第1节 电能电功

1、第第1节节 电电 能能 电功电功 第十八章第十八章 电功率电功率 主讲人：张福文主讲人：张福文能的来源电能的来源水力发电水力发电火力发电火力发电核电站核电站太阳能电池太阳能电池普通电池普通电池电能的应用电能的应用电能电能动能动能热能热能光能光能电能的优点：电能的优点：来源广泛，容易输送，使用方便来源广泛，容易输送，使用方便声能声能电能电能动能动能电能电能动能动能电能电能动能动能电能电能内能内能电能电能动能动能电能有什么用途？电能有什么用途？其他形式的能其他形式的能电能电能电源电源用电器用电器电能的单位电能的单位1、度、度2、千瓦时，、千瓦时， 符号：符号：kWh3、焦

2、耳，符号：、焦耳，符号：J J1度度=1kWh=3. .6106J J电能即电功用符号电能即电功用符号W W来表示来表示 2kw.h=_J10kw.h=_J 7.27.21063.63.61071J=1/3.6106KW.h 7.2106J=_kwh 1.8107J =_kwh 25 1焦耳的大小焦耳的大小 将一个苹果从地面举到桌面所需要将一个苹果从地面举到桌面所需要的能量大约为的能量大约为1 J. 普通的手电筒通电普通的手电筒通电1 s，消耗的电，消耗的电能大约也是能大约也是1 J. 微波炉工作微波炉工作1 min消耗的电能大约消耗的电能大约为为60000 J.电能的测量电能的测量 测量用测

3、量用户户消耗电能消耗电能的仪表的仪表电能表电能表作用：作用：读数：电能表计数器上两次读数：电能表计数器上两次读数之差读数之差，就是就是这段时间这段时间内用电的度数。内用电的度数。单位：单位：kWkWh h即：度即：度红圈里的数字红圈里的数字是小数点后面是小数点后面的数字的数字. .电能表电能表S1S3S2L1L2L3电电源源电能表在家庭电路中的连接。电能表在家庭电路中实物的连接电能表在家庭电路中实物的连接220V电能表在电能表在220V 的电压中使用的电压中使用50Hz电能表在电能表在50Hz的交流电路中的交流电路中使用使用10（40）A标定标定电流即额定电流为电流即额定电流为10A，短时间最

4、大，短时间最大电流不得超过电流不得超过40A360R/kw.h接在这接在这个电能表上的用电器每个电能表上的用电器每消耗消耗1kwh的电能，电的电能，电能表上的转盘转过能表上的转盘转过360转转电能表的参数的意义电能表的参数的意义新式电能表 IC卡电能表电子式多功能电能表电子式预付费电能表主要优点电子式预付费电能表主要优点ICIC卡预付费用电，先买电，后用电；卡预付费用电，先买电，后用电；长期工作不须调校；长期工作不须调校；ICIC卡预付费用电；卡预付费用电；一户一卡，具有良好的防伪性；一户一卡，具有良好的防伪性； 剩余电量不足报警；剩余电量不足报警； 超负荷报警；超负荷报警；能记录用户所发生的

5、最大负载；能记录用户所发生的最大负载； 可显示用户的当前负荷；可显示用户的当前负荷；采用数码管显示，插卡即显示电量；采用数码管显示，插卡即显示电量；4267843744W1=_ kwhW2=_ kwh月初月初: :月底月底: :W=_ kwh4267.84374.4W2 -W1= 106.6问：问：水流水流 能做功吗？能做功吗？为什么？为什么？ 想一想：这是类比的学习方法这是类比的学习方法电电 功功生活实例：生活实例： 给电动机通电，电动机转动，可给电动机通电，电动机转动，可以带动抽水机把水抽到高处。这说以带动抽水机把水抽到高处。这说明明 ：电流可以做功电流可以做功。 电流通过其它用电器也可以

6、电流通过其它用电器也可以做功吗？做功吗？ 定义：定义：电流所做的功叫电功。电流所做的功叫电功。 用用W表示表示 电流做功的多少跟电流做功的多少跟 那些那些因素有关？因素有关？猜想：猜想：电流做功多少跟电流做功多少跟三个因素都有关系。下面让我三个因素都有关系。下面让我们进入探究。们进入探究。电压、电流、通电时间电压、电流、通电时间1 1、研究电功跟电压的关系、研究电功跟电压的关系保持保持 不变，改变不变，改变 。电流和通电时间电流和通电时间电电 压压2 2、研究电功跟电流的关系、研究电功跟电流的关系保持保持 不变，改变不变，改变 。电压和通电时间电压和通电时间电流电流3 3、研究电功跟时间的关系

7、、研究电功跟时间的关系保持保持 不变，改变不变，改变 。电压和电流电压和电流通电时间通电时间控制变量法控制变量法实验采用的方法是实验采用的方法是:实验探究思路：实验探究思路： 一般都是依据电流的热效应设一般都是依据电流的热效应设计的。即电流做功使电能转化为物计的。即电流做功使电能转化为物体的内能。当物体的内能增加时，体的内能。当物体的内能增加时，温度就会升高，因此，通过温度变温度就会升高，因此，通过温度变化的大小，可以判断电流做功的多化的大小，可以判断电流做功的多少。即温度变化越大，电流做的功少。即温度变化越大，电流做的功就越就越 。多多这种探究方法称为转化（换）法这种探究方法称为转化（换）法

