高中物理:电功和电功率

2023年12月28日发(作者：房山)

高中物理：电功和电功率【知识点的认识】1．电功（1）电功：电路中电场力移动电荷做的功．（2）公式：W＝qU＝IUt．（3）实质：电能转化成其他形式能的过程．2．电功率（1）定义：单位时间内电流做的功，表示电流做功的快慢．（2）公式：P＝＝IU．3．电热：电流流过导体产生的热量．由焦耳定律来计算，Q＝I2Rt．4．热功率：单位时间内的发热量，表达式为：P═I2R．【命题方向】（1）常考题型考查对电功与电热：功率为10w的发光二极管（LED灯）的亮度与功率为60W的白炽灯相当．根据国家节能战略，2016年前普通白炽灯应被淘汰．假设每户家庭有2只60W的白炽灯，均用10W的LED灯替代．估算出全国一年节省的电能最接近（A．8×108KW•hB．8×1010KW•hC．8×1011KW•hD．8×1013KW•h）分析：全国大约有5.5亿户人家，每天亮灯时间大约4h，已知白炽灯和节能灯的额定功率和各自的工作时间，根据公式W＝Pt可求节能灯少消耗的电能．解：全国一年节省的电能最接近W＝Pt＝2（0.06kW﹣0.01kW）×5.5×108×4h×365＝8.03×1010kW•h．故选B．点评：本题考查的功率的计算，关键是要了解全国有多少家庭及每天亮灯时间．解题过程中要注意单位的换算，同时养成节能的好习惯．（2）第二类常考题型是考查电功率与热功率的理解：额定电压都是110V，额定功率PA＝100W、PB＝40W的电灯两盏，若接在外电压是220V第1页共3页

的电路上，使每盏电灯均能正常发光，且电路中消耗的功率最小的电路是下图所示的（）A．B．C．D．分析：由题可知，灯泡的电压相等，但是灯泡的功率不同，由此可以知道两种灯泡的电阻的大小不同，在由电路的串并联的知识先逐个分析灯泡能否正常的发光，再判断消耗的功率最小的电路．解：A、由于AB两个灯泡的电阻大小不同，所以直接把AB串连接入电路的话，AB的电压不会平分，AB不会同时正常发光，所以A错误；B、由于额定电压都是110V，额定功率PA＝100W、PB＝40W，由此可知RB＞RA，把灯泡A与电阻并联的话，会使并联的部分的电阻更小，所以AB的电压不会平分，AB不会同时正常发光，所以B错误；C、由于额定电压都是110V，额定功率PA＝100W、PB＝40W，由此可知RB＞RA，把灯泡B与电阻并联的话，可以使并联部分的电阻减小，可能使A与并联部分的电阻相同，所以AB能同时正常发光，并且电路消耗的功率与A灯泡的功率相同，所以总功率的大小为200W；D、把AB并联之后与电阻串连接入电路的话，当电阻的阻值与AB并联的总的电阻相等时，AB就可以正常发光，此时电阻消耗的功率为AB灯泡功率的和，所以电路消耗的总的功率的大小为280W；由CD的分析可知，正常发光并且消耗的功率最小的为C，所以C正确．故选C．点评：解答本题是一定要注意题目要同时满足两个条件即灯泡能够正常发光并且消耗的功率还要最小．此类问题的分析思路分两步：先分清哪个电路的灯泡能正常发光，这里可以从电压、电流、电功率三个量中任意挑选一个使其达到其额定值，其余两个也达到额定值；确定了正常发光的电路后，再比较哪一个的实际功率小，可以用计算的方法比较，也可以用定性分析的方法比较．【解题方法点拨】1．电功与电热、电功率与热功率的理解纯电阻电路第2页共3页非纯电阻电路

实例白炽灯、电炉、电饭锅、电热毯、电熨电动机、电解槽、日光灯等斗及转子被卡住的电动机等电功与电热W＝UIt＝UqQ＝I2Rt＝W＝QtW＝UIt＝Uq，Q＝I2RtW＞Q电功率与热功率P电＝UI，P热＝IR＝P电＝P热2P电＝UI，P热＝I2RP电＞P热2．电功和电热的处理方法无论在纯电阻电路还是在非纯电阻电路中，发热功率都是I2r．处理非纯电阻电路的计算问题时，要善于从能量转化的角度出发，紧紧围绕能量守恒定律，利用“电功＝电热+其他能量”寻找等量关系求解．第3页共3页