初三物理电功电功率典型例题.doc

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。 电功的国际单位：焦耳（J）。常用：度(千瓦时)KW.h， 1度=1千瓦时=3.6106焦耳。 测量电功的工具：电能表（电度表） 电功公式：W=Pt=UIt(式中单位 W焦(J)； U伏(V)； I安(A)； t秒)。 利用W=UIt计算时注意：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”；计算时单位要统一;已知任意的三个量都可以求出第四个量；其他计算公式：W=I2Rt（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） 计算公式：P=W/t=UI（式中单位P瓦(w)；W焦（J）；t秒(s)；U伏(V)；I安(A)） 利用公式计算时单位要统一：a.如果W用焦（J），t用秒(s)，则P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。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） 额定电压(U额)：用电器正常工作的电压。另有：额定电流 额定功率(P额)：用电器在额定电压下的功率。实际电压(U实)：实际加在用电器两端的电压。另有：实际电流 实际功率(P实)：用电器在实际电压下的功率。 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 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P1 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P1 P2。解决串联电路的相关问题时，应抓住“电流相等”这一特征；解决并联电路的相关问题时，应抓住“电压相等”这一特征。例题解析例1一盏灯标有“36V40W”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UE36，额定功率PE40W，实际电流IL1A求：PL（实际电功率）思考有的同学求实际功率，采用下面做法：PLUIL36V1V36W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UE6VPE6W实际UL3V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例3电能表是测量_的仪表1 kWh的电能可供标有“220V40W”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WPt进行计算正确选择合适的单位，可以简化计算例4一个“12V6W”的小灯泡，如果接在36V电源上，为使其正常发光，需串联一个_的电阻，该电阻消耗的功率是_W精析在串联电路中，利用电流、电压等特点，计算电阻和电功率已知：额定PE6W，UE12V，总电压U36V求：R，PR例5电阻R和灯泡L串联接到电压为10V的电路中，R10，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：灯的额定电压例6有两个灯泡，L1标有“6V 3W”字样，L2没有标记，测得L2的电阻为6，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（）A12 V3WB12 V 1.5WC9 V 3WD9 V1.5W例7有一盏小灯泡，当它与5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：R5PE10WU15V求：RL，UE（额定）分析画出分析电路图234图234从图中看，所给物理量无对应关系，可以采用方程求解例8 将分别标有“6V9W”和“6 V3W”的两个灯泡L1、L2串联接在12 V电源上，则（）A两灯都能正常发光B灯L2可能被烧毁C两灯都比正常发光时暗D灯L1比灯L2亮精析考查学生能否根据实际电压和额定电压的关系，判断灯的发光情况 例9家庭电路中正在使用的两白炽灯，若甲灯比乙灯亮，则（）A甲灯灯丝电阻一定比乙灯的大B甲灯两端的电压一定比乙灯的大C通过甲灯的电量一定比乙灯的多D甲灯的实际功率一定比乙灯的大精析考查家庭电路中灯的连接方式，并由灯的亮度判断电阻的大小 例10如图235，电源电压和电灯L的电阻均保持不变当开关S闭合后，在变阻器的滑片P从中点向下滑动的过程中，下列说法正确的是（）A电压表的示数变大 