灵活运用电功率的4个公式解题 电功率比值解题视频

  电功率是电学的重点,也是中考的热点.电功率有4个公式,分别是P=W/t、P=UI、P=I2R、P=U2/R.为了能让同学们灵活运用电功率的4个公式解题,以下对这些公式进行了归纳、总结并举例说明.
  1.P=W/t,这是功率的定义式,其含义是单位时间内电流做的功.此公式可以用两套单位,即国际单位:焦耳(J)、秒(s)、瓦特(W);常用单位:千瓦时(kW·h)、小时(h)、千瓦(kW),解题时并非一定要选用国际单位,可以根据题目的具体情况而定.
  2.P=UI,这是功率的基本公式,它可以由P=W/t,W=UIt推导而来.它是计算电功率的普适公式,适用于任何用电器.
  3.P=I2R、P=U2/R都是电功率的推导公式,它是由P=UI、I=U/R这两个公式推导而来的.特别要注意的是,该公式只适用于纯电阻用电器,即电能全部转化为内能的用电器(电热器).如果电路中两个用电器是串联的,由于串联电路中电流相等,为简化分析过程,一般用公式P=I2R来分析问题,这样只要找出电阻R的大小关系即可;如果两个用电器是并联的,由于并联电路中电压相等,则一般用公式P=U2/R来分析问题.
  例1 接在家庭电路上的一盏灯,在10min内消耗的电能是2.4×104J.求这盏灯的电功率.
  分析 本题已知W=2.4×104J,t=10min
  =600s,统一单位后直接代入公式P=W/t.
  解答 P=W/t=2.4×104J/600s=40W.
  例2 小华发现家里电能表的示数在3h内由 变成了 ,
  则他家在这段时间用电 kW·h,用电器消耗的实际功率是 W.
  分析 本题已知两次电能表的示数,两次示数相减即得到消耗的电能,即W,单位为kW·h;又已知时间t=3h,此时可用常用单位直接代入公式P=W/t.
  解答 W=2139.4-2138.2=1.2(kW·h)
  P=W/t=1.2kW·h/3h=0.4kW=400W.
  例3 一盏电灯未接入电路时的灯丝电阻为55Ω,接到220V的电源上正常发光时,通过的电流为0.5A,则该电灯的额定功率为 W;从刚接通电源到正常发光过程中,电灯的最大功率为 W.
  分析 本题第一问:求电灯的额定功率(即灯泡正常发光时的功率)
  已知正常发光时的电压U和电流I,直接代入公式P=UI.
  第二问求从刚接通电源到正常发光过程中电灯的最大功率,题目中隐含电压是不变的,灯泡的电阻随温度的升高而增大的条件.灯泡又是纯电阻用电器,知道电压不变,要求最大功率,根据公式P=U2/R可知,必须使其电阻最小,分析题目,最小电阻R=55Ω,电压U=220V,所以可以直接代入公式P=U2/R求解.
  解答 P=UI=220V×0.5A=110W,
  P=U2/R=(220V)2/55Ω=880W.
  例4 如图1所示L1、L2两灯的电阻分别是R1、R2.当S1、S3闭合,S2断开时,L1、L2正常发光.当S1、S3断开,S2闭合时,L1、L2的连接方式是 .如果L1较亮、L2较暗,则L1、L2的电阻大小应满足的关系是 .
  分析 当S1、S3闭合,S2断开时,L1、L2并联在电源两端,它们都正常发光说明它们都完好;当S1、S3断开,S2闭合时,L1、L2串联,两个灯泡顺次连接,通过它们的电流相等.题目给出的信息L1较亮、L2较暗,考虑到灯泡的亮度是由它的实际功率决定的,即P1>P2,电功率与电阻有关的公式是P
  =U2/R和P=I2R,此时应抓住题目中的隐含条件:串联电路电流处处相等,应选择P
  =I2R进行判断.
  解答 串联;R1>R2
  例5 一台电动机正常工作时线圈两端的电压为220V,线圈的电阻为2Ω,线圈中的电流为5A,这台电动机的功率是多大?
  分析 正常工作的电动机属于非纯电阻用电器,电流通过电动机时并不是所有的电能都转化为内能.电流通过电动机消耗的功率绝大部分转化为电动机的机械功率,还有剩下的部分转化为热功率.题目中所求的功率应是电动机消耗的电功率.现已知电压U=220V,电阻R=2Ω,电流I=5A,求电动机消耗的功率只能用普适公式P=UI.此题不能用P=I2R计算,即P=I2R=(5A)2
  ×2Ω=50W,因为这样计算出来的功率只是电动机中电流的热功率,是电动机消耗功率的一部分.
  解答 P=UI=220V×5A=1100W.

推荐访问:电功率 解题 公式 灵活