1、五章电功与电热五章电功与电热一、电功与电能表一、电功与电能表 电能表参数:电能表参数:1kwh=3.61kwh=3.610106 6J J基本(最大)电流基本(最大)电流额定电压额定电压电能表常数电能表常数电能表常数(转速电能表常数(转速N)N)利用电能表测电功利用电能表测电功:W=n/N:W=n/N(转数(转数/转速)转速)(kwh)(kwh)3000r/(kwh)3000r/(kwh)电路中每消耗电路中每消耗1kwh1kwh电,电能表表盘转电,电能表表盘转30003000转转3000imp/(kwh)3000imp/(kwh)电路中每消耗电路中每消耗1kwh1kwh电,电能表指示灯闪电,电
2、能表指示灯闪30003000次次 利用电能表测电功率利用电能表测电功率:P=W/t:P=W/t(kwh/h)(kwh/h)小明看到家中电能表的表盘如图所示,小小明看到家中电能表的表盘如图所示,小明家一共已消耗的电能是明家一共已消耗的电能是 kWhkWh,为了测家中电冰箱的电功率,小明把家中为了测家中电冰箱的电功率,小明把家中的其他用电器全部关掉,只让电冰箱工作的其他用电器全部关掉,只让电冰箱工作时发现时发现10min10min内表盘转了内表盘转了1212转,可知此电冰转,可知此电冰箱的电功率是箱的电功率是 kWkW586.6586.6W=n/N=12/720kwhW=n/N=12/720kwh
3、=1/60kwh=1/60kwhP=W/t=1/60kwhP=W/t=1/60kwh1/6h1/6h=0.1kw=0.1kw 如图是小林同学家所用电能表的表盘,下如图是小林同学家所用电能表的表盘,下表是他家主要用电器的额定功率表是他家主要用电器的额定功率(1 1)为保证电能表稳定安全工作,通过计)为保证电能表稳定安全工作,通过计算回答小林家的这些用电器是否可以同时算回答小林家的这些用电器是否可以同时使用使用用电用电器器白炽灯白炽灯四盏四盏电热电热水壶水壶电视电视机机空调空调机机额定额定功率功率每盏每盏60W60W1000W1000W120W120W1200W1200WP P总总=4P=4P1
4、1+P+P2 2+P+P3 3+P+P4 4=4=460W+1000W+120W+1200W=2560W60W+1000W+120W+1200W=2560W,P P总总220V220V10A=2200W10A=2200W,不能同时使用这些用电器。不能同时使用这些用电器。(2 2)电热水壶正常工作时,发热板的电阻和)电热水壶正常工作时,发热板的电阻和通过发热板的电流各是多少?通过发热板的电流各是多少?1000W1000W(3 3)关闭所有用电器后,只让电热水壶工作,)关闭所有用电器后,只让电热水壶工作,在一定时间内将在一定时间内将2kg2kg的水由的水由2020烧开,表盘转烧开,表盘转动了动了5
5、00r500r,问该电热水壶的热效率为多少?,问该电热水壶的热效率为多少?R=48.4,I=4.55A 小林家的电能表和一个标准的白炽灯泡的铭小林家的电能表和一个标准的白炽灯泡的铭牌如图,(牌如图,(1 1)此灯泡的灯丝电阻为多大?)此灯泡的灯丝电阻为多大?(2 2)小林为了检测自家电能表的显示是否)小林为了检测自家电能表的显示是否准确,关掉家中其他用电器,让这个灯泡单准确,关掉家中其他用电器,让这个灯泡单独正常工作独正常工作2min2min,发现电能表转了,发现电能表转了3 3圈若圈若当月小林家的电能表显示消耗电能当月小林家的电能表显示消耗电能300kW300kWh h,当地电价为当地电价为
