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电功率单元知识总结【本章知识结构】【本章知识要点】(1)电流通过导体时所做的功叫电功，电流做功的过程实质是把电能转变成其他形式能的过程(2)电功的计算公式：WIUt(3)电功的单位是焦耳：1J1V1A1s(4)电功率是描述电流做功快慢的物理量，其定义式为，(这是伏安法测功率的原理)(5)电功率的单位是瓦： (注意：1kWh就是“1度电”)(6)两个计算公式：，(应用公式计算实例相当重要)(7)电灯上标有的“PZ220-25”的意义要明白注意区分额定功率和实际功率(8)电能表“220V”电能表在220V电路中使用“10(20)A”电能表的额定电流为10A，瞬间可以允许最大电流不能超过20A“50Hz”电能表在50Hz的交流电中使用“600revskWh”电路中每消耗1kWh的电能，电能表上的转盘转600转(9)电功率的测量(10)电和热的关系：电流通过导体时，电能要转化成热能，此现象叫电流的热效应(11)家庭电流过大的原因是：短路和用电总功率过大(12)家庭电路所用的保险丝是由电阻率较大而熔点较低的铅锑合金制成的【本章考点】(1)电功、电功率及单位和测量(2)用电器的额定电压和额定功率(3)电功率和安全用电的常识。(4)应用电功、电功率解决实际问题，同时能将本章知识与欧姆定律和串、并联电路结合起来应用【难题巧解点拨】例1某电灯正常工作的电压为10V，给它串联一个电阻后接入12V的电路中此时电灯正常工作，电阻中的电流是500mA求2min内电流通过电灯做的功和电阻上消耗的电能思路分析首先将各物理量的单位统一：U=10V，I=500mA=0.5A，电流对电灯所做的功：因为电阻与电灯串联，所以结合串联电路的电流特点、电压特点，可知道,电流对电阻做功与电阻消耗的电能相同(注意这一点的理解)答：2min内电流通过电灯做的功是600J，在电阻上消耗的电能是120J.例2在家庭电路中，将一台电冰箱单独接在标有“600rkWh”字样的电能表上若电冰箱连续工作10min电能表的转盘转445转，求这段时间内电冰箱消耗多少电能?思路分析电能表上“600rkWh”字样的含义是指：接在这个电能表上的用电器每消耗lkWh的电能，电能表上的转盘转过600转根据“600rkWh”(这是分析关键)的意义和实际电能表转盘转过的转数，就可以解题解：电冰箱消耗电能为 (10min时间已经体现在45转之中)由于所以答：这段时间内电冰箱消耗的电能例3灯泡上标有“220V 40W”字样，接在家庭电路中，通过灯丝的电流是_A，灯丝的电阻是_若将此灯接在110V的电压上，灯的实际功率是_W(不考虑温度对电阻的影响)思路分析 (要理解正常发光的意义)由电灯泡上的数字可知：灯泡必须接在220V的电路上正常发光，正常发光时的功率是40W将灯接在家庭电路中，家庭电路电压是220V，灯恰好正常发光，这时电流为：若把灯接在110V电压下，加在灯两端的电压小于额定电压，所以实际功率比额定功率小一般不考虑温度对电阻的影响，灯丝的电阻是不变的，则(这点很重要)灯泡的实际功率还可以利用比例关系来求，由于灯丝电阻不变，而根据有 (要学会这种解题方法)点评 用电器的实际功率问题是电学中的难点之一用电器制成后，其电阻是一定的在额定电压下，用电器正常工作，此时通过的电流是额定电流，功率达到额定功率若加在用电器两端的电压高于或低于额定电压时，通过用电器的实际电流将大于或小于额定电流，这时的功率也不等于额定功率仍可由求出用电器电阻，然后再根据、求出实际功率，或者由直接求出。