内容正文:
第一节 电流做功
第十六章 电流做功与电功率
观察与思考
人们的生活越来越离不开电了。
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 。
认知与了解
电流通过电灯时,灯丝灼热发光,电能转化为内能和光能。
观察与思考
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。
观察与思考
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。
观察与思考
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。
电流做功与哪些因素有关呢?
观察与思考
电功
一
科学家通过大量研究发现:电流做功与电压、电流和通电时间有关。
1.电功的公式
W=U I t
电功(焦)
电压(伏)
电流(安)
通电时间(秒)
2.电功的单位:焦耳(焦)J,千瓦时(kW·h)
3.电流做了多少功,也就消耗了多少电能。
归纳与小结
1kw·h=3.6×106J
例题:一把电烙铁接在220V的电路中,通过它的电流是350mA,问通电30min消耗了多少电能?
分析:只需求出在30min内的电功,就可以知道所消耗的电能。
观察与思考
解:由电功的公式得
W=UIt
=220V× 0.35A× 1800s
=1.386×105J。
答:通电30min,电烙铁消耗了1.386×105J的电能。
已知:U=220V, I=350mA=0.35A, t=1800s.
求:W=?
交流与讨论
用来测量用电器消耗电能的仪表。
电能表
二
观察与思考
猜猜看,下面电能表的表头数据是什么意思?
3200r/kW∙h
220V
5(20)A
kW·h
观察与思考
50Hz
220V ——电能表工作电压为220V。
5(20)A ——电能表通过5A左右电流时,测量最准确;在保证电能表测量准确的情况下,电能表允许通过的最大电流为20A。
50Hz——电能表在50 Hz的电路中使用。
3200r/kW·h——每消耗1 kW·h的电能,电能表转盘转过3200转。
归纳与小结
电子式单相电能表重要参数imp/kW·h: 表示用电1kW·h指示灯闪烁的次数,如6400imp/kW·h。
IC卡电能表
观察与思考
本月用电量=月末的数字-月初的数字
561.6kW·h-478.2kW·h=83.4kW·h
电能表读数:
观察与思考
478.2 kW∙h
561.6 kW∙h
电功的感性认识
普通手电筒的小灯泡每秒消耗的电能约为1 J。
1只40W的白织灯,每秒消耗的电能约为40 J。
电力机车行驶1min,消耗的电能约为 3×108 J。
观察与思考
小明家2022年1月底与2月底电能表的示数如图所示,请计算:小明家2月份消耗多少电能?若1kW·h电费为0.6元,应付多少电费?
W=W2-W1=3394.5kW·h-3287.5kW·h=107kW·h。
需要付的电费:0.60元×107kW·h=64.2元。
观察与思考
1.小明家的电能表本月末的示数是3760,上月末的示数是3646,这个月他家用去多少电能?如果电费为0.45元/度,这个月他家应交多少电费?
解:W=W1-W2=3760度-3646度=114度
114度×0.45元/度=51.3元
答:这个月他家应交51.3元电费。
2.一电能表表盘上标明“1200 r /kW·h”,将某用电器单独接在该表上。当用电器工作4min后,电能表转盘转过55r。若用电器额定电压是220V,求通过该用电器的电流。
解:W =
答:通过该用电器的电流为3.125A。
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