- 初中物理电磁学功率公式
在初中物理电磁学中,与功率相关的公式主要包括:
1. 平均功率:P = W / t,表示用电器在一段时间内所做的功。
2. 瞬时功率:对于一个时刻,用电器所消耗的功率。如果用电器的运动是变速运动,那么瞬时功率会不断变化。
3. 热功率:描述用电器在一段时间内,电阻发热所做的功,其公式为:P热=I²R 或 P热=U²/R。
4. 输出功率:发电机等装置在运行时,向外输出(或供给)的功率。其公式为:P输出=UI。
其中,I表示电流,U表示电压,R表示电阻。此外,还有电功率的另一种形式:P=FSω,其中F和S分别表示力的大小和位移(或位移的方向),ω是电动力的大小。
这些公式在初中物理考试中可能会被用到,因此建议你在学习过程中仔细理解并记住这些公式。
相关例题:
下面是根据这些公式设计的一个例题,供您参考:
(1)求电热水壶正常工作时的电阻;
(2)求电热水壶正常工作时的功率;
(3)求电热水壶正常工作5min后,水吸收的热量;
(4)若这些热量由燃烧煤气来提供,则需完全燃烧多少千克煤气?[煤气的热值为q=4.2×10^7J/kg]
【分析】
(1)根据电热水壶的铭牌求出额定电压和额定功率,根据欧姆定律求出电热水壶正常工作时的电阻;
(2)根据$P = UI = \frac{U^{2}}{R}$求出电热水壶正常工作时的功率;
(3)根据$Q = cm\Delta t$求出水吸收的热量;
(4)根据$Q = mq$求出煤气完全燃烧放出的热量,再根据$m = \frac{Q}{q}$求出需要完全燃烧煤气的质量.
本题考查了学生对功率公式、热量公式、欧姆定律、燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用,因条件已给出,难度不大.
解:($1$)电热水壶正常工作时的电压为$U = 220V$,额定功率为$P = 1kW = 1000W$,由$I = \frac{P}{U}$可得,电热水壶正常工作时的电阻:$R = \frac{U^{2}}{P} = \frac{(220V)^{2}}{1000W} = 48.4\Omega$;
($2$)电热水壶正常工作时的功率:$P = UI = 220V \times 1A = 220W$;
($3$)水吸收的热量:Q_{吸} = cm\Delta t = 4.2 × 10^{3}J/(kg \cdot^{\circ}C) × 2kg × (80^{\circ}C - 20^{\circ}C) = 4.2 × 10^{5}J;
($4$)由题知,Q_{吸} = Q_{放} = 4.2 × 10^{5}J,由Q_{放} = mq可得需要完全燃烧煤气的质量:m_{煤气} = \frac{Q_{放}}{q} = \frac{4.2 × 10^{5}J}{4.2 × 10^{7}J/kg} = 0.01kg.
答:($1$)电热水壶正常工作时的电阻为$48.4\Omega$;
($2$)电热水壶正常工作时的功率为$220W$;
($3$)水吸收的热量为$4.2 \times 10^{5}J$;
($4$)需完全燃烧$0.01kg$煤气.
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