非纯电阻电路电功及电功率问题例析(完整解析)
例析灯泡的实际功率
灯泡的亮度是由灯的实际功率决定的，与其它因素无关。对于单独计算灯泡的额定功率和实际功率，学生不存在问题。但如果将灯泡串联或并联接入电路后，额定功率与实际功率就容易混淆了。由于额定功率和实际功率分辨不清，判断灯泡的亮度情况也会分辨不清。现将灯泡串并联后实际功率的解法和亮度判断作一总结
一、两灯串联后实际电压、功率及发光情况
1．（2010江苏镇江）如图将灯L1“6V 3W”和L2“6V 6W”串联（灯泡电阻不变），现要使其中一盏灯长时间正常发光，则电源电压是 V，电路的总功率是 W。
解析：灯L1标有“6V 3W”，因此灯L1正常工作时的电流I1===0.5A，R1=
==12Ω；L2标有“6V 6W”，因此灯L2正常工作时的电流I2===1A, R2=
==6Ω。比较I1和I2，则I2＞I1。所以，两灯串联后，要使其中一盏灯长时间正常发
光，串联电路中的电流应取较小的电流I1，如果取较大的电流I2，则灯L1可能被烧坏，所以串联电路中的实际电流：I=0.5A。因为灯泡的电阻不变，所以，串联电路中总电阻为：R=
R1+ R2=18Ω。电源电压为：U=IR=0.5A×18Ω=9V。电路的总功率为：P＝R=
×18Ω=4.5W。
【点评】此类题目是考查灯泡功率变化的典型例题，很多学生在解题时，将串联电路的实际电压不加思考的用两个灯泡串联前的各自额定电压简单相加，作为串联后电路中的实际电压，自的额定功率相加作为串联后电路的总功率。在灯泡实际功率的理解与运用上还存在一定的差距。
【小结】对于两灯串联后电路中的实际电压和功率，可按下面几步进行思考，定能准确解答出来。（1）先求出两灯正常工作时各自的电流和电阻；（2）串联电路的实际电流取两灯中较小的电流I小；（3）串联电路中的总电阻等于各自电阻之和；（4）串联电路中实际电压
U实=I小×R总；（5）串联电路的总功率P=×R总
2．（2010德州），把标有“36V 15W” 的甲灯和标有“36V 5W”的乙灯串联后接在电压是36V的电路中，则（）
A．因为甲灯额定功率较大，所以甲灯较亮
B．因为通过它们的电流相等，所以一样亮
C．因为甲灯的电阻较小，所以甲灯较亮
D．因为乙灯实际功率较大，所以乙灯较亮
解析：甲灯标有“36V 15W”，乙灯标有“36V 5W”，两灯的额定电压相等。根据P=知，在电压相等时，功率越大，则电阻越小。甲灯功率大于乙灯功率，则甲灯电阻小
于乙灯电阻。两灯串联后，电路中的电流相等。由P=R知，电流相等时，电阻越大，功率越大。实际功率越大，灯泡越亮。乙灯电阻大实际功率也大，灯泡较亮。选D。
【点评】判断两灯串联后灯泡的发光亮暗，是求串联后电路中电压和实际功率的延伸。此题在熟练掌握串联后电路中电压和实际功率的解法基础上，可计算出准确数值进行比较，也可用公式进行推理出即可。
【小结】判断灯泡串联后的亮暗，可记住这样的规律：额定电压相同，额定功率不同的两个小泡串联接入电路，额定功率小的灯泡实际功率大，灯泡较亮。并联接入电路，额定功率大的实际功率大，灯泡较亮。
二、两灯并联后实际电流、功率及发光情况
3．标有“6V 3W”的灯L1和“12V 12W”的灯L2，并联接在电路中（假设灯丝电阻不变），并使L1正常发光。那么两小灯泡的干路中允许通过的最大电流是 A，电路的总功率是 W。
解析：若两灯并联，并使L1正常发光，则加在两灯上的电压应取“6V 、12V”中的较小值。因为如果取较大值12V，则灯L1有可能被烧坏。若在两灯两端加6V 电压，则灯L1正常发
光，其电流就为额定电流I1===0.5A，功率就为额定功率P1= 3W。灯L2标有“12V 12W”，由R=得R2==12Ω，此时灯L2两端实际电压为6V，则通过灯L2的实际电
流I2===0.5A，实际功率P2=== 3W。则干路中允许通过的最大电流I= I1+ I2=0.5A+0.5A=1A，电路中的总功率P= P1+ P2=3W+3W=6W。
【点评】两灯并联后电路中的实际电压取值一定要正确。多学生在解答此类题目时，按各自额定电压进行计算，导致额定电压较大的灯泡电流、功率算错。要记住灯泡的实际功率是由实际电压决定的，额定电压较大的实际电流和功率都会变小。
【小结】对于两灯并联后电路中的实际电压和电功率，可按以下思路计算：（1）并联电路取较小的灯泡额定电压作为电源电压；（2）较小灯泡的电流I额功率P额不变；（3）根据额定电压额定功率计算出较大灯泡的电阻；（4）较大灯泡的实际电流I实、功率P实用较小的电压进行计算；（5）电路中实际电流I=I额+I实功率，P=P额+P实。
4．分别标有“12V 12W”的甲灯和“20V 12W”字样的乙灯，如果把它们并联接到12V的电路中，则它们发光的情况是（）
A．小灯泡甲亮 B．小灯泡乙亮
C．一样亮 D．无法确定
解析：两灯泡并联后，电路中的电压为12V，仍是甲灯的额定电压。即甲灯正常工作，
其实际功率就等于它的额定功率为12W；乙灯的额定电压大于甲灯的额定电压，由P＝
