电压初三物理电功电功率典型例题解析(免费)

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电功电功率典例精析

电功和电功率基础知识

1 . 电功W :电流对用电器做的功电能转化成其他形式能的多少叫电功。

①电功的国际单位焦耳J 。常用度千瓦时 KW.h 1度=1千瓦时=3.6杓6焦耳。②测量电功的工具 电能表电度表

③电功公式 W=Pt=Ult 式中单位皿焦J ;X伏V ; I^安 A ; t T秒 。

④利用W=UIt计算时注意①式中的W、 U、 I、 t必须对于同一导体同一段电路的同一过程才能代入公式计算 即要满足“同一性” ②计算时单位要统一③已知任意的三个量都可以求出第四个量

⑤其他计算公式W=I 2Rt 多用于串联电路  W=U2t/R 多用于并联电路

2. 电功率P 表示电流做功的快慢。 国际单位瓦特 W 。 常用单位千瓦KW①计算公式 P=W/t=UI 式中单位PT瓦w ;WT焦J ; t T秒s ;UT伏V ; I T安A ②利用公式计算时单位要统一a.如果W用焦J , t用秒s ,贝UP的单位是瓦w ;b.如果W用千瓦时KW.h  , t用小时h ,则P的单位是千瓦KW 。c.公式中各物理量必须满足“同一性”才能代入公式计算。

③其他计算公式 P=I2R 多用于串联电路  P=U2/R 多用于并联电路

④额定电压U额 :用电器正常工作的电压。另有额定电流

⑤额定功率P额 用电器在额定电压下的功率。

⑥实际电压U实 :实际加在用电器两端的电压。另有实际电流

⑦实际功率P实 用电器在实际电压下的功率。

⑧用电器消耗的实际功率随加在它两端的实际电压而改变。 实际电压升高实际功率增大反之则减小。a.当U实U额时则P实P额 灯很亮将缩短灯泡寿命且易烧坏 。b.当U实U额时则P实P额 灯很暗 。c.当U实=U额时则P实=P额 正常发光 。

⑨同一个电阻接在不同的电压下使用则有如 当实际电压是额定电压的一半时则实

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际功率就是额定功率的 1/4。 即同一用电器消耗的实际功率跟它两端的实际电压的平方成正比 P1/P2=U12/U22 

例如一只标有"220V 100W"字样的灯泡如果接在1 10伏的电路中 则它消耗的实际功率是25瓦

3.焦耳定律 电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比跟导体的电阻成正比 跟通电时间成正比。

①计算公式 Q=l2Rt , 式中单位Q T焦J ; I T安A ;R2欧Q t T秒。 

②当电流通过导体做的功 电功全部用来产生热量电热 ,则有 Q=W可用电功计算公式来计算电热. 如热水器 电炉 电烙铁 电饭锅 电热毯 电热灭蚊器 电烤箱 电熨斗

等纯电阻用电器  即有 Q=W=Pt=UIt=U2t/R 只适用于纯电阻电路

4.补充结论

①在串联电路中 电流对各部分电路用电器所做的功、产生的热量、做功的功率与其电阻成正比 即W1/W2=Q1/Q2=P1/P2=R1/R2 U1/U2=R1/R2

反比 即W1/W2=Q1/Q2=P1/P2=R2/R1 I1/I2=R2/R1

③额定电压相等的用电器a.额定电压相等的用电器灯泡 ,额定功率越大的其电阻越小 额定功率越小的其电阻越大。b. 当用电器串联在电路中时额定功率越大它消耗的实际功率越小灯泡较暗 额定功率越小它消耗的实际功率越大灯泡较亮 。 可简单地记成“额大实小额小实大”。c. 当用电器并联在电路中时额定功率越大它消耗的实际功率越大灯泡较亮 额定功率越小它消耗的实际功率越小灯泡较暗 。 可简单地记成“额大实大额小实小”。④同一用电器接在不同电压的电路中时它消耗的实际功率大小跟它两端的实际电压的平方成正比 即 P1/P2= U1/U2  2

⑤两个不同规格的电灯其它用电器串联时应让额定电流小的电灯用电器正常工作 当它们并联时应让额定电压小的电灯用电器正常工作。

⑥两个电阻假设R 1>R2  

当它们串联接入电路中时 R1消耗的实际功率大于R2消耗的实际功率 即P 1>P2 当它们并联接入电路中时 R1消耗的实际功率小于R2消耗的实际功率 即P 1<P2。⑦解决串联电路的相关问题时应抓住“电流相等”这一特征

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解决并联电路的相关问题时应抓住“电压相等”这一特征。))))))))))

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例题解析

例1一盏灯标有“36V 40W”字样将这盏灯接到某电路中通过它的电流是 1A此时这盏灯的电功率是_________W•

精析考查额定电压额定功率的概念.

已知灯的额定电压UE=36,额定功率PE=40W实际电流IL=1A•求 PL 实际电功率

解先判定灯是否正常发光

灯正常发光时

因为灯的实际电流ILvIE,所以灯不能正常发光且PL应VPE.

