初中物理中的非纯电阻电路计算 ——电动机及高压输电 安徽省萧县初级中学城北校区：姜春辉近年来安徽中考物理试题灵活多变，考查内容不再是传统知识的认识与认知，逐步走向思维与方式方法的结合，学生单靠记忆与练习已经不能适应中考，这类测试题一般称为信息给予题或初高中知识衔接题， 主在培养学生的思维能力和分析解决问题能力，今天就来说一说关于这一类型的电动机及高压输电的计算： 一、关于电动机的问题： 例题1：小明利用玩具车上的电动机做实验，发现当电动机两端电压为3V时，电动机正常工作，用电流表 测量通过电动机的电流为1A，查阅电动机的说明书发现电动机的电阻为1Ω；小明看了数据感到十分奇怪，怎么 此时R≠?? ，那么怎样计算电动机1min消耗的电能？怎样计算电动机1min产生的热量？怎样计算电动机1min输?? 出的机械功？怎样计算电动机转化为机械能的效率？ 【总论】初中物理电学知识相对来说是一个难点，而电学中的非纯电阻计算又是电学中的难点，故学生在遇 到这类习题时常感到无从下手，纷繁的电学公式不知用哪个才能解决，今天就电动机问题做一总结，从中理解公 式应用原理及解题的途径，做到对该类问题有的放矢、举一反三。 【名师讲解】：一般的电学计算中的用电器都是把电能转化为内能，即消耗的电能全部转化为内能，能量的 转化单一，而电动机是将电能转化为机械能的机械，在转化过程中有部分电能转化为内能以热量的形式散发到空 气中，也就是说电动机工作时能量的转化不再是单一，而是电能转化为机械能和内能两种形式，故计算起来相对 就复杂些，因消耗电能W电与转化为机械能W机和内能Q之间存在W电=W机+Q，而电能公式W电=UIt，焦耳定律公式 ；即非纯电阻电路中欧姆定律不在适用，所以我们要认识第一点在电动机 Q=I2Rt，故此时UIt≠I2Rt，可得R≠?? ?? 的计算中决不允许使用欧姆定律公式参与计算。 题中电动机1min消耗的电能用电能公式W电=UIt=3V×1A×60s=180J； 题中电动机1min产生的热量用焦耳定律公式Q=I2Rt=（1A）2×1Ω×60s=60J; 题中电动机1min输出的机械功W机=W电-Q=180J-60J=120J； 题中电动机转化为机械能的效率η=W机/W电×100％=120J/180J×100％=66.7％. 【总结】电动机的计算公式有 消耗电能W电=UIt、 产生热量Q=I2Rt、 输出的机械功W机=W电-Q、 转化为机械能的效率η=W机/W电×100％； 另外当电动机不转时电能全部转化为内能此时欧姆定律成立U=IR 熟记此四公式，关于电动机的计算便可应付自如，当然也有推导公式 消耗电功率P电=UIt、 产生热功率P热=I2Rt、
物理电学计算经典练习 解题要求：1.写出所依据的主要公式或变形公式 2.写出代入数据的过程 3.计算过程和结果都要写明单位 1．如图1所示，已知R1=2Ω, R2=4Ω,U=12V；求： 1）通过电阻R1的电流I1; 2）电阻R2两端的电压U2。 （2A,8V） 2．如图2所示，电流表示数为0.5A, R2=20Ω,通过R2的电流是0.3A，求： 1)电压表的示数； 2)电阻R1=？(6V30Ω) 3. 如图3所示，电源电压为8V，R1=4R2,电流表A的示数为0.2A； 求：电阻R1， R2各为多少欧？(200Ω50Ω) 4. 如图4所示，电源电压U不变，当开关S闭合时，通过电阻R1的电流为3A。当电路中开关S断开时，R1两端电压为5V，R2的电功率为10W. 求：电源电压U及电阻R1和R2的阻值。(15V 5Ω 10Ω) 5.把阻值为300Ω的电阻R1接入电路中后，通过电阻R1的电流为40mA；把阻值为200Ω的电阻R2和R1串联接入同一电路中时； 求：1）通过电阻R2的电流为多少？ 2）R2两端的电压为多少？ 3）5min内电流通过R2做功多少？ (0.25A 0.75A) 6. 如图5所示，电源电压恒为3V，知R1=12Ω, R2=6Ω。求： 1）当开关S断开时电流表A的读数 2）当开关S闭合时电流表A的读数
