实际功率和额定功率

来源 :初中生世界(初三物理) | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaobangzi
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  一、理解实际功率和额定功率的概念
  人们在选择用电器时需要知道用电器在正常工作时的电压即额定电压,用电器在额定电压下的功率即额定功率.额定电压和额定功率一般都标在用电器的铭牌上.一个用电器生产出来后,它的额定电压、额定功率就确定了.例如一只标有“220V100W”字样的灯泡,它的额定电压就是“220V”,额定功率就是“100W”. 我们根据铭牌上标识的额定电压和额定功率可以用公式R=,计算出用电器的电阻.
  实际功率是指用电器在实际电压下工作时的功率.由于一个用电器两端的电压有可能会改变, 例如在实际使用过程中,灯泡的实际电压并不确定,所以实际功率也不确定.当用电器的实际电压U实>U额时,实际功率P实>P额,这时用电器超负荷工作,使用寿命缩短,甚至被烧坏.当用电器的实际电压U实<U额时,实际功率P实<P额,这时用电器不能正常工作,如灯泡发光变暗、电动机转速偏低,甚至不易起动等.
  二、应用举例
  例1一只标有“220V100W”的灯泡,现在我们把这只“220V100W”的灯泡接在不同的电压下,调节灯泡两端的电压分别为200V、220V和240V,试计算灯泡在三种电压下工作的实际功率.
  解析R=U额2/P额=(220V)2/100W=484Ω,
  P==≈82.6W,
  P===100W,
  P==≈119.0W.
  可见,如果实际电压低于或高于用电器的额定电压,则用电器的实际功率都不等于额定功率,不能正常工作.特别注意的是如果实际电压高于额定电压,实际功率会超过额定功率,不仅容易损坏用电器,甚至造成更大的危害,所以实际电压应避免超过额定电压.
  例2下面几只灯泡,都在其额定电压下工作,其中亮度最大的是().
  A.220V25WB.110V40W
  C.36V60WD.24V100W
  解析在实际工作中,灯泡的亮度由它的实际功率确定,与它的额定电压、额定功率等因素无关.灯泡的实际功率越大,灯的亮度也就越大.本题中的四只灯泡都在各自的额定电压下工作,他们的实际功率都与对应的额定功率分别相等,额定功率大的亮度大,所以“24V100W”的灯的亮度最大.
  答案应选D.
  例3甲、乙两灯分别标有“220V40W”和“220V100W”的字样,在以下几种情况中会出现什么现象?
  (1)将它们并联在220V的电源上;
  (2)将它们串联在220V的电源上;
  (3)将它们串联在440V的电源上.
  解析(1)两灯的额定电压都是220V,并联在220V电源上时,两灯的实际电压都等于额定电压,实际功率等于额定功率,额定功率大的灯泡大,则乙灯较亮.
  (2)两灯串联在220V的电源上,他们的实际电压和实际功率均小于额定电压和额定功率,实际电压和实际功率均与他们的电阻大小有关.题目中已知两灯的额定电压和额定功率,根据公式P额=U额2/R可以先求出两灯的电阻大小.两灯是串联的,则通过两灯的电流是相等的,根据公式P=I2R可知电阻大的灯泡实际功率大,电灯的亮度又决定于电灯实际功率的大小,因此电阻大的甲灯更亮.
  ∵P额=U额2/R,∴R=U额2/P额,
  ∴R甲=1210Ω,R乙=484Ω,
  ∴甲灯较亮.
  (3)∵R甲=1210Ω,R乙=484Ω.由于R甲≠
  R乙,则两灯并不是平分电源电压,
  ∵甲乙两灯串联,R甲=1210Ω,R乙=484Ω,
  ∴U甲/U乙=R甲/R乙=1210Ω/484Ω=5/2.
  而U甲+U乙=440V,
  ∴U甲=314V,U乙=126V.
  ∴甲灯实际电压远超出额定电压,甲灯会烧坏,甲灯烧坏后电路出现断路,两灯均不亮.
  错解可能有的同学认为两灯额定电压相加等于电源电压,所以甲灯和乙灯的实际电压都是220V,两灯都正常发光,乙灯较亮,这种说法是错误的.
  例4一只用电器有“6V3W”的字样,用电流表测得通过它的电流是300mA,则该用电器实际功率是().
  A.3WB.1.08WC.1.8WD.64.8W
  解析当用电器正常工作时,I额=P额/U额=3W/6V=0.5A,题中已知实际电流I=0.3A,故该用电器不能正常工作.计算出用电器的电阻R=
  U额2/P额=(6V)2/3W=12Ω,∴W=I2Rt=(0.3A)2×12Ω=1.08W
  答案B.
