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电能和电功

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我们前面分析了电路、电路、电压与电阻,并通过欧姆定律建立了电流、电压与电阻的计算公式。接下来我们一起研究电能和电功。

王尚老师录制了11段教学视频,供同学们免费学习

电功电能视频

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电能和电功

生活中电能的利用无处不在。电动机把电能转化为光能,为我们照明;热水器把电能转化为内能,供我们洗澡;电风扇把电能转化为机械能,为我们送风;现代化的每个家庭,都离不开电能的使用。

电能概念引入

各种各样的发电厂,如火力、水力、风力发电厂,以及各种各样的电池,它们把不同形式的能转化为电能,供人们使用。电能是一种便于传输和利用的能量。
火力发电:化学能→内能→机械能→电能
水力发电:机械能(重力势能→动能)→电能
风力发电:动能→电能

电能的广泛应用

生活中电能的利用无处不在。电灯把电能转化为光能,为我们照明;电动机把电能转化为机械能,使得电风扇旋转、电力机车飞驰;

电热器把电能转化为内能,可以烧水、使电热孵化器中的小鸡破壳而出;

电视机、电脑依靠电能工作,把各种信息加工后传达给我们;人造卫星展开太阳能电池板,把太阳能转化为电能提供给卫星上的用电器每个家庭都用电。

电能

与动能、重力势能类似,电能也是一种能量,能够对外做。同时,其他的能量也能够转化为电能。

发电机或电池等电源,将其他形式的能量转化为电能,而小灯泡、电阻等用电器将电能转化为其他形式的能。

日常生活中常用的电能单位是千瓦时(kW·h),是电功率为1kW的用电器使用1h所消耗的电能。

千瓦时虽然是应用较多的电能单位,并不是国际能量单位。千瓦时(kW·h)与能量国际单位制焦耳(J)之间满足:

1kW·h=3.6×106J;

电能的计量

消耗了多少电能可以用电能表(也叫电度表)来计量。电能表的计数器上前后两次的读数之差,为该时间段内用去的电能。

如图所示,的为一种电能表。用电时,中间的铝质圆盘转动,圆盘上方的数字以千瓦时为单位来显示已经用去的电能。“220V”表示这个电能表应该在220V的电路中使用。2000r/(kW·h)表示接在这个电能表上的用电器,每消耗1kW·h的电能,电能表上的转盘转过2000转。

电能表的读取

电能表上显示的数字是表从开始记数到读数为止用去的电能。为了计量一段时间内消耗的电能,必须记录这段时间起始和结束时电能表上计数器的示数。前后两次示数之差,就是这段时间内用电的度数。

例如,家中电能表在月初的示数是1387.5kW·h,月底的示数是1469.5kW·h,这个月家里用电就是82.0kW·h。

目前的IC卡式电能表

目前常用的电能表是IC卡式的

用户将IC卡充值后插入电能表,电能表自动读取卡中的金额。一旦金额用完,电能表会切断电路所以表中的金额将要用完时,需要到银行为IC卡储值,并重新将卡插入电能表。还有一种电能表,其中没有转动的铝盘,靠内部的电子电路计算电能,示数由液晶板显示。在实际生活中,为了计算电费方便,读数时常常只读整数,略去小数。

想想议议

随着信息技术的发展,出现了远程售电系统,方便了用户交费。另外,阶梯电价、分时电价等计费方式的出现,改变了人们的用电方式。请你在课外查找相关信息,并与同学互相交流。

1度电的作用

采掘原煤约100kg

电炉炼钢约1.6kg

洗衣机工作2.7h

电脑工作5h

电车行驶0.85km

灌溉农田330m2

电能是人们生活的重要资源,社会需求越来越多,能源供应日益紧张,每个人都应具有节约电能的意识。

为节约每一度电,我们要从点点滴滴做起。

图181-3(缺图)大致表示出了1kW·h电的作用。看

了这幅图,你会对节约用电有进一步的认识。

电功

电能可以转化成多种其他形式的能量。电能转化为其他形式的能的过程也可以说是电流做功的过程,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。

例如,电动机工作时,我们可以说电能转化成了机械能,也可以说电流做功使电动机能够向外输出动能;电炉工作时,可以说电能转化成了内能,也可以说电流做功使电炉的内能增加……

在日常生活中我们常说消耗了多少电能,而很少说电流做了多少功,其实,两种说法是一样的。

电功推导式

当电路两端的电压为U,电路中的电流为I,通电时间为t时,电功W(或者说消耗的电能)为:W=UIt

根据欧姆定律I=U/R

W=U2t/R

根据欧姆定律推导式U=IR

W=I2Rt

手机电池容量与存储电能

某国产手机采用锂电池供电,电池使用说明中标明电压为3.7v,容量为2000mA·h,该电池充满电后,大概存储了多少电能?

《电能、电功》基础知识巩固题

1、电功的定义:                                        叫做电功。实质:电流做功的过程,实际就是                             的过程。

2、规定:电流在某段电路上所做的功,                          。计算公式:                   。(适用于所有电路)

3、电功单位:国际单位是              ,常用单位是       。1度=       KW·h=       J。

4、测量电功:(1)电能表:                                           

(2)电能表上“220V”表示              。“5A”表示             。“3000R/KW~h”表示            

5、一个电烙铁在接到照明电路上,通过它的电流强度是0.5A,正常工作10min,电流做功应该是       J。

6、关于电功,下面的说法正确的是       

A、通电时间越长,电流所做的功越多

B、通过用电器的电流越大,电流所做的功越多

C、用电器两端的电压越大,电流所做的功越多

D、电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能

7、电流做功的过程实际上是将       能转化为       能的过程;电流通过电灯做功时,就是将       能转化为       能;电流通过电动机做功,是将       能转化为       能;给蓄电池充电时,是将       能转化为       能。

8、已知电阻R1>R2,将它们串联在同一电路中,则       两端的电压较大,电流通过       所做的功较多;若将它们并联在同一电路中,则通过       的电流强度较大,相同时间内,电流通过       做功较多。

9、把甲、乙两灯并联在电路中,甲灯较亮,把它们串联后,接到原来的电路中,则       

10、已知电阻R1和R2,R1=4Ω,R2=6Ω,若将它们串联后接入电压为10V的电路中,总电阻为       Ω,R,和R2的两端电压之比为       ,若通电1min,电流通过电阻R2所做的功为       J。

《电能、电功》基础知识巩固题答案

1、电流通过某段电路所做的功   电能转化为其他形式的能

2、等于这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间的乘积   W=UIt=Pt

3、焦耳(J)   度(KW·h)   1   3.6×106

4、(1)是测量用户用电器在某一段时间内消耗的电能   (2)电能表额定电压220V   标定电流是5A   用电器每消耗一度电电能表转盘转3000转

5、6.6×104

6、D

7、电   其他形式   电   内能和光   电   机械   电   化学

8、R1   R1   R2   R2

9、乙灯较亮

10、10   2:3   360

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