初中物理电功率计算题解题技巧研究

周树权

湖北省恩施市龙凤镇初级中学

【摘 要】电力学知识在初中物理考试中占有非常大的比重，与电功率相关的计算题目经常以不同形式出现在物理考试中。文章围绕初中物理电功率公式的运用展开，通过列举例题的形式来研究初中物理电功率计算题解题技巧，以帮助学生更好的学习物理学知识。

【关键词】初中物理 电功率计算题 解题技巧

电功率是初中物理的必考内容，在学习此部分知识时除了要掌握常用的计算公式外还要深入了解电功率课本知识，只有这样，才能在考试过程中合理选用公式，并根据题设的已知条件熟练解题。为了帮助学生获得更多的与电功率计算题解题技能，研究初中物理电功率计算题解题技巧具有重大现实意义。

一、如何运用初中物理电功率公式

在初中物理电功率知识学习中，与电功率相关的公式主要有四个，依次为：P=W/t；P=UI；P=I2R；P=U2/R。学生在学习的过程中，基本上都能够记住这四个公式。但是在实际解题过程中，却不知道在什么条件下使用什么公式，常常乱用公式或者是套用公式，降低了解题速度和准确性。在笔者看来，只需要做到以下几点，便能够明确知晓如何具体使用这些公式了。首先，对于公式P=W/t，根据其定义可知，若已知两个物理量求第三个物理量并推导其他公式。當在解题过程中使用此公式时需要格外注意公式中物理量的单位及其相关关系，千瓦常与小时对应，若单位不对应则最好统一单位或用其他计算公式。其次，对于公式P=UI，通常在应用此公式时，题设会给出其中两个物理量的值，求另一个物理量。比如：已知U和I的值，求P的值，或者已知P和U的值，求I的定额数值。在使用此公式时首先要判断电器是否处于正常工作状态，如果不是，则不能用此公式进行计算。再次，对于公式P=I2R，题设通常会给出两个变量的值，求另一变量的值，或者是给出两个串联电阻，让学生比较两个电阻的实际功率。最后，对于公式P=U2/R，题设一般也会给出两个变量值，让其求未知值，或者给定两个并联功率和电阻让学生求二者之间的比值，或者是额定功率和实际功率的比值。不同公式有不同的适用范围，学生一定要熟练掌握各类公式的具体应用情况，以提高电功率计算题的解题效率和准确性。

二、初中物理电功率计算题解题技巧分析

例题 1，在如图1所示的电路中，R1=10 ，R =20 ，当开关闭合后电流表的示数是0.3A，试求以下问题：（1）电阻R 两端的电压；（2）通过电阻R 的电流；（3）此电路消耗的总功率。

解析：从题设和电路图可以得知，我们能够很容易得知R1上的物理量，g根据电功率的研究对象来看，此题的突破口是电阻R1，再加上此电路图是并联电路，运用欧姆定律可得U=U1=U2，并求出U1的值。然后再来研究电阻R 。通过分析可以发现，解决第三个问题时有两种解决方法，一是利用总电流乘以总电压得出总功率，二是分别求出两个电阻的电功率然后相加。具体的解题过程如下：

解：（1）根据所学知识得I=U/R，所以U1=I1XR1；再由题设得I1=0.3A，R1=10 ，所以便能够得到U1=I1XR1=0.3AX10 =3V，所以电阻R1两端的电压值为3V。（2）由欧姆定律得：U=U1=U2，因为U1=3V，所以U=U1=U2=3V，所以I2=U2/R2=3V/20 =0.15A，所以通过电阻R2的电流是0.15A。（3）根据并联电路的电流关系可以得到，电路图中的总电流I等于I1和I2的电流之和，即I=I1+I2=0.3A+0.15A=0.45A，而电路图中的电压U=3V，所以电路消耗的总功率P=UI=3VX0.45A=1.35W，所以其消耗的总功率是1.35W。

从此题的解答过程和解析过程来看，此题在电功率计算题中属于比较简单的题型，所用到的公式主要有I=U/R、P=UI以及U=IR。此题是典型的已知两个物理变量，求另一未知变量。此题的解题技巧是跟随上述原则解题。

例题2，如图2所示，假设电源电压不变，灯泡L上均标有“6V3W”字样，当开关S1闭合后，打开S2连接上A，此时灯泡L能够正常发光，当断开开关S1后，将S2与B连接起来，此时电压的表示数是3V。假设整个电路图中的所有灯泡灯丝的电阻不变，试求以下问题：（1）求电源电压；（2）求电阻R的值；（3）当S1断开后，把S2与B连上，求灯泡L在60秒内所消耗的电能。

解析：解答此题需要根据题设条件转化电路图，当开关S1闭合后，S2与A相连时，此时的电路图是并联电路图，当开关S1断开后，S2与B连接后是串联电路图。根据题设条件画出相应的等效电路图，由于电压U和电阻R是定值，其数值量始终不变。此题的突破口是并联电路，然后根据公式和电源电压求出灯泡L的阻值，再根据电压值将题设转化为一题一电路，将其转化为串联电路，然后解答具体的问题，具体解题过程如下。解：（1）当S1闭合，让S2与A相连接时可以得出如图3所示的等效并联电路图，当S2与B相连时得出如图4所示的等效串联电路图，此时，灯泡能够正常发光，整个电源的电压U=6V。

（2）由公式P=U2/R得：R2=U2/P=36V2/3W=12 ，再根据图3可得，U=UL+UR，所以便能够得到UL=U-UR=6V-3V=3V，所以IL=UL/RL=3V/12 =0，25A，所以I=IL+IR，所以便能得到其电阻RR=UR/IR=3V/0，25A=12 ，所以，电阻值是12 。

（3）当开关S1断开后，S2与B相连时，其电路图如图3所示，结合（1）（2）问的相关结论可得：WR=I2RRRT=0，25AX0，25AX12 X60S=45J，所以，当电源电压是6V时，电阻的值是12 ，SI断开，S2与B相连时，灯泡在60秒内所消耗的电能是45焦耳。此题是典型的一题两个电路类型的题目，此种类型的题目相对来说比较复杂，难度也更大，考察的知识面交广，其不仅涉及到电功率相关的知识，还涉及其他电学知识。在解题过程中，需要根据题设条件，细化电路图，将复杂电路图转化为比较简单地串联或并联电路图，然后根据不变量电源电压和定值电阻来进行具体的求解。

初中物理电功率计算题的解题技巧都离不开相关的公式和电路图，在解答此类型题目时，首先要仔细分析题设条件和如图所示的电路图，然后根据公式和相关定理来进行具体的解答。

参考文献

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