6、0.50.5元元/kW/kWh h,通过计算,你认为,通过计算,你认为小林家本月应付多少电费才是合理的?小林家本月应付多少电费才是合理的?484P=W/t=3/600kwhP=W/t=3/600kwh2/60h2/60h=150W=150W200kwh200kwh影响电功的因素影响电功的因素电流、通电时间相同电流、通电时间相同时,电压大的电功多时,电压大的电功多电压、通电时间相同电压、通电时间相同时,电流大的电功多时,电流大的电功多W=UItW=UIt二、电功率二、电功率 表示电流做功快慢的物理量。表示电流做功快慢的物理量。定义:电流在单位时间里所做的功。定义:电流在单位时间里所做的功。公式:
7、公式:P=W/t=UIP=W/t=UI 单位:瓦特,瓦,单位:瓦特,瓦,w;w;千瓦,千瓦,kwkw 推导式:推导式:P=IP=I2 2R=UR=U2 2/R/R(纯电阻电路)(纯电阻电路)单位物理意义:单位物理意义:1J/s=1w,1(kwh)/h=1kw1J/s=1w,1(kwh)/h=1kw 常见功率:大功率(电热器)常见功率:大功率(电热器)1kw1kw实际功率、额定功率实际功率、额定功率 额定功率:用电器正常工作的功率。额定功率:用电器正常工作的功率。实际功率:用电器实际工作的功率。实际功率:用电器实际工作的功率。实际电压实际电压=额定电压,实际功率额定电压,实际功率=额定功率额定功
8、率实际电压实际电压 额定电压,实际功率额定电压,实际功率 额定电压,实际功率额定电压,实际功率 额定功率额定功率灯的亮暗由实际功率决定。灯的亮暗由实际功率决定。灯的实际功率过小也会看起来不亮,但有电灯的实际功率过小也会看起来不亮,但有电流。流。伏安法测小灯泡功率伏安法测小灯泡功率多次测量,得出普遍规律。多次测量,得出普遍规律。P P额额=U=U额额I I额额=2.5V=2.5V0.3A0.3A=0.75W=0.75W串联串联P=IP=I2 2R R,并联,并联P=UP=U2 2/R/RR R1 1=U=U额额1 12 2/P/P额额1 1=6=6R R2 2=U=U额额2 22 2/P/P额额
9、2 2=48=48R R1 1R 电热电热电功电功W W电电=UIt=P=UIt=P电电t t电热电热Q=IQ=I2 2Rt=PRt=P热热t t机械功机械功W W机机=W=W电电-Q-Q电功率电功率 电热功率电热功率P P电电=UI=UIP P热热=I=I2 2R RP P机机=P=P电电-P-P热热电动机电动机=W=W机机/W/W电电 100%100%加热、保温档加热、保温档P=U2/R总电阻总电阻小小的总功率的总功率大大,是,是高温档(加热档)高温档(加热档)总电阻总电阻大大的总功率的总功率小小,是,是低温档(保温档)低温档(保温档)有的小汽车前排座椅中安装有电加热器,有的小汽车前排座椅
10、中安装有电加热器,其工作原理相当于如图所示的电路图,其其工作原理相当于如图所示的电路图,其中中R R1 1=12=12,R R2 2=6=6,闭合开关后,通过闭合开关后,通过R R1 1的电流为的电流为2A2A,求:(,求:(1 1)R R1 1两端的电压;两端的电压;(2 2)通过)通过R R2 2的电流的电流24V24V4A4A 如图是某饮水机工作原理图,当开关如图是某饮水机工作原理图,当开关S S与与b b接接触时,绿灯亮,此时饮水机处于触时,绿灯亮,此时饮水机处于 状态。状态。当此饮水机处于加热状态时,用时当此饮水机处于加热状态时,用时20min20min将装将装满热胆容量的水在一个标
