1、第十八章 电功率第1节 电能 电功学习目标u 会认读电能表，知道电能表是测量电路中消耗电能多少的仪表。u 了解单相感应式和电子式电能表的技术指标，学会认读电能表，会利用电能表转盘转动的圈数或指示灯闪烁的次数计算电路中用电器消耗的电能。新课引入u 各种各样的发电厂，如火力、水力、风力发电厂，以及各种各样的电池，它们把不同形式的能转化为电能（electric energy），供人们使用。电能我们使用各种用电器时，都要消耗电能。那么，消耗了的电能到哪里去了呢？u 思考：电能u 电灯把电能转化为光能，为我们照明。u 电动机把电能转化为机械能，使电风扇旋转。电能u 电热器把电能转化为内能，可以烧水。u
2、电脑依靠电能工作，将各种信息传递给我们。电能 电能的计量u 用电器在一段时间内消耗的电能，可以通过电能表（也叫电度表）计量出来。电能的计量u 上图是一种电能表。用电时，中间的铝质圆盘转动，圆盘上方的数字以千瓦时为单位来显示已经用去的电能。电能的计量u 电能表上显示的数字是表从开始记数到读数为止用去的电能。为了计量一段时间内消耗的电能，必须记录这段时间起始和结束时电能表上计数器的示数。前后两次示数之差，就是这段时间内用电的度数。例如，家中电能表在月初的示数是3246.8 kWh，月底的示数是3265.4 kWh，这个月家里用电就是18.6 kWh。电能的计量u 目前常用的电能表是IC卡式的（见右
3、图）。用户将IC卡充值后插入电能表，电能表自动读取卡中的金额。一旦金额用完，电能表会切断电路，所以表中的金额将要用完时，需要到银行为IC卡储值，并重新将卡插入电能表。在实际生活中，为了计算电费方便，读数时常常只读整数，略去小数。电能的计量u 随着信息技术的发展，出现了远程售电系统，方便了用户交费。另外，阶梯电价、分时电价等计费方式的出现，改变了人们的用电方式。电能的计量u 电能是人们生活的重要资源，社会需求越来越多，能源供应日益紧张，每个人都应具有节约电能的意识。为节约每一度电，我们要从点点滴滴做起。1 kWh电的作用电功u 电能可以转化成多种其他形式的能量。电能转化为其他形式的能的过程也可以
4、说是电流做功的过程，有多少电能发生了转化就说电流做了多少功，即电功（electric work）是多少。电功u 电动机工作时，我们可以说电能转化成了机械能，也可以说电流做功使电动机能够向外输出动能；电炉工作时，可以说电能转化成了内能，也可以说电流做功使电炉的内能增加在日常生活中，我们常说消耗了多少电能，而很少说电流做了多少功。电功u 电流通过不同的用电器，做功有大有小，电流做功的大小与哪些因素有关呢？电功u 实验探究：1.实验问题：电流做功大小与什么因素有关？2.实验猜想（1）时间越长，做功越多。（2）时间相同，可能与电压大小有关。（3）时间相同，能与电流大小有关。3.实验方法：控制变量法。电
5、功u 实验探究一：1.实验问题：电功与电压的关系。2.实验方法：控制变量法，控制电流和通电时间不变，改变电压。3.设计实验：准备两个不同规格（电阻不同）的小灯泡，两个电压，将两个小灯泡串联。4.实验记录：用小灯泡的亮度反映一段时间的电功大小，灯越亮表示消耗的电能越多，故这段时间内电流做功越多。电功u 实验探究一：5.实验现象：电阻大的小灯泡电压大，发光较亮。6.实验结论：在电流和通电时间相同的情况下，电压越大，则电流所做的功越多。电功u 实验探究二：1.实验问题：电功与电流的关系。2.实验方法：控制变量法，控制电压和通电时间不变，改变电流。3.设计实验：准备两个不同规格（电阻不同）的小灯泡，两
6、个电压，将两个小灯泡并联。4.实验记录：用小灯泡的亮度反映一段时间的电功大小，灯越亮表示消耗的电能越多，故这段时间内电流做功越多。电功u 实验探究二：5.实验现象：电阻大的小灯泡较暗，说明电流小则消耗的电能少。6.实验结论：在电压和通电时间相同的情况下，电流越大，则电流所做的功越多。电功u 电流做功的多少跟电流的大小、电压的高低、通电时间的长短都有关系。加在用电器上的电压越高、通过的电流越大、通电时间越长，电流做功越多。研究表明，当电路两端的电压为U，电路中的电流为I，通电时间为t 时，电功（或者说消耗的电能）为W=UIt。电功u 练一练u 有一只节能灯接在220 V的家庭电路中，通过它的电流
