高中物理功教案
發(fā)表時間:2020-10-21電功。
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
1.知道電功及其單位.
2.知道電能表是測量電功的儀表.
3.會用電功公式計算電功.
能力目標(biāo)
1.了解從能量分析入手去認(rèn)識物理規(guī)律是物理學(xué)的重要研究方法.
2.了解電能測量的儀表和方法.
情感目標(biāo)
充分認(rèn)識1度電的功能,養(yǎng)成節(jié)約電能的習(xí)慣.
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)教材是從能量轉(zhuǎn)化角度出發(fā),首先介紹了電能可以轉(zhuǎn)化成其他形式的能,使學(xué)生形成對電能概念的初步印象.然后指出電能轉(zhuǎn)化其他形式的能的過程,就是電流做功的過程.電流所做的功叫做電功.電流做功的多少與什么因素有關(guān)是通過實驗完成的,但分析實驗的過程要用到力學(xué)中功的概念,應(yīng)做好鋪墊.
教法建議
“電能”是一個抽象的概念,這一概念的建立不是一句話可以表述的.應(yīng)當(dāng)用學(xué)生已有的機(jī)械能、內(nèi)能、化學(xué)能、光能的概念,在回顧這些知識的基礎(chǔ)上引出電能.由電能在日常生活和生產(chǎn)中應(yīng)用的廣泛性縮小建立概念的困難.運用書上的圖幫助學(xué)生認(rèn)識電能可以轉(zhuǎn)化為其他形式的能.初中電功的概念是從能的轉(zhuǎn)化角度講的,要求學(xué)生知道:電流做功的過程,實際就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程;電流做了多少功,就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.關(guān)于電功的計算應(yīng)做好實驗幫助學(xué)生理解電功的公式.
--方案
一.電流可以做功
水流可以推動水輪機(jī)轉(zhuǎn)動做功,電流通過電動機(jī)可以使電動機(jī)轉(zhuǎn)動起來而做功.
實驗:在下圖中,當(dāng)開關(guān)閉合后,電流通過小電動機(jī),能把砝碼提升起來,砝碼被提升的越高,表示電流做的功越多.
保持相同的通電時間,用變阻器改變小電動機(jī)兩端的電壓和通過的電流,兩次提升砝碼的高度會不一樣.
電流通過小電動機(jī)做功過程中是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.
電流做功的過程是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程.
電流做功電流做功電流做功電流做功
電爐發(fā)熱電燈發(fā)光電扇轉(zhuǎn)動電車開動
電流通過電爐時發(fā)熱是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.
通過電燈發(fā)熱發(fā)亮是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能.
電流通過電扇,扇葉轉(zhuǎn)動是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能.
電流通過電車的電動機(jī)做功過程中是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.
我們把電流所做的功叫做電功,用“W”表示.
二.電功
從實驗知道,在通電時間相同的情況下,電壓U越大電流I越大,砝碼被提升得高,說明電流做的功越多.
??如果保持電壓和電流不變,通電的時間越長,砝碼被提升的越高,也說明電流做的功越多.
1電功的計算公式
研究表明:電流所做的功跟電壓、電流和通電時間成正比.??加在某一段電路兩端電壓為U,而U的單位是V,通過這段電路的電流I,而I的單位是A,通過這段電路的電流的時間為t,而t的單位是s,那么,電流過這段電路所做的功就可以用下面的公式計算:W=UIt
這就是說:電流在某段電路上所做的功,等于這段電路兩端電壓,電路中的電流和通電時間的乘積.
2電功的單位:
電功的單位是焦耳
在生活中通過手電筒的電流,每秒鐘做的功大約是1焦耳;
通過普通電燈泡的電流,每秒鐘做的功一般是幾十焦耳;
通過洗衣機(jī)中電動機(jī)的電流每秒鐘做功是200焦耳左右.
而電力機(jī)車行駛1分鐘電流做的功大約是3億焦耳.(幼兒教師教育網(wǎng) wWW.YjS21.Com)
電功中焦耳這個單位很小,用起來不方便,實際應(yīng)用中常用“度”作電功的單位,就是平常說的用了幾度電的“度”.“度”在技術(shù)中叫做“千瓦時”,符號是“kW·h”
1度=3.6×106焦1kW·h=3.6×106J
在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中1度電有多大的作用呢?下面圖中表示了1度電的作用.
電爐煉鋼1.6kg生產(chǎn)化肥0.7kg采掘原煤105kg
灌概麥田330m2電車行駛0.85km機(jī)織棉布11m
三.電能表:
下圖就是一個電能表
電功通常是用電能表來測定的,把電能接在電路中,電能表上的計數(shù)器就能將電流做的功記錄下來.用電一段時間,只要將前、后兩次計數(shù)器上的讀數(shù)之差算出,就可知道這段時間所用電的度數(shù).
探究活動
【課題】調(diào)查1度電的作用;家庭浪費電情況的調(diào)查.
【組織形式】學(xué)生個人收集資料
【活動流程】收集證據(jù);分析與論證;評估;交流與合作.
【參考方案】1度電的作用.
【備注】
1、寫出探究過程報告.
2、發(fā)現(xiàn)新問題.
