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1、第十六章第十六章 电流做功与电功率电流做功与电功率第一节第一节 电流做功电流做功一、电能和电功一、电能和电功观察与思考观察与思考以上电器把什么能转化为什么能?以上电器把什么能转化为什么能? 接通电源后,电饭煲中的食接通电源后,电饭煲中的食物很快被加热。电饭煲把物很快被加热。电饭煲把电能转电能转化为食物的内能。化为食物的内能。 接通电源后,电风扇转动。接通电源后,电风扇转动。电风扇中的电动机把电风扇中的电动机把电能转化为电能转化为扇叶的机械能。扇叶的机械能。 电流通过电灯时电流通过电灯时, ,灯丝灼热发光灯丝灼热发光, ,电能转化为内能和光能电能转化为内能和光能 电热水瓶电热水瓶, ,利用电能把
2、水利用电能把水烧开。烧开。电能转化为内能电能转化为内能 洗衣机利用电能洗衣机利用电能, ,把衣物洗把衣物洗净。净。电能转化为机械能电能转化为机械能。 1、以上用电器工作时,能是怎样转化、以上用电器工作时,能是怎样转化的?的? 答答:把电能转化为其他形式的能。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? 答答:做功的实质是实现能的转化(能的做功的实质是实现能的转化(能的转化是靠做功实现的),能转化的过转化是靠做功实现的),能转化的过程就是做功的过程。程就是做功的过程。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,把电能转化为其电流流过用电
3、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。表示表示:W实质实质:电流做功的过程实际上就是电能电流做功的过程实际上就是电能转化为其他形式能量的过程,电流做了转化为其他形式能量的过程,电流做了多少功多少功就有就有多少电能多少电能转化为其他形式的转化为其他形式的能。也就是消耗了能。也就是消耗了多少多少电能;获得了电能;获得了多多少少其他形式的能。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有?如果做了电路中
4、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。 电流做功的多少与哪些因素有关电流做功的多少与哪些因素有关 结合生活体验,谈谈在家庭用电时,用结合生活体验,谈谈在家庭用电时,用电器消耗的电能的多少,也就是说电流做功的电器消耗的电能的多少,也就是说电流做功的多少与什么因素有关?多少与什么因素有关?科学家通过大量的研究发现:科学家通过大量的研究发现: 电流所作的功跟电压、电流和通电流所作的功跟电压、电流和通电时间成正比。电功等于电压、电流电时间成正比。电功等于电压、电流和通电时间的乘积。和
5、通电时间的乘积。U:电压:电压伏特(伏特(V) I :电流:电流安(安(A)t :时间时间秒(秒(s) W:电功电功焦耳(焦耳(J)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 例题:一电熨斗的电热丝的阻值为例题:一电熨斗的电热丝的阻值为85。接在电压是接在电压是220V的家庭电路中。求:的家庭电路中。求: (1)通过该熨斗电热丝的电流是多大? (2)工作90min,该电熨斗消耗的电能为多少?解解:t=90min=5400s (1)I=U/R=220V/85=2.59A(2)
6、 W=UIt =220V2.59A5400s =3.08106J 小明的书桌上有一盏台灯,正常小明的书桌上有一盏台灯,正常使用时通过灯丝的电流为使用时通过灯丝的电流为150mA,他他每晚要在灯下面学习每晚要在灯下面学习30min,那么每晚,那么每晚流经台灯的电流做多少功?流经台灯的电流做多少功?解解:I=150mA=0.15A t=30min=1800sW=UIt=220v0.15A1800s=5.94104J二二、测算电费、测算电费普通电能表普通电能表220 V 电能表应在电能表应在220V的电路中使用。的电路中使用。2.5(10)A 电能表的允许通过的最大电电能表的允许通过的最大电流为流为
7、2.5A,短时间允许通过的最大电流是,短时间允许通过的最大电流是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 rkw.h 每消耗每消耗1 kW.h的电能,电能的电能,电能表转盘转过表转盘转过1440转。转。1kW.h=1度度=3.6106J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 kWh1、小、小明家的电能表本月末的示
8、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,这个月他家用去多少电能?如果电费为他家用去多少电能?如果电费为0.45元元/度,这个月他家应交多少电费?度,这个月他家应交多少电费?解:解:W=W1W2=3760度度-3646度度=114度度 114度度0.45元元/度度=51.3元元答:这个月他家应交答:这个月他家应交51.3元电费。元电费。 已知:已知:I=0.2A,W= 2.64104J, U=220V. 求:求:t=? 解:由解:由W=UIt得,得,t= UIW2、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
9、能是,消耗的电能是2.64104J,这个这个电灯这次用了多长时间?电灯这次用了多长时间?=2.64104J/(220V0.2A)=600 s 3、一电能表表盘上标明、一电能表表盘上标明“1200 r /(KWh)”,将某用电器单独接在该表上。当用电器工作将某用电器单独接在该表上。当用电器工作4min后,电能表转盘转过后,电能表转盘转过55r。求该用电器消耗。求该用电器消耗的电能是多少焦?的电能是多少焦?解:解:W=JJhKWhKWrr561065. 1106 . 3120055120055)/(1200554、阻值分别是、阻值分别是4 和和6 的两个电阻,并联的两个电阻,并联在在4V 的电路上
10、时,通电的电路上时,通电1 min ,通过每只,通过每只电阻的电流做的功分别电阻的电流做的功分别 是多少是多少?串联在串联在4 V 的电路上,通电的电路上,通电1min ,通过每只电阻的电,通过每只电阻的电流做的功分别是多少?流做的功分别是多少? 分析:分析:第一种情况:并联第一种情况:并联R1=4R2=6U=4VI1=1AI2=2/3AU1=U2=U=4VW1=U1I1t 4V1A60s240JW2=U2I2t 4V2/3A60s160J第二种情况:串联第二种情况:串联R1=4R2=6U=4VIU / R串串4V/10=0.4AU1=1.6VU2=2.4VW1=U1It 1.6V0.4A60s38.4JW2=U2It 2.4V0.4A60s57.6J求总功求总功W总总? 思考:思考: 1、如果让你测量你家中、如果让你测量你家中电路中电流所做的功,你有电路中电流所做的功,你有哪些方法?哪些方法? 2、电功的单位为焦耳,、电功的单位为焦耳,那么除了焦耳以外还有哪些那么除了焦耳以外还有哪些是电功的单位?是电功的单位?