電功電功率的相關(guān)計(jì)算

一、題型概述本知識(shí)點(diǎn)的相關(guān)計(jì)算?？嫉?類基本題型：※電功的計(jì)算問(wèn)題涉及的物理量：電功、電流、電壓、通電時(shí)間等．解題思路：運(yùn)用電功的定義式及電功率與時(shí)間的乘積解題1.根據(jù)已知條件先判斷涉及的物理量；2.代入電功的定義式及電功率與時(shí)間的乘積進(jìn)行分析解答．常用公式：W=UIt、W=Pt有時(shí)候還要結(jié)合串并聯(lián)電路的電流及電壓特點(diǎn).基本類型大致可以分成以下情況：簡(jiǎn)單的電能消耗計(jì)算問(wèn)題；電能與其它形式能的轉(zhuǎn)化計(jì)算問(wèn)題等．

2023/5/27二、題型突破例1

如圖所示是電阻甲和乙的U-I圖象，當(dāng)把它們串聯(lián)后接在6V的電源上，10分鐘內(nèi)電阻乙消耗多少電能？

2.1電功的計(jì)算問(wèn)題即U乙=6V-20ΩI,將U乙=6V-20ΩI的圖像畫在U-I圖象中(如圖所示)找到此時(shí)乙的工作點(diǎn)為：I=0.2A,U乙=2V,故t=600s時(shí)電阻乙消耗電能為：W=IU乙t=0.2A×2V×600s=240J2023/5/27【小試牛刀】1.

如圖所示是電阻甲和乙的I－U圖象，若將甲、乙串聯(lián)在某一電路中，當(dāng)電流為0.1A時(shí)，電源電壓為________V；若將甲、乙并聯(lián)在電源電壓為1.5V的電路中，10分鐘電路消耗的電能為__________J.36022023/5/27例2

如圖所示，電源電壓保持6

V不變，電流表的量程為0~0.6

A，電壓表的量程為0~3

V，定值電阻的規(guī)格為“10Ω

0.5A”，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“20Ω

1A”．閉合開關(guān)，為了保證電路安全，在變阻器滑片移動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()

A．電阻R1消耗功率允許的變化范圍為0.4

W~0.9

WB．電流表示數(shù)允許的變化范圍為0.2

A~0.5

A[來(lái)源:學(xué)|科|網(wǎng)]C．變阻器R2接入電路的阻值允許變化范圍為2

Ω~20

ΩD．電路消耗總功率允許的變化范圍為1.2

W~3

W分析：滑動(dòng)變阻器R2跟定值電阻R1串聯(lián)，電壓表測(cè)量定值電阻兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理（電阻越大，電阻兩端的電壓越高），當(dāng)電壓表的示數(shù)最小時(shí)，變阻器接入電路的電阻最大；當(dāng)電流表的示數(shù)達(dá)到最大值時(shí)，變阻器接入電路的電阻最?。桓鶕?jù)歐姆定律的應(yīng)用可分別求出電路中的總電阻和滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻值，同時(shí)可以確定電壓表示數(shù)、電流表示數(shù)以及電路中總功率的變化．2.2電功率的分析計(jì)算問(wèn)題2023/5/27解析：題意知當(dāng)電壓表的最大測(cè)量值為3V時(shí)，定值電阻R1兩端的電壓U1=3V，電路中的電流為I=I1=

U1/R1=3V/10Ω=0.3A＜0.6A因此電路中的最大電流為0.3A,

故滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小電阻R2=(6V-3V)/0.3A=10Ω此時(shí)電路消耗的最大功率為P=UI=6V×0.3A=1.8W電阻R1消耗功率最大功率P1=U1I=3V×0.3A=0.9W故BCD錯(cuò)誤.例2

如圖所示，電源電壓保持6

V不變，電流表的量程為0~0.6

A，電壓表的量程為0~3

V，定值電阻的規(guī)格為“10Ω

0.5A”，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“20Ω

1A”．閉合開關(guān)，為了保證電路安全，在變阻器滑片移動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()

A．電阻R1消耗功率允許的變化范圍為0.4

W~0.9

WB．電流表示數(shù)允許的變化范圍為0.2

A~0.5

A[來(lái)源:學(xué)|科|網(wǎng)]C．變阻器R2接入電路的阻值允許變化范圍為2

Ω~20

ΩD．電路消耗總功率允許的變化范圍為1.2

W~3

W2023/5/27例2

如圖所示，電源電壓保持6

V不變，電流表的量程為0~0.6

A，電壓表的量程為0~3

V，定值電阻的規(guī)格為“10Ω

0.5A”，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“20Ω

1A”．閉合開關(guān)，為了保證電路安全，在變阻器滑片移動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()