精選閱讀
電能電功
教案課件是老師不可缺少的課件,大家應(yīng)該在準(zhǔn)備教案課件了。只有規(guī)劃好教案課件工作計劃,才能使接下來的工作更加有序!你們會寫多少教案課件范文呢?為滿足您的需求,小編特地編輯了“電能電功”,供您參考,希望能夠幫助到大家。
教學(xué)目標(biāo)
知識與技能:
1.知道電能的單位是焦耳(J),另一個單位是千瓦時(kWh);
2.學(xué)會使用家庭電能表,能利用電能表做簡單的計算。
過程與方法:
1.通過電能表的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析和初步的綜合能力;
2.通過電能表的應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生用理論知識解決簡單實際問題的能力。
情感態(tài)度價值觀:
1.通過了解電能在人類社會中的作用,充分認(rèn)識電能的重要性,養(yǎng)成節(jié)約用電的好習(xí)慣;培養(yǎng)學(xué)生愛護(hù)自然、節(jié)約能源的良好意識。
2.通過了解各種各樣的發(fā)電廠及新型的電力能源,激發(fā)學(xué)生熱愛科學(xué)、勤奮學(xué)習(xí)的極大熱情。
教學(xué)重點
電功概念及電能表的讀數(shù)
教學(xué)難點
電功概念及電能表的讀數(shù)
教學(xué)方式
演示法、討論法。
教具與媒體
電能表、電池、小燈泡、開關(guān)、若干導(dǎo)線、小電扇、電動玩具車、投影儀等。
教學(xué)過程:
一、創(chuàng)設(shè)情境,引入新課(5min)
〖師〗上章我們學(xué)習(xí)了電,現(xiàn)在的生活已經(jīng)越來越離不開電了,這些電是從哪里來的?它是否也是具有能量?下面我們看一則視頻,了解一下這方面的知識。
【視頻1】播放錄像資料:介紹各種各樣的發(fā)電設(shè)施,進(jìn)一步激發(fā)同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣。引入電功率和電能的課題。(板書課題)
二、進(jìn)入新課,科學(xué)探究
(一)電能的產(chǎn)生(10min)
〖師〗結(jié)合生活實際,談?wù)勲姵洚?dāng)一個什么角色。
【學(xué)生1】電能讓電燈泡發(fā)光,電能通過燈泡轉(zhuǎn)化成了光能。電能還能轉(zhuǎn)變成熱能。如電飯鍋、電爐、電熱水器……。
【學(xué)生2】電風(fēng)扇通電轉(zhuǎn)動。
【演示】電動玩具車裝上電池,合上開關(guān),電動玩具車會運動起來。電能還能轉(zhuǎn)變成動能。如電風(fēng)扇、電動車。
【視頻2】電能又轉(zhuǎn)化為我們需要的能量。人們可以把許多形式的能轉(zhuǎn)化為電能,反過來電能又可以轉(zhuǎn)化成許多形式的能,如熱能、機(jī)械能、化學(xué)能。
〖思想教育〗隨著我們生活水平的不斷提高,用電的領(lǐng)域會越來越多,電對我們的作用也會越來越重要。所以,我們在大力開發(fā)無污染、低能耗的電力資源的同時,一定要養(yǎng)成節(jié)約用電的好習(xí)慣。
(二)電能的單位(6min)
1.〖師〗你家一個月消耗多少電能呢?
我們常用“度”作為電能的單位。它的學(xué)名叫千瓦時(kWh)。物理學(xué)中更常用的單位是焦耳(J)。
它們的換算關(guān)系是:
1度=1千瓦時(kWh)=3.6×106焦耳(J)
2.1度(1千瓦時)電的作用:
可以煉鋼1.6kg;生產(chǎn)化肥0.7kg;采掘原煤105kg;可以使電車行駛0.85km;一次灌溉麥田330m2。
(三)電能表(12min)
電能的大小可以用專門的測量工具──電能表來測量。
1.出示電能表的實物,介紹其大致的外形、表盤上各量的含義及在電路中的接法。
2.【視頻演示】
數(shù)字盤上一共有五位數(shù)字,但最后一位是在紅色框里的,它應(yīng)該和前面四位數(shù)字不一樣,是不是類似小數(shù)的寫法,紅框表示小數(shù)點,紅框里面的數(shù)是小數(shù)點后面的數(shù)?
3.表盤上各個數(shù)字符號的含義:
(1)“50Hz”指電能表應(yīng)在50Hz的交流電路中使用.它是一只交流電能表.
(2)“10(20)A”指這個電能表的額定電流為10安培。正常情況下電路中的電流應(yīng)不大于10安培。短時間應(yīng)用電流允許大一些,但不能超過20安培,否則會損壞電能表。
(3)“600revs/kWh”指電能表轉(zhuǎn)過600轉(zhuǎn),說明接在電路里的用電器消耗的電能是1kWh。
例1如果甲、乙、丙三位同學(xué)家的電能表上分別標(biāo)出600revs/kWh、1200revs/kWh、1500revs/kWh.則這三位同學(xué)家
(1)用電器均消耗1度電的時候,電能表轉(zhuǎn)過的圈數(shù)分別是多少?
(2)電能表均轉(zhuǎn)一圈,消耗的電能分別是多少焦耳?
(3)一個月電表分別轉(zhuǎn)多少圈?
(四)新式電能表(2min)
【圖片】IC卡電能表有許多優(yōu)點,比如說它不用工人師傅每月查電表,節(jié)省許多人力,還能避免出錯,省去了收電費時的許多麻煩。IC卡中的金額用完后,電能表便能切斷電源,能完全杜絕少數(shù)人光用電不愿意交電費的現(xiàn)象。
(五)電功(3min)
1.電功──電能是通過電流做功的形式把電能轉(zhuǎn)化成其他形式能的。電能轉(zhuǎn)化成其他形式能的過程是電流做功的過程。
2.電功的符號是W。
三、練習(xí)(略)
小結(jié):
這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了電能的概念,認(rèn)識到電能是聯(lián)結(jié)其他形式能的紐帶,電能的單位是“度”即千瓦時,國際單位制中的單位是焦耳,簡稱焦;它們的換算關(guān)系為1度=1千瓦時(kWh)=3.6×106焦耳(J);電能的大小用電能表來測量,電能表上的一些符號表示的含義我們要搞清楚;這對正確使用電能的用途很大;電功是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程,它的單位與電能的單位是一致的。
作業(yè)
動手動腦學(xué)物理:①、②、③。
板書設(shè)計:
第一節(jié):電能
一、電能的產(chǎn)生
火力、水力、核能、太陽能等都可以轉(zhuǎn)化為電能;
電能又可以轉(zhuǎn)化為熱能、機(jī)械能和化學(xué)能、光能等。
二、電能的單位
1.度(千瓦時)(kWh);2.焦耳(J);
3.1度=1千瓦時(kWh)=3.6×106焦耳(J)
三、電能表
1.表盤上數(shù)字的含義;2.電能表的讀數(shù)。
四、電功:電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程,單位是焦耳(J)。
課后反思
這是一章的開始課,有引子的味道,為了引出電功采用介紹電能的方式,因為功的概念初中生還沒接觸過,相對來說比較抽象,所以我們不能忽視了該課的目的是為了引出電功,電能只是引子,講電能再熱鬧最后也要歸結(jié)到電功身上。
由于是開始以許多知識沒辦法產(chǎn)生理由,只能先硬性地記住就可以了,如電能的單位為什么是“度”,它又為什么叫千瓦時等有待于我們以后通過學(xué)習(xí)解決,在此不必為了這樣的問題而過多在解釋,說得過多,反而越說越不清楚。
電能的概念有比較直觀的基礎(chǔ),引起學(xué)生興趣的地方也就在這里,所以關(guān)于能的轉(zhuǎn)化問題是激發(fā)學(xué)生興趣,調(diào)動他們積極性的關(guān)鍵。
電功電功率
一般給學(xué)生們上課之前,老師就早早地準(zhǔn)備好了教案課件,到寫教案課件的時候了。我們制定教案課件工作計劃,才能更好地安排接下來的工作!你們清楚教案課件的范文有哪些呢?下面是小編精心為您整理的“電功電功率”,僅供參考,歡迎大家閱讀。
第十五章電功和電熱
知識總結(jié):
1.電功
A.基本概念和公式
a.定義:物理學(xué)中,當(dāng)電能轉(zhuǎn)化為其他形式能時,我們就說做了電功(俗稱電流做功).
