知识点5电功计算公式的应用

知识点5电功计算公式的应用 电功计算公式的应用 【知识点的认识】 (1)电功的计算公式 ?定义式:W=UIt(U示某段电路两端的电压，单位是V;I表示通过该电路的电流，单位是A;t表示通电时间，单位是s;W表示电流在该段电路上所做的功，单位是J( ?应用公式过程中的“同一性”: a(电路的同一性，电流通过某灯泡做的功，等于该灯泡两端的电压、通过该灯泡的电流和该灯泡通电时间的乘积(即W、U、I、t四个物理量必须是同一个导体上的四个物理量; b(单位的统一性，W、U、I、t四个物理量的单位必须分别是J、V、A、s，若有一个单位不符，就必须将其换算成单位后，再代人公式计算( (2)串、并联电路中电功的特点 ?推理探究:串、并联电路中总功与各用电器做功之间的关系( a(串联电路:电阻R、R串联在总电压为U的电路中，设它们两端的电压分别为U、U，1212电路中的电流为I(则在时间t内电流所做的功分别是W=UIt，W=UIt，W=UIt;又因为总1122U=U+U，故W=(U+U)It=UIt+UIt=W+W( 12总121212 b(并联电路:电阻R、R并联在电压为U的电路中，设通过它们的电流分别为I1、I2，电12 路中的电压为U(则在时间t内电流所做的功分别是W=UIt，W=UIt，W=UIt;又因为I=I+I，总112212故W=U(I+I)t=UIt+UIt=W+W( 总121212 概念规律:无论是串联电路还是并联电路，电流所做的总功都等于电流通过各用电器(或各支路)做功之和，表示为W=W+W( 总12 ?串、并联电路中电功分配关系 a(串联电路:电流通过各用电器所做的功与其电阻值成正比，即W:W=R:R 1212b(并联电路:电流通过各用电器所做的功与其电阻值成反比，即W:W=R:R 1221 【解题点拨】 (1)当U、I、t均已知时，利用W=UIt来计算电功较为方便( (2)在串联电路中，通过各用电器的电流强度相等，且串联电路各用电器通电时间相等， 2经常用W=IRt来取W:W比值，并进一步进行其他运算( 12 (3)在并联电路中，各用电器两端电压相等，且各用电器通电时间相等，使用W=Pt来进行比较计算较为方便( 【命题方向】 第一类常考题:两条电阻丝的电阻之比是1:2，通过的电流强度之比是3:1，要产生相同的热量，它们通电时间的比是( ) (2:3 B(3:2 C(9:2 D(2:9 A 分析:本题要算通电时间之比，就必须先找好等量关系，也就是相同的热量(再根据题干条件，找出合适的公式代入，便可计算出时间之比( 2解:由W=IRt，得 由产生的热量相同， 22IRt=IRt 111222 代入数据得， t:t=2:9 12 故选D; 点评:这道题还是考查学生的基本功，对于电功计算公式是否掌握熟练(这道题关键在于 找到等量关系，从而再算出比值关系( 例2:近日福州闽江两岸灯光夜景改造工程完工，使江滨夜景更加美丽，又节能环保(其中尤溪洲大桥换上了约3000盏新型LED灯，灯的功率由原来的28W变成了13W，若这些夜景灯每天工作3h，则一个月(按30天计算)节省的电能 ( )kW•h，节省下的电能可使额定功率为1000W的电热水壶正常工作 ( )h( )根据公式W=Pt分别求出两种灯消耗的电能，它们的差即为节省的电能; 分析:(1 (2)根据P=Wt求出工作时间( 解:(1)原来灯泡消耗的电能W=Pt=3000×0.028kW×30×3h=7560kW•h， 11 LED灯消耗的电能:W=Pt=3000×0.013kW×30×3h=3510kW•h， 22 3节省的电能:W=W-W=7560kW•h-3510kW•h=4050kW•h=4.05×10kW•h; 12 (2)?P=Wt， ?省下的电能可使额定功率为1000W的电热水壶正常工作的时间: 3t′=WP=4050kW•h1kW=4050h=4.05×10h( 33故答案为:4.05×10;4.05×10( 点评:此题主要考查的是学生对电能、电功率计算公式的理解和掌握，注意单位的换算，基础性题目(