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电功率释疑解难在求解电功率题时,若我们善于把“恒量”(不变的物理量或相等的物理量)设为参数,再利用它牵线搭桥列出等式或构建方程求解,可使解题思路清晰,运算过程简单,达到事半功倍的效果以下结合实例分类解析
一、让不变量——电源电压搭桥例1(xx贵阳)如图1所示,电源电压保持不变,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联滑动变阻器的滑片P置于最右端时,闭合开关S,电流表示数为
0.2A,R2消耗的电功率为
0.8W;移动滑片将其置于某位置时,电流表示数为
0.3A,R2消耗的电功率为
0.9W则滑动变阻器的最大阻值R2=Ω,定值电阻R1=Ω解析滑动变阻器的最大阻值R2===20Ω设电源电压为U,由串联电路中U=U1+U2和U=P/I得,当电流表示数为I1=
0.2A,R2消耗的电功率为
0.8W时,U=U1+U2=I1R1+P1/I1,即U=
0.2A×R1+
0.8W/
0.2A
①当电流表示数为I2=
0.3A,R2消耗的电功率为
0.9W时,U=U/1+U2/=I2R1+P/2/I2,即U=
0.3A×R1+
0.9W/
0.3A
②联立
①、
②并解之得R1=10Ω答案2010
二、让相等量——串联电路中电流搭桥例2(xx兰州)如图2所示的电路,电阻R2的阻值为12Ω,且RL︰R2=2︰1闭合开关,电压表示数为12V,调节滑动变阻器滑片至变阻器中点位置时,灯泡正常发光,变阻器R1消耗电功率为1W,求
(1)灯泡L的额定功率是多少?
(2)滑动变阻器的最大阻值是多少?解析
(1)开关闭合后,电压表示数即为电源电压,U=12V因为====,所以RL=24Ω设灯泡L的额定电压为U额,则由串联电路中电流处处相等、欧姆定律和I=P/U得I====即=解之得U额=4VI=1/6A所以P额===
0.67W2由P1=I2R1得R1===72Ω答案
(1)灯泡L的额定功率是
0.67W;2滑动变阻器的最大阻值是72Ω
三、让相等量——并联电路中电压搭桥例3(xx遵义)如图3所示,电源电压恒定不变,当开关S接a时,电流表A1与A2的示数之比为35;当开关S接b时,电流表A1与A2的示数之比为23,则R2与R3的电阻之比为A.9:10B.4:3C.5:2D.3:4解析当开关S接a时,R1与R2并联,电流表A1测通过R1的电流,电流表A2测干路电流由题意得==,所以=而并联电路中U=U1=U2故有==
①当开关S接b时,R1与R3并联,电流表A1测通过R1的电流,电流表A2测干路电流,由题意又得==,所以=同理有==
②由
①÷
②得R2:R3=3:4答案D
四、让不变量——定值电阻搭桥例4(xx重庆)将标有“6V6W”的灯L1和“6V3W”的灯L2串联接入电路中,如图4所示,不考虑灯丝电阻随温度的变化,若闭合开关S后,灯L1的实际功率为
1.5W则灯L2的实际功率和电源电压分别为()A.3W12VB.6W9VC.
1.5W12VD.3W9V解析思路一灯L
1、L1的电阻分别为R1==6R2==12额定电流分别为I1额=P1额/U1额=1AI2额=P2额/U2额=
0.5A由于不考虑灯丝电阻随温度的变化,素仪灯炮可看作是定植电阻对于灯L1因为R1==,所以=而代入数据得=解之得I1实=
0.5A故电源电压为U=IR1+R2=
0.5A6+12=9V灯L2的实际功率为P2=I22R2=
0.5A2×12=3W说明还可这样求灯L2的实际功率在串联电路中,因为I2==,所以=代入数据得=故P2=3W思路二对于灯L1因为R1==,所以=而代入数据得=解之得U1实=3V根据串联分压规律可知,=即=∴U2实=6V故电源电压为U=U1实+U2实=3V+6V=9V灯L2的实际功率为P2===3W答案D
五、综合运用不同恒量搭桥例5(xx桂林)如图5所示,电源电压不变将定值电阻R1和R2串联后接在电源上,R1消耗的功率为3W,R2消耗的功率为6W,则R1= R2;若将它们并联后仍接在该电源上,则电路消耗的总功率为 W解析设串联电路中电流为I,则由P=I2R和串联电路中电流处处相等得I2==故有===即R1=
0.5R2又设电源电压U,则P串总=P1+P2=3W+6W=9W==∴=
13.5W将R
1、R2并联后仍接在该电源上,则电路消耗的总功率为P并总=+==3×
13.5W=
40.5W答案
0.
540.5S图1PR11AR2图2LR1R2V图3A1R1R2A2R3Sab图4SL1L2R1R2UR2R1U图5。