非纯电阻电路功和功率的计算分解

• 一个实验用的电动机与电流表串联后接在 6V直流稳压电源上,闭合开关后电动机并没 有转动,这时电流表的读数为5A,检查发现 电动机轴上的齿轮被卡住了，排除故障后 ，让电动机带动轻负载转动，这时电流表 的读数为1A，由此可以算出，此时电能做 机械功的功率为多少W？
M
• 小明同学的玩具电动车上，有一微型直流 电动机，从消耗电能方面看，其内部可等 效为如图所示电路．当电动机不转时，相 当于开关S置于“1”；当电动机正常工作 时，相当于开关S置于“2”．电阻R1为线 圈电阻，它的功率为发热功率；电动机对 外做功的功率可用M的功率代替．
（1）当给它加O.3V电压时，电动机不转，电路中的
电流为0.3A，求电阻R1的阻值．
（2）当给它加3V电压时，电动机转动，电路中的电
流为0.4A，求电动机的发热功率及对外做功的功
率．
（3）当给它加3V电压而电动机被卡住（电机不转）
时，求发热功率．
（4）比较（2）、（3）两个发热功率，你认为电动
机正常工作时若被卡住，对电动机会产生什么危
非纯电阻电路功和功率的计算
电路电功和电功率的计算公式
• 电功计算公式:
• 焦耳定律:
• W=UIt=Pt =I2Rt=U2t/R
• 电功率计算公式:
• Q=I2Rt • 欧姆定律:
• P=UI=W/t =I2R=U2/R
• I=U/R
欧姆定律的适用范围
欧姆定律仅在纯电阻电路（电能 仅仅转化为内能）中适用。
电动机卡住问题怎么算
不转
纯电阻电路： R=U/I
Q=I2Rt P热=I2R
（这里U和I用正
W机械=UIt-I2Rt P机械=UI-I2R 常工作时的数据）
• 小明同学的玩具电动车上，有一微型 直流电动机，小明将它接在图示的电路
中，闭合开关后，移动变阻器的滑动片P。
(1)当V示数为0.3V时，电动机不转动，此时A示数 为0.6A。电动机线圈的电阻是多大？
• 电动机工作时两端电压为U，电流为I，电 动机线圈的电阻为R，则该电动机工作时输
出的最大机械功率为（ c ）
A．UI B．I2R C．UI-I2R D．UI+I2R
“电动机不转”
（2005·杭州）某同学对录音机中的小电动机用如图 电路进行实验研究。闭合开关，移动滑动变阻器 的滑片 ，当电压表的示数为 0.40 V 时，电流 表的示数为 0.20 A ，此时电动机未转动。当电 压的示数为 2.0 V 时，电流表的示数为 0.30 A ，此时电动机匀速转动，求：
(2)当V示数为3V时，电动机正常转动，此时A示数 为1A。求电动机的发热功率及对外做功的机械功 率。
• 用手按住玩具电动机的转子，不让它转动 ，这时与电动机并联的电压表读数为3V， 与电动机串联的电流表读数为6A．松手后 ，电动机正常转动，此时电流表读数为1A ．这台电动机正常转动时，每秒钟有____J 的电能转变为机械能．
对于转化成机械能的电路，
欧姆定律不适用。
纯电阻 非纯电阻
• （2011·杭州）在计算电动机工作时所消耗 的电功率时，小杰和小施产生了不同意见 。小杰利用公式 P=IU 计算电动机所消耗 的电功率，小施利用 P=I2R 来计算电动机 所消耗的电功率。（已知：电动机线圈电 阻为 R ，电动机工作时两端的电压为 U ，通过电动机的电流强度为 I ）
• 电功，电功率的定义式 • W=UIt P=UI • 焦耳定律（计算热量/内能/热功/热功率） • Q=I2Rt P热=I2R • 机械功/功率（根据能量转化） • W机械=UIt-I2Rt P机械=UI-I2R
中考命题方向
• 题型：填空题 小计算题
• 考点： 公式的选择和计算 公式的变形及解方程 “电动机不转”类问题 电路中的综合分析类问题
（1）请你判断这两位同学计算电动机所消耗的电功 率的方法是否正确，并说明理由。
（2）求这台电动机在时间t内，电动机线圈产生的 热量。
（3）求电动机在时间t内所做的机械功。
• 某电动机的额定电压是220V,它正常工作时 的电流为1.5A,电动机线圈电阻为4Ω,若此 电动机工作300s,那么它所消耗的电能及产 生的热量分别是?
（ 1 ）电动机线圈的电阻；
（ 2 ）电动机转动时消耗的电功率；
（ 3 ）电动机转动时产生的机械功率。
• 若一台玩具电动机接在6V的电源两端，使 其正常转动时，通过电动机中的电流为 0.3A；短暂地卡住电动机转轴，使其不能 转动，通过电动机中的电流为3A。则这台 电动机线圈的电阻为 _____，正常转动时 的热功率是 _____ 。
• 一台直流电动机电枢电阻为 1.0Ω ,在 12 Ｖ电压下其输出功率为 2 0Ｗ ,这时电动 机的输入功率为多少 ?
电能在电路中的各种转化
欧姆定律 I=U/R
电能
• （2007•包头）把一台电动机接入电压为 220V的电路中，通过电动机的电流为5A， 电动机线圈的电阻为2Ω，1min通过线圈的
电流产生的热量为（ B ）
A．1452J
B．3000J C．6600J D．50J
• （2011·杭州）在计算电动机工作时所消耗的电功 率时，小杰和小施产生了不同意见。小杰利用公 式 P=IU 计算电动机所消耗的电功率，小施利用 P=I2R 来计算电动机所消耗的电功率。（已知： 电动机线圈电阻为 R ，电动机工作时两端的电压 为 U ，通过电动机的电流强度为 I ）
害？
产热急剧上升,电动机烧毁
电功=热功+机械功
• 如图是直流电动机提升重物的示意图和电 动机工作时的能量转化情况．电源电压为 110V且保持不变，电路中的电流是5A，重 500N的物体在电动机带动下以0.9m/s的速 度匀速上升，不计各处摩擦，则1min里电 动机产生的内能为____J，电动机线圈的电 阻是____Ώ
（1）请你判断这两位同学计算电动机所消耗 的电功率的方法是否正确，并说明理由。
wenku.baidu.com
任何元件都相当于串连着一个内阻
I
M
IR
U
任何元件都相当于串连着一个内阻
I
M
I2Rt 机械功
热功
UIt
总功
W电= W机械 + Q
UIt
Fs
I2Rt
总功 = 有用 + 无用 输入 = 输出 + 废物
在非纯电阻电路 哪些公式可以用