
定義:當(dāng)一個(gè)物體能夠?qū)ν庾龉r(shí),我們就說(shuō)這個(gè)物體具有能量,簡(jiǎn)稱(chēng)能。
影響因素:物體能夠?qū)ν庾龅墓υ蕉?它具有的能就越大。
做功過(guò)程實(shí)質(zhì)上就是能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程。功是能量轉(zhuǎn)化的量度,即力對(duì)物體做了多少功,就有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化。
問(wèn)題:如圖所示,接通電源后,電飯煲中的食物很快被加熱。在這個(gè)過(guò)程中,電飯煲把什么能轉(zhuǎn)化為什么能?
電飯煲把電能轉(zhuǎn)化為食物的內(nèi)能。
問(wèn)題:能量發(fā)生的這一轉(zhuǎn)化過(guò)程說(shuō)明了什么?
說(shuō)明電流在流過(guò)電飯煲的過(guò)程中,電流做了功。
問(wèn)題:如圖所示,接通電源后,電風(fēng)扇發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。在這個(gè)過(guò)程中,電風(fēng)扇把什么能轉(zhuǎn)化為什么能?
電風(fēng)扇中的電動(dòng)機(jī)把電能轉(zhuǎn)化為電風(fēng)扇扇葉的機(jī)械能。
說(shuō)明電流在流過(guò)電風(fēng)扇的過(guò)程中,電流做了功。
問(wèn)題:如圖所示,閉合開(kāi)關(guān)后,白熾燈立刻發(fā)光。在這個(gè)過(guò)程中,白熾燈把什么能轉(zhuǎn)化為什么能?
臺(tái)燈把電能轉(zhuǎn)化為光能。
說(shuō)明電流在流過(guò)臺(tái)燈的過(guò)程中,電流做了功。
1.電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過(guò)程,就是電流通過(guò)用電器做功的過(guò)程,電流做的功稱(chēng)為電功,用W表示。
2.電流做了多少功,就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。
3.電能的單位:國(guó)際單位:焦耳(J)生活中的電能單位:“度”、千瓦時(shí)(kW·h)
4.探究電流做功與哪些因素有關(guān)。
情景:如圖所示,將兩個(gè)相同的小燈泡分別接入兩個(gè)電路中兩個(gè)電路。
閉合開(kāi)關(guān),燈泡為什么發(fā)光?
電流流過(guò)燈泡過(guò)程中,電流做了功,燈泡將電能轉(zhuǎn)化為光能。
兩個(gè)燈泡發(fā)光有什么不同?說(shuō)明了什么?
乙燈泡兩端的電壓大一些,乙燈泡亮些。表明電功的大小與電壓有關(guān)。
問(wèn)題:想一想,電流做功可能與哪些因素有關(guān)?
猜想:電流做功的多少與電壓大小有關(guān)。
猜想:電流做功的多少與電流大小有關(guān)。
猜想:電流做功的多少與通電時(shí)間有關(guān)。
(1)探究過(guò)程中應(yīng)采用什么實(shí)驗(yàn)方法?(2)如何測(cè)量電流做功的多少?(3)需要哪些實(shí)驗(yàn)器材?
要使不同的用電器電流相同而電壓不同,應(yīng)怎樣連接用電器?
要使不同的用電器電壓相同而電流不同,應(yīng)怎樣連接用電器?