B电灯L的亮度变暗C电流表A1的示数不变D电流表A2的示数变小图235精析考查学生识别电路的能力能否根据欧姆定律分析电路中电流变化，灯的亮度变化例11如图236，电源电压不变，开关S由断开到闭合，电流表两次示数之比为27，则电阻R1R2_，电功率P1P2，电功率P1P1_，电功率P1P1_精析分析S闭合前后，电路中电阻的连接关系写出P、I、U、R之间的关系，利用公式求解例12如图237（a），当变阻器滑片从A点滑到B点时，R1两端的电压比为23，变阻器两端电压比UAUB43（电源电压不变）求：IAIB，RARB，P1P1，PAPB，R1RA（a）（b）（c）图237精析画出电路变化前后对应的两个电路：如图237（b）（c）所示已知：，例13如238（a），已知R1R223，当S2闭合，S1、S3断开时，R1的功率为P1，电路中电流为I；当S1、S3闭合，S2断开时，R1的功率为P1，电路中电流为II（电源电压不变）求：U1U2，P1P1，II精析画出变化前后电路图（b）和（c）（a）（b）（c）图238已知：求：，例14如果将两个定值电阻R1和R2以某种形式连接起来，接入电路中，则电阻R1消耗的电功率为12W如果将这两个电阻以另一种形式连接起来接入原电路中，测得该电路的总电流为9A，此时电阻R1上消耗的电功率为108W（电源电压不变）求：（1）电阻R1和R2的阻值；（2）电阻R2上两次电功率的比值精析先判断电阻R1、R2的两次连接方式因为总电压不变，由P1P1和R1一定，判断出：U1U1所以第一次R1、R2串联，第二次并联求：R1、R2P2、P2例15甲灯标有9V，乙灯标有3W，已知电阻R甲R乙，若把两灯以某种方式连接到某电源上，两灯均正常发光，若把两灯以另一种方式连接到另一电源上，乙灯仍能正常发光，甲灯的实际功率与它的额定功率比P甲P甲49求：（1）甲灯的额定功率P甲；（2）乙灯的额定电压U乙；（3）两灯电阻R甲和R乙精析注意两次电路总电压不同，所以不能像例4那样判断电路连接方式已知：U甲9V，P乙3W，R甲R乙，P甲P甲49求：P甲、U乙、R甲、R乙设第一次R甲、R乙并联，此时两灯均能正常发光，说明：U乙U甲9VR乙27第二次R甲、R乙串联，乙灯仍正常发光，说明U乙U乙9V而R甲不变时，UU甲9V6VR甲、R乙串联 得R甲R乙，与题意不符由上判定：电路第一次串联，第二次并联，画出分析示意图2310（a）和（b）（a）（b）图2310例16如图2311（a）所示电路中，灯L1的电阻R2的（不考虑灯丝随温度的变化）电源电压为10V，并保持不变S1、S2为开关当闭合S1，断开S2时，灯L1正常发光，电阻R3消耗的电功率为2W，电压表示数U1；当闭合S2，断开S1时，电阻R4消耗的电功率为W，电压表示数为U1求（1）灯L1的额定功率；（2）电阻R4的阻值（a）（b）（c）图2311已知：R1R2，U10VP32WU1U1P4W求：（1）P1（L1额定功率）；（2）R4例17如图2312所示，电路两端电压保持不变，当只闭合开关S1时，通过电阻R1的电流是I1；当只闭合开关S2时，通过电阻R2的电流是I2；电阻R2消耗的功率是20W，I1I232，当只闭合开关S3时，电阻R3消耗的功率是15W图2312求：（1）只闭合S1时，R1消耗的功率；（2）只闭合S3时，R1消耗的功率已知：I1I232，P220W，P315W求：P1、P1精析 只闭合开关S1，只有R1，如图2313（a）当只闭合S2时，R1、R2 串，如图2313（b）；当只闭合S3时，R1、R2 、R3串，如图2313（c）（a）（b）（c）图2313例18小明设计了一个电加热器，有加热状态和保温状态，如图2314，发热体AB是一根阻值500的电阻丝，C、D是电阻丝AB上的两点，S是一个温度控制控制开关当开关S闭合，开关S接通C点时，电阻丝每分钟放出的热量是Q1；当S闭合，S接通D点时，电阻丝每分钟放出的热量是Q2；当S断开时，电阻丝每分钟放出的热量是Q3，此时测得C、D两点间的电压是33V图2314（1）按大小排列出Q1、Q2和Q3的顺序是:_ _ _（2）将上述热量由大到小的顺序排列，其比值是20103，求电源电压U和电热器处于保温状态时，每分钟放出的热量例19图2315是一个电热毯示意电路图R0是电热毯中的电阻丝，R是与电热毯与电阻丝串联的电阻电热毯上标有“220V 100W”字样，S是控制电热毯处于加热状态或保温状态的开关图2315（1）用学过的公式推理说明开关S断开时，电热毯是处于加热状态还是保温状态？（2）若要求在保温时电流通过电阻丝R0每分钟有60J的电能转化为内能，电阻R的阻值是多大？例20图2316，是供电设备向居民楼用户输电的示意图，为保证居民楼内的用户所有用电器都能正常工作，居民楼的输入导线间的电压必须保证为220V，当居民楼内消耗的功率为44 kW的时候图2316（1）通过输电线的电流为多少安?（2）若输电线的总电阻为0.1，供电设备的输出电压是多少伏？（3）居民楼内由于家用电器的增加，将向供电部分申请“增容”，即增加用电功率当居民的用电器的额定功率由44 kW增加到88kW，所有用电器均在正常工作时，输电线路损失的功率比“增容”前增加了多少?（4）若要求减小输电线损失的功率，用学过的公式及知识说明应采取的措施 精析将实际问题转化为电路图画出图2317图2317例21将标有“6V 3W”的灯泡L1和标“4V 4W”的灯泡L2串联起来接入电路，欲使其中一盏灯能够正常发光，电源电压应是（）A12VB8VC10VD16V例22将一个阻值是4 的电热器放进质量是0.5kg的冷水中，通过电热器的电流是5A，且电热器放出的热量全部被水吸收，则7 min可使水温升高多少度？精析利用焦耳定律和热学中物体吸放热的公式求解已知：R4I5At7 min420s， m0.5kg求：（tt0）例23某电热饮水器上有A、B两根电热丝，将两根电热丝串联接在电源上，20 min可将饮水器中的水加热至沸腾；若将A单独接到同一电源上，同样使初温和质量相同的水加热至沸腾，需要8 min；若将B单独接在同样电源上，使初温和质量相同的水加热至沸腾，需要多长时间?（不计热损失）精析 电热丝串联或单独使用，都接在同样电源上，放出的热量可用Qt计算三种情况水吸热相同，Q放Q吸，三次电热丝放出的热量相等