《电功、电功率》一般解题方法
电功与电功率的计算方法

电功与电功率的计算方法在我们的日常生活中,电是不可或缺的一部分。
从照明、取暖到各种电器的运行,都离不开电的作用。
而在电学中,电功和电功率是两个非常重要的概念,它们的计算方法对于我们理解和掌握电能的使用至关重要。
首先,让我们来了解一下什么是电功。
电功简单来说,就是电流在一段时间内所做的功。
它的单位是焦耳(J)。
如果一个用电器消耗了一定的电能,我们就说电流对这个用电器做了电功。
电功的大小与电流、电压以及通电时间都有关系。
电功的计算公式为:W = UIt 。
其中,W 表示电功,单位是焦耳(J);U 表示电压,单位是伏特(V);I 表示电流,单位是安培(A);t 表示通电时间,单位是秒(s)。
例如,一个灯泡两端的电压是 220 伏特,通过灯泡的电流是 05 安培,通电时间为 10 小时。
我们先将 10 小时转换为秒,1 小时= 3600 秒,所以 10 小时= 36000 秒。
然后根据公式计算电功:W = 220V ×05A × 36000s = 3960000 焦耳。
接下来,我们说一说电功率。
电功率表示电流做功的快慢,也就是单位时间内电流所做的功。
它的单位是瓦特(W),常用的还有千瓦(kW)。
电功率的计算公式有两个:P = W / t 和 P = UI 。
在 P = W / t 中,P 表示电功率,W 表示电功,t 表示时间;在 P = UI 中,U 表示电压,I 表示电流。
假设一个电阻为 100 欧姆的电热水壶,接在 220 伏特的电源上,通过的电流为 22 安培。
我们可以用 P = UI 来计算电功率,即 P = 220V × 22A = 484W 。
在实际应用中,我们还经常会遇到一些变形的公式。
比如,在纯电阻电路(只含有电阻的电路)中,我们可以根据欧姆定律 I = U / R ,将电功率的公式变形为 P = U²/ R 和 P = I²R 。
如果已知一个电阻的阻值和它两端的电压,就可以用 P = U²/ R来计算电功率。
电功率难题解题技巧

电功率难题解题技巧解决电功率难题需要掌握一定的基础知识和解题技巧。
以下是一些有助于解决这类难题的建议:1.掌握电功率的基础知识:电功率是电流在单位时间内所做的功,表示为P=UI,其中U是电压,I是电流。
电功率的单位是瓦特(W)。
在解决电功率问题时,要灵活运用电功率的公式及其变形,如P=W/t、P=U²/R、P=I²R等。
2.分析电路:在解决电功率问题时,要首先对电路进行分析,明确各元件的串并联关系,以便确定电流、电压和电阻之间的关系。
3.确定研究对象:在分析电路的基础上,确定要研究的具体元件或电路,以便根据其电学特性进行计算。
4.理解电流、电压和电阻的关系:电流、电压和电阻是电学中的基本概念,要理解它们之间的关系,即欧姆定律:I=U/R。
同时要注意电源的内阻对电路的影响。
5.运用比例法:对于一些比例关系比较明显的电功率问题,可以采用比例法进行求解。
比如在并联电路中,各支路电压相等,通过各支路的电流与其电阻成反比;在串联电路中,通过各元件的电流相等,各元件的电压与其电阻成正比。
6.画等效电路图:对于一些复杂的电路,可以尝试将其简化成等效电路图,以便更好地理解和分析。
7.注意单位换算:在电功率的计算中,要注意单位换算。
比如电流单位有安培(A)、毫安(mA)、微安(μA),电压单位有伏特(V)、千伏(kV)、毫伏(mV)等,电阻单位有欧姆(Ω)、千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)等。
8.掌握电功率的计算方法:对于单一电阻的电路,可以直接使用P=UI进行计算;对于多个电阻的电路,可以采用串并联关系或者欧姆定律进行计算。
9.注意安全:在实验或实际操作中,要注意安全。
比如电源电压不能超过电源的额定电压,使用电器时要防止短路等。
10.练习解题:通过大量的练习题来提高自己的解题能力。
可以从简单的题目开始做起,逐渐增加难度。
同时要善于总结经验,对于一些常见的错误和难点要进行重点突破。
总之,解决电功率难题需要扎实的电学基础知识、灵活的解题思路和大量的练习。
