1、一 電能表與電功第十五章第十五章 電功和電熱電功和電熱 最近一段時(shí)間以來(lái)，我們一直在學(xué)習(xí)電學(xué)知最近一段時(shí)間以來(lái)，我們一直在學(xué)習(xí)電學(xué)知識(shí)。但說(shuō)到電，其實(shí)，我們最熟悉的還是家庭識(shí)。但說(shuō)到電，其實(shí)，我們最熟悉的還是家庭用電和每月要交多少多少電費(fèi)。用電和每月要交多少多少電費(fèi)。家里測(cè)量消耗多少電能的儀表叫什么？家里測(cè)量消耗多少電能的儀表叫什么？ 供電部門根據(jù)什么來(lái)計(jì)算你家電費(fèi)的？供電部門根據(jù)什么來(lái)計(jì)算你家電費(fèi)的？電能表:用來(lái)測(cè)量電路消耗電能的儀表.各式各樣的家用電能表各式各樣的家用電能表猜猜看，下面電能表的表頭數(shù)據(jù)是什么意思？猜猜看，下面電能表的表頭數(shù)據(jù)是什么意思？300r/kW.h03087220V1

2、0A（40A）kW.h常見(jiàn)家用電能表表頭數(shù)據(jù)的物理意義常見(jiàn)家用電能表表頭數(shù)據(jù)的物理意義表頭符號(hào)表頭符號(hào)kw.h讀讀“千瓦時(shí)千瓦時(shí)”，相等于，相等于1kw電器正常工作電器正常工作1h所消耗的電能（用我們熟悉的計(jì)算功的公式所消耗的電能（用我們熟悉的計(jì)算功的公式W=Pt容易得到容易得到W = P t = 1 k W 1 h = 1 k W. h ） 。） 。 耗 電 示 數(shù) 讀 作 ：耗 電 示 數(shù) 讀 作 ：.kW.h；注意：注意：1kW.h（度）度）=lkW1h= l000W3600s=3.6106J電壓示數(shù)電壓示數(shù)220V為額定電壓，指電壓表適用于額定電壓為為額定電壓，指電壓表適用于額定電壓為

3、220伏的電路中。伏的電路中。電流示數(shù)電流示數(shù)10A（40A），），指該電能表正常工作時(shí)允許通過(guò)的指該電能表正常工作時(shí)允許通過(guò)的最大電流為最大電流為10A和短時(shí)間允許通過(guò)的最大電流為和短時(shí)間允許通過(guò)的最大電流為40A；轉(zhuǎn)動(dòng)示數(shù)轉(zhuǎn)動(dòng)示數(shù)300r/kwh，指電路中電器每消耗指電路中電器每消耗1kw.h電能時(shí)，此電能時(shí)，此電能表轉(zhuǎn)盤將轉(zhuǎn)動(dòng)電能表轉(zhuǎn)盤將轉(zhuǎn)動(dòng)300轉(zhuǎn)；轉(zhuǎn)； 指示燈閃爍參數(shù)：指示燈閃爍參數(shù)：6400imp/kw.h指指每消耗每消耗1kw.h電能時(shí)，此電能表指示燈閃爍電能時(shí)，此電能表指示燈閃爍6400次；次；下面的計(jì)算誰(shuí)會(huì)做？小明家小明家20201010年年1 1月底與月底與2 2月月底電能

4、表的示數(shù)如圖所示，請(qǐng)底電能表的示數(shù)如圖所示，請(qǐng)計(jì)算，小明家計(jì)算，小明家2 2月份消耗多少電月份消耗多少電能？若能？若1 1kw.hkw.h電費(fèi)為電費(fèi)為0.520.52元，元，應(yīng)付多少電費(fèi)？應(yīng)付多少電費(fèi)？電能的轉(zhuǎn)化電能的轉(zhuǎn)化 電流通過(guò)電熱器電流通過(guò)電熱器時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為 。內(nèi)能內(nèi)能電能的轉(zhuǎn)化電能的轉(zhuǎn)化 電流通過(guò)電梯電流通過(guò)電梯時(shí)，電能轉(zhuǎn)化時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為為 。機(jī)械能機(jī)械能電能的轉(zhuǎn)化電能的轉(zhuǎn)化 電流通電流通過(guò)電燈過(guò)電燈時(shí)，電時(shí)，電能轉(zhuǎn)化能轉(zhuǎn)化為為_(kāi) 內(nèi)能和光能內(nèi)能和光能電能的轉(zhuǎn)化?電流做功實(shí)質(zhì)：將電能向其他形式能量的轉(zhuǎn)化的過(guò)程將電能向其他形式能量的轉(zhuǎn)化的過(guò)程 電流所做的功叫做電功。電流所

