電功率、電熱典型易錯題診斷

李　紅　李榮橋

電功率、電熱部分內(nèi)容是中考的熱點，常以關(guān)于電功率、電熱的計算題作為壓軸題出現(xiàn)。這部分內(nèi)容公式多、題目復(fù)雜多變、難度較大、綜合性強，常結(jié)合一些用電器規(guī)格、銘牌出題，同學(xué)們?nèi)菀着e。建議同學(xué)們復(fù)習(xí)這部分內(nèi)容時要：（1）熟記電學(xué)公式及電路特點，強化基礎(chǔ)訓(xùn)練。（2）加強串、并聯(lián)電路分析的訓(xùn)練，能快速準(zhǔn)確看清電路結(jié)構(gòu)。（3）重視與生產(chǎn)生活實際有關(guān)的應(yīng)用題目的訓(xùn)練，如電能表讀數(shù)、用電器銘牌有關(guān)計算題等。（4）反復(fù)訓(xùn)練一些易錯題。

為了減少答題錯誤，請同學(xué)們首先熟記以下公式及導(dǎo)出公式：

1. 電學(xué)基本公式及其導(dǎo)出公式

2. 熟記串并聯(lián)電路特點

本部分內(nèi)容中，同學(xué)們常見錯誤表現(xiàn)有以下幾種：

一、受思維慣性的影響和無關(guān)數(shù)據(jù)的迷惑出錯

例1一盞標(biāo)有“PZ220—60”的電燈（電燈電阻不變）接入電路中，通過電燈的電流是0.2 A，電燈的實際功率是多少？

典型錯誤P＝UI＝220 V×0.2 A＝44 W。

錯因分析題目要求計算功率，同學(xué)們就會想到功率的基本公式P＝UI。這個公式在同學(xué)們的頭腦中的印象很深，從而會忽視其他功率計算公式。從題目“PZ220—60”中可知電壓為220 V，但這是額定電壓，實際功率必須用實際電壓和實際電流計算。

正確答案先算出電燈電阻：R＝＝ Ω＝807 Ω；電燈的實際功率：P實＝I2R＝0.22×807 W＝32.3 W。

例2甲、乙、丙三盞電燈分別標(biāo)有“220 V 40 W”、 “110 V 40 W”、“36 V 40 W”字樣。它們都正常工作時，最亮的燈是（）

A. 甲燈 B. 乙燈 C. 丙燈D. 一樣亮

典型錯誤A。

錯因分析此題中電壓是迷惑大家的數(shù)據(jù)，不少同學(xué)錯誤認(rèn)為電燈亮度與電壓有關(guān)，電壓越高電燈越亮，因而會錯誤選擇答案A。

正確答案電燈亮度取決于電燈的實際功率而不是電壓的大小。三盞電燈都正常工作時，它們的實際功率等于他們的額定功率，因此三盞電燈實際功率一樣，所以正確答案應(yīng)選D。

歸納拓展由于電功率和電熱這部分內(nèi)容公式較多，同學(xué)們一時很難把全部公式記熟，基本公式的印象較深，導(dǎo)出公式印象相對差些。答題時首先在頭腦中出現(xiàn)的是基本公式，解題時也常受題目中一些誤導(dǎo)數(shù)據(jù)的影響而出錯。在復(fù)習(xí)的過程中，注意此類問題。

二、思考問題沒有聯(lián)系實際

例如圖1所示是某一路口的紅綠燈設(shè)施，已知3個燈泡都標(biāo)有“PZ220—100”字樣。該設(shè)施正常工作一天（24小時）消耗__________kW?h的電能。

典型錯誤W＝Pt＝0.1×3×24 kW?h

＝7.2 kW?h。

錯因分析此題中，同學(xué)們認(rèn)為3盞電燈并聯(lián)，都工作24小時，故解法是錯誤的。這是由于同學(xué)們沒有聯(lián)系生活實際，沒有注意到3盞電燈不是同時工作，而是輪流工作的。所以，24小時中始終只有1盞電燈在工作。

正確答案W＝Pt＝0.1×24 kＷ?h＝2.4 kＷ?h。

歸納拓展目前許多中考題注重聯(lián)系生活，考查同學(xué)們對知識的應(yīng)用能力。同學(xué)們在解答這類題目時一定要聯(lián)系生活實際，否則容易出錯。

三、運用公式分析解決問題能力差，導(dǎo)致出錯

例1一個電阻為R，當(dāng)把它接入電壓為U的電路中，電功率為P；若把它接入電壓為的電路中時，它的電功率為（）

A. B. C.D. 2P

典型錯誤A。

錯因分析基礎(chǔ)稍差、對公式運用能力較弱的同學(xué)解答這道題時，往往會簡單地理解為電壓減半了，電功率也減半，而錯選A。

正確答案這道題涉及功率和電壓，應(yīng)該用電壓和功率關(guān)系的公式P=來分析。電阻R不變，在的電路中，功率P＝＝＝=，故正確答案應(yīng)選B。

