電功率公式的理解和應(yīng)用

1、電功率公式的理解和應(yīng)用DIV.MyFav_1297924670449 P.MsoNormalTEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; FONT-FAMILY: "Times New Roman" TEXT-ALIGN: justifyDIV.MyFav_1297924670449 LI.MsoNormalTEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; FONT-FAMILY: "Times New Roman" TEXT-ALIGN: justi

2、fyDIV.MyFav_1297924670449 DIV.MsoNormalTEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; FONT-FAMILY: "Times New Roman" TEXT-ALIGN: justifyDIV.MyFav_1297924670449 P.MsoDocumentMapTEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; BACKGROUND: navy; FONT-FAMILY: "Times New Roman" TE

3、XT-ALIGN: justifyDIV.MyFav_1297924670449 LI.MsoDocumentMapTEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; BACKGROUND: navy; FONT-FAMILY: "Times New Roman" TEXT-ALIGN: justifyDIV.MyFav_1297924670449 DIV.MsoDocumentMapTEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; BACKGROUND: navy; FONT

4、-FAMILY: "Times New Roman" TEXT-ALIGN: justifyDIV.MyFav_1297924670449 P.MsoPlainTextTEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; FONT-FAMILY: 宋體; TEXT-ALIGN: justifyDIV.MyFav_1297924670449 LI.MsoPlainTextTEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; FONT-FAMILY: 宋體; TEXT-ALIGN: ju

5、stifyDIV.MyFav_1297924670449 DIV.MsoPlainTextTEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; FONT-FAMILY: 宋體; TEXT-ALIGN: justifyDIV.MyFav_1297924670449 P.CharCharCharCharCharCharCharCharCharCharCharCharCharCharCharCharCharCharCharTEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; TEXT-INDENT: 10pt

6、; LINE-HEIGHT: 125%; FONT-FAMILY: Verdana; TEXT-ALIGN: justifyDIV.MyFav_1297924670449 LI.CharCharCharCharCharCharCharCharCharCharCharCharCharCharCharCharCharCharCharTEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; TEXT-INDENT: 10pt; LINE-HEIGHT: 125%; FONT-FAMILY: Verdana; TEXT-ALIGN: justifyDIV.My

7、Fav_1297924670449 DIV.CharCharCharCharCharCharCharCharCharCharCharCharCharCharCharCharCharCharCharTEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; TEXT-INDENT: 10pt; LINE-HEIGHT: 125%; FONT-FAMILY: Verdana; TEXT-ALIGN: justifyDIV.MyFav_1297924670449 DIV.Section1page: Section1DIV.MyFav_1297924670449

8、 OLMARGIN-BOTTOM: 0cmDIV.MyFav_1297924670449 ULMARGIN-BOTTOM: 0cm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(guò)練習(xí)和運(yùn)用到達(dá)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(3)式P=I2R。4式P=U2/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

9、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)研究證明 ,電功率等于導(dǎo)體兩端電壓與通過(guò)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(guò)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(méi)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=I2R 、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

10、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)電路中電流處處相等 ,所以在串聯(lián)電路中 ,使用3式P=I2R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(guò)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)用例如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。假設(shè)把L1、L2串聯(lián)接入同一電路 ,那么AL1比L2亮 BL2比L1亮CL1、L2一樣亮 D無(wú)法比擬它們的亮度分析：此題是純電阻

11、電路 ,燈泡的電阻可以看作不變。燈泡的亮度是其電功率大小的外在表現(xiàn)。亮度大說(shuō)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擬電阻大小中做出判斷。并聯(lián)時(shí) ,L1比L2亮 ,說(shuō)明P1>P2。并聯(lián)電壓相同 ,根據(jù)P=U2/R可知 ,R1<R2。當(dāng)它們串聯(lián)時(shí) ,因電流相同 ,由P=I2R可知P1<P2。即 ,L2比L1亮 ,所以 ,答案B正確。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

12、電壓不變的情況下 ,由公式P=U2/R可知 ,其電功率減小。所以 ,此題的答案應(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(guò)分析和查找資料找到了科學(xué)的解釋。請(qǐng)你對(duì)該問(wèn)題作出科學(xué)的答復(fù)。分析：小燈泡變暗 ,說(shuō)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 ,P=U2/R可知 ,是因?yàn)殡妷簻p小所致。電壓為什么會(huì)減小呢？原