7、为0.09 A，计算这只灯使用5 h用电多少千瓦时？uW=UIt=220 V0.09 A5 h=0.099 kWh。所以，这只节能灯工作5h消耗的电能是0.099kWh。知识点知识点2.电能表：电能表是用来测量电能的仪表，又称电度表。如右图所示的电能表，读数为31.6 kWh，下面是它的参数，其中“220 V”表示此电能表正常工作的电压是220 V；“10（20）A”表示标定电流是10 A，额定最大电流是20 A；“50 Hz”表示正常工作电压频率为50 Hz；“3000 r/kWh”表示此电能表每测量过1 kWh的电能，电能表上的转盘转过3000转。3.电能的计算：用月末的计数减去月初的读数
8、就是本月所使用的全部电能。知识点课堂练习例题1：发电机工作时，将 转化为电能。知识点：电能的定义理解【解析】发电机可以产生电能，是利用电磁感应的现象制成的；在其工作过程中，是通过运动而产生的电能，故是将机械能转化为电能的装置。机械能课堂练习例题2：如图所示，电能表的示数是 。知识点：电度表的读数【解析】本题首先要清楚电能表的读数方法：最后一位是小数；单位kWh。电能表的读数为1358.8 kWh。1358.8 kWh课堂练习例题3：（多选）甲、乙两只普通照明灯泡分别标有“110 V 25 W”和“110 V 100 W”字样，下列说法中正确的是（）。BCA.两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
9、 B.两灯均正常发光时，甲灯的电阻大于乙灯的电阻C.两灯并联在110 V的电路中，乙灯比甲灯亮 D.两灯串联在220 V的电路中，乙灯比甲灯亮知识点：电功定义的理解课堂练习【解析】课堂练习实战演练例1：（多选）电能有许多优点。下列关于电能优点的叙述中，错误的是（）。ABCA.消耗少量其他形式的能，可以转化成大量的电能B.消耗少量电能，可以转化成大量其他形式的能C.其他形式的能都可以很方便地转化成电能D.电能对环境无污染，能很方便地转化成其他形式的能实战演练【解析】消耗少量其他形式的能，只能转化为少量的电能，而不会转化成大量的电能，故选项A说法错误，符合题意；同样，消耗少量的电能，也只能转化为少
10、量的其他形式的能，故选项B说法错误，符合题意；由于能的转化具有方向性，需要在一定的条件下才能转化，所以并不是所有的能都可以转化为电能，故选项C说法错误，符合题意；电能清洁、无污染，可以通过不同的用电器转化为其他形式的能，故选项D说法正确，不符合题意。实战演练例2：标有“220 V 100 W”字样的白炽灯泡正常工作1小时，消耗的电功（）。AA.0.1千瓦时 B.1千瓦时C.10千瓦时 D.100千瓦时【解析】标有“220 V 100 W”字样的白炽灯泡，已知灯泡的额定功率为P=100 W=0.1 kW，灯泡正常工作的时间为t=1 h；则灯泡正常工作1h消耗的电能为W=Pt=0.1 kW1 h=
11、0.1 kWh。知识要点u 电功：电流做的功，符号：W。消耗电能的过程，其实就是利用电流对外做功的过程。电流做的功就叫电功，消耗了多少电能，电流就做了多少功。u 实验：电功与哪些因素有关：猜想：电流做功的多少可能与电压、电流、通电时间有关。知识要点u 实验：电功与哪些因素有关？u 结论：在电压、通电时间相同的情况下，电流越大，电流做的功越多。在电流、通电时间相同的情况下，电压越大，电流做的功越多。在电流、电压相同的情况下，通电时间越长，电流做的功越多。导体两端的电压越大，通过的电流越大，通电时间越长，则电流做的功越多。知识要点u 电功的计算公式：W=UIt，功的单位和能的单位相同，都是J，电功还有一生活中常用单位：度。
