电功和电功率

电功和电功率

 【解析】
     由图可知是用电流表和电压表测定小灯泡额定功率电路。解答：
     （1）根据电流表、电压表的使用规则可以判断：a与电灯并联，是电压表；b与电灯串联是电流表。
     （2）为了避免接线失误，损坏电器，串联前开关应断开。滑到变阻器在电路中起分压作用，分去一部分电压，以保证小灯泡的安全使用，并得到需要的电压，测量前串入电路的电阻应是变阻器的最大值，所以滑片p应在b点。
（3）电源选用两节干电池，则电源电压为3v，且小灯泡的额定电压为2.5v，所以电压表a表的量程应选“0∽3v”挡，小灯泡的电阻约为10ω，它在正常工作时的电流约为i=u/r=0.25a＜0.6a，所以电流表b的量程应选“0∽0.6a”挡。
（4）当小灯泡两端电压为1.8v时，因没有达到其额定电压2.5v，所以其实际功率小
于额定功率，为使小灯泡消耗的功率等于其额定功率，应提高小灯泡两端的电压，使其达到2.5v，所以减小滑动变阻器入电路的电阻，以减小滑动变阻器两端电压，故滑片p应向a端移动，
     （5）测定小灯泡的额定功率，依据是功率的公式，p=ui，需要测量的是小灯泡两端的电压v和提高它的电流i。
五、熟记电学中基本量的规律和特点，进行电功、电功率和电热的计算

物理量
（符号） 公  式 单位
（符号） 测量仪器 串联电路特点 并联电路特点
电功（w） w = uit 焦耳
（j） 电能表 w = w1 + w2
w1: w2 = r1: r2 w = w1 + w2
w1: w2 = : r2 : r1
电功率（p）
 p = w /t
p ＝ui 瓦特
（w） 电流表
电压表滑动变阻器（伏安法） p ＝p1+p2
p1: p2 = r1: r2 p ＝p1+p2
p1: p2 = r2 : r1
电热
（q） q =i2rt 焦耳
（j）  q = q1+q2 q = q1+q2
q1: q2 = r1: r2
【例题3】同为“36v  40w”的电灯、电扇、电烙铁都正常工作5min，它们产生热量是：
a.一样多  b.电灯最多  c.电扇最多  d.电烙铁最多
【解析】三个用电器消耗的功率、通电时间相同，由w=pt可知它们消耗的电能一样多，但从能量转化的角度考虑，电灯将电能转化为大量热能及少量光能，电扇将电能转化为大量机械能和少量热能，而电烙铁将电能全部转化为热能,所以产生热量最多的用电器是电烙铁。正确答案应为d。
【例题4】如图4所示，灯泡l标有“220v  36w”字样，r＝6ω，通电10s且正常发光，根据这些已知条件，可以求出哪些物理量，请一一计算出来。
【解析】本题看起来虽然简单，但实际上是一道开放性试题，它可以几乎计算出所有电学中的基本物理量，能够涉及到所有的电学概念和定律。
题中隐含的条件：额定电压下，灯泡的额定功率，切灯泡正常发光。可求出的物理量有：
（1）灯泡两端的实际电压：u实＝u额＝12v
（2）灯泡的额定功率p实＝p额＝36w
（3）通过灯泡的电流i实＝i额＝p/u=3a
（4）灯泡的电阻rl=u2/p=4ω
通电10s钟
（5）通过灯泡的电荷量q＝it＝30c
（6）灯泡消耗的电能wl＝pt＝360j
（7）灯泡、电阻两端的电压u总＝ur＝ul＝12v