1、電功率公式及典型例題分析原始公式1 W = P t電功率公式:W原始公式原始公式;=£p 二 in；原始公式k,0 u* 2W=l2 *Rt W=tW = P t9W =P t（此公式非原始公式，看國際主單位：焦耳（J）瓦特（W）秒（s）方便選取合適的單位）常用單位：千瓦時(shí)（kW h）千瓦（kW）小時(shí)（h）JG?- 常用于并聯(lián)電路（電壓不變時(shí)）公式；二R匸-：亍常用于串聯(lián)電路（電流不變時(shí)）不這樣算還可以怎么算?【例4】某校教學(xué)大樓有教室24間，每間教室裝有“ PZ220-40”白熾燈6只。(1) 求引入大樓照明線中的電流；(2) 若平均每日用電3h,每月以30日計(jì)，每月耗電多少度？【

2、分析】可由P=UI及并聯(lián)電路中1=11+|2+求出大樓照明線中的電流I可由W=Pt求耗電量 【解答】(1)每個(gè)教室用電的功率是P = 40 X 6W = 240W全樓用電的總功率3P 總=P X 24 = 5.76 X 10 W3所以 I 總=P 總/U = 5.76 X 10 W/220V = 26.2A(2)全樓月耗電量35.76 X 10 W=5.76 kWW = P 總 t = 5.76kWX 3X 30h = 518.4kW h = 518.4 度答(1)照明線中電流是26.2A;(2)每月耗電518.4度。 【例5】長短粗細(xì)均相等的銅絲、鐵絲、鉛絲串聯(lián)在電路中，通電后()A.銅絲發(fā)

3、熱多B.鐵絲發(fā)熱多.C.鋁絲發(fā)熱多D.三者相同【分析】電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量 w=Q = I2Rt，三根金屬絲串聯(lián)時(shí)，因?yàn)橥姇r(shí)間及電流強(qiáng)度 均相等，且鐵絲的電阻最大，所以鐵絲發(fā)熱最多。【解答】B【例6】一只標(biāo)有“ PZ220- 40”和一只標(biāo)有“ PZ220- 100”的燈泡，若： 把它們并聯(lián)在22 0V的電源上，問哪盞燈亮些？ 把它們串聯(lián)在220V的電源上，哪盞燈亮些？【分析】燈泡的亮暗程度取決于實(shí)際功率的大小，因此只要求出并比較兩只燈泡的實(shí)際功率, 就可以判斷它們的亮暗了。【解答】 當(dāng)兩只燈泡并聯(lián)在220V的電源線上時(shí)，有U實(shí)=U額，所以P實(shí)=P額因?yàn)椤?PZ220- 100”的燈泡的額

4、定功率大，所以此燈泡較亮 當(dāng)兩只燈泡串聯(lián)在220V的電源線上時(shí)，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn),有B因?yàn)閒(_PZ220 -40 ”的燈泡電阻為兔Q - 1210Q, ffPZ220100 ”的燈泡電阻為巴40TT3 9202還二鈴九它們的實(shí)際功率分別為R廠珂真=1：出，由兩兔，可知p些p：和 即【例7】：甲、乙兩燈分別標(biāo)有“4V,2W和“6V, 3W的字樣，將兩燈并聯(lián)在電路中，哪一個(gè)燈更亮？將兩燈串聯(lián)在電路中，哪一 個(gè)燈更亮些？(所加電壓不會(huì)使燈絲熔斷)【分析】燈泡的亮度取決于它的實(shí)際消耗的電功率，消耗的電功率大些燈泡就亮些。當(dāng)燈 泡兩端的電壓變化，將引起電功率的變化。而燈絲的電阻是不會(huì)隨電壓的變化而變

5、化的。由燈泡上所標(biāo)的額定電壓和額定功率，可以求出燈絲的電阻。兩燈并聯(lián)時(shí)燈泡兩端的電壓是相等的,所以用公式兩燈串聯(lián)時(shí)通過燈絲的電流是相同的，所以用公式P 二 PR【解答】先計(jì)算出兩燈絲的電阻T兩燈并聯(lián)時(shí)電壓相等因?yàn)?曰v ,所以> ：即甲燈亮些。 兩燈串聯(lián)時(shí)電流相等匚二 _因?yàn)椋?，所以-< '即乙燈亮些。甲乙甲乙答：兩燈并聯(lián)接入電路時(shí)，甲燈更亮些。兩燈串聯(lián)接入電路時(shí)，乙燈更亮些。【例8】現(xiàn)有兩個(gè)小燈泡，上面分別標(biāo)有“ 6V, 1. 2W和“ 12V, 6W字樣，如果把這兩個(gè)燈 泡串聯(lián)起來，為了使其中一個(gè)燈泡持續(xù)正常發(fā)光，那么加在串聯(lián)電路兩端的電壓是（）A.9.4VB.10.