11、准大气压下从满热胆容量的水在一个标准大气压下从2020加热到沸腾,水吸收的热量为加热到沸腾,水吸收的热量为 J J,消耗的电能为消耗的电能为 J J,该饮水机的加热,该饮水机的加热效率为效率为 保温保温1.681.6810106 62.12.110106 680%80%图示为某电热饮水机的电路图,饮水机热水箱图示为某电热饮水机的电路图,饮水机热水箱内水温达到内水温达到9292时开关时开关S S1 1自动断开自动断开,处于,处于保温保温状态状态;当水温降至一定温度时,;当水温降至一定温度时,S S1 1又又闭合闭合重新重新加热加热。已知电源电压保持。已知电源电压保持220V220V不变,电阻不变
12、,电阻R R1 1的的阻值为阻值为12101210,电阻电阻R R2 2的阻值为的阻值为121121。饮水机处于保温状态时的电功率是多少?饮水机处于保温状态时的电功率是多少?饮水机处于加热状态时电路的总电流是多少饮水机处于加热状态时电路的总电流是多少?4040 W W2A2A 市场上有一种电热饮水机,市场上有一种电热饮水机,R R1 1是调节电阻,其阻是调节电阻,其阻值为值为176176,R R2 2是供加热的电阻丝。是供加热的电阻丝。(1 1)若饮水机正常工作的加热效率为)若饮水机正常工作的加热效率为90%90%,现将,现将质量为质量为1.5kg1.5kg,初温为,初温为2020的水在的水在
13、1 1标准大气压下标准大气压下烧开需要吸收的热量是多少?需加热多长时间?烧开需要吸收的热量是多少?需加热多长时间?(2 2)当饮水机处于保温状态时,保温功率是多少)当饮水机处于保温状态时,保温功率是多少?509s509sR R2 2=44=44 4444 W W5.045.0410105 5J J 如图所示的是一种家用饮水机(如图所示的是一种家用饮水机(1 1)当温)当温控开关控开关1 1、2 2都闭合时,加热管正常工作,红都闭合时,加热管正常工作,红灯灯 ,绿灯,绿灯 ;当水沸腾后,温控开;当水沸腾后,温控开关关1 1、2 2都断开,加热管不工作,其中都断开,加热管不工作,其中R R红红远远
14、远远小于小于R R绿绿,则红灯,则红灯 ,绿灯,绿灯 (2 2)如)如果一次将果一次将0.5L0.5L初温为初温为2020的水在标准大气压的水在标准大气压下烧开,加热管转化的内能是下烧开,加热管转化的内能是2.12.110105 5J J,则,则烧水的效率为多大?(烧水的效率为多大?(3 3)如果加热时电路)如果加热时电路的总电流为的总电流为3A3A,则红灯的电阻是多少,则红灯的电阻是多少?亮亮不亮不亮不亮不亮亮亮80%80%275275电吹风电路电吹风电路如图是生活中常用的电吹风电路图,其中电热如图是生活中常用的电吹风电路图,其中电热丝通电时会发热,电动机通电会送风丝通电时会发热,电动机通电
15、会送风(1 1)吹冷风,开关应与触点)吹冷风,开关应与触点_接触;接触;(2 2)吹热风,开关应与触点)吹热风,开关应与触点_接触;接触;(3 3)电吹风不工作,开关应与触点)电吹风不工作,开关应与触点_接触接触要想改造电吹风,使吹出的热风温度更高一要想改造电吹风,使吹出的热风温度更高一些,应该在原电阻丝上再些,应该在原电阻丝上再_联一根电阻丝。联一根电阻丝。2,32,33 3,4 41 1,2 2并并 某简易电吹风简化电路如图所示,:某简易电吹风简化电路如图所示,:(1 1)当电吹风吹冷风时,通过电动机的电流)当电吹风吹冷风时,通过电动机的电流多大?若电动机电阻多大?若电动机电阻R R1 1
16、为为1 1,则则40s40s内电流内电流通过电动机产生的热量是多少通过电动机产生的热量是多少J J?(2 2)当电吹风吹热风时,电热丝)当电吹风吹热风时,电热丝R R2 2的电功率的电功率是多少是多少W W?电热丝?电热丝R R2 2的电阻值是多少的电阻值是多少?额定电压额定电压 220V额定功率额定功率热风时:热风时:990W冷风时:冷风时:110W0.5A0.5A10J10J5555 (1)(1)当只闭合当只闭合S S1 1时,电吹风正常工作,通过电时,电吹风正常工作,通过电动机的电流为多大动机的电流为多大?(2)(2)当同时闭合当同时闭合S S1 1、S S2 2时,电吹风正常工作,时,
