电功率计算中应注意的问题

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（一）注意“二同性”
        根据已知条件的不同，计算电功率所采用的公式也不同。计算电功率的公式有：
       

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，

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，

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，

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。
        无论用哪个公式计算，一定要注意公式中的各个物理量都必须是同一段电路，在同一状态的量，即公式中各物理量是和电路、状态一一对应的，不同电路，不同状态的物理量不能代入同一公式，这就是“二同性”。
        例1  两个灯泡分别标有“6V  1.2W”和“12V  6W”的字样，如果把两个灯泡串联起来接入电路，为不损坏灯泡，该电路两端电压最高不能超过（    ）
        A. 9.4V           B. 10.8V          C. 18V        D. 27V
        解析：有些同学认为两灯串联，其额定电压之和为18V，所以该电路两端最高电压不超过18V，误选C。
        造成这种错误的原因就是没有搞清“二同性”。两灯的额定电压是在不同的电路上正常工作时的电压。串联在同一电路中使用，它们两端的电压不能保证都是额定电压。
        由

可求得两灯的额定电流分别为：

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；

164P950c-6.gif

。
        两灯串联而又不损坏灯泡，其最大电流不能超过0.2A，这时“6V  1.2W”的灯两端电压为6V，“12V  6W”的灯两端电压不是12V。
        由

得，“12V  6W”的灯电阻为

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，其两端的实际电压为

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，因而该电路两端电压最多不超过

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。选项B正确。
         
        （二）注意“二不变”
        一般计算中，无论电路中电流（或电路结构）怎样变化，其电源的电压不变，定值电阻或灯泡的阻值不变，这就是“二不变”。
        例2  如图所示电路，电源电压不变，灯上标有“6V  3W”字样，当开关

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闭合，

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断开，变阻器R的滑片P移到a端时，电压表的示数为2.4V，电流表的示数为0.3A，求：
        （1）求阻器R的最大阻值及灯泡的实际功率？
        （2）当开关

和

都闭合，变阻器R的滑片P移到b端时，电路消耗的总功率？
       

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        解析：（1）由

得灯的电阻为

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（注意这个值是不变的）。
        当

闭合，

断开，变阻器滑片P在a端时，R与灯L串联，

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为最大。
        灯的实际功率为：
       

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        （2）当

和

都闭合，变阻器滑片在b端时R与L并联，其并联阻值为：
       

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。
        又由（1）问题设知：
       

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，所以总功率

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。
         
        （三）注意

和

的使用条件
        由

得出电功率与电阻成正比，由

又得出电功率与电阻成反比，这都是有条件制约的。前者是在电流一定的条件下才成立的，后者是在电压一定的条件下才成立的。由于串联电路中电流处处相等，一般用

比较串联电路中两电阻的功率；并联电路两端电压相等，一般用

比较并联电路中两电阻的功率。
        例3  一只标有“PZ220V-40W”和一只标有“PZ220V-100W”的灯泡，若：（1）把它们并联在220V的电源上，哪盏灯亮些？（2）把它们串联在220V的电源上，哪盏灯亮些？
        解析：（1）当两灯并联在220V的电源上，由于均满足额定电压，所以实际功率均等于额定功率，“PZ220V-100W”的灯功率大，要亮些。
        （2）当两灯串联后接入220V的电源上时，有些同学由于受定向思维的影响，总以为额定功率大的灯要亮些，这样的想法是错误的。
        两灯的电阻分别为：
       

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        两灯串联，电流相同，因而由

知，“PZ220V-40W”的灯亮些，即串联在一起的用电器电阻值大的功率大。