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物理量 (符号) |
公 式 |
单位 (符号) |
测量仪器 |
串联电路特点 |
并联电路特点 |
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电功(W) |
W=UIt |
焦耳 (J) |
电能表 |
W=W1+W2 W1: W2= R1: R2 |
W=W1+W2 W1: W2= : R2 : R1 |
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电功率(P) |
P = W /t P=UI |
瓦特 (W) |
电流表 电压表滑动变阻器(伏安法) |
P=P1+P2 P1: P2= R1: R2 |
P=P1+P2 P1: P2= R2 : R1 |
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电热 (Q) |
Q=I2Rt |
焦耳 (J) |
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Q=Q1+Q2 |
Q=Q1+Q2 Q1: Q2=R1: R2 |
[例题3]同为“36V 40W”的电灯、电扇、电烙铁都正常工作5min,它们产生热量是:
A.一样多 B.电灯最多 C.电扇最多 D.电烙铁最多
[解析]三个用电器消耗的功率、通电时间相同,由W=Pt可知它们消耗的电能一样多,但从能量转化的角度考虑,电灯将电能转化为大量热能及少量光能,电扇将电能转化为大量机械能和少量热能,而电烙铁将电能全部转化为热能,所以产生热量最多的用电器是电烙铁。正确答案应为D。
[例题4]如图4所示,灯泡L标有“220V 36W”字样,R=6Ω,通电10s且正常发光,根据这些已知条件,可以求出哪些物理量,请一一计算出来。
[解析]本题看起来虽然简单,但实际上是一道开放性试题,它可以几乎计算出所有电学中的基本物理量,能够涉及到所有的电学概念和定律。
题中隐含的条件:额定电压下,灯泡的额定功率,切灯泡正常发光。可求出的物理量有:
(1)灯泡两端的实际电压:U实=U额=12V
(2)灯泡的额定功率P实=P额=36W
(3)通过灯泡的电流I实=I额=P/U=3A
(4)灯泡的电阻RL=U2/P=4Ω
通电10s钟
(5)通过灯泡的电荷量Q=It=30C
(6)灯泡消耗的电能WL=Pt=360J
(7)灯泡、电阻两端的电压U总=UR=UL=12V
(8)通过电阻的电流IR=U/R=12V/6Ω=2A
(9)电阻消耗的电能WR=UIRt=12V×2A×10s=240J
(10)电阻的功率PR=UIR=12V×2A=24W
(11)电阻上的电热QR=IR2Rt=(2A)2×6Ω×10s=240J
[对应训练]
1.电能表是用来测定下列哪个物理量的 ( )
A.电能 B.电流 C.电压 D.电阻