石家庄42中学生宿舍走廊的路灯，原来并联两盏“220V 25W”的白炽灯泡，每晚工作10小时．同学们发现灯泡容易损坏，需要经常更换．于是，小,初中二年级,物理试题,串、并联电路的设计考点,电功或电能的计算考点,电功率的计算考点,电功率的计算公式的变形考点,好技网

计算题
石家庄42中学生宿舍走廊的路灯，原来并联两盏“220V 25W”的白炽灯泡，每晚工作10小时．同学们发现灯泡容易损坏，需要经常更换．于是，小强同学提出建议：在保证亮度不变的情况下，可用两盏“220V 100W”灯泡串联后代替原路灯．
（1）改装前，两盏灯每晚需要消耗多少电能？
（2）改装后与改装前亮度一样吗？说明理由，并说出这样改装的好处．
（3）小明同学是一位爱动脑筋的同学，他想：路灯改装还有没有更好的方法呢？通过查资料知道有一种“光控开关”﹣﹣天黑时自动闭合，天亮时自动打开；还有一种“声控开关”﹣﹣有声音时自动闭合，一分钟后，若再无声音就自动断开．小明利用这两种开关设计了一个“聪明”的电路：白天路灯不亮，晚上有人走动发出声音时，路灯自动亮起来．请判断小明设计的电路是图中的 _________ ．

本题信息：2012年专项题物理计算题难度较难来源:张秀锦
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本试题 “石家庄42中学生宿舍走廊的路灯，原来并联两盏“220V 25W”的白炽灯泡，每晚工作10小时．同学们发现灯泡容易损坏，需要经常更换．于是，小强同学提出建议：在保...” 主要考查您对
串、并联电路的设计

电功或电能的计算

电功率的计算

电功率的计算公式的变形
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串、并联电路的设计
电功或电能的计算
电功率的计算
电功率的计算公式的变形

串联电路定义：
用电器首尾相连成一串后再接入电路中，我们说这些用电器是串联的。如图所示，L₁和L₂组成串联电路。

并联电路定义：
用电器的两端分别连在一起，然后接到电路中的电路叫并联电路。如下图所示，L₁和L₂组成并联电路。

串联电路特点：
(1)电流只有一条路径，无干路、支路之分。
(2)电流通过每一个用电器，各用电器的工作互相影响，一个用电器因开路停止工作，则所有用电器都不能工作。
(3)开关与用电器是串联的，一个开关控制所有用电器。

并联电路特点：

(1)电流有两条或两条以上的路径，有干路和支路之分。如上图所示的电路，“+”→“a”与“b” →“-”部分是干路；支路有两条：一条是L₁所在的电路，由S₁控制，另一条是L₂所在的电路，由S₂控制。 (a、b是各支路两端的连接点，叫结点)

(2)干路电流在“结点”处分成两条或多条支路电流，每一支路都与电源形成一条通路，各支路中的用电器的工作互不影响，当某一支路开路时，其他支路仍可为通路。

(3)干路上的开关控制整个电路的用电器，支路上的开关只控制本支路上的用电器。

电功计算基本公式及推导公式（适用于纯电阻电路）：W=UIt，W=I²Rt，W=U²t/R，W=Pt，W=Uq。
电功计算：
1. W=UQ_电电能也是一种能量，而这种能量的实施者就是电荷，电荷量就是这种能量在一般的时间内所有参与作功从A点到B点的实行者，每个电荷从A点到B点做的功就是电压，两者相乘就是AB的电功，就是消耗的电能

2. W=UIt
我们来看一下电功的含义，电功通俗的讲就是AB之间的一段时间A点到B点所消耗的电能（A点到B点可以是一个用电器，也可以是一部分电路）电压的实质是一个单位的电荷从A点到B点所做的功，电流提供的是在一个单位时间内AB之间的电荷量，时间也有了，那么AB之间的电荷量在一定时间内从A点到B点所做的功也就是消耗的电能就是W=UIt

3. W=Pt
W_电功、P_电功率、t_时间
像功的计算方法一样就是功率乘以时间，在生活中可以理解为工作总量=工作效率×工作时间，同样道理电所做的功当就等于电做功的效率乘以时间

W=I²Rt　（纯电阻电路）

电功率的计算公式：
1. 定义式：P=W/t

2. 常用公式：P=W/t=UIt/t=UI，即P=UI
并、串联电路的总功率：
1．并联电路的总功率
因为P₁=I₁U，P₂=I₂U
P=IU=（I₁+I₂）U=I₁U+I₂U，所以P=P₁+P₂
即并联电路的总功率等于各并联用电器的电功率之和。
并联电路电功率的分配：
因为P1=I₁U，P2=I₂U，
所以