物理知识总结电功与电功率的计算

物理知识总结电功与电功率的计算电功和电功率是物理学中与电学相关的两个重要概念。
在本文中,我们将对电功和电功率的计算方法进行总结和分析。
一、电功的概念和计算方法电功是指电流通过电路时所做的功,其计算公式为:电功 = 电流 ×电压 ×时间。
其中,电流的单位为安培(A),电压的单位为伏特(V),时间的单位为秒(s)。
通过电功的计算可以知道电路中所消耗的能量大小。
例如,一个电灯的电功为50瓦,表示每秒钟电灯所消耗的能量为50焦耳(J)。
二、电功率的概念和计算方法电功率是指单位时间内所做的功,其计算公式为:电功率 = 电功 / 时间。
电功率的单位为瓦特(W)。
电功率是衡量电路工作效率的重要指标。
在日常生活中,我们经常接触到电器的功率,比如电风扇的功率为100瓦,表示电风扇每秒所消耗的能量为100焦耳。
三、电功和电功率的实例应用1. 电力消耗的计算:假设一个电热水器的功率为2000瓦,使用时间为3小时(即10800秒),可以通过电功率计算出电热水器使用的电能为2000瓦 × 10800秒 = 21600000焦耳。
2. 电费的计算:电费的计算通常是根据电能消耗量来进行的。
假设电费的单价为1元/焦耳,那么在上述例子中,电热水器使用的电费为21600000焦耳 × 1元/焦耳 = 21600元。
3. 电路容量的选择:在电路设计中,电路容量的选择需要考虑到电器的功率大小。
如果某个电器的功率为1000瓦,那么电路容量应该不小于1000瓦,以保证电器正常工作。
四、电功和电功率的运用电功和电功率不仅仅用于日常生活中的电能消耗和电费计算,也广泛应用于各个领域,比如电力工程和电子电路设计等。
在电力工程中,电功和电功率的计算用于评估电力系统的耗能和效率,以及确定电力输送的能力和负载管理。
在电子电路设计中,电功和电功率的计算用于选择适当的元器件,保证电路的安全运行和节能环保。
总结:电功和电功率是物理学中关于电学的两个重要概念。
电功率计算题解题技巧

电功率计算题解题技巧电功率计算题是电学课程中的重要内容,需要掌握一定的计算技巧。
正确解答电功率计算题,不仅可以帮助我们巩固知识,还能提高我们的运算能力和逻辑思维能力。
本文将从电功率的定义、计算公式和解题技巧等方面进行论述。
一、电功率的定义电功率是指单位时间内通过电路的电能转化率,用符号P表示,单位是瓦特(W)。
二、计算公式根据功率的定义,我们可以得出计算功率的公式:功率等于电流与电压的乘积。
P = U × I其中,P表示功率,U表示电压,I表示电流。
三、解题技巧要解决电功率计算题,我们需要掌握以下几个解题技巧:1. 弄清楚已知条件在解题之前,先要弄清楚已知条件,包括电压值和电流值。
有时候,题目给出的电流是交流电流,需要注意转换为有效值。
2. 单位换算有时候,题目给出的电流和电压单位可能不同,需要进行单位换算,以确保计算结果的准确性。
3. 判断电路类型根据题目给出的条件,判断电路的类型,是直流电路还是交流电路。
不同类型的电路计算方法略有不同。
4. 确定计算公式根据电路类型和已知条件,确定使用的计算公式。
对于直流电路,根据电压和电流直接计算,对于交流电路,需要知道电流和电压的有效值,并考虑功率因数的影响。
5. 正确写出计算步骤计算电功率时,要写出清晰的计算步骤,保证运算的准确性。
注意每一步的单位换算,防止出现计算错误。
6. 注意数值精度在计算过程中,要注意数值的精度。
保留适当的位数,避免四舍五入导致计算结果有误。
7. 用文字解释结果在求得电功率的数值之后,还要根据题目的要求用文字解释结果。
解释时要准确明了,不要出现歧义。
四、练习题为帮助读者更好地掌握电功率计算的技巧,以下列举一些练习题,请读者根据前面所述的解题技巧,尝试解答。
1. 一个电阻为10欧姆的电路中,电压为220伏,求电路的功率。
2. 一个交流电路的电流为3安,电压为220伏,功率因数为0.8,请计算电路的功率。
3. 在一个直流电路中,电流为0.5安,电压为110伏,请计算电路的功率。
电功率计算汇总,这五大方法理解透彻,高分不在话下!