13、來(lái) ,盡管導(dǎo)線(xiàn)的電阻較小 ,導(dǎo)線(xiàn)的分壓作用也是客觀存在的。在電路中電流較小時(shí) ,導(dǎo)線(xiàn)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(lái)了。這樣電源的電壓就被導(dǎo)線(xiàn)分去了一局部 ,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(xiàn)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(kāi)著空調(diào)看電視 ,媽媽翻開(kāi)電飯鍋?zhàn)鲲垥r(shí) ,家里的自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)“跳閘了。那么“跳閘的原因可能是_。根據(jù)小華家自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)上的銘牌 ,如表所示 ,他家的電路

14、允許使用的電器總功率最大為_(kāi)W。DZ4770A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(kāi)關(guān)跳閘是因?yàn)殡娏鬟^(guò)大 ,而電流過(guò)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(guò)大。根據(jù)此題提供的信息 ,答第二個(gè)原因比擬適宜。因?yàn)榭照{(diào)和電飯鍋都是大功率用電器。同時(shí)開(kāi)著空調(diào)和電視機(jī) ,電路中功率已經(jīng)很大 ,再翻開(kāi)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(guò)大使電路中的自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)跳閘 ,斷開(kāi)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。答案：用電器的總功率過(guò)大 220

15、0W題2如下圖的電路 ,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 ,那么電壓表的示數(shù)為_(kāi) V；如果將Sl、S2、S3分別換成電壓表、電流表、電壓表 ,那么電流表的示數(shù)為_(kāi) A。分析：此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(wèn)題得以解決。解答：R1=U2/P1=(6V)2/6W=6 R1=U2/P2=(6V)2/3W=12當(dāng)S1、S2、S3分別換成電

16、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。那么A假設(shè)將它們串聯(lián)接在電源兩端 ,RA的電流是RB的2倍B假設(shè)將它們并聯(lián)接在電源兩端 ,RA的電壓是RB的2倍C假設(shè)將它們串聯(lián)接在電源兩端 ,RA的電功率是RB的2倍D假設(shè)將它們并聯(lián)接在電源兩端 ,RA的電功率是RB的2倍分析：此題根據(jù)電阻大小比擬以不同形式連接時(shí)的電流、電壓、電功

17、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/I0=2(U0/I0) ,RB= U0/I0 ,所以 ,RA=2 RB。當(dāng)串聯(lián)時(shí) ,IA=IB ,UA=IRA ,UB=IRB ,因?yàn)镽A=2 RB ,所以 ,UA=2 UB；因?yàn)?,串聯(lián)時(shí) ,PA/PB=RA/RB ,所以 ,PA/PB=2：1。并聯(lián)時(shí) ,UA= UB ,IA/IB= RB/ RA=1：2 ,PA/PB=RB/RA=1：2。所以 ,C正確。題4如下圖 ,將一只標(biāo)有“12V6W的燈泡L1和“6V6W的燈泡L2并

18、聯(lián)后 ,接在6V的電源上(設(shè)燈絲電阻不變) ,那么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：此題要根據(jù)電燈的“規(guī)格求電阻 ,再根據(jù)電阻關(guān)系比擬實(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。解答：R1=U12/P1=12V2/6W=24； R2=U22/P2=6V2/6W=6。因?yàn)長(zhǎng)1、L2并聯(lián) ,P=U2/R ,R1>R2 ,所以 ,P1<P2 ,即L2比 L1亮。R總=R1R2/(R1+R2)= 246/24+6=4.8P總=U2/R總=(6V)2/4.8=7.5W答案：B C2實(shí)際應(yīng)用

19、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(guò)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)此題提示 ,可以把兩段電阻絲看作兩個(gè)阻值等大的定值電阻。由兩個(gè)電阻組成的電路 ,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

20、不同。這種變化形式是一些家用電器改變功率的根本原理。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(guò)它的電流為I=U/R=220V/110=2A2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)化電路如下圖 ,R1和R2均為電熱絲。求：××牌電烤箱額定電壓220V額定功率高溫檔1100W低溫檔440W電源頻率50Hz1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：

21、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(guò)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=6.6×105J2由P=U2/R知 ,電壓一定時(shí) ,電阻越小 ,電功率越大。所以。S閉合時(shí) ,R2短路 ,只有R1工作 ,電功率大 ,為高溫檔。所以 ,R1= U2/P高=(220V)2/1100W=443當(dāng)S斷開(kāi)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=2A 此時(shí) ,P1=I2R1=(2A)2×44=176 W三、小試牛刀題1如下列圖甲所示 ,當(dāng)開(kāi)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(huà)出了定值電阻R0的UI圖像；當(dāng)開(kāi)關(guān)S接b時(shí) ,同樣根據(jù)測(cè)出的電流、電壓值 ,