7. 如图6所示，电源电压U不变，R1=6Ω. 1)当开关S断开时电流表A的示数为1A,求R1两端的电压； 2)当开关S闭合时电流表A的示数为1.2A,求R2的电阻值。 (6V 30Ω) 8．如图7所示，定值电阻R1和R2串联，电源电压为7V，电流表的示数为0.5A, R2的电功率为2.5W。 求:电阻R2两端电压和电阻R1的电功率。(5V 1W) 9．如图8所示，电源电压为8V，且保持不变。R1=4R2。当开关S断开时，电流表的示数为2A。 求：1）电阻R1和R2的阻值各为多少欧？(4Ω 1Ω) 2）当开关S闭合时电阻R1和R2的电功率各为多大？(16W 64W) 10．如图9所示，已知R1=6Ω，通过电阻R2的电流I2=0.5A, 通过电阻R1和R2的电流之比为I1： I2=2：3。求：电阻R2的阻值和电源的总电压。 (4Ω 2V) 11．如图10所示，灯上标有“10V2W”的字样。当开关S闭合时，灯L恰能正常发光，电压表的示数为2V。当开关S断开时，灯L的实际功率仅为额定功率的1/4。求：电阻R2的阻值。(60Ω) 12．如图11所示，当灯正常发光时，求：1）通过灯泡的电流是多少？2）电流表的示数是多少？(2.5A 3A) 13.如图12所示，A是标 有“24V 60W”的用电器， E是串联后电压为32V的 电源，S为开关，B是滑
非纯电阻电路 一、理解焦耳定律 焦耳定律是在大量实验的基础上总结得出的，它定量地描述了电能向内能转化的规律。用公式Q I Rt =2 表示，它适用于任何电路。 当电流所做的功全部用来产生热量时，焦耳定律可以根据电功的公式W UIt =和欧姆 定律I U R =导出：Q W UIt U R t Pt ====2·。这里的条件是电流所做的功全部用于产 生热量，而电流做功全部转化成热的情况也只对纯电阻电路才成立。所以上述导出公式只适 用于纯电阻电路。例如在电动机工作的电路中，加在电动机两端的电压是U ，通过的电流是I ，电动机的线圈也有一定的电阻R ，此时电流做的功W UIt =，而电流做的功并没有全部转化为热，绝大部分转化为机械能了，通过线圈电阻R 的电流仍使线圈发热，产生的热量为 Q I Rt =2，但此时Q W ≠，而是Q ＜W ，此时W ＝Q ＋机械能。 初中阶段所研究的电路仅限于纯电阻电路，如电灯、电炉、电烙铁等电路。故W ＝Q 成立。所以我们用公式Q I Rt Q UIt Q U R t Q Pt ====2 2 ，，·，来计算的结果都一样，在不同情况下选用不同的公式进行计算问题会更简单 二、含电动机的电路 含电动机的电路（非纯电阻电路）由于涉及电能转化为机械能（或其他形式的能），电动机正常工作的电压电流关系不再满足U I R = ，我们需要从能量守恒的角度去研究。 以电动机为例，电动机正常工作时的输入功率（即电动机消耗的总功率）一部分转化为电热，一部分转化为机械能输出。根据能量守恒： P P P =+输入热输出 1． 求电动机两端的电压U 2． 求流过电动机的电流I 3． 求电动机的内阻r 4． 求电动机输入功率P 输入，用电功率公式P=IU 计算 5． 求电动机内阻消耗的电热功率P 热，根据焦耳定律求出2 P I r =热 注意：4、5中的两个公式不能使用纯电阻电路中的其他变形。 6． 求出P 输入、P 热之后，不难求出P 输出 举一反三，如果已知P 输出、P 输入、P 热中的任意两个，则另一个可以通过解能量守恒方程求出。
=P 1 +P 2 =+=+=1100W+200W=1300W。（2019·河南中考模拟） 44Ω242Ω R R+R 中考物理电学综合计算题汇总含答案 一、电磁学综合题 1．（3）水龙头放热水时，R 1 与R 2 并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，且电路的 总功率等于各用电器功率之和，电路消耗的总电功率：P 热 U2U2(220V)2(220V)2 R R 12 物理实验室用的电加热器恒温箱工作原理如图甲所示。控制电路电压为U 1 =9V的电源、开 关、电磁继电器（线圈电阻不计）、电阻箱R 和热敏电阻R 1 组成；工作电路由电压为 U 2 =220V的电源和电阻为R 2 =48.4Ω的电热丝组成．其中，电磁继电器只有当线圈中电流达 到0.05A时，衔铁才吸合，切断工作电路；热敏电阻R 1 的阻值随温度变化关系如图乙所示．解答以下问题： （1）电磁继电器实质是一个控制工作电路的___________； （2）求电热丝工作时的功率__________； （3）如果恒温箱的温度设定为80℃，求电阻箱R 应接入电路的阻值__________． （4）若要恒温箱的设定温度低于80℃，电阻箱R 接入电路的阻值应调大还是调小？