電功率計(jì)算公式的使用

1、名師推薦精心整理學(xué)習(xí)必備電功率公式的理解和應(yīng)用學(xué)習(xí)物理， 重在理解。首先要明白規(guī)律、原理的內(nèi)涵，然后才能正確運(yùn)用這些規(guī)律和原理進(jìn)行分析或計(jì)算，并通過練習(xí)和運(yùn)用達(dá)到對(duì)物理知識(shí)的進(jìn)一步理解和掌握。初中物理關(guān)于電功率的計(jì)算公式有四個(gè)，它們之間有什么區(qū)別，如何正確運(yùn)用呢？一、解讀電功率的計(jì)算公式電功率的四個(gè)表達(dá)式： （ 1）定義式： P=W/t。（ 2）反映電學(xué)特點(diǎn)的普適式P=UI。與歐姆22定律結(jié)合后得到的(3) 式 P=I R。（ 4）式 P=U/R 。電功率是反映電能消耗快慢的物理量，定義為1秒鐘內(nèi)消耗電能的多少，因此，用所消耗的電能除以消耗這些電能所用的時(shí)間，就得到定義式P=W/t。經(jīng)實(shí)驗(yàn)研究

2、證明，電功率等于導(dǎo)體兩端電壓與通過導(dǎo)體電流的乘積，即P=UI。電壓和電流是電路中最重要的物理量。 有電壓才可能有電流。 電能是通過電荷有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成其它形式的能量的， 電荷有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)就形成電流。 沒有電流就不會(huì)消耗電能， 當(dāng)然也就不會(huì)有電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能量。所以，P=UI 廣泛應(yīng)用于電功率的計(jì)算。與歐姆定律結(jié)合得到的（3）式 P=I 2R 、（ 4）式 P=U2/R 適用于純電阻電路。因?yàn)?，歐姆定律反映的是導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端電壓和導(dǎo)體電阻之間的關(guān)系，是在純電阻電路中得出的，所以，它只適用于純電阻電路。如：白熾燈、電阻、電熱器等，不適用于含電動(dòng)機(jī)的電路和輸變電電路的計(jì)算。由于串聯(lián)電

3、路中電流處處相等，所以在串聯(lián)電路中，使用（3）式P=I 2R 分析和計(jì)算方便。在并聯(lián)電路中，各支路兩端電壓相等，所以用（4）式 P=U2/R 分析和計(jì)算方便。 通過對(duì)近幾年的中考命題分析， 除了含電動(dòng)機(jī)電路的電功率計(jì)算外， 其它全是純電阻電路。 在純電阻電路中， 四個(gè)計(jì)算公式通用， 可根據(jù)具體情況選擇方便的公式進(jìn)行運(yùn)用。二、電功率公式運(yùn)用示例1有關(guān)電功率的分析題 1：有兩只燈泡L1、L2并聯(lián)接入電路，發(fā)現(xiàn)L1比 L2亮。若把L1、L2串聯(lián)接入同一電路，則A L1比 L2亮B L2比 L1亮C L1、 L2一樣亮D無法比較它們的亮度題 2：用久了的燈泡變暗，其主要原因是。題 3 學(xué)習(xí)物理要多觀察

4、勤思考。平時(shí)注意細(xì)心觀察的小明發(fā)現(xiàn)，家中的大功率用電器如微波爐、 空調(diào)啟動(dòng)時(shí)， 家中的燈泡會(huì)變暗。 當(dāng)這些大功率用電器停止工作時(shí)，電燈亮度又恢復(fù)正常。小明經(jīng)過分析和查找資料找到了科學(xué)的解釋。請(qǐng)你對(duì)該問題作出科學(xué)的回答。2電功率的計(jì)算（ 1）簡(jiǎn)單計(jì)算題 1 開著空調(diào)看電視，媽媽打開電飯鍋?zhàn)鲲垥r(shí)，家里的自動(dòng)空氣開關(guān)“跳閘”了。則“跳閘”的原因可能是 _ 。根據(jù)小華家自動(dòng)空氣開關(guān)上的銘牌， 如表所示，他家的電路允許使用的電器總功率最大為_W。DZ47 70A最大工作電流10A漏電電流30mA額定電壓220V動(dòng)作時(shí)間0.1A1名師推薦精心整理學(xué)習(xí)必備題 2 如圖所示的電路，電源電壓為6V，燈泡 L1和

