纯电阻电路
高中物理最易错系列： 纯电阻电路和非纯电阻电路
纯电阻电路和非纯电阻电路(选修3—1第二章：恒定电流的第五节焦耳定律）★★★○○1、纯电路电路：电流做的功都用来转化为热能的电路;即W=Q。
2、非纯电阻电路：电流做的功不都用来转化为热能的电路；即W≠Q,而是W>Q.3、两种电路的比较:1、解非纯电阻电路问题时的“四大注意”（1）无论是纯电阻还是非纯电阻，电功均为W＝UIt,电热均为Q＝I2Rt.（2）处理非纯电阻的计算问题时,要善于从能量转化的角度出发，紧紧围绕能量守恒，利用“电功＝电热＋其他能量”寻找等量关系求解。
（3)非纯电阻在一定条件下可当作纯电阻处理，如电动机卡住不转时即为纯电阻。
（4)若电路中,为电动机与纯电阻串联。
在求电动机电压和电流时，不能对电动机应用欧姆定律，应对其他纯电阻元件分析，间接得到电动机电压和电流。
2、易错点在于忽视非纯电阻电路的特点，把两种电路当做一种电路来分析,认为欧姆定律都是适用的。
（多选）如图4所示电路，电源电动势为E，内阻为r.当开关S 闭合后,小型直流电动机M和指示灯L都恰能正常工作。
已知指示灯L的电阻为R0，额定电流为I,电动机M的线圈电阻为R，则下列说法中正确的是A．电动机的额定电压为I RB．电动机的输出功率为IE—I2RC．电源的输出功率为IE—I2rD．整个电路的热功率为I2（R0 +R + r）【答案】CD1、（多选）(河北省石家庄市鹿泉一中2016-2017学年高二10月月考）理发用的电吹风机中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动。
电热丝给空气加热，得到热风把人的头发吹干。
设电动机线圈的电阻为R1,它与电热丝电阻R2串联，接到电源上，电吹风机两端电压为U，电流为I，消耗的电功率为P,下列关系式中正确的是（)A. IU>PB. P＝I2（R1＋R2)C. UI＝PD. P>I2(R1＋R2)【答案】CD【精细解读】整个电吹风消耗的电功率P＝UI,故A错误，C正确;发热的功率P热＝I2（R1＋R2），由能量守恒知，P〉P热＝I2（R1＋R2），故B错误，D正确。
纯电阻电路与非纯电阻电路的区别
纯电阻电路与非纯电阻电路的区别 班级 姓名 . 一、从元器件角度识别 日常生活中的电热毯、电烙铁、白炽灯、电炉子、电饭锅、电熨斗、转子被卡住的电动机等元器件都属于纯电阻，含这些元件的电路称纯电阻电路。
电动机、电风扇、电吹风、电冰箱、电视机、电解槽、电脑、电磁炉、蓄电池(充电)等元器件在工作时都属于非纯电阻，含这些元件的电路称非纯电阻电路。
它们在电路中的符号如下：(1)纯电阻：(2)非纯电阻：二、从能量转化角度识别(1)纯电阻电路：电能全部转化为内能(2)非纯电阻电路：电能转化为内能和其它形式能。
其中：内能应只占少部分。
对于含电动机的电路，其它形式能为机械能；对于含电解槽的电路，其它形式能为化学能。
-=100%=100%⨯⨯输出的其它形式能输入的电能自身发热的内能效率输入的电能输入的电能三、从欧姆定律角度识别(1)纯电阻电路：2IUt I Rt = U IR ∴= 遵守部分电路欧姆定律。
公式：22Q=I U Rt t UIt R==都适用。
(2)非纯电阻电路：2IUt I Rt > U IR ∴> 部分电路欧姆定律不成了。
求热功时只能用：2Q=I Rt ，求电流的功（即总功）时只能用：W UIt =。
四、练习题1.如右图所示，电源的电动势E ＝18 V ，电阻R 1＝8 Ω，电动机绕组的电阻R 0＝0.5 Ω，电键S 1始终闭合．当电键S 2断开时，电阻R 1的电功率是32 W ；当电键S 2闭合时，电阻R 1的电功率是8 W ，求：(1)电源的内电阻.(2)当电键S 2闭合时流过电源的电流和电动机的输出功率．(3)电动机转化为机械能的效率.2.如图所示，已知电源电动势E=20V，内阻r=lΩ，当接入固定电阻R=4Ω时，电路中标有“3V, 6W”的灯泡L和内阻R D=0.5Ω的小型直流电动机D都恰能正常工作.试求：(1)电路中的电流大小.(2)电动机的额定电压.(3)电动机的输出功率．3.如图所示，M为一线圈电阻r=0.4Ω的电动机，R=24Ω，电源电动势E=40V.