简述理由。_____ 【答案】自动开关1000W110Ω调小详见解析 【解析】 【详解】 （1）电磁继电器的主要部件就是一个电磁铁，它是利用电磁铁磁性的有无来产生作用力，从而控制工作电路的，其实质就是一个电路来控制另一个电路的间接开关； （2）电热丝工作时的功率：P= U2(220V)2 ==1000W； 48.4Ω 2 （3）如果恒温箱的温度设定为80℃，由图乙可知，热敏电阻的阻值R 1 ＝70Ω， 由题知，此时控制电路的电流I＝0.05A，根据电阻的串联和欧姆定律，I= U 1，即： 1 0.05A= 9V R+70Ω，电阻箱R应接入电路的阻值：R＝110Ω；
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．
非纯电阻电路电功及电功率问题例析 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。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 ；工作时所产生的热能Q=W 热=I 2Rt ；所转化的机械能W 机＝W 总-W 热＝UIt-I 2Rt 。电流做功的功率P 总=UI ；其发热功率P 热=I 2 R ；转化的机械能功率 P 机=P 总-P 热＝UI-I 2R 。 二、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 。 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；求电流产生的热量只能用 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=I 2Rt 。 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= I 2 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=不能等效互换，其中公式P = UI 可计算电动机消耗的总功率；P = I 2 R 只能计算发热损耗的电功率；P=已不能再用。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？
初三物理电学计算题难题(答案) 1、（1）R2=U2/I2=1伏/0、1安=10欧（2）R1=U1/I1=5伏/0、1安=50欧当滑片移到最右端时，电路中的电流最大，R1消耗的电功率最大，即P1=U1I1= U2/ R1 =（6伏）2/50欧=0、72瓦（3）“100W2A”∵ R 1、R2串联，又要使R 1、R2两端的电压相等，根据串联电路分压的特点U1=U2=3伏R1=R2=50欧∴ 选择“100W2A”规格的滑动变阻器 2、（1）∵R1和R2 并联∴U电源=U1=U2=6伏（2） I1=U1/R1=6伏/15欧=0、4安电流表A1 示数 0、4安（3）∵当R2滑片在滑动过程中A1示数不变，仍为0、4安∴A1不会满刻度那么当A满刻度时应有2种可能：a、A读数为0、6安则 I2 =I-I1=0、6安-0、4安=0、2安 R2=U2/I2=6伏/0、2安=30欧b、A 读数为3安则 I2 =I-I1 =3安-0、4安= 2、6安〉2安会损坏滑动变阻器所以不能为3安。 3、（1）U＝U1＋U2＝4伏＋8伏＝12伏（2）R1＝U1/I＝ U1/I1＝4伏/1安＝4欧（3）若U′1＝U′2，则U′1＝U′2＝6伏I2′＝I1′＝U1′/R1＝6伏/4欧＝ 1、5安R2′＝U2′/I2′＝6伏/（
