物理復(fù)習(xí)電功率計算題匯總
來源:好上學(xué) ??時間:2023-08-08
一、電功率的基本計算
關(guān)于電功率的計算就是在原來認(rèn)識電路、掌握電路規(guī)律、熟悉歐姆定律計算的基礎(chǔ)之上,再增加了一些新的公式和單位,解決這些問題,最好的方法那肯定是多做練習(xí),并善于思考總結(jié)才行,急不得的。
例1、一只小燈泡的銘牌上標(biāo)有“12V 6W”的字樣,接到18V的電源上,要想使它正常發(fā)光,需要與它聯(lián)一個多少歐的電阻?
二、電功率與串、并聯(lián)電路
請研究下面幾個問題:
(一)用電器R1=10Ω與用電器R2=30Ω分別單獨接到接在12V的電源上工作,那么兩個用電器的電功率分別是多少?
?。ǘ┮陨隙叽?lián)接到電源上后它們的電功率分別是多少,比值是多少?總功率是多少?
(三)以上二者并聯(lián)接到電源上后它們的電功率分別是多少,比值是多少?總功率是多少?
解析:(一)如圖:
I1=U/R1=12V/10Ω=1.2A
P1=UI1=12V×1.2A=14.4W
I2=U/R2=12V/30Ω=0.4A
P2=UI2=12V×0.4A=4.8W
看得出來,在相同的電壓下,電阻小的用電器的電功率大。我們也發(fā)現(xiàn)商店里*的白熾燈100W的燈絲要比20W的粗得多,想一想為什么?
?。ǘ┤鐖D:
串聯(lián)后電流:I=U/(R1+R2)=12V/(10Ω+30Ω)=0.3A
R1兩端電壓:U1=IR1=0.3A×10Ω=3V
R2兩端電壓:U2=IR2=0.3A×30Ω=9V
R1的實際電功率:P1=U1I=3V×0.3A=0.9W
R1的實際電功率:P2=U2I=9V×0.3A=2.7W
二者功率之比:0.9W:2.7W=1:3
串聯(lián)總功率:
P串=UI=12V×0.3A=3.6W
或 P串=P1+P2=0.9W+2.7W=3.6W
以上可以看出兩電器串聯(lián)時有以下規(guī)律:
1、串聯(lián)后電路的總功率小于其中任一個單獨工作時的功率;
2、串聯(lián)后電路的總功率等于兩電器實際功率之和;
3、串聯(lián)電路中用電器的電阻越大的功率越大,二者之比等于電阻之比,這點與串聯(lián)“分壓”關(guān)系一致。
(三)如圖:
I1=U/R1=12V/10Ω=1.2A
P1=UI1=12V×1.2A=14.4W
I2=U/R2=12V/30Ω=0.4A
P2=UI2=12V×0.4A=4.8W
P1:P2=14.4W:4.8W=1:3
并聯(lián)總功率:
P并=UI=12V×(1.2A+0.4A)=19.2W
或 P并=P1+P2=14.4W+4.8W=19.2W
從上面可以看到:
1、兩個不同的用電器并聯(lián)時工作,各自的功率與單獨工作時是一樣的;
2、并聯(lián)后總功率也等于二者的功率之和。
3、并聯(lián)時電阻越大的電功率越小,二者之比等于電阻的反比,這點與并聯(lián)“分流”關(guān)系一致;
電功率的計算是電學(xué)知識的集大成者,對電路的分析、電路關(guān)系的梳理、歐姆定律的理解、關(guān)于歐姆定律、電功、電功率的公式和單位的運用,都要求大家熟練掌握,還要加以苦練,才能達到過關(guān)斬將的境界!
三、電功率的綜合計算
例1、如圖電路中串聯(lián)了三個電阻R1、R2、R3,阻值分別是5Ω、10Ω、15Ω,S閉合S1斷開時,R2的的電功率是20W;S、S1都閉合時,整個電路的電功率是多少?
例2、如圖電源電壓不變,R1=10Ω R2:R3=2:3,當(dāng)S1閉合,S2斷開時,電流表的示數(shù)為0.6A,當(dāng)開關(guān)都斷開時電流表示數(shù)為0.4A,如果開關(guān)都閉合時,電路的總功率是多少?
例題探討一
如圖R1=10Ω、R2=20Ω,電源電壓是6V,只閉合開關(guān)S1時,R1的電功率是0.4W,那么R2的電功率是W,電路的總功率是W;
如果只閉合S2,R1的電功率是W,R2的電功率是W;如果只閉合S3,R1的電功率是W,R2的電功率是W;
如果同時閉合S2、S3,R1的電功率是W,R2的電功率是W,電路的總功率是W; 開關(guān)是不可以同時閉合的。
解析:如圖:
只閉合S1時二者串聯(lián),如果P1=0.4W,由于電阻之比是1:2,所以P2=0.8W,看這多簡單!