6、8VC.18VD.27V【分析】要使其中一個(gè)燈泡能持續(xù)正常發(fā)光，必須先找出每盞燈正常發(fā)光時(shí)的電流，并以 其中較小的電流作為兩燈串聯(lián)后的電流，然后求出電路兩端的總電壓。因T = . = Q ? AT k Jh =； Q ii 66'3 U2 12_電路申時(shí)電WI = Ii = 0.2A,又R廠瓦邁s換U 孑 12sRq = = 24 QP3 6兩燈串聯(lián)后的總電阻 R=R1+R2=30+24Q =54Q。所以加在串聯(lián)電路兩端的電壓為U=IR=0.2AX 54V=10.8V【解答】B。【例9】將一只電爐的電阻絲剪成長度相等的兩段，并聯(lián)后接到原來的電源上（設(shè)電源電壓保持不變），功率將變?yōu)椋ǎ〢

7、原來2倍B原來4倍C原來的一半D原來的1/4【分析】設(shè)原電爐的電阻絲電阻為 R，剪成長度相等的兩段后，每段阻值礙,并聯(lián)后的電阻為手。當(dāng)電源電壓不變U2u3U2時(shí).由P=W P'= = 4x-. -=4P.即為-KK_K電烙鐵使用前需要一定的預(yù)熱時(shí)間，因而即使暫時(shí)不用也要將它接到電源上，但這樣既費(fèi)電又會(huì)造成烙鐵頭氧化而不易沾錫，所以，有時(shí)采用如圖2的所示的電路，在暫時(shí)不需要焊接時(shí)，斷開電鍵S,使電烙鐵處于預(yù)熱狀態(tài)；當(dāng)需要焊接時(shí)，閉合電鍵S,就能很快達(dá)到焊接溫度。現(xiàn)給一個(gè)“ 220V, 25V”的電烙鐵預(yù)熱，若燈泡L在預(yù)熱狀態(tài)時(shí)的電阻為 800Q，則:(I)在預(yù)熱狀態(tài)下電烙鐵消耗的功率為多

8、少？(2)整個(gè)電路消耗的功率是電烙鐵正常工作時(shí)消耗功率的百分之幾？分析電烙鐵在預(yù)熱狀態(tài)時(shí)，相當(dāng)于電烙鐵和燈泡電阻串聯(lián)在電路中，算岀此時(shí)電烙鐵消耗的功率即為電烙鐵在預(yù)熱狀 態(tài)下消耗的功率。解根據(jù)題意可知，電源電壓不變，在電烙鐵處于預(yù)熱狀態(tài)時(shí)，相當(dāng)于電烙鐵和燈泡電阻串聯(lián)在電路中，由P =得電 烙鐵的電阻為U2 2202出Q = 1936Q1 P 25所以預(yù)熱時(shí)的總電阻 R=R1+R2=193+800Q =2736Q。此時(shí)通過燈泡及電烙鐵的電流大小為i = 2.a = 0.08AR 2736因電烙鐵與燈泡構(gòu)成串聯(lián)電路，所以通過它們的電流均為0.08A。由P=I2R可知此時(shí)電烙鐵消耗的電功率為P =(

9、0.08) 2X1936W=12.4W同理，此時(shí)整個(gè)電路消耗的功率為P=I2R=(0.08) 2X2736W=17.5W由于電烙鐵正常工作時(shí)消耗的功率P。=25W所以此時(shí)整個(gè)電路消耗的功率占電烙鐵正常工作時(shí)消耗功率的百分比是17.5答(1)預(yù)熱時(shí)電烙鐵的功率是 12.4W;整個(gè)電路消耗功率是電烙鐵正常功率的70%燈L1為“ 220V，100w”，燈L2為“ 220V，40W，兩燈串聯(lián)在220伏電路中，哪盞燈亮？并聯(lián)在 220伏電路中，哪 盞燈亮？兩燈串聯(lián)在 380伏電路中，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？分析銘牌“ 220V l00w”表示，此燈額定電壓為 220伏，額定V1 功率為100瓦，據(jù)此可求出用電器

