[电功率、电热典型易错题诊断]电功率公式及变形公式
时间：2019-02-07 03:20:04 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
电功率、电热部分内容是中考的热点，常以关于电功率、电热的计算题作为压轴题出现。这部分内容公式多、题目复杂多变、难度较大、综合性强，常结合一些用电器规格、铭牌出题，同学们容易弄错。建议同学们复习这部分内容时要：（1）熟记电学公式及电路特点，强化基础训练。（2）加强串、并联电路分析的训练，能快速准确看清电路结构。（3）重视与生产生活实际有关的应用题目的训练，如电能表读数、用电器铭牌有关计算题等。（4）反复训练一些易错题。
为了减少答题错误，请同学们首先熟记以下公式及导出公式：
1. 电学基本公式及其导出公式
2. 熟记串并联电路特点
本部分内容中，同学们常见错误表现有以下几种：
一、受思维惯性的影响和无关数据的迷惑出错
例1一盏标有“PZ220―60”的电灯（电灯电阻不变）接入电路中，通过电灯的电流是0.2 A，电灯的实际功率是多少？
典型错误P＝UI＝220 V×0.2 A＝44 W。
错因分析题目要求计算功率，同学们就会想到功率的基本公式P＝UI。这个公式在同学们的头脑中的印象很深，从而会忽视其他功率计算公式。从题目“PZ220―60”中可知电压为220 V，但这是额定电压，实际功率必须用实际电压和实际电流计算。
正确答案先算出电灯电阻：R＝＝ Ω＝807 Ω；电灯的实际功率：P实＝I2R＝0.22×807 W＝32.3 W。
例2甲、乙、丙三盏电灯分别标有“220 V 40 W”、 “110 V 40 W”、“36 V 40 W”字样。它们都正常工作时，最亮的灯是（）
A. 甲灯 B. 乙灯 C. 丙灯D. 一样亮
典型错误A。
错因分析此题中电压是迷惑大家的数据，不少同学错误认为电灯亮度与电压有关，电压越高电灯越亮，因而会错误选择答案A。
正确答案电灯亮度取决于电灯的实际功率而不是电压的大小。三盏电灯都正常工作时，它们的实际功率等于他们的额定功率，因此三盏电灯实际功率一样，所以正确答案应选D。
归纳拓展由于电功率和电热这部分内容公式较多，同学们一时很难把全部公式记熟，基本公式的印象较深，导出公式印象相对差些。答题时首先在头脑中出现的是基本公式，解题时也常受题目中一些误导数据的影响而出错。在复习的过程中，注意此类问题。
二、思考问题没有联系实际
例如图1所示是某一路口的红绿灯设施，已知3个灯泡都标有“PZ220―100”字样。该设施正常工作一天（24小时）消耗__________kW•h的电能。
典型错误W＝Pt＝0.1×3×24 kW•h
＝7.2 kW•h。
错因分析此题中，同学们认为3盏电灯并联，都工作24小时，故解法是错误的。这是由于同学们没有联系生活实际，没有注意到3盏电灯不是同时工作，而是轮流工作的。所以，24小时中始终只有1盏电灯在工作。
正确答案W＝Pt＝0.1×24 kＷ•h＝2.4 kＷ•h。
归纳拓展目前许多中考题注重联系生活，考查同学们对知识的应用能力。同学们在解答这类题目时一定要联系生活实际，否则容易出错。
三、运用公式分析解决问题能力差，导致出错
例1一个电阻为R，当把它接入电压为U的电路中，电功率为P；若把它接入电压为的电路中时，它的电功率为（）
A. B. C.D. 2P
典型错误A。
错因分析基础稍差、对公式运用能力较弱的同学解答这道题时，往往会简单地理解为电压减半了，电功率也减半，而错选A。
正确答案这道题涉及功率和电压，应该用电压和功率关系的公式P=来分析。电阻R不变，在的电路中，功率P＝＝＝=，故正确答案应选B。
例2将一只标有“220 V200 W”的灯接在110 V的电路中，则灯消耗的实际功率为（）
A. 200 W B. 100 W C. 50 W D. 400 W
典型错误B。
错因分析简单理解为电压减半，电功率也减半。
正确答案先算出电灯的电阻R＝＝ Ω=242 Ω，再算出电灯接在110 V的电路中消耗的实际功率：P实＝＝ W＝50 W，故正确答案应选C。
