电功率范文

导语：如何才能写好一篇电功率，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

一．选择题

6．（2015黑河）把标有“6V 6W”的小灯泡L1和标有“6V 3W”的小灯泡L2串联后接在电源电压为6v的电路中（不考虑灯丝电阻的变化），下列说法正确的是（ ） A．因为通过它们的电流相等，所以一样亮

B．因为灯L2 电阻较大，实际功率较大，所以灯L2较亮 C．因为灯L1额定功率较大，所以灯L1较亮 D．因为灯L1实际功率较大，所以灯L1较亮 7．（2015成都校级自主招生）一般地说，用电器的工作电压并不等于额定电压．家庭里通常不备电压表，但借助电能表可以测出用电器的实际工作电压．现在电路中只接入一个电热水壶，壶的铭牌如右图所示，测得电能表的表盘转过125转的时间为121秒．根据所给信息可知（ ） A．该电热水壶的电阻为110Ω B．电热水壶的实际功率为1500W

5

C．电热水壶在121秒内实际消耗电功为1.5×10焦 D．电热水壶的实际电压为200V 8．（2015游仙区模拟）有两只标有“220V 40W”的灯泡，灯泡在它两端不超过额定电压时，电流随电压的变化关系如图所示，将它们串联起来接到家庭电路中，消耗的总功率（ ）

A．大于20W B．等于20W C．小于20W D．等于40W 9．（2015夹江县模拟）如图所示，小灯泡规格为“5V 2.5W”（灯丝电阻的变化不计），闭合开关，当滑动变阻器的滑片移至a端时，电流表的示数为0.5A；当滑片移至b端时，电压表的示数为3V，则（ ）

A．小灯泡灯丝电阻为5Ω B．电源电压为8V

C．滑动变阻器的最大阻值为20Ω

D．滑片P位于b端时，滑动变阻器消耗的功率是0.6W 10．（2015潍坊模拟）把标有“PZ220V 40W”和“PZ220V 100W”的甲、乙两盏灯串联接在220V的电源上（设灯丝电阻不变），则下列判断正确的是（ ） A．乙灯消耗的电功率大于40W B．甲灯能正常发光

C．两盏灯的总功率小于40W D．乙灯两端的实际电压大于110V

1．（2015泸州）5月初，小明家中的电能表示数为，电能表的部分参数

及6月初的示数如图所示，下列说法正确的是（ ）

A．电能表是测量用电器消耗电功率的仪表

B．小明家5月初至6月初消耗的电能是1200kWh

C．小明家所有用电器同时工作，总功率不得超过4.4kW

D．若电能表转盘在10min内转过300转，则用电器的总功率为1kW 2．（2015巴彦淖尔）如图所示，电源电压为6V且保持不变，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，定值电阻R0为5Ω．闭合开关后，移动滑片，发现能使电流表（“0～0.6A”或“0～3A”）和电压表（“0～3V”或“0～15V”）的指针同时达到满刻度线，则R0的电功率与电流的关系图象可能是（ ）

A． B． C． D．

3．（2015黔东南州）将灯L接到电压为U的电路上时，灯的电功率为36W，若将灯L与一个电阻R串联后仍接在原电路上时，灯L消耗的电功率为25W，设灯丝电阻不变，则此电阻消耗的电功率是（ ）

A．3W B．4W C．5W D．11W

4．（2015玉林）如图甲所示，R1的阻值是20Ω，滑动变阻器R2消耗的功率P与其电阻R2的关系图象如图乙所示，则R2消耗的最大功率是（ ）

A．0.45W B．0.50W C．0.80W D．0.90W

5．（2015临沂）如图所示，将标有“12V 6W”的灯泡L1和“6V 6W”的灯泡L2并联后，接在6V的电源上（设灯丝电阻不变），则（ ）

A．两灯的实际功率之和等于12W B．两灯的实际功率之和大于12W C．灯泡L1比灯泡L2亮 D．灯泡L2比灯泡L1亮

11．（2015繁昌县一模）如图所示，一个标有“6V，3.6W”字样的小灯泡L和最大阻值为50Ω的滑动变阻器R串联后接在电源电压U恒为6V的电路中，设灯泡电阻不变，则下列判断不正确的是（ ）

A．无论如何移动滑片P，电路中总功率不会超过2W B．移动滑片P，电路中总功率最小值为0.6W

C．当滑片P滑到某个位置时，L和R的电功率相等

D．当滑片P由a滑向b的过程中，灯泡L的电功率一直是减小

12．（2015营口三模）如图所示，把一盏“10V，5W”的电灯L1和电阻R串联后接在某一电压不变的电源上，如图（甲）L1正常发光，若换上一盏“10V、6W”的电灯L2如图（乙），此时下列说法正确的是（ ）

A．灯L2两端电压可能是10V B．灯L2实际消耗的功率比6W小 C．灯L2实际消耗的功率比6W大 D．灯L2可能在正常发光 13．（2015濠江区模拟）如图所示，电源电压和灯L的电阻不变，灯L上标有“6V 3W”字样．当开关S闭合，滑片P移至a端时，电流表的示数为1.0A，灯L正常发光；当开关S断开，滑片P移至b端时，电源电压U和灯L消耗的电功率P为（ ）

A．3V 1.5W B．3V 0.75W C．6V 1.5W D．6V 0.75W 14．（2014达州）分别标有“6V 6W”和“6V 3W”的甲、乙两只灯泡，经实验测得其I﹣U特性曲线如右图所示．现将甲、乙两灯并联在电路中，当两只灯泡的总电流为1A时，两只灯泡消耗的总功率是（ ）

A．3W B．4W C．4.5W D．6W

15．（2014武汉）如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1=10Ω．当开关S1闭合，S2、S3断开时，电压表的示数为U1．R2消耗的功率为P2；当开关S1、S2、S3都闭合时，电压表的示数为U1′，R2消耗的功率为P2′，且电流表A1的示数为0.9A．已知U1：U1′=1：6，P2：P2′=1：9，下列结论错误的是（ ）

