巧算电功率

1 有关电功率的计算,综合性很强。要求对欧姆定律,串、并联规律,电功和电功率的公式能熟练掌握,并能灵活变形、推理。对电压表、电流表、变阻器、用电器的连接和使用要准确掌握。对电路的串联、并联、开路、短路等要能正确地分析。

2 解题过程要讲方法,重技巧,解电学题的常用方法为分步分析法和方程法。分步分析法有多种分析步骤和线路,设定方程的手法也有多种,所以要注意训练自己一题多解的能力。例如计算电功率习题时,要灵活选用计算公式:已知电功的选P=w/t;串联电路选P=UI或P=I 2R;并联电路选P=U 2/R或P=UI;同一电阻的选P=I 2R或P=U 2/R;同一电源的选P=UI或P=U 2/R。

3 由用电器的铭牌可求出:①正常工作电流:I=P/U;②用电器电阻R=U 2额/P;③由铭牌求实际功率:若加在用电器两端的电压为额定电压,用电器正常工作,则U=U,I=I,P=P;若加在用电器两端的电压不为额定电压,通过用电器的电流就不是正常工作电流,它的功率不等于额定电功率。但我们可以认为它的阻值是不变的(温度影响忽略不计的情况下)。若给出实际电流,则P=I 2实R;若给出实际电压,则P=U 2实/R,且根据R不变,综合得出P=(U/U) 2P。由P=I 2R得: I相等时,P与R成正比。由P=U 2/R得:U相等时,P与R成反比。(P与R成正比或成反比,不是相矛盾,而是成比例的条件各不相同)

4 解题要重视画图,在图中标明已知量和被求量,以便直观解题。

例题:某同学利用电源、电流表、电压表、开关、标有“50Ω2A”字样的滑动变阻器和若干导线测定小灯泡的额定功率。其中灯泡上所标“03A”字样清晰可见,电压表0～15V挡损坏,小灯泡的额定功率估计为15W左右。该同学实验步骤正确。当闭合开关时,电压表和电流表的示数分别为2V和02A,接着他边思考边实验,直至灯正常发光,这时滑动变阻器的滑片恰好在中点上(即变阻器连入电路的电阻为25Ω)。

(1)画出灯正常发光的电路图,并简述判定灯正常发光的理由;

(2)求出灯的额定功率。

解析:(1)由灯的额定功率大约是15W左右,额定电流03A,可估算出灯的额定电压大约是5V,而题目中已知电压表0～15V挡损坏,只能用0～3V挡,据此判断,灯正常发光时,其两端不应接有电压表,只能依据电流表示数为03A时,确定正常发光,此时电路图如右上图所示。

(2)根据实验规则,刚闭合开关时,滑动变阻器连入电路的电阻值应最大,由此可计算出此时滑动变阻器两端电压:U=02A×50Ω=10V。

电源电压:U=U+U=2V+10V=12V。

当灯正常发光时,滑动变阻器两端电压:U=03A×25Ω=75V。

灯额定电压:U=U-U=12V-75V=45V。

灯的额定功率:P=UI=45V×03A=135W。

点拨:本题目把实验过程与计算结合在一起,是近几年出现的新题型。解此类题目的关键是要结合实验现象和操作过程对题目进行全面分析,一旦整个实验过程清晰了,问题也就迎刃而解了。