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《电功率》习题课
例1:一只标有“PZ 220—40”和一只标有“PZ220—100”的灯泡,
(1)若把它们并联在220V的电源上,哪盏灯亮些?
(2)若把它们串联在220V的电源上,哪盏灯亮些?
(3)若把它们并联在200V的电源上,哪盏灯亮些?
所考知识点:串并联电路中如何比较用电器的电功率及决定灯泡亮度的物理量
点拨:灯泡的亮暗程度取决于实际功率的大小,因此只要根据铭牌上的额定值求出灯的电阻,并选用合适的公式比较两只灯泡的实际功率,就可以判断它们的亮暗了
解:(1)当两只灯泡并联在220V的电源上时,
有U实=U额,所以P实=P额,两灯均正常发光,
因为“PZ 220—100”的灯泡的实际功率大,所以此灯泡较亮.
(2)当两只灯泡串联在220V的电源上时,根据串联电路电流相等的特点,


∵> ,∴> .
串联时“PZ 220—40”的灯亮
(3)当两只灯泡并联在200V的电源上时,两灯均不能正常发光,根据并联电路两支路两端电压相等的特点有:


∵> ,∴< .

并联时“PZ 220—100”的灯亮
例2:现有两上小灯泡L1和L2,分别标有“6V ”和“12V 6W”字样,如果把这两个灯泡串联起来,那么加在串联电路两端的电压不能超过多少?此时L1和L2的功率分别为多大?
所考知识点:综合运用公式计算电功率
点拨:两灯串联,通过它们的电流相等,又不能超过它们的额定电流;串联分压,,取其中较小的作为电路中的实际电流,,在已求出电流电阻的情况下,利用公式P=I2R较为方便.
解:I1=
R1=
∵L1和L2串联
∴电路中的实际电流I=I1=
两灯串联后的总电阻R=R1+R2=30Ω+24Ω=54Ω
∴加在串联电路两端的电压为U=IR=×54Ω=
L1的实际功率为
L2的实际功率为
答:,.
例3:如图4所示,将“PZ 220-100”的灯泡与总电阻是121Ω的滑动变阻器串联起来,接到220V的电源上,调整滑动变阻器的阻值时,求电灯的功率变化范围.
所考知识点:综合运用公式计算电功率
点拨:灯泡与滑动变阻器串联后接入电路时,由于滑动变阻器接入电路的阻值发生变化,、B两端点时灯泡的实际电压即可求出其实际功率的变化范围.
解:滑片在A端时,RAB=121Ω,与灯泡串联,
灯泡电阻
∵∴

∴灯的实际功率为
滑片在B端时,RAB=0,此时灯泡两端的电压就等于电源电压,即灯泡的额定电压
∴灯此时的实际功率等于它的额定功率,为100W.
答:灯炮的实际功率在64W~100W之间变化.
例4:小明家的某用电器的铭牌模糊不清了,为了测出其功率,他让家里所有的用电器都停止工作,只接入该用电器让其工作,然后观察标有3 000r/(kW·h)字样的正在运行的电能表,利用手表计时,发现1min电表转盘转了50r,那么该用电器的实际功率是多少?
所考知识点:利用电能表测用电器的电功率
点拨:利用电能表测电功率的实验原理要熟悉,本题也有选择合适单位制的问题,选用合适的单位可简化计算.
解:电能表上所标的3 000r/(kW·h)表示:电能表的水平转盘每转3000r所消耗的电能为1kw·h.
转盘转了50r,该用电器消耗的电能
该用电器的功率
答:该用电器的实际功率是1000W.
例5:电烙铁使用前需要一定的预热时间,因而即使暂时不用也要将它接到电源上,但这样既费电又会造成烙铁头氧化而不易沾锡,所以,有时采用如图5所示的电路,在暂时不需要焊接时,断开开关S,使电烙铁处于预热状态;当需要焊接时,闭合开关S,“220V 25W”的电烙铁预热,若灯泡L在预热状态时的电阻为800Ω,则:
在预热状态下电烙铁消耗的功率为多少?
整个电路消耗的功率是电烙铁正常工作时消耗功率的百分之几?
所考知识点:正确识别电路及综合运用公式计算电功率
点拨:电烙铁在预热状态时,电烙铁和灯泡电阻串联在电路中,,通过开关的闭合与断开可以电路的连接情况,从而改变电路中的电流和电路消耗的总功率