A．开关S1闭合，S2、S3断开时，电流表A2的示数为0.1A B．开关S1闭合，S2、S3断开时，电路消耗的总功率为0.6W C．开关S1、S2、S3都闭合时，电流表A2的示数为1.1A

D．开关S1、S2、S3都闭合时，R2和R3消耗的总功率为5.4W 16．（2014怀柔区一模）如图所示是额定电压为220V的理发用电吹风的典型电路，其中电热丝通电后可以发热，电动机通电后可以送风，且电动机的额定功率为120W．要送冷风，选择开关C只

接B；要送热风，选择开关C接A和B．若电吹风在额定电压下工作，送热风时电路消耗的总功率为560W，则电热丝R的阻值应为（ ） A．55Ω B．220Ω C．440Ω D．110Ω

二．填空题（共14小题）

17．（2015泰州）如图甲是一种新型插座，它能即时显示接在该插座时的用电器的工作电压和所耗电费等信息（插座本身消耗电能由内部电池提供），小明将装有质量为2.4kg、初温为10℃水的电水壶插在该插座上，这时插座屏幕上显示如图乙所示，当水烧开至100℃时，屏幕显示如图丙所示，这段时间内电水壶消耗的电能为 J，实际功率为 W，电水壶烧水的效率为 ．[电费单价：0.5元/（kWh）；c水=4.2×10J/（kg℃）]

3

18．（2015安阳二模）为了搞好城市建设，盐城市在市区各交叉路口相继安装了交通红、绿灯和电子警察监控系统．如图所示为某一路口的红、绿灯设施．已知三只灯泡均标有“220V 100W”字样，每只灯泡正常工作时的电阻为 欧，该设施正常工作一天（24h）将消耗 kWh的电能． 19．（2015苏州模拟）如图所示为手机的电池，****mAh 看不清了，但发现了4Wh字样（如图甲）．此电池在充满电时贮存的电能为 J．电极处略有凹陷（如图乙），可以在一定程度上防止与硬币、钥匙等金属物体接触引起 从而损坏电池．

20．（2015盘锦校级模拟）有报道说：台湾一家厂商发明了一种“手机自生能”技术，装上特制电池，上下左右摇晃，即可产生电能，每摇一分钟可通话两分钟．如果将手机摇动一次相当于将200g的重物举高10cm，每秒约摇一次．则根据报道可知，每摇一次可以获得的电能为 J，该手机使用时的电功率约为 W．（取g=10N/kg）

21．（2015大庆模拟）如图甲是家用电吹风机的工作原理，电吹风工作时可以吹出热风也可以吹出凉风．

25．（2015余庆县二模）两只分别标有“6V 3W”和“6V 4W”的灯泡串联在电路中，为保证安全，电路中允许通过的最大电流为 A，电源电压最大为 V． 26．（2015焦作二模）电路中接入大功率电器使电路超负荷时，会出现用电器两端电压偏低的现象．S2如图所示电路，当闭合开关S1时，灯正常发光；再闭合开关S2使电炉开始工作时，灯变暗了，发生这种象的原因是：因为电炉的 大，使用后导致电路中的 增大，由于导线有电阻且和用电器是串联的，所以此时导线分担的电压增大，从而使得灯两端的实际电压变小．

（1）要让电吹风工作时吹出热风，它的开关应置于 位置（选填“1”、“2”或“3”）． （2）某次用该电吹风将头发吹干的过程中，电吹风的功率随时间的变化关系如图乙所示，则在该次吹干头发过程中电吹风消耗的总电能是 J． （3）电热丝在工作时的电阻值是 Ω．（保留一位小数）

（4）使用几年后，发现电热丝变细，则其电阻变 ，它的实际功率将变 ． （5）若电风扇的功率不变，要恢复到原来的热风档功率，应给原来的电热丝再 一段适当阻值的电热丝（选填“串联”或“并联”）． 22．（2015靖江市校级二模）如图表示白炽电灯将电能转化为光能和内能的大致比例，由此可计算白炽电灯的发光效率为 ．一般节能灯的发光效率为30%，它只要有 W的功率就能达到60W白炽电灯的亮度．与白炽电灯相比，该节能灯可以节约电能 %． 23．（2015宣城校级三模）小亮家中的电能表上标有“3000r/（KWh）”字样，为了测定电冰箱工作27．（2015夏邑县一模）如图1所示电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为12V．闭合开关S后，的功率，他在电冰箱正常工作时测得5min内电能表的转盘转过60转，则该电冰箱的功率是 当滑片 P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的I﹣U关系图象如图2所示．则小灯泡的额定功W．电冰箱正常工作时能自动间歇，若该电冰箱的工作过程如图所示，则这台电冰箱正常工作一天率是 W；滑动变阻器的最大阻值 Ω．

（24h）消耗电能 kWh．

24．（2015安徽模拟）如图为一只“6V 1.5W”小灯泡的电流随电压变化的关系图象，若把这样的三

只灯泡串联起来，接在12V的电源两端，则此时每只灯泡的电阻为 Ω，实际功率为

W．

28．（2015南京校级二模）如图电路中，电源电压不变．当只闭合S1时，电压表示数为3V，电流表示数为0.2A．1min内电路消耗的电能为 J，若把两表的位置互换后．闭合S1、S2，电流表的示数为0.5A，此时R2消耗的电功率P2为 W．

三．计算题

31．（2015青岛）如图所示，电源电压和小灯泡的阻值均保持不变．小灯泡R1标有“4V 1.6W”字样，R2=20Ω，滑动变阻器R3允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V．请画出每个小题的等效电路图．

（1）只闭合开关S2时，电压表的示数为2V，则R2消耗的电功率是多少？

（2）在不损坏各电路元件的情况下，若闭合所有开关，滑动变阻器R3消耗的最大功率和最小功率之比为3：1，若只闭合开关S3，小灯泡R1消耗的电功率变化范围是多少？

29．（2015闽侯县模拟）（附加2）智能手机都采用电阻触摸屏，当手指在屏幕表面施以一定的压力时，触摸屏就能识别触摸点的位置，如图甲．以竖直方向为例，触摸屏相当于一根电阻丝，触摸时，触摸点P将电阻丝分为上下两部分．设上部分的电阻为R1，下部分电阻为R2，其结构可等效为如图乙所示电路，电源电压为5V保持不变．

