内容正文:
第1节 电能与电功
新课引入
我们日常生活中所使用的电能都是从哪里来?这些电又用来干什么了?
夜幕降临,城市灯火辉煌
1.知道电能,理解电功,知道电功的单位
2.认识电能表,会读电能表的示数
学习目标
探究一 电能与电功
新知学习
电能的来源:
风力发电
火力发电
核能发电
太阳能发电
各种电池
各种各样的发电厂和电池,把不同形式的能转化为电能,供人们使用
你能说出下列事例的能量转化吗?
内能
光能
电能
光能
蜡烛照明
灯光明亮
电能的利用:
化学能
内能
电能
内能
烤火取暖
电暖器取暖
生物能
机械能
电能
机械能
人爬楼梯
人坐电梯
生物能
机械能
电能
化学能
人工铸造
电镀器皿
人工铸造
电能转化为其他形式能的本质是什么?
?
问题与思考
问题与思考
电阻丝发热
电流做功
电动机转动电流做功
电阻丝发热
电流做功
电解反应
电流做功
1.物理学中,当电能转化为其他形式的能时,我们就说电流做了功称为电功,用W表示.
2.电能转化为其他形式的能的多少,可以用电功的大小来量度.
3.电功的单位:
国际单位:焦耳(J)
生活中的单位:度,千瓦时(kW·h)
换算关系:1度=1kW·h= 103 W·3.6×103 s = 3.6×106J
1kW·h的电能可以做些什么呢?
以教室里面25W的白炽灯为例,如果使用40h就会耗费1kW·h的电能,所以大家放学离开教室的时候就要及时关闭电灯.
思考
若40W的电风扇消耗1kW·h的电能,你知道其含义吗?
除此之外,1kW·h的电能还可以做这些事情:
采掘原煤约100 kg
电炉炼钢约1.6 kg
电车行驶约0.85 km
灌溉农田约330 m2
电脑工作约5 h
洗衣机工作约2.7 h
(1)一个手电筒和一台21吋彩电工作时电流差不多,工作相同的时间,哪个消耗的电能多?电流通过哪个用电器做的功多?
彩电;说明电流做功的多少与电压大小有关.
(2)家庭中,一盏电灯和一台空调工作相同的时间,电流通过哪个用电器做的功多?
空调;说明电流做功的多少与电流大小有关.
(3)为什么我们提倡人走灯灭,夏季把空调的设定温度调高一些?
说明电流做功的多少与通电时间有关.
想想议议
电流做功多少与哪些因素有关呢?
1.依据上述三个问题,推测电流做功与哪些因素有关呢?
电压、电流和通电时间
2.怎么判断电流做功的多少?
用电器工作的过程中,电能转化为其他形式的能越多,电流做功就越多
3.哪一种能是我们既熟悉又容易量度它的大小的呢?
机械能
用电流通过电动机提升重物的高低来反映电流做功的多少
物理研究方法——转化法
4.怎样比较重力势能变化的大小?
用弹簧测力计测量物体的重力G,用刻度尺测量重物提升的高度h,
用W=Fs=Gh计算
控制电压、电流相同,改变通电时间,通过重物升高的高度判断电流做功与通电时间的关系
实 验 1
控制电压、电流相同,改变通电时间,通过重物升高的高度判断电流做功与通电时间的关系
实 验 1
实验结论:电路中电流、电压一定时,通电时间越长,钩码升高得越高,表明电流做功越多.
控制通电时间相同,改变电压、电流,通过重物升高的高度判断电流做功与电压、电流的关系
实 验 2
控制通电时间相同,改变电压、电流,通过重物升高的高度判断电流做功与电压、电流的关系
实 验 2
实验结论:通电时间一定时,电压、电流越大,钩码升高得越高,表明电流做功越多.
电流所做的功跟电压、电流以及通电时间有关.
① 电流所做的功跟电压、电流成正比.
② 电流所做的功和通电时间成正比.
实验结论和分析 :
温馨提示
(1) 电能是状态量,反映了能够做功的本领.
电能和电功的区别:
(2) 电功是过程量,反映了电能转化或者消耗电能的多少.
中国民用航空局规定,旅客乘机携带的充电宝规格不得超过 160W·h,这里的“160W·h”合_______度,合__________J。
0.16
解析:1度=1kW·h=1000W·h,则
160W·h=0.16kW·h=0.16度
=0.16×3.6×106J=5.76×105J
5.76×105
针对训练
探究二 用电能表测量电功
你知道家里一个月要交多少电费吗?供电部门收费之前根据什么来确定用户所用的电量的?
电费收费单
上方的数字以千瓦时(kW·h)为单位显示消耗的电能
注意:最后一位是小数位,通常以虚线框框出
该表基本电流为10 A,短时间内通过的电流允许大些,额定最大电流为20A
用电器每消耗1kW·h的电能,电能表上的转盘转过1250圈
该表应在220 V, 50 Hz