九年級(jí)物理上冊(cè) 第十五章《電能與電功率》電功率釋疑解難 （新版）粵教滬版.doc

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電功率釋疑解難 在求解電功率題時(shí)，若我們善于把“恒量”（不變的物理量或相等的物理量）設(shè)為參數(shù)，再利用它牽線搭橋列出等式或構(gòu)建方程求解，可使解題思路清晰，運(yùn)算過(guò)程簡(jiǎn)單，達(dá)到事半功倍的效果。以下結(jié)合實(shí)例分類(lèi)解析。 一、讓不變量——電源電壓搭橋 例1 （xx貴陽(yáng)）如圖1所示，電源電壓保持不變，定值電阻R1與滑動(dòng)變阻器R2 S 圖1 P R11 A R2 串聯(lián)?；瑒?dòng)變阻器的滑片P置于最右端時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)S，電流表示數(shù)為 0.2A，R2消耗的電功率為0.8W；移動(dòng)滑片將其置于某位置時(shí)，電流表 示數(shù)為0.3A，R2消耗的電功率為0.9W。則滑動(dòng)變阻器的最大阻值 R2= Ω，定值電阻R1= Ω。 解析 滑動(dòng)變阻器的最大阻值：R2===20Ω 設(shè)電源電壓為U，由串聯(lián)電路中U=U1+U2和U=P/I得， 當(dāng)電流表示數(shù)為I1=0.2A，R2消耗的電功率為0.8W時(shí)， U=U1+U2=I1R1+P1/I1，即U=0.2AR1+0.8W/0.2A ① 當(dāng)電流表示數(shù)為I2=0.3A，R2消耗的電功率為0.9W時(shí)， U=U/1+U2/=I2R1+P/2/I2，即U=0.3AR1+0.9W/0.3A ② 聯(lián)立①、②并解之得 R1=10Ω 答案 20 10 二、讓相等量——串聯(lián)電路中電流搭橋 圖2 L R1 R2 V 例2 （xx蘭州）如圖2所示的電路，電阻R2的阻值為12Ω，且RL︰R2＝2︰1。閉合開(kāi)關(guān)，電壓表示數(shù)為12V，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片至變阻器中點(diǎn)位置時(shí)，燈泡正常發(fā)光，變阻器R1消耗電功率為1W，求： （1）燈泡L的額定功率是多少？ （2）滑動(dòng)變阻器的最大阻值是多少？ 解析（1）開(kāi)關(guān)閉合后，電壓表示數(shù)即為電源電壓，U=12V。 因?yàn)?===，所以RL＝24Ω 設(shè)燈泡L的額定電壓為U額，則由串聯(lián)電路中電流處處相等、歐姆定律和I=P/U得 I====即= 解之得 U額=4V I=1/6A 所以 P額===0.67W (2) 由P1=I2R1得 R1===72Ω 答案（1）燈泡L的額定功率是0.67W；(2) 滑動(dòng)變阻器的最大阻值是72Ω。 圖3 A1 R1 R2 A2 R3 S a b 三、讓相等量——并聯(lián)電路中電壓搭橋 例3（xx遵義）如圖3所示，電源電壓恒定不變，當(dāng)開(kāi)關(guān)S接a時(shí)， 電流表A1與A2的示數(shù)之比為3：5；當(dāng)開(kāi)關(guān)S接b時(shí)，電流表 A1與A2 的示數(shù)之比為2：3，則R2與R3的電阻之比為( ) A. 9:10 B．4:3 C. 5:2 D. 3:4 解析 當(dāng)開(kāi)關(guān)S接a時(shí)，R1與R2并聯(lián)，電流表A1測(cè)通過(guò)R1的電流，電流表A2測(cè)干路電流。 由題意得==，所以 = 而并聯(lián)電路中U=U1=U2,故有== ① 當(dāng)開(kāi)關(guān)S接b時(shí)，R1與R3并聯(lián)，電流表A1測(cè)通過(guò)R1的電流，電流表A2測(cè)干路電流， 由題意又得==，所以= 同理有 == ② 由①② 得R2:R3= 3:4 答案 D。 四、讓不變量——定值電阻搭橋 圖4 S L1 L2 例4 （xx重慶）將標(biāo)有“6V 6W”的燈L1和“6V 3W”的燈L2串聯(lián)接入電路中，如圖4所示，不考慮燈絲電阻隨溫度的變化，若閉合開(kāi)關(guān)S后，燈L1的實(shí)際功率為1.5W,則燈L2的實(shí)際功率和電源電壓分別為（ ） A. 3W 12V B. 6W 9V C.1.5W 12V D.3W 9V 解析 思路一 燈L1、L1的電阻分別為：R1==6W R2==12W, 額定電流分別為：I1額=P1額/U1額=1A I2額=P2額/U2額=0.5A 由于不考慮燈絲電阻隨溫度的變化，素儀燈炮可看作是定植電阻。對(duì)于燈L1：因?yàn)?R1==，所以=而代入數(shù)據(jù)得 = 解之得I1實(shí)=0.5A 故電源電壓為：U=I(R1+R2)= 0.5A(6W+12W)=9V 燈L2的實(shí)際功率為：P2= I22R2=(0.5A)212W=3W 說(shuō)明：還可這樣求燈L2的實(shí)際功率：在串聯(lián)電路中，因?yàn)镮2==，所以= 代入數(shù)據(jù) 得 = 故P2=3W。 思路二 對(duì)于燈L1：因?yàn)镽1==，所以=而代入數(shù)據(jù) 得 =解之得U1實(shí)=3V 根據(jù)串聯(lián)分壓規(guī)律可知，=即= ∴ U2實(shí)=6V 故電源電壓為：U= U1實(shí)+ U2實(shí)=3V+6V=9V 燈L2的實(shí)際功率為：P2===3W 答案 D。 五、綜合運(yùn)用不同恒量搭橋 R1 R2 U R2 R1 U 圖5 例5 （xx桂林）如圖5所示，電源電壓不變。將定值電阻R1和R2串聯(lián)后接在電源上，R1消耗的功率為3W，R2消耗的功率為6W，則R1＝　　　R2；若將它們并聯(lián)后仍接在該電源上，則電路消耗的總功率為 　 W。 解析 設(shè)串聯(lián)電路中電流為I，則由P=I2R和 串聯(lián)電路中電流處處相等得 I2== 故有=== 即R1＝0.5R2 又設(shè)電源電壓U，則P串總=P1+P2=3W+6W=9W== ∴=13.5W 將R1、R2并聯(lián)后仍接在該電源上，則電路消耗的總功率為：P并總=+== 313.5W=40.5 W。 答案 0.5 40.5