關(guān)于電功率的計(jì)算例題解析

1、關(guān)于電功率的計(jì)算例題解析例1標(biāo)有“ PZ220100”和“ PZ220 40”的兩個(gè)燈泡，（1）串聯(lián) 在220伏的電路中，哪盞燈亮？ （2）并聯(lián)在220伏的電路中，哪盞燈亮？2U額策略 先由R = 判斷出兩燈電阻的大小，然后比較在串、并聯(lián)電P額路中實(shí)際功率的大小.解答Riu額iR2U額2U額1二U額2 P額1 P額2二 v R2串聯(lián)在220伏電路中:由 P= i2rT 一定，R1v R2 P1 v P2故40瓦燈較亮并聯(lián)在220伏電路中:V U 一定，R1v R2 P1 P2故100瓦燈較亮總結(jié)1 易錯(cuò)分析：求解第一問時(shí)，由于受生活用電暗示作用心理 干擾，誤認(rèn)為瓦數(shù)大的燈泡亮.2 同類變式：能

2、不能將“ 110 V 40 W”和“ 110 V 100 W”的燈泡串聯(lián)接入220 伏電路中，為什么？解答1102605 “=（歐） 額 14021102予P額2而創(chuàng)歐）方法一：如果串聯(lián)接入220伏電路中:Ui_ UzR1 R 2聯(lián)立、式，將R2的值代入解得 5 u 額 1“110 V 40 W ”燈會(huì)被燒壞，所以不能串聯(lián)接入220伏電路中.140萬法一：I額1= u 而=.36（女）u 額 11102 100 宀I 額2 = U 怖=0.9（女）U 額2110=60520= 0.51（安）2 12140 W”燈會(huì)被燒壞，所以不能串聯(lián)接入220如果串聯(lián)接入220伏電路中: 電路中電流1=U一R

3、r + R2T I 額110V伏電路中.3.思維延伸：兩個(gè)定值電阻R1和R2,阻值分別為10歐、30歐，允許通過的最 大電流分別為1安、0.5安，串聯(lián)在電路中，下列說法正確的是A .加在它們兩端的電壓最大值為25伏B. 它們的總電阻為40歐C. 通過電路的電流不允許大于0.5安D. 它們的總功率最大值為10瓦（遼寧省中考題）（答案：B、C、D） 例2如圖9-22所示的電路中，電源的電壓恒定，滑動(dòng)變阻器的 滑片P從a到b滑動(dòng)過程中L：表示數(shù)增大，丄表示數(shù)減小B.表示數(shù)減小，表示數(shù)增大C.R2消耗的電功率變小D.R2消耗的電功率變大策略 對(duì)混聯(lián)電路，運(yùn)用化繁為簡(jiǎn)法，將混聯(lián)電路等效為基本電路, 然后

4、分段分析.Ri R3Ri R 3111 I電IS9-2S解答 設(shè)滑動(dòng)變阻器的電阻為R3, RR3的等效電阻R、3 =R1R1(1) 電源電壓和小燈泡的電阻.(2) 當(dāng)變阻器的滑片滑到b端時(shí)，閉合開關(guān)S,你還能求出哪些物理(黑龍江省中考題)解答：（1）U源二U額二6伏6伏X 6伏36瓦=10歐還能算出下列物理量電路中電流I=u 源=6伏RL R = 10 歐 +10 歐小燈泡兩端的電壓UL = IRl = 0.3安X 10 歐=3伏變阻器兩端的電壓U = U源一 U l = 6伏一 3伏=3伏小燈泡消耗的功率變阻器消耗的功率電路消耗的總功率3.思維延伸：PlUlRlU2P =10歐10歐=0.9

5、 瓦=0.9 瓦U總26伏 6伏Rl R 一 10歐 10歐=1.8瓦如圖9 24所示，R是定值電阻,R2是滑動(dòng)變阻器，電源電壓不變，溫度對(duì)電阻阻值的影響不計(jì).當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P滑到a端時(shí)，R1消耗的電功率為4瓦，當(dāng)滑片P滑到b端時(shí)，R1消耗的電功率為0.16瓦.求：UbH一Se-24（1）滑動(dòng)變阻器最大電阻R2跟R1的比值（2）滑動(dòng)變阻器能夠獲得的最大功率？（貴陽市中考題）解答：（1）滑片P在a端時(shí)，兩端電壓為電源電壓，則Plu2Ri滑片P在b端時(shí),R總=Ri+ R2,UR1 R21= I 總2 R1= (一-)2 R1 = 0.16瓦1總1VR1R/1聯(lián)立、解得R2 4R,即卩 r2： r

