初中非纯电阻电路计算题(含答案)
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杭州中考必考题纯电阻与非纯电阻的考点① 在纯电阻电路电路中,电功等于电热,即W =Q =Pt =UIt =I ²Rt =U ²/Rt ,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②在非纯电阻电路(如电动机、电风扇、电冰箱、电磁炉、电解槽、日光灯等)中: 电动机:W =E 机械+Q (UIt =E 机械+I ²Rt)电解槽:W =E 化学+Q (UIt =E 化学+I ²Rt)此时:W>Q (UIt>I ²Rt) 特别提醒:当电动机不转动时,仍为纯电阻电路,有在电动机转动时为非纯电阻电路 。
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P 输入=UI P 热=I 2R P 输出=FV1. 求电动机两端的电压U2. 求流过电动机的电流I3. 求电动机的内阻r4. 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2P I r =热杭州历年真题演练1、(2017.杭州中考题)如图是小金研究电动机转动是否对小灯泡亮度有影响的电路图。
开始小金先抓住转轴合上开关,观察小灯泡的亮度;接着放开转轴让电动机转动,继续观察小灯泡亮度的变化(已知:小灯泡的电阻为R ,电动机线圈电阻为r ,电源电压为U )。
由此请你回答:(1)在电动机未转动时,t 时间内电流在电路中产生的热量为___ _ _(填写表达式)(2)在电动机转动时,电流所做的功_____电流在电路中产生的热量(选填“大于”“等于”或“小于”)(3)小金判断电动机转动后小灯泡会更亮,你认为小金的判断正确吗?并根据学过的知识给以解释。
【答案】(1)t r 2+R U ;(2)大于;(3)不正确;不转动时,W=Q ,UI 1t=I 12(R+r )t ,I 1=r+R U ;转动时,W >Q ,UI 2t >I 22(R+r )t ,I 2<r+R U ,故I 2<I 1,灯泡变暗。
2019年中考物理试题分类汇编——非纯电阻电路专题1.(2019玉林,)已知电风扇线圈的电阻为20Ω,若加在该电风扇的电压为220V,此时通过的电流为1A,则电风扇的电功率为W,电风扇连续工作10min产生的热量为J.2.(2019临沂,26)某品牌电动玩具警车的内部等效电路如图,阻值为2Ω的警灯与线圈电阻为0.5Ω的电动机串联。
当玩具警车正常匀速行驶时,通过电动机线圈的电流为1A,则警灯两端的电压是______V;2min内电动机线圈产生的热量是______J。
3.(2019凉山州,23)家用电风扇的电动机线圈电阻为2Ω,正常工作时,通过的电流为2A,通电10分钟,电风扇消耗的电能为J,线圈产生的热量为J。
4.(2019荆门,23)关于电的有关说法中正确的是A.橡胶棒和丝绸摩擦后,橡胶棒和丝绸带上了等量的异种电荷B.家用电风扇正常工作时,电能将全部转化为机械能C.在雷雨天为了避免衣服被淋湿,可以在树冠大的树下避雨D.家庭电路中的电能表是用来测量电流做功快慢的仪表5.(2019株洲,22)如图为某型号电动平衡车,其电动机功率为400W.在下列条件下测得其续航里程为18km:满电:载重60kg;沿平直路面行驶:速度12km/h。
在这次测试中,电动机消耗电能为kW•h:若电动机效率为80%,则平衡车受到的阻力为N。
6.(2019北海,22)如图所示,利用电动机通过滑轮组(虚线框内的滑轮组未画出)依次拉动物体A、B.图中效率为60%的电动机拉绳子的功率为30W且保持不变,不计绳重与摩擦,动滑轮的重力为6N,拉动A向右做匀速直线运动时,A所受阻力为24N,电动机拉绳的力为F1,此过程中,A所受的拉力与阻力的大小(选填“相等”或“不相等”),电动机工作3s消耗的电能为J.拉动B向右做匀速直线运动时,B所受阻力为18N,电动机拉绳的力为F2,F2比F1小2N,此时电动机拉绳的力F2为N7.(2019荆州,22)共享电动车不仅环保节能而且为人们的出行带来了很大方便.已知某品牌共享电动车的电动机线圈内阻一定,转轴卡住不能转动时,线圈两端电压为48V,电流为12A.当电动车在水平地面上以18km/h 的速度匀速直线行驶时,线圈两端电压仍然为48V,电流为2A,则下列说法正确的是()A.电动机线圈电阻为24ΩB.电动机的机械功率为96WC.电动机的效率是66.7%D.电动车前进时受到的阻力为16N8.(2019邵阳,18)电动自行车、电动摩托车、电动汽车、电动公交车等已广泛应用于现代生活中,它们都是利用电动机来工作的,电动机工作过程中能量转化情况主要是()A.电能转化成热能B.电能转化成机械能C.机械能转化成电能D.太阳能转化成机械能8.(2019通辽,4)有一种电动烤地瓜机,将地瓜放在托盘上,盖上锅盖相当于闭合开关S1,托盘旋转,再将温控开关S2闭合,开始加热;若只闭合开关S2,则不能加热。