知，功率一定时，电压越大，电阻也就越大。即乙灯的电阻大于甲灯的电阻。而乙灯同样接在12V的电源上，乙灯的实际电压比额定电压小，所以乙灯的实际功率小于12W；甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率，即甲灯要比乙灯亮。如果并联后，电压小于12V，则甲灯、乙灯都不会正常发光，但由于乙灯的电阻大于甲灯的电阻，所以甲灯的实际功率仍大于乙灯的实际功率，甲灯仍要比乙灯亮，但都会比正常发光时要暗。选A。
【点评】灯泡的发光亮暗只取决于实际功率的大小，而与电阻等其它因素无关。灯泡并联后，首先要判断并联电中的实际电压，再比较实际功率。实际功率大的灯泡较亮。
【小结】额定功率相同，额定电压不同的两个灯泡并联后，额定电压大的灯泡电阻大，实际功率小，发光暗；额定电压小的灯泡电阻小，实际功率大，发光亮。
练习：
1．（2010江苏常州）把两个分别标有“10V 10W”和“9V 5.4W”的灯泡串联后接到电源上，要使两灯都不被损坏，则电源的最大电压应为（）
A．10V B．15V C．19V D．25V
2．（2010桂林）将额定电压相同的两个灯泡L1、L2串联后接入电路中，如图所示。接通电路后发现L1要亮一些，则下列判断正确的是（）
A．L1的电阻比L2的小
B．L1的额定功率比L2的大
C．两灯正常工作时L1发光要暗一些
D．若将两灯并联接入电路，L1发光要亮一些
3．两个分别标有“220V 60W”和“220V 25W”字样的灯泡，如将它们并联后接在220伏特的电路中，则（）
A．电阻大的灯泡较亮 B．功率大的灯泡较亮
C．功率小的灯泡较亮 D．两个灯泡一样亮
4．对于分别标有“6V 3W”和“9V 3W”字样的灯泡，如果把它们并联接入同一电路，则它们发光的情况是（）
A．两灯都不正常发光，但一样亮
B．两灯都能正常发光，且一样亮
C．可能有灯正常发光，但前者亮
D．可能有灯正常发光，但后者亮
非纯电阻电路电功及电功率问题例析
湖北省枣阳市兴隆二中谢江涛程云
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。
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。
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= I2R=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 = I2R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
0.2 不转动0.4
2.0 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=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产生的热量Q= I2 R 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0.4Ω，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=6.6×105J
（2）产生的热量Q热= I2R 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= I2R 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。
第1讲 电流 电阻 电功及电功率
[知识梳理] 知识点一电流欧姆定律 1．电流 (1)自由电荷的定向移动形成电流。 (2)方向：规定为正电荷定向移动的方向。 (3)三个公式
①定义式：I ＝q t ，公式中q 是通过导体横截面的电荷量。 ②微观表达式：I ＝nqS v ，n 是单位体积内的自由电荷数，q 是每个电荷的电荷量，S 是导体的横截面积，v 是自由电荷定向移动的速率。 ③决定式：I ＝U R ，U 是导体两端的电压，R 是导体本身的电阻。 2．欧姆定律 (1)内容：导体中的电流I 跟导体两端的电压U 成正比，跟导体的电阻R 成反比。 (2)公式：I ＝U R 。 (3)适用条件：适用于纯电阻电路，如金属和电解液导电。 知识点二 电阻 电阻定律 1．电阻 (1)定义式：R ＝U I 。 (2)物理意义：反映了导体对电流的阻碍作用。 2．电阻定律 (1)内容：同种材料的导体，其电阻与它的长度成正比，与它的横截面积成反比，导体的电阻还与构成它的材料有关。 (2)表达式：R ＝ρl S 。 3．电阻率 (1)计算式：ρ＝R S l 。 (2)物理意义：反映导体的导电性能，是表征材料性质的物理量。 (3)电阻率与温度的关系： ①金属：电阻率随温度升高而增大 ②一些合金：电阻率几乎不受温度变化的影响。 知识点三 电阻的串联、并联 1．串联、并联的特点 U ＝U ＋U ＋U U ＝U ＝U ＝U