初中物理电功率的计算是一个难点,也是一个容易丢分的地方,所以掌握好电功率的计算在中考中是很有必要的。
以下是老师整理出的几种方法与实例,同学们一定要掌握透彻,这样才能拿高分。
~1.分析法分析法是围绕物理概念和规律直接命题,试题所考查的知识点明确,所创设的物理情景一般比较简单紧扣教材。
2.排除法排除法是从剖析题设条件入手,只要找出一个例子或一条理由跟备选答案明显不符,就可将该选项排除。
通过这种方法便能获得符合题意的正确答案。
3.推理法推理法是依据所给条件,运用有关概念规律或原理进行逻辑推理,作出正确的选择。
4.比例法比例法是一种数学处理方法。
此法可以简化运算过程,这种方法大致分以下几个步骤;分析物理过程;列出方程;采用相除算法;消去某些未知量,得出所求物理量的表达式;代入已知条件求解。
5、赋值法赋值法是指有些题目按常规思路求解时无从入手或运算过程烦琐,如果按题中要求给出特殊值试探求解,往往会使解题过程简化,达到事半功倍的效果。
例题探讨一如图R1=10Ω、R2=20Ω,电源电压是6V,只闭合开关S1时,R1的电功率是0.4W,那么R2的电功率是 W,电路的总功率是 W;如果只闭合S2,R1的电功率是 W,R2的电功率是 W;如果只闭合S3,R1的电功率是 W,R2的电功率是 W;如果同时闭合S2、S3,R1的电功率是 W,R2的电功率是 W,电路的总功率是 W; 开关是不可以同时闭合的。
解析:如图:只闭合S1时二者串联,如果P1=0.4W,由于电阻之比是1:2,所以P2=0.8W,看这多简单!此时电路的总功率是0.4W+0.8W=1.2W;只闭合S2,只有R1单独工作,此时I=U/R1=6V/10Ω=0.6A,P1=UI=6V×0.6A=3.6W,R2没有工作,功率为零。
只闭合S3,只有R2单独工作,此时I=U/R2=6V/20Ω=0.3A,P2=UI=6V×0.3A=1.8W,R1没有工作,功率为零。
电功、电功率题型及解题方法

电功、电功率题型及解题方法透析常规题型一、额定功率与实际功率一. 概念辨析例一.甲、乙两盏灯的额定电压相等,额定功率不等,P 甲:P 乙=2:1,求: (1)它们的电阻之比R 甲:R 乙=_______(2)正常发光时的电流之比I 甲:I 乙=_____________(3)将它们并联后接入电路,________灯较亮,两灯的电流之比'':乙甲I I =———— (4)将它们串联后接入电路,__________灯较亮,两灯的电压之比='':乙甲U U __________. 分析与解:(1)∵LLL P U R 2=,U 甲额=U 乙额∴2122===甲额乙额乙额乙额甲额甲额乙甲P P P U P U R R (2)∵L L L I U P ⋅= ∴LLL U P I =又∵U 甲额=U 乙额 ∴12==乙额甲额乙甲P P I I (3)两灯并联 12''===甲乙乙甲乙甲R R R U R U I I又∵并联时,甲、乙两灯实际功率。
P 甲、P 乙与R 甲、R 乙的关系是12==甲乙乙甲R R P P ,P 甲>P 乙,∴甲灯较亮。
(4)两灯串联,21''==⋅⋅=乙甲乙甲乙甲R R R I R I U U又∵串联时,甲、乙两灯实际功率'甲P 、'乙P 与R 甲、R 乙的关系是21''==乙甲乙甲R R P P ,''乙甲PP <∴乙灯较亮。
