4电功率计算 (1)定义式:P=UI.即电功率等于用电器两端的电压和通过它的电流的乘积,该公式是电功率的普适公式,适用于所有的用电器.
P表示电功率,单位是W;U表示某段电路两端的电压,单位是V;I表示通过这段电路的电流,单位是A (2)导出式:P=I2R,P=.这两个公式只适用于纯电阻电路,即能将电能全部转化为内能的用电器,如电炉子、电饭煲就属于纯电阻电路. 【解题方法点拨】
(1)分析比较用电器的电功率:
首先考虑公式P=UI分析,如果不好使,能够考虑:
①对于串联电路,因为电流到处相等,用P=I2R较为利便;
串联电路中电功率与电压、电阻的关系:串联电路:==(电功率之比等于它们所对应的电压、电阻之比)
②对于并联电路,因为各并联电路两端电压相等,用P=较为利便. 并联电路中电功率与电流、电阻的关系:==(电功率之比等于它们所对应的电流之比、等于它们所对应电阻的反比) (2)计算用电器的电功率:计算每个用电器的电功率,无论串联、并联电路,都能够用P=I2R计算,也都能够用P=计算.选用哪个公式就看题目已知的是哪些量. 【命题方向】
第一类常考题:电功率计算公式的简单使用
标有“6V 3W”的小灯泡,通过它的电流与电压的关系如图所
示.若把它与一只阻值为8Ω的电阻并联接在电压为4V的电路中,则整个电路消耗的功率为( ) A.3W B.3.3W C.3.6W D.5W
分析:从图象上能够看出当电源电压为4V时,通过灯泡的电流为I1=0.4A,根据公式I=可求通过电阻的电流,进一步求出总电流,根据公式P=UI可求整个电路消耗的功率. 解:通过电阻的电流I2===0.5A,电路总电流I=I1+I2=0.4A+0.5A=0.9A, 则整个电路消耗的功率为P=UI=4V×0.9A=3.6W. 故选C. 点评:本题考查并联电流和电功率的计算,关键是公式及其变形的灵活使用,重点是并联电路电流的规律,还要学会从题目所给信息中找到有用的数据. 第二类常考题:变形公式的综合应用
如图所示,R1=20欧,R2=40欧,电源电压保持不变. (1)当S1、S2都闭合时,电流表A1的示数是0.6安,小灯泡L恰好正常发光,求电源电压和小灯泡的额定电压; (2)当S1、S2都断开时,电流表A2的示数是0.2安,求小灯泡的实际功率; (3)小灯泡的额定功率是多少? 分析:(1)当当S1、S2都闭合时,R1和灯泡L并联,R2被短路.电流表A1的测R1的电流.由电流表A1的示数是0.6安,R1=20欧可算出电源电压.小灯泡L恰好正常发光,电源电压和小灯泡的额定电压相等. (2)当S1、S2都断开时,R2与L串联,R1被断路.由R2=40欧,电流表A2的示数是0.2安,可算出R2的电压,由电源电压减去R2的电压,可算出灯泡电压,由电压和电流可由公式P=UI算出灯泡功率.由R=UIL可算出灯泡电阻. (3)小灯泡的额定电压已算出,再由电阻通过P=U?IL算出额定功率. 解:(1)当S1、S2都闭合时,R1与L并联,R2被短路 U=U=U1=I1?R1=0.6A×20Ω=12V (2)当S1、S2都断开时,R2与L串联,R1被断路 IL=I2=0.2A UL=U-U2=U-I2?R2=12V-0.2A×40Ω=4V RL=20Ω P=U?IL=4V×0.2A=0.8W (3)P=7.2W 答:(1)电源电压12V,小灯泡的额定电压12V; (2)小灯泡的实际功率0.8W; (3)小灯泡的额定功率7.2W. 点评:本题综合性较强,考查的内容较多.会辨别串、并联,会用欧姆定律计算,会用电功率公式计算,知道串、并联电路的电压规律,电流规律.需要注意的是:P=I2R和P=这两个公式在电功率计算题里要经常用到. 额÷额额实额额