1、5安）＝4欧若U′2＝5U′1，则U′1＝2伏，U′2＝10伏I2′＝I1′＝U1′/R1＝2伏/4欧＝0、5安R2′＝U2′/I2′＝10伏/（0、5安）＝20欧 4、（1）∵电路是并联电路，U= U1=U2 ； I= I1 +I2= 0、8A∴I2=I－I1=0、8A－0、5A=0、3AR2=U/I2=12V/0、3A=40Ω （2）∵I1不变，滑动变阻器允许通过的最大电流2A＜(3A－0、5A) ∴通过滑动变阻器的电流最多为 I2′=2AR2′=U/I2′=12V/2A=6Ω 5、(1) (2) R2=50欧时，电流表示数最小R最大=R1+R2=10欧+50欧=60欧(3)∵U=6伏，且V表选用大量程，∴V表不可能达到满刻度若A 表为0、6安，则U1=IR1=0、6安10欧=6伏>3伏，不可能V1表为满刻度时，U1=3伏 6、（1）I！＝0、3AI2＝I－I1＝0、5安－0、3安＝0、2安R2＝U/ I2＝12伏/0、2安＝60欧（2）电流表A1 的示数不变为0、3安I2′＝U/R2＝12伏/100欧＝0、12安I′＝I！＋I2′＝0、3安＋0、12安＝0、42安（3）I最大＝0、6AI2最大＝I最大－I1＝0、6安－0、3安＝0、3安R2最小＝U/ I2最大＝12伏 /0、3安＝40欧 7、略
一．知识点 1.计算非纯电阻电路（如电动机）时，既要考虑其热功率，同时也要考虑其他功率（如机械功率） 2.对于非纯电阻电路，计算总功率可用两种方法：（1）各功率相加；（2）P=UI 课堂练习 1.“220V 100W”的电热杯和“220V 100W”的电风扇各自在额定电压下正常工作相同的时间，它们放出的热量是（） A、电热杯多 B、电风扇多 C、两者一样多 D、条件不足，无法判断 2、甲乙两个用电器，并联后接在某一电路上，在相同时间内，电流通过甲用电器做的功比通过乙用电器做的功多，则甲乙用电器电阻相比较是（） A、R甲
货物，货物重103N，电动机的额定电流为4A，电阻为20Ω；电动机正常工作时，作用在绳子上的拉力为500N，l分钟内将货物匀速提升了6m。求：（1）滑轮组的机械效率是多少？（2）电动机的额定功率是多少？ 4.电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具，它可以电动骑行，亦可以脚踏骑行．电动骑行时，蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力．下表是某型号电动自行车主要技术参数． 整车整车质量50kg 最高车速≤30km/h 最大噪声≤62dB 蓄电池电压48V 容量12A?h 电动机额定电压48V 额定功率240W （1）电动自行车以额定功率行驶时的工作电流是多大？ （3）蓄电池一次充足电可储存的能量是多少焦？ （4）若蓄电池储存能量的80%用于电动自行车行驶克服阻力做功，电动自行车在平直的公路上匀速行驶时受到的平均阻力为30N，蓄电池充满一次电最多能连续行驶多远？
物理电学计算经典练习 、没图的依题画图，解题步骤:1 2、把题中的数据都标在图中相应位置 3.写出所依据的主要公式或变形公式 4.写出代入数据的过程 5.写出结果(计算过程和结果都要写明单位) 一、欧姆定律计算题。 1( 如图1所示，已知R=2Ω, R=4Ω,U=12V;求: 12 ?通过电阻R的电流I;?电阻R两端的电压U 1122。(2A,8V) 2.如图2所示，电流表示数为0.5A, R=20Ω,通过R22的电流是0.3A，求:? 电压表的示数;? 电阻R=,1(6V 30Ω) 3.如图3所示，电源电压为8V，R=4R,电流表A的示12 数为0.2A;求:电阻R， R各为多少欧,(200Ω50Ω) 12
4. 如图4所示，电源电压U不变，当开关S闭合时，通过电阻R的电流为 3A。当电路中开关S断开时，R两端11电压为5V，R的电功率为10W.求:电源电压U及电阻2 R和R的阻值。(15V 5Ω 10Ω) 12 5. 如图5所示，电源电压恒为3V，知R=12Ω, R=612Ω。求: 1) 当开关S断开时电流表A的读数 2) 当开关S闭合时电流表A的读数 1 6. 如图6所示，电源电压U不变，R=6Ω. 1 1) 当开关S断开时电流表A的示数为 1A,求R 两端的电压; 1 2)当开关S闭合时电流表A的示数为 1.2A, 求R的电阻值。(6V 30Ω) 2