例二. 把“220V ,60W ”的灯泡和“220V ,25W ”的灯泡串联后接在220V 的电路中两灯的实际功率各是多少? 分析与解:由P U R额额=2得: R U P =额额2故“220V ,60W ”的灯泡电阻R 1为:R 1222060807==(欧姆) “220V ,25W ”的灯泡电阻R 2为: R 22220251936==(欧姆)把它们串联起来接在220V 的电路中,总电阻R R R =+=122743(欧姆) 所以通过灯泡的电流强度为: I U R ===2202743008.(安培) 根据公式P I R =2知: “220V ,60W ”的灯泡实际功率P 1'为:2.580708.0 2121=⨯==R I P (瓦) “220V ,25W ”的灯泡实际功率P '2为: P I R '..22220081936124==⨯=(瓦)练习1.有两个分别标有“6V 3W ”和“6V 6W ”的灯泡,若将它们串联在电路中,使其中一个灯泡能正常发光,则加在串联电路两端的电压是( )A .9伏B .12伏C .18伏D .6伏故A 正确。
电功与电功率的计算方法
电功与电功率的计算方法在我们的日常生活和学习中,电功和电功率是两个非常重要的电学概念。
理解它们以及掌握其计算方法,对于我们更好地理解和运用电学知识至关重要。
首先,让我们来了解一下什么是电功。
电功,简单来说,就是电流在一段时间内所做的功。
它就好比我们用力推动一个物体移动一段距离所做的功一样。
电流通过导体时,会使导体中的自由电子定向移动,从而对导体做功。
电功的单位是焦耳(J),常用的单位还有千瓦时(kW·h),也就是我们常说的“度”。
电功的计算公式为:W = UIt ,其中 W 表示电功,单位是焦耳(J);U 表示导体两端的电压,单位是伏特(V);I 表示通过导体的电流,单位是安培(A);t 表示通电时间,单位是秒(s)。
举个例子来说,如果一个灯泡两端的电压是 220V,通过灯泡的电流是 05A,灯泡通电 10 分钟,那么我们可以这样计算电功:首先,将 10 分钟转换为秒,10 分钟= 600 秒。
然后,根据公式 W = UIt ,W = 220V × 05A × 600s = 66000J 。
如果要将电功的单位转换为千瓦时,因为 1 千瓦时= 36×10^6 焦耳,所以 66000J = 66000÷(36×10^6) = 00183 千瓦时,也就是 00183 度。
接下来,我们再看看电功率。
电功率表示电流做功的快慢,就像跑步的速度一样,它反映了单位时间内电流做功的多少。
电功率的单位是瓦特(W),常用的还有千瓦(kW)。
电功率的计算公式有两个:P = UI ,P = W/t 。
其中,P = UI 这个公式和电功的计算公式紧密相关。
还是以上面的灯泡为例,电压 220V,电流 05A,那么电功率 P = 220V × 05A =110W 。
而 P = W/t 这个公式,比如一个用电器在 5 秒钟内做了 500 焦耳的功,那么它的电功率 P = 500J÷5s = 100W 。
掌握电功与电功率问题的解题技巧
掌握电功与电功率问题的解题技巧在学习电学的过程中,电功与电功率是一个重要的概念,我们需要掌握其解题技巧。
本文将介绍一些解题技巧,并通过具体的示例来加深理解。
首先,我们需要了解什么是电功。
电功是一个物体在电场作用下的能量转化量,通常用符号"W"表示。
电功的计算公式为:W = QV其中,Q是电荷的大小,V是电场的电势差。
例子1:一个电荷为2C的物体,在电场中移动时,经过了一个电势差为5V的电场。
求物体所做的电功。
解:根据电功的计算公式,W = QV,代入已知的数值,可以得到 W = 2C × 5V = 10J,所以物体所做的电功为10焦耳。
在解题过程中,我们需要注意单位的转换,确保计算结果的准确性。
接下来,让我们了解电功率的概念。
电功率是指电功的变化率,反映了单位时间内能量的转移情况。
电功率的计算公式为:P = W/t其中,P是电功率,W是电功,t是时间。
例子2:一个电灯泡的电功为50焦耳,在10秒内完成。
求电灯泡的电功率。
解:根据电功率的计算公式,P = W/t,代入已知的数值,可以得到 P = 50J /10s = 5W,所以电灯泡的电功率为5瓦特。