b.物理意義:電功是量度電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的多少的物理量.
c.計算公式:
i.普遍適用的公式:w=UIt=UΩ(Ω為電荷)
ii.僅適用于純電阻性電路的公式:
說明:把電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的用電器叫做純電阻性用電器,如電爐、白熾燈等,連接純電阻性用電器的電路叫做純電阻性電路;把電能的絕大部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能以外的其他形式能的用電器叫做非純電阻性用電器,如電動機(jī)、電鈴、充電器等,連接非純電阻性用電器的電路叫做非純電阻性電路.
d.單位:
在國際單位制中,電功的單位是焦耳(J).
實用單位是千瓦時(kWh).
B電能表
用來測量電路消耗電能(即電功)的儀表叫做電能表.
a.主要技術(shù)參數(shù)
i.“電壓”表示電能表適用的額定電壓.額定電壓是指用電器或電學(xué)儀表正常工作時的電壓.
ii.“電流規(guī)格”表示電能表持續(xù)工作時的最大電流,括號里的數(shù)字表示允許在短時間內(nèi)通過電能表的最大電流.
iii.“每千瓦時轉(zhuǎn)數(shù)”表示用電1kWh電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的圈數(shù).現(xiàn)在,電子式單相電能表已經(jīng)開始使用,其重要參數(shù)imp/(kWh)表示用電lkWh耗電指示燈閃爍的次數(shù),如:6400imp/(kW.h).
b.用電能表測量電功
i.直接測量:電能表計數(shù)器上前后兩次讀數(shù)之差.
ii.間接測量:先數(shù)出轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過的轉(zhuǎn)數(shù),再利用電功與轉(zhuǎn)數(shù)成正比計算電功.
2.電功率
A基本概念和公式
a.物理意義:
電功率是反映用電器消耗電能(即電流做功)快慢的物理量.
b.定義:
用電器單位時間里消耗的電能叫做電功率.
c.計算公式:
i.普遍適用的公式:
ii.僅適用于純電阻性電路的公式:
d.單位:
在S1中,電功率的基本單位是瓦特(W),另外還有千瓦(kw)和毫瓦(mW),換算關(guān)系為:
e.用電器的額定功率和實際功率
用電器在額定電壓下的功率叫做額定功率,用電器在實際電壓下的功率叫做實際功率.
當(dāng)U實=U額時,P實=P額.
使用用電器時,加在其兩端的電壓一般不能超過額定電壓,否則會造成用電器實際功率超過額定功率,用電器會因為過熱而燒毀.
推論:對于純電阻性的用電器,若不考慮溫度對其電阻的影響,則
用電器的銘牌上標(biāo)有額定電壓和額定功率.
燈泡的亮度取決于其實際功率的大小,實際功率越大,燈泡越亮.
B.用電能表測量用電器的電功率
a.僅讓待測功率的用電器單獨工作,用電能表,測出電功w,用秒表測出時問t,則P=W/t.
b.先后讓已知功率為P0的用電器和待測功率的用電器工作相同的時間,分別數(shù)出電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過的轉(zhuǎn)數(shù)n0和n,由即
c.先后讓已知功率為P0的用電器和待測功率的用電器工作一段時間,使它們在工作時間內(nèi)電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過的轉(zhuǎn)數(shù)相同,用秒表分別測出它們工作的時間t0和t,由
3.電熱
由于導(dǎo)體具有電阻,所以當(dāng)有電流通過時,導(dǎo)體會發(fā)熱,將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,這種現(xiàn)象稱為電流的熱效應(yīng).
A.焦耳定律和公式
亂內(nèi)容:電流流過某段導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量,跟通過這段導(dǎo)體的電流的平方成正比,跟這段導(dǎo)體的電阻成正比,跟通電的時間成正比.
b.公式:
i.普遍適用的公式:
ii.僅適用于純電阻性電路的公式:(P為電功率)
c.單位:在國際單位制中,電熱的單位是焦耳(J).
d.電熱Ω與電功W大小的關(guān)系:
對于純電阻性用電器Ω=W
對于非純電阻性用電器ΩW
B電熱的利用和防止
a.電熱器
利用電流做功將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的裝置,統(tǒng)稱為電熱器。如電爐、電烙鐵、電暖器、電熱毯、電熨斗、電水壺、“熱得快”、電飯煲、飲水機(jī)、電熱油汀等.
i.原理:電流的熱效應(yīng).
ii.主要部件:發(fā)熱體和絕緣部分.
發(fā)熱體是用電阻率大、熔點高的合金絲制成的,它的作用是讓電流通過它時產(chǎn)生熱量,它繞在絕緣材料上,絕緣部分的作用是將發(fā)熱體與電熱器的外殼隔絕起來,防止漏電.
iii.優(yōu)點:電熱器具有清潔衛(wèi)生、沒有環(huán)境污染、熱效率高、且可以方便地控制和調(diào)節(jié)溫度等優(yōu)點.
用電器長期不用時,必須隔一段時間通一次電,以便其中含有電阻的元件通電發(fā)熱來驅(qū)除電器中的潮氣,以免元件發(fā)生銹蝕和霉變.
b.防止電熱造成危害
使用電器時,電流過大或通電時間過長都可能造成危害,如燒壞電器、使導(dǎo)線絕緣皮老化引起火災(zāi),且造成大量電能損失.防止電熱危害的主要措施是加快散熱,如在電器上設(shè)置散熱孔、散熱片或在發(fā)熱部分安裝電扇.
