初中物理电功率计算中应注意的问题

所属专题:初中物理知识点总结  来源:沪江中学学科网    要点:初中物理知识点  
编辑点评: 物理知识的特点是由简到难,逐步深入,随着学习知识的增多,许多同学都感到物理题不好做。这主要是思考的方法不对头的缘故。

(一)注意“二同性”

根据已知条件的不同,计算电功率所采用的公式也不同。计算电功率的公式有:

无论用哪个公式计算,一定要注意公式中的各个物理量都必须是同一段电路,在同一状态的量,即公式中各物理量是和电路、状态一一对应的,不同电路,不同状态的物理量不能代入同一公式,这就是“二同性”。

例1  两个灯泡分别标有“6V  1.2W”和“12V  6W”的字样,如果把两个灯泡串联起来接入电路,为不损坏灯泡,该电路两端电压最高不能超过(    )

A. 9.4V           B. 10.8V          C. 18V        D. 27V

解析:有些同学认为两灯串联,其额定电压之和为18V,所以该电路两端最高电压不超过18V,误选C。

造成这种错误的原因就是没有搞清“二同性”。两灯的额定电压是在不同的电路上正常工作时的电压。串联在同一电路中使用,它们两端的电压不能保证都是额定电压。

可求得两灯的额定电流分别为:

两灯串联而又不损坏灯泡,其最大电流不能超过0.2A,这时“6V  1.2W”的灯两端电压为6V,“12V  6W”的灯两端电压不是12V。

得,“12V  6W”的灯电阻为,其两端的实际电压为,因而该电路两端电压最多不超过。选项B正确。

 

(二)注意“二不变”

一般计算中,无论电路中电流(或电路结构)怎样变化,其电源的电压不变,定值电阻或灯泡的阻值不变,这就是“二不变”。

例2  如图所示电路,电源电压不变,灯上标有“6V  3W”字样,当开关闭合,断开,变阻器R的滑片P移到a端时,电压表的示数为2.4V,电流表的示数为0.3A,求:

(1)求阻器R的最大阻值及灯泡的实际功率?

(2)当开关都闭合,变阻器R的滑片P移到b端时,电路消耗的总功率?

解析:(1)由得灯的电阻为(注意这个值是不变的)。

闭合,断开,变阻器滑片P在a端时,R与灯L串联,为最大。

灯的实际功率为:

(2)当都闭合,变阻器滑片在b端时R与L并联,其并联阻值为:

又由(1)问题设知:

,所以总功率

 

(三)注意的使用条件

得出电功率与电阻成正比,由又得出电功率与电阻成反比,这都是有条件制约的。前者是在电流一定的条件下才成立的,后者是在电压一定的条件下才成立的。由于串联电路中电流处处相等,一般用比较串联电路中两电阻的功率;并联电路两端电压相等,一般用比较并联电路中两电阻的功率。

例3  一只标有“PZ220V-40W”和一只标有“PZ220V-100W”的灯泡,若:(1)把它们并联在220V的电源上,哪盏灯亮些?(2)把它们串联在220V的电源上,哪盏灯亮些?

解析:(1)当两灯并联在220V的电源上,由于均满足额定电压,所以实际功率均等于额定功率,“PZ220V-100W”的灯功率大,要亮些。

(2)当两灯串联后接入220V的电源上时,有些同学由于受定向思维的影响,总以为额定功率大的灯要亮些,这样的想法是错误的。

两灯的电阻分别为:

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