电功率计算公式定理的使用

电功率公式的理解和应用

学习物理，重在理解。首先要明白规律、原理的内涵，然后才能正确运用这些规律和原理进行分析或计算，并通过练习和运用达到对物理知识的进一步理解和掌握。初中物理关于电功率的计算公式有四个，它们之间有什么区别，如何正确运用呢？

一、解读电功率的计算公式

电功率的四个表达式：（1）定义式：P=W/t。（2）反映电学特点的普适式P=UI。与欧姆定律结合后得到的(3)式P=I2R。（4）式P=U2/R。

电功率是反映电能消耗快慢的物理量，定义为1秒钟内消耗电能的多少，因此，用所消耗的电能除以消耗这些电能所用的时间，就得到定义式P=W/t。

经实验研究证明，电功率等于导体两端电压与通过导体电流的乘积，即P=UI。电压和电流是电路中最重要的物理量。有电压才可能有电流。电能是通过电荷有规律的运动转化成其它形式的能量的，电荷有规律的运动就形成电流。没有电流就不会消耗电能，当然也就不会有电能转化为其它形式的能量。所以，P=UI广泛应用于电功率的计算。

与欧姆定律结合得到的（3）式P=I2R 、（4）式 P=U2/R适用于纯电阻电路。因为，欧姆定律反映的是导体中的电流与导体两端电压和导体电阻之间的关系，是在纯电阻电路中得出的，所以，它只适用于纯电阻电路。如：白炽灯、电阻、电热器等，不适用于含电动机的电路和输变电电路的计算。由于串联电路中电流处处相等，所以在串联电路中，使用（3）式P=I2R分析和计算方便。在并联电路中，各支路两端电压相等，所以用（4）式 P=U2/R分析和计算方便。通过对近几年的中考命题分析，除了含电动机电路的电功率计算外，其它全是纯电阻电路。在纯电阻电路中，四个计算公式通用，可根据具体情况选择方便的公式进行运用。

二、电功率公式运用示例

1．有关电功率的分析

题1：有两只灯泡L1、L2并联接入电路，发现L1比L2亮。若把L1、L2串联接入同一电路，则

A．L1比L2亮 B．L2比L1亮

C．L1、L2一样亮 D．无法比较它们的亮度

题2：用久了的灯泡变暗，其主要原因是。

题3．学习物理要多观察勤思考。平时注意细心观察的小明发现，家中的大功率用电器如微波炉、空调启动时，家中的灯泡会变暗。当这些大功率用电器停止工作时，电灯亮度又恢复正常。小明经过分析和查找资料找到了科学的解释。请你对该问题作出科学的回答。

2．电功率的计算

（1）简单计算

题1．开着空调看电视，妈妈打开电饭锅做饭时，家里的自动空气开关“跳闸”了。则“跳闸”的原因可能是_________________。根据小华家自动空气开关上的铭牌，如表所示，他家的电路允许使用的电器总功率最大为________W。

DZ47—70A

最大工作电流 10A

漏电电流≤30mA

额定电压 220V

动作时间≤0.1A

题2．如图所示的电路，电源电压为6V，灯泡L1和L2分别标有“6V 6W”和“6V 3W”字样。如果将S1、S2、S3分别换成电流表、电压表、电流表，则电压表的示数为____ V；如果将S l、S2、S3分别换成电压表、电流表、电压表，则电流表的示数为____ A。

题3．有两只定值电阻R A和R B，各自的电流与电压关系如U-I图象中的A、B。则

A．若将它们串联接在电源两端，R A的电流是R B的2倍

B． B．若将它们并联接在电源两端，R A的电压是R B的2倍

C．若将它们串联接在电源两端，R A的电功率是R B的2倍

D．若将它们并联接在电源两端，R A的电功率是R B的2倍

题4．如图所示，将一只标有“12V6W”的灯泡L1和“6V6W”的灯泡L2并联后，接在6V的电源上(设灯丝电阻不变)，则

A．灯泡L1比灯泡L2亮

B．灯泡L2比灯泡L1亮 C．两灯的实际功率之和小于12W D．两灯的实际功率之和等于12W

（2）实际应用中的计算

题1．电饭煲内部有两条电阻丝，每条电阻丝的阻值都为110欧(电阻丝的阻值恒定不变)。电饭煲的额定功率从大到小有高、中、低三档，额定电压是220伏。把电饭煲接在220伏的电源上，求：

(1)把电饭煲的额定功率打到中档时，内部是一条电阻丝接入电路，通过它的电流多大?

(2)把电饭煲的额定功率打到低档时，内部是两条电阻丝串联接入电路，电饭堡的电功率多大?

题2．下表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。求：

××牌电烤箱

额定电压220V

额

定

功

率

高

温档

1100W

低

温档

440W

电源频率

50Hz （1）电烤箱在高温档正常工作10min所消耗的电能；

（2）电路中R1的阻值；

（3）电烤箱在低温档正常工作时，电路中的电流和R1的功率．

三、小试牛刀

题1．如下图甲所示，当开关S接a时，移动滑动变阻器的滑片P，根据测出的电流、电压值，画出了定值电阻R0的U—I图像；当开关S接b时，同样根据测出的电流、电压值，画出了灯泡L的U-I图像，如图乙所示。

（1）求定值电阻R0的阻值；

（2）将R0与灯L串联接在6V的电源两端时，求灯丝的实际电阻值；

（3）将R0与灯L并联接入电路并调节电源电压，当R0消耗的电功率为4.9W时，灯L恰好正常发光，求灯L的额定电功率。

题2．爱思考的林刚利用下图所示的电路进行实验，当闭合开关S后，发现标有“6V3 W”的灯L l和标有“12V 3W”的灯L2，亮度并不相同。已知电源电压为6V，不考虑灯丝电阻值随温度的变化。求：

（1）通过灯泡L l的电流为多大?

（2）灯泡L l每分钟消耗多少电能?

（3）灯泡L2的实际功率是多大，电路中灯L1、和L2哪个更亮?