今天,人類已經(jīng)無法離開電,從電視#65380;電腦到飛機#65380;飛船,幾乎在世界的每個角落,都有電能時時刻刻為我們服務(wù).所以,沒有電能的廣泛應(yīng)用,就沒有現(xiàn)代科技進步和經(jīng)濟騰飛,電能對當(dāng)今社會飛速發(fā)展的貢獻(xiàn)可謂功勛卓著.
電能的國際單位是焦耳,簡稱焦,符號是J.生活中也常用千瓦時(kW#8226;h)或度做電能計量單位.電能是商品,需要通過計量用戶電路消耗電能的多少來計算其應(yīng)繳電費.電能的計量儀器是電能表,它應(yīng)串接在用戶電路的干路上.電能表計數(shù)器前后兩次的讀數(shù)之差,表示該電路在這段時間內(nèi)消耗的電能是多少.
一#65380;從能量轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識電能對于人類的重要意義
■ 例1我國成功發(fā)射的第一顆繞月衛(wèi)星“嫦娥一號”,在月陽區(qū)飛行時總是不斷調(diào)整自身姿態(tài),使其兩側(cè)伸出的巨大翼板始終面向太陽方向張開,將_______能轉(zhuǎn)化為_______能,為衛(wèi)星上各類電子設(shè)備的正常工作提供動力.此時,衛(wèi)星上的蓄電池也在不斷充電,將_______能轉(zhuǎn)化為_______能,以備衛(wèi)星在月陰區(qū)飛行時各電子設(shè)備正常工作之需.
解析:日常生活中使用的電能主要來自其他形式能量的轉(zhuǎn)化,包括水能#65380;風(fēng)能#65380;熱能#65380;核能#65380;化學(xué)能及太陽能等.衛(wèi)星上的電子設(shè)備正常工作所需的電能,由太陽能通過翼板上的光電池轉(zhuǎn)化而來.衛(wèi)星上蓄電池的充電過程也是電流做功的過程,此時消耗的電能以化學(xué)能的形式貯存在蓄電池中.
答案:太陽 電 電 化學(xué)
二#65380;從生活實際出發(fā)認(rèn)識電能表的功能和規(guī)格
■ 例2某同學(xué)家的電能表本月末抄表時的示數(shù)如圖1所示.若本月應(yīng)交電費45元,且電價為0.5元 / 度,則上次抄表時的示數(shù)應(yīng)為_______kW#8226;h.從本電能表面板上,你還能看到哪些信息?_______(只要寫出一條即可).
解析:由應(yīng)交電費和電價可知,本計費周期內(nèi)用電量為90 kW#8226;h,讀出本月末抄表時的示數(shù),減去用電量,即為上次抄表時的示數(shù).讀數(shù)時要注意,電能表計數(shù)器末位數(shù)字為小數(shù)位.本電能表面板上顯示很多信息,如電能表的示數(shù)#65380;計量單位#65380;額定電壓#65380;允許通過的最大電流#65380;適用交流電的頻率#65380;電路每耗電1 kW#8226;h電能表鋁盤轉(zhuǎn)數(shù)等.
答案:841.6額定電壓為220 V(合理即可)
■ 例3下課后,王老師去關(guān)閉微機房的總電閘時,發(fā)現(xiàn)圖2所示的電能表鋁盤在緩慢地轉(zhuǎn)動,他利用手表估測了一下,2 min鋁盤轉(zhuǎn)動了5 r,那么2 min內(nèi)消耗了_______ J電能.
解析:準(zhǔn)確理解電能表銘牌上各項參數(shù)的意義,是正確選擇#65380;使用電能表的關(guān)鍵.由銘牌參數(shù)可知,電路每耗電1 kW#8226;h,該電能表鋁盤轉(zhuǎn)2 500 r.鋁盤轉(zhuǎn)動5 r,說明電路耗電■ kW#8226;h,再利用1 kW#8226;h=3.6×106 J,即可得出2 min內(nèi)消耗了7 200 J的電能.
答案:7 200
三#65380;從身邊小事體驗節(jié)約用電的必要性和重要性
■ 例4小明同學(xué)發(fā)現(xiàn),盡管所有用電器都沒有工作,但家中電能表的鋁盤仍在緩慢轉(zhuǎn)動,說明自家電路還在白白浪費電能.請你例舉一個可能原因,并針對問題指出解決辦法.
解析:家庭生活中電能浪費現(xiàn)象非常普遍,節(jié)能降耗潛力巨大.除了如長明燈#65380;電器額定功率超實際需要過多等顯形浪費外,電路老化#65380;電線接頭松動#65380;導(dǎo)線容量過小#65380;電器遙控關(guān)機#65380;電器關(guān)機不拔插頭#65380;冰箱儲存食物過多或頻繁開門#65380;空調(diào)設(shè)定溫度過低#65380;電視機亮度過高音量過大#65380;各類電器長時間待機等隱形浪費也很驚人.結(jié)合小明家中所有用電器都沒有工作的實際情況,本題答案應(yīng)為:可能是小明家的某些電器雖停止工作但仍處于待機狀態(tài),應(yīng)在關(guān)機后拔掉電源插頭(合理即可).
自然界的電能目前還無法被我們直接獲取和利用.獲得可利用的電能大多以消耗一次性能源為代價,通過發(fā)電機#65380;電池等電源設(shè)備,把其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能,再通過電動機#65380;電燈等用電設(shè)備,以電流做功的方式把電能轉(zhuǎn)化為各種形式的能量,服務(wù)于我們的生產(chǎn)和生活.面對化石能源日漸枯竭#65380;能源消耗急劇增長的現(xiàn)狀,提倡節(jié)約用電,開發(fā)利用新的電能轉(zhuǎn)化技術(shù),提高發(fā)電#65380;用電效率,對于應(yīng)對能源危機,保持社會可持續(xù)發(fā)展有十分重要的意義.
1. 寫出下列過程中的主要能量轉(zhuǎn)化形式.
風(fēng)力發(fā)電:_______; 核電站發(fā)電:_______;
電燈發(fā)光:_______; 洗衣機工作:_______.
2. 下列不屬于電流做功的是().
A. 電爐發(fā)熱 B. 揚聲器發(fā)聲
C. 摩擦起電 D. 電腦分析加工數(shù)據(jù)
3. 小明家的電能表標(biāo)有“2 500 r / kW#8226;h”,表盤轉(zhuǎn)1 r,電路消耗多少焦耳的電能?若該電能表轉(zhuǎn)速不變,半小時轉(zhuǎn)了250 r,那么4 h他家耗電多少度?已知1度電可織棉布11 m,這些電能可以織棉布多少米?
參考答案:1. 機械能轉(zhuǎn)化為電能 核能轉(zhuǎn)化為電能 電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能(或光能)電能轉(zhuǎn)化為機械能2. C3. 電路消耗的電能W=1.44 × 103 J. 半小時消耗電能W1 = 0.1 kW#8226;h,則4 h消耗電能W2 = 8W1 = 0.8 kW#8226;h,可織布0.8 × 11 m = 8.8 m.
注:“本文中所涉及到的圖表#65380;注解#65380;公式等內(nèi)容請以PDF格式閱讀原文#65377;”
中學(xué)生數(shù)理化·八年級物理人教版2008年3期