4.有關(guān)電功、電功率和電熱的若干推論
A.若不考慮溫度對純電阻阻值的影響,則在不1同的狀態(tài)下,對于某一純電阻有:
在某一過程中,對于某一純電阻有:Ω=W=Pt(Ω為電熱)
B.在同一電路中,不論幾個用電器以什么方式相連接:
說明:在運用電功、電功率、電熱的任何一個公式時,都要注意公式中各個量的同時性和對應(yīng)性,都要注意公式中各個量單位的統(tǒng)一.
5.安全用電
安全用電主要包括設(shè)備安全與人身安全兩方面.
A.家庭電路的組成和安裝
部分家庭電路圖:
由圖可知,家庭電路主要由進(jìn)入家庭的進(jìn)戶線(電源線)、電能表、閘刀開關(guān)、熔斷器、開關(guān)、插座、用電器等組成.考慮到用電安全,一般還接有地線.
安裝家庭電路的準(zhǔn)則——安全.
a.進(jìn)戶線
進(jìn)戶線由火線和零線構(gòu)成,零線與大地之間沒有電壓,火線與零線之間的電壓為220V,火線和零線構(gòu)成家庭電路的電源.
常用測電筆來辨別火線和零線.用手接觸筆尾金屬體,筆尖接觸電線(或與電線連通的導(dǎo)體),氖管發(fā)光,表明接觸的是火線,氖管不發(fā)光,表明接觸的是零線.
b.電能表
電能表是測量和記錄一段時間里消耗電能的儀表.選用原則是:電能表銘牌上的標(biāo)定電流應(yīng)等于或略大于所有家庭用電器的額定電流之和.電能表串聯(lián)在家庭電路的干路中。
c.閘刀開關(guān)
家庭電路中安裝閘刀開關(guān)的作用是用來切斷電源,以便檢測電路,更換設(shè)備。
閘刀開關(guān)串聯(lián)在家庭電路的干路中,閘刀開關(guān)應(yīng)豎直安裝,且靜觸頭在上,動觸頭在下,電源進(jìn)線應(yīng)接在靜觸頭的接線柱上,這樣閘刀斷開時,閘刀與火線不相連,閘刀也不會因自重或受震動等原因造成誤會。
d.熔斷器
i.熔絲的作用及物理特性
家庭電路用電時,如果在發(fā)生短路、過載、突發(fā)性過電壓(超過260V)等異常情況時不及時斷開電路,干路中的電流就會超過安全值,產(chǎn)生的熱量就增多,電線的絕緣層就會燃燒起來釀成火災(zāi),為了防患于未然,應(yīng)在干路中串聯(lián)熔絲,由于熔絲的電阻率大、熔點低,所以它能在干路中的電流超過安全值之前就自動熔斷,從而保護(hù)電路。熔絲通常由鉛(98%)銻(0.3~1.5%)合金制成。千萬不能用銅絲或鐵絲代替熔絲,因為銅和鐵的電阻率較小,熔點較高,起不到保險作用。
ii.熔絲的規(guī)格及選用原則
熔絲的規(guī)格常用其額定電流來表示,其選用原則是:熔絲的額定電流應(yīng)略大于或等于電路中的最大正常工作電流。計算電路中最大正常工作電流的方法有:;其中PZ、RZ為電路中的總功率、總電阻。此外還應(yīng)兼顧到熔絲的額定電流不能超過干路中的電線和電能表允許通過的最大電流值,這樣熔絲才能對整個電路起到保護(hù)作用。
iii.熔絲的安裝及等效處理
應(yīng)將熔絲串聯(lián)在干路中的火線上,零線上不接熔絲,因為如果在火線和零線上各接一根熔絲,當(dāng)電路中的電流超過安全值之前,這兩根熔絲不一定同時熔斷,也不一定是火線上的那根先熔斷,假如是零線上的那根先熔斷,那么雖然整個電路斷路了,各個用電器停止工作了,但是各個用電器與火線仍然相連,此時人若誤認(rèn)為電路中沒電了而去檢修電路,則有可能發(fā)生觸電事故。此外,在準(zhǔn)備接大功率用電器的支路中,應(yīng)先在該支路中將一根熔絲直接接在火線上,再接該支路開關(guān)和大功率用電器,因為干路和支路中的電流唇齒相依、息息相關(guān),所以這樣才能保證該支路和干路的安全。
在將熔絲裝入熔斷器時,應(yīng)先將熔絲的兩端在螺絲釘上分別沿順時針方向纏繞一圈后再擰螺絲,這樣固定螺絲時,熔絲受到的摩擦力的方向與螺絲旋轉(zhuǎn)方向一致,熔絲的兩端就不會被擠出來,螺絲不宜擰的過緊,因為熔絲的硬度小,擰的過緊,容易造成熔絲的局部截面變小,額定電流減小,以致影響電路的正常工作,也不宜擰得過松,否則熔絲容易松脫而造成斷路,即使末松脫,也會造成接觸處的電阻增大,產(chǎn)生的熱量增多,熔絲的溫度升高加快而容易熔斷。
若一時沒有合適的熔絲,可用其他熔絲等效替代,如應(yīng)選用額定電流為7.5A的熔絲,則可將三根額定電流為2.5A的熔絲并聯(lián)后接入電路,也可將額定電流為10A的熔絲先用螺絲刀撳下一個恰當(dāng)?shù)那锌诤蠼尤腚娐贰?br>
e.自動空氣開關(guān)
如果電路消耗的總功率在3kW以上,最好用自動空氣開關(guān)替代閘刀開關(guān)和熔斷器,因為這種開關(guān)在電路中發(fā)生短路、過載和欠壓(電壓過低)等異常情況時都能自動切斷電路(跳閘),且實現(xiàn)自動斷路的電流大小可以調(diào)節(jié),分?jǐn)嗄芰^高,而熔斷器對欠壓這種異常情況是無能為力的。電動機(jī)以及由電動機(jī)提供動力的電器(如電風(fēng)扇、電冰箱、空調(diào)器等)在欠壓時,若電路不能及時斷開又不能啟動,則消耗的電能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,導(dǎo)致溫度驟升,極易燒壞電器,引起火災(zāi)。自動空氣開關(guān)是利用電磁原理來保護(hù)電路的。
f.漏電保護(hù)器
為防萬一,在家庭電路中的電能表和熔斷器后面,最好要接入漏電保護(hù)器,因為它能在規(guī)定條件下,當(dāng)被保護(hù)電路中的漏(觸)電值達(dá)到或超過預(yù)定值時,就自動切斷電路(或發(fā)出報警信號)。
g.支路開關(guān)
應(yīng)直接接在火線上,這樣該開關(guān)斷開時,它所控制的用電器就與火線脫離接觸。
h.插座
插座的作用是接插用電器。
明插座應(yīng)高于地面1.8m,這樣能防止小孩將手指伸進(jìn)插座的插孔內(nèi)造成觸電事故。
三眼插座應(yīng)接有地線,這樣人即使不慎碰到漏電的用電器的金屬外殼,也不會觸電,因為接地線的電阻比人體電阻小得多,接地線對電流起旁路作用。
兩眼插座的正確接法:左零右火;三眼插座的正確接法是:左零右火中接地。
i.白熾燈
白熾燈是利用電流的熱效應(yīng)工作的,當(dāng)電流通過燈絲時,電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能和光能,當(dāng)燈絲溫度達(dá)到1700℃以上時,呈白熾狀態(tài),發(fā)出的光呈白色。提高燈絲的溫度,可提高燈泡的發(fā)光效率.