归纳拓展运用公式时，需要掌握其适用的条件和适用的范围，把握公式中各个物理量的含义，这样才不容易出错。
四、题目新颖，不熟悉而出错
例1（2008•贵阳）某物理兴趣小组的同学设计了如图2（甲）所示的电路图进行实验探究，电源为可调压直流学生电源，电压表量程为“0～15 V”，电流表量程为“0～0.6 A”，小灯泡标有“6 V 1.2 W”字样，R0为20 Ω的定值电阻。该小组根据记录的电流表和电压表示数变化，描绘出U－I关系图，如图2（乙）所示。
（1）求灯泡正常发光时的电阻。
（2）求当电压表示数为1 V时，通过R0的电流。
（3）调节电源电压，求当小灯泡与定值电阻R0消耗的总功率为0.8 W时，小灯泡的实际电功率。
典型错误（3）题中，小灯泡的实际电功率：PL＝＝ W＝0.13 W。
错因分析以往的电学计算题中，很少结合图象信息。初次接触这类题目，很多同学因不懂结合图象解题而做错。第（1）、（2）小题较容易，关键是第（3）小题，以往很多计算题都是把灯泡电阻看作固定值，而这道题需考虑电阻随温度的变化，所以不少同学会有以上错误的解答。
正确答案
（1）灯泡正常发光时的电阻RL＝＝ Ω＝30 Ω。
（2）当电压表示数为1 V时，通过R0的电流：I＝＝ A＝0.05 A。
（3）当小灯泡与定值电阻R0消耗的总功率为0.8 W时，由图2乙可知电压为2 V，电流为0.4 A。
此时通过R的电流：I＝＝ A＝0.1 A
通过小灯泡的电流：I＝I－I＝（0.4－0.1） A＝0.3 A
小灯泡的实际功率：P＝UI＝2×0.3 W＝0.6 W
归纳拓展新题也是考查旧的知识点，只要把知识点掌握好了，一切问题都能迎刃而解。
五、题目条件少，难度大
例将一盏灯接在电源电压不变的电路中使用时，它的电功率是40 W。如果将灯L跟电阻R串联后接到电路中，10秒内电流对R做了36 J的功，此时灯的功率是_________。（R＞R）
典型错误P== W=3.6 W，PL=（40-3.6） W=36.4 W。
错解分析此题中电流、电压都没提到，条件少，难度大。按照常规思维很难正确解答。
正确答案电路给出两种状态，一是灯L直接接到电源两端，灯的功率为40 W。由此状态可列出方程P==40 W。其二是灯L和R串联后再接入原电路，电阻R的功率为P== W=3.6 W，则P=I2•R=•R=3.6 W，由两种状态所列方程求比=•R=，可求得=和=（据题意舍去）。在串联电路中，==，即此时灯的实际功率P′=9P=9×3.6 W=32.4 W。
归纳拓展这种难度较大的题目，不要局限于常规解法，要开动脑筋，从多方面、多角度去思考解决办法。
1． 在用电高峰时，某同学家的电压比220 V降低了10％，此时正在工作的“220 V 100 W”白炽灯的实际功率是_____W。若用“220 V 20 W”的节能灯代替“220 V 100 W”的白炽灯，每天正常工作5 h可节约电能_______J。
2．一个5 Ω的电阻，通过它的电流为2 A，在10 s内放出的热量是_____J。如果通过它的电流减小为原来的，在相同时间内所放出的热量是______J。（设电阻值不变）
3．吴雪芬同学利用电能表测某家用电器的电功率，当电路中只有这个用电器工作时，测得在15 min内消耗电能0.3 kW•h，这个用电器可能是（）
A. 空调 B. 电冰箱
C. 电视机 D. 收音机
4. 额定电压是2.5 V的小灯泡接在2 V的电源上时，流过电流是0.4 A，这只灯泡的额定功率是（）
A. 1.25 W B. 0.8 W
C. 1.0 W D.12.5 W
5. 若使电热器的发热功率减小一半，则下列办法可行的是（）
A. 使电阻丝两端电压减小一半
B. 使通过电阻丝的电流减小一半
C. 使电阻丝阻值减小一半，同时把电阻丝两端电压减小一半
D. 以上做法都不正确
6． 图3为某热水器的电路图，R1为发热板，当热水器加热时，水迅速被加热；达到预定温度后，S自动切换到另一档，处于保温状态。
（1）说明S处于1或2时，热水器分别对应的工作状态。
（2）若热水器加热时发热板的电功率为550 W，保温时发热板的功率为88 W，求电阻R2。