  例5如图所示灯泡上标有“6V3W”的字样,电源电压为9V,变阻器的最大电阻为12Ω,问:(1)当变阻器连入电路的电阻多大时,小灯泡正常发光?(2)当滑片滑到最右端时,灯泡的实际功率是多少?
  解析(1)∵小灯泡正常发光,灯泡的电压是6V,功率是3W,由P额=U额2/R得RL=U额2/P额=(6V)2/3W=12Ω. 此时电路中的电流I=I额= P额/U额=3W/6V=0.5A,
  ∴R滑=R总-RL=9V/0.5A-12Ω
  =18Ω-12Ω=6Ω.
  (2)当滑片滑到最右端时,电路中总电阻
  R总=RL+R滑最大=12Ω+12Ω=24Ω.
  此时电路中的电流I实=U总/R总=9V/24Ω=
  0.375A,
  PL实=(I实)2RL=(3/8 A)2×12Ω=1.69W.
  三、小结
  电功率计算涉及的物理量比较多,题目的难度比较大.解题时要认真审题,理清解题思路,挖掘题目中的隐含条件,加深对额定电压、额定功率、实际电压、实际功率的认识和理解,提高运用知识的能力,弄清串、并联电路中电功率的特点,加深对计算过程中各物理量一一对应的重要性的认识.解题思路如下:
  1.一般情况下或不作说明时,可以不考虑温度对用电器电阻大小的影响.可以认为用电器的电阻是不变的.
  2.根据题目所给额定电压或额定电流,可以利用R=U额2/P额来求出用电器电阻.结合欧姆定律求出用电器的实际电流或实际电压.
  3.根据P实=U实I实、P实=U实2/RL、P实=
  I实2RL,求出用电器实际的功率.
  从以上几道例题可以看出,用电器的实际电压与实际功率是随电路的变化而变化的,额定电压与额定功率是不变的.当它们作为已知条件给出时,可以根据公式P额=U额2/R先求出用电器电阻的阻值大小.不论用电器接入什么电路,电路特点虽然不同,它们的阻值是一定的.在串联电路中实际功率与电阻成正比,在并联电路中,实际功率与电阻成反比,从而得到实际功率的大小关系,得出结论.
其他文献
1 天平、温度计、刻度尺、电压表是我们实验中常用的基本测量仪器,下面四幅图表示的是一些同学对这四种仪器的操作和使用情况,其中不正确的是( )。
期刊
1 下列数据是一位初中学生毕业时体检和体育中考时测到的,其中记录错误的是( )。
期刊
乔登江,核技术应用专家,1928年3月生于南京,1952年毕业于金陵大学,曾任西北核技术研究所研究员,现任21基地研究院兼职研究员、华东师范大学教授、博士生导师,1997年当选为中国工程院院士,40多年来一直从事核技术应用工作,获得了地下、大气层、中高空、高空核爆炸所生成的瞬态和持久的核环境系统结果,并反映在《核爆炸物理学概论》等专著中,为我国核防护提供了理论基础,成为我国核爆炸理论、应用和抗辐射
期刊
磁场对放在其中的电流会产生力的作用,这种力称为安培力,这一作用力的方向与磁场方向垂直,与电流方向垂直,并与电流方向和磁场方向有关,这样的关系可以用左手定则来确定,这种现象的重要应用之一是制成了直流电动机,其间能量是由电能转化成了机械能。
期刊
1 小明即将初中毕业,下列对他的一些描述基本正确的是( )。
期刊
世界十大不可思议景观
期刊
近年来,有关“社会热点”的试题经常在中考试卷中出现,这类试题一般具有“高起点、低落点”的特点,有利于考查考生的综合素质,我们对2008年中考物理的热点作了预测,供考生复习时参考。
期刊
一、作好考前准备    有一句话说的好,机会总是送给有准备的人,中考也是如此,你要想考出优异的成绩,必须作好充分的考前准备。
期刊
电阻是导体本身的一种特性,它不随电压的变化而变化,也不随电流的变化而变化.课本中安排了伏安法测电阻的两个活动,所谓伏安法测电阻是指用电压表测待测电阻两端的电压,用电流表测电阻中的电流,用欧姆定律的变形式R=U/I计算电阻大小的方法.    一、 定值电阻的测量    实验原理R=U/I  实验器材直流电源、电流表、电压表、开关、待测电阻、滑动变阻器、导线  设计电路图    实验步骤  1.按照电
期刊
一、选择题(本题共12小题.每小题2分,共24分)  1.对物理量的估测,是一种良好的学习习惯,也是学好物理的基本功之一.下面是小宇同学对自己身体相关物理量的估测,明显不合理的是().  A.体重大约有500N  B.手指甲的宽度约为1.0mm  C.体温大约为37℃  D.身体的平均密度大约是1.0×103kg/m3  2.如图所示,在演示声音是由物体振动产生的实验中,将正在发声的音叉紧靠悬线下
期刊