燈泡的燈絲是用熔點高的鎢制成的,鎢在高溫下易與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成氧化鎢.對于小功率的燈泡一般抽成真空防止燈絲氧化;對于大功率的燈泡充入氮、氬等氣體,既防止氧化,又可以阻礙燈絲在高溫下升華.
在燈頭線穿入燈頭后蓋后,應(yīng)先打一個保險扣再安裝電燈,這樣燈頭線就不會在電燈拉力的作用下從螺釘上脫落.
火線只準(zhǔn)接進(jìn)螺口燈頭中間的金屬片上,螺旋套上只準(zhǔn)接零線上,這樣即使人不慎碰到通電的燈泡尾部裸露在外的螺旋部分也不會觸電.
j.電視機(jī)
如使用室外天線,應(yīng)安裝避雷器或?qū)S媒拥鼐€,并在雷雨時停止使用電視機(jī).
因電路短路、超負(fù)荷運行所引起的各類安全事故,人們并不感到陌生.各種用于防止電路短路、超負(fù)荷運行的保護(hù)裝置(如熔斷器、空氣開關(guān)等),已被廣泛應(yīng)用且行之有效.另外,對于因線路連接處接觸不良而引起的火災(zāi)和安全事故,也應(yīng)引起足夠的重視!隨著電氣化的日益普及,一些重大火災(zāi)事故就是由于線路連接處接觸不良而造成的,教訓(xùn)十分深刻.
當(dāng)線路連接處接觸不良時,會使該處的電阻變大,造成局部過熱.同時,接觸處的電阻又將隨溫度升高而增大.電阻越大,溫度越高,溫度越高又造成電阻越大,從而形成電熱的逐步積累和惡性循環(huán),以致引發(fā)火災(zāi).
B.防止觸電
a.觸電的產(chǎn)生
觸電是指一定強(qiáng)度的電流通過人體所引起的傷害事故.超過30mA的電流通過人體就會有生命危險.不高于36V的電壓才是安全電壓.
b.觸電的形式
低壓(不包括不高于36V的安全電壓)引起的觸電有單線觸電和雙線觸電兩類.單線觸電是人體直接觸摸電源、火線或漏電的用電器等,使人體與地形成回路.雙線觸電是人體的兩部分(如兩只手)分別接觸到火線與零線,使人與電網(wǎng)形成回路.
高壓(1kv或1kV以上的電壓)線路和高壓設(shè)備引起的觸電有高壓電弧觸電和跨步電壓觸電兩類.當(dāng)人體靠近高壓帶電體到一定距離時,高壓帶電體和人體之間就發(fā)生放電現(xiàn)象,電流流過人體造成高壓電弧觸電.高壓輸電線落在地面上,當(dāng)人走近斷頭時,兩腳站在離落地電線遠(yuǎn)近不同的位置上,兩腳之間就存在電壓,電流流過人體,造成跨步電壓觸電.
c.觸電的防止
為了保證安全用電,除電器安裝要符合技術(shù)要求之外,還要做到:不接觸電壓高于36V的帶電體;不靠近高壓帶電體;不弄濕用電器;不損壞電氣設(shè)備中的絕緣體.高大建筑要安裝避雷針,防止雷擊.
d.觸電的急救
處理觸電事故的原則:切斷電源,注意自身安全.具體做法是:立即切斷電源,或者用一根絕緣棒將電線挑開,盡快使觸電者脫離電源,并立即進(jìn)行現(xiàn)場搶救(如進(jìn)行人工呼吸等).在發(fā)生電火災(zāi)時,務(wù)必在切斷電源后,才能潑水救災(zāi).在整個救護(hù)過程中,必須隨時注意自身保護(hù),防止自己也觸電.
