电功、电功率的计算（电功率的计算公式区别）

 

电功、电功率的计算

1.常用公式及适用条件：

2.利用电能表测电功和电功率：

(1)利用电能表计算电能：在时间t内，消耗电能W=W2-W1(W1、W2是前后两次电能表的示数)，则P=W/t ；

3.单位选择的对应性：

(1)W-“kW·h”，则P-kW、t-h；

(2)W-“J”，则P-W、t-s。

【示范题1】如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“3 V　1.5 W”的字样，滑动变阻器R1的阻值变化范围为0～70Ω，定值电阻R2的阻值为30Ω。求：

(1)小灯泡L正常发光时的阻值为多少？

(2)当S1、S2和S3都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，小灯泡L恰好正常发光，此时电流表的示数为多少？

(3)保证电流表有示数时，滑动变阻器的滑片应怎样移动，同时开关应怎样闭合或断开才能使电路的总电功率最小？最小电功率为多少？

【解题关键】解答本题要注意以下关键：

关键1：小灯泡的电阻的计算公式

关键2：当S1、S2和S3都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，要正确

判断电路的连接方式及电流关系。

关键3：在电压一定的情况下，根据公式，要使电路总电功率最小，应使电路中的电阻最大。

【解析】(1)小灯泡正常发光时的阻值

(2)当S1、S2和S3都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，小灯泡L与电阻R2并联接入电路，小灯泡L恰好正常发光，电源电压U=3 V。通过小灯泡的电流

通过电阻R2的电流为

电流表串联在干路上，则其示数

(3)保证电流表有示数时，当滑动变阻器的滑片滑到b端，开关S2断开，S1、S3都闭合时，R1和R2串联，电路中总电阻最大，总功率最小。该最小功率

答案：(1)6Ω　(2)0.6 A　(3)滑动变阻器滑片滑到b端，开关S2断开，S1、S3闭合　0.09 W

【示范题2】小滨对家中的豆浆机非常感兴趣，于是，他收集了如下信息：如图甲是豆浆机的工作原理图，其中电动机是用来带动刀头将原料进行粉碎打浆的，额定功率P1=200W；R是加热电阻，额定功率P2=1100W。图乙是此豆浆机做一次豆浆时的工作信息。请你根据信息解答问题。

(1)豆浆机正常工作，打浆时的工作电流。

(2)豆浆机加热电阻的阻值。

(3)豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能。

(4)一次妈妈做豆浆时，小滨对豆浆机的实际加热电功率产生了怀疑，他用所学知识和妈妈进行了如下实验：关掉家里的所有用电器，只让豆浆机单独工作，豆浆机在加热过程，他观察到家中的电子式电能表“220V，10 A(40 A)，1800imp/kW·h”耗电指示灯1 min闪烁了30 imp(imp表示闪烁次数)。请你帮助小滨计算豆浆机的实际加热电功率，并分析产生这种情况的可能原因。

【延伸思考】(1)豆浆机中电动机和加热电阻的连接方式是_________，加热电阻工作时把电能转化为_________能。

(2)一次做豆浆时，小滨妈妈把1100g清水和50 g大豆放入豆浆机中，测出其初温为20℃。豆浆机在额定电压下工作，在13 min末恰好豆浆沸腾，测其温度为100℃。设豆浆的比热容等于水的比热容，则豆浆机加热电阻的加热效率是_________。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]

【解析】(1)由示范题图甲中电路图知加热电阻和电动机能单独工作，互不影响，所以它们是并联的。加热电阻工作时，消耗电能，豆浆的温度升高，内能增加，此过程中电能转化为内能。

答案：(1)并联　内　(2)53.2%

【备选例题】如图所示，电源电压为12 V，并且保持不变，滑动变阻器R1的最大阻值为18Ω，R2为12Ω，小灯泡L上标有“6 V　3 W”字样。

(1)当S闭合，S1、S2都断开时，要使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路中的阻值为多大？

(2)闭合S、S1、S2，调节滑动变阻器，此时电流表示数为2.5 A，求通电10 min电流通过滑动变阻器做的功是多少？

【解题关键】解答本题要注意以下2个关键：

关键1：当S闭合，S1、S2都断开时，灯L、滑动变阻器R1串联；当灯泡两端的电压为6 V时正常发光：根据串联电路的电压关系求滑动变阻器两端的电压，通过滑动变阻器的电流等于灯泡正常工作时的电流。

关键2：电阻R2、滑动变阻器R1并联；滑动变阻器两端的电压等于电源电压，根据并联电路的电流关系求通过滑动变阻器的电流，根据公式W=UIt求电流所做的电功。

答案：(1)12Ω　(2)10 800 J

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