电功率计算 典型例题基础.docx

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电功率计算典型例题基础

电功率计算典型例题

“PZ220—40”和一只标有“PZ220—100”的灯泡，假如：

〔l〕把它们并联在220V的电源上，问哪盏灯亮些？

〔2〕把它们串联在220V的电源上，哪盏灯亮些？

“6V3W〞的小灯泡能不能直接接到9伏的电源上？

假如要使小灯泡接上后正常发光，应怎么办？

3.现有两个小灯泡，上面分别标有“〞和“12V，6W〞字样，如果把这两个灯泡串联起来〔设灯泡灯丝电阻保持不变〕，为了使其中一个灯泡持续正常发光，那么加在串联电路两端的电压是〔〕．

A．9.4VB．10.8VC．18VD．27V

“1k，10W〞，使用这个电阻器时，允许通过的最大电流与允许加在电阻器两端的最大电压各是多少？

“6V8W〞的灯泡，接在3V的电源上，如果灯丝电阻不变，这个灯泡的实际功率是多大？

6.在如下列图电路中，将一盏标有“〞字样的小灯泡和变阻器串联后接到两极电压恒定的电源上，假如变阻器接入的电阻是30，灯L正常发光，如此电源两极电压是多少伏？

假如滑片P在中点c时，灯L的功率是0.15W，如此变阻器最大阻值为多大？

7.如下列图，小灯泡的额定功率为2W，，小灯泡电阻值电源电压保持9V不变．当、都断开时，小灯泡能正常发光，求〔1〕灯泡的电阻和额定电压是多少？

〔2〕当、都闭合时，电路中消耗的总功率为24.3W，求的阻值．

8.有两只定值电阻，的规格是“25，4W〞，的规格是“100，4W〞，把它们来串联在某一电源上，要使它们都不至于烧坏，这个电源的电压应是多少伏？

“36V12W〞的灯泡接在电压为24V的电路中，它消耗的实际功率是多大？

〔设灯泡的电阻不变〕

10.如下列图，灯L上标有“12V，6W〞字样，假如把滑片移到变阻器的正中间时，闭合开关，再使接触b，此时电流表A1、A2的示数分别为和，求：

〔1〕电源的电压和滑动变阻器的最大阻值；〔2〕把断开，使接触a时，调节滑片P使电灯最暗，此时电流表A1的示数和电灯的实际功率多大？

〔设灯丝的电阻保持不变〕

“110V，100W〞“110V，40W〞“110V，25W〞的灯泡各一个，把它们接在220V的电源上，要使三盏灯都正常发光，假设有各种电阻可供选用，试分析最优组合方案是什么？

红色在电功率计算里已用

典型例题

一只标有“PZ220—40〞和一只标有“PZ220—100〞的灯泡，假如：

〔l〕把它们并联在220V的电源上，问哪盏灯亮些？

〔2〕把它们串联在220V的电源上，哪盏灯亮些？

选题目的：

此题用于考查电功率的计算．

解析：

知道灯泡的亮暗程度取决于实际功率的大小，计算灯泡的实际功率．此题的易错点是认为灯泡串联时的实际功率也等于它的额定功率．

〔l〕当两只灯泡并联在220V的电源线上时，有，所以．

因为“PZ220—100”的灯泡的额定功率大，所以此灯泡较亮．

〔2〕当两只灯泡串联在220V的电源线上时，根据串联电路的特点，电阻大的实际功率大．“PZ220—40”的电阻大于“PZ220—100”的灯泡，所以灯泡“PZ220—40”较亮

典型例题

现有两个小灯泡，上面分别标有“〞和“12V，6W〞字样，如果把这两个灯泡串联起来〔设灯泡灯丝电阻保持不变〕，为了使其中一个灯泡持续正常发光，那么加在串联电路两端的电压是〔〕．

A．9.4VB．10.8VC．18VD．27V

选题目的：

此题用于考查的知识点是串联电路中电功率的计算．

解析：

首先求出每盏灯正常发光时的电流，并以其中较小的电流作为两灯串联后的电流，这样才能保证其中一个灯泡持续正常发光，另一个灯泡消耗的功率低于它的额定功率工作，灯泡不至于烧坏．然后求出电路两端的总电压．此题易错点是简单地把两个灯泡的额定电压相加，错选成C．正确答案B．

