纯电阻电路与非纯电阻电路的比较的改进

类别 纯电阻电路 非纯电阻电路

定义 电能全部转化为内能。 电能除内能外，还有其它形式能量的转换。

电炉，电饭煲，电热毯，电烙铁，白炽灯，电取暖器等全部转为内能 例如电风扇，电能转化为机械能和内能；

给蓄电池充电，电能转化为化学能和内能；

电磁起重机，电能转化为磁能和内能。

功和热的关系 W=Q W总=Q+W机械能

电流 I I=UR（欧姆定律，仅适用于纯电阻电路） （非纯电阻电路不能使用欧姆定律及其变形）

电功 W W=UIt（电功的定义式，通用）

W=Pt（电功率定义式的变形，通用）

W=Q=U2Rt

（根据电功的定义式和欧姆定律得到的变形式） W>Q

（非纯电阻电路不能使用根据欧姆定律得到的变形式）

电热 Q Q=I2Rt（焦耳定律，通用）

电功率 P P=UI=Wt（电功率的定义式，通用）

热功率 P热 P热=I2R（根据焦耳定律和电功的定义，通用）

P=P热=UI

P热=U2R (P=UI是总功率，P热

（非纯电阻电路不能使用根据欧姆定律得到的变形式）

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 /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．

电学专题训练

1 专题二 焦耳定律典型题

类型一：焦耳定律应用（纯电阻电路）

1.通过电阻R的电流为I时，在t时间内产生的热量为Q，若电阻为2R，电流为I/2，则在时间t内产生的热量为( )

A．4Q B．2Q C.Q/2 D.Q/4

2.在家庭电路中，导线相互连接处往往比别处更容易发热，老化更快。原因是连接处（ ）

A．电流比别处小，产生的热量多 B．电流比别处大，产生的热量多

C．电阻比别处小，产生的热量多 D．电阻比别处大，产生的热量多

3.用稳压电源和三根电阻丝R1、R2、R3来加热一桶水，三根电阻丝采用如图所示的几种连接方式，则供热最快的是( )

4.一只“220V,45W”的电烙铁，在额定电压下使用，每分钟产生的热量是( )

A. 45J B. 220J C. 2700J D. 9900J

5.两个精制电阻，用锰铜电阻丝绕制而成，电阻上分别标有“100Ω，10W”和“20Ω，40W”，则它们的额定电流之比为（ ）

A. 5:5 B.20:10C.10:5D.1：2 000

6.一个电炉接在220V的电路上时用10min可以烧开一壶水，若该接在110V的电路上（忽略散热等因素影响），烧开这壶水需要的时间为（ ）

A．10min B．20min C ．30min D．40min

7. 甲、乙两只电炉，分别为“220V，500W”和“220V，1000w”，把它们串联在电压为220V的电路中，发热量较大的是____.将它们并联在220V的电路中，发热量较大的是____.

8. 两盏额定功率相同的灯泡A和B，其额定电压UA>UB，则下列说法正确的是( )

纯电阻知识

纯电阻电路就是指电能全部转化为热能,而不转化为其他形式的能量的电路.例如电炉热得快等. 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。

非纯电阻电路就是指电能不仅转化为热能,还转化为其他形式的能量的电路.例如马达,还转化成了动能.

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。

纯电阻电路是指电路中只含有电阻元件的电路。

在纯电阻电路中欧姆定律式成立。

电路定量计算的问题中，典型的非纯电阻电路：发电机，变压器。他们都是利用电磁感应工作的，虽然也有电阻，但同时也有电感，所以不是纯电阻电路，不能用欧姆定律计算。

至于说自由电荷在导体中定向移动的阻力，可以这样理解：

金属导体是由电子和相应正粒子点阵组成的，其中电子大多可以自由移动，故被称作自由电子；而正粒子几乎不动，成晶体点阵排列而组成晶格。自由电子在导体中定向移动的时候与正粒子晶格频繁碰撞，从而减速，其作用相当于受到与运动方向相反的阻力，这也就是电阻率的微观解释。

由上述分析不难看出，当自由电子定向移动的速度增大时，和正粒子晶格碰撞将更加频繁，也就是宏观上表现为阻力更大。

还有，线性元件，是指I~U曲线为直线的元件，即所谓线性。而I~U曲线为直线意味着什么，其实就是电阻R不随电压U变化，即电阻恒值。所以只要电阻变的都是非线性元件。不光是纯金属，半导体，乃至一般的导体，它们的电阻都会随电压U变化，所以都是非线性元件。只不过在一般情况下，导体电阻在我们所考虑的问题中变化不大时，大家习惯上把它当作线性元件来处理，即近似看作电阻为恒值，并且在很多情况下这样的近似是非常好用又非常合理的。 还有，即使是非线性元件，但毕竟是电阻，只要是纯电阻电路，欧姆定律一概适用！