17、电吹风正常工作,5min5min内电流通过内电流通过R R产生的热量是多少产生的热量是多少?(3)(3)当只有电吹风正常工作并且吹热风时,半当只有电吹风正常工作并且吹热风时,半小时电能表的转盘旋转多少圈?小时电能表的转盘旋转多少圈?(4 4)当电吹风接入实际电压为)当电吹风接入实际电压为198V198V的电路,的电路,吹热风时电热丝吹热风时电热丝R R的实际功率为多少的实际功率为多少?0.36A0.36A2.42.410105 5J J264r264r648W648W间歇工作间歇工作 电冰箱的压缩机是自动间歇式工作的(即工电冰箱的压缩机是自动间歇式工作的(即工作一段时间停止一段时间,再工作再停
18、止,作一段时间停止一段时间,再工作再停止,如此循环)某电冰箱铭牌有关参数如下表如此循环)某电冰箱铭牌有关参数如下表所示,电冰箱压缩机在标定耗电量下工作时所示,电冰箱压缩机在标定耗电量下工作时,一天实际工作,一天实际工作_h_h;若电冰箱每次从启;若电冰箱每次从启动到停止工作的时间都是动到停止工作的时间都是12min12min,则该电冰,则该电冰箱的压缩机每天启动箱的压缩机每天启动_次次。全天工作全天工作3.6KWh3.6KWh;实际实际0.9KWh0.9KWh6 63030 1 1)豆浆机正常工作做一次豆浆,从图可知要时)豆浆机正常工作做一次豆浆,从图可知要时间多少分钟?(间多少分钟?(2 2
19、)豆浆机正常加热时的电流是)豆浆机正常加热时的电流是多大?(多大?(3 3)豆浆机正常工作做一次豆浆,总共)豆浆机正常工作做一次豆浆,总共消耗的电能是多少?(消耗的电能是多少?(4 4)在一次豆浆机工作的)在一次豆浆机工作的时候,小明将家里的其他用电器都关闭,他观时候,小明将家里的其他用电器都关闭,他观察到豆浆机的电热管工作时,家里标有察到豆浆机的电热管工作时,家里标有“1200r/kwh”1200r/kwh”字样的电能表转盘在字样的电能表转盘在1min1min内转内转过了过了2020转此时电路的实际电压是多大?转此时电路的实际电压是多大?额定电压额定电压220V220V频率频率50Hz50H
20、z电机功率电机功率120W120W加热功率加热功率1210W1210W容量容量1000ml1000ml55A55AW=PW=P1 1t t1 1+P+P2 2t t2 2正常工作一次正常工作一次11min11min6.6786.67810105 5J JP P实实=1000W=1000WP P额额=1210W=1210WU U实实=200V=200V四、家庭电路与安全用电四、家庭电路与安全用电 火线:火线:220V220V电压电压 零线:零线:0V0V 氖管发光:火线氖管发光:火线 氖管不发光:零线氖管不发光:零线 使用测电笔,使用测电笔,手要接触尾部的金属电极手要接触尾部的金属电极,使,使人
21、体、测电笔、火线与大地构成一个人体、测电笔、火线与大地构成一个回路回路,有微弱电流通过,氖管发光。有微弱电流通过,氖管发光。若测电笔测得电路中处处发光,若测电笔测得电路中处处发光,零线断了零线断了。图示为居民家中某房间的电路,电灯图示为居民家中某房间的电路,电灯L L与电与电热壶均正常工作,在三孔插座上接入电饭热壶均正常工作,在三孔插座上接入电饭煲后,电热壶突然停止工作,灯煲后,电热壶突然停止工作,灯L L仍正常发仍正常发光,拔出电饭煲的插头,用测电笔分别测光,拔出电饭煲的插头,用测电笔分别测试三孔插座的左右两孔,氖管均发光,此试三孔插座的左右两孔,氖管均发光,此时电路故障可能是时电路故障可能