典型例题

一个电阻器标有“1k，10W〞，使用这个电阻器时，允许通过的最大电流与允许加在电阻器两端的最大电压各是多少？

选题目的：

此题用于考查的知识点是计算电功率的导出式与．

解析：

知道电功率的通用公式是，但对于纯电阻电路，还可以应用导出式，这些公式可根据题设条件来选用，而且对于同一问题，运用不同的公式求解，会得到一样的正确答案．此题易被误认为是电阻、电流未知无法求电压．

解法一由，允许通过的最大电流A

允许加的最大电压

解法二由可知，允许加在用电器两端的最大电压

允许通过的最大电流

典型例题

将一个标有“6V8W〞的灯泡，接在3V的电源上，如果灯丝电阻不变，这个灯泡的实际功率是多大？

选题目的：

此题用于考查实际功率的计算．

解析：

此题容易犯以为灯泡上消耗的电功率与实际电压成正比的错误．得出以下错误答案：

所以

正确的解法为：

因为R不变，，所以，

所以．

典型例题

在如下列图电路中，将一盏标有“〞字样的小灯泡和变阻器串联后接到两极电压恒定的电源上，假如变阻器接入的电阻是30，灯L正常发光，如此电源两极电压是多少伏？

假如滑片P在中点c时，灯L的功率是0.15W，如此变阻器最大阻值为多大？

选题目的：

此题用于考查串联电路的综合计算．

解析：

一要明确灯正常发光，即灯达到额定电压，也达到额定功率；二是利用串联电路特点与欧姆定律求解．

〔1〕

因为串联，

〔2〕滑片P在中点c时，

因为串联，所以

所以

变阻器最大电阻

典型例题

如下列图，小灯泡的额定功率为2W，，小灯泡电阻值电源电压保持9V不变．当、都断开时，小灯泡能正常发光，求〔1〕灯泡的电阻和额定电压是多少？

〔2〕当、都闭合时，电路中消耗的总功率为24.3W，求的阻值．

选题目的：

此题用于考查实际功率的计算．

解析：

〔1〕当、断开时，灯泡与电阻串联，设两端的电压为，如此

解得

由串联电路特点得

〔2〕当、都闭合时，与并联．

消耗的功率

消耗的功率

所以

典型例题

有两只定值电阻，的规格是“25，4W〞，的规格是“100，4W〞，把它们来串联在某一电源上，要使它们都不至于烧坏，这个电源的电压应是多少伏？

选题目的：

此题用于考查关于实际功率等问题的计算能力．

解析：

此类题有一些容易出错误的解法如下，

错解一：

根据，电阻的两端电压为

电阻两端电压为所以

这种解法出错的原因是简单地把单独使用时各自所能承受的两端电压之和，当作它们串联时所能承受的两端电压．而没有考虑到在串联电路中，电压的分配是与电阻成正比的，即两端的电压应是两端电压的4倍，而以上计算出的结果是2倍，显然这是错误的．

错解二：

根据电功率的变形公式得过的电流为

所以

此解的根本错误在于把本应是串联电路的问题，混淆成并联电路的问题，另外，在串联电路中不会存在两个不同的电流值，更不存在电流之和的问题．

错解三：

根据电功率的变形公式得通过的电流为

所以

此解出错的原因在于取它们单独正常工和时的电流之和的平均值，在串联电路中，能否确保两只电用都不烧坏，是没有根据的．如果串联电路中的电流是，这就超过了电阻正常工作时所能通过的电流，电阻仍可能被烧坏．