除了计算电功和电功率的数值,我们还需要理解其意义,进一步应用到实际问题中。
例子3:假设我们有两个相同功率的电动机,一个需要3秒才能完成某项任务,另一个需要6秒才能完成相同的任务。
哪一个电动机所做的电功大?解:根据电功率的计算公式,P = W/t,可推导出 W = Pt。
由于两个电动机的功率相同,所以W与t成正比。
因此,时间越长,所做的电功越大。
在这个例子中,第二个电动机需要更长的时间来完成任务,所以它所做的电功更大。
除了上述的解题技巧,我们还需要掌握一些常见的电功与电功率的应用场景。
例子4:一个电磁炉的功率为1.5千瓦,如果每天使用5小时,那么一个月的电费是多少?解:首先,我们需要求出每天使用电磁炉消耗的电能,即电功。
根据电功率的计算公式,P = W/t,可推导出 W = Pt。
物理电功率解题技巧
物理电功率解题技巧
摘要:
1.电功率概念解析
2.解题步骤与技巧
3.例题解析
4.总结与建议
正文:
一、电功率概念解析
电功率是物理学中衡量电流做功快慢的物理量,其单位为瓦特(W)。
电功率的大小取决于电压(U)和电流(I),可以用公式P=UI来计算。
在解题过程中,要明确电功率、电压、电流三者之间的关系。
二、解题步骤与技巧
1.分析题目,确定已知量和所求量。
2.根据已知量和公式P=UI,计算电功率。
3.若题目中有多个电压或电流,要注意使用合适的公式进行计算。
4.在计算过程中,注意单位的转换,确保答案的准确性。
三、例题解析
例题1:一台电动机的电压为220V,电流为5A,求电动机的电功率。
解:根据公式P=UI,可得P=220V×5A=1100W。
所以,这台电动机的电功率为1100W。
例题2:一个电源的电压为12V,通过一个电阻消耗的电流为2A,求电阻
的电功率。
解:根据公式P=UI,可得P=12V×2A=24W。
所以,这个电阻的电功率为24W。
四、总结与建议
电功率问题在物理学和电工学领域具有广泛的应用,掌握解题技巧至关重要。
在学习过程中,要加强对公式P=UI的记忆,熟练运用这个公式进行计算。
同时,要关注题目中的已知条件和单位,确保计算过程的正确性。
2020年中考物理计算题解题攻略专题3-2 与电功、电功率有关的计算题解题策略(含答案解析)
专题3.2 与电功、电功率有关的计算题解题策略1.电功、电功率重要公式(1)电功:W=UIt(定义式)W=I2Rt=2UtR(只使用于纯电阻电路)(2)电功率:P=W/t(定义式)P=UI(计算式)P=I2R=2UR(只使用于纯电阻电路)2.求解电功及其电功率题的类型(1)以电能表为素材,求解电功率的相关问题(2)与滑动变阻器相关的电功率计算(3)与串并联电路特点及欧姆定律应用相关的电功率计算(4)考查与I-U图像相关的电功率计算类型1.根据电能表表盘数据信息,结合公式的计算。
【例题1】(2018•淄博)如图所示是某电能表表盘的部分数据(imp表示电能表指示灯闪烁的次数).当电路中某用电器单独工作6min时,电能表指示灯闪烁了320次,则该用电器消耗的电能是kW•h,它的功率是W。
【答案】0.1;1000。
【解析】电能表是测量家庭电路中消耗电能多少的仪表。
3200imp/(kW•h)的含义是:电路中每消耗1kW•h的电能,指示灯闪烁3200次。
根据题目所给条件和电功率的公式P=,进行解答。
因为电路中每消耗1kW•h的电能,指示灯闪烁3200次。
知识回顾类型与典例突破所以当指示灯闪烁320次时,消耗的电能为W==0.1kW•h,t=6min=0.1h用电器的额定功率P===1kW=1000W。