22、是 ()A A插座短路插座短路 B B电热壶短路电热壶短路C CABAB间断路间断路 D DCDCD间断路间断路D D 小刚有一个带有开关、指示灯和多个插座小刚有一个带有开关、指示灯和多个插座的接线板,每当接线板的插头插入家庭电的接线板,每当接线板的插头插入家庭电路中的插座,闭合接线板上的开关时,总路中的插座,闭合接线板上的开关时,总出现出现“跳闸跳闸”现象正确的是()现象正确的是()A A跳闸的原因是接线板中的电路发生了断路跳闸的原因是接线板中的电路发生了断路 B B跳闸的原因是接线板中的电路发生了短路跳闸的原因是接线板中的电路发生了短路 C C接线板上的多个插座与指示灯串联接线板上的多个插
23、座与指示灯串联 D D接线板上的开关与指示灯并联接线板上的开关与指示灯并联 熔丝熔断(跳闸)的原因:熔丝熔断(跳闸)的原因:1.1.电路发生短路电路发生短路;2.2.用电器总功率过大用电器总功率过大。B B家庭电路连线原则家庭电路连线原则 开关接火线,螺旋外套接零线。开关接火线,螺旋外套接零线。两孔插座:左零右火两孔插座:左零右火 三孔插座:左零右火中接地三孔插座:左零右火中接地 85.每一年,我都更加相信生命的浪费是在于:我们没有献出爱,我们没有使用力量,我们表现出自私的谨慎,不去冒险,避开痛苦,也失去了快乐。约翰B塔布 86.微笑,昂首阔步,作深呼吸,嘴里哼着歌儿。倘使你不会唱歌,吹吹口哨
24、或用鼻子哼一哼也可。如此一来,你想让自己烦恼都不可能。戴尔卡内基 87.当一切毫无希望时,我看着切石工人在他的石头上,敲击了上百次,而不见任何裂痕出现。但在第一百零一次时,石头被劈成两半。我体会到,并非那一击,而是前面的敲打使它裂开。贾柯瑞斯 88.每个意念都是一场祈祷。詹姆士雷德非 89.虚荣心很难说是一种恶行,然而一切恶行都围绕虚荣心而生,都不过是满足虚荣心的手段。柏格森 90.习惯正一天天地把我们的生命变成某种定型的化石,我们的心灵正在失去自由,成为平静而没有激情的时间之流的奴隶。托尔斯泰 91.要及时把握梦想,因为梦想一死,生命就如一只羽翼受创的小鸟,无法飞翔。兰斯顿休斯 92.生活的
25、艺术较像角力的艺术,而较不像跳舞的艺术;最重要的是:站稳脚步,为无法预见的攻击做准备。玛科斯奥雷利阿斯 93.在安详静谧的大自然里,确实还有些使人烦恼.怀疑.感到压迫的事。请你看看蔚蓝的天空和闪烁的星星吧!你的心将会平静下来。约翰纳森爱德瓦兹 94.对一个适度工作的人而言,快乐来自于工作,有如花朵结果前拥有彩色的花瓣。约翰拉斯金 95.没有比时间更容易浪费的,同时没有比时间更珍贵的了,因为没有时间我们几乎无法做任何事。威廉班 96.人生真正的欢欣,就是在于你自认正在为一个伟大目标运用自己;而不是源于独自发光.自私渺小的忧烦躯壳,只知抱怨世界无法带给你快乐。萧伯纳 97.有三个人是我的朋友爱我的
26、人.恨我的人.以及对我冷漠的人。爱我的人教我温柔;恨我的人教我谨慎;对我冷漠的人教我自立。JE丁格 98.过去的事已经一去不复返。聪明的人是考虑现在和未来,根本无暇去想过去的事。英国哲学家培根 99.真正的发现之旅不只是为了寻找全新的景色,也为了拥有全新的眼光。马塞尔普劳斯特 100.这个世界总是充满美好的事物,然而能看到这些美好事物的人,事实上是少之又少。罗丹 101.称赞不但对人的感情,而且对人的理智也发生巨大的作用,在这种令人愉快的影响之下,我觉得更加聪明了,各种想法,以异常的速度接连涌入我的脑际。托尔斯泰 102.人生过程的景观一直在变化,向前跨进,就看到与初始不同的景观,再上前去,又
