1、电功率的推导,P = I U,1、电路中的总功率,电路中的总功率等于各用电器功率只和。,例如在如图所示的电路中,其电路的总功率为 P总P1P2P3,或者是,电路中的总功率等于电路中消耗的总电能(总电功)除以时间(或等于总电压乘以总电流)。,即 P总W总tU总I总,我们知道,电功的计算公式WPtUIt和电功率的公式PUI,那么结合以前学过的欧姆定律IUR再经过一些变形就可以得出以下公式(推导式):,PUI,UI R,PI2 R,PUI,所以WPtUI tI2Rt,2、推导公式,综合上面的结论,可得电功率和电功的公式为:,1、电路中的总功率,(1)电路中的总功率等于各用电器功率只和。,P总P1P2
2、P3,2、推导公式,PI2 R,WP tUI tI2Rt,或者是,(2)电路中的总功率等于电路中消耗的总电能(总电功)除以时间(或等于总电压乘以总电流)。,P总W总tU总I总,例1、一个标有“220V 40W”的灯泡接入某电路,测得通过它的电流是0.15A,则灯泡的实际功率( )A、等于40W B、等于33WC、小于33W D、无法判断,例2、标有“220V 100W”字样的家用电器正常工作时的电功率( )A、大于100W B、小于100W C、等于100W D、无法判断,例3、用电高峰时期,家庭里的白炽灯泡比正常发光要暗一些。这是因为在用电高峰时( )A、并联用电器增多,电路的总电阻增大B、
3、并联用电器增多,电路的总电流减小C、并联用电器增多,家用电器的实际功率减小D、并联用电器增多,家用电器的额定功率减小,C,C,C,例4、一个标有“PZ220 40”的灯泡,接在110V的电路上,求它的实际电功率是多少瓦?,解:U额220V P额40W U实110V由题意可得解法1:由公式P额U额2R 可得灯泡的电阻为RU额2P额(220V)240W1210灯泡接在110V的电路上的电流为I实U实R110V12100.09A所以灯泡的实际功率为P实U实I实110V0.09A10W (或用 P实U实2R),解法2:U额220V P额40W U实110V由题意可得由公式可得P额U额2R ; P实U实
4、2R 用得 P额P实U额2U实2(U额U实)2 (220V110V)241即P实P额440W410W答:灯泡的实际电功率是10W。,例4、一个标有“PZ220 40”的灯泡,接在110V的电路上,求它的实际电功率是多少瓦?,例5、将两盏“220V 60W”的灯泡串联在220V的电路中,它们的总功率是多少?,解:U额220V P额60W由题意可得由公式P额U额2R 可得灯泡的电阻为RU额2P额(220V)260W806.67由于是两盏相同的灯泡串联接在220V的电路上,所以根据串联分压原理可知每盏灯获得的实际电压为110V。所以通过它们的电流为I实U实R110V806.670.14A所以两灯泡的
5、实际总功率为P总2P实2U实I实110V0.14A2 30.8W,例6、有一个标有“4V 8W”的灯泡,求:(1)这个灯泡的电阻多大?(2)若手边只有12V的电源,应串联一个多大的电阻?(3)当灯泡正常发光时,电阻的功率多大?,解:U14V U212V P18W由题意可得(1)灯泡的电阻为 R1U12P1(4V)28W2,(2)串联的电阻分得的电压为U阻U2U112V4V8V,由分压原理得 U1U阻R1R阻,所以R阻4,(3)灯泡正常发光时,电阻的功率为P阻U阻2R阻(8V)2416W,例7、标有“6V 3W”的甲灯和“12V 12W”的乙灯,并联接在6V的电源上(假设灯丝的电阻不变),下列说
6、法中正确的是( )A、甲、乙两灯消耗的电能之比是1:4B、甲、乙两灯的电阻之比是1:2C、通过甲、乙两灯的电流之比是1:2D、甲、乙两灯的实际电功率之比是1:1,D,解析:由于题意中未告知两个灯泡的通电时间,所以无法判断其所用电能的多少,故A错; 甲灯的电阻R甲U甲2P甲(6V)23W12,乙灯的电阻R乙U乙2P乙(12V)212W12,所以R甲:R乙1:1,故B错; 由于甲、乙两灯并联,故实际电压相等且都等于电源电压6V,所以通过它们的实际电流为I甲6VR甲6V120.5A,I乙6VR乙6V120.5A,I甲:I乙1:1,故C错; 甲灯的实际功率为P实甲I甲2R甲(0.5A)2123W,乙灯
7、的实际功率为P实乙I乙2R乙(0.5A)2123W,所以甲、乙两灯的实际电功率之比是P实甲:P实乙1:1,故选D。,例8、如图所示,标有“3V 6W”的灯L1与标有“3V 3W”的灯L2串联。闭合开关时,有一只灯泡能够正常发光,此时灯L1、L2的实际功率分别是( ),A,A、1.5W 3W B、3W 3WC、6W 1.5W D、6W 3W,解析:由于两灯是串联关系,所以通过它们,的电流相等。因为只有一个灯正常发光,所以两灯中只有一个灯达到其额定电流。由于两灯的额定电流为I1额P1额U1额6W3V2A,I2额P2额U2额3W3V1A,故通过电路中的电流为I实I2额1A,灯L2正常发光,其实际功率
8、为P2实P2额3W。 灯L1的电阻为R1U1额2P1额(3V)26W1.5,所以灯L1的实际功率为P2实I实2R1(1A)21.51.5W。,例9、如图所示,电源电压为12V,且保持不变,R14,R28,当开关S1、S2都断开时,电流表的示数为0.5A,求:(1)当S1闭合,S2断开时,电路消耗的功率;(2)当S1断开,S2闭合时,电流表的示数;(3)当S1、S2都闭合时,电流表的示数及电路消耗的功率。,解:U12V R14 R28 I10.5A当开关都断开时,R1、R2、R3串联,由 I1(R1R2R3)U 得R312,(1)当S1闭合、S2断开时,R1、R2短路,所以电路消耗的电功率为P1U 2R 3(12V)21212W,(2)当S1断开,S2闭合时,R2、R3短路,所以电流表的示数为I2UR112V43A,(3)当S1、S2都闭合时,R1、R3短路,此时电路中电流表的示数为I3UR212V81.5A电路消耗的电功率为 P2U 2R2(12V)2818W,再见,