电功率重点难点分析
2008-08-26张彩丽
张彩丽
电功率是初中物理电学部分的重点,也是电学部分的难点,同时也是各地中考命题的热点.同学们在学习这部分内容时要抓住重点和难点,善思多想,巧抓规律.下面我们对这部分知识的重点和难点加以总结和分析,供同学们参考.
一､重点难点
电功率是描述用电器消耗电能快慢的物理量.电流做功快,电功率大;电流做功慢,电功率就小.所以电功率是电流在单位时间内所做的功.
1. 电功率的公式:A.定义式P= ; B.计算式P=UI.对于纯电阻电路,由欧姆定律可推导出P= 和P=I2R.
在用以上公式时应注意:
(1)公式中的所有物理量要具有“同一性”和“同时性”,即是同一导体(或同一段电路)在同一时刻(或同一过程中)的物理量,切不可混淆.
(2)注意单位的统一.若采用国际单位制,W的单位为焦(J)､ t的单位为秒(s)､P的单位瓦特(W);若采用常用单位,W的单位为千瓦时(kW•h)､ t的单位为时(h)､ P的单位千瓦(kW).
2. 额定电压和实际电压､额定功率和实际功率的关系.
用电器上所标的电压值,是用电器正常工作时的电压,叫做额定电压,用U额 表示;用电器上所标的功率值,是它在额定电压下工作时的电功率,叫做额定功率,用P额 表示.用电器正常工作时通过的电流I= .用电器的额定电压､额定功率是一定的,是不随外部因素和条件而改变的.
若用电器两端电压(实际电压)U实 =U额 ,则实际功率P实=P额 ,用电器正常工作;若U实 >U额 ,则P实 >P额 ,用电器不能正常工作,长期使用会影响用电器的寿命,还可能烧坏用电器;若U实 二､典型热点考题 1. 利用公式P= 计算. 例1图1所示是妮妮家的电能表,她家中有150 W的电视机1台,300 W的洗衣机1台,100 W的电冰箱1台,250 W的电脑1台,800 W的电饭锅1只,40 W的照明灯8盏.最近,她家又新买了1台“220 V 2 200 W”的空调.妮妮想了解空调铭牌上所标的数值与实际工作中的是否相符,她把其他用电器全部关闭,只让空调单独工作,测得在15min内,空调消耗电能0.55 kW•h. (1)请帮妮妮计算一下空调铭牌上所标的数值与实际工作中的情况是否相符. (2)妮妮家所有用电器能不能同时工作呢? 解析:(1)由题意t=15 min=0.25 h,W=0.55 kW•h,则 P = = =2.2 kW=2 200 W,所以是相符的. (2)妮妮家所有用电器的总功率P =150 W+300 W+100 W+250 W+800 W+40 W×8+2 200 W=4 120 W.根据P =UI可算出电路最大电流I= = ≈18.73 A<20 A.故可以同时使用. 点评:本题考查了用电能表测电功率的方法,以及家用电能表的电流应等于或略大于家庭电路的最大工作电流等. 2. 利用P =UI､P = 或P=I 2R计算. 例2某中学科技小组的同学们在老师的指导下,制作了一个多挡位电烤炉模型,其电路如图2所示,R1上标有“12 V9 W”的字样,R2的电阻为8 Ω.为了研究接入电路的电阻对电烤炉发热的影响,他们将电表接入电路中(电源电压保持不变,电阻不随温度而改变),问: (1)R1的电阻是多大? (2)当只闭合开关S1时,电压表的示数为4 V,电流表的示数为0.5 A,R3的电阻及电源电压是多少? (3)当只闭合开关S2时,电路中消耗的总功率是多少? (4)电烤炉最大的发热功率是多少? 解析:(1)由“12 V9 W”可计算出电阻R1= = =16 Ω. (2)只闭合开关S1,R1与R3串联,R3= = =8 Ω,则电源电压U=I(R1+R3)=0.5 A×(16 Ω+8 Ω)=12 V. (3)只闭合开关S2时,R2与R3串联,此时电路中消耗的总功率P= = = 9 W. (4)当S1､S2､S3全部闭合时,R3被短路,R1与R2并联,此时电烤炉的发热功率最大. 并联后的总电阻R并 = = =Ω.则电烤炉最大的发热功率Pmax= = =27 W. 点评:本题结合实际应用,重点考查开关通断时电路的分析,串､并联电路的电流､电压､电阻的规律及公式P= 运用.解题时应注意各物理量的同一性和同时性,要注意电路改变时,各定值电阻的阻值和电源电压是不变的. 1. 有一串小彩灯,每盏灯的规格为“4 V 0.2 A”.下列表述中不正确的是(). A. 若要使小彩灯在家庭电路中正常工作,应把55盏小彩灯串联起来使用 B. 每盏小彩灯正常工作时的电阻是20 Ω C. 每盏小彩灯的额定功率是0.8 W D. 小彩灯不工作时,电阻为零 2. 如图3所示,设电源电压保持不变,R是一个定值电阻,在a､b两点间接一个标有“3 V2 W”的灯泡L1,它恰能正常发光;若在a､b两点间换接入一个标有“3 V3 W”的灯泡L2,则该灯泡(). A. 能正常发光,其消耗的电功率等于2 W B. 能正常发光,其消耗的电功率等于3 W C. 不能正常发光,其消耗的电功率小于3 W D. 不能正常发光,其消耗的电功率大于3 W 参考答案:1. D2. C 注:“本文中所涉及到的图表､注解､公式等内容请以PDF格式阅读原文｡”