5、做的功叫做電功。電電 燈燈電風(fēng)扇，洗衣機(jī)電風(fēng)扇，洗衣機(jī)電飯鍋電飯鍋內(nèi)能內(nèi)能內(nèi)能內(nèi)能,光能光能機(jī)械能機(jī)械能電能電能同學(xué)們，先猜一猜，電能與哪幾方面的因素有關(guān)？同學(xué)們，先猜一猜，電能與哪幾方面的因素有關(guān)？ 探究影響電功的因素探究影響電功的因素 用用什么方法什么方法探究電能是否與你猜想的因素的關(guān)系？探究電能是否與你猜想的因素的關(guān)系？ 實(shí)驗(yàn)中如何觀察到電功的多少？實(shí)驗(yàn)中如何觀察到電功的多少？如何觀察到你猜想的因素在發(fā)生變化？如何觀察到你猜想的因素在發(fā)生變化？如何控制其他因素在實(shí)驗(yàn)中保持不變？如何控制其他因素在實(shí)驗(yàn)中保持不變？實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)(1):(1):研究研究電電功功與與電壓電壓的關(guān)系的關(guān)系實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)(2)

6、:(2):研究研究電電功功與與電流電流的關(guān)系的關(guān)系通過(guò)用電器的電通過(guò)用電器的電流和通電時(shí)間相流和通電時(shí)間相同時(shí)，用電器兩同時(shí)，用電器兩端電壓越端電壓越_，電流做的功就越電流做的功就越_。用電器兩端電壓用電器兩端電壓和通電時(shí)間相同和通電時(shí)間相同時(shí)，通過(guò)用電器時(shí)，通過(guò)用電器的電流越的電流越_，電流做的功就越電流做的功就越_。通過(guò)進(jìn)一步的研究得到：通過(guò)進(jìn)一步的研究得到：電功與電壓、電流、通電時(shí)間電功與電壓、電流、通電時(shí)間之間的定量關(guān)系。之間的定量關(guān)系。成正比。成正比。兩端的電壓兩端的電壓電路中的電流電路中的電流通電時(shí)間通電時(shí)間公式公式:W=UIt電功與電功與電功公式中所涉及的物理量的單位：電功公式中

7、所涉及的物理量的單位： W=UItJVAs電功的單位電功的單位:1J=1VAs常用單位常用單位:千瓦時(shí)千瓦時(shí) kW.hkW.h焦耳焦耳 簡(jiǎn)稱焦簡(jiǎn)稱焦 符號(hào)符號(hào) J J1kW.h=3.6106J電能的轉(zhuǎn)化電能的轉(zhuǎn)化 電能可轉(zhuǎn)化成不同形式的其它能。電能可轉(zhuǎn)化成不同形式的其它能。 電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能，都是通電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能，都是通過(guò)過(guò)電流做功電流做功（電功）來(lái)實(shí)現(xiàn)的。（電功）來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 電流做多少功，就消耗多少電能。電流做多少功，就消耗多少電能。 電能的單位：電能的單位： 國(guó)際單位：國(guó)際單位：J 常用單位：常用單位：1kWh=3.6x106J將阻值不同的兩燈泡串聯(lián) 因?yàn)閮蔁襞荽?lián),所以通過(guò)

8、他們的電流是相等的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)甲燈泡兩端 電壓高, 甲燈泡較亮, 說(shuō)明:在電流相同時(shí),電壓大的燈泡做功多. 將阻值不同的兩燈泡并聯(lián)因?yàn)閮蔁襞莶⒙?lián),所以它們的兩端電壓是相等,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)通過(guò)乙燈泡電流大,乙燈泡較亮,說(shuō)明在電壓相同時(shí),電流大的燈泡做功多 當(dāng)然,在電流和電壓相同的情況下,通電時(shí)間越長(zhǎng),電流做的功越多關(guān)于電功公式的理解和運(yùn)用關(guān)于電功公式的理解和運(yùn)用電流在某段電路上做的功，跟這段電流在某段電路上做的功，跟這段電路兩端的電壓、電路中的電流、電路兩端的電壓、電路中的電流、通電時(shí)間成正比。通電時(shí)間成正比。這個(gè)實(shí)驗(yàn)規(guī)律用數(shù)學(xué)公式可以表示為這個(gè)實(shí)驗(yàn)規(guī)律用數(shù)學(xué)公式可以表示為：精確的實(shí)驗(yàn)表明：精確的實(shí)驗(yàn)表明

9、：W=UIt電功公式中所涉及的物理量和它們的電功公式中所涉及的物理量和它們的單位：?jiǎn)挝唬何镂锢砝砹苛侩妷弘妷海║ U）電流電流（I I）通電時(shí)間通電時(shí)間（t t）電功電功（WW）單單 位位伏特伏特（V V）安培安培（A A）秒（秒（s s）焦耳焦耳（J J）(例例1)小明家一電能表表盤上表標(biāo)小明家一電能表表盤上表標(biāo)明明”1200r/(KW.h)”,將空調(diào)單獨(dú)將空調(diào)單獨(dú)接在該表上當(dāng)空調(diào)工作接在該表上當(dāng)空調(diào)工作min后，電能表轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)過(guò)后，電能表轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)過(guò)55r若空調(diào)若空調(diào)額定電壓為額定電壓為220，通過(guò)空調(diào)的，通過(guò)空調(diào)的電流？電流？參考解題過(guò)程：參考解題過(guò)程：( (例例2)2)一只電熱器，當(dāng)它兩端的電壓

