电功率计算典型例题(基础)

电功率计算典型例题PZ22—4PZ22—10”的灯泡，假设〔〕220V的电源上，问哪盏灯亮些？〔2〕220V的电源上，哪盏灯亮些？标有“6V3W”的小灯泡能不能直接接到9伏的电源上？假设要使小灯泡接上后正常发光，应怎么办？现有两个小灯泡，上面分别标有“6V，1.2W”和“12V，6W”字样，假设把这两个灯泡串联起来〔设灯泡灯丝电阻保持不变加在串联电路两端的电压是〔．A．9.4V B．10.8V C．18V D．27V1kΩ10加在电阻器两端的最大电压各是多少？6.在如下图电路中，将一盏标有“3V，0.6W”字样的小灯泡和变阻器R16.在如下图电路中，将一盏标有“3V，0.6W”字样的小灯泡和变阻器R1串联后接到两极电压恒定的电源上，假设变阻器接入的电阻是30LPcL0.15WL0.15WRab为多大？2

10R1

R电源电2压保持9VSS都断开时，小灯泡能正常发光，求〔1〕灯泡的电阻和1 2额定电压是多少？〔2〕当S、S1 2

24.3W，求R的阻3值．R1

254R2

1004们来串联在某一电源上，要使它们都不至于烧坏，这个电源的电压应是多少伏？把一盏标有“36V 12W”的灯泡接在电压为24V的电路中，它消耗的实际功率是多大？〔设灯泡的电阻不变〕SSbSSbA、A2.0A1212和0.5〔〕电源的电压和滑动变阻器的最大阻值〔〕把S1SaPA的21示数和电灯的实际功率多大？〔设灯丝的电阻保持不变〕11现有“110，100110，40110，25”的灯泡各一个，把它们接在220V的电源上，要使三盏灯都正常发光，假设有各种电阻可供选用，试分析最正确组合方案是什么？典型例题一只标有“PZ22—4”和一只标有“PZ22—100〔〕220V的电源上，问哪盏灯亮些？〔2〕220V的电源上，哪盏灯亮些？选题目的：此题用于考察电功率的计算．解析：知道灯泡的亮暗程度取决于实际功率的大小，计算灯泡的实际功率．此题的易错点是认为灯泡串联时的实际功率也等于它的额定功率．〔l〕220V的电源线上时，有U实

U P额

P ．额由于“PZ220—100”的灯泡的额定功率大，所以此灯泡较亮．〔2〕220V的电源线上时，依据串联电路的特点，电阻大的实际PZ22—4PZ22—10PZ22—4”较亮典型例题现有两个小灯泡，上面分别标有“6V，1.2W”和“12V，6W”字样，假设把这两个灯泡串联起来〔设灯泡灯丝电阻保持不变在串联电路两端的电压是〔．A．9.4V B．10.8V选题目的：C．18VD．27V此题用于考察的学问点是串联电路中电功率的计算．解析：首先求出每盏灯正常发光时的电流，并以其中较小的电流作为两灯串联后的电流，这样才能保证其中一个灯泡持续正常发光，另一个灯泡消耗的功率低于它的额定功率工作，灯泡不至于烧坏．然后求出电路两端的总电压．此题易错点是简洁地把两个灯泡的额定电压相加，错选成CB．典型例题1k10在电阻器两端的最大电压各是多少？选题目的：PI2RPU2/R．解析：PR10W1000PUIPR10W1000解法一由PUII2R，允许通过的最大电流I允许加的最大电压UIR0.1A1000Ω100V

0.1A解法二由PUIU2/R可知，允许加在用电器两端的最大电压PR10W1000ΩU PR10W1000ΩIU/R100V/1000Ω0.1A典型例题将一个标有“6V8W”的灯泡，接在3V的电源上，假设灯丝电阻不变，这个灯泡的实际功率是多大？选题目的：此题用于考察实际功率的计算．解析：U :U实 额

所以P /P实 额

1/2 P实

1/2P额

8W/24W正确的解法为：RR实

U 2/R,P实

U 2/R，所以，P /P额 实

U 2/U 2实 额P实

U 2P实

/U 额

(3V)28W/(6V)2

2W．典型例题3V，0.6W”字样的小灯泡和变阻器R串联后接130L压是多少伏？假设滑片P在中点c时，灯L的功率是0.15W，则变阻器最大阻值R 为多ab大？选题目的：此题用于考察串联电路的综合计算．解析：一要明确灯正常发光，即灯到达额定电压，也到达额定功率；二是利用串联电路特点及欧姆定律求解．RL