5、 L2分別標(biāo)有“ 6V 6W”和“ 6V 3W”字樣。如果將S1、 S2、 S3分別換成電流表、電壓表、電流表，則電壓表的示數(shù)為_ V ；如果將 Sl 、 S2、 S3分別換成電壓表、電流表、電壓表，則電流表的示數(shù)為_ A 。題 3有兩只定值電阻RA 和 RB，各自的電流與電壓關(guān)系如U-I 圖象中的A、 B。則A若將它們串聯(lián)接在電源兩端，RA的電流是RB的2倍B B 若將它們并聯(lián)接在電源兩端，RA 的電壓是 RB的 2倍C若將它們串聯(lián)接在電源兩端，RA 的電功率是RB的 2倍D若將它們并聯(lián)接在電源兩端，RA 的電功率是RB的 2倍題 4如圖所示，將一只標(biāo)有“ 12V6W”的燈泡 L1和“ 6V

6、6W”的燈泡 L2并聯(lián)后，接在 6V 的電源上 ( 設(shè)燈絲電阻不變 ) ，則A燈泡 L1比燈泡 L2亮B 燈泡 L2比燈泡 L1亮 C兩燈的實(shí)際功率之和小于 12W D兩燈的實(shí)際功率之和等于 12W （ 2）實(shí)際應(yīng)用中的計(jì)算題 1電飯煲內(nèi)部有兩條電阻絲，每條電阻絲的阻值都為110歐 ( 電阻絲的阻值恒定不變) 。電飯煲的額定功率從大到小有高、中、低三檔，額定電壓是 220伏。把電飯煲接在220伏的電源上，求：(1) 把電飯煲的額定功率打到中檔時(shí)， 內(nèi)部是一條電阻絲接入電路， 通過它的電流多大 ?(2) 把電飯煲的額定功率打到低檔時(shí)， 內(nèi)部是兩條電阻絲串聯(lián)接入電路， 電飯堡的電功率多大?題 2下

7、表為一臺(tái)電烤箱的銘牌，其內(nèi)部簡(jiǎn)化電路如圖所示，R1和 R2均為電熱絲。求：××牌電烤箱額定電壓220V1100W額高溫檔定功440W率低溫檔50Hz電源頻率2名師推薦精心整理學(xué)習(xí)必備（ 1）電烤箱在高溫檔正常工作 10min 所消耗的電能；（ 2）電路中 R1的阻值；（ 3）電烤箱在低溫檔正常工作時(shí)，電路中的電流和 R1的功率三、小試牛刀題 1如下圖甲所示，當(dāng)開關(guān)S 接 a 時(shí)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，根據(jù)測(cè)出的電流、電壓值，畫出了定值電阻0的圖像；當(dāng)開關(guān) S 接b時(shí)，同樣根據(jù)測(cè)出的電流、電壓值，畫R U I出了燈泡L 的 U- I 圖像，如圖乙所示。（ 1）求定值電阻 R