(1)串联电路的总电阻大于电路中的任意一个电阻，串联电阻增多时，总电阻增大。 (2)并联电路的总电阻小于任意支路的电阻，并联支路增多时，总电阻减小。 (3)不论串联电路还是并联电路，只要某个电阻增大，总电阻就增大，反之则减小。 (4)不论串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率等于各电阻消耗的电功率之和。 知识点四 电功率 焦耳定律 1．电功 (1)定义：导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动，电场力做的功称为电功。 (2)公式：W ＝qU ＝IUt 。 (3)电流做功的实质：电能转化成其他形式能的过程。 2．电功率 (1)定义：单位时间内电流做的功，表示电流做功的快慢。 (2)公式：P ＝W t ＝IU 。 3．焦耳定律 (1)电热：电流流过一段导体时产生的热量。 (2)计算式：Q ＝I 2Rt 。 4．热功率 (1)定义：单位时间内的发热量。 (2)表达式：P ＝Q t ＝I 2R 。 [诊断自测] 1．(多选)下列说法正确的是( ) A ．比值U I 反映了导体阻碍电流的性质，即电阻R ＝U I B ．由ρ＝R S l 可知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积成正比，与导体的长 度成反比 C ．公式Q ＝I 2Rt 适用于任何电路中电热的计算 D ．公式P ＝IU 只适用于纯电阻电路中电功率的计算 答案： AC 2．【人教选修3－1P43第3题改编】安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流。设电荷量为e 的电子以速率v 绕原子核沿顺时针方向做半径为r 的匀速圆周运动，关于该环形电流的说法，正确的是( )
【新文案】初中物理中的非纯电阻电路计算
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、
电流、功率、电压、电阻计算公式.
= 1.732 X U X I X COSφ 功率 P =1.732X380X I X0.85 电流 I = P / (1.732 X 380 X 0.85 功率分有功和无功，有功P=U*I*(cos a；无功Q=U*I*（sin a；注：a是功率因数。 三相电动机的功率电阻的电流如何计算。电压已知为380V。求高人指点！2012-4-20 09:43 提问者：mfkwfntxgt|浏览次数：364次 我来帮他解答 2012-4-20 10:23 满意回答 电流=I，电压=U，电阻=R，功率=P U=IR,I=U/R,R=U/I, P=UI,I=P/U,U=P/I P=U2/R,R=U2/P 就记得这一些了，不知还有没有 还有P=I2R P=IU R=U/I 最好用这两个；如电动机电能转化为热能和机械能。电流 符号: I 符号名称: 安培（安） 单位: A 公式: 电流=电压/电阻 I＝U/R 单位换算: 1MA（兆安）=1000kA（千安）=1000000A（安）
1A（安）=1000mA（毫安）=1000000μA（微安）单相电阻类电功率的计算公式= 电压U*电流I 单相电机类电功率的计算公式= 电压U*电流I*功率因数COSΦ 三相电阻类电功率的计算公式= 1.732*线电压U*线电流I （星形接法） = 3*相电压U*相电流I（角形接法） 三相电机类电功率的计算公式= 1.732*线电压U*线电流I*功率因数COSΦ（星形电流=I，电压=U，电阻=R，功率=P U=IR,I=U/R,R=U/I, P=UI,I=P/U,U=P/I P=U2/R,R=U2/P 就记得这一些了，不知还有没有 还有P=I2R ⑴串联电路 P（电功率）U（电压）I（电流）W（电功）R（电阻）T （时间） 电流处处相等 I1=I2=I 总电压等于各用电器两端电压之和 U=U1+U2 总电阻等于各电阻之和 R=R1+R2 U1：U2=R1：R2 总电功等于各电功之和 W=W1+W2 W1：W2=R1：R2=U1：U2 P1：P2=R1：R2=U1：U2 总功率等于各功率之和 P=P1+P2 ⑵并联电路 总电流等于各处电流之和 I=I1+I2 各处电压相等 U1=U1=U 总电阻等于各电阻之积除以各电阻之和 R=R1R2÷（R1+R2）
电流、电阻、电功、电功率专题