8、1 1、研究电功跟电压的关系、研究电功跟电压的关系电路图电路图实物图实物图 实验步骤：实验步骤：1、开关断开，根据电路图连接实物图。、开关断开，根据电路图连接实物图。2、 R1 R2闭合开关观察电压表的示闭合开关观察电压表的示V1的示数大于的示数大于V2的示数过一段时间再观的示数过一段时间再观察瓶中温度计的示数察瓶中温度计的示数R1电阻丝使煤油电阻丝使煤油温度升高更高。温度升高更高。3、 断开开关断开开关.在相等的时间内，在相等的时间内， R1电阻电阻丝消耗的电能多。丝消耗的电能多。结论：在电流、通电时间相同的情况下，结论：在电流、通电时间相同的情况下，电压越大，电流做的功越多。电压越大，电流

9、做的功越多。通过探究，完成下列问题通过探究，完成下列问题:(若若R1R2) 1.两电阻丝怎么联？（两电阻丝怎么联？（ ）2.二者电流什么关系？（二者电流什么关系？（ ）3.哪根电阻丝两端的电压高呢（哪根电阻丝两端的电压高呢（ ）4.哪根电阻丝使煤油温度升高更快？哪根电阻丝使煤油温度升高更快？（ ）5.在相等的时间内，哪根电阻丝消耗的在相等的时间内，哪根电阻丝消耗的电能多（电能多（ ）串联串联相等相等R1R1R12、研究电功跟电流的关系、研究电功跟电流的关系电路图电路图实物图实物图实验步骤：实验步骤：1、开关断开，根据电路图连接实物图。、开关断开，根据电路图连接实物图。2、 R1 R2闭合开关观

10、察电流表的示闭合开关观察电流表的示A1的示数小于的示数小于A2的示数过一段时间再观的示数过一段时间再观察瓶中温度计的示数察瓶中温度计的示数R2电阻丝使煤油电阻丝使煤油温度升高更高。温度升高更高。3、断开开关、断开开关.在相等的时间内，在相等的时间内， R2电阻电阻丝消耗的电能多。丝消耗的电能多。结论：结论：在在电压电压、通电时间通电时间相同的情况下，相同的情况下，电电流越大，电流做的功越多。流越大，电流做的功越多。通过探究，完成下列问题通过探究，完成下列问题:(若若R1R2) 1.两电阻丝怎么联？（两电阻丝怎么联？（并联并联 ）2.二者电压什么关系？（二者电压什么关系？（相等相等）3.哪根电阻

11、丝的电流大呢（哪根电阻丝的电流大呢（ R2 ）4.哪根电阻丝使煤油温度升高更快？哪根电阻丝使煤油温度升高更快？（ R2） 5.在相等的时间内，哪根电阻丝消耗的在相等的时间内，哪根电阻丝消耗的电能多（电能多（ R2 ）结论：在结论：在_、_相同的情况相同的情况下，下，_越长，电流做的越长，电流做的功越多。功越多。电压电压电流电流通电时间通电时间 3、 电功电功与与通电时间通电时间的关系的关系结论结论:电流通过导体做的功跟电流通过导体做的功跟电流的大小、电压的高低电流的大小、电压的高低 。通过用电器的电流越大，电通过用电器的电流越大，电流做功流做功 ；加在用电器；加在用电器上的电压越高，电流做功上

12、的电压越高，电流做功 。用电器通电时间越长，电流用电器通电时间越长，电流做功做功 。实验实验表明：表明： 电流所作的功跟电压、电流和通电时电流所作的功跟电压、电流和通电时间成正比。电功等于电压、电流和通电间成正比。电功等于电压、电流和通电时间的乘积。写成公式为：时间的乘积。写成公式为：W：电功电功单位用单位用 J （焦耳）（焦耳） U： 电压电压单位用单位用 V （伏特）（伏特） I ： 电流电流单位用单位用 A（安培）（安培） t ： 时间时间单位用单位用 S （秒）（秒）W=UIt 这是基本公式这是基本公式推导公式：推导公式：W=I2Rt 依据依据 U=IR 依据依据 tRUW2RUI 答

13、：答：通电通电30min30min，电炉铁消耗了，电炉铁消耗了1.3861.38610105 5J J的电能。的电能。 练练 一练一练教室里的日光灯，通过的电流教室里的日光灯，通过的电流约约0.18安，通电安，通电10分钟电流做了多少功？分钟电流做了多少功？ 解：解： W = U I t = 220 V 0.18 A 600 s = 23760J答：电流做功答：电流做功23760 J。2、R1=5，R2=6，串联在电路中，电阻，串联在电路中，电阻 R2两端的电压为两端的电压为6伏，求：伏，求： 通过通过R2的电流是的电流是多少？多少？ 1小时电流在小时电流在R1上做多少功？上做多少功？3、某用