7、如右图示，电源电压U恒定，当开关S闭合时，电流表的示数为1.2A;当开关断开时，电流表的示数是0.4A，电压表的示数为6V，则两个灯泡的电阻分别是多大, 8、如右图所示的电路中，R=6Ω，滑动变阻器的规格1 为“1A、20Ω”，电源电压为4.5V并保持不变。电流表量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。求:1.为保护电表，则滑动变阻器的变化范围为多少, 2.当滑动变阻器R为8Ω时，电流表、电压表的2 示数分别为多少, 9(如图9所示，已知R=6Ω，通过电阻R的电流I=0.5A, 通过电阻R和1221 R的电流之比为I: I=2:3。求:电阻R的阻值和电源的总电压。 2122 (4Ω 2V) 10(如图11所示，当灯正常发光时，求:1)通过灯泡的电流是多少,2)电流表的示数是多少,(2.5A 3A)
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＝U2t /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＋I2
机的工作电流和内阻。 电动机正常工作时的输入功率（即电动机消耗的总功率）一部分转化为电热，一部分转化为机械能输出。根据能量守恒： P 输入=P 热 +P 输出 1．求电动机两端的电压U 2．求流过电动机的电流I 3．求电动机的内阻r 4．求电动机输入功率P输入，用电功率公式P=IU计算 5．求电动机内阻消耗的电热功率P 热 ，根据焦 耳定律求出P 热 =I2r 有关电动机电路的计算专题练习 1、“220V、5．5kW”的电动机，线圈电阻为0．4Ω，它在正常工作时的电流为_____A，1s钟内产生的热量是______J，1s内有____J的电能转化为机械能。 2、一个直流电动机所加电压为U，电流为I，线圈内阻为R，当它工作时，下述说法中错误的是（）
创作编号： GB8878185555334563BT9125XW 创作者：凤呜大王* 《电路图》练习题 一、单选题（每题3分，共36分） 1、如图所示电路中，当开关S1、S2都闭合时，下列说法正确的是 （） A．只有L1发光B．只有L2发光 C．L1、L2都发光D．L1、L2都不发光 2、如图四个电路图中，与下面实物图对应的是（） 3、如图所示的电路，下列分析正确的是（） A．若S1、S2、S3都闭合时，则L1、L2并联 B．若S1、S2、S3都闭合时，则L1、L2串联 C．S3断开、S1、S2闭合，L1、L2并联 D．S1闭合、S2、S3断开，L1、L2串联 4、如图所示的四个电路中，开关能使L1、L2两盏灯同时发光和熄灭的是（） 5、下列是小丽关于家庭电路和安全用电的一些说法，其中有错误的是（） L2 L1 L2 L1 L2 L1L2 L1 A D C B L2 L1S1 S3 S2
A．安全用电的原则是不接触低压带电体，不靠近高压带电体 B．只有不高于220 V的电压才是安全的 C．家庭电路中电流过大的原因有两个，一是可能发生了短路，二是用电器的总功率过大 D．当电路中的电流过大时，保险丝和空气开关都能起到断开电路的作用 6、关于物体的导电性能，下列说法中正确的是（） A、导体和绝缘体都容易导电 B、大地、人体、油都是导体 C、橡胶、塑料、碳都是绝缘体 D、导体和绝缘体之间没有绝对的界限 7、图中，若L2的灯丝断了，而电路其他部分完好， 创作编号： GB8878185555334563BT9125XW 创作者：凤呜大王* 则开关S闭合后（） A．L1发光，L2不发光B．L1不发光，L2发光 C．L1和L2都发光D．L1和L2都不发光 8、在下图中，两灯泡组成并联的电路的电路图是（） A B C D 9、洗衣机、电冰箱等家用电器都使用三孔插座，是因为如果不接地( ) A、家用电器不能工作 B、家用电器的寿命会缩短 C、人接触家用电器时可能发生触电事故 D、家用电器消耗电能会增加 10 、居民楼的楼道里，夜间只是偶尔有人经过，电灯总是亮着造成很大浪费。科研 人员利用“光敏”材料制成“光控开关”——天黑时，自动闭合，天亮时，自动断开；利用“声敏”材料制成“声控开关”——当有人走动发出声音时，自动闭合，无人走动时自动断开。若将这两种开关配合使用，就可以使楼道灯变得“聪明”．则这种“聪明”的电路是（） 220V 220V 220V 220V A B C D 光控 声控声控 光控 光控 声控 光控声控
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：2 2Q=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.