电流、电阻、电功、电功率专题 一、选择题 l_一白炽灯泡的额定功率与额定电压分别为36 w 与36 V ．若把此灯泡接到输出电压为18 V 的电源两端，则灯泡消耗的电功率 ( ) A ．等于36 w B ．小于36 w ，大于9 w C ．等于9 w D ．小于9 w 2．如图所示，厚度均匀的矩形金属薄片边长ab=10 cm ，bc=5 cm ．当将A 与B 接人电压为U 的电路中时，电流为1 A ；若将C 与D 接入同一电路中， 则电流为 ( ) A ．4 A B ．2 A C ．21 A D ．4 1 A 3．把六个相同的小灯泡接成如图甲、乙所示的电路，调 节变阻器使灯泡正常发光，甲、乙两电路所消耗的功率 分别用P 甲和P 乙表示，则下列结论中正确的是 ( ) A ．P 甲=P 乙 B ．P 甲=3P 乙 C ．P 乙=3P 甲 D ．P 乙>3P 甲 4．在如图3所示的电路中，AB 为粗细均匀、长为L 的电阻丝，以A 、B 上各点相对A 点的电压为纵坐标，各点离A 点的距离x 为横坐标，则U 随x 变化的图线应为图中的( ) 5．北京正负电子对撞机的储存环是周长为240 m 的近似圆形轨道。当环中电子以光速的10 1的速度流动而形成的电流是10 mA 时，环中运行的电子数目为(已知光速c=3×108m ／s ，电子电荷量P=1．6×10-19C) ( ) A ．5×1010 B ．5×1011 C ．1×102 D ．1×l04 6．把两根同种材料做成的电阻丝，分别接在两个电路中，甲电阻丝长为L ，直径为d ，乙电阻丝长为2L ，直径为2d ，要使两电阻丝消耗的功率相等，加在两电阻丝上的电压应满足 ( ) A ．乙甲 U U =1 B ．乙甲U U =22 C ．乙甲U U =2 D ．乙 甲U U =2 7．一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，当二者通过相同的电流且均正常工作时，在相同的时间内 ( ) ①电炉放出的热量与电动机放出的热量相等 ②电炉两端电压小于电动机两端电压 ③电炉两端电压等于电动机两端电压 ④电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率 A ．①②④ B ．①③ C ．②④ D ．③④ 8．右表列出了不同品牌电冰箱和电风扇铭牌上的主要 项目．根据铭牌上提供的信息，可以判断 ( ) ①一天内连续运转的电风扇比正常工作的电冰箱消耗 的电能多②一天内正常工作的电冰箱比连续运转的电 风扇消耗的电能多③电风扇额定电流比电冰箱大 ④电风扇额定电流比电冰箱小
非纯电阻电路讲解
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。
非纯电阻电路电功及电功率问题例析
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？
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＝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． 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，所以要求输入功率，必须求出电动机两端电压和工作电流；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（）
电流 电阻 电压 计算公式
电流电阻电压计算公式 1、串联电路电流和电压有以下几个规律：（如：R1，R2串联） ①电流：I=I1=I2（串联电路中各处的电流相等） ②电压：U=U1+U2（总电压等于各处电压之和） ③电阻：R=R1+R2（总电阻等于各电阻之和）如果n个阻值相同的电阻串联，则有R总=nR 2、并联电路电流和电压有以下几个规律：（如：R1，R2并联） ①电流：I=I1+I2（干路电流等于各支路电流之和） ②电压：U=U1=U2（干路电压等于各支路电压） ③电阻：（总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数和）或。 如果n个阻值相同的电阻并联，则有R总= R 注意：并联电路的总电阻比任何一个支路电阻都小。 电功计算公式：W=UIt（式中单位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）。 5、利用W=UIt计算电功时注意：①式中的W、U、I和t是在同一段电路；②计算时单位要统一；③已知任意的三个量都可以求出第四个量。 6、计算电功还可用以下公式：W=I2Rt ；W=Pt；W=UQ（Q是电量）； 【电学部分】 1电流强度：I＝Q电量/t 2电阻：R=ρL/S 3欧姆定律：I＝U/R 4焦耳定律： ⑴Q＝I2Rt普适公式) ⑵Q＝UIt＝Pt＝UQ电量＝U2t/R (纯电阻公式) 5串联电路： ⑴I＝I1＝I2 ⑵U＝U1＋U2 ⑶R＝R1＋R2 ⑷U1/U2＝R1/R2 (分压公式) ⑸P1/P2＝R1/R2 6并联电路： ⑴I＝I1＋I2 ⑵U＝U1＝U2 ⑶1/R＝1/R1＋1/R2 [ R＝R1R2/(R1＋R2)] ⑷I1/I2＝R2/R1(分流公式) ⑸P1/P2＝R2/R1 7定值电阻： ⑴I1/I2＝U1/U2 ⑵P1/P2＝I12/I22 ⑶P1/P2＝U12/U22
非纯电阻电路功率计算
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？
纯电阻电路与非纯电阻电路的区别
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.