当S断开时，电流表的示数，I1=1.6A，当开关S闭合时，电流表的示数为I2=4.0A求开关S闭合时电动机发热消耗的功率和转化为机械能的功率.4.如图所示为电动机提升重物的装置，电动机线圈电阻为r＝1 Ω，电动机两端电压为 5 V，电路中的电流为1 A，物体A重20 N，不计摩擦力，求：(1)电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少？(2)电动机的输入功率和输出功率各是多少？(3)10 s内，可以把重物A匀速提升多高？(4)这台电动机的机械效率是多少？5.小华准备参加玩具赛车比赛，她想通过实验挑选一只能量转换效率较高的电动机，实验时她先用手捏住电动机的转轴，使其不转动，然后放手，让电动机正常转动，分别将2次实验的有关数据记录在表格中。
纯电阻电路纯电感电路和纯电容电路公式
纯电阻电路纯电感电路和纯电容电路公式下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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对于纯电阻电路可推导出的公式
对于纯电阻电路可推导出的公式在我们学习电学的奇妙世界里，纯电阻电路可是一个相当重要的概念。
纯电阻电路啊，就是电路中只有电阻元件，电能全部转化为热能的那种电路。
在这样的电路中，我们可以推导出好多实用的公式呢！先来说说欧姆定律吧，这可是基础中的基础。
还记得我当年教学生的时候，有个小家伙总是记不住，我就给他打了个比方。
我跟他说：“电流就像是水流，电阻就好比是河道里的石头和杂草，会阻碍水流的前进。
电压呢，就像是推动水流的力量。
欧姆定律说的就是这个推动力量和阻碍以及水流大小之间的关系。
”那公式就是 I = U / R ，电流 I等于电压 U 除以电阻 R 。
这小家伙一下子就记住了。
接着咱们再看看功率的公式。
功率 P 表示单位时间内电能转化的快慢。
对于纯电阻电路，功率 P 可以用 P = UI 来表示，因为电能全部转化为热能了嘛。
把欧姆定律 I = U / R 代入 P = UI 中，还能得到 P = U² / R 和 P = I²R 这两个公式。
就拿我们家里常用的电暖器来说吧。
假设电暖器的电阻是100 欧姆，接到220 伏的电源上，那我们就能用这些公式来算算它的功率和电流。
用 P = U² / R ，就能算出功率是 220²÷100 = 484 瓦。
再用 I = U / R ，电流就是 220÷100 = 2.2 安。
在实际生活中，纯电阻电路的例子可不少。
像我们用的电灯泡，里面的灯丝就是纯电阻，还有老式的电炉丝，都是靠电阻发热来工作的。
记得有一次，我在家里修一个台灯。
台灯不亮了，我一检查，发现是电阻坏了。
我就按照纯电阻电路的公式，计算出需要更换多大电阻的元件。
经过一番折腾，台灯终于又亮起来了，那时候心里可别提多有成就感啦！总之，纯电阻电路的这些公式在我们的生活和学习中都非常有用。
只要我们掌握了它们，就能更好地理解电学现象，解决各种与电相关的问题。
纯电阻与非纯电阻区分
补偿知识很重要奥！之袁州冬雪创作纯电阻电路与非纯电阻电路纯电阻电路：在通电的状态下，只发热的电路.从能量转化的角度看，纯电阻电路是将电能全部转化为热能，即电功等于电热.（例如：日常生活中的白炽灯、电炉子、电饭锅、电烙铁、电热毯、卡住的电动机等纯电阻电路工作时W=Q.非纯电阻电路：在通电的状态下，除了发热以外，还对外做功的电路.从能量转化的角度看，是电流做功将电能主要转化为其他形式的能量，但还有一部分电能转化为了热能，此时电功大于电热.（例如：电风扇，洗衣机，电冰箱，电磁炉，电动机转动时，日光灯、电铃、蓄电池(充电)等这些非纯电阻的电路中W>Q.康教师提醒同学们：纯电阻电路与非纯电阻电路在电功、电热、电功率的公式应用中有区别，（因为电能转化的方向分歧），学生极容易混淆.下面先简单懂得一下，后面看详细公式分析纯电阻电路(W=Q)电功：W=Q=UIt=I2Rt=Pt=·t电功率:P=UI=I2R=W/t=非纯电阻电路(W>Q)电功：W=UIt=Pt电热：Q=I2Rt电功率:P=UI=W/t公式分析1．