電功率例題講解含答案

1、電功率及答案控制變量法真正反映電功、電功率決定因素的關(guān)系式是由R可知，電流做的功與電路電壓（用電器兩端電壓）、電路電阻（用電器工作時電阻）和通電時間有關(guān)；由 R可知，電路功率（用電器實際功率）由電路電壓（用電器實際 （用電器工作時電阻）有關(guān)。它們與電流不存在根本關(guān)系，因為從實質(zhì)講，電 定。又因為在分析比較電功時，一般是在供電時間相同條件下，實質(zhì)仍是分電壓）和電路電阻 流也由電壓和電阻決 析比較電功率。由R可知，若電路電阻保持不變（被控制），則電功率與電壓的平方成正比；若電路實際工作電壓不變（被控制），則電功率與電阻成反比。用控制變量法解題時，先要明確被控制的變量，再確定電功率與另外變量的關(guān)系，

2、從而比較分析。例門工人師傅在改裝電爐時，為了使電功率減小到原來的一半，下列措施中可行的是（）A. 截去一半電爐絲B. 串聯(lián)一條相同的電爐絲C. 并聯(lián)一條相同的電爐絲D. 把連接電爐和電源的導(dǎo)線長度增加一倍分析：很顯然電爐一般在實際家庭電路中工作，因此改裝前后實際工作電壓相同，則由R可知，電爐電功率與電爐絲電阻成反比，要使電功率減小到原來的一半，電爐絲的電阻必增大為原來的兩倍，四個選項的措施只有選項B能達(dá)到此目的。答案：B例2有一燈泡，額定功率為P,如不考慮燈絲電阻隨溫度的變化，當(dāng)實際電壓在±10%范圍內(nèi) 波動時，燈泡實際功率的變化范圍是 oP工分析：在不考慮燈絲電阻隨溫度變化的情況下

3、，由R知，燈泡實際功率與燈泡實際電壓的平方成正比，由電壓關(guān)系即可求岀對應(yīng)電功率數(shù)值，確定電功率的變化范圍。r_U2 P' _ U' 2解：因燈絲電阻可認(rèn)為不變，則由_ R有pU2設(shè)燈泡額定電壓為 U,則當(dāng)實際電壓u' = u + mu =i.iu 時P' _ U'2 _ （ 1.1U） 2 _ L21P IP U 2 1P' = 1.21P當(dāng)實際電壓 "=一 10% = 0.9 時P" _U"_ （ 0.9t/） 2 _0.81P U U 2 1P" = 0.81P故當(dāng)實際電壓在土10%范圍波動時，燈泡實際

4、功率的變化范圍是0.81P1.21P。u例3等定值電阻兩端的電壓由U變?yōu)?時，消耗的電功率變化了 0.8瓦，當(dāng)電阻兩端電壓變?yōu)?U時，該電阻消耗的電功率為 瓦。電壓為為U和3時電功率關(guān)系，再由兩者之差求得電壓為U時電功率。最后由同樣的比例關(guān)系求得 2U時，電阻消耗的電功率解：設(shè)電壓為 U、3、2U時電阻消耗的功率分別為 P、P'、P",由R得P' _ (外尸 _ p" (2U) 2 _ 4P_ U2 9 P U2 _ P' = -P即 9, P" = 4P1 QP-P' = Pp = p = 0.8又99瓦P=0.9 瓦pw = 4

5、P = 4x0.9 瓦=3.6 瓦故電阻兩端電壓變?yōu)?U時，電阻消耗的電功率為3.6瓦。二比例法電功、電流產(chǎn)生熱量及電功率計算式中涉及的物理量較多，使用公式逐步計算較為繁瑣，若題中所涉及的幾種情況或幾個對象存在一些相同因素，便可利用公式推導(dǎo)岀相應(yīng)的比例關(guān)系式，然后再使用這些比例式分析求解。用比例法解題可以避免已知條件不足的問題，也可省去一些中間量的計算，因而解法較為簡捷，但使用比例法求解要注意幾個問題：（1）比例式是根據(jù)題目條件，利用計算公式導(dǎo)岀的，在不同條件下，得到的比例關(guān)系不同，如在電壓相等時，可以由R推岀不同用電器的電功率與其電阻成反比；在電流相同時，可以由P = l2R推岀不同用電器電