非纯电阻电路的计算突破1.如戛所示,当开关闭音时,邑任表\'1、V2的示裁分别为10V和4V.己狂电动机皿的线便电0&为16 R是阻直为4Q的定値叵;S,则下列结论疋珂的是()A.R两谎的电庄为6VB.电动机工作lmin-电动机产生的机械能为300JC.电路中的电涼为2AD.电动机消耗的电功率为10W2.用一台宜逋电动机燙升质量为200kg的重勿•读得并联在电动机两端电压蔻过数为22OV, 串联芒电动机电路中的电涼表读数为%,若此电动机在8s内能将重物提升畑・则就电动机的电国和效聿为Cff^lONkg.不计摩攥按夫的瓷量)C )A. 44Q; 91% B・ 40; 91% C・ 4Q; 9% D・ 440; 9%3. _____________________________________________________ 如丕所示,电源电压恒为12V,闭合升关S・当滑动变詛裁的遇准为10C时,电违表的示数为10V,此时电动机正莒工作,则滑动变晅器消耗的功率是 ________________________________________ W:若电动机内都线便的电国为20,则通屯5min电流通过电动机内部绞辰产生的热董昱_________ J.4.一台电动机正常工作时,两拳的电压为220V,通过线匡的宅泛为10A,若吐线圏的电H 为2Q,则这台电动机lmin内产生的热量是_____________________ J.这台电动机的功率是___________ W.每分髀灌耗的屯能是______________ J.这台屯动机效率是_______________ 〔保留一位小数).5. __________________________ 某同孝准备参加玩具冬车比奏.他运用如国斫示的电路来挑遶一只能虽無换效舉较鸟为电动机.设电池的电玉U恒這不变,他先扁手捏住电动机的转箱,使其不竣动,闭合开关后足泛表示数为1】・然台放手・当电动机丘常转动时,电涼表的示数为Ii・该玩具电动机正常转动时消狂的电功率,隸出机植功的功率是_______________ ,滾玩具电动机正常转动时将电能錢化为机械能的效率为_______________ (用字母表示结果)—®-----------------11-^-(A)6.萇豆浆机内記简化睡塑妁图所示,R为电热丝.®为晅动机,其额定功率是220W,S】为拒钊邑动机工作的自动开熱小阴磨削M浆时,把互浆机接入220£电路中二作20mm r 其间电动机转动时向共2min,电动机負动时电路总电流星3A.安:(13电动机转动时通过线珂的电涼;(2)电热盈R的阻直:<3) 2庙口为互裟机淮耗的皂給7."六一■丿LS节快到了,蒼爸送给小涵一个太阳龍屯动环具汽车.忆逼所示杲该太用諾电动玩具汽车的电路简化圣.宙太阳能电池绐电动机强供动力,遍垃一个调速电巫改变电动机無逵.己知,太阳能电池电玉6\,呢持不变,调遠电匡的虽大巨直ioa「闭合开关,求:(1)当滑片P在竝左廉时,电动机的功率是18W,此时电涼表的示数为多大?<2)当滑片P总最左塢时,电压表示数为5V:通过调連电阻的电流为多大?电动机的能呈利用率是多少?〔电动机能量利用率:睡动机漕差的功率与电源输出总功率的百分比)・a^n8.小莹組芸了一台宜流电动机模卫・她将电动机槟型養入妇国甲所示的电路中.己疋电源电压U=3V.并保持不变,线匪电阻R=1.5Q T姿通电路后,电动机丘常转动,电流表读数I=08A-己菟电亍呗正常工作时的施量转化关系如圉乙所示.摩擦不计,求,C1)巨动机正肯转动lmS漕耗的电能W和线匡产主的热童Q:C2>宅动机输出的I机機功率P;C3)在国乙中方?13内垣入能童名称,并求出电动机能莹利月率n・9.如屋所示是电动蛇畸的电络原理圄.当K接到3. 4两个接线栏,蛇崎前进・并R通过離纵滑动变殂雜R1的蓿片P,改变币迸速受;当K冬到1、2两个接线柱,轮特慢慢后退•三知番电池的电压U=24VC保持不变)、定道电SR2=10Q,电动机的彰定功率P尸72U\额定电压U0-24V,电动机线圏电殂为2Q・Cl>当轮椅后退时,宜流表示数为I=«-8A,此时电动机的实际功率为多少?C2)当电韵机以额定功空工作时.轮椅匀連利进,轮苟旻到的現力为36N,求戏时轮襦前进的遠复为大小.1・【雜蒼】空屯路国可矩.走值电IS 和宅夺机串厳在屯碍中,电压表VI 涎気的是电涼电压, 为10V ; ¥2测量的是是道电沮两端的电压,为4V,故A 错啜: 电路中的电流1=]=R 4。
