知识点5电功计算公式的应用VIP免费

电功计算公式的应用【知识点的认识】（1）电功的计算公式①定义式：W=UIt．U表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．②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，就必须将其换算成标准单位后，再代人公式计算．（2）串、并联电路中电功的特点①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R1、R2串联在总电压为U的电路中，设它们两端的电压分别为U1、U2，电路中的电流为I．则在时间t内电流所做的功分别是W总=UIt，W1=U1It，W2=U2It；又因为U=U1+U2，故W总=（U1+U2）It=U1It+U2It=W1+W2．b．并联电路：电阻R1、R2并联在电压为U的电路中，设通过它们的电流分别为I1、I2，电路中的电压为U．则在时间t内电流所做的功分别是W总=UIt，W1=UI1t，W2=UI2t；又因为I=I1+I2，故W总=U（I1+I2）t=UI1t+UI2t=W1+W2．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总=W1+W2．②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W1：W2=R1：R2b．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W1：W2=R2：R1【解题方法点拨】（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，经常用W=I2Rt来取W1：W2比值，并进一步进行其他运算．（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（）A．2：3B．3：2C．9：2D．2：9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．解：由W=I2Rt，得由产生的热量相同，I12R1t1=I22R2t2代入数据得，t1：t2=2：9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．分析：（1）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；（2）根据P=Wt求出工作时间．解：（1）原来灯泡消耗的电能W1=P1t=3000×0.028kW×30×3h=7560kW•h，LED灯消耗的电能：W2=P2t=3000×0.013kW×30×3h=3510kW•h，节省的电能：W=W1-W2=7560kW•h-3510kW•h=4050kW•h=4.05×103kW•h；（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：t′=WP=4050kW•h1kW=4050h=4.05×103h．故答案为：4.05×103；4.05×103．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．