6、功率與其電阻成正比。（2）比例式解題更應(yīng)注意對應(yīng)性，即注意同一對象同一條件下各物理的對應(yīng)。（3）運用比例式解題只 要求相比量單位相同就可以，不必采用的國際制單位。例4小明家有一個標(biāo)有 “220V, 800W”的電爐，在額定電壓下用 10分鐘能燒開一壺水。一天 他用 這個電爐在相同環(huán)境下（空氣的溫度和壓強相同）燒開同樣一壺水卻用了12分鐘，請你幫助 小明算一算他家當(dāng)時電源電壓約是多大。你在計算過程中使用了哪些近似條件？分析：本題有兩個隱含條件：一是在兩種情況下，燒開同樣“一壺水所需熱量相同；二是電Q = t爐絲電阻近似不變，則由R可推知，燒水時間與實際供電電壓的平方或反比，由此列比例式，代入對應(yīng)

7、數(shù)值求解。解：因為在相同環(huán)境下燒開同一壺水所需熱量相同，又電爐絲電阻近似不變，則由曠二如 有&頁t"卜2厝220伏仙伏故他家當(dāng)時電源電壓約是201伏，在計算過程中使用的近似條件有：電爐的電阻不隨溫度改變；熱量損失忽略不計。說明：本題亦可運用公式法分步求解：先由Q =1公式R算岀電爐絲工作時電阻，最后仍用公式 不妨算一算，并將兩種方法加以比較。Q = W = Pt算岀燒開一壺水所需熱量，然后用Q 1R算岀電爐實際工作電壓。同學(xué)們例5將賀只“ 110V,100W “的燈泡串聯(lián)后接在220伏電源的兩端，此時兩只燈泡的總功率是人；U1：U2=2Aj 總電將這兩只燈泡并聯(lián)后接在110伏

8、電源上時，兩只燈泡的總功率是篤，則人P2（ 填分析：本題有兩種思路，一是直接由電路總功率比較：因為兩種情況下總電壓阻尺：人2=4:1,則由-R可求人與乙之比；二是由兩燈泡功率之和比較：因為兩燈串聯(lián)時每盞燈實際電壓與兩燈并聯(lián)時每盞燈實際電壓相同，則實際功率相同。解：假設(shè)每個燈的電阻為R,則兩燈串聯(lián)時總電阻為2R,并聯(lián)時總電阻為 2,故串聯(lián)并聯(lián)電路總電阻R _ 2R _ 4S2U、220伏2又瓦_(dá) H0伏_亍 ? P?由R得Pl=Ra= uLxR八二P.膛 & &R.故 P =p2說明：使用第二種解法不必進(jìn)行任何計算，只要明確兩種情況下，每個燈實際電壓與額定電壓相同，結(jié)果便不言自明

9、。例6某電度表盤標(biāo)有“3000R/kWh，單獨開動某一用電器時，電度表的轉(zhuǎn)盤在100秒內(nèi)轉(zhuǎn)5轉(zhuǎn)，由此可知，該用電器的功率為（）A. 40 瓦 B. 60 瓦 C. 20 瓦 D. 100 瓦分析：電度表盤標(biāo)有 “3000R/KWh的含義是每消耗 1千瓦時電能表盤轉(zhuǎn) 3000轉(zhuǎn)，相當(dāng)于功率為 1千瓦用電器工作 1小時，表盤轉(zhuǎn) 3000轉(zhuǎn)。由電度表記數(shù)原理知，表盤轉(zhuǎn)度與消耗電能成正比，則有3.6x10 叮 _ 3000W5得 W = 6000J故該用電器電功率“寧 本題還可全部運用比例關(guān)系求解。根據(jù)P = W/t,做功一定，功率與做功時間成反比，題中用電器使表盤轉(zhuǎn)5轉(zhuǎn)用時100秒,若使用1000瓦

