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非纯电阻电路电功及电功率一、公式分析欧姆定律公式只适用于纯电阻电路1．电功由W=UIt根据欧姆定律，可推导得到和W=UIt适用于所有电路，和只适用于纯电阻电路。
2．电功率同样道理，由P=UI和欧姆定律，可推导得到和P=UI适用于所有电路，和只适用于纯电阻电路。
3．电热由焦耳定律公式Q=I2Rt和欧姆定律，可推导得到和Q=I2Rt适用于所有电路，和只适用于纯电阻电路。
以电动机为例，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。
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。
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？电动机的电压/V 电动机工作状态通过电动机的电流/A0.2 不转动0.42.0 正常转动 1.0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。
非纯电阻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。
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。
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=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1．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=I2Rt。
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=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。
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。
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=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;二、例题解析例1．一个电动机的线圈电阻是Ω,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=×105；求电流产生的热量只能用Q=I2Rt=5A2×Ω×600s=×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=1A2×1Ω=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 = I2 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==Ω2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= W,转化为机械能的功率：P机= P总-P热= W3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产生的热量Q= I2R t其中I、R和t分别表示通过导体的电流、导体的电阻和通电时间,若该电动机线圈的电阻是Ω,则线圈每分钟产生的热量是多少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=×105J2产生的热量Q热= I2 R t=50A2×Ω×60s=6×104J3所做的机械功W机=W总-Q热=×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,但一定不能用其它公式解答,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;。
非纯电阻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。
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。
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=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1．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 。
.非纯电阻电路的功率问题————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：闭合电路中的功率（1）电源的输出功率：电源的总功率P=EI，对于纯电阻电路P=E2/(R+r)=I2/(R+r)输出功率为外电阻的功率P出=IU外，P出=I2R= RE2/(R+r)电源消耗的功率P=I2r非纯电阻用电器的功率为P=UI（2）P出-R图像（3）关于输出功率的4个结论（对上图的分析结果）：当R=r时，电源输出功率最大，当R＞r时，随着R的增大输出功率在增大；当R＜r时，随着R的增大输出功率在增大；当P出＜Pm时，每个输出功率对应两个可能的外电阻R1，R2，且R1×R2=r2（4）闭合电路中电功的分配关系：P=P出+P内即EI=UI+I2r(适合非纯电阻电路) P=I2(R+r)(只适合纯电阻电路) 闭合电路上的功率分配，反映了能量转化的守恒关系，即电源提供的电能，一部分消耗在内阻上，其余部分输出给外电路，并转化为其他形式的能量。
（5）闭合电路电源效率：电源效率η= R/(R+r) （只适合纯电阻电路）η=U/E所以外电阻越大，电源效率越高。
但是，电源效率越大，电源的输出功率不一定也越大（二者没有必然联系）。
（6）电流通过用电器时把电能能全部转化为内能，这样的电路叫做纯电阻电路。
1.如图所示，电源电动势为30V，内电阻不计，一个“6V，12W"的电灯与一个绕线电阻为2Ω的电动机M串联接入电路．已知电路中电灯正常发光，则电动机输出的机械功率为A．40WB．44WC．48WD．60W2. 如图所示，电源电动势为E=30V，内阻为r=1Ω，电灯上标有“6V、12W”字样，直流电动机线圈电阻R=2Ω。
若电灯恰能正常发光，求电动机输出的机械功率为（）。
36w 44w 48w 60w3．如图所示电路，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IRB．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）4. 某直流电动机两端所加电压为U=110V，流过电动机的电流为I=2A，在1s内将m=4kg的物体缓慢提升h=5.0m（取g=10m/s2），下列说法正确的是（）A电动机的绕线内阻为55ΩB直流电动机电流的最大值为 AC电动机绕线两端的电压为5 VD电动机绕线产生的电热功率为20W5.如图所示，用输出电压为1.4V，输出电流为100mA的充电器对内阻为2Ω的镍氢电池充电．下列说法正确的是( )A．电能转化为化学能的功率为0.12W B．充电器消耗的电功率为0.12WC．充电时，电池消耗的热功率为0.02W D．充电器把0.14W的功率储存在电池内6.如图所示为电动机与定值电阻R1并联的电路，电路两端加的电压恒为U，开始S断开电流表的示数为I1，S闭合后电动机正常运转，电流表的示数为I2电流表为理想电表，电动机的内阻为R2，则下列关系式正确的是（）A．=R2 B。
