电功率1

1 电功率知识点及重点题型全解 一．电功率定义：电流做功与时间的比值叫做电功率。 1． 电功率用P表示，单位为瓦特 简称瓦 用W表示。其他单位有KW。其中国际单位为W。 2． 电功率的物理意义：单位时间内电流做的功。例P=10w的物理意义是：1S内电流做功为10J。 3． 电功率是表示做功快慢的物理量。做功越快电功率越大，做功越慢电功率越小。与做功的多少无关。 二．电功率的公式： 三．电功率公式的应用： 1. WPt 常用变形公式为：WtP WPt  此公式使用时最关键的问题是单位问题，W ，P，t有两组公式且两组公式之间不能混用。如表：  此公式常与电能表一起计算某用电器的电功率。 如：某电能表的规格为“1200r/kw.h”某用电器使电能表在1min内转了12转。则此用电器的功率 W 2. PUI 常用变形公式：PIU  此公式常用来计算电源功率或电路中功率。如：=电路的总功率电路的总电压电路的总电流  此公式可用来计算电能表的最大功率，例如电能表的规格为：“220V,10A”则电能表的最大功率即家庭电路最大功率为：maxmaxP=UI =220V10A=2200W 。 3. 2PIR  此公式在串联电路中有以下结论成立： 11112222RUP====RUPWW灯泡亮度比。 也就是说在串联电路中电阻越大电压越大，功率越大，灯泡亮度越亮。 4. 2UPR 常用变形公式：2URP URP  此公式在并联电路中有以下结论成立： 12222111RP====RPIWIW灯泡亮度反比， 也就是说在并联电路中电阻越大电流越小，功率越小，灯泡亮度越暗。  对于同一个用电器电压变为原来的12 则功率变为原来的14 。 W

P

t J w s Kw.h kw h WPt2UPR2PIRPUI

2

KWh 1 3 8 7 5

3000/KWh 1 3 8

7 5 1

4 6 9 5 5. 额定电压，额定功率。  用电器规格为“220V，40W”，其中220V是用电器额定电压，40W是其额定功率。  额定电压为用电器正常工作时的电压，额定功率为用电器正常工作时的功率。  额定电压是用电器正常工作的电压，而用电器实际电压是由其所在电路决定。  用电器在额定电压下与在实际电压下工作时电阻固定不变。因此可根据2R=UP额额 。  求用电器实际功率的步骤： a) 2R=UP额额

b) 2U=PR实实  当用电器正常发光时有以下结论成立： UUPPII额额额 6. 额定电压题目的小技巧：  看到用电器的规格立即用：2R=UP额额求出电阻。看到正常工作应立即用=PIU额额额 。 四．电功率的重点题型： 1. 有关电能表及WPt的题目：  最大功率的问题： 电能表规格：“220V,5A”其中5A是电能表允许通过的最大电流。则根据：PUI 可算出电能表的最大功率。 例：一个电能表的规格为：“220V,5A”，此电能表的家庭电路中最多能同时打开 个规格为“220V,40W”灯泡。 A: 26个 B:27个 C: 28个 D: 29个  电能表求电能方法：示数法，转数法 例：如右图电能表一段时间两次示数如图所示则这段时间消耗的电能为： kw.h,此电能表在一段时间内转了30r，则消耗电能为 J.  利用电能表求用电器功率问题 例:电能表规格为“1200r/kw.h”，某用电器使此电能表在1min内转了12转，则此用电器的消耗的电能为 kw.h，功率为 w。  WPt单位问题 例：1kw.h的电能能使规格为“220V，40W”的灯泡正常工作 h.