R不变

灯的实际功率 PL=IL

答案灯的功率为32.4W

思考有的同学求实际功率采用下面做法

PL=UIL=36Vx 1V=36W

你能看出其中的问题吗

例2某导体接到6V电压下它消耗的功率是 6W;将改接到3V的电压下这个导体的功率是_________W•

已知UE=6V PE=6W 实际UL=3V

求实际PL

分析一个导体在额定电压下 电阻为 R,同样一个导体 电压改变 电阻仍为 R.

同样一个导体 电压改变 电阻仍为 R.

•••电功率的习题往往从求解电阻入手.

解法1导体电阻

R=空=施=6Q.

PE 6W

电压变了导体消耗的功率改变

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ULR2 L二=型=1 .5W

R 60

解法2导体电阻不变

根据 R=y_

PL= UTPE= (空)2x 6W=1 .5W 6V

2小结 从解法2看出 电阻一定时 电压是原来的 “n”倍功率是原来的“n”倍•因

2为P=UI, U是原来的“ n”倍 I也是原来的“n”倍所以P是原来的“n”倍.答案 功率是1 .5W

电能表是测量 的仪表.1 kWh的电能可供标有“220V 40W”的灯泡正常工作 h.

精析电能表是日常生活中常用的仪表•考查能否灵活利用 W=Pt进行计算.正确选择合适的单位可以简化计算.

解电能表是测量电功的仪表•题目给出 W=ikWh P=40W=0.04kW时间 t=W=卫WL=25h

P 0.04kW

如果选用国际单位则计算要麻烦得多.

答案 电功 25

P

一个 Q的电阻该电阻消耗的功率是

一个“ 12V 6W”的小灯泡如果接在36V电源上为使其正常发光需串联精析在串联电路中禾U用电流、 电压等特点计算电阻和电功率.

已知额定PE=6W,UE=12V总电压U=36V

求 R,PR

解灯的额定电压是12V直接将其接在36V的电源上灯将烧毁这时应将一个电阻和灯串联一使灯正常发光.

画出灯与R串联的电路草图2—3—1 •并标出已知量和未知量.

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只要求出通过R的电流和R两端的电压.就可以求出未知量.

流过灯的电流和流过R的电流相等

答案48 Q, 12W

例5电阻R和灯泡L串联接到电压为10V的电路中 R=10Q 电路接通后 100s内电阻R上电流做的功为10J,已知灯L的额定功率为10W灯的电阻不变•求灯的额定电压.

解画出灯L和电阻只串联的电路草图 2—3—2并标明已知量和未知量.

串联电路通过L和R电流相等设为I .

则W R=|2 Rtc□—

PQLDW 必土101

吩 J=I00s

R两端电压 UR=IR=0.1Ax10Q=1V

灯L'两端电压 UL=U一UR=10V一1V=9V

灯电阻 R= =-9乞=0.9Q

I 0.1A

灯额定电压 UE=PE R=. 10W 90"=30V

误解有的同学在算完电流后直接用 UE=PE= =100V是错误的.因为

I 0.1A

此时灯并不是正常发光 电路中的电流不是 IE.

当然有的同学把UL=9V算为灯的额定电压也是错误的.

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答案灯额定电压为30V

例6有两个灯泡 Li标有“6V 3W”字样 L2没有标记测得L2的电阻为6Q,把它们串联起来接入某一电路两个灯泡均能正常发光那么该电路两端的电压和 L2的电功率分别是 

A. 12V3W B. 12V1 .5W

C.9V3W D.9V 1 .5W

解画出L1和L2串联的电路草图2—3—3标明已知量和未知量.

L1正常发光时 U1=6V,P1=3W电路中电流

,R 3W…

I=—= =0.5A

U16V

LT

此时L2也正常发光 L2两端电压 U2=IR2=0.5A X 6 Q=3V

P2=IU2=0.5A X 3V=1 .5W

U=U1+U2=6V+3V=9V

答案D

例7有一盏小灯泡 当它与5Q电阻串联后接15V电源上灯恰好正常发光这时灯的功率是10W.

求小灯泡正常发光时的电阻和小灯泡的额定电压的可能值.

已知 R=5Q RE=10W U=15V

求 RL,UE 额定

分析画出分析电路图2—3—4.

5- 雇so

——

*S4 J-lJc—►

=15V------

图2—3—4

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从图中看所给物理量无对应关系可以采用方程求解.解法1

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RE和R串联设灯两端电压为 UE

IE=IR

. . .生=U-UE

U ER

10W=15V—UE

UE 5门

2

整理得UE—15UE+50=0

(UE—10) (UE—5)=0

UE=10V或UE=5V

22

灯电阻RL=且=皿=10Q

或RL= (5V)

PE 10W

PE 10W

解法2 RL和R串联 U=UE+UR

U= +IR

15V=

2

51—151 +10=0

2

I—31 +2=0

(I—2) ( I—1)=0

解得 I=2A或I=lA

R

I (2A)

或R

答案灯正常发光 当UE=10V时灯电阻为10Q;当UE=5V时灯电阻为 2.5 Q例8 将分别标有“6V9W”和“6V3W”的两个灯泡Li、 L2串联接在12 V电源上则( )

I

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