（1）当触摸点在竖直方向移动时，若测得R2两端电压增大，则R2阻值 ，触摸点P到屏幕下边缘的距离 ．（均选填“增大”、“不变”或“减小”）

（2）若其中一个电阻的电压为3V时，通过的电流为0.1A．当其两端的电压增加到4V时，其功率为 W．

32．（2015曲靖）灯L1上标有“12V 9.6W”的字样，灯L2上只能看清12V的字样，测得两灯的电流与电压的关系如图所示，求：

（1）L1正常发光时的电阻是多少？

（2）则L1、L2串联接在电源的两极时，通过L1的电流为0.3A，电源的电压是多少？ （3）电路中只有L1、L2两灯串联，使L2正常工作时，电路消耗的总功率是多少？

30．（2005武汉）在如图所示的电路中，电源电压为3V，L1上标有“6V 3W”，L2上标有“3V 3W”，滑动变阻器上标有“10Ω 1.5A”．要使L2正常发光，则应使S1、S2分别处于 ，同时将滑动变阻器的滑片调到 端，此时电路消耗的总功率是 W；当S1断开、S2接b时，为使电路消耗的总功率不超过0.5W，滑动变阻器的阻值变化范围是 ，电压表的示数变化范围是 ．

33．（2015滑县二模）图甲是家用电吹风的工作原理图．电吹风工作时，可以吹出热风也可以吹出凉风．

35．（2015广元）如图所示，灯L上标有“6V 3W”字样（不考虑温度对灯泡电阻的影响），电阻R1=20Ω．求：

（1）灯泡的电阻；

（2）当开关S1闭合，S2、S3都断开时，灯L正常发光，电源电压；

（3）开关S1、S2、S3都闭合，且滑片P在b端时，电流表的示数为2.4A，滑动变阻器R2的最大阻值；

（4）当开关S1断开，S2、S3都闭合，且滑片P在a、b间中点时，在1min内滑动变阻器产生的热量．

（l）电吹风吹出热风时，它的开关应置于题图甲中 （选填“1”、‘2”或“3“）位置，此时电风扇与电热丝的连接方式是 ．

（2）某次用该电吹风将头发吹干的过程中，电吹风的功率随时间的变化关系如图乙所示，则在该次吹干头发过程中电吹风消耗的总电能是多少？

（3）吹热风时通过电风扇的总电流是多大？电热丝在工作时的电阻是多少？（保留一位小数） 34．（2015黄石）（1）“36V 25W”的灯泡正常发光时的电阻是多少？

（2）某同学由实验测得“36V 25W”灯泡的电流和电压关系曲线如图甲所示，请回答： ①若将此规格灯泡串联若干个接入220V电路中使用，则至少要串联多少个？

②当11个这样的灯泡串联接入220V的电路时，请结合图线计算每个灯泡的实际功率是多少？ （3）另有一只灯泡只能看淸铭牌上的额定电压为36V，将其接入如图乙所示电路中．当闭合开关S，滑动变阻器滑片位于中点C时灯泡正常发光，此时灯泡的电功率为P，当滑片位于最右端b时，灯泡实际电功率为P′，已知P：P′=16：9，求所接电源电压U为多少伏？（灯泡电阻始终不变）

四．实验探究题 36．（2015盘锦）在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为

12Ω）． （1）为了能够顺利完成实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用 A．“10Ω 0.5A”的滑动变阻器 B．“50Ω 0.5A”的滑动变阻器 （2）用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整．

（3）闭合开关前，应将图甲中所示的滑动变阻器的滑片滑到 （选填“A”或“B”）端． （4）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，若电路只有一处故障，则故障原因是 ．

（5）排除故障后，闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，其读数是 V；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端移动． （6）根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象（如图丙所示）．分析图象可知：

①小灯泡的额定功率为W．

②小灯泡灯丝电阻是变化的，主要是受变化的影响．

③实验中观察到：当小灯泡两端的电压低于0.5V时，小灯泡不发光，根据图象分析其原因是 ．

（7）完成上述实验后，小华在缺少电压表的情况下，根据绘制出的小灯泡电流与电压关系图象，设计出了一个测未知定值电阻的电路，如图丁所示．请根据电路图写出其中一次测量的实验步骤： ① ②

表达式：Rx= ． 37．（2015重庆）如图是某兴趣小组测量小灯泡电功率的部分实验电路，电源电压恒为3V，小灯泡额定电压是2.5V，其灯丝电阻为10Ω左右，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样，电流表（0﹣0.6A，0﹣3A），电压表（0﹣3V，0﹣15V）各有两个量程．

（1）在图中用笔画线代替导线，使其成为完整的实验电路，要求：滑动变阻器的滑片P向左移动时，小灯泡变亮；

（2）连接电路的过程中，开关应 ，滑动变阻器的滑片P应滑到 端（选填“A”或“B”）；检查电路连接无误后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，但电压表有示数，分析故障的原因是 ．

的原因是 （答出一个原因即可）．

（4）兴趣小组的同学想接着探究电流与电压的关系，于是将图中的小灯泡换成定值电阻，移动滑动变阻器的滑片P，多次改变定值电阻两端的电压，并记录通过定值电阻对应的电流，多次测量的目的是为了 ，本实验用到的探究方法与下列哪个实验的探究方法相同 ． A．通过灯泡发光认识电流的存在

B．探究摩擦力的大小与哪些因素有关．

（1）如图甲所示，是小华所连接的不完整实验电路，请你用笔画线代替导线，将缺少的一根导线接好．

（2）小华电路接好后，闭合开关，发现小灯泡特别亮，电压表与电流表的示数较大．接下来应进行的操作是 ， ．（两空按操作步骤先后顺序填写字母代号）． A．更换电池或小灯泡 B．检查电路是否短路 C．移动滑动变阻器滑片至最大值位置 D．断开电路开关