(注意区分与，与，与)例4 在下表中是某型号洗衣机的铭牌，根据此铭牌，求：(1)在额定电压下洗衣时，通过洗衣机的电流为多大?(2)若洗衣用15h，脱水用08h，洗衣机用电多少度?思路分析这是一个实际应用问题在理解和分析题时，要转化为一个物理问题处理，将实际条件和物理问题对应起来通过铭牌的阅读知道了两种功率，一种电压，根据题中已知条件的两种不同时间，和这两种功率对应起来，分别求出消耗的电能，然后再求总耗电能1度电1kWh解：(1)通过洗衣机在洗衣时的电流为(2)洗衣时消耗的电能脱水时消耗的电能洗衣机消耗的电能答：洗衣时的电流为16A，洗衣和脱水共用0781度电例5 某盏灯标有“3V 1W”字样，接在电压不变的电源上恰好正常发光求：(1)此时通过灯丝的电流；灯丝的电阻；通电2min灯消耗的电能(2)若使灯消耗的电功率减为036W，需串联一个阻值多大的电阻后接在原电源上才行思路分析灯接在电源上恰好正常发光，说明灯是在额定电压下工作，功率达到额定功率，通过的电流为额定电流若灯的功率减为036W，说明此时所加电压低于额定电压，通过的电流将随之改变，但灯丝的电阻将保持不变(请注意这一点)解：(1)灯正常发光时的电流灯丝的电阻：(这是求电阻的一种方法)通电2min消耗的电能(2)先求灯的功率减为036W时通过的电流因为所以此时电路的总电阻则需串联的电阻阻值为例6 在图7-1中，电压表V的示数为10V，电压表的示数为2V，现调节滑动变阻器，使示数为15V，则电阻上电压为_，此时电压表V的示数为_思路分析根据题意应用欧姆定律滑动变阻器没有调节时：(这是本题的第一个条件)，(注意比值的关系)滑动变阻器调节后：(这是本题的第二个条件)答：空应填6V；75V.点评 使用欧姆定律时，要找出各部分电路的电压、电流及电阻的关系若电路变化了，也要找出相应变化后的电压、电流及电阻的关系即“段段对应”例7 某电炉，额定电压是220V，额定功率是500W，若将电炉丝等分两段，把其中一段接入110V电压的电源，这段电炉丝的实际功率是多少?思路分析电炉的功率，当把电炉丝等分后，每一段电炉丝的电阻为，所加电压减到110V时，因此电功率可求解：答：这段电炉丝的实际功率为250W点评 解本题的方法有许多，但是千万不要认为电阻和电压都减到一半，因此电流强度不变，还是500W(这点是解题的关键)例8 如图7-2所示，电路两端所加电压为220V，且保持不变现在有三盏电灯、分别标有“220V 15W”、“220V 30W”、“220V 100W”，则( )A当、都闭合时，比亮，不亮；B当、都断开时，比亮，不亮；C当断开，闭合时，亮，和都不亮；D当、都断开时，比亮，不亮思路分析由开关运动使电路结构发生变化时，首先要判断电路的连接方式，并画出相应的等效电路题目给出电压U不变，由分别求出三盏灯的电阻，(1)当、都闭合时，如图7-3(甲)所示，被短路而不亮，和并联由(请注意这里的分析方法不同)可知当U相同时，P跟R成反比因为，所以，所以比亮，选项A正确(2)当、都断开时，如图7-3(乙)所示，被断路而不亮，和串联由(请注意这里的分析方法不同)可知当I相同时，P跟R成正比因为，所以，所以比亮，选项D正确，而B不对(3)当断开、闭合时，如图7-3(丙)所示，被断路，被短路，均不亮，电路中只有亮，选项C正确答：A、C、D例9电烙铁使用前需要一定的预热时间，所以采用图7-4所示的电路在暂时不需要焊接时，断开开关S，使电烙铁处于预热状态；当需要焊接时，闭合开关S，就能很快达到焊接温度若有一个“220V 25W”的电烙铁预热，灯泡L在预热状态时的电阻为800，求：(1)在预热状态下电烙铁消耗的功率为多少?(2)整个电路消耗的功率是电烙铁正常工作时消耗功率的百分之几?