8、0的阻值；（ 2）將 R0與燈 L 串聯(lián)接在 6V 的電源兩端時(shí)，求燈絲的實(shí)際電阻值；（ 3）將 R0與燈 L 并聯(lián)接入電路并調(diào)節(jié)電源電壓，當(dāng)R0消耗的電功率為4.9W 時(shí)，燈 L 恰好正常發(fā)光，求燈L 的額定電功率。題 2愛思考的林剛利用下圖所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，當(dāng)閉合開關(guān)S 后，發(fā)現(xiàn)標(biāo)有“6V3W”的燈 Ll 和標(biāo)有“ 12V 3W”的燈 L2，亮度并不相同。已知電源電壓為 6V，不考慮燈絲電阻值隨溫度的變化。求：（ 1）通過燈泡Ll 的電流為多大 ?（ 2）燈泡 Ll 每分鐘消耗多少電能?（ 3）燈泡 L2的實(shí)際功率是多大，電路中燈L1、和 L2哪個(gè)更亮 ?電功率公式的理解和應(yīng)用河南省平頂

9、山市衛(wèi)東區(qū)田選學(xué)校范俊奇3名師推薦精心整理學(xué)習(xí)必備學(xué)習(xí)物理， 重在理解。首先要明白規(guī)律、原理的內(nèi)涵，然后才能正確運(yùn)用這些規(guī)律和原理進(jìn)行分析或計(jì)算，并通過練習(xí)和運(yùn)用達(dá)到對(duì)物理知識(shí)的進(jìn)一步理解和掌握。初中物理關(guān)于電功率的計(jì)算公式有四個(gè)，它們之間有什么區(qū)別，如何正確運(yùn)用呢？一、解讀電功率的計(jì)算公式電功率的四個(gè)表達(dá)式： （ 1）定義式： P=W/t。（ 2）反映電學(xué)特點(diǎn)的普適式P=UI。與歐姆定律結(jié)合后得到的22(3) 式 P=IR。（ 4）式 P=U/R 。電功率是反映電能消耗快慢的物理量，定義為1秒鐘內(nèi)消耗電能的多少，因此，用所消耗的電能除以消耗這些電能所用的時(shí)間，就得到定義式P=W/t。經(jīng)實(shí)驗(yàn)研

10、究證明，電功率等于導(dǎo)體兩端電壓與通過導(dǎo)體電流的乘積，即P=UI。電壓和電流是電路中最重要的物理量。 有電壓才可能有電流。 電能是通過電荷有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成其它形式的能量的， 電荷有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)就形成電流。 沒有電流就不會(huì)消耗電能， 當(dāng)然也就不會(huì)有電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能量。所以，P=UI 廣泛應(yīng)用于電功率的計(jì)算。與歐姆定律結(jié)合得到的（3）式 P=I 2R 、（ 4）式 P=U2/R 適用于純電阻電路。因?yàn)?，歐姆定律反映的是導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端電壓和導(dǎo)體電阻之間的關(guān)系， 是在純電阻電路中得出的，所以，它只適用于純電阻電路。如：白熾燈、電阻、電熱器等，不適用于含電動(dòng)機(jī)的電路和輸變電電路的計(jì)算。由于串

11、聯(lián)電路中電流處處相等，所以在串聯(lián)電路中，使用（3）式P=I 2R 分析和計(jì)算方便。在并聯(lián)電路中，各支路兩端電壓相等，所以用（4）式 P=U2/R 分析和計(jì)算方便。 通過對(duì)近幾年的中考命題分析，除了含電動(dòng)機(jī)電路的電功率計(jì)算外，其它全是純電阻電路。 在純電阻電路中， 四個(gè)計(jì)算公式通用， 可根據(jù)具體情況選擇方便的公式進(jìn)行運(yùn)用。二、電功率公式運(yùn)用示例1有關(guān)電功率的分析題 1：有兩只燈泡L1、 L2并聯(lián)接入電路，發(fā)現(xiàn)L1比 L2亮。若把L1、 L2串聯(lián)接入同一電路，則A L1比 L2 亮B L2比 L1亮C L1、 L2一樣亮D無法比較它們的亮度分析：本題是純電阻電路， 燈泡的電阻可以看作不變。燈泡的亮

