《电能和电功》课件.ppt

第一节 电能和电功 第十八章电能与电功率 学习目标 1 了解电能与其他能的转化 2 知道电功的概念 单位 3 知道电功的公式 会简单计算 4 了解电能表的读数和计算电费 城市夜景 下列各种情况中消耗的电能转化成什么能 电流通过电灯时 电能转化为内能和光能 一 电能的转化 电流通过电热器时 电能转化为内能 电取暖器 光能热能 电灯 热能 电饭煲 电流通过电梯时 电能转化为机械能 电梯 动能 电风扇 动能 洗衣机 机械能 电车 光能 声能 电脑 电流通过电解槽时 电能转化为化学能 电镀 内能机械能 电吹风 你知道电能 W 从哪里来的吗 风能发电风能转化为电能 水电站 水能转化为电能 火电站 内能转化为电能 核电站 核能转化为电能 太阳能发电 太阳能转化为电能 电池供电 化学能转化为电能 电能的来源 其他形式的能转化为电能电能的利用 电能转化为其它形式的能 电能转化为其它形式的能 都是通过电流做功 电功 来实现的 电流做多少功 就消耗多少电能 电功是电能转化的量度 电流做功 一 电能的转化 二 电功 W 1 定义 电流所做的功 2 单位 焦耳 J 千瓦时 kW h 1kW h J 3 6 106 焦的感性认识 普通手电筒的小灯泡每秒消耗的电能约1J 1只40W的白炽灯 每秒消耗的电能约40J 电力机车行驶1min 消耗的电能约为3亿J 1度电的作用 电炉炼钢1 6kg生产化肥0 7kg采掘原煤105kg电车行使0 85km一次灌溉麦田330m2机织棉布11m 1度电可以加工面粉16千克 2 1度电的作用 1度电能让25W的灯泡能连续点亮40小时 1度电家用冰箱能运行一天 1度电能使普通电风扇能连续运行15小时 1度电能将8kg的水烧开 1度电电视机能开10小时 1度电 电动自行车所充的电 足够跑上80公里 1度电可以生产啤酒15瓶 1度电可以生产化肥22千克 让我们每个人节约每一度电 电饭锅20分钟内消耗电能0 4kW h 合J 这个过程中 电流做功J 3 电流做功实质 电流做了多少功 就有多少电能转化为其它形式的能 电能转化为其它形式的能的过程 1 44 106 1 44 106 用电器消耗了多少电能 电流做了多少功 有多少电能转化成其他形式的能 你明白吗 一起说一说吧 电流通过白炽灯做功100J 100J 100J 内能 光能 电流做功100J 消耗电能100J 电能 猜想 电流做功与哪些因素有关 大量事实表明 电流所做的功跟 和通电的 成正比 电压 电流 时间 即 W UIt 1J 1V A 小明的书桌上有一盏台灯 正常使用时通过灯丝的电流为150mA 他每晚要在灯下学习30min 那么每晚流经台灯的电流做多少功 牛刀小试 W UIt 220V 0 15A 30 60s 5 94 104J 电功的测量 思考 根据电功的计算公式 可以怎样测量电功 可以用电压表 电流表和秒表分别测量用电器两端的电压 通过用电器的电流和通电时间 然后根据w UIt来计算电流所做的功 能不能用仪表直接测量电功呢 用电能表 测量用电器在一段时间内所消耗电能的仪表 电能表的 作用 电能表 几种新型的电能表 电子式电能表 IC卡电能表 多费率电能表 220V 电能表应在220V的电路中使用 2 5 10 A 电能表的额定电流为2 5A 短时间允许通过的最大电流是10A 50Hz 电能表在50Hz的电路中使用 1440r kWh 每消耗1KWh的电能 电能表转盘转过1440转 3 技术参数和示数说明 额定电压220V 持续工作的最大电流5A 短时间可通过电流5A 10A 1KW h电能表转盘转动圈数为1200转 月末的数字减去月初的数字 561 6kWh 478 2kWh 83 4kWh 电能表读数 1 表盘上的读数以KW h为单位2 最后一位是小数位 算算你家一个月用多少电 月初和月末小明家电能表计数器所显示的数字如图所示 小明家这个月消耗了多少电能 如果民用电的价格是0 40元 度 小明家这个月应交多少电费 下面是小麦家某月的电费发票 你从中可以获得哪些信息 试写出两点 居民电费发票2008年2月31日国税1001 1 2 本月用电50KWh 电价为0 60元 KWh 这节课我学到了什么 1 什么是电功 2 电功的实质是什么 3 电功的公式和单位是什么 4 电功如何测量 例1 阻值分别是4 和6 的两个电阻 并联在4V的电路上时 通电1min 通过每只电阻的电流做的功分别是多少 串联在4V的电路上 通电1min 通过每只电阻的电流做的功分别是多少 分析 第一种情况 并联 I1 1A I2 2 3A U1 U2 U 4V W1 U1 I1 t 4V 1A 60s 240J W2 U2 I2 t 4V 2 3A 60s 160J 第二种情况 串联 I U R串 4V 10 0 4A U1 1 6V U2 2 4V W1 U1 I t 1 6V 0 4A 60s 38 4J W2 U2 I t 2 4V 0 4A 60s 57 6J 2 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 练一练 3 家用电灯在一次使用时通过的电流是0 2A 消耗的电能是2 64 104J 这个电灯这次用了多长时间 已知 I 0 2A W 2 64 104J U 220V 求 t 解 由W UIt得 t 2 64 104J 220V O 2A 600S 一电能表表盘上标明 1200r kwh 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 若用电器额定电压为220V 求通过该用电器的电流 计算 一只电热器 当它两端的电压为220V时 通过它的电流为1 5A 问需通电多长时间 才可消耗2 2kwh的电能 已知带动小风扇的玩具电动机两端所加的电压是1 5V 通过电动机的电流是0 5A 如果所耗电能的60 转变为叶轮转动的机械能 则通电1min可获得多少机械能 参考解题过程 解 已知 U 220VI 1 5AW 2 2kWh 2 2 3 6 106J 7 92 106J根据电功公式W UIt可到所以 该电热器需要在220V条件下通电约6 67h 才会消耗2 2kWh的电能 参考解题过程 解 已知 U额 220Vt 4min 4 60S 240S电能表转盘转动55r电能表转动1周表明此用电器消耗的电能为 电能表转动55周表明此用电器消耗的电能为 用电器中的电流为 参考解题过程 解 已知 U 1 5VI 0 5At 1min 1 60S 60S电流在1min内所做的功为 W UIt 1 5V 0 5A 60S 45J这个过程中电动机所产生的机械能为 E W 60 45J 60 27J可见 电动机工作时 所消耗的电能将不完全转化为机械能 一般情况下认为 其余的电能将产生内能 对电冰箱设计