纯电阻电路和非纯电阻电路

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非纯电阻电路

非纯电阻电路

非纯电阻电路的相关计算1、非纯电阻电路就是在通电的状态下,有放热也有对外面做功,除内能外的其他形式的功。

如:发电机,电动机,电风扇等,除了发热以外,还对外做功,这些是非纯电阻电路。

电功计算只能用W=UIt=Pt. 电功率计算只能用P=UI=W/t. 电热用Q = I2Rt。

(注:W = UIt和Q = I2Rt是有区别的,此时 W > Q)功率的计算可用P=UI=I R= U/R=W/t计算,电热可用Q=W=UIt= I R t= U/R t=Pt公式计算。

(注:此时W=Q)练习题有一台“220v 洗衣机100w”,由于使用不当,造成电动机卡死,电动机由于温度升高而被烧坏,已知这台电动机的圈线电阻是2欧姆,则这台洗衣机正常工作2分钟消耗多少电能?电动机被卡死的时候,2分钟产生多少能量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,这时电动机的电功率为_________,做功为________J,线圈产生的热量是_________J。

2.一个额定电压为6V的小型电动机正常工作时,测得通过电动机的电流是0.5A,工作10min,电流做功为 ___________J,在这10min内该电动机线圈产生的热量是120J,则电动机线圈的电阻是__________Ω.3.某工地的一台电动机,其额定电压U=220V,现经测量了解到:电动机线圈电阻为r=0.4Ω,在额定电压下运转时的电流I=50A,求:(1)电动机的额定电功率为多大?(2)在额定电压下运转时线圈电阻的热功率为多大?(3)在额定电压下运转时转化为机械能的功率(即电动机输出的机械功率)为多大?4.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。

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?(4)电动机被突然卡住时,电流多大?实际应用中发生这一情况首先应采取什么措施?5.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。

物理高二选修一复习知识点

物理高二选修一复习知识点

物理高二选修一复习知识点1.物理高二选修一复习知识点篇一电功和电功率(一)导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动,电场力所做的功称为电功。

适用于一切电路,包括纯电阻和非纯电阻电路。

1、纯电阻电路:只含有电阻的电路、如电炉、电烙铁等电热器件组成的电路,白炽灯及转子被卡住的电动机也是纯电阻器件。

2、非纯电阻电路:电路中含有电动机在转动或有电解槽在发生化学反应的电路。

在国际单位制中电功的单位是焦(J),常用单位有千瓦时(kW·h)。

1kW·h=3.6×106J(二)电功率是描述电流做功快慢的物理量。

额定功率:是指用电器在额定电压下工作时消耗的功率,铭牌上所标称的功率。

实际功率:是指用电器在实际电压下工作时消耗的功率。

用电器只有在额定电压下工作实际功率才等于额定功率。

2.物理高二选修一复习知识点篇二静电屏蔽1.空腔导体或金属网罩可以把外部电场遮住,使其不受外电场的影响。

2.静电屏蔽的两种情况导体内腔不受外界影响:接地导体空腔外部不受内部电荷影响:3.静电屏蔽的本质:静电感应与静电平衡4.静电屏蔽的应用:电学仪器和电子设备外面金属罩、通讯电缆外层金属套电力工人高压带电作业,全身穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋3.物理高二选修一复习知识点篇三起电方法的实验探究1.物体有了吸引轻小物体的性质,就说物体带了电或有了电荷。

2.两种电荷自然界中的电荷有2种,即正电荷和负电荷。

如:丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷;用干燥的毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷是负电荷。