10、為一只電熱器，當(dāng)它兩端的電壓為220220V V時(shí)，通過(guò)它的電流為時(shí)，通過(guò)它的電流為1.51.5A A，問(wèn)需通問(wèn)需通電多長(zhǎng)時(shí)間，才可消耗電多長(zhǎng)時(shí)間，才可消耗2.22.2kw.hkw.h的電能的電能? ?參考解題過(guò)程：參考解題過(guò)程：解：已知：解：已知：U=220V I=1.5A U=220V I=1.5A W=2.2kWh=2.2 W=2.2kWh=2.23.63.610106 6 J J =7.92=7.9210106 6J J 根據(jù)電功公式根據(jù)電功公式 W=W=UItUIt 可可到到所以，該電熱器需要在所以，該電熱器需要在220220V V條件下通電約條件下通電約6.676.67h h，才會(huì)

11、才會(huì)消耗消耗2.22.2kWhkWh的電能。的電能。（例（例3 3）已知帶動(dòng)小風(fēng)扇的玩具電動(dòng)機(jī)兩）已知帶動(dòng)小風(fēng)扇的玩具電動(dòng)機(jī)兩端所加的電壓是端所加的電壓是1.51.5V V，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是是0.50.5A A如果所耗電能的如果所耗電能的6060轉(zhuǎn)變?yōu)槿~轉(zhuǎn)變?yōu)槿~輪轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械能，則通電輪轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械能，則通電1 1minmin可獲得多可獲得多少機(jī)械能少機(jī)械能? ? 參考解題過(guò)程：參考解題過(guò)程：解：已知：解：已知：U U=1.5=1.5V I=0.5A t=1min=1V I=0.5A t=1min=160S = 60S60S = 60S 根據(jù)電功計(jì)算公式根據(jù)電功計(jì)算公式W=W=U

12、ItUIt 可得可得 電流在電流在1 1minmin內(nèi)所做的功為：內(nèi)所做的功為： W=W=UItUIt=1.5V=1.5V0.5A0.5A60S= 45J60S= 45J 根據(jù)題意根據(jù)題意 這個(gè)過(guò)程中電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的機(jī)械能為：這個(gè)過(guò)程中電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的機(jī)械能為： E=W E=W 60% =45J 60% =45J 60% =27J 60% =27J 可見(jiàn)，電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，所消耗的電能將不完全轉(zhuǎn)化為機(jī)可見(jiàn)，電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，所消耗的電能將不完全轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，一般情況下認(rèn)為，其余的電能將產(chǎn)生內(nèi)能。械能，一般情況下認(rèn)為，其余的電能將產(chǎn)生內(nèi)能。從節(jié)能角度談?wù)剰墓?jié)能角度談?wù)勀銓?duì)電冰箱設(shè)計(jì)和使用過(guò)程的改進(jìn)意見(jiàn)你對(duì)電

13、冰箱設(shè)計(jì)和使用過(guò)程的改進(jìn)意見(jiàn)對(duì)電冰箱設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)改進(jìn)意見(jiàn)：對(duì)電冰箱設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)改進(jìn)意見(jiàn)：用更好的絕熱材料做電冰箱的箱體，防止熱量進(jìn)入；用更好的絕熱材料做電冰箱的箱體，防止熱量進(jìn)入；使用電阻更小的材料做導(dǎo)線和電動(dòng)機(jī)，防止電能損失；使用電阻更小的材料做導(dǎo)線和電動(dòng)機(jī)，防止電能損失；對(duì)環(huán)境溫度有更好的感應(yīng)，智能化對(duì)貯存的物品冷凍或冷藏。對(duì)環(huán)境溫度有更好的感應(yīng)，智能化對(duì)貯存的物品冷凍或冷藏。對(duì)使用電冰箱的幾點(diǎn)建議：對(duì)使用電冰箱的幾點(diǎn)建議：盡量減少開(kāi)電冰箱的次數(shù)和時(shí)間，防止熱量進(jìn)入；盡量減少開(kāi)電冰箱的次數(shù)和時(shí)間，防止熱量進(jìn)入；盡量降低放如冰箱的物體的溫度，防止電能損失；盡量降低放如冰箱的物體的溫度，防止電能損失；保持室內(nèi)通風(fēng)，不要使環(huán)境溫度太高。保持室內(nèi)通風(fēng)，不要使環(huán)境溫度太高。本課本課小結(jié)小結(jié)一、知道常見(jiàn)家用電能表表頭數(shù)據(jù)的物理意義一、知道常見(jiàn)家用電能表表頭數(shù)據(jù)的物理意義表