27、是另一番新的气候。叔本华 103.为何我们如此汲汲于名利,如果一个人和他的同伴保持不一样的速度,或许他耳中听到的是不同的旋律,让他随他所听到的旋律走,无论快慢或远近。梭罗 104.我们最容易不吝惜的是时间,而我们应该最担心的也是时间;因为没有时间的话,我们在世界上什么也不能做。威廉彭 105.人类的悲剧,就是想延长自己的寿命。我们往往只憧憬地平线那端的神奇【违禁词,被屏蔽】,而忘了去欣赏今天窗外正在盛开的玫瑰花。戴尔卡内基 106.休息并非无所事事,夏日炎炎时躺在树底下的草地,听着潺潺的水声,看着飘过的白云,亦非浪费时间。约翰罗伯克 107.没有人会只因年龄而衰老,我们是因放弃我们的理想而衰老
28、。年龄会使皮肤老化,而放弃热情却会使灵魂老化。撒母耳厄尔曼 108.快乐和智能的区别在于:自认最快乐的人实际上就是最快乐的,但自认为最明智的人一般而言却是最愚蠢的。卡雷贝C科尔顿 109.每个人皆有连自己都不清楚的潜在能力。无论是谁,在千钧一发之际,往往能轻易解决从前认为极不可能解决的事。戴尔卡内基 110.每天安静地坐十五分钟倾听你的气息,感觉它,感觉你自己,并且试着什么都不想。艾瑞克佛洛姆 111.你知道何谓沮丧-就是你用一辈子工夫,在公司或任何领域里往上攀爬,却在抵达最高处的同时,发现自己爬错了墙头。坎伯 112.伟大这个名词未必非出现在规模很大的事情不可;生活中微小之处,照样可以伟大。
29、布鲁克斯 113.人生的目的有二:先是获得你想要的;然后是享受你所获得的。只有最明智的人类做到第二点。罗根皮沙尔史密斯 114.要经常听.时常想.时时学习,才是真正的生活方式。对任何事既不抱希望,也不肯学习的人,没有生存的资格。阿萨赫尔帕斯爵士 115.旅行的精神在于其自由,完全能够随心所欲地去思考.去感觉.去行动的自由。威廉海兹利特 116.昨天是张退票的支票,明天是张信用卡,只有今天才是现金;要善加利用。凯里昂 117.所有的财富都是建立在健康之上。浪费金钱是愚蠢的事,浪费健康则是二级的谋杀罪。BC福比斯 118.明知不可而为之的干劲可能会加速走向油尽灯枯的境地,努力挑战自己的极限固然是令
30、人激奋的经验,但适度的休息绝不可少,否则迟早会崩溃。迈可汉默 119.进步不是一条笔直的过程,而是螺旋形的路径,时而前进,时而折回,停滞后又前进,有失有得,有付出也有收获。奥古斯汀 120.无论那个时代,能量之所以能够带来奇迹,主要源于一股活力,而活力的核心元素乃是意志。无论何处,活力皆是所谓“人格力量”的原动力,也是让一切伟大行动得以持续的力量。史迈尔斯 121.有两种人是没有什么价值可言的:一种人无法做被吩咐去做的事,另一种人只能做被吩咐去做的事。CHK寇蒂斯 122.对于不会利用机会的人而言,机会就像波浪般奔向茫茫的大海,或是成为不会孵化的蛋。乔治桑 123.未来不是固定在那里等你趋近的
31、,而是要靠你创造。未来的路不会静待被发现,而是需要开拓,开路的过程,便同时改变了你和未来。约翰夏尔 124.一个人的年纪就像他的鞋子的大小那样不重要。如果他对生活的兴趣不受到伤害,如果他很慈悲,如果时间使他成熟而没有了偏见。道格拉斯米尔多 125.大凡宇宙万物,都存在着正、反两面,所以要养成由后面.里面,甚至是由相反的一面,来观看事物的态度。老子 126.在寒冷中颤抖过的人倍觉太阳的温暖,经历过各种人生烦恼的人,才懂得生命的珍贵。怀特曼 127.一般的伟人总是让身边的人感到渺小;但真正的伟人却能让身边的人认为自己很伟大。G.K.Chesteron 128.医生知道的事如此的少,他们的收费却是如此的高。马克吐温 129.问题不在于:一个人能够轻蔑、藐视或批评什么,而是在于:他能够喜爱、看重以及欣赏什么。约翰鲁斯金
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