10、的電阻R =尹,且電阻不變。比較燈的亮暗問題，就是要比較燈的實(shí)際功率大小問題，實(shí)際功率大的燈亮，還可根據(jù)中聯(lián)分壓，并聯(lián)分 流的特點(diǎn)判，即串聯(lián)吋僉尋 并聯(lián)吋g僉' 比較電阻大小可判斷燈亮暗。U2解根據(jù)一詈，=門 u 爲(wèi)(220)3R汀吒廠串聯(lián)時(shí)，Ii =環(huán)，*1210 歐。農(nóng)1 484歐2巳 R?= 1210®：日片卩2，二燈s亮些。R】 484歐 2 rT" 12100： = 5如圖(9 -6)所示電路，電熱器的電阻絲 R1和定值電阻R2都是待測，當(dāng)S1、S2都閉合時(shí)，經(jīng)1分鐘，電熱器使水到 達(dá)沸點(diǎn)，已知水的初溫為20C，水的質(zhì)量為484克，當(dāng)S1閉合S2斷開時(shí)，電

11、熱器加熱同樣的初溫和質(zhì)量的水使其達(dá)到沸騰， 需要4分鐘。求R1和R2的阻值多大？(熱損失不計(jì)，電源電壓 220伏不變)斑二 =P1并聯(lián)叭日喘同話H 2日珀二燈S亮些。當(dāng)串聯(lián)在銘0伏電路中,2 2.'.Uf = -x 380R = 10E6伏.U； =U'"U/=站0伏-108萬伏-2714伏 ® U'；U,燈L較暗，丐u磯，燈S將燒壞, 導(dǎo)致S不亮。圖9-E分析此題是一道電學(xué)和熱學(xué)的綜合題。電路是純電阻電路，當(dāng)S1、S2都閉合時(shí)，定值電阻 R2被局部短路，電路中只有RI工作；當(dāng)S1閉合S2斷開時(shí)，R2和R1串聯(lián)在一起工作。因?yàn)殡娏魍ㄟ^ R1放出的熱量

12、等于水吸收的熱量。Q吸=0放,只要利用吸收熱量公式 Q吸=Cm(t-t0)TTS算出水吸收的熱，就可利用焦耳定律Q二晉t計(jì)算岀電阻。解此題時(shí)要注意：題中有個(gè)隱含條件是水的末溫是100c :兩次對水放熱的都是R1。解水兩次吸收的熱量相等，Q 吸=Cm(t-t0) =4.2 X103 焦 / 千克Cx 0.484 千克X (100 C -20C )=162624 焦當(dāng)S1、S2都閉合時(shí)，R1兩端的電壓等于電路的總電壓，根據(jù)焦耳定律R放出的熱重Q戯-Tp又TQ放=Q吸=162624焦,_ Up (220伏尸X60秒=歐1 Q破122624焦小當(dāng)S1閉合S2斷開時(shí)，R14分鐘放出的熱量和前一次一樣多，

13、但R1兩端電壓只是總電壓的一部分U1。則有/.u3 = ur根據(jù)串聯(lián)電路中分壓特點(diǎn),R2 = RL = 18 歐§用粗細(xì)均勻的電阻絲加熱燒水，通電 10分鐘可燒開一壺水，若將電阻絲對折起來使用，電源電壓不變，燒開同樣一 壺水的時(shí)間是：分鐘B.5 分鐘C.20分鐘D.30分鐘分析此題可知兩次使用的電源電壓相同，燒開同樣一壺水所要吸收的熱量相同，根據(jù)焦耳定律Q =才則J有才耳TT2R=得匚匚于嚴(yán)看出解此題的關(guān)鍵是這根電阻絲對折后電阻如何變化？由TL2 = LP爲(wèi)=2Slf . . Ra = t2 = tj = 2一庁分a答選A。某電熱器通入電流為 0.5A時(shí)，1min內(nèi)產(chǎn)生100J的熱量

14、。如果通過它的電流為1A時(shí)，則通電Imin產(chǎn)生的熱量是多少？分析電熱器通電產(chǎn)生的熱量可由Q=I 2Rt求得，由于是同一電熱器，可認(rèn)為電阻R不變，電流變化后的放熱，用比例法求解較方便。解根據(jù)Q；二卩Rt可知，Qj = IjKtj, Q3由于是同一電熱器，可認(rèn)為*不變，通電時(shí)間都是Unim則_ I；跖一 11QaI；斑2月=呂 x Qi = x 100J = 400J耳 1(0.5A)2答通電lmin產(chǎn)生的熱量是400J。一臺(tái)洗衣機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率為120w，在220V電壓下工作，求：（1）通電10min它消耗多少電能？ （2）能不能算出在10min內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少？分析要計(jì)算電動(dòng)機(jī)消耗的電能，可計(jì)