（3）小华电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数．接下来应进行的操作是 ． A．更换小灯泡

B．检查电路是否断路

C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光

（4）小军换了实验器材又做了一次试验，实验过程中，当电压表示数为 V时，小灯

泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，填写表格空白处 ，该灯泡额定功率为 （5）分析表中实验数据可知，小军所用电源电压约为 V．

（6）若小军手边有“1.5A 50Ω”和“2.0A 20Ω”两种规格的滑动变阻器，“0～3V”、“0～15V”两个量程的电压表，上面实验中他选用的滑动变阻器规格为 ，选用电压表量程为 ．

38．（2014绥滨县校级三模）小华、小军同学做“测量小灯泡电功率”的实验（小灯泡标有“2.5V”字样）．

一．选择题 1．C 2．B 3．C 4．A 5．D 6．B 7．CD 8．A 9．D 10．C 11．A 12．B 13．D 14．A 15．D 16．D 二．填空题

64

17．18．19．短路 20．0.20.1 21．11320091.7大小并联36并联，它们两端电压相等，调节滑动变阻器，使得电流表的示数分别为0.25A、0.2A或0.1A，则由

此时灯泡与定值电阻并联，电流表测干路电流，记下电流表的读数为I，

37

22．23．．25．26 27． 28．2930

三．计算题 31． 32．

33． 34．

35． 四．实

篇2

关键词：电功率 教学

初中物理电功率的教学，既是重点，又是难点。因为本章公式多，物理知识抽象，学生不易理解，记不住易混淆，尤其是计算多，弄得学生云里雾里，许多学生感到很困难。改变这种局面需要教师在教学中不断反思，不断变换教学策略，尊重学生的主体地位。

一、电功率概念的引入很关键

由于学生在生活中很少去观察电能表的工作情况，在实验中增加电能表，让学生既看到用电器的工作情况，又看到电能表的工作情况，尤其是电能表铝盘的转动，能更好的理解到电功率的意义。分别拿一个“25W”和“100W”的灯泡接到电路中，让学生分别观察电能表铝盘转动的情况。实验发现，当把“100W”的灯泡接到电路中时，它比“25W”的灯泡还要亮些，电能表铝盘转动也变快了。“那么在物理学当中我们用什么名词来表示用电器消耗电能的快慢呢？”――“电功率”。并出示一些用电器的铭牌，特别是大功率用电器的铭牌。这样引入电功率概念，形象、直观，学生感觉有趣。

二、做好测电功率的实验

物理学是一门以实验为基础的科学。学习电功率，建议做好三个实验：

1.伏安法测量小灯泡的电功率实验。本实验是电学中第二个同时使用电压表、电流表和滑动变阻器进行定量测量的综合实验，对学生的要求比较高，对于完成好本节课的教学任务有一定的难度。通过前一节电功率的学习，学生已经知道用伏安法测量用电器电功率的方法，对公式P=UI有了初步的认识，通过本节实验探究，学生能更清楚地了解电流、电压对电功率的制约关系。

具体做法：采用前面用的电流表和电压表测电阻的方法，此时可以完全放手，让学生从已会的七个探究要素方面把所要研究的问题写成实验报告，相互交流，并按照自己的设计方案进行实验，从而得出：对于一个用电器来说，电功率不止一个。

2.用电能表和秒表测灯泡功率实验。“动手动脑学物理”中“利用家用电能表测算家用电器电功率”实验的分析与计算，它是一个课外实验。但实际教学中几乎没有去做过，在教学中，用引入电功率概念的实验装置来实际测量“100W”灯泡的实际功率，让两位同学数转数，两位同学记时间，然后让学生代表上黑板计算，学生积极性很高。本实验具有形象、真实、生动和有趣的特点，它为学生创设一个最直观的物理情景，给学生以感性认识，为学生在形成物理概念、得出物理规律等方面作出最直观的铺垫，使学生感受倍深，进一步加深印象，让学生明确实际功率，额定功率，电能和电功率，焦耳和千瓦时等概念的区别和联系。同时也切实体会到“物理就在我们的生活中，学物理是有用的”，增强学生学习的兴趣。

3.“25W”和“100W”灯泡串并联实验。用引入电功率概念的实验装置，通过猜想、实验验证、实际计算的步骤。首先将“25W”和“100W”的两个灯泡并联在电路中，观察亮度并计算功率和电能，然后将“25W”和“100W”的两个灯泡串联在同一电路中时，有的同学猜想可能仍然是“100W”灯泡亮些，有的却认为是“25W”的灯泡亮些，甚至有同学认为一样亮。到底怎样，通过实验却发现“25W”的灯泡亮些，这就激发了学生的求知欲望，引起极大的兴趣。这样用形象直观的实验及计算来代替枯燥的讲解，运用所学的知识来解释现象，激发学生兴趣，取得很好的效果。

三、电功率的计算

电功率计算相对枯燥难教，学生感到很困难。在教学中建议做好以下三点：

1.循序渐进。许多教师往往是一下子给了学生一大堆方法，让学生去消化，自己落了个眼前的清闲。这却为以后带来了麻烦。方法虽多，并不是都重要，学生需要学会最基本的。有的教师到这里往往急于引入P=U2/R 、 P=I2R两个公式，本意虽好，却让学生感到有些混乱。至于何时引入P=U2/R 、 P=I2R，我想，等基本方法掌握了，回过头来把那些题目再做一遍，用P=U2/R 、 P=I2R解题，这样比较符合学生的认知规律。此外设置课堂的习题不要太难，重在对公式的应用，并让学生熟悉公式的单位换算即可，更多的习题可以放在后面进行，对数值的设计也应以巧数为主，不涉及过难、过深的纯数学式的计算，以节约课堂时间。注意让学生多动手，在学生动手计算时发现一些共性的问题，统一解决，以提高课堂效率。在解题的掌握上，先让学生掌握常见的几种题型，让学生在练习中逐步寻找方法与规律，从基本的思路中去摸索自己的方法与基本的思路。逐步掌握更多的解题方法，了解更多的题型。

