2023年初中物理电功率的计算知识点二：电功率与串、并联电路

二：电功率与串、并联电路

请研究下面几个问题：

(一)用电器R1=10Ω与用电器R2=30Ω分别单独接到接在12V的电源上工作，那么两个用电器的电功率分别是多少?

(二)以上二者串联接到电源上后它们的电功率分别是多少，比值是多少?总功率是多少?

(三)以上二者并联接到电源上后它们的电功率分别是多少，比值是多少?总功率是多少?

解析：(一)如图：

I1=U/R1=12V/10Ω=1.2AP1=UI1=12V×1.2A=14.4W

I2=U/R2=12V/30Ω=0.4A P2=UI2=12V×0.4A=4.8W

看得出来，在相同的电压下，电阻小的用电器的电功率大。我们也发现商店里卖的白炽灯100W的灯丝要比20W的粗得多，想一想为什么?

(二)如图：

串联后电流：I=U/(R1+R2)=12V/(10Ω+30Ω)=0.3A

R1两端电压：U1=IR1=0.3A×10Ω=3VR2两端电压：U2=IR2=0.3A×30Ω=9V

R1的实际电功率：P1=U1I=3V×0.3A=0.9W

R1的实际电功率：P2=U2I=9V×0.3A=2.7W

二者功率之比：0.9W:2.7W=1:3

串联总功率：

P串=UI=12V×0.3A=3.6W

或P串=P1+P2=0.9W+2.7W=3.6W

以上可以看出两电器串联时有以下规律：

1、串联后电路的总功率小于其中任一个单独工作时的功率;

2、串联后电路的总功率等于两电器实际功率之和;

3、串联电路中用电器的电阻越大的功率越大，二者之比等于电阻之比，这点与串联“分压”关系一致。

(三)如图：

I1=U/R1=12V/10Ω=1.2A

P1=UI1=12V×1.2A=14.4W

I2=U/R2=12V/30Ω=0.4A

P2=UI2=12V×0.4A=4.8W

P1:P2=14.4W:4.8W=1:3

并联总功率：

P并=UI=12V×(1.2A+0.4A)=19.2W

或 P并=P1+P2=14.4W+4.8W=19.2W

从上面可以看到：

1、两个不同的用电器并联时工作，各自的功率与单独工作时是一样的;

2、并联后总功率也等于二者的功率之和。

3、并联时电阻越大的电功率越小，二者之比等于电阻的反比，这点与并联“分流”关系一致;

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