电能和电功讲义课件.ppt

1、 电能和电功电能和电功干电池、蓄电池干电池、蓄电池（化学能（化学能电能）电能）火力发电站火力发电站（化学能（化学能电能）电能）水力发电水力发电（机械能（机械能电能）电能）风力发电风力发电（机械能（机械能电能）电能）太阳能发电太阳能发电（太阳能（太阳能电能）电能）浙江秦山核电站浙江秦山核电站广东大亚湾核电站广东大亚湾核电站江苏田湾核电站江苏田湾核电站广东岭澳核电站广东岭澳核电站我国四大我国四大核电站核电站西藏羊八井西藏羊八井地热电站地热电站浙江江厦浙江江厦潮汐电站潮汐电站电能的优点：电能的优点：来源广泛，来源广泛，容易输送，容易输送，使用方便。使用方便。电能的来源电能的来源（其他形式的能（其他形

2、式的能电能电能)电能的利用电能的利用（电能（电能其他形式的能其他形式的能)常见的用电器常见的用电器电流通过电灯时电流通过电灯时,灯丝灼热发灯丝灼热发光光,电能转化为内能和光能电能转化为内能和光能电吹风利用电流做功，把电电吹风利用电流做功，把电能转化成机械能和内能。能转化成机械能和内能。电热水瓶电热水瓶,利用电能把水烧利用电能把水烧开。电能转化为内能开。电能转化为内能洗衣机利用电能洗衣机利用电能,把衣物洗把衣物洗净。电能转化为机械能。净。电能转化为机械能。一、电能的来源和利用：1.电能的来源电能的来源 发电机发电机：电电 池池：将各种形式的能转化为电能将各种形式的能转化为电能将化学能转化为电能将

3、化学能转化为电能2.电能的利用用电器用电器：将电能转化为其他形式的能将电能转化为其他形式的能电电能能电动机电动机机械能机械能电热器电热器内能内能电电 灯灯内能、光能内能、光能 1、以上用电器工作时，能是怎样、以上用电器工作时，能是怎样转化的？转化的？答、把电能转化为其他形式的能。答、把电能转化为其他形式的能。2、做功的实质什么？、做功的实质什么？答、做功的实质是实现能的转化答、做功的实质是实现能的转化（能的转化是靠做功实现的），能（能的转化是靠做功实现的），能转化的过程就是做功。转化的过程就是做功。观察结论观察结论 3、电流流动时能做功吗？、电流流动时能做功吗？电流流过用电器，把电能转化为其电

4、流流过用电器，把电能转化为其他形式能的过程，也就是电流做功他形式能的过程，也就是电流做功的过程，所以，电流能够做功。的过程，所以，电流能够做功。电功电功：电流所做的功。：电流所做的功。符号：符号：W实质实质：电流做功的过程实际上就是：电流做功的过程实际上就是电能转化为其他形式的能的过程，电能转化为其他形式的能的过程，电流作了电流作了多少功多少功就有就有多少电能多少电能转化转化为其他形式的能。也就是消耗了为其他形式的能。也就是消耗了多多少少电能，获得了电能，获得了多少多少其他形式的能。其他形式的能。想一想想一想：下面几种情况电流做功了没：下面几种情况电流做功了没 有？如果做了电路中的能量是如何转

5、有？如果做了电路中的能量是如何转 化的？化的？1、正在转动的电动机。、正在转动的电动机。2、家中取暖的电热毯。、家中取暖的电热毯。3、教室里亮着的电灯。、教室里亮着的电灯。4、热饭用的微波炉。、热饭用的微波炉。你能猜想电流做功的多少你能猜想电流做功的多少与哪些因素有关吗？与哪些因素有关吗？确定电流做功与哪些因素有关？确定电流做功与哪些因素有关？电压、电流、通电时间电压、电流、通电时间。u 设计实验设计实验：电功的大小与哪些因素有关？：电功的大小与哪些因素有关？首先要解决电功大小的测量问题首先要解决电功大小的测量问题根据重物被提升的高度，根据重物被提升的高度，间接地反映消耗电能的间接地反映消耗电

6、能的多少，即电功的大小。多少，即电功的大小。“转化法转化法”利用电阻丝放出的热量给利用电阻丝放出的热量给液体加热，由温度计的变液体加热，由温度计的变化判断消耗电能的多少，化判断消耗电能的多少，即电功的大小。即电功的大小。定性测量定性测量实验电路原理图 时间相同时间相同,电压电压 电流不同电流不同,从物体移动的距从物体移动的距离不同判断电流做功与电流电压的关系离不同判断电流做功与电流电压的关系 电压电压 电流相同电流相同,通电时间不同通电时间不同,从物体移动从物体移动的距离不同判断电流做功与通电时间的关的距离不同判断电流做功与通电时间的关系系基本思路:交流论证：1、电路中电流电压一定，通电时间越

