内容正文:
(浙教版)九年级
上
第2章 能量转化与能量守恒
第3节 电路中的电能
第1课时 电能与电功、电器的电功率
一、情境导入——一度之惑,账单寻源
电能是现代生活和生产中最常用的一种能量。生活中每户家庭都要向电力公司缴纳电费,用以支付消耗的电能。那么,电费是怎样计量的?电力公司怎样量度所消耗的电能?用电器的电功率又是什么意思?
电视机
电能→______
抽油烟机
电能→ ______
应急灯充电
电能→ _____
电暖器
电能→ ______
图2.3—1 家用电器中的能的转化
二、建构概念——从能量的转化到电功
电能的利用无处不在。照明的电灯、冷藏食物的电冰箱、烧饭的电饭锅、工作中的电脑等,它们都在使用电能。
图2.3-1中,电能分别转化为什么形式的能?
光能、声能和热能
机械能和热能
化学能
热能
(1)容易传输;
(2)很容易转化为人们所需要的各种能;
(3)控制和调节非常方便;
(4)电能清洁无污染。
电能被人们广泛利用,它具有什么优点?
电能不但容易传输,而且很容易转化为人们所需要的各种能,因此电能被人们广泛利用。
电能→声能
下列用电器工作时的能量如何转化?
电能→机械能
电能→热能
电饭锅
电风扇
收音机
电流通过用电器的能量转化
电能→光能
LED灯
电能转化为其它形式能
电流做功
电流做功的实质:
电能转化为其他形式能量的过程。
电流所做的功叫做电功;
用W表示电功。
电能转化为其它形式能的多少用电功来度量。
电流做了多少功
就有多少电能转化成其他形式的能
用电器就消耗了多少电能
电流通过通过用电器时,电能发生转化,电流会对用电器做功。
在日常生活中,更通常的说法是消耗了多少电能。
有多少电能发生了转化,就说电流做了多少功,即电功是多少。
电功多少 = 电能转化多少 = 其他形式的能多少 = 消耗电能多少
二、建构概念——从能量的转化到电功
电能、电功的单位与机械能的单位一样,也是焦耳。
电能的其它单位:
1 度=1 kW·h
千瓦时(kW·h)= 千瓦(kW)×小时(h)
千瓦是功率 P 的单位
小时是时间 t 的单位
W = P ×t
千瓦时(kW·h),俗“度”。
千瓦时和焦耳都是电功的单位,它们之间怎么换算?
= 1×103 W×3 600 s
= 3.6×106 J
千瓦时与焦耳的换算:
1千瓦时的意义:
功率为1千瓦的电器,工作1小时电流所做的功为1千瓦时(度)。
5千瓦时=__________焦耳
1.6×107
5.4×106焦耳=__________千瓦时
1.5
三、探究实践——电能表的读数与计算
如何测量电能的大小呢?
用户在一段时间里消耗的电能的多少,可以用电能表来计量。电能表也叫电度表。
表盘参数解读
10(20)A:标定电流10A,最大电流20A。
电能表工作的电流不能超过额定最大电流。
kWh:电能表上的数字以千瓦时为单位来显示所消耗的电能。
1600r/kWh:接在该电能表上的用电器,每消耗1度电,转盘转1600圈。
220V:适用于220V家庭电路
用电时,电能表的铝质转盘转动起来,计数器就将电路中消耗的电能记录下来。某段时间电能表上先后两次读数之差,就是这段时间电路消耗的电能。
某家庭8月底、9月底电能表上显示的数字如图2.3-3所示,这个家庭在9月份用了多少电能?
8月底
9月底
图2.3-3电能表的示数
9月份消耗的电能
= 895.9kW•h-731.6kW•h = 164.3kW•h
表盘最后一位为小数位;消耗电能 = 月末示数 − 月初示数
目前,供电单位多采用智能电能表来计算用户的用电量。智能电能表可以通过无线网络将电能表示数传输到供电单位的中央计算机,从而实现远程监控和管理。
电能是工农业生产的重要资源,每个人都应有节约电能的意识。节约用电,要从身边做起。
图2.3—4 1度电的作用
四、情感升华——一度千钧,节约有责
【拓展知识】峰谷电(分时用电)
1.概念定义:峰谷电是电网推行的分时电价计费模式,将全天24小时划分为用电高峰、低谷两个核心时段,执行不同电价,是生活中节能用电、电费计算的重要应用。
2.常用时段划分
- 高峰时段(峰段):8:00~21:00,用电负荷大,电价偏高
- 低谷时段(谷段):21:00~次日8:00,用电负荷小,电价优惠偏低
3.计费核心规则
总电费= 峰段用电量 × 峰段电价 + 谷段用电量 × 谷段电价
普通电表统一单价计费,峰谷电表可分别记录峰、谷时段用电量,分段计费。
4.推行意义
对电网:引导用户错峰用电,平衡电网负荷,减少电力资源浪费;
对家庭:合理将烧水、充电、洗衣等大功率用电操作安排在低谷时段,可节约电费,践行绿色节能理念。
四、情感升华——一度千钧,节约有责
例1、
如图是家用单相电能表的简易图,以下关于电能表的作用及各参数的解释合理的是( )
A.① B.② C.③ D.④
典例精析
D
例2、
元旦三天假期,小柯一家外出旅游,
出门前和回家后两次查看电能表示数(如
图所示)。发现耗电量较大,检查后发
现除电冰箱在正常工作外,还有一个电器忘记关闭。则下列说法正确的是( )
A.电能表测量的是电路中电功率的大小
B.电能表允许通过的最小电流为10A
C.除了电冰箱在正常工作,忘记关闭的电器可能是空调
D.小柯家在元旦三天假期内消耗的电能为820kW.h
典例精析
C
例3、
如图所示分别是某同学家上月初和上月末的电能表的表盘,表盘上"1600 imp/(kW﹡h)”表示每消耗1kW•h的电能,指示灯闪烁1600次。下列选项中正确的是( )
A. 若指示灯闪烁越快,电能表所在电路消耗的电能越多
B. 该同学家上月消耗的电能为911kW•h
C. 该电路允许通过的最小电流为10A
D. 电能表上指示灯闪烁320次,表示家庭电路消耗电能0.2kW•h
典例精析
D
例4、
我市鼓励家庭使用峰谷电,
具体收费方案如表所示。小舟
家使用的电子式电能表的铭牌
上标有1200imp/kW·h,即每消
耗IkW·h电能,指示灯闪烁1200次。
(1)小舟使用电热水器将50千克的水温度升高20°C,此过程中水至少吸收的热量为 焦;
(2)小舟家调整用电时段,每天将原本峰电时段的2kW·h用电调整到谷电时段,每月(以30天计)可省 元;
(3)小舟观察电能表在5分钟内闪烁200次,这段时间内小科家消耗的电能是 焦。
典例精析
4.2×106
16.8
6×105
第3节 电路中的电能(第1课时)
电能与电功
单位:焦,千瓦时1kW·h =3.6× 106J
功是能量转化的量度
电能转化为其它形式能
电功
消耗电能
电能表测量
某段时间电能表上先后两次读数之差
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