资源描述
单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 电能 复习,巷城中学,1.电能的获得和转化,一,.,电能的获得,-,发电机的结构和工作原理,二,.,安培力,通电导体在磁场中的受力,三,.,直流电动机,的结构和工作原理,四,.,电流的热效应,及其应用,五,.,电流的化学效应,英国科学家法拉第建国,10,年的研究,在,1831,年发现了磁生电的条件和规律,实现了他利用磁场获得电流的愿望。,法拉第发现,了磁生电,导致了电能的大规模生产和利用,,开辟了电气化的新纪元,一、,电磁感应,G,G,0,G,1,电磁感应:,闭合电路,的,一部分导体,在磁场里,做切割磁感线运动,时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应。,感应电流,:,由于电磁感应产生的电流就叫感应电流,电流的方向和,_,和,_,有关。,导体的运动方向,磁场的方向,1,、导体要做,切割,磁感线,运动。,2,、做切割磁感线运动的只能是,闭合电路,的,一部分导体,产生感应电流的条件,思考,如果在电路中再串联一只电压表,此时电路断开,再重做导体在磁场中作垂直于磁感线方向的运动,电流表与,电压表的变化,?,现象:电流表指针不偏转,电压表指针偏转,表明:电路中无电流,有电压,结论,如果电路,不闭合,,导体作,切割磁感线,运动时,导体,不会产生感应电流,,但,导体两端产生感应电压,G,G,0,G,1,V,STS,发电机,发电机是根据,电磁感应,原理工作的,1,、发电机的构造和作用,发电机,1,、组成:,定子,_,;转子,_,2.,设计原理:,在外力的带动下,让转子在磁场中连续做切割磁感线运动,线圈中就能持续不断的产生电流。,3.,能量转化:,_,转化为,_,线圈,电磁铁,电磁感应,机械能,电能,二,.,安培力,通电导体在磁场中的受力,1.,安培力:通电导体在中,_,受到的作用。,2.,安培力的方向与通电导体所在的,_,以及导体中,_,的有关。,3.,安培力的大小与,_,、,_,以及在磁场中的,_,成正比。还与磁场方向和电流方向的,_,有关。,磁场,磁场方向,电流方向,磁场强弱,导体长度,电流大小,夹角大小,阅读材料:,左手定则,通电导体在磁场中受到力的方向,跟电流方向和磁感线方向有关,三者之间的关系,可用左手定则来判定伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在同一平面内,把左手放入磁场中,让,磁感线垂直穿入手心,使四个手指所指的方向为电流的方向,,那么,大拇指所指的方向,就是通电导体,受力的方向,直流电动机,结构,定子(磁体),转子(线圈),换向器,(使线圈的电流方向发生改变,让线圈持续转动下去),电刷,三,.,直流电动机的结构和工作原理,1,、组成:,定子,_,;转子,_,线圈,电磁铁,换向器 电刷,2.,原理:,3.,转动的方向和,_,和,_,有关。,通电线圈在磁场中受力转动,电流的方向,磁场的方向,讨论分析,:,.,在图甲位置时线圈,ab,和,cd,两段受力方向相反且不在同一直线上,线圈就转动,.,.,在图乙位置时线圈,ab,和,cd,两段受力方向相反且在同一直线上,大小相等,成为一对平衡力,线圈就不转,.,通电导体和通电线圈在磁场里受到力的作用而发生运动的时候,消耗了,获得了,即转化为,电能,机械能,电能,机械能,想一想:,换向器,(使线圈的电流方向发生改变,让线圈持续转动下去),电刷,发电机与电动机,的比,较,1,、发电机,的,构,造原,则,上和,电动机,是完全相同的,.,2,、电动机,是,消耗电能,而,输,出,机,械能,;,发电机,是,消耗机械能,而,输,出,电,能,.,3,、发电机的原理是,利用外力,,使线圈在马蹄形磁铁的二极间转动,则因通过线圈的磁场变化而产生感应电流。,发电机,:,利用,电,磁感,应,原理,,,将动,能,转变为电,能的,机,械,可分,为,交流,发电机,和直流,发电机两类,.,1.,交流发电机线圈内和外电路中的电流分别是(),A,、交流电和直流电,B,交流电和交流电,C,直流电和交流电,D,直流电和直流电,2.,此装置是什么机器?工作原理是什么?