初中电功率知识和题型总结

重点难点l.电功(1)电功：电流通过电路所做的功。电流做功的实质，实际上是电能转化为其他形式的能的过程，并且电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能。(2)电功的计算：电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端电压、电路中的电流和通电时间的乘积。即：W＝UI(3)电功的单位：电功和我们初二所学的机械功的单位一样，也是焦．常用的电功的单位是度，也叫千瓦时，符号是。注意：在应用电功的公式计算时，电压的单位是伏，电流的单位是安，时间的单位是秒，电功的单位才是J。(4)电功的测量：生产和生活用电中，用电表测量电功的大小。电能表上电功的单位是2．电功率P(1)电功率：电流在单位时间内所做的功。基本公式是：P＝W／t电功率只表示电流做功的快慢，不表示做功的多少。(2)电功率的单位：电功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是W，注意不要和电功的表示符号W混淆。常用的电功率的单位是千瓦，符号是kW。(3)电功率的计算：电流在某段电路上的电功率，等于这段电路两端电压和通过这段电路的电流的乘积。即：P＝UI由电功率的定义式P＝W／t和电功的公式W＝UIt，可以很方便推导出P＝UI。3．电功、电功率和欧姆定律的联系由于电功和电功率中，基本的物理量还是电压和电流，所以仍然要应用欧姆定律只求出电压、电流，才能进行有关计算。同学们可以自己进行公式的推导，并总结每个公式的适用条件。由只可得：(当电流相等时使用很方便)又如：由只可得：由只可得：注意：上述导出的公式，只适用于电灯、电热器等纯电阻电路。对含有电动机等非纯电阻电路，还要应用基本公式和进行计算。4.额定电压和额定功率(1)额定电压：用电器正常工作的电压。(一般都标在用电器的铭牌上)(2)额定功率：用电器在额定电压下的功率。(标在用电器的铭牌上)注意：用电器的额定功率是由用电器的内部结构和组成材料决定的，与外加电压和通过的电流无关。用电器两端电压等于额定电压时；用电器的功率等于额定功率；用电器两端电压低于额定电压时，用电器的功率也低于额定功率用电器两端电压高于额定电压时，用电器的功率也高于额定功率，还有可能烧坏用电器。(3)实际功率：用电器实际发挥的电功率。用电器的叫际功率可以等于额定功率，也可以不等于额定功率。在不引虑温度对用电器电阻的影响的情况下，可以用下列方法进行实际功率的计算：是基本计算方法。或由R=U2额/P额计算出用电器的电阻，再利用R=U2实/P实计算出用电器的实际功率。(适用于纯电阻电路)(4)电功率是反映电流做功快慢的物理量，不能表示电流做功的多少。电灯发光的亮度决定于电灯的实际功率，因为由可知，电功率越大，在单位时间内电能转化为的内能越多，电灯发光就越亮。不能认为电压越高或电流越大，电灯发光越亮。5．实验：测定用电器的额定功率和实际功率(伏安法)(1)实验原理：(2)实验方法：利用滑动变阻器改变用电器两端电压同时用电流表测出在不同电压下通过用电器的电流，就可以算出用电器在额定电压下的额定功率和不在额定电压下的实际功率。⑶掌握实验电路图和实验连线图。⑷付安法则电灯的额定功率和实际功率，是中招电学实验的基本题型。要求从：①实验原理；②实验电路图和实验连线图，包括电表量程的正确选择和滑动变阻器的正确接入；③对实验电路故障的分析等多方面掌握。6.焦耳定律⑴电流的热效应：电流通过任何导体时，导体都要发热的现象。⑵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。即：公式中，电流、电阻和时间的单位分别是安、欧和秒。电流产生的热量的单位是J。注意：焦耳定律的基本形式是，但当电流做功全部转化为内能时（即纯电阻电路），所用计算电功的公式，都可以用来计算电热.但当含有电动机等非纯电阻电路，电流产生的热量只能用进行计算。注意：电功和电功率的联系：由，可以变形为，在已知条件满足的情况下。使用起来很方便.单位有两套：常见题型总结：方法1：利用用电器的铭牌例1、（2008年济宁市）李明的妈妈买来了一只电热水壶，装满水后就要插到电路中使用。李明发现后说：“别慌！”接着他先后看了电热水壶的铭牌和家中的电度表如图1所示，又看了家中此时正在工作的用电器有：100W电视一台、300W电冰箱一台、200W电脑一台、380W洗衣机一台。请你帮他计算说明：(1)此时电热水壶还能接入电路中使用吗?(2)一天晚上，李明用电热水壶烧水，发现比白天烧开一壶水用的时间长，爸爸告诉他：现在是用电高峰期，电路电压低．李明用电压表测得电路电压仅200伏．请你帮他计算，此时通过电热水壶的电流和电热水壶的实际功率各是多少?解析：(1)若将电热水壶接入电路中，则电路的总功率：W1980W1000W380W200W300W100P总。电路中的电流：A9V220/W1980U/PI总因9A10A，所以可以接在电路中使用。（2）电热水壶的电阻：4.48W1000/)V220(P/UR22额额通过电热水壶的实际电流：A13.44.48/V200R/UI实。电热水壶的实际功率：W826A13.4V200IUP实实实。