U2/PL

I U /R 3V/150.2A 由于串联I I ，L L L 总 LR R总 L

R153045UIR0.2A45Ω9VPcIL

0.1ARPLL0.15W15ΩPRL LRPLL0.15W15ΩPRL L0.15W15ΩL

1.5V由于串联，所以Uac

I Rac

U U9V1.5V7.5V总 LRacUac/Iac7.5V/0.1A75Rab2Rac150典型例题如下图，小灯泡的额定功率为2WR2

10R1

R电源电压2保持9VSS都断开时，小灯泡能正常发光，求〔1〕灯泡的电阻和额1 21 2

24.3WR3

的阻值．选题目的：此题用于考察实际功率的计算．解析：SS1 2

R1

R2

R1

两端的电压为U，则1PIU1 1 1

(UU1

)/R2

(9U)U1 1

/102解得U 41R1

UR1

/(UU1

)410/(9V4V)8SS1 2

R3

R并联．U2

U U9V3RP2

U2/R2

(9V)2/10Ω8.1WRP3

PP2

24.3W8.1W16.2WR3

U2/P3

典型例题R1

的规格是“25，4R2

的规格是“100，4W们来串联在某一电源上，要使它们都不至于烧坏，这个电源的电压应是多少伏？选题目的：此题用于考察关于实际功率等问题的计算力量．解析：4W4W25Ω错解一：依据

PU2R

，电阻

R的两端电压为U PR1 11 PR1 1

10V电阻R2

两端电压为U PPR2 2

20V 所以4W100ΩUUU 10V20V4W100Ω1 2这种解法出错的缘由是简洁地把单独使用时各自所能承受的两端电压之和，当作它们串联时所能承受的两端电压．而没有考虑到在串联电路中，电压的安排是与电阻成正R2是错误的．

R1

42倍，明显这PI2RRP2RP2R24W100Ω

的电流为P1R14W25ΩI P1R14W25Ω1 2

0.2AI II总 1 2

0.4A0.2A0.6AR RR总 1

25100125所以U总

I R总总

0.6A12575此解的根本错误在于把本应是串联电路的问题，混淆成并联电路的问题，另外，在串联电路中不会存在两个不同的电流值，更不存在电流之和的问题．PI2RR1的电流为P1R14W25ΩP2R2I P1R14W25ΩP2R21 2

0.2A4W100ΩR R4W100Ω总 1

25100125所以U 总

I I1 2R2

0.3A12537.5V此解出错的缘由在于取它们单独正常工和时的电流之和的平均值，在串联电路中，能否确保两只电用都不烧坏，是没有依据的．假设串联电路中的电流是0.3A，这就超过R0.2AR仍可能被烧坏．2 2正确解法：依据两只电阻的规格，分别计算出各自正常工作对的电流；然后选出其中较小的电流作为串联电路中的电流，再利用欧姆定律的变形公式U总便可求出电源的电压PI2RRR的电流为4W100Ω4W100Ω

I (R小

R)，2PR114W25ΩPR22I PR114W25ΩPR221 2

0.2AR RR总 1 2

25100125U IR总 2 总

0.2A125Ω25V典型例题把一盏标有“36V 12W”的灯泡接在电压为24V的电路中，它消耗的实际功率是多大？〔设灯泡的电阻不变〕选题目的：此题用于考察实际功率的计算．解析：灯泡不在额定电压下工作时，灯泡中的电流也不会等于额定电流．U2依据“36V，12W”可知，灯泡的电阻为R P额

(36V)2108Ω12W24VP

U2 实实实典型例题

R 108ΩL上标有“12V，6W”字样，假设把滑片移到变阻器的正中间时，闭合开关1，再使S2接触，此时电流表AA2的示数分别为2.0A和0.5〔〕电源的电压和滑动变阻器的最大阻值〔〕把S断开，使S接触a时，调整滑片P使电灯最1 21A的示数和电灯的实际功率多大？〔设灯丝的电阻保持不变〕1选题目的：此题用于考察实际功率方面的计算力量．解析：SS接触b”可以看出此时是电灯和变阻器并1 21 AA1 S、Sb1 2由电灯的规格“12V，6W”可得：PI 额 U额U

6W0.5A12V12VR 额1 I额

0.5A

24Ω

(12V)2也可以直接表示为R L

额 24ΩP 6W额因通过电灯的电流值到达额定电流值，所以电源电压即为额定电压，即：U12V又I 2A,I 0.5A I I I 2A0.5A1.5A总 额 滑 总 额R由欧姆定律得UI