電功和電能
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第20章電功和電能第1-2節(jié)同步輔導(dǎo)與測試
(一)電能表:
1.用來測量用電器消耗電能的儀表叫做電能表。
2.單相電能表的重要技術(shù)參數(shù):
(1)電壓220V:表示電能表適用的額定電壓,它是指用電器或電學(xué)儀表正常工作時的電壓。
(2)電流規(guī)格10(40)A:表示電能表持續(xù)工作時的最大電流,其中括號里的數(shù)字表示允許在短時間內(nèi)通過電能表的最大電流。
(3)頻率50Hz:表示交流電的頻率,交流電每秒鐘發(fā)生周期性變化的次數(shù)。
(4)每千瓦時轉(zhuǎn)數(shù)3000r/(kWh):表示每用電1kWh電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的圈數(shù)?,F(xiàn)在用的“電子式單相電能表”是用指示燈的閃爍次數(shù)來表示的,如“6400imp/kWh”表示每消耗1kWh的電能指示燈閃爍6400次。
“kWh”是電能的一種常用單位,俗稱度,1kWh=3.6×106J,在數(shù)值上等于功率為1kW的用電器工作1h所消耗的電能。
(5)電能表的示數(shù)由多位整數(shù)和一位小數(shù)(常用紅色框)組成。某一時段消耗的電能等于這一時段前后兩次示數(shù)之差。
(二)電功:
1.定義――物理學(xué)中,電流做了功叫做電功,用符號W表示。電流做功的過程中,伴隨著電能向其他形式能量的轉(zhuǎn)化,電流做了多少功,就消耗了多少電能,即有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。
2.電流做功的多少與電壓、電流和通電時間有關(guān):
(1)在電流、通電時間相同時,電壓大的電路電流做功多;
(2)在電壓、通電時間相同時,電流大的電路電流做功多;
(3)在電壓、電流相同時,電流做功的多少與通電時間成正比。
進(jìn)一步實驗可得出如下結(jié)論:某段電路上電流做功的多少,跟這段電路兩端的電壓、電路中的電流以及通電時間成正比。
3.公式:W=UIt。式中,W表示電功,U表示電壓,I表示電流,t表示通電時間。
4.單位:焦耳,簡稱焦,符號J。1J=1VAs,即當(dāng)某用電器兩端的電壓為1V,通過用電器的電流為1A時,則該用電器在1s時間內(nèi)消耗的電能為1J,或說成在1s內(nèi)電流對該用電器做了1J的功。
(三)電功率:
1.定義――用電器單位時間里所消耗的電能叫做電功率,用符號P表示。它是用來描述電流做功快慢的物理量。
2.公式:P==UI。
3.單位:瓦特,簡稱瓦,符號W。此外還有kW(千瓦)和mW(毫瓦),它們的換算關(guān)系為:1kW=103W,1W=103mW。
4.用電器的功率。
額定功率――用電器正常工作時的電功率叫做額定功率,用P0表示,這里P0=U0I0。一般情況下,用電器的額定功率就是指它的額定輸入功率,即額定耗電功率。
用電器的輸出功率是指用電器將電能轉(zhuǎn)化為我們所需要的能量的功率,比如微波爐轉(zhuǎn)化為微波的功率,電熱器轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的功率等。輸出功率占輸入功率的百分比就是該用電器的效率。
【重、難點解析】
1.正確理解電功的概念。
電功概念比較抽象,對電功的認(rèn)識可以從電能的轉(zhuǎn)化和電流的各種效應(yīng)來認(rèn)識。比如,電流的熱效應(yīng)的實質(zhì)是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的現(xiàn)象;電流的化學(xué)效應(yīng)的實質(zhì)是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能;電動機(jī)工作的實質(zhì)是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。上述現(xiàn)象均說明通電電路中具有電能,即電流具有做功的本領(lǐng),電流做功的過程實質(zhì)是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程。
若電路為純電阻電路,即電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電路,此時歐姆定律可以選用,將I=代入電功的基本公式,還可以推導(dǎo)出兩個電功的計算公式:W=t=I2Rt。
2.正確理解用電器的額定值和實際值。
額定功率是指用電器在額定電壓下的電功率;實際功率指用電器在實際電壓下的電功率。當(dāng)用電器正常工作時,它兩端的電壓稱為額定電壓,在一般情況下:
(1)當(dāng)實際電壓等于額定電壓時,實際功率等于額定功率,用電器正常工作;
(2)當(dāng)實際電壓小于額定電壓時,實際功率小于額定功率,用電器不能正常工作;
(3)當(dāng)實際電壓大于額定電壓時,實際功率大于額定功率,用電器不能正常工作,而且有可能被燒壞。
由上述分析可知,只有當(dāng)用電器兩端的實際電壓等于或稍小于它的額定電壓時,用電器才能安全使用,在實際應(yīng)用中,是不允許用電器在其兩端的實際電壓高于它的額定電壓下工作的,因為這樣容易燒壞用電器。對于一個給定的用電器,實際電壓可以有多個數(shù)值,但額定電壓只有一個數(shù)值,這個數(shù)值一般已標(biāo)在用電器的銘牌上。
3.電能表主要有哪些作用?
電能表是測量電功的儀表,也是自動記錄在一段時間內(nèi)消耗電能多少的儀表。
(1)當(dāng)消耗的電能較多時,可根據(jù)前后兩次計數(shù)器的讀數(shù)差直接讀出消耗的電能;
(2)當(dāng)消耗的電能較少時,可根據(jù)面板上的轉(zhuǎn)盤所轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)數(shù)間接算出某一用電器(或電路)消耗的電能;
(3)利用電能表的轉(zhuǎn)盤和記時表還可以間接測出用電器的耗電功率。
4.電燈的亮度是由什么決定的?
同一盞電燈在不同的情況下使用時,其亮暗程度是不同的,例如電燈在深夜就要比傍晚時亮得多。
白熾燈是利用電流的熱效應(yīng)工作的。當(dāng)電流通過燈絲做功時,電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,使燈絲的溫度升高,當(dāng)燈絲被加熱到白熾狀態(tài)時,燈就發(fā)光。燈絲的溫度越高,燈就顯得越亮。如果在相等的時間內(nèi),由電能轉(zhuǎn)化來的內(nèi)能越多,燈絲的溫度就會越高,燈就越亮。所以,電燈的亮暗程度是由電燈發(fā)光時的(實際)電功率所決定的。深夜用電減少,電路上的電壓會增高,此時電燈的實際功率會增加,所以電燈就會更亮。