电功由W=UIt根据欧姆定律I=可推导得到W=I2Rt和，但欧姆定律公式I=只适用于纯电阻电路，所以W=I2Rt和W=·t只对纯电阻电路适用，即W=UIt适用于所有电路，W=I2Rt和只适用于纯电阻电路.2．电功率同样道理，由P=UI和I=可推导得到P=I2R和P=，而P=I2R和P=也只适用于纯电阻电路，即P=UI适用于所有电路，P=I2R和P=只适用于纯电阻电路.3．电热由焦耳定律公式Q=I2Rt和I=可推导得到Q=UIt和Q=·t ，很分明Q=UIt和Q=·t 只对纯电阻电路适用，即Q=I2Rt适用于所有电路，Q=UIt和Q=·t 只适用于纯电阻电路.以电动机为例，同学们在遇到非纯电阻电路时，可服膺以下公式，解答所消耗的电能和发生的热能.电动机工作时所消耗的电能大部分转化为机械能，一小部分才转化为热能.因此，在计算电动机电路可用以下公式.电流做功是所消耗的总能量W总=UIt；工作时所发生的热能Q=W热=I2Rt；所转化的机械能W机＝W总-W热＝UIt-I2Rt.电流做功的功率P总=UI；其发热功率P热=I2R；转化的机械能功率P机=P总-P热＝UI-I2R.例题解析例1．一个电动机的线圈电阻是，当把它接在220V电压下工作10min.已知：通过线圈的电流是5A,这时电动机做功____J，线圈发生的热量是_____J.解析：电动机为非纯电阻电路，求电流所做的功只能用W=UIt=220V×5A×600s=6.6×105；求电流发生的热量只能用Q=I2Rt=(5A)2×4.4Ω×600s=6.6×104J.【点评】电动机是将电能转化为机械能的机器，其中只有部分能量消耗在线圈发热上，是一个非纯电阻电路，计算电流做功只能用W=UIt，计算电热只能用Q=I2Rt.例2．某电动机线圈电阻为1Ω，接在220V的直流电压下，工作电流为1A，则电动机消耗的电功率为_____W；发热损耗的电功率为____ W ；转化为机械能的功率为____ W.解析：电动机消耗的电功率为总功率P总=UI=220V×1A= 220W；发热损耗的电功率 P热= I2 R=1A）2×1Ω=1W ；转化为机械能的功率为 P机 = P总– P热 =220W - 1W = 219W【点评】在非纯电阻电路中计算电功率的三个公式P = UI 、 P = I2 R、P=不克不及等效互换，其中公式P = UI可计算电动机消耗的总功率；P = I2 R只能计算发热损耗的电功率；P=已不克不及再用.转化为机械能的功率可用电动机消耗的总功率减去发热损耗的电功率即可.例3．小华准备参与玩具赛车比赛，她想通过实验挑选一只能量转换效率较高的电动机，实验时她先用手捏住电动机的转轴，使其不转动，然后放手，让电动机正常转动，分别将2次实验的有关数据记录在表格中.请问：(1)这只电动机线圈的电阻为多少？(2)当电动机正常工作时，转化为机械能的功率是多少？(3)该玩具电动机正常工作时电能转化为机械能的效率是多少？电动机的电压/V 电动机工作状态通过电动机的电流/A不转动正常转动解析：（1）根据线圈不转动时是纯电阻电路可求出线圈电阻：R==0.5Ω（2）电动机正常工作时消耗的总的电功率：P总=U2I2=2V×1A=2W，正常工作时发热的功率：P热=I2R=0.5 W，转化为机械能的功率：P机= P总-P热=1.5 W（3）转化为机械能的效率：η==75％.【点评】本题是典型的纯电阻电路和非纯电阻电路的连系，许多学生对电动机转动和不转动状态时的电路不知如何分析，再加上题中各有2个电压值和电流值，学生在解题时更是无所适从.电动机不转动时，此时电路可看做是纯电阻电路，电动机正常转动时是非纯电阻电路.不管电动机转与不转，它的线圈电阻我们认为是不改变的.例4．电动机是一种使用广泛的动力机械，从能量转化的角度看．它主要是把电能转化为机械能，还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉.现有一台电动机，当电动机两头加220V电压时，通过电动机线圈的电流为50A.问：（1）每分钟该电动机消耗的电能是多少？（2）已知电畅通过导体时发生的热量Q= I2 R t（其中I、R和t分别暗示通过导体的电流、导体的电阻和通电时间），若该电动机线圈的电阻是，则线圈每分钟发生的热量是多少?（3）这台电动机每分钟所做的机械功是多少?解析：（1）消耗的电能W总=UIt=220V×50A×60s=6.6×105J （2）发生的热量Q热= I2 R t=(50A)2×0.4Ω×60s=6×104J （3）所做的机械功W机=W总-Q热=6.6×105J－6×104J=6×105J.【点评】对于此题的第1问直接用公式W总=UIt解答，第2问用公式Q热= I2 R t即可，但一定不克不及用其它公式解答，第3问中的机械能应用消耗的总的电能减去电能转化为内能的部分，即W机=W总－Q热.。