2.规范解题。学生做计算题时，要先按照例题的做法，写出已知物理量，每个物理量用什么字母表示，以及它们的单位。相当于过去的写已知，这样做的目的是让学生分清每个物理量用什么字母表示，久而久之就会记清，事实证明这种方法能起到事半功倍的效果。

篇3

例1 现有L1为“12 V 8 W”和L2为“6 V 2 W”的两盏电灯，把它们与“20 Ω 1 A”的滑动变阻器串联后，接在18 V的电源上，如图1所示，开关闭合后，当滑动变阻器R′的滑片P从a端向b端滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）。

A. 两灯都变亮，且L2首先正常发光

B. 两灯灯丝电阻不同

C. 因为L1的额定功率大，所以L1比L2更亮

D. 两灯都变亮，且L2可能先烧毁

解析：当用电器串联接入电路中时，首先要先计算出其电阻值，然后通过P=I 2 R计算或分析其实际功率是否与其额定功率相同，切不可仅凭额定电压和额定功率就草率地作出判断。

显然I1>I2。

当滑片自a端向b端移动过程中，电路中的电流逐渐增大，因此，两灯的亮度均增加，由于I1

答案：A D

点拨：滑动变阻器变化过程中对于电路中的物理量有着很大的影响，我们只要分析清楚每一次变化后各个物理量的表达式，就能确定它的变化情况。

例2 一盏白炽灯在灯丝烧断之后，搭接起来，不久，灯泡就又在搭接处烧断了，为什么？

篇4

电流在单位时间内做的功叫做电功率。是用来表示消耗电能的快慢的物理量，用P表示，它的单位是瓦特，简称瓦，符号是W。

电功率，指每单位时间发电机所产生的电能，流经电路。当电流通过一个电路时，它能够转换能量成机械能，或是发热。运用电功率的电器设备的种类很多种，例如电热器、灯泡、电动机、扬声器、或电镀。电功率可以经由发电机产生，或化学反应产生，或是由太阳能，或是转化为化学能储存于蓄电池。

（来源：文章屋网 ）

篇5

一、伏要法测导体电阻

1.实验原理：根据欧姆定律的变形公式R=U/I，用电压表和电流表分别测出待测电阻两端的电压和通过其中的电流，就可以求出这段导体的电阻，这种方法叫做伏安法。

2 .实验器材：电源，开关，电压表，电流表，滑动变阻器，待测电阻，若干导线。

3 .实验电路图：如图所示

4 .实验步骤：

（1）按图所示的电路图正确连接电路。

（2）检查电路无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P的位置。改变电阻两端的电压为U1，U2，U3，观察电流表每次对应的数值I1，I2，I3，分别填入设计表格中。

试验次数 U（V） I（A） R=U/I

1 R1=

2 R2=

3 R3=

（3）根据每次记录的电压和电流求出每次对应的电阻R1，R2，R3，再求出它们的平均值R=（R1+R2+R3）/3.

5 动变阻器在实验中的作用：

（1）保护电路，

（2）改变导体两端的电压；使其成倍数地增加。

例1：（2012上海闵行二模，26）（10分）小华同学在探究通过镍镉导线的电流与它两端电压之间之间的关系实验时，所用的器材有：5节新干电池，开关，金属导体若干，电流表，电压表和若干导线。

（1）实验中小华可通过_______________的方法改变导体两端的电压？

（2）小华刚连接好电路，就发现电流表有示数，其原因是_____________，并观察到电压表示数如图所示，其原因是______________。

（3）小华排除障后重新进行测量，并根据实验数据查画U-I图象，如图所示，此图象需要改进之处是_________。

（4）小华改变进后图象分析得出的初步结论是：通过同一导体的电流与它两端的电压成正比。你认为，小华得出的结论的依据是_________的（选填“充分”或“不充分”）。请简要说明理由。解析：

（1）没有滑动变阻器，可以改变电池节数来改变电压。

（2）电压表指针反向偏转，表明正、负接线柱接反了。

（3）由五组数据画出的斜线，它代表了电压随电流变化的趋势，因此要将斜线向两个方向延伸。

（4）更换不同的导体重新进行实验，利用多组数据得出的结论才具有普通性。

答案：

（1）改变串联电池的节数。

（2）连接电路时开关没有断开，电压表正负接线柱接反了。

（3）图象中缺少电压为零时的电流值。倾斜直线到第五点后应继续延伸。

（4）不充分，没有选择多个导体进行实验。所得出的结论不具有普遍性.

例2.（2013四川眉山一摸.65）如图所示“测量小灯泡电功率”时连接的电路图，选用的小灯泡的额定电压为2.5V。

（1）请指出其中的两处错误或不妥之处：____________________、_______________重新连接后，要注意滑动变阻器的滑片应该滑到______端。

（2）闭合开关，发现电流表没有示数，而电压表的示数几乎等于电源电压，其原因可能是_________________。（4）学生在实验中测得几组数据如下：

（3）

实验次数 1 2 3 4

电压U/V 2.5 2.0 1.5 1.0

电流I/A 0.30 0.20 0.22 0.20

电功率P/W 0.52 0.33 0.20

则灯泡正常发光时的功率为 W。通过分析表中的数据可知，灯丝电阻电话的瞬间，灯丝容易烧断的原因是___________.

答案（1）电压表的位置（测的是总电压）电压表的正负接线柱接反了。

（2）A（C、左）

篇6

错解一：

灯泡的电阻R1=U2／P=(220V)2／40W=1210Ω

当滑动变阻器的滑片在左端时，电阻R1＝1210Ω。

功率P2／R＝(220v)2／1210Ω＝40w，

当滑动变阻器的滑片在右端时。

电阻R1=Rl＋Rx=1210Ω＋1210Ω＝2420Ω

功率P1＝(220V)2／2420Ω=20W

灯泡的实际功率变化范围是20W～40W

错解二：

当滑动变阻器的滑片在左端时，灯泡的实际电压等于额电压，实际功率等于额定功率为40W。当滑动变阻器的滑片在右端时，RL=U2／P=(220V)2／40W=1210ΩUL＝URL＋RX＝1210Ω×220V／(1210Ω＋1210Ω)=110V

灯泡的实际电压等于1/2额定电压，实际功率等于额定功率的1/2为20W。

灯泡的实际功率变化范围是20W～40W。

点评1.