思路分析电烙铁在预热状态时，相当于电烙铁和灯泡L组成串联电路此时功率为预热时的功率正常工作时的功率即为，然后用实际功率和相比，求出所占比例(从已知条件确定)解：电烙铁的电阻为预热时的总电阻为R通过串联电路的电流电烙铁消耗的电功率整个电路消耗的功率 (区别、P和这三个功率)答：预热时电烙铁的功率为12.4W；整个电路的功率是电烙铁正常功率的70例10 电饭锅的原理如图7-5所示，煮饭时，按下温控开关S与、b接触，红色指示灯亮；饭熟后，温控开关S自动断开当饭温度低于68时，S自动上升与触点C接通，电饭锅处于低温加热状态，黄色指示灯亮，到68时即自动断开如此反复(红、黄指示灯电阻很小，计算时可忽略不计)(1)试分析、各起什么作用?(2)若煮饭时发热板功率为726W，而低温加热时发热板动率为726W，求的大小思路分析 (弄清电路结构是分析的关键)电饭锅煮饭时，红灯亮，与红灯串联，所以红灯及阻值比较大；电饭锅保温时，与、黄灯串联，由串联电路的特点，起到分压的作用，从而使的电功率变小解：电饭锅煮饭时 (注意两个不同状态下电路的关系)电饭锅保温时得 (明确的作用)答：电饭锅中的阻值为145例11 将电灯“110V 20W”和电灯“110V 40W”串联在220V的电源上，两盏电灯是否能正常发光?思路分析通过额定功率及额定电压求出它们的电阻解：与串联时它们的电流相等与实际消耗的功率答：两灯不能正常发光点评 的实际功率比它的额定功率还要大，可能被烧坏的实际功率比额定功率小，如果灯被烧坏，就造成电路断开，因此和只是瞬间亮一下，灯丝被烧断后，两灯均不能发光了(想一想两灯不能正常发光的原因)例12一个电动机的电阻为02，额定电压是6V，把它接在8V的电路中，需要给它串联一个阻值为4的电阻，它才能正常工作计算电动机工作2h，它的电阻上产生多少热量?思路分析根据题目要求，画出如图7-6所示的电路图解：由于电动机与电阻串联，由欧姆定律由焦耳定律答：2h内电动机产生的热量为360J点评 分析焦耳定律的问题，不仅要会应用此定律，还要结合电路特点和欧姆定律一起考虑问题(注意三个内容结合的问题)例13 从商店买来一个电热毯，使用中有时感到温度太高，现想用一个开关和一个电阻把它改装为两挡，使电热毯的单位时间发热量或为原来数值，或为原来的一半厂家说明书上只写着额定电压为220V，没有其他电气指标，求所用电阻的大小是原电热毯电阻的多少倍思路分析设电热毯电阻为R，高温时只有R接在220V电源上；低温时，电热毯外又串联一个电阻r接220V电源上如图7-7所示(这是为什么呢?)解：高温时电热毯发热量低温时电热毯发热量据要求，即得，即 (注意此题的数学方法)解得(负值舍掉)答：所用电阻是原电热毯电阻的倍例14 如图7-8所示，电路两端的电压U不变当滑动变阻器的滑片P位于中点，闭合、断开时，消耗的功率是675W将滑片从中点移至左端，电流表先后的示数之比是5：4，消耗的功率变为此时再将闭合、断开，消耗的功率是8W，消耗的功率为求与的比值思路分析由于开关开闭和滑动变阻器滑片移动，本题分为三个过程：当滑片位于中点，闭合、断开时，与串联，(这是第一个过程)如图7-9(甲)所示；当滑片移至左端时，与串联，(这是第二个过程)如图7-9(乙)所示；当闭合、断开时，与串联，如图7-9(丙)(这是第三个过程)解：闭合，断开，滑片从中点移于左端，见图7-9(甲)和(乙)： （这是第一过程和第二过程的关系）解得闭合，断开，滑片P位于中点，见图7-9(甲)： (这是第一过程和第三过程的关系)闭合、断开，滑片P位于左端，见图7-9(丙)：(第三过程的关系) ，解得闭合、断开： 闭合、断开： 将，代、式得，所以答：和的比值是2527 例15 在图7-10中，是滑动变阻器，当的滑片向左移动时，图中各电表的读数将怎样变化?