纯电阻电路和非纯电阻电路

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

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10分钟时，电动机产生的热量是多少？

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?

课堂练习

（1）求脱水时的正常工作电流；

（2）某次洗衣时，进水后，正常加热15min水温达到设定要求，接着洗涤共用了30min，脱水用了6min，求全过程消耗的电能

2、如图是电吹风工作原理的电路图（R为电热丝，M为电动机）．下表是该电吹风的铭牌．求：

（1）该电风扇正常工作且吹热风6min，消耗的电能为多少kW•h？

（2）电吹风正常工作且吹热风时，流过电热丝的电流有多大？

（3）电热丝R的阻值有多大？（电热丝阻值随温度变化不计）

（1）豆浆机正常加热时，1min电流做的功是多少？

（2）豆浆机正常工作时的最大电流是多大？

（3）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少？

4、热水器中有两根电热丝，其中一根通电时，热水器中的水经15min沸腾，另一根单

独通电时，热水器中的水经30min沸腾。如把两根电热丝分别串联和并联，问通电后各需多少时间才能沸腾？（设电热丝电阻不变）。

5、饮水机是一种常见的家用电器，其工作原理可简化为如图17所示的电路，其中S是一个

R为发热板，当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热，

温控开关，1

达到预定温度时，开关S自动切换到另一档，饮水机便处于保温状态。

（1）试确定温控开关S接a或b时，饮水机分别对应的工作状态。

（2）若饮水机加热时发热板的功率为550W，而保温时发热板的功率

为88W，求电阻R2的阻值（不考虑温度对阻值的影响）。

6、某同学家的电炉铭牌模糊不清了，为了测出电炉的额定功率，他让家里的所有用电器都停止工作，只接入电炉让其正常工作，然后观察家里正在运行的电能表，电能表上标有“3000 R/kWh”，利用手表计时，发现1 min转盘转了50转，那么：

(1)这段时间内电炉消耗了多少焦耳的电能？

(2)电炉的额定功率是多少？

(3)如果把这只电炉接到110V的电源上，它消耗的实际功率是多大？

巩固练习

小波的妈妈为了改善早餐的营养，买了一台全自动豆浆机．下表是这个豆浆机的主要技术参数．如图甲所示是豆浆机的主要结构：中间部位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，用来对液体加热煮沸．图乙是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机交替工作时的“P-t”图象．