【例3】一只标有“220 V,60 W”字样的灯泡,在额定电压下工作时,灯丝中通过的电流多大?如果线路电压下降到200V时,它的功率多大?(假设灯丝电阻不随温度而变化)
解析:灯泡上标有“220 V,60 W”的字样,表明灯泡的额定电压(即正常一作的电压)为 220 V,只有在这个电压下,它的功率才是额定功率60w.如果实际的电压不是220V,那么它的功率就不再是60 W.由题意可认为它相当于一个阻值不变的电阻.
灯泡的工作电流I=P/U=60/220=0。27(A) 灯泡的电阻R=U2/P=2202/60=807(Ω) 灯泡的实际功率 P/=U/2/R=2002/807= 50(W)
点评:由公式P=U2/R可知,当用电器电阻R不变时,P∝U2,可用P1/P2=U12/U22来计算,这样就不必算出灯丝的电阻.用电器实际功率的大小,是由加在用电器两端的实际电压的大小决定的.
【例4】直流电动机线圈的电阻为R,当电动机工作时通过线圈的电流是I,此时它两端的电压为U,则电动机的输出功率为( )
A.UI;B.IU+I2R C.IU一I2R; D.U2/R
解析:该题不少学生选了D,其原因是同电源输出功率混淆,认为输出功率就是端电压与电流乘积,而这里不是电源输出而是电机输出. 答案:C
点评:(l)处理该类题目首先应当注意这是非纯电阻电路.
(2)这里的输入功率UI=转化成机械能的功率十转化成内能的功率.
【例5】某脉冲激光器的耗电功率为2×l03W,每秒钟输出10个光脉冲,每个脉冲持续的时间
108s,携带的能量为 0.2J。则每个脉冲的功率为。该激光器将电能转化为激光能量的效率为
-
解析:P=W/t=2×107W。每秒 钟转化为光脉的能量是 E= 0.2J× 10=2 J,该激光器将电能转化为激光能量的效率η=E/E总=0.001
规律方法
1.电功、电功率的计算 (1)用电器正常工作的条件:
①用电器两端的实际电压等于其额定电压. ②用电器中的实际电流等于其额定电流. ③用电器的实际电功率等于其额定功率.
由于以上三个条件中的任何一个得到满足时,其余两个条件必定满足,因此它们是用电器正常工作的等效条件.灵活选用等效条件,往往能够简化解题过程. (2)用电器接入电路时:
①纯电阻用电器接入电路中,若无特别说明,应认为其电阻不变. ②用电器实际功率超过其额定功率时,认为它将被烧毁.
【例6】微型吸尘器的直流电动机内阻一定,当加上0.3V的电压时,通过的电流为0.3A,此时电动机不转,当加在电动机两端的电压为2.0V时,电流为0.8A,这时电动机正常工作,则吸尘器的效率为多少? 解析:当加0.3V电压时,电动机不转,说明电动机无机械能输出,它消耗的电能全部转化为内能,此时电动机也可视为纯电阻,则r=U1/I1=1Ω,当加2.0V电压,电流为0.8A时,电动机正常工作,有机械能输出,此时