类型2. 物理量的变化量计算问题【例题2】(2019四川内江)如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从中点向b端移动一段距离,电压表V1、V2示数的变化量分别为△U1、△U2,电流表示数的变化量为△I,阻值相同的定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为△P1、△P2.则下列判断正确的是()A.△P1+△P2=△I2.(R1+R2)B.|△U1|>|△U2|C.||+||=R1+R2D.|△U1|<|△U2|【答案】C【解析】由电路图可知,R1与R0、R2串联,电压表V1测R0与R2两端的电压之和,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
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谈电功率问题的分析思路和解题方法在初中阶段的纯电阻电路中,由于用电器消耗的电能全部转化为内能, 所以:1.当通电时间t一定时, 根据公式Q=W=Pt, 电热Q和电功W都分别跟电功率P成正比,即:Q2/Q1=W2/W1=P2/P1。
……(思路1)2.当电热Q或电功W一定时, 根据公式Q=W=Pt, 通电时间t跟电功率P成反比,即:t2/t1=P1/P2。
………………………(思路2)因此,比较电功、电热或通电时间就相当于比较实际电功率。
当要比较用电器的实际电功率时,所采用的方法要依据所给的具体条件来确定:1.当电流一定(如:导体串联)时, 根据公式P=I2R,则电功率与电阻成正比,即:P2/P1=R2/R1。
…………………………………(思路3)2.当电压一定(如:导体并联或先后接在同一电源上)时,根据公式P=U2/R,则电功率与电阻成反比,即:P2/P1=R1/R2。
…………(思路4)可见,知道了电阻的关系就能确定出实际电功率的关系。
如果不知电阻的关系却已知用电器的"额定电压和额定功率",则用下面的特殊方法比较实际电功率:1.当用电器正常工作(即U实=U额)时,根据公式P实=P额直接比较。
…………………………………………………………(思路5)2.当用电器不正常工作(即U实≠U额)或无法判断用电器是否正常工作时,只能先根据R=U额2/P额比较用电器的电阻,再根据思路3和思路4 所述的具体方法比较用电器的实际电功率。
……(思路6)[例1]:分别标有“220V 25W”和“36V 25W”的两个灯泡,当它们分别接在不同的电路中正常工作时,它们在相同时间内消耗的电能之比为____。
分析:因为要求电能之比(见思路1), 根据W=Pt,由于t一定,所以电能W与实际电功率P成正比。
这样, 把比较电能的问题转化为比较电功率的问题。
因为两灯分别正常工作(见思路5), 所以两灯的实际电功率分别等于各自的额定电功率,即都为25W。
因此两灯在相同时间内消耗的电能之比为1:1。
[例2]:甲乙两个灯泡分别标着"220V 40W"和"220V 100W"字样,在下面的条件下,比较两灯的亮度:(1)把它们并联在220V 的线路上;(2) 把它们串联在220V的线路上;(3)把它们并联在110V 的线路上。
分析:比较电灯的亮度,实质就是比较电灯的实际电功率。
(1)因为两灯并联在220V的线路上,甲乙两灯的实际电压都是220V,都等于各自的额定电压,因此,两灯都正常发光(见思路5), 两灯的实际电功率分别等于各自的额定电功率,即40W和100W,所以乙灯较亮。
(2)因为两灯串联在220V的线路上,所以两灯都不能正常发光(见思路6)。
根据R=U额2/P额,已知U额相同,P甲额<P乙额,所以R甲>R乙;又因为两灯串联(见思路3) , I实相同,据P实=I实2R ,所以P 甲实>P乙实, 即甲灯较亮。