前程教育科学专题 ——电路计算题 一、一个电阻，电路是固定的： 1、导体两端的电压为12伏，5秒内电流通过导体做功24焦，这段时间内通过导体横截面的电量是多少？导体中的电流是多少？ 2、1分钟内通过导体R横截面的电量是12库，电流做功48焦，那么R两端的电压为多少伏？它的功率为多少瓦？ 3、“220V，100W”的灯泡正常工作时通过它的电流是多少？正常工作20小时，消耗几度电能？ 4、有一台标有“220V，4.4kW”的电动机，电枢线圈的电阻是0.5欧，若电动机正常运转5分钟，则电流做功多少？电流在线圈上产生的热量是多少？ 二、二个电阻，电路是固定的： 5、一个8欧的电阻R1和一个R2电阻并联，接到24伏的电路中，干路中的电流为9安，求R2的阻值和消耗的功率。 6、电阻R1和R2串联后接到电压为12伏的电源上，已知R2的阻值为12欧，R1两端的电压为3伏，则R1的阻值和R2消耗的功率各是多少？ 7、如下图示，电源电压为10伏，R1=20欧、R2=10欧，S闭合后通过R1的电流为0.4安，则电流表A1A2的示 8、一个标有“6V，4W”的灯泡，接到9V的电源上，要使它正常发光应串联一个多大的电阻？这个电阻消耗的功率是多少？ 9、如下图，电键S断开时，A表示数600mA，电键S闭合时，A表示数为1.4A，若R2的阻值为50欧，则R1 的阻值和电池组的电压各为多少？
10、如下图所示：R 1=10欧，通过R 2的电流为0.3A ，两个电阻消耗的总功率为5.4W ， 求电池组电压和R1消耗的功率？ 三、一个电阻、电路是变化的 11、 某个电阻接在4V 的电路上，通过它的电流是200mA ，若通过它的电流为300mA 时，该导体的电阻是多少？ 它两端的电压是多少？ 12、 有一只小灯泡上标有“6V ，3W ”有字样，它正常工作时的电流强度是多少？若它的实际功率是0.75W ，则 灯泡两端的电压是多少？ 13、 “PZ220-100”的灯泡，当它两端加上121伏电压时，通过它的电流是多少？灯泡的实际功率是多少？当它 正常工作10小时，消耗的电能是多少千瓦时？ 14、一个导体两端电压由10V 变成15V 时，电阻中的电流变化了0.5A ，求导体电阻的大小与导体电功率的变化量。一个导体中的电流由0.2A 变成0.3A 时，电阻两端的电压变化了5V ，求导体电阻的大小与导体电功率的变化量。 四、二个电阻、电路是变化的 15、把电阻R 1接入电压保持不变的电路中，通过R 1的电流为2安，R 1消耗的功率为P 1，把R 1和R 2并联接入该电路中，电路消耗的总功率为P 2且P 2=2.5P 1，若把R 1与R 2串联后仍接入该电路中，电路中，电阻R 2消耗的功率为7.2瓦，则电阻R 1的阻值是多少？ 16、如下图所示，电源电压保持不变，小灯泡L 上标有“2.5V ，1.25W ”的字样，变阻器R P 的最大阻值是40欧，电压表只有0-3V 的量程，闭合开关后，当滑动变阻器接入电路中的电阻为4欧时，小灯泡恰好正常发光。求电源电压、小灯泡的最小功率。
《纯电阻电路与非纯电阻电路》进阶练习 一、选择题 1.如图1所示电路，电源电动势为3.0V，内阻不计，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，小灯泡的伏安特性曲线如图2所示．当开关闭合后，下列说法中正确的是（） A.L3的电流为L1电流的2倍 B.L3的电阻约为0.17Ω C.L1的电功率约为0.60W D.L2的电功率约为1.5W 2.如图所示，一个电饭煲和一台洗衣机同时并联接入有效电压为220V的电源上，均正常工作．设电饭煲的电阻为R1、洗衣机电动机线圈的电阻为R2．开关闭合后，用电流表分别测得流过电饭煲的电流是5A，流过洗衣机的电流是0.5A．经过时间t后，电饭煲消耗的电能为E1，产生的电热为Q1；洗衣机消耗的电能为E2，产生的电热为Q2；电饭煲消耗的功率为P1、洗衣机电动机消耗的功率为P2．则下列关系正确的是（） A.R2=10R1 B.E1=10E2 C.Q1=10Q2 D.P1=1555W，P2=155.5W