【典型例題】
[例1]如圖是一個單相電子式電能表,表是它的主要技術(shù)參數(shù),從中你能獲得哪些信息?(寫對三條信息,就可以了)
分析:電壓范圍為220V(±30%):表示電壓在220V×(1-30%)=154V和220V×(1+30%)=286V之間,電表能夠正常工作;工作頻率為50Hz:表示該電能表適用于頻率為50Hz的交流電;標(biāo)定電流為5(20)A:表示電能表持續(xù)工作時允許通過的最大電流為5A,但允許在短時間內(nèi)通過電能表的電流為20A;準(zhǔn)確度為1.0級:表示其測量的準(zhǔn)確程度(或誤差)在±1%之間;脈沖常數(shù)為3200imp/(kWh):表示消耗1kWh的電能,指示燈閃爍3200次;產(chǎn)品壽命為15年:表示其從產(chǎn)生日開始15年內(nèi)有效;環(huán)境溫度為-40℃~+70℃:表示該電能表使用的環(huán)境溫度必須在-40℃到70℃間;相對濕度為<85%:表示該電能表使用的環(huán)境的相對濕度必須<85%;平均功耗為≤0.7W:表示電能表消耗的電功率不超出0.7W。
解答:上述結(jié)論中的任意三種均可。
[例2]一盞標(biāo)有“220V40W”字樣的電燈,將它接到110V的電路中,其電功率為:(設(shè)燈泡燈絲的阻值不隨溫度變化)()
A.40W。B.20W。C.10W。D.無法確定。
分析:在很多電學(xué)題中,要先想辦法求出用電器的電阻值,然后利用有關(guān)條件解題,在已知用電器的額定電壓U額和額定功率P額時,根據(jù)P額=U額I額=,得出變形公式R=,求出燈泡的燈絲電阻,然后再進(jìn)行求解。本題的具體解法可有以下兩種:
解法一:先根據(jù)R===1210Ω求出燈泡的電阻,然后再根據(jù)P實===10W,求出燈泡的實際功率。
解法二:利用比例關(guān)系,根據(jù)P實=和P額=,將兩式相比得,
=,所以P實=P額=×40W=10W。
解答:C。
[例3]甲、乙兩燈分別標(biāo)有“220V60W”和“220V40W”字樣,若它們串聯(lián)后接入220V的電路中,_____燈較亮。(選填:“甲”或“乙”)
分析:本題是一道綜合題,主要考查實際功率和額定功率的關(guān)系。解題的關(guān)鍵是看它們的實際功率的大小,即燈泡的亮度由它們的實際功率決定。解答本題,按下列步驟進(jìn)行:
(1)先求出兩燈的電阻:
R甲==,R乙==
所以,R甲<R乙。
(2)當(dāng)兩燈串聯(lián)在220V電路中時:
由“220V60W”和“220V40W”可知,兩燈正常發(fā)光的條件均是兩端電壓為220V,現(xiàn)在的條件是U甲+U乙=220V,所以U甲<220V,U乙<220V,兩燈均不能正常發(fā)光。此時P甲=I甲2R甲,P乙=I乙2R乙,因為I甲=I乙,R甲<R乙,所以P甲<P乙,即乙燈較亮。
解答:乙。
[例4]給你一只電壓表、一只5Ω的定值電阻、電源、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線若干,你能測出額定電壓為2.5V的小燈泡的額定功率嗎?請畫出實驗電路圖,寫出實驗步驟及小燈泡額定功率的表達(dá)式。
分析:根據(jù)電功率公式P=UI,只需測出小燈泡在額定電壓下的電流大小,就可以算出其額定功率,但因沒有電流表,電流不能直接測出。于是可以根據(jù)串聯(lián)電路中各處電流相等,將5Ω的定值電阻與小燈泡串聯(lián),測出小燈泡兩端電壓為2.5V時,5Ω電阻兩端的電壓,算出它的電流,即小燈泡在額定電壓時的電流。
解答:能測出小燈泡的額定功率,實驗電路如圖所示。
實驗步驟是:
(1)按電路圖連接電路,連接電路時,先斷開開關(guān),滑動變阻器的滑片移到阻值最大處,電壓表先并聯(lián)在燈泡兩端。
(2)檢查電路連接無誤后,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器,使小燈泡兩端的電壓U=2.5V,然后再用電壓表測出此時5Ω電阻R/兩端的電壓U/。
(3)算出電路中的電流I=U//R/,再算出燈泡的額定功率P=UI=UU//R/。
【模擬試題】(答題時間:80分鐘)
一.一.填空:
1.從功能關(guān)系看,電流做功的過程,實質(zhì)是____能轉(zhuǎn)化為____能的過程。電流通過“電爐”、“電熱得快”等電器時,____能轉(zhuǎn)化為____能;電流通過“電動機(jī)”時,____能主要轉(zhuǎn)化為____能;電流通過正在充電的鉛蓄電池時,____能主要轉(zhuǎn)化為____能。
2.某電熱器接在220V的電源上,電流是1.2A,若通電10min,則電流做功____J,消耗電能___J;若將該用電器接在110V的電流上,則在相同時間內(nèi)的電功是____J。
3.用電器_____里所消耗的____叫做電功率,它是反映________的物理量,電功率的定義式是______,某電燈正常工作時的功率是0.1kW,表示的物理意義是___________________________。
4.電功率的常用計算公式為______,式中三個物理量必須對應(yīng)于同一___或同一_____,且必須都用______單位。
5.現(xiàn)將兩個電阻(R1>R2)并聯(lián)在同一電路中,電流通過電阻時,在相同時間內(nèi)電流做的功W1___W2;若串聯(lián)在同一電路中,電流做的功W1/___W2/。(填“>”、“=”或“<”=)
6.把一個導(dǎo)體接在某一電源上,測得通過的電流是500mA,若10min內(nèi)其消耗的電能是3000J,則電源電壓是____V,10min內(nèi)通過導(dǎo)體的電荷是____C,電功率的大小是____W,該導(dǎo)體的電阻是_____Ω。
7.在如圖所示電路中,電源電壓保持不變,當(dāng)閉合開關(guān),將滑動變阻器的滑片P由中點向右移動的過程中,電流表的示數(shù)將_____,燈泡L消耗的電功率將____,變阻器R消耗的電功率將_____。(填“變大”、“變小”或“不變”)
8.若要使標(biāo)有“6V3W”字樣的電燈接在9V的電路上正常發(fā)光,應(yīng)串聯(lián)一個___Ω的電阻,該電阻消耗的電功率為____W。
9.已知兩電阻R1∶R2=3∶2,將它們串聯(lián)后接到3V電路中時,在相等時間內(nèi)所做的電功之比是_____;若將它們并聯(lián)后接入同一電路中,在相等時間內(nèi)所消耗的電能之比是_____;電阻R1在前后兩種情況下,在相等時間內(nèi),所消耗的電能之比是_____。