6、1 4： 1(2)解法設(shè)變阻器獲得最大功率時(shí)，有效電阻為 R；，則P2 JR； (r ;)2 R2u2r2R12 2R1R2z R； 2u2r；R -R2)2 4R1R2(R1 -R；R；)24R1當(dāng)R； R1時(shí)，P2取得最大值，這時(shí)P24R1將式代入得P2 1瓦解法二：由 P2 ()2r2 得 P2R 22 +(2P2R1 u2)r2 + P2R12 0R1 + R2在0時(shí)，方程有解，因此，(2P2R1 U2)2 4P22R120U24R1P2 丄2 4R1為滑動(dòng)變阻器能夠獲得的最大功率將式代入得卩2 1瓦例3黑夜摸開關(guān)很不方便，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種帶有指示燈的開關(guān)， 如圖9 25所示是其內(nèi)部連

7、線.請(qǐng)把開關(guān)、指示燈(內(nèi)阻很大)和照明燈泡 填入圖上相應(yīng)位置使開關(guān)斷開時(shí)照明燈泡熄滅，指示燈亮；而開關(guān)閉 合時(shí)照明燈亮，指示燈熄滅.(湖北省黃岡市中考題)220VE9-2S策略 從生活出發(fā)，根據(jù)題意分析作圖.解答 開關(guān)斷開時(shí)，指示燈亮，室內(nèi)照明燈不亮；當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)， 指示燈熄滅，可見指示燈被短路，那么開關(guān)與指示燈并聯(lián)，而照明燈正 常發(fā)光，可見照明燈在干路上綜合推斷作圖，如圖 9-26所示.扌旨示燈r-H/ 開關(guān)S9-26再檢驗(yàn)，設(shè)指示燈的電阻為 ，照明燈的電阻為R2,當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，由1 =URi R2由于R1很大，則I很小很小的電流通過照明燈,照明燈不發(fā)光由于指示燈的內(nèi)阻很大，而很小的電流通過

8、指示燈，指 示燈能發(fā)光所以上述作圖正確.總結(jié)1 易錯(cuò)分析：錯(cuò)在不明白由于指示燈的電阻很大，很小的電 流通過指示燈，指示燈能發(fā)光，而很小的電流通過照明燈，照明燈不發(fā) 光.2 同類變式：某同學(xué)在房間里安裝了一個(gè)“ 220 V、100 W”頂燈和一個(gè)220 V、3 W的臺(tái)燈，他打算把這兩盞燈并聯(lián)用一個(gè)普通的拉線開關(guān)S來控制，結(jié)果因粗心大意接錯(cuò)了，接完后合上閘刀，發(fā)現(xiàn)臺(tái)燈亮，頂燈不亮，他拉 了一下開關(guān)，結(jié)果不亮的燈亮了，而原來亮的燈不亮了，再拉一下開關(guān)， 又恢復(fù)了原狀，他畫了幾幅電路圖經(jīng)過分析才明白了，你也分析一下他 是怎樣接錯(cuò)的？要求：(1) 他接的電路可能是圖9-27中哪個(gè)圖？(2) 從理論上分析

9、亮與不亮的原因所在.解答：(1)B圖.2 2 2 2U額12202-U額2202-R1=工 =16133( Q ) R2 = 484( Q )P額13丿P額2100A3W 100WX 1那 ioow220V220VC當(dāng)開關(guān)S斷開:電路中電流1 =220UR, R216133 484=0.013(A)由于“ 220 V、3 W”臺(tái)燈電阻很大，很小的電流通過它，它能發(fā)光， 而很小的電流通過“ 220 V、100 W”頂燈，則其不發(fā)光.當(dāng)S閉合，“ 220 V、3 W”臺(tái)燈被短路，“220 V、100 W”頂燈承受 的電壓等于額定電壓，所以正常發(fā)光.一,Ri一定，R3變小，一* 1變大，則R1, 3變小.1 RlR3R3由1=， U一定，R2一定，R1, 3變小，則I變大，即電流表R1、3 R221 3示數(shù)變大.U2= ir2，r2 一定，I變大，貝U U2變大U、3= U U?，U 一定，U?變大，則U、3變小，即電壓表示