3 2. 求实际功率的问题： 先根据2R=UP额额算出用电器的电阻，根据实际电路求出用电器获得的实际电压，最后根据U=PR实实求出实际功率。 例：灯泡的规格为“4V，4W”，将此用电器接到电源为2V的电源上则其实际功率为： w。 例：L1的规格为“6V，6W”L2的规格为“6V，3W”，现将L1，L2，串联到6V的电路中则L1的实际功率为 w，L2的实际功率为 w。 3. 灯泡更亮的问题 灯泡的亮暗是由灯泡的实际功率决定的，实际功率越大灯泡越亮。实际功率相同则亮度相同。 串联电路中电阻越大，实际功率越大，灯泡越亮。 并联电路中电阻越小，实际功率越大，灯泡越亮。 例：规格为“6V，6W” 的L1和规格为“6V，3W的” L2串联在电路中则 更亮。 规格为“220V，60W” 的L1和规格为“220V，30W的” L2并联在电路中则 更亮。 例：标有“36V 25W”、“110V 25W”、“220V 25W”字样的三个灯泡,若在各自额定电压下工作,则( ) A、“220V 25W”的灯泡最亮 B、“110V 25W”的灯泡最亮 C、“36V 25W”的灯泡最亮 D、都一样亮 4. 灯泡正常发光问题 若已知用电器正常工作则：实际电压等于额定电压，实际功率等于额定功率，实际电流等于额定电流，并且应利用=PIU额额额。 例如：灯泡规格为“4V，4W”，现将灯泡加在在6V电源上，欲使其正常发光则应给其 (串/并)  的电阻。 例：将灯泡规格为“4V，4W”，现将灯泡与电阻阻值为2 的电阻并联在电压恒定的电源上，灯泡恰好正常发光则电路的总电流为 A。 5. 判断灯泡是否正常发光问题 如果灯泡的实际电压等于灯泡的额定电压，则灯泡正常发光，因此需要根据电路先求出灯泡的实际电压，再比较实际电压与额定电压的大小。 例：L1的规格为“6V，6W”L2的规格为“6V，3W”，现将L1，L2，串联到12V的电路中则（） A、L1正常发光 B、L2正常发光 C、均正常发光 D、L2可能烧毁。 例：分别标有“6V 3W” “4V 2W”的甲、乙两灯串联在10V的电源上，则 （ ） A、只有甲灯正常发光 B、只有乙灯正常发光 C、甲、乙两灯都能正常发光 D、甲、乙两灯都不能正常发光 6. 最大电流及最大电压问题 若两个用电器串联，由于串联电路中电流处处相等则串联后的最大电流应取两个用电器中最大电流较小的例如：L1“6V，6W”，L2“6V，3W”，L1的最大电流为1A，L2的最大电流为0.5A，则L1，L2串联后的最大电流为0.5A。 若两个用电器并联，由于并联电路中电压处处相等则并联后电源最大电压为两个用电器中额定电压较小的。例如：L1规格“6V，3W”L2规格“4V，2W”则L1L2并联后最大电压为4V。

4 例：L1规格“6V，6W”，L2规格“6V，3W”，现将L1，L2串联起来则串联后总电压最大为： V. 例：L1规格“8V，8W”，L2规格“4V，8W”,现将L1，L2并联后干路最大电流为： A 7. U—I图像问题 若某个电阻或用电器的U—I图像为一个曲线则说明这个用电器的电阻不是一个定值，会随着电压的变化而变化，因此此类题目需要根据图像找出所需要的U，I。求出在此U，I下的电阻或功率。 例如：以下9个题目均为右图： 1电阻甲是阻值_______的电阻，电阻乙是阻值______的电阻（“可变 不可变”） 2.电阻甲的阻值是______Ω, 当乙两端电压为2V时，R乙=_____Ω 3电阻甲两端的电压为2伏时，其功率为_____w ,电阻乙的电流为0.4A时，其功率为_____w 4. 甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.2A时，电源电压为_______V 5 甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.2A时，电路中总功率为_______ W 6 甲、乙并联在电路中，当电源电压为2V时，电路中干路电流为______A 7. 甲、乙并联在电路中，当电源电压为2V时， 电路中总功率为______W 8甲、乙串联在电路中，当电阻甲的功率为0.2W时 ，甲中通过的电流为_____A 9.甲、乙并联在电路中，当电阻乙的功率为0.4W时 ，乙两端的电压为为_____V 8. URI与电功率结合的题 例：某定值电阻的电压由6V变为9V时，其电流变化了0.3A，则其电功率变化了 W. 五．电功率与欧姆定律综合题目： 串并联电路中电压/电流/电阻的关系。 U I R P 串联 12UUU 12III 12RRR 12PPP 并联 12UUU 12III 1212RRRRR 12PPP 一般计算： 此类型题目根据串并联的电压，电流，电阻的关系结合欧姆定律算出相应的U，I，R然后计算出电功率。 例：如图所示电路中, 如图所示电路中，R1=10Ω，R2=20Ω，电源电压为6V。 求：（1）电路中的总电流;（2）R1消耗的电功率；（3）R2消耗的电功率. RRS A R1 R2