错解一错在p1＝U2／R1=(220V)2／2420Ω＝20W，这里p1，是电路的总功率。

正确解法：P1=I2RL＝(220V／2420Ω)×1210Ω＝10W

灯泡的实际功率变化范围是10W～40W

点评2：

错解二错在灯泡的实际电压等于1/2额定电压，实际功率等于额定功率的1/2。

正确解法：PL实＝UL实2／RL＝(11OV)2／1210Ω=10W

灯泡的实际功率变化范围是10W～40W

例2：某同学查阅课外资料时获得一幅“220V40W”的白炽灯电流与电压的关系图像，如图2所示，从图像上能推知，白炽灯在不同电压下的实际电阻值。若将两只相同的这种灯泡串联在220V的电源上，试求两只灯泡实际消耗的总功率是多少?

错解：

一只灯泡的电阻为RL＝U2／p＝(220V)2／40W=1210Ω

两只相同的这种灯泡串联在220V的电源上消耗的总功率是：P总=U2／2R=(220V)2／2×1210Ω=20W

点评：

像例1没有考虑灯泡的电阻随温度的变化而变化(初中阶段进行定量计算时一般不考虑电阻随温度的变化)，但事实上灯泡的电阻是随温度的变化而变化的，本例题中通过图像反映了这一特点。所以解法错误是很明显的，没有考虑灯泡的电阻随温度的变化而变化。

正确解法：

每个灯泡的实际电压为110V，

由图像分析可以知道，在110V的电压下工作，通过灯泡的实际电流为0.15A，

每只灯泡的实际功率为P=UI=110V×0.15A=16.5W

篇7

1 P=UI：当已知或求解某个电器的功率，而该电器的电阻又不知道且为变量时，可将功率用电压与电流的乘积表示。

例1 （甘肃）如图1电源电压不变，调节滑动变阻器使电压表为10V时，R2消耗的功率为5W，调节变阻器使电压表示数为16V时，R2消耗的功率为3．2W。求电源电压和定值电阻R1的阻值。

解析 此题变阻器阻值不断改变，所以应用P=UI解答。我们应用已知电压U1，要求的电阻R1，电源电压U将滑动变阻器的功率表示出来。

当P在第一个位置时，变阻器功率为：

2 P=I2R：多用于串联电路，由于串联电路中电流相等，而电流又可以用总电流和总电阻表示，且总电压与用电器的电阻在一定条件下不变，所以便于用此公式求解。

例2 （广西）一块实验电路板如图2所示，所给电源电压一定，定值电阻R=4Ω，A、B是接线柱。现把一变阻器从A、B接入电路，已知当变阻器接入电路的电阻为6Ω时，定值电阻消耗的功率为0.64W，那么当变阻器接入电路的电阻为16Ω时，定值电阻R消耗的电功率为多少？

解析 此题中已知变阻器前后两次阻值且又和一定值电阻串联，所以可用公式P=I2R将定值电阻的功率表示出来，而电路中的电流可以用总电压与总电阻的比表示出来。

当变阻器接入6Ω电阻时R的功率为：

当变阻器接入16Ω电阻时R的功率为：

P2=I22R=（UR′滑）2R=（U4Ω+16Ω）2・4W。 ②

联立①、②式解得P2=0．16W。

3 P=U2R ：多用于并联电路，因为并联电路中各支路两端电压相等；或单独电路；或虽是串联电路，但已知电压、电阻、电功率任意两个量时；用此公式很容易求出未知条件。

例3 (河北) 如图3所示的电路中，R为定值电阻，灯L上标有“16V 4W”的字样。闭合S，断开S1时灯L正常发光，再将S1闭合此时电路中消耗的功率为29．6W。求灯L和电阻R的阻值。