正确解法：

根据两只电阻的规格，分别计算出各自正常工作对的电流；然后选出其中较小的电流作为串联电路中的电流，再利用欧姆定律的变形公式，便可求出电源的电压

根据电功率的变形式得通过电阻和的电流为

典型例题

把一盏标有“36V12W〞的灯泡接在电压为24V的电路中，它消耗的实际功率是多大？

〔设灯泡的电阻不变〕

选题目的：

此题用于考查实际功率的计算．

解析：

灯泡不在额定电压下工作时，灯泡中的电流也不会等于额定电流．

根据“36V，12W〞可知，灯泡的电阻为

把它接入24V的电路中时它消耗的功率为

典型例题

如下列图，灯L上标有“12V，6W〞字样，假如把滑片移到变阻器的正中间时，闭合开关，再使接触b，此时电流表A1、A2的示数分别为2.0A和0.5A，求：

〔1〕电源的电压和滑动变阻器的最大阻值；〔2〕把断开，使接触a时，调节滑片P使电灯最暗，此时电流表A1的示数和电灯的实际功率多大？

〔设灯丝的电阻保持不变〕

选题目的：

此题用于考查实际功率方面的计算能力．

解析：

〔1〕从题中的条件“闭合，使接触b〞可以看出此时是电灯和变阻器并联的电路，电流表A1在干路上，电流表A2在电灯所在的支路上，这样可以求出通过变阻器的电流值，再从电灯的规格中可以求出灯丝的电阻和额定电流，然后再应用并联电路中各支路两端电压相等的规律便可以求出滑动变阻器的最大阻值．

当闭合、接触b时，电灯和滑动变阻器组成并联电路，其等效电路图如下列图．

由电灯的规格“12V，6W〞可得：

也可以直接表示为

因通过电灯的电流值达到额定电流值，所以电源电压即为额定电压，即：

V

又

由欧姆定律得

〔2〕假如把“断开，使接触a〞时，调节滑片P使电灯最暗，此时可以看出电灯和滑动变阻器串联，且变阻器接入电路中的阻值为最大值．再将在〔l〕中所求出的电源电压和串联电路中的总电阻代入欧姆定律的计算式中，可以求出串联电路中的电流值．然后再求出电灯的实际功率．

当断开，接触a时，电灯和滑动变阻器串联，变阻器接入电路的阻值为，此时的等效电路图如下列图．

〔即A1的示数〕

典型例题

现有“110V，100W〞“110V，40W〞“110V，25W〞的灯泡各一个，把它们接在220V的电源上，要使三盏灯都正常发光，假设有各种电阻可供选用，试分析最优组合方案是什么？

选题目的：

此题用于考查关于实际功率方面的计算能力．

解析：

三灯正常发光时，通过它们的电流分别为：

由于三灯的额定电压都是110V，所以它们都不可直接接地电源的两极之间，而必须用另外的适宜电阻与之串联后接入电路中，利用串联分压的道理使灯恰好获得其额定电压而正常发光．一种可采用的情况是：

将三灯并联后，再与一个适宜的电阻串联，再接入电路，此时电源输出的电流为三灯电流之和，即

另一种可以采用的情况是：

使其中的两灯并联作为一局部，再将第三灯作为第二局部，比拟这两倍分的电阻，再取一适宜的电阻与其中电阻较大的局部并联，使所取适宜电阻能使最后一、二局部的电阻相等，这样两局部串联后接入电路，此时电源的输出电流为

显然，上述的第二方案优于第一方案，而第二种方案还可以选择灯的不同组合来减少电源的输出电流，由前述的比拟，可得能使电源输出电流最小的方案是以第一灯作为第一局部，以第二，三灯和一适宜电阻三者并联作为第二局部，这时电源的输出电流为A

电流的输出电流不可能小于一盏灯的电流也就不能比上述的再不了，可见，上述最后一个方案是最优方案．

由以上的分析，可设计出最优方案的电路图如下列图，其中的分别代表“110V，100W〞“110V，40W〞“110V，25W〞的电灯，R为选用的一个适宜电阻“，其阻值可计算如下：

都正常发光，如此它们各自均通过自己的额定电流，如此由图中可见通过R中的电流应为

此时，加在R两端的电压应为

由欧姆定律可得：

而此时R的功率为：

．

故所选用的电阻R的规格应为：

阻值为355，额定功率小于35W．

典型例题

1.有一盏“220V25W〞的电灯，在额定电压下正常工作，在1分钟内电流做的功是多少？

【解】用电器正常工作，功率为25瓦，

根据电功率的公式有W=Pt=25瓦×60秒=1500焦.

2.把一盏标有“6V、3W〞的小灯泡，接在某一电路中，用安培表测得通过灯丝的电流强度为450毫安，那么这盏灯消耗的电功率是多少？

【解】题目中给出的小灯泡的电流是实际电流，要求解的电功率是实际功率，两种情况下不变的是小灯泡的电阻，根据电功率公式可以得出小灯泡的电阻是12欧姆，根据公式P=I2R=（0.45A）2×12Ω=2.43W.

3．一只普通家用白炽电灯正常发光时，通过它的电流强度约为[