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1、電能表與電功《電能表與電功》最近一段時(shí)間以來,我們一直在學(xué)習(xí)電學(xué)知識(shí)。但說到電,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)。家里測(cè)量消耗多少電能的儀表叫什么?供電部門根據(jù)什么來計(jì)算你家電費(fèi)的?學(xué)習(xí)目標(biāo)⑴知道電能表是測(cè)量電功的儀表;知道電功的概念及其單位。⑵會(huì)根據(jù)家用電能表的表頭數(shù)據(jù)初步計(jì)算電功。⑶通過演示實(shí)驗(yàn)得出并理解電功公式,發(fā)展分析問題、歸納問題的能力。⑷會(huì)對(duì)一些家用電器進(jìn)行簡(jiǎn)單的電功計(jì)算。⑸增強(qiáng)節(jié)約用電意識(shí),在理論聯(lián)系實(shí)際的過程中體驗(yàn)物理學(xué)的作用。電能表:用來測(cè)量電路消耗電能的儀表.各式各樣的家用電能
2、表猜猜看,下面電能表的表頭數(shù)據(jù)是什么意思?300r/kW.h03087220V10A(40A)kW.h常見家用電能表表頭數(shù)據(jù)的物理意義⑴表頭符號(hào)kw.h讀“千瓦時(shí)”,相等于1kw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W=Pt容易得到W=Pt=1kW×1h=1kW.h)?!嗪碾娛緮?shù)讀作:×××.×kW.h;注意:1kW.h(度)=lkW×1h=l000W×3600s=3.6×106J⑵電壓示數(shù)220V為額定電壓,指家用電器正常工作時(shí),兩端所加的電壓為220V;⑶電流示數(shù)10A(40A),指該電能表正常工
3、作時(shí)允許通過的最大電流為10A和短時(shí)間允許通過的最大電流為40A;⑷轉(zhuǎn)動(dòng)示數(shù)300r/kwh,指電路中電器每消耗1kw.h電能時(shí),此電能表轉(zhuǎn)盤將轉(zhuǎn)動(dòng)300轉(zhuǎn);指示燈閃爍參數(shù):6400imp/kw.h指每消耗1kw.h電能時(shí),此電能表指示燈閃爍6400次;下面的計(jì)算誰會(huì)做?⑴小明家2003年1月底與2月底電能表的示數(shù)如圖所示,請(qǐng)計(jì)算,小明家2月份消耗多少電能?若1kw.h電費(fèi)為0.52元,應(yīng)付多少電費(fèi)?電能的轉(zhuǎn)化?電流通過電解槽時(shí),電能轉(zhuǎn)化為——。電能的轉(zhuǎn)化?電流通過電熱器時(shí),電能轉(zhuǎn)化為——。電能的轉(zhuǎn)化?電流通過電梯時(shí)
4、,電能轉(zhuǎn)化為——。電能的轉(zhuǎn)化?電流通過電燈時(shí),電能轉(zhuǎn)化為___。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。電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能,都是通過電流做功(電功)來實(shí)現(xiàn)的。電流做多少功,就消耗多少電能。電能的單位:國際單位:J常用單位:1kW?h=3.6x106J⑴同學(xué)們,先猜一猜,電能與哪幾方面的因素有關(guān)?電功公式的探究⑵用什么方法探究電能是否與你猜想的因素的關(guān)系?⑶實(shí)驗(yàn)中如何觀察到電功的多少?⑷如何觀察到你猜想的因素在發(fā)生變化?⑸如何控制其他因素在實(shí)驗(yàn)中保持不變?將阻值不同的兩燈泡串聯(lián)因?yàn)閮蔁襞荽?lián),所以通過他
5、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)通過乙燈泡電流大,乙燈泡較亮,說明在電壓相同時(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、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:精確的實(shí)驗(yàn)表明:W=UIt電功公式中所涉及的物理量和它們的單位:物理量電壓(U)電流(I)通電時(shí)
6、間(t)電功(W)單位伏特(V)安培(A)秒(s)焦耳(J)(1)小明家一電能表表盤上表標(biāo)明”1200r/(KW.h)”,將空調(diào)單獨(dú)接在該表上.當(dāng)空調(diào)工作4min后,電能表轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)過55r.若空調(diào)額定電壓為220V,通過空調(diào)的電流?參考解題過程:(2)一只電熱器,當(dāng)它兩端的電壓為220V時(shí),通過它的電流為1.5A,問需通電多長(zhǎng)時(shí)間,才可消耗2.2kw.h的電能?⑶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1.5V,通過電動(dòng)機(jī)的電流是0.5A.如果所耗電能的60%轉(zhuǎn)變?yōu)槿~輪轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械能,則通電1min可獲得多少機(jī)械能?參考
7、解題過程:⑴解:已知:U=220VI=1.5AW=2.2kWh=2.2×3.6×106J=7.92×106J根據(jù)電功公式W=UIt可到所以,該電熱器需要在220V條件下通電約6.67h,才會(huì)消耗2.2kWh的電能。參考解題過程:解:已知:U=1.5VI=0.5At=1min=1×60S=60S根據(jù)電功計(jì)算公式W=UIt可得電流在1min內(nèi)所做的功為:W=UIt=1.5V×0.5A×60S=45J根據(jù)題意這個(gè)過程中電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的機(jī)械能為:E=W×60%=45J×60%=27J可見,電動(dòng)機(jī)工作時(shí),所消耗的電能將不完全轉(zhuǎn)化
8、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。從節(jié)能角度談?wù)勀銓?duì)電冰箱設(shè)計(jì)和使用過程的改進(jìn)意見對(duì)電冰箱設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)改進(jìn)意見:⑴用更好的絕熱材料做電冰箱的箱體,防止熱量進(jìn)入;⑵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;⑶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:⑴盡量減少開電冰箱的次數(shù)和時(shí)間,防止熱量進(jìn)入