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第十八章
电功率
电功率典型例题讲解
理论讲解
简单电路
决定电功率的因素是
和
。
理解提升
电压
电阻
理论讲解
注解1可删除:
一定要让学生理解电功率的决定因素是电压和电阻,而不是电流,它的大小是电压和电阻决定的,切记!我称之为“两个老大”,在简单电路中,两个老大都可能单独变化,即下面的动态;而在串并联电路,电源电这个老大是不会变的,而变化的是某个电阻这个老大,所能一切变化,使题目变难的就变阻器这个原因导致的后果,后面有专门的分析。如两个都变就没有关系了,就是两个完全不同的题目。不知道讲清楚了不。
注解3可删除:
在所有的电路中,不管是整体还是动态都必需用P=U2/R,因数影响电功率的因素是电压和电阻这两个老大,切记!下面的串并联电路就不重复注解了。
注解2可删除:
知二求二的解释,根据欧姆定律及电功率相关公式,对同一个用电器有U、I、R、P,任意知道二个就能求出另外两个,简称知二求二,有的放矢便于学生使用。
理论讲解
注解可删除:
知三求九的解释,根据欧姆定律(知二求一)、电功率(知二求一)相关公式及其三个电压、三个电阻、三个电流、三个电功率之间的规律(其实就是知二求一),对串联电共有12物理量,任意知道三个不同就能就能求出剩余的九个,简称知三求九,有的放矢便于学生使用。同理三个串并联及三个混联就是知四求十二。所以静态计算可简单了。
而在串联用电器功率之间的大小比较用P=I2R,串联电流相同,只有R这一个老大影响功率,成正比,就简单了不是吗?同理并联,电压相同,与老大R成反比。
理论讲解
串联动态
注解可删除:
通过动态分析,当R1变化后,一因八果,果代表这些量是变化的,其它条件下不能重复用,但电源电压U和定值电阻是不变的能重复用,二不变是做题的关键,切记!二不变加上一个新条件就又能求新条件的九个物理量(知三求九);所谓动态范围题就二不变加上一个极限条件就解的。方程题的思维过程:知二个已知量加一个未知量,用二个已知配合一未知量,用含未知量的字母表示二不变的电源电压或定值电阻即可。
理论讲解
注解可删除:
解决变阻器它的电功率不确定的数学求解。
理论讲解
并联电路
理论讲解
并联动态
注解可删除:
并联就简单多,六个不变,没法出难题
典型例题
简单电路
知二求二
1、教学幻灯机上标有“24V,300W”的字样,它正常工作时的电流是多少?
电阻是多少欧?
2、一个电阻上标有“50Ω,2W”,它正常工作时的电流是多少安?
两端的电压是多少伏?
3、某导体接到6V电压下,它消耗的功率是6W,则导体的电阻为多少欧?将该导体改接到3V的电压下,这个导体的功率是多少瓦?
4.标有“12V,12W”的电灯接在6V的电压中,口算它的实际功率。
(为了安全小36V,通过减小电阻来达到增大功率,让学生电阻影响功率)
串并联静态
典型例题
知三求九
1.
将R1、R2串联在电路中,U=10V,R1=2Ω,R2=3Ω,求R1、R2的电功率分别为多
少瓦?
2.
将R1、R2并联在电路中,U=10V,R1=2Ω,R2=4Ω,求R1、R2的电功率为多少瓦?
3.
R1和R2并联,R1=440Ω,电路两端的电压为220V,电路消耗的总功率是330W,求
R2的阻值。
4.一个定值定值为6欧和一小灯泡串联在12V的电源下,这时小灯泡正常发光,
功率为6W,问小灯泡正常时发光的电阻?
注解可删除:
分步用知二求一,整体用知三求九。
注解可删除:
第4题是唯一的不用分步用知二求一,整体用知三求九。可假设电流为I把前二个量串起来,配成知三表示总功率求解。6I2+6w=12I,解得I为1A
典型例题
串并联静态
知三求九
1.
将“6V,3W”的灯泡L1和“6V,2W”的灯泡L2并联后接人6V电路中,电路的总功率为多少瓦?
2.
将“6V,3W”的灯泡L1和“6V,2W”的灯泡L2串联后接入6V电路中,电路总电功率为多少瓦?