此時電路的總功率是0.4W+0.8W=1.2W;
只閉合S2,只有R1單獨工作,此時I=U/R1=6V/10Ω=0.6A,P1=UI=6V×0.6A=3.6W,R2沒有工作,功率為零。
只閉合S3,只有R2單獨工作,此時I=U/R2=6V/20Ω=0.3A,P2=UI=6V×0.3A=1.8W,R1沒有工作,功率為零。
同時閉合S2、S3,R1、R2并聯(lián),此時R1、R2各自工作的情況與單獨工作一樣,所以R1的電功率還是3.6W,R2的電功率還是1.8W,電路的總功率是5.4W。
S1、S2、S3三個開關(guān)不可以同時閉合,不然會發(fā)生短路現(xiàn)象。
例題探討二
用電器R1上標(biāo)有“6V 3W”的字樣。
求:(一)、R1正常中作時的電流;R1的電阻值;
(二)、用電器R1與標(biāo)有“4V 4W”的R2并聯(lián)工作,讓其中一個正常工作,而另一個不會燒壞,應(yīng)該接在電壓多高的電源上?它們兩個的實際電功率分別是多少?
?。ㄈ⒂秒娖鱎1它與標(biāo)有“4V 4W”的R2串聯(lián)工作,讓其中一個正常工作,而另一個不會燒壞,應(yīng)該接在電壓多高的電源上?它們兩個的實際電功率分別是多少?
解析:
?。ㄒ唬?、根據(jù)“兩明兩暗”的思想,已知“6V 3W”就可以知道,該用電器正常工作的電壓是6V,正常工作時的電功率是3W,可求出正常工作的電流是I=P/U=3W/6V=0.5A,用電器的阻值是:R=U/I=6V/0.5A=12Ω。
?。ǘ┡c上相同,用電器R2正常工作的電壓是4V,正常工作時的電功率是4W,可求出正常工作的電流是1A,阻值是:4Ω。
如果二者并聯(lián),若讓“6V 3W”的R1正常工作,電源電壓就要6V,那么與之并聯(lián)的R2就會被燒壞;
所以只能讓“4V 4W”的R2正常工作,電源電壓就要4V,R2的實際電功率就等于額定功率4W,那么R1雖不會燒壞,但也只能委屈地在4V的電壓下工作了。
此時它的實際電壓低于額定電壓,實際電功率一定低于額定功率,那么具體是多大呢?
根據(jù)公式P=UI,一個用電器的實際電功率等于實際電壓與實際電流的積。
如圖:
現(xiàn)在R1的實際電壓是4V,阻值是12Ω,所以I1實=4V/12Ω=0.3A,那么P1實=4V×0.3A=1.2W;
?。ㄈ┯捎赗1的額定電流是0.5A,R2的額定電流是1A,如果二者串聯(lián),若讓額定電流是1A的R2正常工作,電路中的電流就是1A,那么與之串聯(lián)的R1就會被燒壞;
所以只能讓R1正常工作,R1的實際電功率就等于額定功率3W,那么R2雖不會燒壞,但它的實際電流也只能是0.5A了。
此時R2的實際電功率一定低于額定功率,那么具體是多大呢?
如圖:
現(xiàn)在R2的實際電壓是0.5A,阻值是4Ω,所以U2實=0.5A×4Ω=2V那么P2實=2V×0.5A=1W.此時,電源的電壓應(yīng)該是6V+2V=8V。
答案:
?。ㄒ唬㏑1正常中作時的電流0.5A;R1的電阻值12Ω;
(二)它與標(biāo)有“4V 4W”的R2并聯(lián)工作,讓其中一個正常工作,而另一個不會燒壞,應(yīng)該接在電壓為4V的電源上?它們兩個的實際電功率分別4W、1.2W。
?。ㄈ?它與標(biāo)有“4V 4W”的R2串聯(lián)工作,讓其中一個正常工作,而另一個不會燒壞,應(yīng)該接在電壓為8V的電源上,它們兩個的實際電功率分別是3W、1W。
技巧總結(jié):
1.對于某一用電器來說,知道“P、U、I、R”四個量中的兩個量,就可以求出另外兩個量.若題中提供了這四個量中的兩個量,就相當(dāng)于告訴了我們這四個量.
2.當(dāng)題中出現(xiàn)“××V ××W”的字樣時,一般要求出用電器的電阻.
3.解圖像類計算題時,應(yīng)根據(jù)題中要求的問題,在圖像上找尋解答信息.
好上學(xué)小編推薦:
2021年新高考適應(yīng)性測試物理試卷評析
2021年高考物理復(fù)習(xí)需要記錄錯題嗎?
2021年高中物理*輔導(dǎo)多少錢?
以上就是好上學(xué)為大家?guī)淼奈锢韽?fù)習(xí)電功率計算題匯總,希望能幫助到廣大考生!標(biāo)簽:物理復(fù)習(xí)電功率計算題匯總??