用电器把电能转化为 其他形式的 能,如电动机工作时,主要将电能转化为 机械能 ,电烙铁工作时,将电能转化为 内能 .
(2) 千瓦时 是电能在工业、农业和日常生活中的常用单位,符号是 kW·h .
1 kW·h= 3.6×106 J.
其他形式的
机械能
内
能
千瓦时
kW·h
3.6×106
知识梳理
2.电能表
(1)作用:计量用电器在一段时间内消耗的 电能 .
(2)电能表参数的物理意义
①“220 V”:表示这个电能表应该接在 220 V的电路中使用.
②“10(20) A”:表示这个电能表的 标定 电流为10 A, 额定最大 电流为20
A.
③“600 revs/(kW·h)”:表示 接在这个电能表上的用电器,每消耗1 kW·h的电能,电能表上的转盘转过600转 .
电能
220
标定
额定最
大
接在这个电能表上的用电器,每消耗
1 kW·h的电能,电能表上的转盘转过600转
(3)电能表的计量
①用某段时间末表盘上的示数减去这段时间初表盘上的示数,即可得到这段时间消耗的电能,计算时注意电能表示数的最后一位为小数位.
②根据电能表转盘转过的转数n计算消耗的电能,若电能表表盘上标有N r/( kW·h),则转盘转过n转消耗的电能为 kW·h.
3.电功
(1)电流做功的过程,实际上就是电能转化为 其他形式的能 的过程.有多少电能转化为 其他形式的能 ,我们就说电流做了多少功.
(2)电功的计算公式为 W=UIt ,单位是 焦耳 ,符号为 J .
其他形式的能
其他形式的能
W=UIt
焦耳
J
电能与其他能之间的转化
例1 写出下列电能的来源中能量的转化.
发电机发电: 机械能转化为电能 ; 太阳能电池板发电: 太阳能转化为电能 ;
干电池供电: 化学能转化为电能 ; 风力发电: 风能(机械能)转化为电能 ;
火力发电(垃圾发电): 化学能 → 内能 → 机械能 → 电能 .
机械能转化为电能
太
阳能转化为电能
化学能转化为电能
风能(机械能)
转化为电能
化学能
内能
机械能
电
能
知识点突破
►练习电能主要转化为内能的电器: 电热器、电饭锅、电炉、白炽灯 ;
电能主要转化为机械能的电器: 洗衣机、电风扇、电动玩具 ;
电能主要转化为化学能的过程: 给手机电池充电、电解水 .
电热器、电饭锅、电炉、白炽
灯
洗衣机、电风扇、电动玩具
给手机电池充电、电解水
电能表及其计量
例2 小明家的电能表5月初的示数如图甲所示,6月初的示数如图乙所示,请回答下面问题.
(1)6月初小明家电能表的读数为 650.3 kW·h ,小明家5月消耗的电能为 120 kW·h .若电价为0.5元/度,则小明家5月应缴电费 60 元.
650.3 kW·h
120 kW·h
60
(2)“3 000 r/( kW·h)”表示接在这个电能表上的用电器,每消耗 1 kW·h 的电能,电能表上的转盘转过 3 000 转,如果表盘转1圈,表示接在这个电能表上的用电器消耗电能为 kW·h,合 1 200 J.
1
kW·h
3 000
1 200
(3)将某用电器单独接在该电能表上正常工作3 min,电能表的转盘转了300转,则该用电器在上述时间内消耗的电能为 0.1 kW·h,合 3.6×105 J.
0.1
3.6×105
电功与电能的相关计算
例3 某手机锂电池上面标明电压为3.7 V,容量为4 000 mA·h,则它充满电后存储的电能为 53 280 J;若该手机的待机电流为20 mA,则该手机最长待机时间为 200 h.
53 280
200
例4 在如图所示的电路中,电阻R2=20 Ω.S闭合后,电流表A1、A2的示数分别为0.2 A和0.5 A.求:
(1)1 min内电流通过R1、R2所做的电功W1、W2;
解:(1)R1与R2并联,电流表A1测的是通过电阻R1的电流,电流表A2测的是干路总电流,则通过电阻R2的电流
I2=I总-I1=0.5 A-0.2 A=0.3 A
电源电压U=U1=U2=I2R2=0.3 A×20 Ω=6 V
所以1 min内电流通过R1所做的功
W1=U1I1t=6 V×0.2 A×60 s=72 J
1 min内电流通过R2所做的功W2=U2I2t=6 V×0.3 A×60 s=108 J
答:(