又因为

，所以

即并联电路中，电功率的分配跟电阻成反比。

2. 串联电路的总功率
因为P₁=I₁U，P₂=I₂U
P=IU=（I₁+I₂）U=I₁U+I₂U，所以P=P₁+P₂
即串联电路中总功率等于各串联电器的电功率之和。
串联电路电功率的分配：
因为P₁=I₁U，P₂=I₂U
所以

又因为

，所以

灯泡铭牌问题
“铭牌问题”是电功率知识与实际生活相结合的热点问题，做这类题目时，首先要读懂用电器的“铭牌”。
如图：灯泡上的铭牌。“PZ”是“普通照明灯泡”中 “普”和“照”的汉语拼音的第一个字母，表示灯泡的型号。另外可知：U_额=220V，P_额=25W。

例：甲、乙两灯泡分别标有“220V 40W”和 “110V 40W”字样，将它们串联起来接入220V电路中，比较两灯的亮度，则( )
A．甲灯亮B．乙灯亮 C．一样亮D．无法判断

解析：灯的亮度决定于灯的实际功率，串联时电流相同，根据P=I²R，电阻大的实际功率大，灯更亮一些。根据有。，R_乙=，所以，甲灯更亮一些。

公式法计算电功率：
1.
这是电功率的定义式，此公式适用于各种用电器和电路。
2. P=UI
这是电功率的决定式，即电功率是由用电器两端的电压和通过它的电流之积来决定的。此公式适用于所有电路，它是“伏安法”测小灯泡电功率的理论依据。该公式表明，用电器的实际功率等于实际电压与实际电流的乘积。常常借助于用电器的铭牌用此公式来计算用电器的额定电流，进而计算用电器的电阻；当然这个公式的最大用处还是用来计算各类用电器实际消耗的电功率或电路的总功率。

解读电功率的计算公式：
     电功率的四个表达式：（1）定义式：P=W/t。（2）反映电学特点的普适式P=UI。与欧姆定律结合后得到的(3)式P=I2R。（4）式P=U2/R。
    电功率是反映电能消耗快慢的物理量，定义为1秒钟内消耗电能的多少，因此，用所消耗的电能除以消耗这些电能所用的时间，就得到定义式P=W/t。

     经实验研究证明，电功率等于导体两端电压与通过导体电流的乘积，即P=UI。电压和电流是电路中最重要的物理量。有电压才可能有电流。电能是通过电荷有规律的运动转化成其它形式的能量的，电荷有规律的运动就形成电流。没有电流就不会消耗电能，当然也就不会有电能转化为其它形式的能量。所以，P=UI广泛应用于电功率的计算。

    与欧姆定律结合得到的（3）式P=I²R、（4）式P=U²/R适用于纯电阻电路。因为，欧姆定律反映的是导体中的电流与导体两端电压和导体电阻之间的关系，是在纯电阻电路中得出的，所以，它只适用于纯电阻电路。如：白炽灯、电阻、电热器等，不适用于含电动机的电路和输变电电路的计算。由于串联电路中电流处处相等，所以在串联电路中，使用（3）式P=I²R分析和计算方便。在并联电路中，各支路两端电压相等，所以用（4）式P=U²/R分析和计算方便。通过对近几年的中考命题分析，除了含电动机电路的电功率计算外，其它全是纯电阻电路。在纯电阻电路中，四个计算公式通用，可根据具体情况选择方便的公式进行运用。

巧用电阻不变求实际功率：
      由用电器铭牌上的U_额、P_额，求出电阻。即由P= ，解出R=；由于电阻是不变的物理量，当求不同电压的实际功率时，可依据求得。
例1：如图所示，电源电压不变，灯L1标有“6V 3W”字样。当S、S₁均闭合时，L₁正常发光，的示数是____V。若闭合S、断开S₁，的示数是0．3A，则L₂的实际功率为__W。

解析：当S、S₁均闭合时，L₂被短路，此时L₁正常发光，所以电压表示数等于6V。当闭合S，断开S₁时，灯L₁、L₂串联。灯L₁电阻。灯L₁两端电压，所以灯L₂的实际功率。
答案：6 0．72

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