工作时能量的转化情况怎样?,B,发电机,电磁感应原理,机械能转化为电能,四,.,电流的热效应及其应用,1.,电流通过导体时,导体会发热的现象叫做电流的热效应。,2.,能量的转化:,_,。,3.,电流的热效应和,_,,,_,和,_,有关。,4.,应用:,电能转化为内能,电流的大小,导体的电阻,通电的时间,电熨斗 电烤箱 电饭煲,5.,焦耳定律:,2,Q=I Rt,五,.,电流的化学效应,能量的转化:,_,。,电能转化为化学能,见书本实验,2.电能的量度,2,.,电能的量度,1.,电功,2.,电功率,3.,用电器的额定功率及额定功率的测定,4.,电能表,5.,家庭电路,1.,电流所做的功叫电功。,用字母,W,表示,2.,消耗了多少电能,电流就做了多少功。,电流做功实质是电能转化为其它形式的能,3.,电功的单位:,一、电功,单位名称:,焦耳,(,简称焦,),单位符号:,(,J,),千瓦时,(KWh)1KWh=3.6,10,6,J,电流在一段电路上做的功,跟这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间成正比。,U,的单位:伏特(,V,),I,的单位:安培,(A,),t,的单位:秒 (,S,),4.,电功的计算,W=U I t,1J=1 V A,S,电功:,W=U I t,或,W=I,2,R t,普遍适用,R=U/I,对纯电阻电路,I=U/R,2.,定义式:,1.,定义:电流在单位时间里完成的电功;,3.,单位:专门单位瓦(),复合单位:焦每秒()伏安(),且有:,常用单位:千瓦()兆瓦()毫瓦(,mW,),1KW=10,W 1MW=10,6,W 1mW=10,-,W,了解千瓦时:,千瓦时(,h)=,1000W3600s=3.6106J,电功率定义与公式,意义:,表示电流做功的快慢,.,P=,W,t,W=Pt=,UIt,1,焦耳,=1,伏,安,秒,=1,伏,2,秒,/,欧,=,1,安,2,欧,秒,W=U,2,t/R=I,2,Rt,对于,纯电阻电路,,,单位,:,计算时的变形公式,额定电压:,使用电器正常工作时的电压,额定电压与额定功率,额定功率:,用电器在额定电压下工作时的电功率,用,U,额,表示,用,P,额,表示,电器,功率,电器,功率,电器,功率,电子表,0.001,普通灯照明泡,1560,电熨斗,100,1500,半导体,收音机,0.06,0.4,家用电冰箱,100,200,电饭煲,300,1500,47cm,彩电,40,台式电脑,100,300,家用空调,950,2300,日光灯,340,吸尘器,800,家用电烤炉,450,1500,一些电器设备的功率(单位:瓦),实际电压:用电器实际工作时的电压,实际功率:用电器在实际电压下的电功率值。,用,U,实,表示,用,P,实,表示,例,1:,一只标有“,220V,,,60W”,的灯泡,在额定电压下工作,1h,耗电多少度?如果电路的电压降到,200 V,,,这时它消耗的实际功率是多少,实际耗电是多少度?,实验,测量小灯泡的电功率(,P=UI,),讨论:,需要测量哪些物理量?,需要哪些器材?,如何记录数据?,(画出实验电路图和数据记录表格),任务:,测小灯泡在以下三种情况的功率:,1,、在额定电压下,2,、在高于额定电压下(,1.2V,),3,、低于额定电压下,实验原理:,用电压表测出用电器两端的电压,用电流表测出流过用电器的电流,根据,P=UI,我们就可以求出用电器的电功率,我们称之为伏安法测电功率。,作用:测量消耗电能(电功)的工具,俗称:电度表,又称:千瓦时计,(,KW,h,),电功的测量,家庭电路中,电流做了多少功,即消耗了多少电能是否一定要通过计算呢?,电能表,单相电能表,单位:千瓦时,KW,h,220V:,额定电压,50Hz:,交流电频率,2.5(10)A:,允许电流为,2.5,安,短时允许电流为,10,安,1440r/KWh:,每消耗,1,KWh,电能,,表盘转动,1440,周。,a.,220V,额定电压。,b.,2A,额定电流,c.,4A,允许通过的最大电流。,d.,3000r/,Kw,.h,表示用,1,度电电能表的表盘转,3000,转。