解析 闭合S，断开S1时，电路中只有灯L，且其正常发光，可知电源电压等于其额定电压16V，灯L的实际功率也达4W。则：

PL=U2RL=（16V）2RL=4W，

解得：RL=64Ω。

当S、S1都闭合时，灯L与R为并联，且R消耗的功率为：

PR=P－PL=29．6 W－4W=25．6W

所以由R=U2PR，解得：R=10Ω。

篇8

一、缺电流表的小灯泡电功率测量实验

实验器材：开关一个、电源一个、滑动变阻器一个、定值电阻R一个、小灯泡一个、电压表一只、导线若干。

实验步骤：

1. 按照电路图连接实物图，注意开关处于断开状态，滑动变阻器处于最大值；

2. 闭合开关，移动滑动变阻器，使得小灯泡两端的电压等于其额定电压，读出灯泡两端的额定电压U；

3. 断开开关，将电压表与定值电阻R并联，闭合开关，测出定值电阻R的电压U；

4. 通过灯泡的电流等于通过定值电阻R的电流，即I=I= ，则小灯泡的电功率P=UIL=；

5. 断开开关，将电压表与小灯泡并联，闭合开关，移动滑动变阻器，使得小灯泡两端的电压等于其额定电压的1.2倍，读出灯泡两端的电压U′；

6. 断开开关，将电压表与定值电阻R并联，闭合开关，测出定值电阻R的电压U′；

7. 通过灯泡的电流等于通过定值电阻R的电流，即I′=I′=，则小灯泡的电功率P=U′I′=；

8. 断开开关，将电压表与小灯泡并联，闭合开关，移动滑动变阻器，使得小灯泡两端的电压低于其额定电压，读出灯泡两端的电压U″；

9. 断开开关，将电压表与定值电阻R并联，闭合开关，测出定值电阻R的电压U″；

10. 通过灯泡的电流等于通过定值电阻R的电流，即I″=I″=，则小灯泡的电功率P=U″IL″=。

二、缺电压表的小灯泡电功率测量实验

实验器材：开关一个、电源一个、滑动变阻器一个、定值电阻R一个、小灯泡一个、电流表一只、导线若干。

实验步骤：

1. 按照电路图连接实物图，注意开关处于断开状态，滑动变阻器处于最大值；

2. 闭合开关，移动滑动变阻器，使得通过小灯泡的电流等于其额定电流，读出灯泡的额定电流I；

3. 断开开关，将电流表与定值电阻R串联，闭合开关，测出定值电阻R的电流I；

4. 灯泡两端的电压等于定值电阻R两端的电压，即U=U= IR，则小灯泡的电功率P=UI=IIR；

5. 断开开关，将电流表与小灯泡串联，闭合开关，移动滑动变阻器，使得小灯泡的电流等于其额定电流的1.2倍，读出灯泡两端的电压U′；

6. 断开开关，将电流表与定值电阻R串联，闭合开关，测出定值电阻R的电流I′；

7. 灯泡的电压等于定值电阻R的电压，即U′=U′= ，则小灯泡的电功率P=U′IL′=I′I0′R0；

8. 断开开关，将电流表与小灯泡串联，闭合开关，移动滑动变阻器，使得小灯泡的电流低于其额定电流，读出灯泡的电流I″；

篇9

例1 关于电功，下列说法正确的是（ ）

A. 电流通过电阻产生的热叫电功，单位是焦耳

B. 电流所做的功叫电功，单位是瓦特

C. 电流通过电阻产生的热叫电功，单位是瓦特

D. 电流所做的功叫电功，单位是焦耳

辨析 本题考查电功这一概念及电功的单位.电流通过用电器所做的功叫电功，电流做功的本质是将电能转化为其他形式的能，不仅仅是发热转化为内能，电功的单位是焦耳.

答案 D

例2 下列判断正确的是（ ）

A. 根据P=I2R可知，电阻越大，电功率也越大

B. 根据P=UI可知，同一导体两端的电压越小，

功率也越小

C. 根据P=W/t可知，电流做功越多，电功率也越大

D. 根据P=U2/R可知，电阻越大，电功率越小

辨析 本题考查电功率这一概念的四种计算公式的适用条件及影响电功率大小的因素.电功率表示电流做功的快慢程度.其定义公式及其推论是P=W/t、P=UI，对于不同的研究对象，用这两种计算都是可行的，只有在电能全部转化为内能时才能用P=I2R、P=U2/R计算.

在选用P=I2R和P=U2/R公式时，还需注意：只有当电流恒定时，电功率才和电阻成正比；当电压恒定时，电功率才和电阻成反比；当通电时间一定时，电功率才和电功成正比.对于同一导体电阻不变，导体两端电压越小，通过导体电流越小，导体的电功率才越小.

用以上分析辨析4个选项，只有答案B是正确的.

答案 B

例3 标有“220V 60W”和“36V 60W”的甲、乙两个灯泡，都在额定电压下工作，两灯泡工作1h消耗的电能（ ）

A. 甲灯消耗电能多 B. 乙灯消耗电能多

C. 两灯消耗电能一样多 D. 无法比较

辨析 本题考查额定电压、额电功率、实际功率和电流做功的概念.当用电器的工作电压等于额定电压时，它的实际功率和额电功率相等，若两灯工作时间也相等，它们所做的功和消耗的电能也相等.甲、乙两灯都在额定电压下工作，通电时间都为1h，则它们消耗的电能是相等的，所以选项C正确.

答案 C

例4 小明同学利用如图所示的电路测量一个标有“PZ220—40”字样的灯泡电阻，所用电压为24V，该同学正确地完成了实验后，其测量的结果（ ）

A. 一定小于1210Ω

B. 一定等于1210Ω

C. 一定大于1210Ω

D. 无法判断

辨析 本题考查额定电压、实际电压、额电功率、实际功率、电阻和温度关系等概念.灯丝的电阻随温度的升高而增大.在额定电压下，40W的灯泡正常工作时的电阻为：

R=U2/P=（220V）2/40W =1210Ω.

当灯泡在24V电压下工作时，其实际功率小于40W.灯丝的温度远低于正常工作时的温度，其电阻也应该小于1210Ω。

答案 A

失误评析：

1. 相关概念不清，造成判断的失误.如电功的实质是电能转化为其他形式的能，其中除了内能，还包括机械能等；而电流产生的热量只表示电能转化为内能的多少，两者关系不清，就会造成例1的失误.

2. 对于电功和电功率各有四个计算公式，每个公式有不同的适用条件和适用范围，若不深刻理解，正确运用，在分析和计算问题时乱套公式，必然会造成错误.如例2就是考查这方面知识的.

篇10

【关键词】风速预测；卡尔曼滤波；ANEMOS系统；风电并网

人类以巨大的资源消耗作为代价，在电气化时代中驰骋了一个多世纪，如今，寻找替代能源来推动电力行业的发展成为世界范围内的焦点。在众多绿色能源中，风能逐步成为新能源电力的主力军。按照GWEA《世界风电展望2008》报告的分析预测，风电在2030年将占到全球电力供应的5%。结果显示风电不但能够满足全球未来30年对于清洁电力的需求，而且对供电系统的渗透还将持续增长。然而风的间歇性会带来不稳定电参量，严重时，小故障就可引发电网电压较大波动造成大面积风电机组脱网。为了解决这一难题，国家能源局组织制定了《风电并网技术标准》对风电并网进行规范，包括具备有功功率控制能力，无功功率控制能力等。现阶段，快速准确的突破这些瓶颈问题对风电事业的良好发展具有非常重要的意义。本文将着眼于关键技术问题之一的风电功率预测展开研究和讨论。