非纯电阻电路的计算练习一、单选题1.已知一电动机的内阻(转子线圈的电阻)为R,两端电压为U时,电动机正常转动,此时通过电动机的电流为I,电动机的电功率为P,当工作时间为t,电动机内阻因为电热产生的热量可以表示为()A.UIt B.I2Rt C.2URt D.Pt2.一台电动机的额定电压为220V,正常工作时的电流为5A,线圈的电阻为4Ω。
下列判断中正确的是()A.电动机是利用电磁感应原理工作的B.电动机工作时电能全部转化为机械能C.这台电动机的额定功率是1.1kWD.这台电动机正常工作1min线圈产生的热量是100J3.将规格都是“220V 150W”的一台电风扇、一台电视机和一只电烙铁分别接入家庭电路中,正常工作相同时间,以下说法正确的是()A.三个用电器均能将电能全部转化为内能B.根据2URP=可计算出三个用电器的电阻相等C.三个用电器消耗的电能一样多D.三个用电器产生的热量相等4.如图所示为家庭常用的吸尘器,其核心部件为一高速电动机。
下列关于吸尘器应用的物理知识的说法错误的是()A.电动机的原理是磁场对电流的作用B.电动机放在双层罩内,且罩体之间装有海绵,目的是减弱噪声C.电动机线圈的电阻为R,正常工作时电压和电流分别为U、I,则U IR =D.“吸尘”的原理是流体压强与流速的关系5.一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V,线圈的电阻为2Ω,线圈中的电流为10A,若这台电动机正常工作1秒钟,则()A.产生的热量为3800JB.消耗的电能为200JC.电动机的效率约为94.7%D.获得的机械能为4000J6.益中学校为方便教师出行,安装了两部电梯,,其中靠近天津一中一侧的电梯在电压380V的电动机带动下以1m/s 的恒定速度向上运动,电动机的最大输出功率为9.76kW。
不载人时测得电动机的电流为2A,若载人时电梯的运动速度和不载人时的运动速度相同,设每个人的平均质量为60kg,g=10N/kg,则这台电梯可同时承载最多人数为()A.15人B.10人C.20人D.25人7.已知一台直流电动机两端的电压为6V,通过电动机的电流为2A。
非纯电阻电路计算专项计算
11.如图所示,有一台提升重物用的直流电动机M ,线圈的内阻为r =0.60Ω,与电动机串联的定值电阻阻值为R =10Ω,电路的路端为U =160V .图中理想电压表的示数为110V .求:
⑴通过电动机的电流I 是多大?
⑵电动机的输入功率P 是多大?
⑶电动机的机械功率P /是多大?
12.将电池、小灯泡、电动机、滑线变阻器组成串联电路,其中电池电动势E= 14V, 内阻 r =1Ω, 小灯泡标有“2V 、4W ”, 电动机内阻r '=0.5Ω, 当变阻器阻值为1Ω时, 电灯和电动机均为正常工作, 求:
(1) 电动机两端的电压(2) 电动机输出的机械功率 (3) 电路消耗的总功率
13.规格为“8V 、4W ”的小灯泡与小型直流电动机(其线圈内阻为r 0=0.4Ω)并联后,接至电动势为10V ,内电阻r=0.5Ω的电源上,小灯泡恰好正常发光,求:
(1)通过小灯泡的电流I L 和电源的内电压U ’。
(2)电路中的总电流I 和通过电动机D 的电流I D 。
(3)电动机的输入功率P ,发热功率P 热和电动机的输出功率P 出。
14.如图所示,电源的电动势E =110V ,电阻R 1=21Ω,电动机绕组的电阻R 0=0.5Ω,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525W ;当电键S 2闭合时,电阻R 1的电功率是336W ,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的功率。
专题20 非纯电阻电路相关量计算一.填空题1.小朋友在玩电动玩具车时,如果用手将其按住,不让车轮转动,很容易烧坏电动机,这是因为电动机线圈的电阻(选填“很大”或“很小”),此时通过电动机线圈的电流会(选填“很大”或“很小”),根据可知,短时间内会在线圈中产生大量的热,从而将线圈烧坏。
【解析】小朋友在玩电动玩具车时,如果用手将其按住,不让车轮转动,此时的玩具车相当于一个定值电阻,由于线圈的电阻很小,根据欧姆定律I=可知,通过线圈的电流较大;根据焦耳定律的公式Q =I2Rt可知,短时间内会在线圈中产生大量的热,从而将线圈烧坏。
故答案为:很小;很大;焦耳定律。
2.小芳将线圈电阻为4.84Ω的电风扇接入220V的家庭电路中,关闭其他用电器,只让该电风扇工作时,观察到他家标有3000imp/(kW•h)的电能表6min内闪烁了60次;则电风扇在这段时间内消耗的电能是kW•h,电风扇线圈产生的热量是J。