,有一电能表上标有,220,V,、,2(4)A 3000r/,Kw,.h,的字样,请说说这些字样的,意义,?,说一说,家庭用电,家庭电路的基本组成:,进户线,电能表,闸刀开关,熔丝盒,插座,开关,家用电器,活动,家庭电路元件示意图:,说,一说:,电路元件之间的连接方法如何?,A,、,开关与它所控制的用电器串联,B,、,各家用电器之间是并联的,C,、,插座和用电器之间是并联的,一,.,进,户,线,相,(,火,),线,(L),和零线,(N),我国家庭电路的电压为,220,伏,相线与零线,间有,220,伏,电压,相线与地面,间有,220,伏,电压,零线与地面间没有电压,在低压供电的电源处,零线是,接地,的,所以没有电压,一般连接规定,:,水平线的,上面,一根是相线,下面,一根是零线,;,竖直布线的,右边,一根是相线,左边,一根是零线,.,相线,零线,二,.,电能表,电能表,闸刀开关,进户线先接,_,电能表的两根出线接入,_,这是家庭电路的,_,可以控制整个家庭电路的,_.,电能表,闸刀开关,总开关,通断,三、闸刀开关,1.,作用,:,接通,和,切断,电源,,便于更换电器或维修设备,2.,闸刀开关的安装方法:,电能表的,_,接入闸刀开关,_,的两根出线连接两个熔丝盒,.,两根出线,闸刀开关,四、熔断器,(,1,)作用:当电路中的电流过大超过一定限度,时,保险丝会动熔断,切断电路。,(,2,)电路中的电流过大的原因,电路过载,(,用电器总功率过大,),发生短路,(,3,)熔丝材料:由低熔点的铅、锑合金制成,保险丝的,安装与选择,选做保险丝的材料特点:,1,、,电阻率大,2,、熔点低,家用保险丝由,铅锑合金丝,制成。,熔丝越线径越大,熔断的电流就越大。实际中应根据,电路设计的安全电流,选择合适的保险丝。,家庭电路中严禁用,铜丝,或,铁丝,代替保险丝,以免发生事故!,(,4,)原理:利用电流的热效应,当电路中的电流,过大超过熔丝的熔断电流时,温度达到,熔丝的熔点,而使熔丝熔断。,(,5,),熔丝熔断时,应根据电路情况,选用相应,的熔丝,切不可用较粗的熔丝替换,更不可,用铜丝、铁丝替代。,(,6,)为了用电安全,只在,相线,处,串联,熔断器。,安全用电,一,.,开关:,作用:控制用电器电流的通断。,接线:在家庭电路中,要让相线,先进开关,然后再接到灯座。,零线直接进灯座。,保证开关断开时,灯座中不带电。,灯座 带电,会导 致触电。,灯座中不带电,二、插座,1,、作用:,为移动电器提供电压,2,、安装方法:,插座右端接火线,左端接零线,并与电灯或其它插座,并联,。,插座:,分类,按,能否移动分,可,移动插座,不可移动插座,按孔的,多少分,两孔,插座,三孔,插座,接用电器,金属外壳,火线,接地,聊一,聊:,用电器的金属外壳为什么要接地呢?,零线,火零,线线,火零,线线,发生触电事故,避免了触电事故,三、灯泡和灯座,1,、原理:利用,电流的热效应,制成的,灯丝正常发光时,,达到白炽状态,温度可达,2800,。,2,、构造:(,1,)灯丝:用熔点很高,(3410),的钨做的,(,2,)灯泡内:,为了防止钨丝在高温下被烧断,,小功率的灯泡都抽成真空,大功率(,60w,以上)灯泡充进氮气和,氩气,以阻碍钨丝在高温下升华,3,、种类:(,1,)插口式:(介绍灯泡和灯头)安装:,(,2,)螺旋式:(介绍灯泡和灯头)安装:,灯泡和开关的连接,四、测电笔:,1.,构造:,笔尖金属体,电阻,氖管,弹簧,笔尾金属体,2.,使用方法:,手触笔尾金属体,笔尖金属体接触电线,,触火线:氖管发光,触零线:氖管不发光,电的安全使用,一、安全电流和电压,1,、触电:,是指电流通过人体达到一定值 时引起的伤害事故。,2,、通过人体电流大小取决于外加电压和人体电阻,(,I=U/R),3,、安全电压:,一般情况下,,36,伏以下,(,不高于),,但在潮湿的环境中应,24V,或,12V,二、触电事故,家庭电路的,照明电压,:,220V,工厂电路的,动力电压,:,380V,(一)低压电:,(二)高压电:,单线触电、双线触电,高压电弧触电、跨步电压触电,原因:人直接或间接与火线接触而造成,三、安全用电常识:,1,、安全用电原则:,不接触低压带电体,,不靠近高压带电体,2,、特别警惕:,本来不应该带电的物体带了电,,本来应该绝缘的物体导了电。,3,、触电时的正确措施:切断电源是第一任务。,
展开阅读全文