八年级物理辅导 电功率易错题分析

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名师讲义 电功率易错题分析
江苏省海安县南莫中学　杨传龙
　　电功率是初中物理电学部分的重点和难点，它几乎涉及到电学的所有内容，所以也是中考考查的热点．由于同学们对这部分知识的概念和公式缺乏正确的认识和理解，所以解题时经常会犯一些错误．下面列举一些常见的错误，希望同学们们在解题的时候要引以为戒．



　　例1．有几位同学对电功率这个概念，有以下几种理解，你认为正确的是（    ）



　　A．电功率是表示电流通过用电器时做功多少的物理量



　　B．电功率是表示电流通过用电器时做功快慢的物理量



　　C．电功率大的用电器工作时消耗的电能一定多



　　D．电功率大的用电器工作时所用的时间一定少



　　错解：A、C或D



　　解析：本题考查对电功率意义、公式和定义的理解，解题关键是全面准确理解电功率的概念。电功率是用来表示消耗电能快慢的物理量，其大小只与单位时间内用电器消耗电能的多少有关，而与用电器中电流做功的多少无关。



　　正确答案：B

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　例2．在图所示的电路中，发现通过电流表的示数减少0．2 A时，电压表的示数从6V变为5V，则该定值电阻所消耗的电功率变化了          W。

　　错解：电阻R两端的电压改变量是ΔU﹦6V－5V﹦1V，通过的电流改变量是0．2A。由P﹦UI得ΔP﹦ΔUΔI﹦1V×0．2A﹦0．2W。

　　解析：错解原因是误造公式导致的。我们知道R＝U1/I1＝U2/I2＝ΔU/ΔI是正确的，而模仿此公式得出ΔP﹦ΔUΔI却是错误的。由于电流、电压、电功率发生变化，但定值电阻R的阻值是不变的，所以正确解法是首先求得R＝ΔU/ΔI＝1V/0．2A＝5Ω，再由P＝U2/R算得先后的定值电阻消耗的电功率，再求变化量就可以得到。

　　正确答案：2．2W。

　　例3．如图所示电路，阻值为6Ω的电阻与一个“6V  3W”的小灯泡串联后接到9V的电路中，小灯泡恰能正常发光；如果在此电路中将“6V  3W”的小灯泡换成“6V  4．5W”的小灯泡，那么该小灯泡的实际功率（设电源电压不变）（    ）

　　A．等于4．5W     B．小于4．5W      C．大于4．5W      D．等于3W

　　错解：A

　　解析：错解的原因是认为后来换的小灯泡的和原来的小灯泡的额定电压一样也是6V，原来的灯泡能正常发光，实际功率等于额定功率3W，则后来接的灯泡的实际功率也等于其额定功率4．5W。之所以造成这样的认识，是因为没有注意到尽管更换后的小灯泡额定电压不变，但额定功率变化了，所以两只灯泡的电阻肯定不同了，接入到原来的电路中，电路中的电流也会发生变化，6Ω的定值电阻分得的电压会变化，所以导致灯泡两端的电压也不再是6V了！我们应该先求得两个灯泡的电阻各是12Ω和8Ω，再运用后来灯泡电阻变小分得电压也变小的规律知道灯泡两端电压小于6V，实际电压小于额定电压所以实际功率也小于额定功率4．5W．

　　正确答案：B

　　例4．某同学利用如图所示的电路测定小灯泡的额定功率，滑动变阻器上标有“50Ω2A”，小灯泡的额定电流为0．3A．该同学将滑动变阻器置于最大阻值后，闭合开关，电流表、电压表读数分别为2V和0．2A，接着移动滑动变阻器直至小灯泡正常发光，这时滑动变阻器的滑片恰好在中点，则小灯泡的额定功率为：（    ）

　　

　　A．0．9W   B．0．4W    C．1．35W    D．无法确定

　　错解：B或A

　　解析：选B，大错特错！题目直接给出实际电流与实际电压，以此为假象，掩盖了灯泡正常工作时消耗的功率才是额定功率这一事实，不少学生直接由P＝UI＝2V×0．2A＝0．4W就得出了错误的结果．选A，理由是：因为灯泡电阻RL＝U/I＝2V/0．2A＝10Ω．又因为小灯泡正常工作时，电流已知为0．3A，所以得到P＝I2R＝（0．3A）2×10Ω＝0．9W，粗一看好像是正确的，大多数的学生犯的也就是这个错！之所以错误就是因为没有考虑到通过小灯泡的电流发生了变化导致温度发生了变化，所以电阻也发生了变化的缘故！并且本题也没有告诉你不考虑温度对小灯泡电阻的影响！假如不考虑温度对电阻的影响的话，题目一般会也交代的，这点特别请学生注意。

