第三章   电能
 电能
      供电
发电机
把机械能转化为电能
电磁感应
      供电
发电机
把机械能转化为电能
电磁感应
大型发电机定子是线圈
转子是磁铁
磁体、线圈、铜圆环、电刷
 用电
非纯电阻电路
纯电阻电路
照明电路
作用：把电能转化为机械能
原理：通电线圈能在磁场里转动
构造：
线圈、换向器、电刷、磁体
用电
作用：把电能转化为机械能
原理：通电线圈能在磁场里转动
构造：
计算：
W电  = W机  + Q热
      = W机  +I2Rt

线圈、换向器、电刷、磁体
用电
能量转化：电能转化为热能
工作原理：电流的热效应
计算
电功：W=UIt
=I2Rt
=UQ
=Pt
电功率：
=UI
=I2R
电热：
Q=I2Rt
串联电路
I1=I2
并联电路
U1=U2
用电
组成
灯座
开关
保险丝
作用
材料
规格
选择
白炽灯
工作原理
连接
灯丝材料
用电
组成
电能表
闸刀开关
熔断器
 插座
灯座
开关
进户线
保险丝
作用
材料
规格
选择
白炽灯
工作原理
连接
灯丝材料
电压：220V
电流过大原因
发生短路
用电器功率过大
触电
用电
一火一地
一火一零
高压电弧触电
跨步电压触电
组成
电能表
闸刀开关
熔断器
 插座
灯座
开关
进户线
保险丝
作用
材料
规格
选择
白炽灯
工作原理
连接
灯丝材料
电压：220V
电流过大原因
发生短路
用电器功率过大
触电
直接触电：一火一零；一火一地
间接触电：跨步电压触电；高压电弧触电
安全用电原则
不接触低压带电体
不靠近高压带电体
用电
有关电功的计算
例1：一把电烙铁接在220V的电路中，通过的电流是350mA，问通电1h消耗的电能
为多少焦？合多少千瓦时？


解：由电功的公式得
       W=UIt=220V×0.35A×3600s          
答：消耗电能2.8×105J，合0.078KWh 。

=0.078KWh
=2.8×105J

 8
 9
 0
 8
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
 0
 9
 1
有关电功的测量
   用电能表测家用电器的功率
例2：小明家的电能表的表盘上标有“3000R/KWh”字样，现
    只让一台29英寸彩电工作，发现180s内转盘转了15R，
    则此电视机的功率为多大？
解：
W=
=100W
答：此电视机的功率为100W
有关电功率的计算
 例3:一只标有“PZ220－40”和一只标有“PZ220－100”的灯泡，若：(1)把它们并联在220V的电源上，问哪盏灯亮些？(2)把它们串联在220V的电源上，哪盏灯亮些？
答:(1)当两只灯泡并联在220V的电源线上时，有U实=U额，所以P实=P额。因为“PZ220－100”的灯泡的额定功率大，所以此灯泡较亮。
=1210Ω
=484Ω
再根据P=I2R，
得出P1>P2 ，
即“PZ220－40”的灯泡较亮
(2)当两只灯泡串联在220V的电源线上时，根据串联电路的特点，有I1=I2。两灯电阻分别为

∴R = （U - U额）/I = (9伏 - 6伏)/0.5安=6欧。

有关电功率的计算
例4：标有“6V 3W”的小灯泡能不能直接接到9伏的电源上？
         若要使小灯泡接上后正常发光，应怎么办？
解：不能直接接入。应和一个阻值是R的电阻串联后再接入。

I = I额 = P额/ U额 = 3瓦/6伏 = 0.5安。
答：不能直接接入。应和阻值为6欧的电阻串联后再接入.
        有关电热的计算
例5：家用电熨斗为满足不同
布料的整烫需要，通常设计成
三档不同的温度档．右图是它
的工作原理图，其中Ｒ１、Ｒ２
为电热丝，且Ｒ１＝Ｒ２＝110Ω，
图乙是电熨斗旋转开关在不同温度档时的连接情况．
求电熨斗处于“高温档”时，工作1分钟所产生的热量．
Q=I2Rt=