例2將一只標(biāo)有“220 V200 W”的燈接在110 V的電路中，則燈消耗的實際功率為（）

A. 200 W B. 100 W C. 50 W D. 400 W

典型錯誤B。

錯因分析簡單理解為電壓減半，電功率也減半。

正確答案先算出電燈的電阻R＝＝ Ω=242 Ω，再算出電燈接在110 V的電路中消耗的實際功率：P實＝＝ W＝50 W，故正確答案應(yīng)選C。

歸納拓展運用公式時，需要掌握其適用的條件和適用的范圍，把握公式中各個物理量的含義，這樣才不容易出錯。

四、題目新穎，不熟悉而出錯

例1（2008?貴陽）某物理興趣小組的同學(xué)設(shè)計了如圖2（甲）所示的電路圖進(jìn)行實驗探究，電源為可調(diào)壓直流學(xué)生電源，電壓表量程為“0～15 V”，電流表量程為“0～0.6 A”，小燈泡標(biāo)有“6 V 1.2 W”字樣，R0為20 Ω的定值電阻。該小組根據(jù)記錄的電流表和電壓表示數(shù)變化，描繪出U－I關(guān)系圖，如圖2（乙）所示。

（1）求燈泡正常發(fā)光時的電阻。

（2）求當(dāng)電壓表示數(shù)為1 V時，通過R0的電流。

（3）調(diào)節(jié)電源電壓，求當(dāng)小燈泡與定值電阻R0消耗的總功率為0.8 W時，小燈泡的實際電功率。

典型錯誤（3）題中，小燈泡的實際電功率：PL＝＝ W＝0.13 W。

錯因分析以往的電學(xué)計算題中，很少結(jié)合圖象信息。初次接觸這類題目，很多同學(xué)因不懂結(jié)合圖象解題而做錯。第（1）、（2）小題較容易，關(guān)鍵是第（3）小題，以往很多計算題都是把燈泡電阻看作固定值，而這道題需考慮電阻隨溫度的變化，所以不少同學(xué)會有以上錯誤的解答。

正確答案

（1）燈泡正常發(fā)光時的電阻RL＝＝ Ω＝30 Ω。

（2）當(dāng)電壓表示數(shù)為1 V時，通過R0的電流：I＝＝ A＝0.05 A。

（3）當(dāng)小燈泡與定值電阻R0消耗的總功率為0.8 W時，由圖2乙可知電壓為2 V，電流為0.4 A。

此時通過R的電流：I＝＝ A＝0.1 A

通過小燈泡的電流：I＝I－I＝（0.4－0.1） A＝0.3 A

小燈泡的實際功率：P＝UI＝2×0.3 W＝0.6 W

歸納拓展新題也是考查舊的知識點，只要把知識點掌握好了，一切問題都能迎刃而解。

五、題目條件少，難度大

例將一盞燈接在電源電壓不變的電路中使用時，它的電功率是40 W。如果將燈L跟電阻R串聯(lián)后接到電路中，10秒內(nèi)電流對R做了36 J的功，此時燈的功率是_________。（R＞R）

典型錯誤P== W=3.6 W，PL=（40-3.6） W=36.4 W。

錯解分析此題中電流、電壓都沒提到，條件少，難度大。按照常規(guī)思維很難正確解答。

正確答案電路給出兩種狀態(tài)，一是燈L直接接到電源兩端，燈的功率為40 W。由此狀態(tài)可列出方程P==40 W。其二是燈L和R串聯(lián)后再接入原電路，電阻R的功率為P== W=3.6 W，則P=I2?R=?R=3.6 W，由兩種狀態(tài)所列方程求比=?R=，可求得=和=（據(jù)題意舍去）。在串聯(lián)電路中，==，即此時燈的實際功率P′=9P=9×3.6 W=32.4 W。

歸納拓展這種難度較大的題目，不要局限于常規(guī)解法，要開動腦筋，從多方面、多角度去思考解決辦法。

1． 在用電高峰時，某同學(xué)家的電壓比220 V降低了10％，此時正在工作的“220 V 100 W”白熾燈的實際功率是_____W。若用“220 V 20 W”的節(jié)能燈代替“220 V 100 W”的白熾燈，每天正常工作5 h可節(jié)約電能_______J。

2．一個5 Ω的電阻，通過它的電流為2 A，在10 s內(nèi)放出的熱量是_____J。如果通過它的電流減小為原來的，在相同時間內(nèi)所放出的熱量是______J。（設(shè)電阻值不變）

3．吳雪芬同學(xué)利用電能表測某家用電器的電功率，當(dāng)電路中只有這個用電器工作時，測得在15 min內(nèi)消耗電能0.3 kW?h，這個用電器可能是（）

A. 空調(diào) B. 電冰箱

C. 電視機(jī) D. 收音機(jī)

4. 額定電壓是2.5 V的小燈泡接在2 V的電源上時，流過電流是0.4 A，這只燈泡的額定功率是（）

A. 1.25 W B. 0.8 W

C. 1.0 W D.12.5 W

5. 若使電熱器的發(fā)熱功率減小一半，則下列辦法可行的是（）

A. 使電阻絲兩端電壓減小一半

B. 使通過電阻絲的電流減小一半

C. 使電阻絲阻值減小一半，同時把電阻絲兩端電壓減小一半

D. 以上做法都不正確

6． 圖3為某熱水器的電路圖，R1為發(fā)熱板，當(dāng)熱水器加熱時，水迅速被加熱；達(dá)到預(yù)定溫度后，S自動切換到另一檔，處于保溫狀態(tài)。

（1）說明S處于1或2時，熱水器分別對應(yīng)的工作狀態(tài)。

（2）若熱水器加熱時發(fā)熱板的電功率為550 W，保溫時發(fā)熱板的功率為88 W，求電阻R2。