电功与电能讲义

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1、电功、电功率、电能。1.电功。(1)电流通过用电器所做的功叫做电功。电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程。(2)国际单位:焦(J)。(3)计算公式:W=UIt=UQ。2.电功率。(1)物理意义:反映电流做功快慢的物理量。(2)定义:电流所做的电功与做功时间的比值。(3)国际单位:瓦(W)。(4)计算公式:。(5)常用公式:。(6)额定功率和实际功率。额定电压:用电器正常工作时的电压值为额定电压;额定电压也是用电器上标着的电压。例如:我国家庭电路的电压为220伏,家用电器的额定电压一般为220伏。额定功率:用电器在额定电压下的功率值为额定功率;也就是用电器上标着的电

2、功率为额定电功率。例如:家庭用普通照明的白炽灯泡在电功率15瓦~60瓦之间,电饭锅的电功率在350瓦~1350瓦之间,家用电冰箱的电功率在100瓦~140瓦之间,空调机的电功率在1500瓦~2500瓦之间。实际功率:当加在用电器两端的电压不等于额定电压时,用电器的功率为实际功率。实际功率等于用电器两端实际电压与通过用电器实际电流的乘积。图8-14电能表表盘3.电能。(1)定义:表示电流做多少功的物理量,物理意义同电功。(2)计算公式:W=Pt。(3)国际单位:“千瓦·时(kW·h)”或“度”。1千瓦·时=1度电=3.6×106焦。(4)测量仪器:电能表。如图8-14所示,

3、注意最后一位是小数位。“220V 5A”表示:额定电压为220V,允许长时间通过的最大电流为5A;“3000r/kW·h”表示每消耗1千瓦·时的电能,电能表的转盘将转过3000圈。若用该电能表测量某个用电器的功率:只让该用电器工作,记下在时间t(时)内,电能表转盘转过的转数N,则用电器消耗的电能,功率(千瓦)P=W/t。(5)电能的获得。电池:化学能转化为电能。太阳能(硅光)电池:太阳能转化为电能。发电机:机械能转化为电能。电能属于二次能源。(6)电能的输送:电能要通过高压输电线路输送。例8-14:某导体两端电压为2伏,通过它的电流为0.2安,10秒内通过该导体横截面的电

4、荷量为________库,电流做功为________焦。一盏10瓦的LED日光灯亮度比一盏40瓦的传统日光灯还要亮,若它们都耗电1千瓦时,LED日光灯与传统日光灯相比,可多正常发光________小时。【解析】10秒内通过该导体横截面的电荷量Q=It=0.2安×10秒=2库,电流做功W=UQ=2伏×2库=4焦。节能灯与白炽灯相比,可多发光时间△t=W/P1-W/P2=1千瓦•时/0.01千瓦-1千瓦•时/0.04千瓦=100时-25时=75时,如果选用国际单位,则计算要麻烦得多。【答案】2;4;75。例8-15:分别标有“220V25W”、“110V25W”、“36V40

5、W”字样的三个白炽灯,它们各自在额定电压下使用时()A.“220V25W”最亮。B.“36V40W”最亮。C.“110V25W”最亮。D.三个灯泡一样亮。【解析】解此题首先明确三个知识点:①灯泡的铭牌上标有灯泡正常工作时的电压是额定电压。标有的功率是额定电压下的功率是额定功率。②灯泡的亮暗取决于灯泡的实际电功率。③灯泡实际电压大于额定电压时,实际功率大于额定功率;实际电压等于额定电压时,实际功率等于额定功率;实际电压小于额定电压时,实际功率小于额定功率。标有“220V25W”,“110V25W”,“36V40W”字样的三个白炽灯,它们各自在额定电压下使用时,实际功率分别等

6、于额定功率,是25W;25W;40W。所以“36V40W”最亮。【答案】B。例8-16:在图8-15(a)所示的电路中,电源电压为6伏且保持不变,电阻R1的阻值为30欧。闭合电键S,电流表的示数如图8-15(b)所示。图8-15①求通过电阻R1的电流I1。②求电阻R2的阻值。③若一段时间内电流对电阻R1做的功为30焦,求这段时间内电流对电阻R2做的功W2。【解析】(1)闭合电键S,两电阻并联,根据公式I=U/R可求通过电阻R1的电流。(2)从电流表上可以读出总电流的大小,总电流减去通过电阻R1的电流就是通过电阻R2的电流,根据公式R=U/I可求电阻R2的阻值。(3)已知做

7、功时间相同,电阻两端的电压相同,根据公式可求出这段时间内电流对电阻R2做的功W2。【答案】(1)通过电阻Rl的电流(2)已知通过电阻Rl的电流,可知电流表的量程为0~3安,所以示数为I=0.8安,通过电阻R2的电流I2=I-I1=0.8安-0.2安=0.6安。所以电阻R2的阻值(3)因为电流对电阻Rl做的功,对电阻R2做的功W2。所以,即,解得W2=90焦。典型习题1.判断电灯亮度的主要依据是()A.额定功率。B.实际功率。C.电压。D.电流。2.下列家用电器正常工作相同时间,消耗电能最多的是()A.台灯。B.电视机。C.空调

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