3.汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如图，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为10A，电动机启动时电流表读数为58A，若电源电动势为12.5V，内阻为0.05Ω，电流表内阻不计，则因电动机启动，车灯的电功率降低了（） A.35.8W B.43.2W C.48.2W D.76.8W 二、非选择题 4.一只规格“220V 1000W”的电炉，求： ①它在正常工作时的电阻； ②如果电网电压为200V，中电炉工作时的实际功率为多少？（假设电炉电阻保持不变） ③在220V电压下，电炉使用2h产生多少焦耳的热量． 5.如图所示，直流电动机M串联在直流电路中，其轴与圆盘中心O相连．开关S断开时，电压表的读数12.6V，开关S接通时，电流表的读数为2A，电压表的读数为12V．圆盘半径为5cm，测速计测得圆盘的转速为r/s，两弹簧秤的读数分别为F1=7N，F2= 6.10N，问：（1）电动机的输出功率、效率各为多少？ （2）拉紧皮带可使电动机停转，此时电压表、电流表的读数各为多少？电动机的输入功率为多大？
电学综合计算题 1、（2013?绥化）某种电热水器，其电路图如下，R 1为发热板，R 2 为保温电阻，S 1 是温控开关．当 电热水器处于加热状态时，水被加热，达到设定温度时，S 1 自动断开，热水器处于保温状态．已 知电阻R 1=50Ω，R 2 =450Ω．求： （1）热水器内装有质量为2kg的水，当水的温度从20℃升高到40℃ 时，这些水吸收的热量是多少？ （2）当电热水器处于加热状态时，电路中的电流是多大？ （3）当热水器处于保温状态时，R 1 电功率为多少？ 2、（绥化2014）小丽的妈妈买了一台全自动豆浆机，如图甲所示。图乙是豆浆机的主要结构：中间部分是一个带动刀头的电动机，用来将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热管，负责对液体加热煮沸。图丙是豆浆机正常工作时，做一次豆浆的过程中，电热管和电动机交替工作的“P－t”图象。右表是这个豆浆机的主要技术参数。 请解答下列问题： (1)豆浆机正常工作时的最大电流是多大？ (2)豆浆机正常工作，做一次豆浆，加热时消耗的电能是多少？
(3)豆浆在正常工作状态下做一次豆浆，若大豆和清水总质量为1.5 kg，初温为20℃，豆浆 沸腾时温度是100℃。求豆浆机电热管的加热效率是多少？(已知大豆和清水的混合物的比热容及豆浆的比热容均为4.0×103 J/(kg·℃)，计算结果保留到小数点后一位)。 (4)在某一次豆浆机工作的时候，小丽将家里的其它用电器都关闭，她观察到豆浆机的电热 管工作时，家里标有“1200 r/kW·h”字样的电能表转盘在1 min内转过了22转。 此时豆浆机的实际功率是多大？ 3、（绥化2015）.养生壶是一种用于养生保健的可以烹饮的容器，类似于电水壶，其最大的特点是采用一种新型的电加热材料，通过高温把电热膜电子浆料（金属化合物）喷涂在玻璃表面形成面状电阻，在两端制作银电极，通电后产生热量把壶内的水加热．小明家买了一把 型号HX-201504 额定电压220V 频率50Hz 额定功率1210W 小明关闭了家中的其它所有用电器，并在壶中加入初温为25℃的水，6min将水烧开（标准大气压下），求： （1）在加热过程中家用电能表（图乙）的转盘转了300转，此过程中养生壶消耗的电能是多少？ （2）如果养生壶的热效率是87.5%，此过程中水吸收的热量是多少？ （3）壶中水的质量是多少？ （4）养生壶两端的实际电压是多少？（不考虑温度对电阻的影响）
电能计算 三种转化渠道： 一、电能转化为热能：通过电流做功，热效应，也就是电阻上的热效应 2 2 U W UIt I Rt t Pt R ==== 前提条件：电路中只有内能的转化 22 U W P UI I R R t ==== 纯电阻电路 二、电能转化为机械能：通过电流的磁效应；电动机，电能转为机械能；电风扇；电瓶车；特别注意：电能向机械能转化时，往往伴随着热能的转化；所以才会出现电风扇、电动机等用电器烧毁的情况； W W W =+电内机 W UIt Pt ==电 2W I Rt =内 W W W -=电内机 2P I R =内 W P UI t ==电 非纯电阻电路 三、电能转为化学能：充电器为蓄电池充电的过程电能转为了化学能；同时也伴随着热能的转化 也叫非纯电阻电路 【例1】有一直流电动机，接在电压为6V 的电路上，用手握住不让其转动，测得流过电动机的电流为3A ；松开手让其正常工作时，测得其流过电动机的电流为0.3A 。求使电动机正常工作时机械能的转化效率。 