(3)因为两灯并联在110V的线路上,甲乙两灯的实际电压都是110V,都小于各自的额定电压,因此,两灯都不能正常发光(见思路6), 根据R=U额2/P额,已知U额相同,P甲额<P乙额,所以R甲>R乙; 又因为两灯并联(见思路4) , U实相同,根据P实=U实2/R,所以P甲实<P乙实,即乙灯较亮。
[例3]:把标有“6V 2W”和“3V 1W”的甲乙两灯串联在6V的电源上,则在相同的时间内电流通过两灯所做的电功之比为____。
分析:因为要求电功之比(见思路1), 根据W=Pt,由于t一定,所以,电功W与实际电功率P成正比。
因为两灯串联在6V的电源上,所以不能直接判断两灯是否能正常发光(见思路6)。
根据R=U额2/P 额, R甲=(6V)2/2W=18欧,R乙=(3V)2/1W=9欧,即R甲:R乙=2:1。
又因为两灯串联(见思路3) , I实相同,据P实=I实2R ,所以P甲实:P乙实= R甲:R乙=2:1。
因此,电功之比W甲:W乙=P甲实:P乙实=2:1。
对定量计算问题可参照上面定性比较问题解题思路中相应的公式去分析解答。
[例4]:两根阻值相同的电阻丝串联后,接到电压不变的电源上烧开一壶水需要10分钟;若两根电阻丝并联后仍接到原来的电源上烧开同样的一壶水,需要____分钟。
分析:由于所给条件与所求问题相似,所以把计算通电时间的问题看作比较通电时间的问题(见思路2),因为要烧开同样的一壶水,即Q放一定,根据Q=W=Pt,t与P成反比,这样, 把比较通电时间的问题转化为比较电功率的问题。
设每根电阻丝的电阻为R,则串联时的总电阻R串=2R,并联时的总电阻R并=R/2,即R串:R并=4:1, 因为使用电压不变的同一电源(见思路4),据P=U2/R, P与R成反比,所以:P串R并1t串P并4——=——=—, 即:——=——=—, t并=2.5分钟。
P并R串4t并P串 1[例5]:一只额定功率是450瓦的电饭锅,在220伏的额定电压下使用,每分钟产生多少焦耳的热量?[分析]:要计算电热(见思路1), 根据Q=W=Pt,首先计算实际电功率,根据题意:U实=U额(见思路5), P实=P额=450瓦,所以:Q=W=Pt=450瓦×60秒=2.7×104焦。
如果不用上面的分析思路,而按常规思路根据课本上的焦耳定律, 就还需分别计算电流和电阻: I=P/U=450瓦/220伏=2.05安;R=U/I=220伏/2.05安=107.3欧;Q=I2Rt=(2.05安)2×107.3欧×60秒=27040焦耳(注意: 此值不准确,而事实上,如果教师不重点指导,就有很多学生这样作)。
显然,这种思路不仅造成了繁琐的数字运算, 而且很可能导致多级误差,得到错误的结果。
总之,加强解题思路的教学,把教师的主要精力引导到研究教材,分析习题,改进教学方法的正确轨道上来, 能促使不合理的教学模式从根本上发生变革,从而使学生学到课本上看不到而又十分需要的分析思路和解题方法,通过训练学生程序型思维方式,尽快提高他们的思维能力,真正使他们从题海中解脱出来。
《电功、电功率》一般解题方法1.当U、I、t均已知时,利用W=UIt来计算电功较为方便。
3.在串联电路中,通过各用电器的电流强度相等,且串联电路各用电器通电时间相等,经常用W=I2Rt 来取W1/W2比值,并进一步进行其他运算。
4.在并联电路中,各用电器两端电压相等,且各用电器通电时间相等,使用W= t来进行比较计算较为方便。
5.利用电功率的定义公式P=W/t在给出用电器的额定功率且用电器正常工作时间也可很方便的求出电功W=P·t。
6.在家庭电路中用电器消耗的电能(即电功)通常用千瓦时做单位,所以利用W=P·t时功率用千瓦做单位,时间用小时做单位,则电功的单位就是千瓦·时。
7.经常讨论的灯泡的亮度就决定于灯的实际电功率。
8.在串联电路中因为电流相等或在并联电路以及不同电路中只要得知电流间的关系,均可以利用P=I2R 来计算比例问题。