10、用電器，使表盤轉(zhuǎn) 5轉(zhuǎn)（做相同的功）用時53000小時，即6秒，則有1000 瓦 _ 100 秒F _ 6秒 得P=60瓦答案：B【模擬試題】1. 在一個恒定的電壓 U的兩端直接接上燈泡，其功率為 的功率為64瓦，則此時導(dǎo)體上損失的電功率是多少瓦？2. 用“ 220V, 800W的電熱水壺?zé)_水，在額定電壓下，100瓦，若用很長的導(dǎo)線連接，此時燈20分鐘能燒開一壺水，現(xiàn)電源電壓足，只有180伏特，在這個電壓下，要燒開同樣多的水，需要多少分鐘？3. 手機、數(shù)碼相機等電器中多使用可充電電池，電池上所標(biāo)的“電壓”和“容量”是兩個重要數(shù)。容量的單位通常為“毫安時”（符號 mAh ）。某種可充電電池所標(biāo)

11、的電壓是1.2V,容量是1300mAh，請估算這種電池可儲存的電能。4. 小明家新買了一條標(biāo)有“220V, 50W的電熱毯，他想用電流表和電壓表測量電熱毯的電阻 6V,滑動變阻器的最大 都幾乎沒有變 用這些器材，怎于是連接了下圖所示的電路，其中R為待測電熱毯的電阻，電源兩端的電壓為阻值為20Q。但是，小明在測量過程中發(fā)現(xiàn)，無論怎樣調(diào)整滑動變阻器，電表的示數(shù) 化，且查得各元件完好，電路連接無誤。請分析產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因。如果仍然使 樣連接電路才能有效地改變電熱毯兩端的電壓？在小明電路圖的右側(cè)畫岀你的電你的電路圖值,路圖5. 一臺電動機的額定電壓是220伏，正常工作時通過的電流是50安，線圈的電阻

12、為 0.4歐求（1 ）該電動機消耗的功率是多少？它的發(fā)熱功率是多少？（2）電動機的效率是多大？（3）若此電動機勻速提升1.2噸的物體，則物體上升的速度是多大？6. 科技小組的同學(xué)們準(zhǔn)備對市場上一批標(biāo)有“ PZ220V, 100W的燈泡進(jìn)行一項質(zhì)量檢測。他們測岀燈泡在不同電壓下的實際電流值（見下表）。實驗操作可靠、數(shù)據(jù)無誤。請你回答：（1）試通過計算說明這種燈泡在標(biāo)稱電壓下工作時，其消耗的功率是否等于額定功率。（2）假如生產(chǎn)這種燈泡的鴨絲的粗細(xì)是一定的，為使其在標(biāo)稱電壓下工作時消耗的功率等 于額定功率，其長度為一確定的數(shù)值人實際上這個燈泡鵠絲的長度比人長了還是短了？為什么？（3）如果要使這種燈泡

13、達(dá)到額定功率，加在燈泡上的實際電壓應(yīng)為多大？提示：可用作圖像的方法解答。在下圖的坐標(biāo)紙上作岀相關(guān)圖像，根據(jù)圖像求得結(jié)果。iRi lilt曲剛同申卩橇iy橫ri-Ji 11：陌社閃用店簾H卻；二；二7. 一座小型水電站，輸岀的電功率是20千瓦，輸電電壓是 250伏，如果輸電導(dǎo)線的總電阻是0.5歐姆，那么輸電電線路上損失的電功率是多少？用戶得到的電功率是多少？假如采用400伏電 壓輸電，導(dǎo)線上損失的電功率和用戶得到的電功率分別是多少？& 一電動機通過滑輪組把重1.32x10"牛的貨物在1分鐘內(nèi)提高10米。已知電動機電壓為220伏。問(1) 若不計額外功，電動機對繩子的拉力、電動機