0623U V R I A ===Ω 260.32 5.490%66W W W P P UI I R U IR W W P UI U η-----?========有总内总内总总总 【例2】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__594000__J ， 线圈产生的热量是__66000___J 。 【例3】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220W ；发热损耗的电功率为 1_W ；转化为机械能的功率为219W 。 【例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？
中考专题复习——电学计算题 1. 如图10所示电路中，小灯泡L 标有“6V 6W ”字样，R 2＝3Ω，当S 1、S 2都闭合时，电流表示数为1.2A ，这时小灯泡L 正常发光，求： (1)电源电压U (2)电阻R 1的阻值 (3)当S 1、S 2都断开时，小灯泡L 消耗的功率 .解：(1)当S 1、S 2都闭合时，R 2短路，R 1与L 并联接入电源两端 ∵L 正常发光 ∴电源电压U ＝U L ＝6V (2) ∵P L ＝I L U L 。 ∴I L ＝ L L U P ＝V W 66＝1A R 1＝11I U ＝L I I U -1＝A A V 12.16-＝30Ω (3)当S 1、S 2都断开时，R 2与L 串联在此电路中 R L =L L P U 2 =W V 6)6(2=6Ω I L ＝I ＝R U ＝L R R U +2＝Ω+Ω636V ＝32A P L ＝I L 2R L =2 )3 2(A ×6Ω=2.67W 2.如图19甲所示的电路中，电源电压为3Ⅴ，小灯泡上标有“2.5Ⅴ 0.25A”字样。当滑动变阻器的滑片P 从最右端移到a 点时，小灯泡正常发光；再移动滑片到某点b 时，电压表的读数如图19乙所示(电源电压和小灯泡的电阻保持不变)． 请回答： （1）当滑片P 移到b 点时，电压表的读数为__ 2 V 。小灯泡的电阻为 10 Ω。b 点在a 点的 __右____边(选填“左”或“右”)。 (2)滑片在b 处时，求滑动变阻器接人电路的阻值是多少? R ＝U/I=5Ω (3)滑片在b 处时，求滑动变阻器消耗的功率是多少? P=I 2 R=0.2W 3.某保温电热水壶电路如图21，S 是温控开关，R 1为加热器。当开关S 接到a 时，电热水壶处于加热状态，此时通过电热水壶的电流是5A ；当水烧开时，开关S 自动切换到b ，电热水壶处于保温状态，此时电热水 壶的电功率为165W 。(不考虑温度对电阻阻值的影响)，求： 图21 （1）加热电阻R 1的阻值是多大? （2）在保温状态下，通过电阻R 2的电流是多少?
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 /R ②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/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。 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
一、非纯电阻电路 常见的纯电阻电路：白炽灯、电烙铁、电熨斗、电饭锅、电热毯、电炉等等 常见的非纯电阻电路：电动机、电风扇、电冰箱、洗衣机等等 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。 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。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；工作时所产生的热能Q=W热=I2Rt；所转化的机械能W机＝W总-W热＝UIt-I2Rt 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、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)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？ 3、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产生的热