非纯电阻电路电功及电功率问题例析(完整解析)
例析灯泡的实际功率 灯泡的亮度是由灯的实际功率决定的，与其它因素无关。对于单独计算灯泡的额定功率和实际功率，学生不存在问题。但如果将灯泡串联或并联接入电路后，额定功率与实际功率就容易混淆了。由于额定功率和实际功率分辨不清，判断灯泡的亮度情况也会分辨不清。现将灯泡串并联后实际功率的解法和亮度判断作一总结 一、两灯串联后实际电压、功率及发光情况 1．（2010江苏镇江）如图将灯L1“6V 3W”和L2“6V 6W”串联（灯泡电阻不变），现要使其中一盏灯长时间正常发光，则电源电压是 V，电路的总功率是 W。 解析：灯L1标有“6V 3W”，因此灯L1正常工作时的电流I1===0.5A，R1= ==12Ω；L2标有“6V 6W”，因此灯L2正常工作时的电流I2===1A, R2= ==6Ω。比较I1和I2，则I2＞I1。所以，两灯串联后，要使其中一盏灯长时间正常发 光，串联电路中的电流应取较小的电流I1，如果取较大的电流I2，则灯L1可能被烧坏，所以串联电路中的实际电流：I=0.5A。因为灯泡的电阻不变，所以，串联电路中总电阻为：R= R1+ R2=18Ω。电源电压为：U=IR=0.5A×18Ω=9V。电路的总功率为：P＝R= ×18Ω=4.5W。 【点评】此类题目是考查灯泡功率变化的典型例题，很多学生在解题时，将串联电路的实际电压不加思考的用两个灯泡串联前的各自额定电压简单相加，作为串联后电路中的实际电压，自的额定功率相加作为串联后电路的总功率。在灯泡实际功率的理解与运用上还存在一定的差距。 【小结】对于两灯串联后电路中的实际电压和功率，可按下面几步进行思考，定能准确解答出来。（1）先求出两灯正常工作时各自的电流和电阻；（2）串联电路的实际电流取两灯中较小的电流I小；（3）串联电路中的总电阻等于各自电阻之和；（4）串联电路中实际电压 U实=I小×R总；（5）串联电路的总功率P=×R总
电流电阻电功电功率
电流电阻电功电功率 1. 测定一卷阻值约为30 Ω的金属漆包线的长度，实验室提供下列器材： A ．电流表A ：量程0.6 A ，内阻RA 约为20 Ω B ．电压表V ：量程15 V ，内阻RV 约为4 k Ω C ．学生电源E ：可提供20 V 直流电压 D ．滑动变阻器R1：阻值范围0～10 Ω E ．滑动变阻器R2：阻值范围0～500 Ω F ．电键S 及导线若干 (1)为了较准确地测量该漆包线的电阻，滑动变阻器应选择________(选填“R1”或 “R2”)，并将图1方框中的电路图补画完整． (2)根据正确的电路图进行测量，某次实验中电压表与电流表的示数如图2和图3所示，则电压表的读数U 为________V ，电流表的读数I 为________A. (3)已知这种漆包线金属丝的直径为d ，材料的电阻率为ρ，则这一卷漆包线的长度L ＝________(用U 、I 、d 、ρ表示)． 答案：(1)R1 电路图见解析 (2)13.5 0.46 (3) πd2U 4ρI 解析： (1)题目中给出的电源电压为20 V ，而给出的电压表量程为15 V ，为了便于控制，采用滑动变阻器分压接法，故滑动变阻器选最大阻值较小的D ；由于电流表的内阻与漆包线的阻值相差不多，测量电路应用电流表外接法，电路图如图所示；(2)电压表量程为15 V ，故最小分度为0.5 V ，读数为13.5 V ，电流表量程为0.6 A ，最小分度为0.02 A ，则读数为0.46 A ；(3) 由电阻公式可知：RL ＝U I ＝ρL S ＝ρL πd 2，得漆包线的长度L ＝πd2U 4ρI . 2． 冬春季节降水量少，广东沿海附近江河水位降低，涨潮时海水倒灌，出现所谓的“咸湖”
常用(电)计算公式
