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苏科版《15.1电能表和电功》ppt课件(方案2)

发布时间:2013-12-17 14:33:10  

第十五章 电功和电热

一 电能表与电功

最近一段时间以来,我们一直在学习电学知 识。但说到电,其实,我们最熟悉的还是家庭 用电和每月要交多少多少电费。

家里测量消耗多少电能的仪表叫什么? 供电部门根据什么来计算你家电费的?

电能表:用来测量电路消 耗电能的仪表.

各式各样的家用电能表

猜猜看,下面电能表的表头数据是什么意思?

kW.h 300r/kW.h 220V
0 7 8 0 3

10A(40A)

常见家用电能表表头数据的物理意义
⑴表头符号kw.h读“千瓦时”,相等于1kw电器正常工作1h 所消耗的电能(用我们熟悉的计算功的公式W=Pt容易得到 W=Pt =1kW×1h=1kW.h)。∴ 耗 电 示 数 读 作 : ×××.×kW.h; 注意:1kW.h(度)=lkW×1h= l000W×3600s=3.6×106J ⑵电压示数220V为额定电压,指电压表适用于额定电压为 220伏的电路中。

⑶电流示数10A(40A),指该电能表正常工作时允许通过的 最大电流为10A和短时间允许通过的最大电流为40A;
⑷转动示数300r/kwh,指电路中电器每消耗1kw.h电能时,此 电能表转盘将转动300转; 指示灯闪烁参数:6400imp/kw.h指 每消耗1kw.h电能时,此电能表指示灯闪烁6400次;

下面的计算谁会做?

⑴小明家2010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0.52元, 应付多少电费?

电能的转化
? 电流通过电热器 时,电能转化为 内能 。

电能的转化
? 电流通过电梯 时,电能转化 为 机械能 。

电能的转化
? 电流通 过电灯 时,电 能转化 为__

内能和光能

电能的转化?

电风扇,洗衣机 电 能 电饭锅 电 灯

机械能

内能 内能,光能

电流做功实质:
将电能向其他形式能量的转化的过程

电流所做的功叫做电功。

探究影响电功的因素
⑴同学们,先猜一猜,电能与哪几方面的因素有关?

⑵用什么方法探究电能是否与你猜想的因素的关系?
⑶实验中如何观察到电功的多少?

⑷如何观察到你猜想的因素在发生变化?
⑸如何控制其他因素在实验中保持不变?

实验(1):研究电 功与电压的关系

实验(2):研究电 功与电流的关系

通过用电器的电 流和通电时间相 同时,用电器两 大 端电压越___, 电流做的功就越 多 ___。

用电器两端电压 和通电时间相同 时,通过用电器 大 的电流越___, 电流做的功就越 多 ___。

通过进一步的研究得到: 电功与电压、电流、通电时间 之间的定量关系。

电功与
①两端的电压 ②电路中的电流 ③通电时间 成正比。

公式:

W=UIt

电功公式中所涉及的物理量的单位:

W=UIt
J V A s 电功的单位: 焦耳 简称焦 符号 J

1J=1VAs

常用单位:

千瓦时

kW.h

1kW.h=3.6×106J

电能的转化
? 电

能可转化成不同形式的其它能。 ? 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。 ? 电能的单位: 国际单位:J 常用单位:1kW?h=3.6x106J

将阻值不同的两灯泡串联 因为两灯泡串联,所以通过他们 的电流是相等的实验发现甲灯泡 两端 电压高, 甲灯泡较亮, 说明:在电流相同时,电压大的灯 泡做功多.

将阻值不同的两灯泡并联
因为两灯泡并联,所以它们的两端电压 是相等,实验发现通过乙灯泡电流大, 乙灯泡较亮,说明在电压相同时,电流 大的灯泡做功多

当然,在电流和电压相同的情况下, 通电时间越长,电流做的功越多

关于电功公式的理解和运用
精确的实验表明:

电流在某段电路上做的功,跟这段 电路两端的电压、电路中的电流、 通电时间成正比。
这个实验规律用数学公式可以表示为:

W=UIt

电功公式中所涉及的物理量和它们的 单位:
物 理 量 单 位 电压 电流 通电时间 电功 (U) (I) (t) (W) 伏特 安培 焦耳 秒(s) (V) (A) (J)

(例1)小明家一电能表表盘上表标 明”1200r/(KW.h)”,将空调单独 接在该表上.当空调工作4min 后,电能表转转过55r.若空调 额定电压为220V,通过空调的 电流?

参考解题过程:

(例2)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2.2kw.h的电能?

参考解题过程:
解:已知:U=220V I=1.5A

W=2.2kWh=2.2×3.6×106 J =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。

(例3)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=1.5V I=0.5A t=1min=1×60S = 60S 根据电功计算公式W=UIt 可得 电流在1min内所做的功为: W=UIt=1.5V×0.5A×60S= 45J 根据题意 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。

从节能角度谈谈
你对电冰箱设计和使用过程的改进意见
对电冰箱设计的几点改进意见:
⑴用更好的绝热材料做电冰箱的箱体,防止热量进入; ⑵使用电阻更小的材料做导线和电动机,防止电能损失; ⑶对环境温度有更好的感应,智能化对贮存的物品冷冻或冷藏。

对使用电冰箱的几点建议:
⑴尽量减少开电冰箱的次数和时间,防止热量进入;
⑵尽量降低放如冰箱的物体的温度,防止电能损失; ⑶保持室内通风,不要使环

境温度太高。

本课小结
一、知道常见家用电能表表头数据的物理意义
表头读数方法、电能单位、额定电压、最大电流、转盘转数等

二、知道电功概念、电能转化知识
电功概念、使用电器时,电能会转化成其他形式的能

三、理解电功公式、学习电功公式的初步运用
电功公式、公式中物理量的单位、公式的运用


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