同种电荷相斥,异种电荷相吸。

相互吸引的一定是带异种电荷的物体吗?不一定,除了带异种电荷的物体相互吸引之外,带电体有吸引轻小物体的性质,这里的“轻小物体”可能不带电。

3.起电的方法使物体起电的方法有三种:摩擦起电、接触起电、感应起电(1)摩擦起电:两种不同的物体原子核束缚电子的能力并不相同,两种物体相互摩擦时,束缚电子能力强的物体就会得到电子而带负电,束缚电子能力弱的物体会失去电子而带正电(正负电荷的分开与转移)(2)接触起电:带电物体由于缺少(或多余)电子,当带电体与不带电的物体接触时,就会使不带电的物体上失去电子(或得到电子),从而使不带电的物体由于缺少(或多余)电子而带正电(负电)(电荷从物体的一部分转移到另一部分)(3)感应起电:当带电体靠近导体时,导体内的自由电子会向靠近或远离带电体的方向移动(电荷从一个物体转移到另一个物体)三种起电的方式不同,但实质都是发生电子的转移,使多余电子的物体(部分)带负电,使缺少电子的物体(部分)带正电,在电子转移的过程中,电荷的总量保持不变。

(完整版)中考物理-纯电阻与非纯电阻电路

(完整版)中考物理-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。

但是,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 /R②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/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.。

《非纯电阻电路》 讲义

《非纯电阻电路》 讲义

《非纯电阻电路》讲义在我们的电学世界中,电路可以分为纯电阻电路和非纯电阻电路两大类。

纯电阻电路相对较为简单直观,而今天咱们要深入探讨的是非纯电阻电路,这可是电学中的一个重要且复杂的部分。

首先,咱们来明确一下什么是非纯电阻电路。

简单来说,非纯电阻电路就是在电路中,电能不仅仅转化为热能,还转化为其他形式的能量,比如机械能、光能、化学能等等。

最常见的非纯电阻元件有电动机、电解槽、充电器等。

拿电动机举例,当电流通过电动机时,一部分电能转化为电动机转动的机械能,另一部分则因为电动机线圈有电阻而转化为热能。

在非纯电阻电路中,电流、电压和电阻之间的关系不再像纯电阻电路那样简单地遵循欧姆定律。

在纯电阻电路中,我们有 I = U/R 这个简洁明了的关系。

但在非纯电阻电路中,这个公式就不再适用了。

那怎么来分析非纯电阻电路呢?这就需要我们引入一些新的概念和公式。

比如,对于电动机,我们通常用“输入功率”、“输出功率”和“热功率”来描述它的能量转化情况。

输入功率就是电源提供给电动机的电功率,用公式 P 入= UI 来计算,其中 U 是电动机两端的电压,I 是通过电动机的电流。

输出功率则是电动机对外输出的机械功率,通常用 P 出=Fv 来计算,F 是电动机产生的牵引力,v 是物体运动的速度。

而热功率就是电动机线圈因为电阻而产生的热能功率,用P 热=I²R 来计算。

要注意的是,在非纯电阻电路中,输入功率等于输出功率与热功率之和,即 P 入= P 出+ P 热。

再来说说非纯电阻电路中的能量转化效率问题。

能量转化效率等于有用能量输出与总能量输入的比值。

对于电动机,能量转化效率η = P 出/ P 入。

在解决非纯电阻电路的问题时,我们常常会遇到一些易错点。

比如,容易错误地直接使用欧姆定律来计算电流、电压和电阻的关系;或者在计算功率时,混淆输入功率、输出功率和热功率。

为了更深入地理解非纯电阻电路,咱们来看几个具体的例子。

假设一个电动机,其两端电压为 220V,通过的电流为 5A,线圈电阻为2Ω。

纯电阻与非纯电阻区分(建议收藏)

纯电阻与非纯电阻区分(建议收藏)

补充知识很重要奥!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。

康老师提醒同学们: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不同),学生极容易混淆。

下面先简单理解一下,后面看具体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 ,很明显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,可牢记以下公式,解答所消耗的电能和产生的热能。

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。

九年级物理纯电阻电路与非纯电阻电路的区分

九年级物理纯电阻电路与非纯电阻电路的区分

纯电阻电路与非纯电阻电路的区分纯电阻电路: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。

康老师提醒同学们: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不同),学生极容易混淆。

下面先简单理解一下,后面看具体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 ,很明显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,可牢记以下公式,解答所消耗的电能和产生的热能。