盛年不重来，一日难再晨。及时宜自勉，岁月不待人。 电功率的计算公式 电功率的计算公式，用电压乘以电流，这个公式是电功率的定义式，永远正确，适用于任何情况。 对于纯电阻电路，如电阻丝、灯炮等，可以用“电流的平方乘以电阻”“电压的平方除以电阻”的公式计算，这是由欧姆定律推导出来的。 但对于非纯电阻电路，如电动机等，只能用“电压乘以电流”这一公式，因为对于电动机等，欧姆定律并不适用，也就是说，电压和电流不成正比。这是因为电动机在运转时会产生“反电动势”。 例如，外电压为8伏，电阻为2欧，反电动势为6伏，此时的电流是（8－6）/2＝1（安），而不是4安。因此功率是8×1＝8（瓦）。 另外说一句焦耳定律，就是电阻发热的那个公式，发热功率为“电流平方乘以电阻”，这也是永远正确的。 还拿上面的例子来说，电动机发热的功率是1×1×2＝2（瓦），也就是说，电动机的总功率为8瓦，发热功率为2瓦，剩下的6瓦用于做机械功了。 电工常用计算公式 一、利用低压配电盘上的三根有功电度表，电流互感器、电压表、电流表计算一段时间内的平均有功功率、现在功率、无功功率和功率因数。 （一）利用三相有功电度表和电流互感器计算有功功率 式中 N——测量的电度表圆盘转数 K——电度表常数（即每kW·h转数） t——测量N转时所需的时间S CT——电流互感器的变交流比
（二）在三相负荷基本平衡和稳定的情况下，利用电压表、电流表的指示数计算视在功率 （三）求出了有功功率和视在功率就可计算无功功率 （四）根据有功功率和现在功率，可计算出功率因数 例1某单位配电盘上装有一块500转／kW·h电度表，三支100／5电流互感器，电压表指示在400V，电流表指示在22A，在三相电压、电流平衡稳定的情况下，测试电度表圆盘转数是60S转了5圈。求有功功率、现在功率、无功功率、功率因数各为多少？ [解]①将数值代入公式（1），得有功功率P＝12kW ②将数值代入公式（2）；得视在功率S=15kVA ③由有功功率和视在功率代入公式（3），得无功功率Q=8l kVar ④由有功功率和现在功率代入公式（4），得功率因数cosφ= 0．8 二、利用秒表现场测试电度表误差的方法 （一）首先选定圆盘转数，按下式计算出电度表有N转内的标准时间 式中 N——选定转数 P——实际功率kW K——电度表常数（即每kW·h转数） CT——电流互感器交流比 （二）根据实际测试的时间（S）。求电度表误差 式中 T——N转的标准时间s t——用秒表实际测试的N转所需时间（s）
非纯电阻电路电功及电功率问题例析(完整解析)
非纯电阻电路电功及电功率问题例析(完整解析)
例析灯泡的实际功率 灯泡的亮度是由灯的实际功率决定的，与其它因素无关。对于单独计算灯泡的额定功率和实际功率，学生不存在问题。但如果将灯泡串联或并联接入电路后，额定功率与实际功率就容易混淆了。由于额定功率和实际功率分辨不清，判断灯泡的亮度情况也会分辨不清。现将灯泡串并联后实际功率的解法和亮度判断作一总结 一、两灯串联后实际电压、功率及发光情况 1．（2010江苏镇江）如图将灯L 1 “6V 3W”和 L 2 “6V 6W”串联（灯泡电阻不变），现要使其中一盏灯长时间正常发光，则电源电压是 V，电路的总功率是 W。 解析：灯L 1标有“6V 3W”，因此灯L 1 正常 工作时的电流I 1===0.5A，R 1 ==
=12Ω；L 2标有“6V 6W”，因此灯L 2 正常工作 时的电流I 2 ===1A, R2===6Ω。比较 I 1和I 2 ，则I 2 ＞I 1 。所以，两灯串联后，要使其 中一盏灯长时间正常发光，串联电路中的电流应 取较小的电流I 1 ，如果取较大的电流I2，则灯 L 1 可能被烧坏，所以串联电路中的实际电流：I=0.5A。因为灯泡的电阻不变，所以，串联电路 中总电阻为：R= R 1+ R 2 =18Ω。电源电压为： U=IR=0.5A×18Ω=9V。电路的总功率为：P＝R=×18Ω=4.5W。 【点评】此类题目是考查灯泡功率变化的典型例题，很多学生在解题时，将串联电路的实际电压不加思考的用两个灯泡串联前的各自额定电压简单相加，作为串联后电路中的实际电压，自的额定功率相加作为串联后电路的总功率。在灯泡实际功率的理解与运用上还存在一定的差距。 【小结】对于两灯串联后电路中的实际电压和功率，可按下面几步进行思考，定能准确解答出来。（1）先求出两灯正常工作时各自的电流和电
