功勛卓著的電能

周繼莉

今天,人類已經無法離開電,從電視?電腦到飛機?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.所以,沒有電能的廣泛應用,就沒有現(xiàn)代科技進步和經濟騰飛,電能對當今社會飛速發(fā)展的貢獻可謂功勛卓著.

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?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繳電費.電能的計量儀器是電能表,它應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消耗的電能是多少.

一?從能量轉化的角度認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)飛行時總是不斷調整自身姿態(tài),使其兩側伸出的巨大翼板始終面向太陽方向張開,將_______能轉化為_______能,為衛(wèi)星上各類電子設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_______能轉化為_______能,以備衛(wèi)星在月陰區(qū)飛行時各電子設備正常工作之需.

解析:日常生活中使用的電能主要來自其他形式能量的轉化,包括水能?風能?熱能?核能?化學能及太陽能等.衛(wèi)星上的電子設備正常工作所需的電能,由太陽能通過翼板上的光電池轉化而來.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能的形式貯存在蓄電池中.

答案:太陽 電 電 化學

二?從生活實際出發(fā)認識電能表的功能和規(guī)格

■ 例2某同學家的電能表本月末抄表時的示數(shù)如圖1所示.若本月應交電費45元,且電價為0.5元 / 度,則上次抄表時的示數(shù)應為_______kW?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:由應交電費和電價可知,本計費周期內用電量為90 kW?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)?計量單位?額定電壓?允許通過的最大電流?適用交流電的頻率?電路每耗電1 kW?h電能表鋁盤轉數(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動,他利用手表估測了一下,2 min鋁盤轉動了5 r,那么2 min內消耗了_______ J電能.

解析:準確理解電能表銘牌上各項參數(shù)的意義,是正確選擇?使用電能表的關鍵.由銘牌參數(shù)可知,電路每耗電1 kW?h,該電能表鋁盤轉2 500 r.鋁盤轉動5 r,說明電路耗電■ kW?h,再利用1 kW?h=3.6×106 J,即可得出2 min內消耗了7 200 J的電能.

答案:7 200

三?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?電器額定功率超實際需要過多等顯形浪費外,電路老化?電線接頭松動?導線容量過小?電器遙控關機?電器關機不拔插頭?冰箱儲存食物過多或頻繁開門?空調設定溫度過低?電視機亮度過高音量過大?各類電器長時間待機等隱形浪費也很驚人.結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),應在關機后拔掉電源插頭(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?電池等電源設備,把其他形式的能量轉化為電能,再通過電動機?電燈等用電設備,以電流做功的方式把電能轉化為各種形式的能量,服務于我們的生產和生活.面對化石能源日漸枯竭?能源消耗急劇增長的現(xiàn)狀,提倡節(jié)約用電,開發(fā)利用新的電能轉化技術,提高發(fā)電?用電效率,對于應對能源危機,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化形式.

風力發(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. 小明家的電能表標有“2 500 r / kW?h”,表盤轉1 r,電路消耗多少焦耳的電能?若該電能表轉速不變,半小時轉了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. 機械能轉化為電能 核能轉化為電能 電能轉化為內能(或光能)電能轉化為機械能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?h,則4 h消耗電能W2 = 8W1 = 0.8 kW?h,可織布0.8 × 11 m = 8.8 m.

注:“本文中所涉及到的圖表?注解?公式等內容請以PDF格式閱讀原文?”