【解析】(1)关闭其它用电器,只让电风扇工作,3000imp/(kW•h)的含义是:电路中每消耗1kW•h的电能,指示灯闪烁3000次,所以当指示灯闪烁60次时,电风扇消耗的电能:W==0.02kW•h=7.2×104J;(2)由W=UIt可得,电动机工作时的电流:工作时间t=6min=360s,I===A,所以电动机线圈产生热量:Q=I2Rt=(A)2×4.84Ω×360s=14.4J。
故答案为:0.02;14.4。
3.某品牌电动玩具警车的内部等效电路如图,阻值为2Ω的警灯与线圈电阻为0.5Ω的电动机串联。
当玩具警车正常匀速行驶时,通过电动机线圈的电流为1A,则警灯两端的电压是V;2min内电动机线圈产生的热量是J。
【解析】(1)由题知,警灯与电动机串联;根据串联电路的电流特点可知,通过警灯的电流与通过线圈的电流相等,即I灯=I线圈=1A,由I=可得,警灯两端的电压为:U灯=I灯R灯=1A×2Ω=2V;(2)2分钟内电动机线圈产生的热量:Q=I线圈2R线圈t=(1A)2×0.5Ω×2×60s=60J。
非纯电阻计算题例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=6.6×105J;求电流产生的热量只能用Q=I2Rt=(5A)2×4.4Ω×600s=6.6×104J。
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、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=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/A0.2 不转动0.42.0 正常转动 1.0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=U 2I 2=2V ×1A=2W ,正常工作时发热的功率:P 热=I 2R=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%。
九年级物理电学非纯电阻电路的计算1.家用洗衣机的主要部件就是电动机,若一个洗衣机在220V电路中正常工作时通过的电流为2A,如果电动机线圈电阻为4Ω,则每分钟产生的热量为()A.26400J B.726000J C.960J D.440J2.关于高压输电,若输送的电功率一定,下列说法中正确的是()A.电压增大到原来的2倍,输送的电能增大到原来的2倍B.电压增大到原来的2倍,输送的电能增大到原来的4倍C.电压增大到原来的2倍,损失的电能减小到原来的D.电压增大到原来的2倍,损失的电能减小到原来的3.小军用玩具电动车的小电动机做趣味实验。
他将一个电压恒定不变的3V直流电源按图所示的电路接在电动机两端,闭合开关后,电动机稳定匀速转动了10s,此时电流表的示数为0.6A,关于本实验,以下说法正确的是()A.电动机在匀速转动过程中的电阻为5ΩB.电动机在匀速转动过程中的功率为1.8WC.电动机在匀速转动的10s内产生18J的热量D.电动机在匀速转动过程中电能全部转化为机械能4.如图所示,当开关闭合时,电压表V1、V2的示数分别为10V和4V.已知电动机M的线圈电阻为1Ω,R是阻值为4Ω的定值电阻,则下列结论正确的是()A.R两端的电压为6VB.电动机工作1min,电动机线圈产生60J热量C.电路中的电流为2AD.电动机消耗的电功率为10W5.在如图所示的电路中,定值电阻R0的阻值为20Ω,电动机的线圈电阻为2Ω,闭合开关,电流表A1的示数为0.3A,A2的示数为0.8A,则()A.电源电压为16VB.电动机的功率为3WC.通过电动机的电流为0.3AD.1min内电动机产热180J6.如图所示,在发电站和居民区两地之间沿直线架设两条输电线,由发电站向居民区输电。
两条输电线总电阻为10Ω,若发电站输出电压为220V不变,下列说法正确的是()A.居民区用户用电器上的电压小于220VB.每秒钟输电线上产生的热量为4840JC.发电机是利用电磁感应现象工作的D.若出现触电事故,应迅速拉开触电人员7.如图所示,从甲地通过两条输电线向乙地用户供电,若甲地电源电压恒为U,输电线的总电阻为r,当乙地用户用电时,下列说法正确的是()A.用户使用的用电器两端电压为UB.输电线上消耗的电功率为C.当用户使用的用电器增多时,用电器两端的电压降低D.当用户使用的用电器增多时,输电线上因发热而损失的功率增大8.家里的电风扇在工作时,风扇转动,用手摸一摸它的电动机外壳,微微有些热。