9.在并联电路中因用电器两端电压相等或在串联电路以及不同电路中只要得知电压之间的关系均可使用P=U2/R来计算比例问题。
10.当用电器的电阻一定时,用电器的功率与用电器两端的电压的平方成正比P/P′=U2/U′2 ;用电器的功率和通过的电流强度的平方成正比P/P′=I2/I′2 。
在用电器两端的电压一定时,用电器的功率与导体的电阻成反比:P1/P2=R2/R1。
当用电器中通过的电流一定时,用电器的功率与用电器的电阻成正比。
P1/P2=R1/R2。
11.关于分析电路中电流、电压、电功率等的变化:在分析电路变化时,要首先注意到电路的连接方法。
在串联电路中,滑动变阻器滑片的移动引起了电路的一系列变化。
当滑片P移动时,滑动变阻器连入电路的电阻发生变化,电路中的总电阻发生变化,根据欧姆定律:I = U/R,电源电压不变,电流强度因电阻的改变而改变。
12. (1)解题过程要讲方法,重技巧,例如计算电功率习题时,要灵活选用计算公式:已知电功的选P=w/t;串联电路选P=UI或P=I2R;并联电路选P=U2/R或P=UI;同一电阻的选P=I2R或P=U2/R;同一电源的选P=UI或P=U2/R。
(2)由用电器的铭牌可求出:①正常工作电流:I额=P额/U额;②用电器电阻R=U2额/P额;③由铭牌求实际功率:→若加在用电器的两端的电压为额定电压,用电器正常工作,则U=U额,I=I额,P=P额;→若加在用电器两端的电压不为额定电压,通过用电器的电流就不是正常工作电流,它的功率不等于额定电功率。
但我们可以认为它的阻值是不变的。
→若给出实际电流,则P实=I2实R,→若给出实际电压,则P实=U2实/R,且根据R不变,综合得出P实=(U实/U额)2P额。
由P=I2R得: I相等时,P与R成正比。
由P=U2/R得:U相等时,P与R成反比。
(P与R成正比或成反比,不是相矛盾,而是成比例的条件各不相同)。
(3)解题要重视画图,在图中标明已知量和被求量,以便直观解题。
13.对焦耳定律的理解:电流做功时,只要有电流通过电阻,就一定会使电能在电阻上转化为内能,所以,焦耳定律Q=I2Rt适合于任何电路。
在初中研究的只接电热器的电路(也叫纯电阻电路),因为电路中电能全部转化为内能,所以电路中产生的热既可用Q=I2Rt来判断,也可用W= 和W=UIt来计算。
若电流通过导体时,只有一部分电能转化为内能,别的部分电能转化为其他形式的能,那么电流产生的热量小于消耗的电能。
即Q<W。
14.伏安法测小灯泡电功率的实验及结论的讨论:①当U实=U额时,(I实=I额)P实=P额,灯正常发光;当U实>U额时,(I实>I额)P实>P额;灯比正常发光时亮;当U实<U额时,(I实<I额=P实<P额,灯比正常发光时暗。
灯泡正常工作的条件是:U实=U额(I实=I额)灯泡安全工作的条件是:U实≤U额(I实≤I额)②灯泡的亮度决定于P实,而P实=U实·I实,即灯泡的亮度和灯泡的两端的电压及通过灯泡的电流均有关。
在串联电路中,电流强度相等,灯两端电压越大则灯越亮,而串联电路中电压的分配和电阻成正比,所以串联电路中R大的灯较亮。
在并联电路中,各支路两端电压相等,则通过灯丝电流越大灯越亮,而并联电路中电流的分配和电阻成反比,所以并联电路中R小的灯较亮。
1. 决定电阻大小因素(长度、横截面积、材料、温度);2. 欧姆定律:I=U/R;3. 串联电路:I=I1=I2、U=U1+U2、R=R1+R2、R串=nR、U1/U2=R1/R2;4. 并联电路:I=I1+I2、U=U1=U2、、R并=R/n、R=R1R2/(R1+R2)、I1/2=R2/R 1;5. 电功:W=UIt、W=I2Rt;6. 电功率:P=W/t、P=UI、P=U2/R、P=I2·R;7. 焦耳定律及导出式:Q=I2Rt、、Q=UIt、Q=U2 /R·t。