A．電阻R1消耗功率允許的變化范圍為0.4

W~0.9

WB．電流表示數(shù)允許的變化范圍為0.2

A~0.5

A[來(lái)源:學(xué)|科|網(wǎng)]C．變阻器R2接入電路的阻值允許變化范圍為2

Ω~20

ΩD．電路消耗總功率允許的變化范圍為1.2

W~3

W當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電路中的電流最小，即I1′=6V/(10Ω+20Ω)=0.2A電阻R1電路消耗的最小功率P′=(I1′)2R1=(0.2A)2×10Ω=0.4W又由前面的計(jì)算可知電阻R1消耗的最大功率P1=0.9W,故答案A正確.綜上,本題選A.2023/5/272小明按如圖甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，已知電源電壓不變，閉合開關(guān)，改變a、b之間的電阻箱R的阻值，得到一組電壓表的示數(shù)U-R圖象如圖乙所示．若分別將電阻RA和RB接入a、b之間時(shí)，讀得對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)為1V和3V，在這兩種情況下，R0上消耗的電功率變化了多少？【小試牛刀】答案：R0上消耗的電功率變化了3.06W2023/5/27分析：由于輸電線路電阻的影響,當(dāng)線路中通過(guò)電流時(shí)導(dǎo)線因發(fā)熱而消耗電能,耗電功率用熱功率計(jì)算公式P=I2R計(jì)算.輸電效率即用戶得到的電功率與電站輸出的電功率的比值.導(dǎo)線電阻的大小是一個(gè)關(guān)鍵量.例3某發(fā)電站的輸出功率為500kW,當(dāng)此發(fā)電站以6kV的電壓向用戶遠(yuǎn)距離輸電時(shí),經(jīng)測(cè)定,輸電線路一晝夜損耗電能4800kWh.若要使這條輸電線的輸電效率提高到98%,應(yīng)將電站的輸出端電壓提高到多少?(仍用原有的輸電線路).2023/5/27例3某發(fā)電站的輸出功率為500kW,當(dāng)此發(fā)電站以6kV的電壓向用戶遠(yuǎn)距離輸電時(shí),經(jīng)測(cè)定,輸電線路一晝夜損耗電能4800kWh.若要使這條輸電線的輸電效率提高到98%,應(yīng)將電站的輸出端電壓提高到多少?(仍用原有的輸電線路).解:

當(dāng)發(fā)電站以6kV的電壓向用戶遠(yuǎn)距離輸電時(shí),電路中是電流為

輸電線的電阻為設(shè)輸電線的輸電效率為98%時(shí),發(fā)電站的輸出電壓為U′,電路中的電流為I′,損耗功率為P耗′,由題意解得P耗′=10kW,由P耗′=I′2R解得I′=18.6A.故當(dāng)此輸電線的輸電效率為98%,發(fā)電站的輸出端電壓應(yīng)為

2023/5/27例4如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,R0為定值電阻,變阻器阻值變化范圍為0-R,且R＞R0.閉合開關(guān)S,將滑片P由a端緩慢滑向b端,那么通過(guò)變阻器的電流和變阻器消耗的電功率的說(shuō)法中正確的是()A.電流先變大后變小

B.電流逐漸變小C.電功率逐漸變大

D.電功率先變大后變小

2023/5/27【小試牛刀】3有兩個(gè)分別標(biāo)有“3V

1W”和“6V

4W”的電燈，如果將它們串聯(lián)在電路中，使其中一個(gè)燈泡正常發(fā)光，另一個(gè)燈泡不被燒壞，則加在串聯(lián)電路兩端的電壓是多少伏？?jī)蔁襞菹牡目偣β适嵌嗌偻撸俊敬鸢福?V、2W】4

如圖所示，電源電壓為4V,電阻R的阻值為10Ω.開關(guān)S閉合后,在100秒的時(shí)間內(nèi)電阻R上消耗10J的電能.已知燈泡L的額定功率為1.2

W(燈泡電阻不隨溫度變化),求燈泡的額定電壓？【答案：6V】2023/5/27三、備考指津2023/5/27

電功、電功率的相關(guān)計(jì)算既是初中物理的重點(diǎn)又是難點(diǎn)，它是歷年中考的高頻考點(diǎn)，常常以壓軸題出現(xiàn)，理解并掌握電功、電功率的計(jì)算公式的適用范