12、度是其電功率大小的外在表現(xiàn)。 亮度大說明其實(shí)際功率大。在電壓或電流相同的情況下，電功率的大小就可以從比較電阻大小中做出判斷。并聯(lián)時(shí)，2L1比 L2亮，說明 P1>P2。并聯(lián)電壓相同，根據(jù) P=U/R 可知，R <R 。當(dāng)它們串聯(lián)時(shí)， 因電流相同， 由 P=IR可知 P<P。即， L 比 L 亮，所以，答案 B正確。12212214名師推薦精心整理學(xué)習(xí)必備題 2：用久了的燈泡變暗，其主要原因是。分析： 用久了的燈泡變暗，一方面是因?yàn)闊艚z中的鎢在高溫下升華又在燈泡壁上凝華，使燈泡壁的透光性減弱；另一方面，燈絲升華后變細(xì)，橫截面積減小，電阻變大。在電壓不變的情況下，由公式 P=U2

13、/R 可知，其電功率減小。所以，本題的答案應(yīng)是：燈絲在高溫下升華后變細(xì)，電阻變大，電功率減小。題 3 學(xué)習(xí)物理要多觀察勤思考。平時(shí)注意細(xì)心觀察的小明發(fā)現(xiàn)，家中的大功率用電器如微波爐、 空調(diào)啟動(dòng)時(shí)， 家中的燈泡會(huì)變暗。 當(dāng)這些大功率用電器停止工作時(shí)，電燈亮度又恢復(fù)正常。小明經(jīng)過分析和查找資料找到了科學(xué)的解釋。請(qǐng)你對(duì)該問題作出科學(xué)的回答。分析： 小燈泡變暗， 說明小燈泡的功率減小了。為什么減小了？對(duì)于給定的導(dǎo)體，電壓是電流變化的原因。電壓、電流的變化， 導(dǎo)致電功率的變化。在小燈泡的電阻不變的情況下，2導(dǎo)P=U/R 可知，是因?yàn)殡妷簻p小所致。電壓為什么會(huì)減小呢？原來，盡管導(dǎo)線的電阻較小，線的分壓作用

14、也是客觀存在的。在電路中電流較小時(shí)， 導(dǎo)線的分壓作用不明顯。 當(dāng)電路中的電流較大時(shí)，這個(gè)分壓作用就明顯的顯現(xiàn)出來了。這樣電源的電壓就被導(dǎo)線分去了一部分，用電器得到的電壓就減小了，實(shí)際功率就減小了，所以，燈泡變暗。答案： 大功率用電器的使用， 使得電路中的電流顯著增大。 由于導(dǎo)線的分壓作用，使得燈泡得到的電壓減小，實(shí)際功率減小，所以，啟動(dòng)大功率用電器時(shí)，燈泡變暗。2電功率的計(jì)算（ 1）簡(jiǎn)單計(jì)算題 1 開著空調(diào)看電視，媽媽打開電飯鍋?zhàn)鲲垥r(shí)，家里的自動(dòng)空氣開關(guān)“跳閘”了。則“跳閘”的原因可能是 _ 。根據(jù)小華家自動(dòng)空氣開關(guān)上的銘牌， 如表所示，他家的電路允許使用的電器總功率最大為_W。DZ47 70

15、A最大工作電流10A漏電電流30mA額定電壓220V動(dòng)作時(shí)間0.1A分析：空氣開關(guān)跳閘是因?yàn)殡娏鬟^大， 而電流過大的原因有兩個(gè)， 一是電路中發(fā)生短路；二是電路中總功率過大。 根據(jù)本題提供的信息， 答第二個(gè)原因比較合適。 因?yàn)榭照{(diào)和電飯鍋都是大功率用電器。 同時(shí)開著空調(diào)和電視機(jī)， 電路中功率已經(jīng)很大， 再打開電飯鍋是電路中總功率進(jìn)一步增大，可能導(dǎo)致電路中的電流過大使電路中的自動(dòng)空氣開關(guān)跳閘，斷開電路。這是命題人的出題意圖。根據(jù)最大工作電流和額定電壓，用P=UI 可以算出電路中允許使用的用電器的最大功率是2200W。5名師推薦精心整理學(xué)習(xí)必備答案： 用電器的總功率過大2200W題 2 如圖所示的電

