20xx粵教版高中物理選修3-125電功率(編輯修改稿)
2024-12-23 18:12 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 判斷燈泡能否正常發(fā)光，就要判斷電壓是否是額定電壓，或電流是否是額定電流，對(duì)燈泡有 P ＝ UI ＝U2R，可知： RA RB，對(duì)于 A 電路，由于 RA RB，所以 UB UA，且有 UB1 10 V ， B 燈被燒毀， UA1 10 V 不能正常發(fā)光， A 錯(cuò)誤． 對(duì)于 B 電路，由于 RB RA， A 燈又并聯(lián)變阻器，并聯(lián)電阻更小于 RB，所以 UB U 并 ， B 燈燒毀． 對(duì)于 C 電路， B 燈與變阻器并聯(lián)電阻可能等于 RA，所以可能UA＝ UB＝ 1 10 V ，兩燈可以正常發(fā)光． 對(duì)于 D 電路，若變阻器的有效電阻等于 A 、 B 的并聯(lián)電阻，則 UA＝ UB＝ 1 10 V ，兩燈可以正常發(fā)光． 比較 C 、 D 兩個(gè)電路，由于 C 電路中變阻器功率為 ( IA－IB) 1 10 ，而 D 電路中變阻器功率為 ( IA＋ IB) 1 10 ，所以 C 電路消耗電功率最?。? 答案 C 借題發(fā)揮 串聯(lián)電路中，電流相等，由 P ＝ I 2 R 知， P ∝ R ；并聯(lián)電路中，電壓相等，由 P ＝U 2R 知， P ∝1R . 【變式 1 】 有分別標(biāo)有 “ 220 V 、 100 W ” ， “ 220 V 、 60 W ”的兩個(gè)燈泡． ( 1) 把它們并聯(lián)接到 220 V 的電源上，實(shí)際功率各是多少？哪個(gè)燈泡更亮？ ( 2) 把它們串聯(lián)接到 220 V 的電源上，實(shí)際功率各是多少？哪個(gè)燈泡更亮？ 解析 由 P ＝U2R得 100 W 的燈泡電阻 R 1 ＝U2P 1＝2202100 Ω ＝ 484 Ω ， 60 W 的燈泡電阻 R 2 ＝U2P 2＝22026 0 Ω ≈ 807 Ω. ( 1) 當(dāng)并聯(lián)接入 220 V 電源時(shí)，兩燈泡兩端電壓均為 220 V ，則燈泡均正常發(fā)光，故 P1＝ 100 W ， P2＝ 60 W , 100 W 的燈泡更亮． ( 2) 當(dāng)串聯(lián)接入 220 V 電源時(shí)， I ＝220484 ＋ 807A ＝2201 291 A. 所以 100 W 燈泡的實(shí)際功率 P1＝ I2R1≈ W 60 W 燈泡的實(shí)際功率 P2＝ I2R2≈ W ，則 60 W 的燈泡更亮． 答案 ( 1) P 1 ＝ 100 W ， P 2 ＝ 60 W ,10 0 W 的燈泡更亮 ( 2) P 1 ≈ 14 .1 W ， P 2 ≈ 23 .4 W ,60 W 的燈泡更亮 【典例 2 】 規(guī)格為 “ 2 20 V 、 36 W ” 的排氣扇，線圈電阻為40 Ω ，求： ( 1) 接上 220 V 的電壓后，排氣扇轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率和發(fā)熱的功率； ( 2) 如果接上電源后，扇葉被卡住，不能轉(zhuǎn)動(dòng)，求電動(dòng)機(jī)消耗的功率和發(fā)熱的功率． 解析 (1) 排氣扇在 220 V 的電壓下正常工作時(shí)的電流為： I ＝PU＝36220 A ＝ A ， 發(fā)熱功率為： P 熱 ＝ I2R ＝ ( )2 40 W ＝ 1 W . 轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率為： P 機(jī) ＝ P － P 熱 ＝ 36 W － 1 W ＝ 35 W . ( 2)
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