5 例：电阻R1、R2并联后接到电源上，R1=30Ω，R2=60Ω.开关闭合后电流表A的示数为0.6A。 求：（1）电源电压；（2）R1消耗的电功率；（3）R2消耗的电功率. 例：如图所示电路中, 如图所示电路中，电源电压为6V，R1=10Ω。开关闭合后，R1 消耗的电功率为0.9W。 求：（1）电流表的示数;（2）R2的阻值；（3）R2消耗的电功率. 例：电阻R1、R2并联后接到电源上，R1 =40Ω，R2 =60Ω。开关闭合后，电阻R1消耗的电功率为3.6W. 求：（1）电源电压；（2）R2消耗的电功率；（3）电流表的示数. 例：某种电灯的铭牌上标有“220V,40W”字样. 求:（1）灯泡的电阻. （2）如果灯泡正常发光10min,它消耗的电能是多少J? （3）如果把它接在电压为110V的电源上,电灯消耗的实际电功率是多少W? 1. 多开关及滑变特殊点问题： R1 R2 A

R1 R2 S A

6 此类问题解决方法是：我们认为开关的每一种状态或滑变的每一个特殊点均是一个新的电路，将每一种开关的状态或滑变的每一个特殊点均画出其等效电路，并将每一个等效电路的条件标出，然后对每一个电路进行计算。 例如：如图所示电路中，灯泡L上标有“6V 3.6W”, R1=10Ω，R2=20Ω,电源电压保持不变. 当闭合S1、断开S2时,灯泡恰能正常发光；当断开S1、闭合S2时,灯泡的实际电功率为PL. 求：（1）电源电压U ；（2）灯泡的实际电功率为PL. 如图所示电路，L是铭牌为“6V 2W”的灯泡，R是滑动变阻器的最大阻值，AB间电压是12V，当滑片P移到变阻器中点时，灯泡正常发光；当滑片移到变阻器最右端时，灯泡消耗的电功率为PL.求：（1）变阻器的最大阻值；（2）灯泡消耗的电功率为PL. 若对每一个电路图进行求解，由于缺少物理量均不能求出，则应进行将两个电路图联立，设未知量解方程求解。具体步骤为：  设未知量：设电源电压及所有的定值电阻（若为滑变的特殊点问题，对于其特殊点我们认为滑变的电阻也为定值电阻例如：中点，最右点，最左点）  列方程：列方程的原则有两个，一.是根据电路图：每一个电路图均可列出一个方程，如果是串联电路则根据总电压等于每个用电器的电压，如果是并联电路则根据总电流等于每一个用电器的电流列出方程。二.是根据特殊条件：题中的每一个特殊条件均可列出一个方程例如：知道某个用电器的电压或某个用电器的功率或两个用电器电压的比或两个用电器的功率的比。 例: 如图1所示的电路中，电源电压不变，当开关S闭合时通过R1的电流为3A；当开关S断开时，R1两端的电压为5V，R2消耗的电功率为10W，求R1和R2的阻值。 R1 R2 S1 S2 L U

R1 R2 S U

图1