初三物理电功率讲义

电功率讲义

一、考点梳理：

1.电能

(1)用电器消耗电能的过程就是电能转化为其他形式的能的过程；有多少电能转化为其他形式的能，就消耗了多少电能。

(2)电能的单位：国际单位是焦耳(J)；常用单位：度(kWh)；1 kWh=3．6×106J。

(3)测量电能的仪表：电能表。

2.电功率

(1)定义：用电器在1秒内消耗的电能．

(2)物理意义：表示用电器消耗电能快慢的物理量。灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率的大小。

(3)计算公式：P=UI=W/t(适用于所有电路)

对于纯电阻电路可推导出：P=I2R=U2/R

①串联电路中常用公式：P=I2R P1：P2：P3：…P n=R1：R2：R3：…：R n

②并联电路中常用公式：P=U2/R P1：P2=R2：R1

③无论用电器串联或并联，计算总功率常用公式P=P1+P2+…P n

(4)单位：国际单位瓦特(W)；常用单位：千瓦(kW)

(5)额定功率和实际功率

①额定电压：用电器正常工作时的电压.

额定功率：用电器在额定电压下的功率。P额==U额I额=U额2/R

②当U实=U额时，P实=P额(灯正常发光)

当U实

当U实>U额时，P实>P额长期使用影响用电器寿命(灯发光强烈,有时会损坏用电器)

当U实>U额时，P实=0用电器烧坏(灯丝烧断)

(6)测量

①伏安法测灯泡的额定功率：原理：P=UI；电路图：略；选择和连接实物时须注意：电源：其电压高于灯泡的额定电压.滑动变阻器：接入电路时要“变阻”，且调到最大值。根据能否调到灯泡的额定电压选择滑动变阻器。电压表：并联在灯泡的两端，电流从“+”接线柱流入，“—”接线柱流出。根据额定电压选择电压表量程。电流表：串联在电路里，电流从“+”接线柱流人，“—”接线柱流出。根据I额=P额/U额或I额=U额/R选择量程。

②测量家用电器的电功率：器材：电能表、秒表。原理：P=W/t。

3.电热

(1)焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。

(2)计算公式：Q=I2Rt(适用于所有电路)；对于纯电阻电路可推导出：Q=UIt=U2t/R=

W=Pt

①串联电路中常用公式：Q=I2Rt。Q1：Q2：Q3：…：Q n=R1：R2：R3：…：R n

并联电路中常用公式：Q=U2t/R；Q1：Q2=R2：R1。

②无论用电器串联或并联，计算在一定时间所产生的总热量常用公式Q=Q1+Q2+…Q n

③分析电灯、电炉等电热器问题时往往使用：Q=U2t/R=Pt

(3)应用——电热器

二、例题精讲、习题训练

1.非纯电阻电路及纯电阻电路电功及电功率问题

①电功

由W=UIt根据欧姆定律I=可推导得到W=I2Rt和，但欧姆定律公式I=

只适用于纯电阻电路，所以W=I2Rt和W=·t只对纯电阻电路适用，即W=UIt适用于所有

电路，W=I2Rt和只适用于纯电阻电路。

②电功率

同样道理，由P=UI和I=可推导得到P=I2R和P=，而P=I2R和P=也只适用

于纯电阻电路，即P=UI适用于所有电路，P=I2R和P=只适用于纯电阻电路。

③电热

由焦耳定律公式Q=I 2

Rt 和I=

可推导得到Q=UIt 和Q=·t ，很明显Q=UIt 和

Q=·t 只对纯电阻电路适用，即Q=I 2

Rt 适用于所有电路，Q=UIt 和Q=

·t 只适用于

纯电阻电路。

以电动机为例，同学们在遇到非纯电阻电路时，可牢记以下公式，解答所消耗的电能和产生的热能。电动机工作时所消耗的电能大部分转化为机械能，一小部分才转化为热能。因此，在计算电动机电路可用以下公式。电流做功是所消耗的总能量W

总

=UIt ；工作时所产生

的热能Q=W 热=I 2

Rt ；所转化的机械能W 机＝W 总-W 热＝UIt-I 2

Rt 。电流做功的功率P 总=UI ；其发热功率P 热=I 2

R ；转化的机械能功率P 机=P 总-P 热＝UI-I 2

R 。

例题1电动机是一种使用广泛的动力机械，从能量转化的角度看．它主要是把电能转化为机械能，还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉。现有一台电动机，当电动机两端加220V 电压时，通过电动机线圈的电流为50A 。问： （1）每分钟该电动机消耗的电能是多少？

（2）已知电流通过导体时产生的热量Q= I 2

R t （其中I 、R 和t 分别表示通过导体的电流、 导体的电阻和通电时间），若该电动机线圈的电阻是0.4Ω，则线圈每分钟产生的热量是多少?

（3）这台电动机每分钟所做的机械功是多少?

2.有关取值范围计算题

例题2 把标有“6V 3W ”的小灯泡L 与最大阻值为100 的滑动变阻器R W 连接在总电压恒为18V 的电路中，如图4所示。电流表和电压表选择的量程分别为“0～0.6A ”和“0～15V ”。要求闭合开关S 后，两电表的示数均不超过所选量程的最大测量值，且灯泡L 两端电压不超过额定值（设灯丝电阻不变）。求： （1）电路允许通过的最大电流？

（2）电路消耗总电功率的最大值？

（3）小灯泡L 消耗电功率的最小值？

（4）滑动变阻器R W 允许调节的范围是？

3.电功及其电功的实质

例题3（2011•黔南州）如图所示，R 1=6Ω，R 2=12Ω．当开关S 断开时，A 、B 间的电阻为 Ω．当S 断开时，从A 端通入5A 的电流，经过10s ，电流做的功为 J ．

例题4（2009•河池）使用电风扇涉及到很多的物理知识，请你回答下面问题：

（1）电风扇在工作过程中，主要发生了哪种形式的能量转化？实现该能量转化的部件是什么？（2）用电风扇吹潮湿的地板，能使其尽快变干，请你说说其中的道理．

4.电功的计算

习题5（2010•济宁）甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是（ ） A 、两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多 B 、两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻

V L R P S

A