电能综合计算（纯电阻与非纯电阻、加热与保温）浙教版科学九上.pptx

初中科学（九年级上册）第三章《能量的转化与守恒》 3.6 电 能 2021年7月1日 电能的计算 【例1】有一种新型的电压力锅，它用电加热，具有压力锅的优点。如图所示是一只压力锅的铭牌，问该压力锅正常工作15分钟能够产生多少热量？ 电能的计算 【变式】某额定功率为750W的电热水器正常工作半小时时，能使1L的水（20℃）升高到多少度？（c水=4.2×103J/(kg·℃)） 电能的计算（档位问题） 【例2】如图是电饭锅的电路图。电饭锅工作时有两种状态：当自动开关S 接通时，电饭锅处于加热状态，将锅内的水加热直到烧开；当自动开关S 断开时，电饭锅处于保温状态。图中R2 是加热用的电热丝，阻值为55 欧；R1 是电阻，阻值为145 欧。 （1）在加热状态下，电饭锅正常工作30分钟产生多少热量？ （2）在保温状态下，电饭锅消耗的功率多大？ 电能的计算（档位问题） 加热状态 保温状态 问题1：加热和保温时的本质区别是什么？ 电压不变 电功率不同 电阻改变 加热与保温的电路形式 S、S自都闭合 S闭合、S自断开 并联加热型 S、S自都闭合 S闭合、S自断开 加热时饮水机的电阻 ，保温时电阻 ； 小 大 串联保温型 电能的计算（档位问题） 低档 中档 高档 电能的计算（档位问题） 电能的计算（档位问题） 【例4】如图所示，为电饭锅的电原理图，当控制开关闭合时电饭锅处于加热煮状态，此时功率为1000W．饭熟后，控制开关自动断开，电饭锅处于保温状态，若此时电饭锅的功率为100W，求电热板和保温器的电阻各为多少（假设电阻值不随温度的变化而变化）? 电能的计算（档位问题） 【例5】下面的图表是从某台电热饮水机的说明书上收集到的信息。经分析得知，电热饮水机有加热和保温两种工作状态，当S闭合、S0断开时，饮水机处于保温状态，当S、S0同时闭合时，饮水机处于加热状态，求：（1）电热饮水机在保温状态下正常工作时的电流。（结果保留两位小数）（2）电热饮水机保温2h产生的热量？（3）电阻R1的阻值。 热水箱容量 2 L 额定电压 220 V 加热时的功率 400 W 保温时的功率 40 W 电能的计算（纯电阻与非纯电阻） ①在非纯电阻电路中，W=UIt 求得的是总消耗的电 能； Q=I2Rt 公式求得的是在总电能中部分转化为 内能的能量。 电功与与电热的关系（W与Q的关系） W=UIt Q=I2Rt ②在纯电阻电路(电热器电路)中： 即：W Q W=UIt=U2t/R=I2Rt Q=I2Rt=U2t/R=UIt W = Q 【辨析】 电能的计算（纯电阻与非纯电阻） 【例6】一台电动机的线圈电阻为0.5Ω，工作时的额定电压为220V，通过的电流为4A，当它工作30min时，求 ： （1）电动机的额定功率； （2）电流通过电动机做的功； （3）电动机发热消耗的功率； （4）电动机发出的热量； （5）有多少电能转换成机械能。 电能的计算（纯电阻与非纯电阻） 【变式】物重为G=1000N的物体挂在绳下，电动机依靠定滑轮竖直拉着绳子使重物以0.9m/s的速度向上运动，电源和电动机串联，电源电压为220V，电路中的电流为I=5A，不计各处的摩擦， 求（1）电动机输出的机械功率？ （2）电动机线圈的电阻？ 电能的计算（纯电阻与非纯电阻） 电动机属于非纯电阻电器，它将电能转化为内能和机械能。计算电动机消耗的电能、产生的内能和机械能的公式是不同的。电动机总功率包括电动机的发热功率和机械功率，可利用公式P＝UI计算出电动机的总功率，再利用公式P＝I2R计算出电动机的发热功率，两者相减便可以计算出电动机的机械功率。 电能的计算（纯电阻与非纯电阻） 【例7】如图所示电路，电动机M的线圈电阻为0.5Ω。当S断开时，电流表的示数为1 A；当S闭合时，电流表的示数为3 A。问： (1)电阻R为多大？(2)电动机的机械功率为多大？ (3)电动机工作2 min，电动机线圈产生了多少热量？