14、的功率、通過電動機的電流分別為多大？(2) 若整個裝置的效率為50%,起重機運一次貨物耗電多少度？9. 如果你家電路進(jìn)戶處裝有一個“ 220V, 5A的電度表，它的常數(shù)N是1250轉(zhuǎn)/kWh?？捎?它來測量你家里某一用電器(如電冰箱、電視機等)的實際功率。在下列測量方法步驟中，有正確的，也有錯誤和不必要的。請你選擇正確的，并按操作步驟的先后排列出來(只寫序號不寫內(nèi)容。(1) 用萬電電表測家里供電電源插座的電壓。(2) 斷開家里所有用電器的開關(guān)。(3) 將被測用電器接上電源，閉合電源開關(guān)，用手表測量通電時間t,同時計算電度表轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)數(shù)n,記下/和n的數(shù)值。(4) 觀察并記錄電度表上計數(shù)器先后兩次

15、讀數(shù)差，它就是被測用電器的實際功率。nWW = P =(5) 根據(jù)消耗電能N和實際功率算岀被測用電器實際功率。(6) 關(guān)掉被測用電器電源，把原先斷開的開關(guān)重新閉合，恢復(fù)原來的供電。 - - -火10. 現(xiàn)要安裝“ 220V, 25W的燈泡25只，應(yīng)選用什么規(guī)格的保險絲？如果手邊只有1安和5安兩種規(guī)格的保險絲，如何選擇才最合理？11. 目前新建樓房的供電系統(tǒng)中已不再使用保險絲，而是使用一種自動控制的安全電路。當(dāng)用電負(fù)荷過大或發(fā)生短路時，電路會自動切斷；如果站在地面上的人碰到火線而使火線與大地經(jīng)人體構(gòu)成通路，電路也會自動切斷，以保人身安全。小玲家新居中裝的就是這樣的電路，搬家后，她看到墻上的電源插

16、孔是三線的，為了安裝電視機，她買了一個小插銷板，插在墻上的一個三孔插孔中，然后把電視機的插頭插在插銷板的孔內(nèi)，但是接通電視機的電源時，室內(nèi)所有插座全部斷電，表明電路已經(jīng)自動切斷了，到配電箱一看，果然是“掉閘” 了(總開關(guān)自動切斷)。是電視機岀了故障，用電量太大了？用手把總開關(guān)閉合。換其他幾個確保正常的用電器插到這個插銷板上，直至耗電只有 15瓦的小臺燈，仍然是這樣。但是，把插銷板插到墻上其他插孔上，一切正常，問題可能出在哪里？為什么會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象？怎樣解決？【試題答案】1. 16W2. 30分鐘3. 從容量單位的組成看，它是放電電流與放電時間的乘積。原則上，這種電池應(yīng)該能夠以1300mA的電

17、流放電lho放電功率 P = IU =13x12" =156" 放電 lh 釋放的能量 E = Pt = 1.56Wx3600s = 5.6x 10 3 J(2)所以，這種可充電電池可以儲存的能量大約是5.6千焦4.rHk-TaWIr4卜r 叫、IlU17? = = 9680根據(jù)電熱毯的功率和額定電壓可以推算岀，它的電阻約為P滑動變阻器是與它串聯(lián)的，它們的總電阻是兩者之和。但滑動變阻器只有20Q,遠(yuǎn)小于電熱毯的電阻，滑動變阻器阻值的變化對總電阻的影響很小。所以對電路中的電流和電熱毯兩端電壓的影響很小。按上圖的電路連接，測量時可以有效地改變電熱毯兩端的電壓。4. (1)1-1x10 4 瓦；10?瓦(2)91%(3) 0.85 米 / 秒5. (1) P = UI = 220V x 0.467A = 102.74IV &