原始公式 電功率公式及典型實(shí)例分析 原始公式 W=Pt 電功率公式： t 原始公式 W=Pt 原始公式 該公式不是原始公式。 可以方便地選擇合適的單位W=Pt。 1小時(shí)消耗多少電量？ 【分析】只需1小時(shí)發(fā)出電力就可以知道消耗的電能。 【解答】由電功率公式可知，W=UIt=220V0.=2.8105J 答：電烙鐵1小時(shí)消耗2.8105J電能。 【例2】若將某個(gè)電阻的阻值接在電流為3V的電路上，則消耗的功率為0.6W。 對(duì)于這個(gè)阻值的電阻，電壓在5分鐘內(nèi)做功是多少？ 【分析】：P=U2/R可求電阻值，W=Pt可求電功率。 【解答】因?yàn)镻=UI，I=U/R，所以P=U2/R，所以R=U2/P=(3V)2/0.6W=15，因?yàn)镻=W/t，所以W=Pt=0.=180J 答：這個(gè)電阻的阻值是15，5min電壓所做的功是180J。 對(duì)于這個(gè)問題：你可以使用什么方法？ 【例3】的燈泡1度電可以正常工作多少小時(shí)？ 【分析】由公式P=W/t可解出t=W/P。
假設(shè)W為kWh，P為kW，則t的單位為h。 【解答】由P=W/t，t=W/P=1kWh/0.04kW=25h 解答使燈工作25h。 還可以怎樣計(jì)算呢？ 【例4】某學(xué)校主教學(xué)樓有24個(gè)教室，每個(gè)教室配備6盞“PZ220-40”白熾燈。 1 求引入建筑物照明線路的電壓； 2 假設(shè)每天平均用電量為3小時(shí)，按每月30天計(jì)算，每月消耗多少電量？ 【分析】由并聯(lián)電路中的P=UI、I=I1+I2+可得建筑物照明線路中的電壓I，由W=Pt可得功耗。 【答】1、每間宿舍用電量為P=406W=240W。 整棟樓總功率為P=P24=5.7610W，所以I=/U=5.7610W/220V=26.2A2 整棟樓每月用電量為5.7610W=5.76kWW= t=5.=518.4kWh=518.4度26.2A； 2月用電量518.4度。 【例5】 等長(zhǎng)度、粗細(xì)的銅線、鐵線、引線串聯(lián)在電路中。 通電后（） A. 銅線產(chǎn)生更多熱量 B. 鐵線產(chǎn)生更多熱量。
【答案】B 【例6】一個(gè)標(biāo)有“”的燈泡和一個(gè)標(biāo)有“”的燈泡，假設(shè)：（1）將它們并聯(lián)到220V電源上，哪個(gè)燈更亮？ （2）將它們串聯(lián)到220V電源上電功率定義公式是，哪個(gè)燈更亮？ 【分析】燈泡的亮度取決于實(shí)際功率，因此只需找出并比較兩個(gè)燈泡的實(shí)際功率即可判斷其亮度。 【答】（1）兩個(gè)燈泡并聯(lián)在220V電源線上時(shí)電功率定義公式是，U實(shí)數(shù)=U量，所以P實(shí)數(shù)=P量。 由于“ ”燈泡的額定功率較高，因此該燈泡較亮。 （2）當(dāng)兩個(gè)燈泡串聯(lián)在220V電源線上時(shí)，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)，【例7】：燈A、B分別標(biāo)注“4V、2W”和“6V、3W”。 如果兩個(gè)燈并聯(lián)在電路中，哪個(gè)燈更亮？ 如果兩個(gè)燈串聯(lián)，哪個(gè)燈更亮？ 施加的電流不會(huì)熔斷鎢絲。 【分析】燈泡的照度取決于其實(shí)際耗電量。 功耗越高，燈泡越亮。 當(dāng)燈泡上的電流發(fā)生變化時(shí)，就會(huì)引起電功率的變化。 鎢絲的電阻不會(huì)隨著電流的變化而變化。 從燈泡上標(biāo)注的額定電流和額定功率，即可得出鎢絲的電阻值。 當(dāng)兩盞燈并聯(lián)時(shí)，燈泡兩端的電流相等，所以用公式計(jì)算。 當(dāng)兩個(gè)燈串聯(lián)時(shí)，通過鎢絲的電壓相同，因此使用公式。 【答】首先估算兩根鎢絲的內(nèi)阻。 當(dāng)兩個(gè)燈并聯(lián)時(shí)，電流相等，因?yàn)闊?A 更亮。