电流电压电阻功率的关系
电流电压电阻功率的关 系 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
电流、电压、电阻、功率的关系功率（瓦）=电流（安培）x电压（伏特）； 功率=电压*电流 12V*1A=12W 电流=电压/电阻 12V/40Ω= 电压/电流=电阻 功率符号P单位W 电压符号U单位V 电阻符号R单位Ω 电流符号I单位A 关系式 ⑴串联电路 P（电功率）U（电压）I（电流）W（电功）R（电阻）T（时间） 电流处处相等 I1=I2=I 总电压等于各用电器两端电压之和 U=U1+U2 总电阻等于各电阻之和 R=R1+R2 U1：U2=R1：R2 总电功等于各电功之和 W=W1+W2 W1：W2=R1：R2=U1：U2 P1：P2=R1：R2=U1：U2 总功率等于各功率之和 P=P1+P2 ⑵并联电路 总电流等于各处电流之和 I=I1+I2 各处电压相等 U1=U2=U
总电阻等于各电阻之积除以各电阻之和 R=（R1R2）/（R1+R2） 总电功等于各电功之和 W=W1+W2 I1：I2=R2：R1 W1：W2=I1：I2=R2：R1 P1：P2=R2：R1=I1：I2 总功率等于各功率之和 P=P1+P2 ⑶同一用电器的电功率 ①额定功率比实际功率等于额定电压比实际电压的平方 Pe/Ps=(Ue/Us)的平方2．有关电路的公式 ⑴电阻 R ①电阻等于材料密度乘以（长度除以横截面积） R=ρ×（L/S） ②电阻等于电压除以电流 R=U/I ③电阻等于电压平方除以电功率 R=U²/P ⑵电功 W 电功等于电流乘电压乘时间 W=UIT（普式公式） 电功等于电功率乘以时间 W=PT 电功等于电荷乘电压 W=QU 电功等于电流平方乘电阻乘时间 W=I²RT（纯电阻电路） 电功等于电压平方除以电阻再乘以时间 W=U²T/R（同上） ⑶电功率 P ①电功率等于电压乘以电流 P=UI ②电功率等于电流平方乘以电阻 P=I²R（纯电阻电路）
电流电压功率之间的关系及公式(完整资料).doc
【最新整理，下载后即可编辑】 电流、电压、功率的关系及公式 1、电流I，电压V，电阻R，功率W，频率F W=I2乘以R V=IR W=V2/R 电流=电压/电阻 功率=电压*电流*时间 2、电压V（伏特），电阻R（欧姆），电流强度I（安培），功率N（瓦特） 之间的关系是： V=IR， N=IV=I*I*R,或也可变形为:I=V/R,I=N/V等等. 但是必须注意,以上均是在直流(更准确的说,是直流稳态)电路情况下推导出来的!其它情况不适用. 如交流电路,那要对其作补充和修正求电压、电阻、电流与功率的换算关系 电流=I，电压=U，电阻=R，功率=P U=IR,I=U/R,R=U/I, P=UI,I=P/U,U=P/I P=U2/R,R=U2/P 还有P=I2R P=IU R=U/I 最好用这两个； 3、如电动机电能转化为热能和机械能： 电流符号: I 符号名称: 安培（安） 单位: A 公式: 电流=电压/电阻 I＝U/R 单位换算: 1MA（兆安）=1000kA（千安）=1000000A（安） 1A（安）=1000mA（毫安）=1000000μA（微安） 单相电阻类电功率的计算公式= 电压U*电流I
单相电机类电功率的计算公式= 电压U*电流I*功率因数COSΦ 三相电阻类电功率的计算公式= 1.732*线电压U*线电流I（星形接法） = 3*相电压U*相电I（角形接法）三相电机类电功率的计算公式= 1.732*线电压U*线电流I*功率因数COSΦ 星形电流=I，电压=U，电阻=R，功率=P U=IR,I=U/R,R=U/I, P=UI,I=P/U,U=P/I P=U2/R,R=U2/P P=I2R 4、串联电路 P（电功率），U（电压），I（电流），W（电功），R（电阻），T（时间）电流处处相等： I1=I2=I 总电压等于各用电器两端电压之和： U=U1+U2 总电阻等于各电阻之和： R=R1+R2 U1：U2=R1：R2 总电功等于各电功之和“ W=W1+W2 W1：W2=R1：R2=U1：U2 P1：P2=R1：R2=U1：U2 总功率等于各功率之和： P=P1+P2 5、并联电路 总电流等于各处电流之和： I=I1+I2 各处电压相等： U1=U1=U 总电阻等于各电阻之积除以各电阻之和：