解：
=
=55Ω
=5．28×10４J
答：电熨斗处于“高温档”时，工作1分钟所产生的热量为5．28×10４J.
例6：如图的电路中，电源电压恒定，小灯泡L标有“4V 2W”字样，变阻器R标有“20Ω 1A”字样，电压表使用0-3V量程.闭合开关后，小灯泡正常发光，变阻器接入电路的电阻为4Ω.求：（1）电源电压是多大？
（2）灯L在此电路中使用过程中，最小实际功率是多少？
解：
=8Ω
 = 0.5 A
U= U额+ UR
UR=IlR= 0.5 A × 4Ω

=2V

= 4V+2V=6V
          综合计算
例6：如图的电路中，电源电压恒定，小灯泡L标有“4V 2W”字样，变阻器R标有“20Ω 1A”字样，电压表使用0-3V量程.闭合开关后，小灯泡正常发光，变阻器接入电路的电阻为4Ω.求：（1）电源电压是多大？
（2）灯L在此电路中使用过程中，最小实际功率是多少？
解：
变阻器两端电压最大为3V
U2=6V-3V=3V
=1.125W
答：电源电压为6V，灯的最小实际功率为1.125W
                综合计算
  测小灯泡的额定功率
例7：如图所示的是测定额定电压为2．5V
     灯泡的额定功率的电路图.
（1）a是______表，b是_______表.
（2）如果小灯泡的阻值约为10Ω，电源由
     2节干电池串联组成，电流表有量程为0．6A和3A两
     档，电压表有量程为3V和15V两档，则a表量程应选
      ______ 档，b表量程应选用_________档.
（3）闭合开关，发现小灯泡两端电压只有1．8V，滑动变
     阻器的滑片P应向 ______  端移动，才能使电压表示
     数为_____ .此时灯泡的实际功率就是额定功率.

（4）要测量的数据是________和_______，计算灯泡的
     额定功率公式为______.      .


电压
电流
3V
0．6A
左
2．5V
电压
电流
P=UI
家庭电路故障分析
例8：某同学安装照明电路时，如果插座能
正常供电，当该同学将如图所示电路
的插头插入电源插座后，出现下列故
障，请分析出现故障的可能原因.
故障一.开关闭合，电灯不亮，保险丝未熔断.
解：故障一.根据以上现象可知电路尚未接通，可能是灯丝断开，也可能是各接线
头未接好，造成松脱.

家庭电路故障分析
例8：某同学安装照明电路时，如果插座能
正常供电，当该同学将如图所示电路
的插头插入电源插座后，出现下列故
障，请分析出现故障的可能原因.

故障二.开关闭合，保险丝立即熔断
解：故障二.开关闭合，保险丝就熔断，说明该同学接的电路某处发生短路，可能是灯座或者是开关里面的两个接线处线头太长，碰在一起，造成短路.

家庭电路故障分析
例8：某同学安装照明电路时，如果插座能
正常供电，当该同学将如图所示电路
的插头插入电源插座后，出现下列故
障，请分析出现故障的可能原因.
故障三.无论是开关闭合还是断开，灯泡都能发光

解：故障三.开关不起作用，说明该同学在连接开关时，将连接开关的两根导线接在了同一个接线柱上，造成开关处短路，即开关处始终处于通路状态.

说明：在安装照明电路的实验中，电路的故障往往是开路或短路两种情况，要注意抓住这两种现象产生的原因进行分析，得出正确结论.
            输电
输电
减少电能损失的办法：升高电压、降低电流
输电导线损失电功率的计算：  
例9：某工地的电压为220伏，且保持不变．因工作需要，用较长的导线安装了一只“220Ｖ100Ｗ”的白炽电灯．通电后发现灯泡亮度比正常工作时暗一些，用电压表测得灯泡两端的电压为200伏．求：导线上损失的功率.
=484Ω
P2=U2I2
=（U-U1 ）I
= （220V-200V）
×
=8.26W
答：导线上损失的功率为8.26W
.
再见