R 2U 212V16滑 2 滑

I 1.5A滑SSaP使电灯最暗，此时可以看出电1 2灯和滑动变阻器串联，且变阻器接入电路中的阻值为最大值．再将在〔l〕中所求出的电源电压和串联电路中的总电阻代入欧姆定律的计算式中，可以求出串联电路中的电流值．然后再求出电灯的实际功率．SS接触a时，电灯和滑动变阻器串联，变阻器接入电路的阻值为1 2R 16，此时的等效电路图如下图．滑R R R总 L

241640U12VIUR总

12V40Ω

0.3A〔A1

的示数〕P 实 L典型例题1101001104011025220V的电源上，要使三盏灯都正常发光，假设有各种电阻可供选用，试分析最正确组合方案是什么？选题目的：此题用于考察关于实际功率方面的计算力量．解析：三灯正常发光时，通过它们的电流分别为：P 100W P 40W P 25WI 1 0.91A I 2 0.37A I 3 0.23A1 U 110V1

2 U 110V2

3 U 110V3由于三灯的额定电压都是110V用另外的适宜电阻与之串联后接入电路中，利用串联分压的道理使灯恰好获得其额定电压而正常发光．一种可承受的状况是：将三灯并联后，再与一个适宜的电阻串联，再接入电路，此时电源输出的电流为三灯电流之和，即I II I A 1 2 3另一种可以承受的状况是：使其中的两灯并联作为一局部，再将第三灯作为其次局部，比较这两倍分的电阻，再取一适宜的电阻与其中电阻较大的局部并联，使所取适宜电阻能使最终一、二局部的电阻相等，这样两局部串联后接入电路，此时电源的输出电流为I II 1.28AB 1 2明显，上述的其次方案优于第一方案，而其次种方案还可以选择灯的不同组合来减I、I、I1 2 3

比较，可得能使电源输出电流最小的方案是以第一灯作为第一局部，以其次，三灯和一适宜电阻三者并联作为其次局部，这时电源的输出电流为I I0.91AC 1电流的输出电流不行能小于一盏灯的电流也就不能比上述的I 再不了，可见，上述C最终一个方案是最正确方案．由以上的分析，可设计出最正确方案的电路图如下图，其中的L、L、L

分别代表1 2 3“110，100110，40110，25”的电灯，R其阻值可计算如下：L、L、L1 2

都正常发光，则它们各自均通过自己的额定电流，则由图中可见通过R中的电流应为I I(I I)0.91A(0.37A0.23A)0.31AR 1 2 3R两端的电压应为U

＝110VRURIRR

110V0.31A

355ΩRPR

I2R(0.31A)2355Ω35W．RR355Ω35W．典型例题有一盏“220V25W”1【解】 用电器正常工作，功率为25瓦，W=Pt=2560=1500把一盏标有“6V、3W”的小灯泡，接在某一电路中，用安培表测得通过灯丝的电流强450【解】题目中给出的小灯泡的电流是实际电流，要求解的电功率是实际功率，两种状况12=2=(0.45A2×12Ω=2.43W.一只一般家用白炽电灯正常发光时，通过它的电流强度约为[]A．2×102安培.B．2×10C．2×10-1安培.D．2×10-2安培.【解】一只一般家用白炽电灯正常发光时，可以以“220V60W”的为例来估算.I=P/U=60W/220V=0.27AC典型例题1、假设将灯L1(PZ220-25)和灯L2(PZ220-60)并联接在220V的电压上，哪盏灯泡亮？220V分析：要推断两灯的亮与暗，只要比较二灯的实际功率大小就可以.解：并联时，每盏灯的实际电压均为220伏，则其实际功率就等于灯的额定功率，因此可直接推断出灯L1比灯L1串联时，因每盏灯两端的电压均小于220伏，所以两灯均不能正常发光，依据例1的结果知道，灯L1的电阻R1大于灯L2的电阻R2，又由于两盏灯串联，所以通过它们的电流一样大.因此可依据P=UI=I2R推断出P1＞P2，L1这盏灯亮些.例题小结：在并联电路中，电阻大的用电器消耗电功率小；在串联电路中，电阻大的用电器消耗的电功率大.2“6V3W“的小灯泡能不能直接接到9伏的电源上？假设要使小灯泡接上后正常发光，应怎么办？分析：学生依据已有的学问不难推断，由于9伏已大于灯泡的额定电压6伏，假设直接接上去，因实际功率比额定功率大得多，灯泡会烧坏，所以不能直接接入.假设要接，应和灯泡串联一个电阻R再接入，让电阻R3解：不能直接接入.应和一个阻值是R的电阻串联后再接入.I=I额=P额/U额=3/6伏=0.5∴R=