纯电阻电路和非纯电阻电路
纯电阻电路和非纯电阻点路纯电阻电路就是在通电的状态下，只发热的电路，即通电状态下电能全部转化为电路电阻的内能，不对外做功。
例如：电灯，电烙铁，熨斗，等等，他们只是发热。
它们都是纯电阻电路。
非纯电阻电路像电动机，电风扇等，除了发热以外，还对外做功，所以这些是非纯电阻电路。
非纯电阻电路中电能一部分转化为电阻的内能，一部分转化为其他形式的能，如电动机，电扇等，一部分电能就要转化为机械能。
①在纯电阻电路(如白炽灯、电炉、电饭锅、电烙铁、电热毯、电熨斗、转子被卡住的电动机等电路)中，电功等于电热，即W＝Q＝Pt＝UIt＝I2Rt＝U2 t /R②在非纯电阻电路(含有电动机、电风扇、电冰箱、电磁炉等)中消耗的电能除转化成内能外，还有一部分转化成机械能(如电动机)，此时：W>Q (UIt>I2Rt)在非纯电阻电路中，U2t/R既不能表示电功，也不能表示电热，因为欧姆定律不再成立．（2）电功率与热功率①在纯电阻电路中，电功率等于热功率，即P＝UI＝I2R＝U2/R②在非纯电阻电路中，电功率包含热功率，P＝UI为电功率，P′＝I2R为热功率，有P> P′特别提醒：不要认为有电动机的电路一定是非纯电阻电路，当电动机不转动时，仍为纯电阻电路，欧姆定律仍适用，电能全部转化为内能．只有在电动机转动时为非纯电阻电路，U>IR，欧姆定律不再适用，大部分电能转化为机械能．含电动机的电路部分必须利用能量守恒求解，对于电动机必须注意公式要运用的正确。
纯电阻电路部分的一些公式的变形都不能使用，所以要求正常工作功率，必须求出电动机两端电压和工作电流（P＝UI）；要求电动机消耗的电热功率，必须求出电动机的工作电流和线圈电阻(P=I2R)。
例题解析例1．一个电动机的线圈电阻是4.4Ω，当把它接在220V电压下工作10min。
已知：通过线圈的电流是5A,这时电动机做功____J，线圈产生的热量是_____J。
例2．某电动机线圈电阻为1Ω，接在220V的直流电压下，工作电流为1A，则电动机消耗的电功率为_____W；发热损耗的电功率为____ W ；转化为机械能的功率为____ W。
纯电阻电路
三、串联谐振的应用
在无线电技术中，常利用谐振电路从众多的 电磁波中选出我们所需要的信号，这一过程称为 调谐。
收音机的调谐电路
串联谐振电路只 适用于电源内阻较小 的场合，当电源内阻 较大时，电路的品质 因数变小，选频特性 变差。这时，宜采用 并联谐振电路。
U U IL X L 2fL （忽略电阻R的影响） U IC 2fCU XC
电容器接入直流电路中，电容器两极板间的介 质是绝缘的，电路稳定后相当于断路，因此直流 不能通过；电容器接入交流电路时，交流电能 “通过”电容器，同时电容器对交流电有阻碍作 用。电容对交流电的阻碍作用称为容抗，用XC表 示，容抗的单位也是Ω 。 容抗的大小与哪些因素有关呢？
（1）电容器的电容量越大，容抗越小， 即容抗与电容器电容成反比。 （2）交流电的频率越高，电容器的容抗 越小，即容抗与频率成反比。 容抗的计算式为
例5-3 已知某白炽灯的额定参数 为220V/100W，其两端所加电压为
U 220 2 sin （314t）V
试求： 1.交流电的频率； 2.白炽灯的工作电阻； 3.白炽灯的有功功率。
一、电感对交流电的阻碍作用
先接通6V直流电源，可以看到HL1和HL2亮度 相同。 再改接6V交流电源，发现灯泡HL2明显变暗， 这表明电感线圈对直流电和交流电的阻碍作用是 不同的。
二、并联谐振的特点
（1）电路呈阻性，总阻抗最大，总电流最小。 （2）电感或电容支路的电流会超过总电流。 支路电流与总电流之比称为品质因数，用Q表示。
XL Q R
