典例精析
例1 一盏灯标有“36V 40W”字样,将这盏灯接到某电路中,通过它的电流是1A,此时,这盏灯的电功率是________W. 精析 考查额定电压,额定功率的概念.
已知:灯的额定电压UE=36,额定功率PE=40W,实际电流IL=1A. 求:PL(实际电功率) 解 先判定灯是否正常发光 灯正常发光时:IE=
PE40W=≈1.1A 36VUE 因为灯的实际电流IL<IE,所以灯不能正常发光,且PL应<PE.
UE(36V)2 先求出灯的电阻R===32.4Ω
40WPE R不变
灯的实际功率:PL=ILR=(1A)×32.4Ω=32.4W 答案 灯的功率为32.4W
思考 有的同学求实际功率,采用下面做法: PL=UIL=36V×1V=36W 你能看出其中的问题吗?
例2 某导体接到6V电压下,它消耗的功率是6W;将改接到3V的电压下,这个导体的功率是________W. 已知 UE=6V 求:实际PL
分析 一个导体,在额定电压下,电阻为R,同样一个导体,电压改变,电阻仍为R. 同样一个导体,电压改变,电阻仍为R. ∴ 电功率的习题,往往从求解电阻入手. 解法1 导体电阻
2
2
2PE=6W 实际UL=3V
UE(6V)2 R===6Ω.
6WPE 电压变了,导体消耗的功率改变
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UL(3V)2 RL===1.5W
6?R 解法2 导体电阻不变
2U2 根据:R=
P22UPUEUL =?L=L2
PEUEPEPL2 PL=
ULUE22·PE=(
3V2
)×6W=1.5W 6V2
小结 从解法2看出,电阻一定时,电压是原来的“n”倍,功率是原来的“n”倍.因为P=UI,U是原来的“n”倍,I也是原来的“n”倍,所以P是原来的“n”倍. 答案 功率是1.5W
例3 (天津市中考试题)电能表是测量________的仪表.1 kWh的电能可供标有“220V 40W”的灯泡正常工作________h.
精析 电能表是日常生活中常用的仪表.考查能否灵活利用W=Pt进行计算. 正确选择合适的单位,可以简化计算.
解 电能表是测量电功的仪表.题目给出:W=1kWh P=40W=0.04kW 时间:t=
2
W1kWh==25h P0.04kW 如果选用国际单位,则计算要麻烦得多. 答案 电功,25
例4 (哈尔滨市中考试题)一个“12V 6W”的小灯泡,如果接在36V电源上,为使其正常发光,需串联一个________Ω的电阻,该电阻消耗的功率是________W. 精析 在串联电路中,利用电流、电压等特点,计算电阻和电功率. 已知:额定PE=6W,UE=12V,总电压U=36V 求:R,PR
解 灯的额定电压是12V,直接将其接在36V的电源上,灯将烧毁:这时应将一个电阻和灯串联;—使灯正常发光.
画出灯与R串联的电路草图2—3—1.并标出已知量和未知量.
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图2—3—1
只要求出通过R的电流和R两端的电压.就可以求出未知量. 流过灯的电流和流过R的电流相等: 答案 48Ω,12W
例5 (北京市中考试题)电阻R和灯泡L串联接到电压为10V的电路中,R=10Ω,电路接通后,100s内电阻R上电流做的功为10J,已知灯L的额定功率为10W,灯的电阻不变.求:灯的额定电压.
解 画出灯L和电阻只串联的电路草图2—3—2,并标明已知量和未知量. 串联电路,通过L和R电流相等,设为I. 则WR=IRt
2
图2—3—2
I=
WR110J==A=0.1A
10Rt10Ω?100s R两端电压:UR=IR=0.1A×10Ω=1V 灯L′两端电压:UL=U-UR=10V-1V=9V 灯电阻:R=
UL9V==0.9Ω 0.1AI 灯额定电压:UE=PER=10W?90?=30V 误解 有的同学在算完电流后,直接用:UE=此时灯并不是正常发光,电路中的电流不是IE.
当然,有的同学把UL=9V算为灯的额定电压,也是错误的. 答案 灯额定电压为30V
PE10W==100V,是错误的.因为0.1AI第 3 页
例6 (广州市中考试题)有两个灯泡,L1标有“6V 3W”字样,L2没有标记,测得
L2的电阻为6Ω,把它们串联起来接入某一电路,两个灯泡均能正常发光,那么该电路两端
的电压和L2的电功率分别是 ( ) A.12 V 3W C.9 V 3W
B.12 V 1.5W D.9 V 1.5W
解 画出L1和L2串联的电路草图2—3—3,标明已知量和未知量. L1正常发光时,U1=6V,P1=3W电路中电流: I=
P13W==0.5A U16V
图2—3—3
此时L2也正常发光,L2两端电压:U2=IR2=0.5A×6Ω=3V P2=IU2=0.5A×3V=1.5W U=U1+U2=6V+3V=9V 答案 D
例7 有一盏小灯泡,当它与5Ω电阻串联后接15V电源上,灯恰好正常发光,这时灯的功率是10W.
求:小灯泡正常发光时的电阻和小灯泡的额定电压的可能值. 已知:R=5Ω
PE=10W
U=15V
求:RL,UE(额定)
分析 画出分析电路图2—3—4.
图2—3—4
从图中看,所给物理量无对应关系,可以采用方程求解. 解法1
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RE和R串联,设灯两端电压为UE ∵ IE=IR ∴
PEU?UE=
RUE
10W15V?UE=
5?UE2
整理得UE-15UE+50=0 (UE-10)(UE-5)=0 UE=10V或UE=5V
UE(10V)2 灯电阻RL===10Ω
10WPEUE(5V)2 或RL===2.5Ω
10WPE 解法2 RL和R串联:U=UE+UR U=
22PE+IR I10W+I×5Ω I 15V=
2
5I-15I+10=0 I-3I+2=0 (I-2)(I-1)=0 解得:I=2A或I=1A RL=
2
PE10W==2.5Ω 22I(2A)PE10W==10Ω I2(1A)2 或RL=
答案 灯正常发光,当UE=10V时,灯电阻为10Ω;当UE=5V时,灯电阻为2.5Ω 例8 (北京市朝阳区中考试题)将分别标有“6V 9W”和“6 V 3W”的两个灯泡L1、L2串联接在12 V电源上,则 ( )
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电功电功率典型例题
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