當(dāng)兩個(gè)燈串聯(lián)時(shí)，電壓相等，因此第二個(gè)燈更亮。 答：當(dāng)兩個(gè)燈并聯(lián)到電路中時(shí)，A燈會(huì)更亮。 當(dāng)兩串燈接入電路時(shí)，第二串燈更亮。 【例8】 有兩個(gè)小燈泡，分別標(biāo)有“6V，1.2W”和“12V，6W”。如果將這兩個(gè)燈泡串聯(lián)，為了使其中一個(gè)燈泡繼續(xù)正常點(diǎn)亮，串聯(lián)電路兩端加的電流為()VB。總電流。因?yàn)閮蔁舸?lián)后總內(nèi)阻R=R1+R2=30+24=54。所以加在串聯(lián)電路兩端的電流為()VB。串聯(lián)電路為 U=IR=0.2A54V=10.8V 【答案】B.【例九】將電爐內(nèi)電阻絲剪成兩段等長(zhǎng)，并聯(lián)到原電源上（假設(shè)電源電流不變），則功率將變?yōu)?() A 原來的 2 倍 B 原來 C 的 4 倍 D 的 1/4 【解析】設(shè)原電爐內(nèi)電阻絲的內(nèi)阻為 R，剪斷后為兩段長(zhǎng)度相等，每段電阻烙鐵在使用前都需要一定的時(shí)間預(yù)熱。 會(huì)導(dǎo)致烙鐵頭氧化，不易粘錫。 因此，有時(shí)會(huì)采用圖2所示的電路。 暫時(shí)不需要釬焊時(shí)，關(guān)閉電動(dòng)鑰匙S，使電烙鐵處于預(yù)熱狀態(tài)； 需要釬焊時(shí)，關(guān)閉電動(dòng)鑰匙S即可快速達(dá)到點(diǎn)焊溫度。
現(xiàn)在預(yù)熱一把“220V、25W的電烙鐵，假設(shè)預(yù)熱狀態(tài)下燈泡L的電阻為800Ω，那么：（l）電烙鐵在預(yù)熱狀態(tài)下消耗的功率是多少？（2）整個(gè)電路消耗的功率是電烙鐵正常工作時(shí)消耗的功率的百分之幾？當(dāng)電烙鐵處于預(yù)熱狀態(tài)時(shí)，相當(dāng)于電烙鐵與燈泡串聯(lián)的內(nèi)阻電路中，此時(shí)電烙鐵消耗的功率就是電烙鐵在預(yù)熱狀態(tài)下消耗的功率。解法根據(jù)題意可知，電源的電流保持不變，當(dāng)電烙鐵處于預(yù)熱狀態(tài)時(shí)，相當(dāng)于預(yù)熱時(shí)的總內(nèi)阻R=R1+R2=1936+800=2736，此時(shí)通過燈泡和電烙鐵的電壓為0.0如圖8A所示，因?yàn)殡娎予F和燈泡形成串聯(lián)電路。 由P=I2R可知，此時(shí)電烙鐵消耗的電功率為P=(0.08)=12.4W。 同樣，此時(shí)整個(gè)電路消耗電烙鐵的功率為P=I2R=(0.08)=17.5W。 由于電烙鐵正常工作時(shí)消耗的功率為P=25W，所以整個(gè)電路消耗的功率與電烙鐵正常工作時(shí)消耗的功率之比為（1）電烙鐵預(yù)熱時(shí)的功率為12.4W； (2)整個(gè)電路的功耗為電烙鐵正常功率的70%。 燈L1為“220V，100W，燈L2為“220V，40W，兩個(gè)燈串聯(lián)在220伏電路中哪個(gè)燈亮？ 如果它們并聯(lián)在 220 伏電路中，哪一個(gè)燈亮？ 兩盞燈串聯(lián)在380伏電路中會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？ 分析標(biāo)志“220V，l00w”表示該燈的額定電流為220伏，額定電流和內(nèi)阻保持不變。