7、长，、电路中电流电压一定，通电时间越长，钩码升高的越高，表明电流做功越多。钩码升高的越高，表明电流做功越多。2、在通电时间一定时，电压电流越大，钩、在通电时间一定时，电压电流越大，钩码升高的越高，表明电流做功越多。码升高的越高，表明电流做功越多。结论：结论：实验表明：电路中电压越大，电流越实验表明：电路中电压越大，电流越大，通电时间越长，电流所作的功越大，通电时间越长，电流所作的功越多。多。电流通电时间电压电流电压 通电时间电压 电流通电时间 实验探索一实验探索一 观察图观察图1 13 3-3-3 实验实验,回答下列问题回答下列问题(若若R R甲甲RR乙乙)1.1.甲乙两灯什么联？（甲乙两灯什

8、么联？（）2.2.二者电流什么关系？（二者电流什么关系？（）3.3.哪只灯两端的电压大呢（哪只灯两端的电压大呢（）4.4.哪只灯较亮呢？（哪只灯较亮呢？（）5.5.在相等的时间内在相等的时间内,哪灯消耗的电能多哪灯消耗的电能多(）由此可得：由此可得：“通过用电器的电流和通电时通过用电器的电流和通电时间相同时，用电器上的电压越间相同时，用电器上的电压越_，电功就越，电功就越_。”大大多多串联串联相等相等甲甲甲甲甲甲实验探索二实验探索二观察图观察图13-4 实验实验,回答下列问题回答下列问题:(若若R甲甲R乙乙)1.甲乙两灯什么联？（甲乙两灯什么联？（）2.二者电压什么关系？（二者电压什么关系？（

9、）3.哪只灯的电流大呢？（哪只灯的电流大呢？（）4.哪只灯亮呢？（哪只灯亮呢？（）5.在相等的时间内，哪灯消耗的电能多？（在相等的时间内，哪灯消耗的电能多？（）由此可得：由此可得：“用电器上的电压和通电时间相同用电器上的电压和通电时间相同时，通过用电器的电流越时，通过用电器的电流越_，电功就越，电功就越_。”大大大大并联并联相等相等乙乙乙乙乙乙精确试验数据表明：精确试验数据表明：2、电流所作的功跟电压、电电流所作的功跟电压、电流和通电时间成正比。电功等于电流和通电时间成正比。电功等于电压、电流和通电时间的乘积。压、电流和通电时间的乘积。U：电压：电压伏特伏特 I：电流：电流安培安培t ：时间时

10、间秒秒 W：电功电功焦耳焦耳UItW tRUW2 RtIW2 普遍适用普遍适用纯纯电电阻阻电电路路3 3、电功的单位、电功的单位电功的单位是电功的单位是焦耳焦耳(J )生活中常用生活中常用千瓦时千瓦时又叫又叫“度度”，符号是符号是 KWh1 KWh=3.6106J 1J=1 VAS当某用电器两端电压为当某用电器两端电压为1 1V V，通通过用电器的电流为过用电器的电流为1 1A A时，则该时，则该用电器在用电器在1 1s s内消耗的电能为内消耗的电能为1 1J J。小明的书桌上有一盏台灯，小明的书桌上有一盏台灯，正常使用时通过灯丝的电流为正常使用时通过灯丝的电流为150mA，他每晚要在灯下面学

11、他每晚要在灯下面学习习30min，那么每晚流经台灯的，那么每晚流经台灯的电流做多少功？电流做多少功？220 V 电能标应在电能标应在220V的电路中使用。的电路中使用。2.5（10）A 电能表稳定工作时允许通过电能表稳定工作时允许通过的最大电流为的最大电流为2.5A，短时间允许通过的最大电，短时间允许通过的最大电流是流是10A。50 Hz 电能表在电能表在50 Hz的电路中使用。的电路中使用。1440 rkWh 每消耗每消耗1 KWh的电能，电能的电能，电能表转盘转过表转盘转过1440转。转。1kWh=1度=3.6106J 1度电可以加工面粉16千克1度电的作用 1度电能让25W的灯泡能连续点

12、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，如果你有电动自行车所充的电，足够你跑上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.3、技术参数和示数说明：、技术参数和示数说明：额定电压额定电压220V持续工作的持续工作的最大电流最大电流5A，短时间可通短时间可通过电流过电流5A10A1KWh电电能表转盘能表转盘转动圈数转动圈数为为1200转转 其他：电子式单向电能表其他：电子式单向电能表 重要参数重要参数imp/（KWh）：）：表示用表示用电电1KWh指示灯闪烁的次数，如指示

