電功、電功率的計算
1.常用公式及適用條件：
2.利用電能表測電功和電功率：
(1)利用電能表計算電能：在時間t內，消耗電能W=W2-W1(W1、W2是前後兩次電能表的示數)，則P=W/t ；
3.單位選擇的對應性：
(1)W-“kW·h”，則P-kW、t-h；
(2)W-“J”，則P-W、t-s。
【示范題1】如圖所示，電源電壓保持不變，小燈泡L標有“3 V 1.5 W”的字樣，滑動變阻器R1的阻值變化范圍為0～70Ω，定值電阻R2的阻值為30Ω。求：
(1)小燈泡L正常發光時的阻值為多少？
(2)當S1、S2和S3都閉合，滑動變阻器的滑片滑到a端時，小燈泡L恰好正常發光，此時電流表的示數為多少？
(3)保證電流表有示數時，滑動變阻器的滑片應怎樣移動，同時開關應怎樣閉合或斷開才能使電路的總電功率最小？最小電功率為多少？
【解題關鍵】解答本題要註意以下關鍵：
關鍵1：小燈泡的電阻的計算公式
關鍵2：當S1、S2和S3都閉合，滑動變阻器的滑片滑到a端時，要正確
判斷電路的連接方式及電流關系。
關鍵3：在電壓一定的情況下，根據公式，要使電路總電功率最小，應使電路中的電阻最大。
【解析】(1)小燈泡正常發光時的阻值
(2)當S1、S2和S3都閉合，滑動變阻器的滑片滑到a端時，小燈泡L與電阻R2並聯接入電路，小燈泡L恰好正常發光，電源電壓U=3 V。通過小燈泡的電流
通過電阻R2的電流為
電流表串聯在幹路上，則其示數
(3)保證電流表有示數時，當滑動變阻器的滑片滑到b端，開關S2斷開，S1、S3都閉合時，R1和R2串聯，電路中總電阻最大，總功率最小。該最小功率
答案：(1)6Ω (2)0.6 A (3)滑動變阻器滑片滑到b端，開關S2斷開，S1、S3閉合 0.09 W
【示范題2】小濱對傢中的豆漿機非常感興趣，於是，他收集瞭如下信息：如圖甲是豆漿機的工作原理圖，其中電動機是用來帶動刀頭將原料進行粉碎打漿的，額定功率P1=200W；R是加熱電阻，額定功率P2=1100W。圖乙是此豆漿機做一次豆漿時的工作信息。請你根據信息解答問題。
(1)豆漿機正常工作，打漿時的工作電流。
(2)豆漿機加熱電阻的阻值。
(3)豆漿機正常工作做一次豆漿，總共消耗的電能。
(4)一次媽媽做豆漿時，小濱對豆漿機的實際加熱電功率產生瞭懷疑，他用所學知識和媽媽進行瞭如下實驗：關掉傢裡的所有用電器，隻讓豆漿機單獨工作，豆漿機在加熱過程，他觀察到傢中的電子式電能表“220V，10 A(40 A)，1800imp/kW·h”耗電指示燈1 min閃爍瞭30 imp(imp表示閃爍次數)。請你幫助小濱計算豆漿機的實際加熱電功率，並分析產生這種情況的可能原因。
【延伸思考】(1)豆漿機中電動機和加熱電阻的連接方式是_________，加熱電阻工作時把電能轉化為_________能。
(2)一次做豆漿時，小濱媽媽把1100g清水和50 g大豆放入豆漿機中，測出其初溫為20℃。豆漿機在額定電壓下工作，在13 min末恰好豆漿沸騰，測其溫度為100℃。設豆漿的比熱容等於水的比熱容，則豆漿機加熱電阻的加熱效率是_________。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【解析】(1)由示范題圖甲中電路圖知加熱電阻和電動機能單獨工作，互不影響，所以它們是並聯的。加熱電阻工作時，消耗電能，豆漿的溫度升高，內能增加，此過程中電能轉化為內能。
答案：(1)並聯 內 (2)53.2%
【備選例題】如圖所示，電源電壓為12 V，並且保持不變，滑動變阻器R1的最大阻值為18Ω，R2為12Ω，小燈泡L上標有“6 V 3 W”字樣。
(1)當S閉合，S1、S2都斷開時，要使燈泡正常工作，滑動變阻器接入電路中的阻值為多大？
(2)閉合S、S1、S2，調節滑動變阻器，此時電流表示數為2.5 A，求通電10 min電流通過滑動變阻器做的功是多少？
【解題關鍵】解答本題要註意以下2個關鍵：
關鍵1：當S閉合，S1、S2都斷開時，燈L、滑動變阻器R1串聯；當燈泡兩端的電壓為6 V時正常發光：根據串聯電路的電壓關系求滑動變阻器兩端的電壓，通過滑動變阻器的電流等於燈泡正常工作時的電流。
關鍵2：電阻R2、滑動變阻器R1並聯；滑動變阻器兩端的電壓等於電源電壓，根據並聯電路的電流關系求通過滑動變阻器的電流，根據公式W=UIt求電流所做的電功。
答案：(1)12Ω (2)10 800 J
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