非纯电阻电路的电能计算
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？
高考物理一轮复习 章节训练 电流、电阻、电功、电功率
高考物理一轮复习章节训练电流、电阻、电功、电功率 时间：45分钟满分：100分 一、选择题(8×8′＝64′) 1．(2012·浙江理综)功率为10 W的发光二极管(LED灯)的亮度与功率为60 W的白炽灯相当．根据国家节能战略，2016年前普通白炽灯应被淘汰．假设每户家庭有2只60 W的白炽灯，均用10 W的LED灯替代，估算出全国一年节省的电能最接近( ) A．8×108kW·hB．8×1010kW·h C．8×1011kW·h D．8×1013kW·h 解析：用2只各为10 W的LED灯代替白炽灯，节省功率2(60－10) W＝0.1 kW，设白炽灯每天点亮5小时，则一天节省0.1 kW×5 h＝0.5 kW·h，一年365天，全国近14亿人口，约4亿个家庭，则这4亿个家庭一年节省4×108×365×0.5 kW·h＝7.3×1010kW·h，最接近B选项． 答案：B 2．一个标有“220 V,60 W”的白炽灯泡，加上的电压U由零逐渐增大到220 V，在此过程中，电压U和电流I的关系可用如下图所示的图象表示，题中给出的四个图象中肯定不符合实际的是( ) 解析：图象中的斜率表示电阻，斜率越大，电阻越大，如果是曲线，表示电阻在不同的电压、电流时它的电阻是变化的，这时的电阻可以用该点和原点的连线的斜率来表示，温度越高，电阻率越大，电阻也就越大．
灯泡在电压增大过程中的电流增大，温度升高，电阻变大，所以B 正确．A 图表示电阻不变，C 表示电阻变小，D 表示先变大后变小，故答案选ACD. 答案：ACD 3．对于常温下一根阻值为R 的均匀金属丝，下列说法中正确的是( ) A ．常温下，若将金属丝均匀拉长为原来的10倍，则电阻变为10 R B ．常温下，若将金属丝从中点对折起来，电阻变为1 4 R C ．给金属丝加上的电压逐渐从零增大到U 0，则任一状态下的U I 比值不变 D ．把金属丝温度降低到绝对零度附近，电阻率会突然变为零 解析：设原电阻R ＝ρl S ，当l ′＝10 l 时，由体积不变原理求得截面积变成S ′＝1 10 S ， 所以电阻变为R ′＝ρ l ′S ′＝ρ10 l 110 S ＝100 R ，A 错误；从中点对折起来，相当于两个阻值为12 R 的电阻并联，其总阻值为1 4R ，B 正确；金属丝的电阻率ρ随温度升高而增大，当金属丝两端 的电压逐渐增大时，由于电流的热效应会使电阻率ρ随温度升高而增大，因而R ＝ρl S ＝U I 将逐渐增加，C 错误；这种现象叫超导现象，D 正确． 答案：BD 4．有四盏灯，如下图所示连接在电路中，L 1和L 2都标有“220 V,100 W”字样，L 3和L 4 都标有“220 V,40 W”字样，把电路接通后，最暗的是( ) A ．L 1 B ．L 2 C ．L 3 D ．L 4 解析：由题目给出的额定电压和额定功率可以判断出R 1＝R 2＜R 3＝R 4，即R 4＞R 1＞ R 2·R 3 R 2＋R 3 .由串联电路功率的分配知P 4＞P 1＞(P 2＋P 3)，而P 2与P 3的大小可由并联电路的功率分配知P 2＞
非纯电阻电路的电功计算
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