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1、15.1电能和电功,第十五章电能与电功率,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,热能和机械能,电吹风,电流通过电解槽时，电能转化为化学能。,电镀,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
2、瓦时（kWh）,1kWh=J,3.6106,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
3、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0.4kWh,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。,1.44106,1.44106,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=1VA,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
4、台灯的电流做多少功？,牛刀小试！,W=UIt=220V0.15A3060s=,5.94104J,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。144
5、0rkWh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5A10A,1KWh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KWh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
6、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=U1I1t4V1A60s240J,W2=U2I2t4V2/3A60s160J,第二种情况：串联,IU/R串4V/10=0.4A,U1=1.6V,U2=
7、2.4V,W1=U1It1.6V0.4A60s38.4J,W2=U2It2.4V0.4A60s57.6J,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=W1W2=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2.64104J,这个电灯这次用了多长时间？已知：I=0.2A，W=2.64104J,U=220V,求：t=?解：由W=UIt得，t=2.64104J/(220VO
8、.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=2.23.6106J=7.92106J根据电功公式W=UIt可到所以，
9、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=460S=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=160S=60S电流在1min内所做的功为：W=UIt=1.5V0.5A60S=45J这个过程中电动机所产生的机械能为：E=W60%=45J60%=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。,对电冰箱设计的几点改进意见：,用更好的绝热材料做电冰箱的箱体，防止热量进入；使用电阻更小的材料做导线和电动机，防止电能损失；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：,尽量减少开电冰箱的次数和时间，防止热量进入；尽量降低放如冰箱的物体的温度，防止电能损失；保持室内通风，不要使环境温度太高。,