16、路，電源電壓為6V，燈泡 L1和 L2分別標(biāo)有“ 6V 6W”和“ 6V 3W”字樣。如果將S1、 S2、 S3分別換成電流表、電壓表、電流表，則電壓表的示數(shù)為_ V ；如果將 Sl 、 S2、 S3分別換成電壓表、電流表、電壓表，則電流表的示數(shù)為_ A 。分析 ：本題考查分析電路和電路中的綜合計(jì)算能力。在電路中按要求接入電表時(shí)， 兩盞電燈的連接關(guān)系可能發(fā)生改變，電路中的物理量的大小也會(huì)發(fā)生改變。先根據(jù)電燈的“規(guī)格參數(shù)”求出它們的電阻，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為電阻的串并聯(lián)計(jì)算使得問題得以解決。1212122/3W=12解答 ： R =U/P =(6V)/6W=6 R=U/P2=(6V)當(dāng) S1、 S2、S3

17、分別換成電流表、電壓表、電流表時(shí)，L1和 L2并聯(lián)，它們兩端電壓等于電源電壓，為 6V。當(dāng) Sl 、S2、 S3分別換成電壓表、電流表、電壓表時(shí)，L1和 L2串聯(lián)。電路中的電流I=U/(R1+R2)=6V/(6 +12)=0.33A答案 ： 6V； 0.33A題 3有兩只定值電阻RA 和 RB，各自的電流與電壓關(guān)系如U-I 圖象中的A、 B。則A若將它們串聯(lián)接在電源兩端，RA的電流是 RB 的2倍B若將它們并聯(lián)接在電源兩端，R的電壓是 R 的2倍ABC若將它們串聯(lián)接在電源兩端，RA的電功率是 RB的 2倍D若將它們并聯(lián)接在電源兩端，ABR的電功率是 R 的 2倍分析： 本題根據(jù)電阻大小比較以不

18、同形式連接時(shí)的電流、電壓、電功率的大小。 而電阻的大小又間接地以圖像的形式給出， 考查利用圖像求電阻的能力。 考查知識(shí)較全面， 能力要求較綜合，屬中等偏上難度題目。解答：由圖中條件可得，RA=2U0 /I 0=2(U 0/I 0) ，RB= U0/I 0，所以， RA=2 RB。當(dāng)串聯(lián)時(shí)， I A=I B，UA=IRA， UB=IR B，因?yàn)?RA=2 R B，所以， UA=2 UB；因?yàn)?，串?lián)時(shí)，PA/P B=RA/R B，所以， PA/P B=2：1。6名師推薦精心整理學(xué)習(xí)必備并聯(lián)時(shí)， UA= U B， I A/I B= RB/ R A=1： 2， PA/P B=RB/R A=1：2。所以

19、， C 正確。題 4如圖所示，將一只標(biāo)有“ 12V6W”的燈泡 L1和“ 6V6W”的燈泡 L2并聯(lián)后，接在 6V 的電源上 ( 設(shè)燈絲電阻不變 ) ，則A燈泡 L1比燈泡 L2亮B燈泡 L2比燈泡 L1亮C兩燈的實(shí)際功率之和小于12WD兩燈的實(shí)際功率之和等于12W分析：本題要根據(jù)電燈的“規(guī)格”求電阻， 再根據(jù)電阻關(guān)系比較實(shí)際功率的大小， 判斷亮度。根據(jù)總電阻和電壓計(jì)算總功率。22222解答： R1=U1 /P 1=（ 12V） /6W=24； R 2=U2 /P 2=（ 6V） /6W=6 。因?yàn)?L1、L2并聯(lián)， P=U/R ， R1>R2 ，所以， P1<P2，即 L2比 L