15、算電流做功，電流做了多少功，就消耗了多少電能。因電動(dòng)機(jī)消耗的電能沒有全部轉(zhuǎn)化為熱，因此發(fā)熱和消耗的電能并不相等。解（1） W=Pt=120WX 600S=7200J（2）不能，因?yàn)殡娏魍ㄟ^電動(dòng)機(jī)時(shí)，只有一小部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而大部分的電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能了。要想求電動(dòng)機(jī)在10min內(nèi)產(chǎn)生的熱量，還要知道電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)通過的電流和電動(dòng)機(jī)線圈的電阻是多少，再利用公式Q=l2Rt計(jì)算。答（l）消耗電能7200J ;無法算出熱量。電功、電功率、焦耳定律公式的運(yùn)用。U初中生在學(xué)完歐姆定律時(shí)，還覺得電學(xué)不是很難。因只需一個(gè)公式-.或它的變形就可R以解決問題。但學(xué)到電功（八二）、電功率（.二）和焦耳定律（打

16、）時(shí)，對 于這三個(gè)十分接近而又聯(lián)系緊密的概念，容易混淆。有同學(xué)反映，這部分內(nèi)容的大小公式加起 來共有十幾個(gè)，經(jīng)常會(huì)用錯(cuò)公式。學(xué)好電學(xué)，突破電學(xué)的難點(diǎn)，關(guān)鍵在于靈活運(yùn)用這十幾個(gè)公 式。其實(shí)這十幾個(gè)公式相互間有很深的聯(lián)系，可通過下圖來記憶。W純電阻電路（電功率定義式）S爐二切PUIO=l2RtW=l2RtF 二尸應(yīng)少WW3公式-、：-、二-常用于并聯(lián)電路（電壓不變時(shí)），公式- '->RRR.TJ27、-：常用于串聯(lián)電路（電流不變時(shí)）。公式：._和-只適用于純 'R電阻電路，對于非純電阻電路只能用焦耳定律:- ?；：.=：來計(jì)算電流產(chǎn)生的熱量。例題1：兩個(gè)相同的電阻，把它們串聯(lián)

17、后接上電源，產(chǎn)生的熱量為Q。如果把它們并聯(lián)后接在同一電源上，則在相等的時(shí)間里產(chǎn)生的熱量為（）2 2A， - Q ； B ， Q；C ，4Q;d ，2Q 。y2 一 分析：由題意可知，兩次都接在同一個(gè)電源上，電壓相等。用公式來進(jìn)行計(jì)算比R較方便。設(shè)兩個(gè)相同的電阻為 R,串聯(lián)后放出的熱量為._ :，并聯(lián)后放出的熱量為2 R。由兩式的比可知，答案應(yīng)選Co例題2:甲、乙兩燈分別標(biāo)有“ 4V, 2W和“6V, 3W的字樣，將兩燈并聯(lián)在電路中，哪一 個(gè)燈更亮？將兩燈串聯(lián)在電路中，哪一個(gè)燈更亮些？（所加電壓不會(huì)使燈絲熔斷）分析：燈泡的亮度取決于它的實(shí)際消耗的電功率，消耗的電功率大些燈泡就亮些。當(dāng)燈泡 兩端的

18、電壓變化，將引起電功率的變化。而燈絲的電阻是不會(huì)隨電壓的變化而變化的。由燈泡上所標(biāo)的額定電壓和額定功率，可以求出燈絲的電阻。兩燈并聯(lián)時(shí)燈泡兩端的電壓是相等的，所以用公式.。兩燈串聯(lián)時(shí)通過燈絲的電流是相同的，所以用公式亠。R解：先計(jì)算出兩燈絲的電阻. 如（4伏尸K甲_ P_ 2瓦歐孕=常“2歐兩燈并聯(lián)時(shí)電壓相等U2V1因?yàn)閬Anv .，所以-> '即甲燈亮些。甲L兩燈串聯(lián)時(shí)電流相等片譏 &異血因?yàn)?曰V,所以r < '即乙燈亮些。甲L:兩燈并聯(lián)接入電路時(shí)，甲燈更亮些。兩燈串聯(lián)接入電路時(shí)，乙燈更亮些【例11 一把電烙鐵接在220V的電路中，通過的電流是350mA，問通電1h消耗了多少電能? 【分析】只需求出在1h的電功，就可知道所消耗的電能。【解答1由電功的公式得W = Ult = 220V X 0.35A X 3600s = 2.8X 105J答：電烙鐵1h消耗電能2.8X 105J。【例2】一定阻值的電阻，接在電壓為3V的電路上，消耗的功率為0.6W，求這個(gè)電阻的阻值， 5min電流做功多少？【分析】：可用P = u2/r求電阻，由W = P