3.灯L1标有“6V,6W”,灯L2标有“6V,3W”.把它们串联后在电压为9V的电源上,灯L1及总的功率?
4.
将“6V,3W”的灯泡L1和“6V,2W”的灯泡L2串联后接入6V电路中,实际总电功率?并联后接入6V电路中,电路的总功率?
注解可删除:
下面8个题目可选用,特点是要根据题目的要求选择出三个物理量,就可用知三求九解决。(其中两个电阻必定能用,再加一个条件,根据分析指出)
5.
标有“10V,4W”的L1与标有“15V,10W”的L2两灯串联接入电路中,只让其中的一个正常发光,而另一个发光较暗,就应接在多大的电压上?
6.灯L1标有“6V,2W”;灯L2标有“9V,3W”,把它们并联接在电池组上,若使其中一盏灯正常发光,另一盏灯很暗,则该电路的电源电压是多少?
7.
把“6V,3W”与“4V,1W”的电灯L1、L2串联在电路中,则L1和L2的最大功率为多少瓦?
8.把“6V,3W”与“9V,9W”的电灯L1、L2并联在电路中,则L1和L2的最大功率为多少瓦?
典型例题
串并联静态
知三求九
典型例题
串联动态
1、如图甲所示电路,电源电压不变,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器,闭合开关,将滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中,电路中电流表示数和电压表示数的关系如图乙所示.求:(1)、滑动变阻器R2的最大阻值;(2)定值电阻R1的阻值;(3)、电路总功率的最小值?
典型例题
U
=
1.2
R1
U
=
0.3
R1+4.5
解:(1)R2max=
U2/I2
=
4.5/0.3Ω
=
15Ω
(2)
第1小题本质是看局部,本质就是简单电路,知二求一就行
第2小题,根据题目,没法知道三个量,根本原因是二不变一个没告诉,只能用等量关系(或方程组),通常用电压相等,从而解决了二不变。
解得:R1=
5Ω
U=6V
(3)略
典型例题
2、如图是某实验小组设计的加热器的简化电路图。R1、R2是发热电阻,R2阻值是15Ω,电源电压是12V。该加热器有高温和低温两个档位,低温档的电功率是6W。试求:
(1)低温档时,电路中的电流是多少?
(2)R1的电阻是多少?
(3)高温档时的电功率是多少?
这种题型都是电源老大不变,电阻决定电功率,成反比
典型例题
3、小亮家新装了一台智能电热器,如图甲所示,他查阅使用说明书发现电热器加热电路有高、中、低三挡并可手动调节,其额定电压为220V,低温挡、中温挡的额定功率分别为22W和44W。利用所学知识他设计了一个等效电路图,如图乙所示,用两定值电阻R1和R2表示两电热丝,单刀双掷开关S2可接a或b。当它接入家庭电路中正常工作时:
(1)低温挡加热的电流多大?
(2)中温挡加热5h,消耗多少度电?
(3)高温挡加热的额定功率是多少瓦?
这种题型都是电源老大不变,电阻决定电功率,成反比
4、如图所示,电源电压为4.5V,电压表量程为0-3V,电流表量程为0-0.6A,
滑动变阻器规格为15Ω
1A,小灯泡L标有2.5V
1.25W(灯丝电阻不变),
在保证小灯泡L电流不超过额定电流的情况下,移动滑动变阻器的滑片,
求下列问题:
①小灯泡的额定电流?
②滑动变阻器连入电路的阻值变化范围?
③电压表示数变化范围?
④电流表示数变化范围?
⑤小灯泡的功率变化范围?
⑥总电路的功率变化范围?
⑦滑动变阻器的功率变化范围?
典型例题
这题是综合题,会了就全会了!滑动变阻器的功率最大功率要用到上面的知识!
①0.5②4~10③2~3④0.3~0.5⑤0.45~1.25⑥1.35~2.25⑦0.9~1.025W
解:
典型例题
1、算出RL=5Ω,配上电源电压U=4.5V,就两不变知道了,
2、当电流为最大0.5A,配上两不变就能解决下的极值
3、当电压为最大3V,配上两不变就能解决下的极值
4、当滑动变阻器=RL=5Ω,滑动变阻器功率最大1.0125W;用当滑动变阻器阻值为4Ω、10Ω算出功率分别为1W,0.9W,得出最小功率0.9。
完
谢谢