13、灯闪烁的次数，如6400imp/(KWh)IC卡电能表卡电能表 月末的数字减去月初的数字：月末的数字减去月初的数字：561.6-478.2=83.4kWh计数特点：累计计数特点：累计三电能表三电能表 1、电能表的作用：、电能表的作用：测电功测电功2、根据计数器读数、根据计数器读数:月初月初月末月末本月用电本月用电18.6 KWh3246.8 kWh3265.4 kWh一电能表表盘上标明一电能表表盘上标明1200r/(KW h),将某用电将某用电器单独接在该电能表上器单独接在该电能表上.当用电器工作当用电器工作5min后后,电能表的转盘转过电能表的转盘转过60r.若用电器额定电压为若用电器额定电

14、压为220V,求通过用电器的电流求通过用电器的电流.例题讲解例题讲解解解:W=60r1200r/(KW h)=201KW h=2013.6106J=1.8105J由由W=UIt可得可得:I=WUt=1.8105J220V300s=2.73At=5min=300s答答:例例2、阻值分别是、阻值分别是4 和和8 的两个电阻，的两个电阻，并联在并联在8V 的电路上时，通电的电路上时，通电1 min，通过，通过每只电阻的电流做的功分别每只电阻的电流做的功分别 是多少是多少?串联串联在在6V 的电路上，通电的电路上，通电1min，通过每只电，通过每只电阻的电流做的功分别是多少？阻的电流做的功分别是多少？

15、分析：分析：第一种情况：并联第一种情况：并联R1=4R2=8U=8VI I1=2AI I2=1AU1=U2=U=8VW1=U1I I1t 8V2A60s960JW2=U2I I2t 8V1A60s480J第二种情况：串联第二种情况：串联R1=4R2=8U=6VI IU/R串串6V/12=0.5AU1=2VU2=4VW1=U1I It 2V0.5A60s60JW2=U2I It 4V0.5A60s120J结论：在电路中，电流做的总功等于电结论：在电路中，电流做的总功等于电流通过各用电器做功之和。即：流通过各用电器做功之和。即：W=W1+W2tRUW2 RtIW2 计算总功电功的比值电功的比值结论

16、：（结论：（1 1）在串联电路中，电流通过每个用）在串联电路中，电流通过每个用电器做的功与用电器的电阻成正比。即电器做的功与用电器的电阻成正比。即W1：W2=R1：R2（2 2）在并联电路中，电流通过每个用电器做）在并联电路中，电流通过每个用电器做的功与用电器的电阻成反比。即的功与用电器的电阻成反比。即W1：W2=R2：R1 1、小、小明家的电能表本月末的示数是明家的电能表本月末的示数是3760，上月末的示数是，上月末的示数是3646，这个月他家，这个月他家用去多少电能？如果电费为用去多少电能？如果电费为0.45元元/度，这度，这个月他家应交多少电费？个月他家应交多少电费？解：解：W=W1W2

17、=3760度度-3646度度=114度度 114度度0.450.45元元/度度=51.3=51.3元元答：答：这个月他家应交这个月他家应交51.351.3元元电费。电费。2、家用电灯在一次使用时通过的电流、家用电灯在一次使用时通过的电流是是0.2A，消耗的电能是，消耗的电能是2.64104J,这这个电灯这次用了多长时间？个电灯这次用了多长时间？已知：已知：I=0.2A，W=2.64104J,U=220V,求：求：t=?解：由解：由W=UIt得，得，t=2.64104J/(220VO.2A)=600SUIW3.3.一个电烙铁接在一个电烙铁接在220220V V的电路中，通过的电流是的电路中，通过

18、的电流是350350mAmA，问通电问通电1 1h h消耗了消耗了多少电能？多少电能？思考：1、如果让你测量你家中电路中、如果让你测量你家中电路中电流所做的功，你有哪些方法？电流所做的功，你有哪些方法？2、电功的单位为焦耳，那么除、电功的单位为焦耳，那么除了焦耳以外还有哪些是电功的单位？了焦耳以外还有哪些是电功的单位？四、我国一些水力发电站的发电能力四、我国一些水力发电站的发电能力 三峡水电站三峡水电站年发电量8.471010kWh 二滩水电站二滩水电站年发电量1.71010kWh 葛洲坝水电站葛洲坝水电站年发电量1.571010kWh（1 1）电功是指。）电功是指。电流做功实际上是电流做功实际上是的过程的过程。（）在国际单位制中电功单位是（）在国际单位制中电功单位是（）电能表）电能表(俗称电度表俗称电度表):):用来测用来测量仪表量仪表.1kwh=电流做的功电流做的功电能转化为其他形式能电能转化为其他形式能焦耳（）焦耳（）3.6x106电功电功小结小结人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。