点拨：给定用电器的额定电压和额定功率，实际上也就给出了额定电流和工作电阻，在计算其实际功率时，一般要用到电阻不变这个条件．方法2：根据灯的亮度来判断的方法例2、(2008年宁波市)如图2所示，闭合开关，发现灯泡甲比灯泡乙亮．在该电路中，关于电流、电压、电阻和消耗的电功率大小的判断，正确的是()A.乙甲IIB.乙甲UUC.乙甲RRD.乙甲PP解析：灯的亮度取决于灯的实际功率，两灯串联时，电流相等，灯的两端电压和实际功率与电阻成正比，故电阻大的灯更亮一些，电压也更高，故正确的答案是(A)．方法3：改变电路结构的方法例3、(2008年山东省)电热饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S0自动控制)，从说明书上收集到如下数据及图3所示的电路原理图．(1)请分析说明温控开关S0断开时，饮水机处于哪种工作状态?(2)求电阻R2的阻值．(3)求电热饮水机在加热状态下的工作电流．解析：(1)当S0断开时，只有R2连入电路；当S0闭合时，R1和R2均被连入电路，且并联．两种情况相比，当S0断开时饮水机的工作电流较小，根据P=UI可知，此时饮水机消耗的电功率也较小，故当S0断开时饮水机处于保温状态．(2)当S0断开时，饮水机处于保温状态，可以得出电阻R2的阻值：1210W40)V220(PUR222保额(3)当S0闭合时，饮水机处于加热状态．由公式P=UI得出工作电流为：A82.1V220W400UPI1。点拨：改变电路结构一般有两种方法：1是滑动变阻器滑片的移动，2是开关的断开或闭合，很多计算题依此为基础进行变通，解答的关键是要把前后的等效电路作出来，分析各个状态的条件进行对比分析．方法4：运用比例关系解决电功率问题例4、(2008年巴中市)两个电热丝R1、R2，R1：R2=2：3，若将它们串联在电路中，它们两端的电压之比U1：U2=________，在相同的时间里，产生的热量之比Q1：Q2=________；若将它们并联在电路里，通过它们的电流之比I1：I2=________。解析：运用比例关系时最重要的是发现等量关系，如串联电路中电流相等，可知电功、电功率、电流通过导体产生的热量都与电阻成正比，并联电路中电压相等，可知电功、电功率、电流通过导体产生的热量都与电阻成反比．熟悉电学中的各种比例关系可以提高解题效率．答案：2：32：33：2方法5：电热器的档位问题例5、(2008年河北省)某电热毯只有一个挡位．使用不方便．小明想用一电阻丝作发热体与其串联，将它改造成有两个挡位的电热毯．已知原电热毯的额定电压为220V，为了测定它的额定功率，小明把它与一个标有“220V，25W”灯泡串联在家庭电路中如图4所示，电压表的示数为176V．(电源电压恒为220V，不考虑温度对电阻阻值的影响)，求：(1)原电热毯的额定功率多大?(2)为了使改造后的电热毯(如图5所示)在低温挡位时的总发热功率为原电热毯额定功率的五分之三，小明需一个阻值多大的电阻丝?(保留一位小数)(3)改造后的电热毯，在低温挡位时工作10min，R0消耗多少电能?解析：(1)灯泡的电阻1936W25/)V220(P/UR2L2L。V44V176V220UUURL00两端的电压由于R0与灯泡L串联，所以484V176/1396V44U/RURLL00原电热毯的额定功率W100484/)V220(R/UP202额额（2）改造后的电热毯在低温挡时，R0与Rx串联总发热功率W605/P3P额，电路的总电阻J21600s6010484)V220/W60(tR)U/P(RtItPW)3(7.322RRR7.806W60/)V220(P/UR2022000x22电阻丝的阻值点拨：对于电热器的高、中、低挡或加热挡和保温挡，电功率最大时为高挡，电功率最小时为低挡，如果电压不变(如在家庭电路电压下工作的用电器)，当电路中电阻最大时，电功率最小为低挡，当电路中电阻最小时，电功率最大为高挡．方法6电路安全问题的解法例6、(2008年青岛市)如图6所示电路中，电源电压6V恒定，电流表的量程为0—0.6A，电压表的量程为0—3V，灯L1和L2的规格分别为“6V，1.8W”和“6V，1.2W”，滑动变阻器R的规格为“50Ω，1.5A”，不计温度对灯丝电阻的影响．求：①滑动变阻器的滑片P放在a端时，闭合开关S1、S2、S3后，电流表的读数是多少?②若只闭合开关S1、S2，且要求电路元件安全使用，在滑片移动过程中，求整个电路消耗的最小功率．解析：①滑动变阻器的滑片P移到a端时，电路中只有两灯并联且都正常工作，电流表的读数是：A5.0A2.0A3.0V6/W2.1V6/W8.1U/PU/PIII2121②灯L1的电阻为：20A3.0/V6I/UR111若只闭合开关S1、S2，则滑动变阻器与灯L1串联且要求电路元件安全使用，电压表测量的是滑动变阻器的电压且不超过3V，此时灯L1的两端电压也为6V-3V=3V，电路中的电流小于灯泡的额定电流和电流表及滑动变阻器的安全电流，此时整个电路消耗的功率最小，滑动变阻器的电压为3V时的电流是：A15.020/V3R/UI11电路消耗的功率最小为：W9.0A15.0V6UIP最小。点拨：电路安全一定要考虑全面，不仅要注意不要超过电表的量程，还不能超过用电器的额定值，也不能超过滑动变阻器允许通过的电流最大值等．