根據(jù)重物被提升的高度,間接地反映消耗電能的多少,即電功的大小。
利用電阻絲放出的熱量給液體加熱,由溫度計(jì)的變化判斷消耗電能的多少,即電功的大小。
實(shí)驗(yàn)方案:利用小電動(dòng)機(jī)提升重物來(lái)定性研究。
控制通電時(shí)間相同,改變電壓、電流,電壓、電流越大,重物上升的高度越大。
歸納總結(jié):通電時(shí)間一定,電壓、電流越大,鉤碼升得越高,表明電流做功越多。
控制電壓、電流相同,改變通電時(shí)間,時(shí)間越長(zhǎng),重物上升的高度越大。
歸納總結(jié):電流電壓一定,通電時(shí)間越長(zhǎng),鉤碼升得越高,表明電流做功越多。
用電器兩端的電壓越大、通過(guò)用電器的電流越大,通電時(shí)間越長(zhǎng),電流做功越多。
電功的大小由電壓、電流與通電時(shí)間三個(gè)因素決定。
電流做的功跟電壓、電流和通電時(shí)間成正比,電功等于電壓、電流和通電時(shí)間的乘積。
W=UIt(普遍適用)
W —— 焦(J)
t —— 秒( s )
I ——安 (A)
U ——伏(V)
1 J=1V·A·s=1 N·m
在生產(chǎn)、生活中用來(lái)測(cè)量電流做的功,即測(cè)量用電器消耗了多少電能的儀表。
觀察你家的電能表,上面的數(shù)字、符號(hào)各代表什么?與同學(xué)交流。
“600revs/(kW·h)”指接在這個(gè)電能表上的用電器,每消耗1kW·h的電能,電能表上的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)600轉(zhuǎn)。
“220V”表示這個(gè)電能表應(yīng)該在220V的電路中使用。
“10(20)A”指這個(gè)電能表的標(biāo)定電流為10A,額定最大電流為20A。電能表工作時(shí)的電流不能超過(guò)20A。
“50~”指這個(gè)電能表在頻率為50Hz的交流電路中使用。
常用單位:千瓦時(shí)(度)kW·h1度=1kW·h(千瓦時(shí))=1kW×1h=1000W×3600s=3.6×106J
通過(guò)電能表求用電器消耗的電能
方法一:觀察電能表表盤(pán)上前后兩次的示數(shù),它們的示數(shù)差即是所求的電能值。方法二:測(cè)出一定時(shí)間內(nèi)電能表上轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)數(shù),再算出電能值。此種方法的關(guān)鍵是要明確電能表銘牌數(shù)據(jù)的含義,求出電能表轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)時(shí)消耗的電能值。
例題 月初、月末小明家電能表計(jì)數(shù)器所顯示的數(shù)字如圖所示。小明家的用電器這個(gè)月消耗了多少電能?如果民用電的價(jià)格是0.40元/(kW·h),小明家這個(gè)月應(yīng)交多少電費(fèi)?
解:小明家這個(gè)月所消耗的電能為電能表計(jì)數(shù)器兩次顯示數(shù)字之差。
W=561.2 kW·h-478.2 kW·h=83 kW·h
=83 × 3.6 × 106J
電費(fèi)=0.40元/(kW·h)×83kW·h=33.20(元)
答:小明家的用電器這個(gè)月大約消耗了3.0×108J的電能,這個(gè)月應(yīng)交電費(fèi)33.20元。
導(dǎo)體兩端的電壓、通過(guò)導(dǎo)體的電流及通電時(shí)間。
1.一把電烙鐵接在220V的電路中,通過(guò)它的電流是350mA,問(wèn)通電30min消耗了多少電能?
已知:U=220V, I=350mA=0.35A, t=1800s. 求:W=?
解:由電功的公式得 W=UIt =220V× 0.35A× 1800s =1.386×105J.答:通電30min,電烙鐵消耗了1.386×105J的電能。
2.一個(gè)小燈泡的兩端加2.5V電壓時(shí)電流是0.3A,它在這種情況下通電2min,電流做了多少功?消耗的電能是多少?
解:電功W=UIt=2.5V×0.3A×120s=90J,電流做了90J的功,消耗的電能為90J。
3.有一塊手機(jī)用的鋰電池,上面標(biāo)明電壓為3.7V,容量為1130mA·h,它充滿(mǎn)電后,大約儲(chǔ)存了多少電能?
解:容量1130mA·h表示I=1130mA=1.13A時(shí),t=1h=3600s,所以?xún)?chǔ)存的電能W=UIt=3.7V×1.13A×3600s=15051.6J.
4.小明家中一周前、后電能表示數(shù)如圖所示,小明家所在地區(qū)每度電的電費(fèi)是0.6元,請(qǐng)你估算他家每個(gè)月需要付多少電費(fèi)。
解:每月用電約 (823.3kW·h-781.5kW·h)×4=167.2kW·h,電費(fèi)約 0.6元/(kW·h)×167.2kW·h≈100.3元。
電爐煉鋼1.6kg 生產(chǎn)化肥0.7kg 采掘原煤105kg
電車(chē)行使0.85km 一次灌溉麥田330m2 機(jī)織棉布11m
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