10.如圖所示電路中,開關(guān)S閉合時,電燈L恰好正常發(fā)光。若把電源電壓提高到原來的2倍,同時調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片位置,使電流表的示數(shù)為原來的三分之一,則電燈的功率變?yōu)樵瓉淼模撸撸撸弑丁?br>
二.二.選擇:
1.電流通過某段電路所做的功取決于()
A.電路中的電流。
B.電路中的電流和電路兩端的電壓。
C.電路中的電流、這段電路的電阻及通電時間。
D.電路中的電流、電路兩端的電壓和通電時間。
2.長短粗細(xì)都相同的銅導(dǎo)線和鎳鉻合金線,將它們串聯(lián)接入電路中時()
A.所消耗的電能一樣多。B.電流所的功一樣多。
C.鎳鉻合金線消耗的電能多。D.銅導(dǎo)線消耗的電能多。
3.電功率是反映()
A.電流做功多少的物理量。B.單位時間電能轉(zhuǎn)化為其它能的快慢。
C.電流做功快慢的物理量。D.電流做功所用的時間多少。
4.一盞標(biāo)有“36V40W”的電燈接在電路中,測得通過燈的電流是1A,則這盞燈的實際功率是()
A.小于36W。B.等于36W。C.等于40W。D.大于40W。
5.下列各組中都屬于電功率單位的是:()
A.J,VA,kWh。B.W,VA,J/s。
C.W,kWh,Ws。D.J,VC,kWh。
6.一個燈泡上標(biāo)有“220V40W”的字樣,據(jù)此可以求出()
A.燈泡的實際功率為40W。B.燈泡正常發(fā)光時的電流和電阻。
C.通過燈泡的電流為A。D.1s電流通過燈泡所做的功是40J。
7.有兩個電阻R1>R2,采用下列幾種方式分別接到電壓為U的電源上,接通電源后在相同時間內(nèi)電流做功最少的連接方式是()
A.R1與R2串聯(lián)。B.R1與R2并聯(lián)。C.只接入R1。D.只接入R2。
8.如果加在某定值電阻兩端的電壓從6V升高到8V,通過該電阻的電流變化了100mA,則該電阻的電功率變化了()
A.1.4W。B.1.8W。C.2W。D.3.2W。
9.如圖所示,燈泡和電阻串聯(lián)后接在電壓為U的電路中,已知電阻的阻值為R,通過電路的電流為I,則燈泡在t時間內(nèi)消耗的電能是()
A.UIt。B.t。C.I2Rt。D.UIt-I2Rt。
10.將標(biāo)有“8V16W”的燈泡L1和標(biāo)有“12V36W”的燈泡L2串聯(lián)后接到電壓為20V的電路中,則()
A.兩燈都能正常發(fā)光。B.只有L1正常發(fā)光。
C.只有L2正常發(fā)光。D.兩燈都不能正常發(fā)光。
三.三.實驗:
1.為測定額定電壓為3.8V的小燈泡的額定功率,提供了如圖所示的器材,其中燈泡電阻約為10Ω,滑動變阻器的最大阻值為20Ω。要求:
(1)在方框中畫出實驗電路圖。
(2)用筆畫線代替導(dǎo)線,按電路圖將器材連成實驗電路。(連接時導(dǎo)線不能交叉,滑動變阻器必須接B接線柱)
(3)按照所連接的電路回答:當(dāng)滑動變阻器的滑片向右滑動時,電流表和電壓表的示數(shù)如何變化?
(4)閉合開關(guān)后,移動滑動變阻器的滑片,使電壓表的示數(shù)為___V,小燈泡處于正常工作狀態(tài)。
(5)若此時電流表示數(shù)如圖所示,則小燈泡的額定電流是____,額定功率是____。
(6)按合理順序?qū)⑾铝袑嶒灢襟E的序號A、B、C、D、E、F填在括號里。
()讀出電流表的示數(shù);
()閉合開關(guān);
()斷開開關(guān),按電路圖連接電路;
()移動滑動變阻器的滑片使變阻器連接電路中的阻值最大;
()將測量出的數(shù)據(jù)填入表格并計算小燈泡的額定功率;
()移動滑片使電壓表示數(shù)為3.8V。
2.在學(xué)習(xí)了有關(guān)知識后,小華采用下圖所示的實驗裝置,研究“電功率的大小與哪些因素有關(guān)”。請將實驗觀察到的圖(a)和圖(b)中的現(xiàn)象、表明的物理意義和最后得出的結(jié)論寫出來。
四.四.計算與應(yīng)用:
1.某電熱設(shè)備在10min內(nèi)消耗的電能是2×106J,其工作時的電壓是380V,該電熱設(shè)備工作時的電流是多少?電阻是多大?
2.如圖所示電路中,R1=100Ω,R3是“0~20Ω”的滑動變阻器,電源電壓U=12V,且保持不變。求:
(1)當(dāng)開關(guān)S斷開,P滑到b端時,電路消耗的總功率是1.2W,則R2的阻值是多少?
(2)當(dāng)開關(guān)S閉合,P滑到a端時,整個電路在1min內(nèi)消耗的電能是多少?
3.在輸送功率一定的前提下,遠(yuǎn)距離輸送電能采用高壓輸電的方法,即把發(fā)電廠發(fā)出的電能,先經(jīng)過升壓變壓器把電壓升高,用高壓電輸送到遠(yuǎn)方的用戶附近,再經(jīng)過降壓變壓器把電壓降低,供給用戶使用(變壓器是在交流電路中用來改變電壓的設(shè)備),你知道這樣做的道理嗎?請通過下列題目的計算,來回答上述問題。
一臺功率為44kW的發(fā)電機(jī),發(fā)出的電壓用總電阻為0.2Ω的導(dǎo)線輸送到用戶。
(1)若用220V的電壓輸電,輸電線上損失的電功率是多少?
(2)若用22kV的電壓輸電,輸電線上損失的電功率是多少?
【試題答案】
一.填空:
1.電,其他,電,內(nèi),電,機(jī)械,電,化學(xué)。
2.1.584×105,1.584×105,3.96×104。
3.單位時間,電能,電流做功快慢,P=,該電燈1秒鐘消耗的電能是100焦。
4.P=UI,導(dǎo)體,電路,國際單位制。
5.<,>。6.10,300,5,20。
7.變小,不變,變小。8.6,1.5。
9.3∶2,2∶3,9∶25。10.1/9。
二.選擇:
題目12345678910
答案DCCABBAADD
三.實驗:
1.(1)
(2)
(3)電流表和電壓表的示數(shù)均變大。
(4)3.8。
(5)0.26A,0.988W。
(6)E,C,A,B,F(xiàn),D。
2.答:(a)的現(xiàn)象是:較亮的燈泡兩端的電壓較大,說明在電流相等時,電功率的大小與電壓成正比;
(b)的現(xiàn)象是:較亮的燈泡中的電流較大,說明在電壓相等時,電功率的大小與電流成正比;
某段電路的電功率與電路兩端的電壓成正比,與電路中的電流成正比。
四.計算與應(yīng)用:
1.8.77A,43.3Ω
2.(1)R2=100Ω;(2)172.8J
3.(1)8000W;(2)0.8W。
在進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電時,提高輸電電壓,可以減小線路損耗。