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专题17 电功率
(知识梳理+模考题型训练+历年真题拔高)
知识点01:额定功率、实际功率
1.用电器正常工作时的电压叫额定电压U额,用电器在额定电压下的电功率叫额定功率P额;灯泡的亮度决定于实际功率。
2.实际功率与额定功率的关系:
当U实=U额时,P实= P额,用电器正常工作;
当U实>U额时,P实> P额,用电器容易烧坏;
当U实<U额时,P实< P额,用电器不能正常工作。
3.L1: 220—100,L2: 220—40,将它们并联接入电压为220V的电路中,两盏灯都正常工作,100W的灯比40W的灯亮。
4. L1: 220—100,L2: 220—40,将它们串联接入电压为220V的电路中,两盏灯都不能正常工作,40W的灯比100W的灯亮。
解题常用方法:利用“电阻不变”,即:R
知识点02:电功率的最值问题
1.保证电路各元件安全的最值问题
(1)将滑动变阻器阻值变化和同时带来的电表读数变化情况,通过动态分析逐一列出。
(2)滑动变阻器允许接入电路的阻值的限制条件通常有:
①电表不允许超过量程值;
②通过灯泡的电流不能超过铭牌上标注的额定电流值,注意有时定值电阻也有铭牌值;
③滑动变阻器的电流不允许超过铭牌上标注的最大电流值。
(3)确定标注到等效电路图上的限制条件:
①随滑动变阻器阻值变大而增大的值属于滑动变阻器最大阻值的限制条件;
②随滑动变阻器阻值变小而增大的值属于滑动变阻器最小阻值的限制条件;
③如果同时出现多个限制条件,选择这些条件中数值最小的作为最终的限制条件。
(4)画出两个等效电路图并标清已知条件:
①一个图中把滑动变阻器画成阻值为允许接入的最大值的定值电阻,同时标出已知条件和限制条件;
②另一个图中把滑动变阻器画成阻值为允许接入的最小值的定值电阻,同时标出已知条件和限制条件。
(5)按照常规多状态的电路计算题目求解。
2.多状态电路总功率的最值问题:根据公式P总,当电路的总电阻最大时,总功率最小;当电路的总电阻最小时,总功率最大。
知识点03:伏安法测小灯泡功率
1.实验原理:P=UI
2.实验器材:电压表、电流表、已知额定电压的小灯泡、滑动变阻器、电源、开关、导线。
3. 滑动变阻器的作用:
(1)保护电路:闭合开关前,应调节滑动变阻器的滑片至接入电路阻值最大处;
(2)改变小灯泡两端的电压,实现测量小灯泡不同电压值下的实际功率。
4. 电压表和电流表的选择:
(1) 电压表的量程应≥1.2U额;
(2) 电流表的量程应≥
5. 滑动变阻器规格的选择:
(1)允许通过滑动变阻器的最大电流应大于灯泡的额定电流,因为滑动变阻器和灯泡串联,所以滑动变阻器最大阻值最好和灯泡电阻相差不多,这样调节效果更明显;
(2)有时需要根据题目中具体数据,计算滑动变阻器实际接入电路的最大值,最大阻值应大于等于这一最大值。
6.说明:
(1)在移动滑动变阻器的滑片时要注意,灯泡两端的实际电压不能超过额定电压的1:2 倍,同时超过时间不宜过长,否则容易烧坏灯泡;
(2)处理数据时,要注意小灯泡不同电压值下的实际功率不能求平均值,否则没有意义。
知识点04:特殊方法测小灯泡功率
1.伏阻法测小灯泡的额定功率:
器材:待测小灯泡(U额已知)、电压表、已知阻值的定值电阻R0、开关、滑动变阻器。
实验步骤:
(1)如图连接电路,闭合S、S1,调节滑动变阻器,使电压表的示数为小灯泡的额定电压U额,记入表格;
(2)断开S1,闭合S2,保持滑片位置不变,读出电压表的示数U,记入表格;
(3)利用公式P =计算,记入表格。
2.安阻法测小灯泡的额定功率:
器材:待测小灯泡(U额已知)、电流表、已知阻值的定值电阻R0、开关、滑动变阻器。
实验步骤:
(1)如图连接电路,闭合S、S2,调节滑动变阻器,使电流表的示数为,记入表格;
(2)断开S2,闭合S1,保持滑片位置不变,读出电流表的示数I,记入表格;
(3)利用公式P =计算,记入表格。
知识点05:多档位计算
1.档位识别:加热电阻的功率越大,对应的档温度越高。
2.电热器有多个加热电阻参与,总电压不变,接入电路中的总电阻变化。分为三种:
(1)串联电路中,从电功率的公式P总入手,逐渐使电阻短路,总电阻越小,总功率越大,实现低、中、高档位的变化。
S
R1
1
R2
220V
2
如果R1 和R2 都是加热电阻,根据公式P总,
①开关接1时,R1被短路,总电阻小,总功率大,是高温档;
②开关接2时,R1和R2串联,总电阻大,总功率小,是低温档。
(2)并联电路中,从电功率的公式P总入手,每闭合一条支路,相当于并联接入一个电阻,则总电阻越小,总功率越大,实现低、中、高档位的变化。
R1
R2
S2
S1
220V
三档:R1 和R2 都是加热电阻(R1 < R2),如果R1 和R