一、卡尔曼滤波原理

卡尔曼滤波器是一个最优化自回归数据处理算法，主要用于于解决大部分随机量估计问题，所应用的方法属于统计学中的估计理论，最常用的是最小二乘法，最小方差估计等等。主要能根据一系列的对随机状态的观测值进行定量的推断，通过最小均方误差使估计值尽可能准确的接近真实值。根据《卡尔曼滤波修正的风电场短期功率预测模型》一文的研究结果在卡尔曼滤波算法中，描述系统的数学模型是状态方程和量测方程，它们分别如下：■。式中Xt为未知过程在t时刻的状态向量；Yt为t时刻的观测向量；Ft和Ht分别为系统矩阵及观测矩阵；Wt和Vt分别为系统噪声和量测噪声，均假定为高斯白噪声且相互独立，与其相对应的协方差矩阵分别为wt和vt。如果现在系统状态量为Qt则在上一状态Qt-1极其协方差Pt-1的基础上，可以得到t时刻的预测状态极其协方差矩阵的预测方程，即：■。当新的观测向量yt更新后就可以得到t时刻的状态向量Qt的最优估计值：Qt=Q■+Kt(Yt-HtQ■)，式中，Kt为卡尔曼增益，是卡尔曼滤波算法的重要参数。

二、NWP系统和ANEMOS风电预测系统

数字天气预报（Numerical Weather Prediction，NWP）是根据大气实际情况，在一定初值和边值的条件下，通过数值计算，求解描写天气演变过程的流体力学和热力学方程组，预报未来天气。含有速度沿x，y，z三个方向的分量u，v，w和温度t气压p，空气密度ρ以及比湿q等7个预报量。通过大型计算机求解方程组，获得未来7个未知量的时空分析，由欧洲委员会资助的ANEMOS是一个4年R&D工程，它可以通过互联网工作，能够不断接收最新信息，每隔30分钟生成一次预测。在ANEMOS风电预测工程，作为输入量的最新气象预报以及气候参数测量都是通过NWP来准确获得的，因此NWP提供的数据精确度将会影响最终功率预测结果。但NWP系统经常会在预报的过程中发生系统性错误，为了解决这一问题，本文主要讨论其中的一个使用卡尔曼滤波来修正误差的方法。

三、采用卡尔曼滤波后的ANEMOS风电预测模型

（一）用于修正的卡尔曼滤波算法

本文讨论一种能估计非线性系统状态量的卡尔曼滤波算法。如下方程描述了一个非线性离散时间系统X（k+1）=F[X（k），U（k），V（k），k]；Z（k）=H[X（k），U（k），k]+W（k），X（k）是一个在时间步长k上的n维的系统状态量，U（k）是输入矢量，V（k）是一个由于扰动和系统错误生成的q维状态进程矢量，Z（k）是观测矢量，W（k）是干扰测量量，假设干扰量V（k）和W（k）的均值为零。令X*（ilj）为X（i）的估计量，这个估计量的协方差为P（ilj），根据Antoniou C.等人的研究结果预测值可以由如下方程给出X*（K+1 l K）=E[f[X（k），u（k），v（k），k] l 2k ]；P（K+1 l K）=E[{x（k+1）-x*（k+1lk）}{x（k+1）-x*（k+1lk）}t l 2k]如果F（）和H（）是非线性的且X（k）的分布已知，那么这些统计的精确数据就可以测得，通常这个分布没有固定的形式，在很多的应用中X（k）的分布是近似的，所以一般来说我们选用高斯分布作为X（k）的分布。在卡尔曼滤波器中，为了把均方根误差降到最少，我们使用这种修正规则：X*（K+1 l k+1）=X*（k+1 l k）+W（k+1）v（k+1）；P（k+1 l k+1）=P（k+1 l k）-W（k+1）Pvv（k+1 l k）WT（k+1）；V（k+1）=Z（k+1）-Z*（k+1 l k）；W（k+1）=Pxv（k+1 l k）P■■（k+1 l k）。另一方面我们对误差进行预测，将风速的预测误差作为数字天气预报风速输出数据的函数，令Vk为数字天气预报k时刻的风速输出Fk为k时刻的预测误差，则Fk=X0+X1Vk+X2V2k+X3V2k+Qk-1式中Xk(k=0，1，2，3)是用卡尔曼滤波器进行估计的系数，Q为上一步生成的高斯非线性系统误差。

（二）采用卡尔曼滤波器后的ANEMOS风电预测体系结构

图1 ANEMOS风电预测体系结构图

以风速为例，NWP提供的预测风速数据经过卡尔曼滤波算法修正之后作为ANEMOS风电预测系统的输入量，最后得到风电功率的预测输出，至此为整个改进后系统的模型结构。

四、实例分析

图2 风速140分钟内预测值和实测值变化曲线

图3 风速140分钟内预测值与实测值曲线图

应用卡尔曼滤波处理的NWP模型对武汉东湖地区的风速进行预测，随机抽取某一天的预测结果如上图所示，在图3中，黄线带表直接从数字天气预报中输出的风速预测值曲线，蓝线带表测风塔实际测得的风速值曲线，经过计算，其平均相对误差达到31.6%在图2中，红线代表经过卡尔曼滤波修正处理的预测值，蓝线代表由风速塔实际测得的风速变化趋势，不难看出，二者趋势基本吻合，经过计算，其平均相对误差减小到11.9%，相比原来下降了19.7%，预测精度得到明显改善。

五、结论

卡尔曼滤波不需要大量历史材料，仅仅通过误差反馈就可以动态修正预测方程系数，当时间序列足够长，初始状态值和协方差对估计的影响都将衰减为零，所以卡尔曼滤波可以应用在风电功率预测中，通过不断更新状态信息，获得比较准确的数字天气预报输出修正值，从而极大的降低风电功率预测误差。

参 考 文 献

[1]赵攀，戴义平．卡尔曼滤波修正的风电场短期功率预测模型[J]．西安交通大学学报．2011（5）

[2]G.Giebel．The state-Of-The-Art in Short-Term Prediction of Wind Power 2003[online]．http：//anemos.cma.fr/download/ANEMOS_D1.1_StateOfTheArt_v1.1.pdf