比較燈的亮度問題就是比較燈的實(shí)際功率。 實(shí)際功率高的燈可按中央連接的分壓點(diǎn)亮，并聯(lián)并聯(lián)電路如圖（96）所示。 電加熱器的內(nèi)阻絲R1和定值內(nèi)阻R2均需測(cè)試。 水的初始溫度和水質(zhì)需要 4 分鐘才能沸騰。 R1和R2的阻值是多少？ （不計(jì)算熱損失，供電電流為220伏。）分析這個(gè)問題是一個(gè)熱學(xué)和力學(xué)的綜合問題。 該電路為純內(nèi)阻電路。 當(dāng)S1和S2都閉合時(shí)，定值內(nèi)阻R2部分漏電，電路中只有R1起作用； 當(dāng)S1閉合、S2斷開時(shí)，R2和R1串聯(lián)工作。 電壓通過R1釋放的熱量等于水吸收的熱量。 Q吸收=Q釋放，就用吸熱公式Q吸收=Cm(t-t0)來解決這個(gè)問題：?jiǎn)栴}中有一個(gè)隱含條件，水的最終溫度為100； R1吸熱兩次。 兩次脫水吸收的熱量相等，Q吸收=Cm(t-t0)4.2103焦耳/kg 0.484kg(100-20)=焦耳。
這樣，就可以利用粗細(xì)均勻的內(nèi)電阻絲來加熱煮飯，通電10分鐘就可以燒開一鍋水。 假設(shè)將內(nèi)電阻絲折疊起來使用，電源電流不變，燒開同一鍋水的時(shí)間為：分鐘B. 5分鐘C. 20分鐘D. 30分鐘。 當(dāng)電加熱器的輸入電壓為0.5A時(shí)，1分鐘內(nèi)將形成100J的熱量。 如果通過的電壓為1A，通電1分鐘會(huì)產(chǎn)生多少熱量？ 分析電加熱器產(chǎn)生的熱量可以由Q=I2Rt得到，因?yàn)槭峭粋€(gè)電加熱器，可以認(rèn)為內(nèi)阻R是恒定的，電壓變化后的吸熱量更方便用比率法求解。 答 通電1分鐘產(chǎn)生的熱量為400J。 洗衣機(jī)的電機(jī)功率為120w，工作電壓為220V。 求：（1）通電10分鐘消耗多少電量？ (2)你能算出10分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量嗎？ 分析要估算電機(jī)消耗的電能，可以估算電壓所做的功，電壓做多少功就消耗了多少電能。 由于電機(jī)消耗的電能并沒有全部轉(zhuǎn)化為熱量，所以產(chǎn)生的熱量和消耗的電能并不相等。 解(1) W=Pt==7200J。 （2）不會(huì)，因?yàn)楫?dāng)電壓通過電機(jī)時(shí)，只有一小部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，大部分電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。 要計(jì)算電機(jī)在10分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量，還需要知道正常運(yùn)行時(shí)通過電機(jī)的電壓和電機(jī)線圈的內(nèi)阻，然后借助公式Q=I2Rt進(jìn)行估算。
答案（l）功耗為7200J； (2)熱量計(jì)算困難。 電功、電功率和焦耳定理公式的應(yīng)用。 當(dāng)中學(xué)生學(xué)完歐姆定理時(shí)，他們?nèi)匀徽J(rèn)為熱并不是很難。 因?yàn)橹挥幸环N公式或其變體才能解決問題。 但在學(xué)習(xí)電功率、電功率、焦耳定理時(shí)，很容易混淆這三個(gè)非常接近且密切相關(guān)的概念。 有朋友反映，這部分內(nèi)容的大小有十多個(gè)公式，而且經(jīng)常使用錯(cuò)誤的公式。 學(xué)好熱學(xué)、突破熱學(xué)難點(diǎn)的關(guān)鍵就是靈活運(yùn)用這十幾個(gè)口訣。 雖然這十多個(gè)公式彼此聯(lián)系密切，但可以通過下圖來記憶。純內(nèi)阻電路電功率的定義公式