九级物理上册 第十五章《电能与电功率》电功率释疑解难 （新版）粤教沪版.doc

电功率释疑解难在求解电功率题时，若我们善于把“恒量”（不变的物理量或相等的物理量）设为参数，再利用它牵线搭桥列出等式或构建方程求解，可使解题思路清晰，运算过程简单，达到事半功倍的效果。以下结合实例分类解析。一、让不变量电源电压搭桥例1 （2011贵阳）如图1所示，电源电压保持不变，定值电阻r1与滑动变阻器r2s图1pr11ar2串联。滑动变阻器的滑片p置于最右端时，闭合开关s，电流表示数为0.2a，r2消耗的电功率为0.8w；移动滑片将其置于某位置时，电流表示数为0.3a，r2消耗的电功率为0.9w。则滑动变阻器的最大阻值r2= ，定值电阻r1= 。解析 滑动变阻器的最大阻值：r2=20设电源电压为u，由串联电路中u=u1+u2和u=p/i得，当电流表示数为i1=0.2a，r2消耗的电功率为0.8w时，u=u1+u2=i1r1+p1/i1，即u=0.2ar1+0.8w/0.2a 当电流表示数为i2=0.3a，r2消耗的电功率为0.9w时，u=u/1+u2/=i2r1+p/2/i2，即u=0.3ar1+0.9w/0.3a 联立、并解之得 r1=10 答案 20 10二、让相等量串联电路中电流搭桥图2lr1r2v例2 （2011兰州）如图2所示的电路，电阻r2的阻值为12，且rlr221。闭合开关，电压表示数为12v，调节滑动变阻器滑片至变阻器中点位置时，灯泡正常发光，变阻器r1消耗电功率为1w，求：（1）灯泡l的额定功率是多少？（2）滑动变阻器的最大阻值是多少？ 解析（1）开关闭合后，电压表示数即为电源电压，u=12v。因为=，所以rl24设灯泡l的额定电压为u额，则由串联电路中电流处处相等、欧姆定律和i=p/u得i=即=解之得 u额=4v i=1/6a所以 p额=0.67w(2) 由p1=i2r1得 r1=72答案（1）灯泡l的额定功率是0.67w；(2) 滑动变阻器的最大阻值是72。图3a1r1r2a2r3sab三、让相等量并联电路中电压搭桥例3（2011遵义）如图3所示，电源电压恒定不变，当开关s接a时，电流表a1与a2的示数之比为3：5；当开关s接b时，电流表 a1与a2的示数之比为2：3，则r2与r3的电阻之比为( ) a. 9:10 b4:3 c. 5:2 d. 3:4 解析 当开关s接a时，r1与r2并联，电流表a1测通过r1的电流，电流表a2测干路电流。由题意得=，所以 = 而并联电路中u=u1=u2,故有= 当开关s接b时，r1与r3并联，电流表a1测通过r1的电流，电流表a2测干路电流，由题意又得=，所以= 同理有 = 由 得r2:r3= 3:4答案 d。四、让不变量定值电阻搭桥图4sl1l2例4 （2010重庆）将标有“6v 6w”的灯l1和“6v 3w”的灯l2串联接入电路中，如图4所示，不考虑灯丝电阻随温度的变化，若闭合开关s后，灯l1的实际功率为1.5w,则灯l2的实际功率和电源电压分别为（ ）a. 3w 12v b. 6w 9v c.1.5w 12v d.3w 9v解析 思路一 灯l1、l1的电阻分别为：r1=6w r2=12w,额定电流分别为：i1额=p1额/u1额=1a i2额=p2额/u2额=0.5a由于不考虑灯丝电阻随温度的变化，素仪灯炮可看作是定植电阻。对于灯l1：因为 r1=，所以=而代入数据得= 解之得i1实=0.5a 故电源电压为：u=i(r1+r2)= 0.5a(6w+12w)=9v 灯l2的实际功率为：p2= i22r2=(0.5a)212w=3w说明：还可这样求灯l2的实际功率：在串联电路中，因为i2=，所以=代入数据 得 = 故p2=3w。思路二 对于灯l1：因为r1=，所以=而代入数据 得=解之得u1实=3v 根据串联分压规律可知，=即= u2实=6v 故电源电压为：u= u1实+ u2实=3v+6v=9v灯l2的实际功率为：p2=3w答案 d。五、综合运用不同恒量搭桥r1r2ur2r1u图5例5 （2011桂林）如图5所示，电源电压不变。将定值电阻r1和r2串联后接在电源上，r1消耗的功率为3w，r2消耗的功率为6w，则r1r2；若将它们并联后仍接在该电源上，则电路消耗的总功率为 w。解析 设串联电路中电流为i，则由p=i2r和串联电路中电流处处相等得i2= 故有= 即r10.5r2又设