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。

纯电阻电路

纯电阻电路例如:电灯,电烙铁,熨斗,电炉等等,他们只是发热。

它们都是纯电阻电路。

但是,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。

白炽灯把90%以上的电能都转化为热能,只有很少转化为光能。

所以,在中学电学计算中,白炽灯也近似看做纯电阻。

而节能灯则大部分能量转换成了光能所以节能灯属于非纯电阻电路。

这也是为什么白炽灯远比节能灯耗电的原因(节能灯几乎将电能全部转化为了光能)纯电阻电路就是说电流随电压的变化成正比,电功的变形公式:W=I 2Rt t R U W 2= 说明:1、公式W=UIt 是普遍使用的公式,而W=I 2Rt 、 t R U W 2=只适用在特殊情况下(纯电阻电路)。

即电阻=电压/电流。

电阻将从电源获得的能量全部转变成内能,这种电路就叫做纯电阻电路。

严格来说W 和Q 是不一样的。

W 是功,Q 是内能。

Q =I 2Rt 只能算纯电阻电路。

W =pt 可以算做功,Q =pt 可以算产热W=Pt 是电能的计算公式,而Q =I 2Rt 是焦耳定律放热公式只有纯电阻电路Q=W 时。

二者是相同的Q =I 2Rt 只能应用于纯电阻的电器产生的热量计算。

W =Pt 可以应用于各种电器(包括非纯电阻的电器)的消耗电能的计算,也可以应用于其他机械,如汽车的发动机等。

只有当用电器是纯电阻电器时,二式计算结果才是一样的。

如果是纯电阻电路,确实是相等的,因为,此时电路产生的能量都用来发热了,即是焦耳定律,此时全部用来发热.如果不是纯电阻,就不相等了,而是W=UIt 比W=I 2Rt 大,因为此时电能除了转化为内能外还转化为其它能量。

.如:,用电的抽水机将电能转化为内能和机械能。

W=UIt 用于纯电阻和非纯电阻都可以;W=I 2Rt=(U 2/R)t 用于纯电阻。

W=UIt 是计算电功的即消耗电能的多少 。

Q=I 2Rt 计算电热 即所有用电器有电流通过时产生的热量。

消耗的电能全部转化成热能时的电路为纯电阻电路此时W=Q 公式通用W=UIT=I 2Rt=(U 2/R)t=Pt第一个通用,第二个适合用于串联电路中,第三个适合用于并联电路中,第四个通用W 与Q 可以互换的,但是必须注意单位的换算,W=uit 是通用公式 求的是电源发出的功 而Q=I2Rt 是纯电阻电路的 只是计算热功 还有一个是U 2t/R 这个是纯电阻电路中用。

非纯电阻电路指的是什么?

非纯电阻电路指的是什么?在学习高中物理的时候往往会遇到很多关于物理问题,上课觉着什幺都懂了,可等到做题目时又无从下手。

以至于对于一些意志薄弱、学习方法不对的同学就很难再坚持下来。

过早的对物理没了兴趣,伤害了到高中的学习信心。

收集整理下面的这几个问题,是一些同学们的学习疑问,小编做一个统一的回复,有同样问题的同学,可以仔细看一下。

【问:非纯电阻电路指的是什幺?】答:非纯电阻电路指的是,电能并不是全部转化为内能的电路。

纯电阻电路中,所有的电能全部都转化为内能。

非纯电阻电路部分,欧姆定律是不成立的,要用功率守恒求解。

【机车功率问题怎幺求解?】答:这类问题往往需要借助于两个方程,首先是瞬时功率p=fv,另一个是牛顿第二定律f-f=m*a;同学们注意,汽车经常会有两种运动情况,要用两次这两个方程。