Q值可达几十到几百，说明电路谐振时，电 感或电容支路的电流会大大超过总电流，所以并 联谐振又称为电流谐振。
三、并联谐振的应用
在电子技术中常利用并联谐振电路组成选 频器或振荡器。右图所示为收音机选频电路。
纯电阻与非纯电阻电路
纯电阻电路与非纯电阻电路纯电阻电路就是在通电的状态下，只发热的电路，即通电状态下电能全部转化为电路电阻的内能，不对外做功。
纯电阻电路中只有电阻、电源、导线，电能不能转化为热能以外的能量形式。
例如：电灯，电烙铁，熨斗，等等，他们只是发热。
它们都是纯电阻电路。
??非纯电阻电路像发动机，电风扇等，除了发热以外，还对外做功，所以这些是非纯电阻电路。
非纯电阻电路中电能一部分转化为电阻的内能，一部分转化为其他形式的能，如发动机，电扇等，一部分电能就要转化为机械能。
?①在纯电阻电路(如白炽灯、电炉、电饭锅、电烙铁、电热毯、电熨斗、转子被卡住的电动机等电路)中，电功等于电热，即W＝Q＝Pt＝UIt＝I2Rt＝U2?t?/R?②在非纯电阻电路(含有电动机、电风扇、电冰箱、电磁炉、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等)中消耗的电能除转化成内能外，还有一部分转化成机械能(如电动机)或化学能(如电解槽)，即：?电动机：W＝E机械＋Q??(UIt＝E机械＋I2Rt)?电解槽：W＝E化学＋Q??(UIt＝E化学＋I2Rt)?此时：W>Q??(UIt>I2Rt)?在非纯电阻电路中，U2t/R既不能表示电功，也不能表示电热，因为欧姆定律不再成立．? （2）电功率与热功率?①在纯电阻电路中，电功率等于热功率，即P＝UI＝I2R＝U2/R??②在非纯电阻电路中，电功率包含热功率，P＝UI为电功率，P′＝I2R为热功率，有P>P? 特别提醒：?不要认为有电动机的电路一定是非纯电阻电路，当电动机不转动时，仍为纯电阻电路，欧姆定律仍适用，电能全部转化为内能．只有在电动机转动时为非纯电阻电路，U>IR，欧姆定律不再适用，大部分电能转化为机械能．?含电动机的电路部分必须利用能量守恒求解，对于电动机必须注意公式要运用的正确。
纯电阻电路部分的一些公式的变形都不能使用，所以要求输入功率，必须求出电动机两端电压和工作电流；要求电动机消耗的电热功率，必须求出电动机的工作电流和内阻。
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P UI I 2 R U 2 R
例：在纯电阻电路中，电阻为44 ，交流电压u = 311 sin ( 314 t + 30 ) V，求通过电阻的电流多
大？电阻消耗的功率是多少？写出电流的解析式并
画出u与i的相量图
练已知习交1流电压u = 311sin ( 314 t + 45 ) V，若电路接上一电阻负载R = 220 ,
电路上电流的有效值是 ，电流i的解析式是
，电阻上消耗的功率
是。
画出上题u与i的相量图
练一习个2220V/25W的灯泡接在311 sin ( 314 t + 60 ) V的电源上，试求：
（1）灯泡的电阻 （2）电流的瞬时值表达式 （3）电压、电流的相量图
课堂小结 1.纯电阻电路的定义 2.电阻两端的u与流过电阻的i同相 3.在纯电阻电路中，电流与电压的瞬时值、最大值、有效值都符合欧姆定律。 4.瞬时功率：电阻R在任一瞬时吸收的功率 5.平均功率（有功功率）：瞬时功率在一个周期内的平均值。P=UI
在纯电阻电路中，电流与电压的瞬时值、最大 值、有效值都符合欧姆定律。
三、功率
瞬时功率——任一瞬
间，电阻中电流瞬时值与
同一瞬间的电阻两端电压
的瞬时值的乘积，用PR表 示。 PR=ui
PR
U
2 m
R
sin2 t
电阻R是耗能元件
功率曲线图
平均功率——电阻在交流电一个周期内消耗 的功率的平均值，又称有功功率，用P表示，单位 仍是瓦（W）。
纯电阻电路
纯电阻电路
纯电阻电路 ——交流电路中只考虑电阻的作用。
一、电流与电压的相位关系
设 u Um sint
i u Um sin t
R
R
u与i的解析式表明：在纯电阻电路中， u与i同频率、同相位
电压与电流的相量图和波形图
相量图
波形图
二、电流与电压的数量关
系
i u R
Im
Байду номын сангаас
Um R
I U R
感谢下 载