　　正确解答：刚开始时将滑动变阻器置于最大阻值后，闭合开关，电流表、电压表读数分别为2V和0．2A，可以得出电源的电压为此时灯泡两端的电压与滑动变阻器两端的电压之和：U＝U灯＋Uab＝2V＋0．2A×50Ω＝12V。后来移动滑动变阻器直至小灯泡正常发光时，这时电路中的电流为0．3A，又因为滑动变阻器的滑片恰好在中点，意味着其接入电路的电阻为25Ω，所以很容易得到此时滑动变阻器两端的电压为：U滑＝0．3A×25Ω＝7．5V，所以灯泡两端的电压为：UL＝U－U滑＝12V－7．5V＝4．5V，这也是正是绕了几个弯子我们要得的它正常发光时的电压！很显然小灯泡的额定功率为：P额＝ULIL＝0．3A×4．5V＝1．35W。

　　正确答案：C。

　　例5．两只灯泡L1和L2分别标有“220V  40W”和“110V  100W”字样，若把它们串联在电路中，总功率最大不得超过多少瓦？若把它们并联在电路中，总功率最大不得超过多少瓦？

　　错解：140W、140W

　　解析：错解的原因是学生根本不看两只灯泡的规格，没有注意到它们的额定电压是不同的！所以认为无论是串联还是并联，电路的最大总功率均等于两只灯泡的额定功率之和。该题属“照顾弱者”类典型题：即为了二者都不损坏，在串联时要使通过它们的电流等于二者中额定电流较小的；在并联时要使它们两端电压等于二者中额定电压较小的。

　　正确解答：       

　　      

　　串联时（如图甲）因为    

　　

　　所以

　　并联时（如图乙）  因为    所以

　　    所以

　　正确答案：串联在电路中，总功率最大不得超过44W；若把它们并联在电路中，总功率最大不得超过多少110W。

　　综合以上易错的题目可知，解决电功率方面的题目的时候同学们特别要弄清楚下面的两个概念：额定电压和额定功率。用电器正常工作时的电压叫做额定电压，用电器在额定电压下工作的电功率叫做额定功率。这两个数值往往标明在用电器上，不同的用电器这两个数值一般不相同。（1）当用电器两端的电压等于用电器的额定电压时，其电功率等于它的额定功率，此时用电器正常工作；（2）当用电器两端的电压小于用电器的额定电压时，用电器的实际功率就小于它的额定功率，该用电器不能正常工作；（3）当用电器两端的电压大于用电器的额定电压时，用电器的实际功率就大于它的额定功率，该用电器也不能正常工作，并容易损坏；（4）决定用电器工作状况的是用电器的实际功率，它的大小将随着它两端的实际电压的改变而改变。

　　小试牛刀

　　1．（2010年镇江市）如图将灯L1“6V  3W”和L2“6V  6W”串联（灯泡电阻不变），现要使其中一盏灯长时间正常发光，则电源电压是        V，电路的总功率是                 W。

　　2．（2010年黄冈市）如图甲所示电路中，电源电压不变，闭合开关S，将滑片P移到某一位置时，电压表示数为6V，两块电流表指针的位置均如图乙所示，则R1电阻是________Ω，此时R2的电功率是________W；若将滑片P向右移动，A1的示数将________，A2的示数将________（填“变大”、“变小”或“不变”）。

　　3．（2010年温州市）现有两个电阻R和R0，R为标准电阻（阻值不变），R0的阻值会随温度的升高而减小。它们的电流随电压的变化曲线如图甲所示。小明将两个电阻连接成如图乙所示的电路进行实验研究，实验过程中电源电压保持不变。

　　（1）据图甲可知，标准电阻R的阻值是             欧。

　　（2）实验过程中，当Ro的温度升高时，电压表的示数会如何改变？

　　（3）实验过程中，当电压表的示数为4伏时，电阻Ro消耗的电功率是多少瓦？

　　4．（2010年南京市）如图所示电路，滑动变阻器上标有“50Ω  lA”，电源电压恒定为6V，电流表量程为0～0．6A，电压表量程为0—3V.闭合开关S，移动滑动变阻器滑片到某一位置时，电流表示数为0．2A，电压表示数为2V。求：（1）电阻R1的阻值；（2）此时滑动变阻器消耗的功率；（3）为保证电路安全，电阻R1上允许消耗功率的范围。

　　参考答案：

　　1．9；4．5

　　2．20  7．2  变小  不变

　　3．（1）10 （2）  增大  

　　（3）解：当电压表为4V时，电路的I=0．4A ，此时R0的电压8V，PR0=UR0×I=8V×0．4A=3．2W。

　　4．