思路分析要知道电路的构成是分析电路的关键把各电表去掉就变成图711所示电路了(本题解的切入点)当的滑片P向左移动时，的阻值变小，与并联值变小，因此电路的总电阻减小电源电压不变干路中的电流增大，A示数变大相对应的电压变大，示数变大由，所以的电压变小，的示数变小中电流变小，示数变小点评 上述分析过程可用图7-12表示在遇到有关电路分析问题时都可以参考此过程(注意图示的分析过程)例16 如图7-13所示，电源电压保持不变，当开关闭合时，灯L消耗电功率为25W当开关断开时，电阻消耗电功率为4W，若求：(1)开关断开和闭合时，通过灯L的电流之比(2)开关断开时，灯L的功率思路分析开关的闭合和断开，使电路的结构发生了变化但是电源的总电压保持不变(这是解本题的重要依据)解：当开关闭合时 当开关断开时，灯L和串联 可得(注意这种方法的应用)解方程得 ，根据题意（注意这点的重要用处）将舍去根据，所以在串联电路中，电流相等答：开关断开和闭合时通过灯L的电流之比为4：5开关断开时，灯L的功率为16W例17 如图7-14所示电路，电源电压保持不变，滑动变阻器最大电阻为8，当闭合，滑片P置于b端，断开时，灯L的功率为432W如果把滑片P滑至端，闭合，此时灯L的功率为12W，电流表的示数为15A求：(1)电源总电压；(2)电阻消耗的功率思路分析 (这是同时发生，属于一个物理过程)首先分清电路，当P滑至b端时，断开时，与串联 (这两点是解本题的关键)当P滑至端，滑动变阻器接在电路中电阻为零，闭合，与并联解法一：与串联时：，所以 与并联时 得解得由式U=12V所以解法二：与串联时 (这是和第一种解法的不同之处)与并联时 得：所以(这是和第一种解法的不同之处)，所以(解法不同值相同)根据，U=12V (这是和解法一相同之处)答：电源总电压为12V，电阻上消耗的功率为6W例18 如图7-15所示，的电阻和滑动变阻器串联，A、B接到电压为6V的电路中将滑动变阻器的滑片P移到a点，变阻器a点左侧电阻为，将量程为06A的电流表或量程为3V的电压表接到电路中C处，电表的指针恰好指示满量程(1)接在C处的是_表(2)保持原电路不变，如果将C处的电表换成另一块电表，那么此刻电表的示数是多少?(3)换成另一块电表后，若移动滑片P到某一点，使滑动变阻器消耗的电功率是08W，通过的电流可能是多少?思路分析题中电阻和组成串联电路，所以C处应接电压表电表的指针满量程就说明滑片P在a点时，电压表的示数为3V若在C处换一(这是一个隐含条件)块电表，此电表应为电流表，这时电路应为和串联这样就可求出此电流表的示数了解：(1)C处为电压表(2)当C处为电压表时，其示数为3V，(根据串联电路的分压特点分析)得当C处接电流表后 (电流表将局部短路)(3)当滑片P滑到某点b时得，(注意两个解都有意义)答：C处换表后此表示数为03A；当滑片P移到b时，通过的电流可能为04A或02A例19 如图7-16所示，电源电压一定，当开关S断开，滑动变阻器接入电路的电阻为时，电阻和滑动变阻器消耗的功率之和，电压表、的示数之比为；当开关S闭合，滑动变阻器的电阻为时，滑动变阻器消耗的功率，电压表示数为，且求：开关S断开，滑动变阻器接入电路的电阻为时，消耗的功率思路分析当开：关S断开时、三个电阻串联，如图7-17所示当开关S闭合时、二个电阻串联，如图7-18所示根据已知电压比值关系和功率条件找到电阻关系，然后电功率关系就可求解(注意找这两种“关系”)解：、串联时 (明确电压表测量的电压)得 、串联时，且得 在两种状