还要注意,有的题还要用动能定理辅助求解。

【问:北极与赤道处重力加速度哪里大?】答:首先明确一点,物体所受的万有引力是重力与向心力之和。

北极附近的重力加速度g更大些。

有两个因素决定。

首先,地球是一个椭球体,北极距离地心更近,万有引力更大。

其次,北极不需要向心力,而赤道上的物体围绕地轴旋转,线速度很大,万有引力分配到重力的这部分就小一些,所以g偏小。

【机车功率问题有什幺突破口?】答:解决这类问题,要用好两个方程。

一个是机车瞬时功率p=fv,另一个是牛顿第二定律f-f=m*a;同学们注意,汽车经常会有两种运动情况,要用两次这两个方程。

还要注意,有的题还要用动能定理求解。

【问:彻底掌握某个物理考点的办法?】答:高中物理中有很多考点抽象、综合,除了理清其概念外,还要辅助做题。

典型的考点可以命几种不同类型的题,每个类型的题都要找出来,放在一起,练个两三次,辅助参考答案的讲解和自己的归纳,特别要注意的是把。

纯电阻非纯电阻电路的计算公式

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。

但是,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 /R②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/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.。

纯电阻、非纯电阻的电功

纯电阻、非纯电阻的电功1.电功(W)定义:电流通过某段电路所做的功叫电功。

实质:电流做功的过程,实际就是电能转化为其他形式的能(消耗电能)的过程;电流做多少功,就有多少电能转化为其他形式的能,就消耗了多少电能。

据此可将电路分为纯电阻电路和非纯电阻电路。

问题:1、什么是纯电阻电路,什么是非纯电阻电路?2、哪些是纯电阻电路?电流做功的形式:电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。

规定:电流在某段电路上所做的功,等于这段电路两端的电压,电路中的电流和通电时间的乘积。

计算公式:W=UIt=Pt(适用于所有电路)对于纯电阻电路可推导出:W=I2Rt=U2t/R①串联电路中常用公式:W=I2Rt ;W1:W2:W3:…Wn=R1:R2:R3:…:Rn②并联电路中常用公式:W=U2t/R;W1:W2=R2:R1③无论用电器串联或并联。

计算在一定时间所做的总功常用公式W=W1+W2+…Wn焦耳定律内容电流通过导体产生的热量,跟通过导体电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。

Q=I2Rt注意:在非纯电阻电路中,欧姆定律是不成立的电动机电功、电功率计算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。

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。

提高练习1、一台直流电动机的额定电压为U=110V,电枢的电阻R=0.5Ω,当它正常工作时通过的电流I=20A,若电动机正常运转时间t=1分钟。

求:⑴电流所做的功;⑵电枢上产生的热量;⑶电动机输出的机械能。

答案:1.32×105J 1.2×104J 1.2×105J2、如图所示,有一提升重物用的直流电动机,内阻r=0.6 Ω, R=10 Ω,U=160 V,电压表的读数为110 V,求:(1)通过电动机的电流是多少?(2)输入到电动机的电功率是多少?(3)在电动机中发热的功率是多少?(4)电动机工作1 h所产生的热量是多少?答案:(1)5 A(2)550 W(3)15 W(4)54000 J3、规格为“220 V 36 W”的排气扇,线圈电阻为40 Ω,求:(1)接上220 V电压后,排气扇转化为机械能的功率和发热的功率;(2)如果接上电源后,扇叶被卡住,不能转动,求电动机消耗的功率和发热的功率.答案:(1)P热=1 W P机=35 W(2)P机=P热=1 210 W4、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。

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非纯电阻电路电功及电功率问题例析之答禄夫天创作
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
饭锅等纯电阻电路工作时W=Q。而非纯电阻电路是电流做功将电
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:在电动机转动、电铃、蓄电池(充
电)等这些非纯电阻的电路中W>Q。特别是涉及非纯电阻电路的有
关电功、电热、电功率和发热功率的计算,学生极容易混淆。
一、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 ,很明显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,可牢记以下公
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

=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。

二、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.小华准备介入玩具赛车角逐,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

=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结合,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,此时电路可看作是纯电阻电路,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,当电动机两端加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)已知电流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。

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