20、 1亮。R總 =R1R2/(R 1+R2)= 24 6 / （ 24 +6 ） =4.8 P 總 =U2/R 總 =(6V) 2 /4.8 =7.5W答案： BC（ 2）實(shí)際應(yīng)用中的計(jì)算題 1電飯煲內(nèi)部有兩條電阻絲，每條電阻絲的阻值都為110歐 ( 電阻絲的阻值恒定不變) 。電飯煲的額定功率從大到小有高、中、低三檔， 額定電壓是 220伏。把電飯煲接在 220伏的電源上，求：(1) 把電飯煲的額定功率打到中檔時(shí)， 內(nèi)部是一條電阻絲接入電路， 通過它的電流多大 ?(2) 把電飯煲的額定功率打到低檔時(shí)，內(nèi)部是兩條電阻絲串聯(lián)接入電路，電飯堡的電功率多大 ?分析：根據(jù)本題提示， 可以把兩段電阻絲看作兩

21、個(gè)阻值等大的定值電阻。由兩個(gè)電阻組7名師推薦精心整理學(xué)習(xí)必備成的電路， 電阻的連接方式可以根據(jù)需要改變，一共還有三種變化形式?；騼蓚€(gè)并聯(lián)，或兩個(gè)串聯(lián)，或只接入電路一個(gè)。電路中電阻的大小不同，電路消耗的總功率就不同。這種變化形式是一些家用電器改變功率的基本原理。解答：（ 1）根據(jù)歐姆定律，只有一條電阻絲接入電路時(shí)，通過它的電流為 I=U/R=220V/110 =2A（ 2）調(diào)到低檔時(shí)，兩電阻絲串聯(lián)?？傠娮铻镽 總 =R+R=2R=2×110 =220 。 P 總=U2/R 總=(220V) 2/220 =220W題 2下表為一臺(tái)電烤箱的銘牌，其內(nèi)部簡(jiǎn)化電路如圖所示，R1和 R2均為電熱

22、絲。求：××牌電烤箱額定電壓220V額高1100W定溫檔功低440W率溫檔電源頻率50Hz（ 1）電烤箱在高溫檔正常工作 10min 所消耗的電能；（ 2）電路中 R1的阻值；（ 3）電烤箱在低溫檔正常工作時(shí)，電路中的電流和R1的功率分析：由電烤箱的簡(jiǎn)化電路可知，在電源電壓一定時(shí)，該串聯(lián)電路通過局部短路實(shí)現(xiàn)電阻大小的改變進(jìn)而改變電路消耗功率的。串聯(lián)時(shí)總電阻大，消耗總功率小，是低溫檔， 局部短路后電阻減小，電路消耗的功率增大，是高溫檔。解答：（ 1）由電烤箱銘牌可知，在高溫檔工作時(shí)，功率為 1100W， t=10min=600s W=Pt=1100 W×600s=6

23、.6 ×10 5J（2/R 知，電壓一定時(shí)，電阻越小，電功率越大。所以。S 閉合時(shí)， R短路，2）由 P=U2只有 R1工作，電功率大，為高溫檔。所以，R1= U 2/P 高 =(220V) 2/1100W=448名師推薦精心整理學(xué)習(xí)必備（ 3）當(dāng) S 斷開時(shí)，電路中的總電阻增大，電路消耗的總功率減小，所以，此時(shí)為低溫檔。電路中的電流I=P/U=440 W/220V=2A22 =176 W此時(shí)， P =I R =(2A)×4411三、小試牛刀題 1如下圖甲所示，當(dāng)開關(guān)S 接 a 時(shí)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，根據(jù)測(cè)出的電流、電壓值， 畫出了定值電阻 R0的 UI 圖像； 當(dāng)開關(guān) S 接 b 時(shí)，同樣根據(jù)測(cè)出的電流、電壓值，畫出了燈泡 L 的 U- I 圖像，如圖乙所示。（ 1）求定值電阻 R0的阻值；（ 2）將 R0