内容正文:
易错点16 电功率实际应用类问题
目 录
01 知识点梳理
02 易错陷阱(3大陷阱)
03 举一反三
【易错点提醒一】明确额定值与实际值的对应关系
【易错点提醒二】明确额定值对电学量对应极值范围的影响
【易错点提醒三】明确用电器高低温工作档位对应的电阻关系
04 易错题通关(真题+模拟)
1.电功
(1)定义:电能转化为其他形式的能的过程,也可以说成是电流做功的过程;
(2)大小:通过用电器的电流做功的多少等于用电器消耗电能的多少;
(3)计算公式:W=UIt;其中U为导体两端电压,I为通过导体的电流,t为通电时间;
计算电功还可以用公式:W=I2Rt, W=U2t/R(纯电阻电路);
(4)纯电阻电路:电路中的用电器只有电阻,或电路中的用电器消耗电能全部转化为内能;
2.电功率
(1)物理意义:表示电流做功快慢的物理量,用符号P表示;
(2)定义式:P=W/t; 推导公式:P=UI;以及P=I2R;P=U2/R(适用于纯电阻电路)
(3)单位及换算:国际单位:瓦特(W);常用单位:千瓦(kW)和毫瓦(mW);
换算关系:1 kW=1000W,1 mW=1×103W;
3.额定电压、额定功率
(1)额定电压:用电器正常工作时的电压;
(2)额定功率:用电器在额定电压下工作时的电功率;
(3)实际电压:用电器实际工作时的电压;
(4)实际功率:用电器在实际电压下工作时的电功率;
(5)一个用电器只有一个额定功率,而实际功率是变化的。
易错陷阱1:用电器额定值与实际值结合的运算问题
【分析】
用电器的额定值表示用电器正常工作时的电学参数,实际值则为用电器实际工作过程中对应的电学参数,额定值是固定不变的理论参数,实际值是可变的实际数据,考生容易出现额定值与实际值概念关系混淆的问题。
【解题技巧】
1.明确用电器铭牌标定的额定电压与额定功率;
2.通过额定电压与额定功率确定用电器正常工作中对应的电阻;
3.结合实际电压与用电器的电阻确定相应的电能与电功率实际应用类问题。
易错陷阱2:电路变化中额定值对电路极值限制的相关问题
【分析】
工作电路中,除电表量程对电路中的电流与电压存在限制和影响外,用电器的额定电压与标定电流也会对工作电路产生影响,考生容易忽略用电器额定值对对电路的限制,产生极值选取错误,从而导致有关电学问题的判定错误。
【解题技巧】
1.明确电流表与电压表对应的连接情况;
2.确定电流表与电压表对应的测量值域;
3. 结合用电器的连接情况,对比用电器额定值与电表量程上限的对应关系,运用相应电学关系确定电路的极值问题。
易错陷阱3:工作电路中的高低温档的辨识问题
【分析】
用电器实际工作中的电功率档位选择,需明确家庭电路实际电压保持恒定的条件,不同工作情况中连入工作电路的有效电阻不同,进而产生不同的实际功率,考生在区分电阻选择和连接方式的过程中容易出现混淆,进而出现分析求解错误的问题。
【解题技巧】
1.判断电阻的有效连接方式,确定电阻的大小关系R并<R小<R大<R串;
2.结合电功率计算公式P=U2/R分析工作档位的实际问题;
3.结合题型中的实际模型确定高低温工作情况。
【易错点提醒一】明确额定值与实际值的对应关系
【例1】现有两个灯泡L1、L2,L1标有“6 V 3 W”字样,L2没有标记,实验测得L2的电阻为6 Ω,将L1、L2串联接在某一电路中,两个灯泡均能正常发光(忽略温度对灯丝电阻的影响),下列说法错误的是 ( )
A. 灯L2的额定功率为3 W
B. 该电路两端的总电压为9 V
C. 1 min内灯L1消耗的电能为180 J
D. 1 min内灯L2消耗的电能为90 J
易错分析:对用电器铭牌标有的额定值与实际值的相关计算辨别不清。
【答案】A
【知识点】额定电压使用电器正常工作时的电压,额定功率使用电器正常工作时的功率
【解析】因为两个灯泡均能正常发光,所以电路中的电流为I==0.5 A,L1的电阻R1== 12 Ω;L2的额定电压:U2=IR2=0.5 A×6 Ω=3 V,L2的额定功率:P2=U2I=3 V×0.5 A=1.5 W;串联电路两端的总电压为U=U1+U2=6 V+3 V=9 V;1 min内灯L1消耗的电能W1=P1t=3 W×60 s=180 J;1 min内灯L2消耗的电能W2=P2t=1.5 W×60 s=90 J;故选A。
【变式1-1】如图所示,将一节干电池和三只均标有“1.5V、0.5W”的小灯泡接入电路,当开关S1闭合、S2断开时,三只灯泡均能发光.若将开关S1、S2均闭合,则 ( )
A.只有灯泡L1熄灭
B.三只灯泡均熄灭
C.灯泡L2、L3熄灭,L1更明亮
D.灯泡L3熄灭,L1、L2均更明亮
【变式1-2】关于用电器的额定功率和实际功率,下列说法中