14、电器接在某用电器接在6伏电源上，伏电源上，10秒钟内秒钟内电流做了电流做了18焦的功，则有焦的功，则有 安培的电安培的电流通过用电器。流通过用电器。练习练习：1、 L1、L2串联，串联，R1R2，相同时间内电流，相同时间内电流通过通过 灯做的功多；并联呢？灯做的功多；并联呢？L1L24、一电能表表盘上表标、一电能表表盘上表标“1200r/(kWh)1200r/(kWh)”，将某用电器单独接在该表上将某用电器单独接在该表上. .当用电器工作当用电器工作4min4min后，电能表转盘转过后，电能表转盘转过55r.55r.若用电器额定若用电器额定电压为电压为220V220V，求通过该用电器的电流，求

15、通过该用电器的电流W =由由W =UIt可得，通过该用电可得，通过该用电器的电流为：器的电流为：I =答：答：通过该用电器的电流为通过该用电器的电流为3.125A3.125A5、某电能表的转速为、某电能表的转速为3000R/kwh，一用电器单独工作时消耗了一用电器单独工作时消耗了0.3kwh的电能。此时，电能表转过了多少的电能。此时，电能表转过了多少圈？如果在短时间内转过了圈？如果在短时间内转过了100圈，圈，它又消耗了多少电能？它又消耗了多少电能？3000R/1kwh=n/0.3kwhn=900R3000R/1kwh=100R/WW=1/30kwh6、小强家本月月初电能表的显示数字为、小强家

16、本月月初电能表的显示数字为 ，月末电费收据显示的用电数量为月末电费收据显示的用电数量为30kwh，则月末电能表的显，则月末电能表的显示数字应为示数字应为 ，本月消耗的电能为，本月消耗的电能为 度，合度，合 J，若，若1度电为度电为0、50元，则小强家应付电元，则小强家应付电费费 元元。0 3 5270 378 23010.8107157 7、小红、小明、小华三位同学家的电能表的、小红、小明、小华三位同学家的电能表的示数如图一所示，请你将它们的示数读出来。示数如图一所示，请你将它们的示数读出来。008330472102980106360499810878如果一个月后，三位同学家的电表示数分别变为

17、如果一个月后，三位同学家的电表示数分别变为如图二所示，则这三位同学家一个月分别用了多如图二所示，则这三位同学家一个月分别用了多少电？少电？（图一）（图二） 换算关系换算关系 1kwh=3.61kwh=3.610106 6 J1 1、来源：发电厂、来源：发电厂其他形式的能其他形式的能 用电器用电器2、应用应用：电能电能 4 4. 测量：电能表测量：电能表( (电表、电表电表、电表) 、5 5、作用：计量用电器一段时间内、作用：计量用电器一段时间内消耗的电能消耗的电能常用单位：千瓦时常用单位：千瓦时(kw(kwh) h) 国际单位国际单位: : 焦耳焦耳( J ( J ) )电电 池池电电 能能第

18、一节电能第一节电能电能电能其他形式的能其他形式的能3 3. . 单位单位: : 定义：定义： 影响因素：影响因素： 测量工具测量工具 1 1、在国际单位制中，电能的单位是、在国际单位制中，电能的单位是 简称简称 ，符号是，符号是 ；生活中常用的；生活中常用的电能单位是电能单位是 , ,学名是学名是 符号符号 。 2 2、电能表是用来测量（、电能表是用来测量（ ）A A 电流的大小电流的大小 B B 电压的大小电压的大小C C 电阻的大小电阻的大小 D D 电能的大小电能的大小焦耳焦耳焦焦J度度千瓦时千瓦时KW.hKW.hD D随堂训练:3、下列电器设备中，做功时依靠电能转变为热能的是：（ ）

19、A、电动机 B、电饭锅 C、电风扇 D、电视机B4 4、电流通过家用带照明灯的电风、电流通过家用带照明灯的电风扇，在扇，在2s2s内产生光能内产生光能150J150J，动能，动能200J200J，则，则2s2s内电流做功（内电流做功（ ）A A150 J B150 J B200 J200 JC C350 J D350 J D175 J175 J4 4、一用电器消耗了、一用电器消耗了3.5kW3.5kWh h的电能，的电能，则电流通过该用电器所做的功是则电流通过该用电器所做的功是 J J。1.261.2610107 7C C5 5、下表为某用户月初和月底的电能、下表为某用户月初和月底的电能表示数，用户本月的用电是表示数，用户本月的用电是 kWkWh h；若每度电若每度电0.50.5元，则应交电费元，则应交电费 元。元。 707035356 6、请你说出其中的两件家用电器在使、请你说出其中的两件家用电器在使用过程中，电能转化成了什么形式的能用过程中，电能转化成了什么形式的能? ?玩具玩具电动电动车车电动火车电动火车电灯电灯电饭锅电饭锅电风扇电风扇7 7、一只电能表标着一只电能表标