非纯电阻电路的电功计算
非纯电阻电路
非纯电阻电路的相关计算1、非纯电阻电路就是在通电的状态下，有放热也有对外面做功，除内能外的其他形式的功。
如：发电机，电动机，电风扇等，除了发热以外，还对外做功，这些是非纯电阻电路。
电功计算只能用W=UIt=Pt. 电功率计算只能用P=UI=W/t. 电热用Q = I2Rt。
(注:W = UIt和Q = I2Rt是有区别的，此时 W > Q)功率的计算可用P=UI=I R= U/R=W/t计算,电热可用Q=W=UIt= I R t= U/R t=Pt公式计算。
(注：此时W=Q)练习题有一台“220v 洗衣机100w”，由于使用不当，造成电动机卡死，电动机由于温度升高而被烧坏，已知这台电动机的圈线电阻是2欧姆，则这台洗衣机正常工作2分钟消耗多少电能？电动机被卡死的时候，2分钟产生多少能量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,这时电动机的电功率为_________，做功为________J，线圈产生的热量是_________J。
2.一个额定电压为6V的小型电动机正常工作时，测得通过电动机的电流是0.5A，工作10min，电流做功为 ___________J，在这10min内该电动机线圈产生的热量是120J，则电动机线圈的电阻是__________Ω．3．某工地的一台电动机，其额定电压U=220V，现经测量了解到：电动机线圈电阻为r=0.4Ω，在额定电压下运转时的电流I=50A，求：（1）电动机的额定电功率为多大？（2）在额定电压下运转时线圈电阻的热功率为多大？（3）在额定电压下运转时转化为机械能的功率（即电动机输出的机械功率）为多大？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？（4）电动机被突然卡住时，电流多大？实际应用中发生这一情况首先应采取什么措施？5．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。
物理重点突破第16讲 纯电阻电路与非纯电阻电路的比较
第16讲 纯电阻电路与非纯电阻电路的比较【方法技巧】1.纯电阻电路与非纯电阻电路的比较（1）电功是电能转化为其他形式能的量度，电热是电能转化为内能的量度． 计算电功时用公式W ＝IUt ，计算电热时用公式Q ＝I 2Rt .（2）从能量转化的角度来看，电功和焦耳热之间的数量关系是W ≥Q 、UIt ≥I 2Rt .①纯电阻电路：如电炉等构成的电路，电流做功将电能全部转化为内能，此时有W ＝Q .计算时可任选一公式：W ＝Q ＝Pt ＝I 2Rt ＝UIt ＝U 2Rt .②非纯电阻电路：如含有电动机、电解槽等的电路，电流做功除将电能转化为内能外，还转化为机械能、化学能等，此时有W >Q .电功只能用公式W ＝UIt 来计算，焦耳热只能用公式Q ＝I 2Rt 来计算．对于非纯电阻电路，欧姆定律不再适用． 2.电功和电热问题的处理方法(1)P ＝UI 、W ＝UIt 、Q ＝I 2Rt 在任何电路中都能使用．在纯电阻电路中，W ＝Q ，UIt ＝I 2Rt ，在非纯电阻电路中，W >Q ，UIt >I 2Rt .(2)在非纯电阻电路中，由于UIt >I 2Rt ，即U >IR ，欧姆定律R ＝UI不再成立．(3)处理非纯电阻电路的计算问题时，要善于从能量转化的角度出发，紧紧围绕能量守恒定律，利用“电功＝电热＋其他能量”寻找等量关系求解．【对点题组】1.下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是( ) A ．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多 B ．W ＝UIt 适用于任何电路，而W ＝I 2Rt ＝U 2Rt 只适用于纯电阻电路C ．在非纯电阻电路中，UI >I 2RD ．焦耳热Q ＝I 2Rt 适用于任何电路2．电压都是110 V ，额定功率P A ＝100 W ，P B ＝40 W 的灯泡两盏，若接在电压为220 V 的电路上，使两盏灯泡均能正常发光，且消耗功率最小的电路是( )3.如图所示为一未知电路，现测得两个端点a 、b 之间的电阻为R ，若在a 、b 之间加上电压U ，测得通过电路的电流为I ，则该未知电路的电功率一定为( )A ．I 2R B.U2RC ．UID ．UI －I 2R4．有一内阻为4.4 Ω的电解槽和一盏标有“110 V 60 W”的灯泡串联后接在电压为220 V 的直流电路两端，灯泡正常发光，则( ) A ．电解槽消耗的电功率为120 W B ．电解槽消耗的电功率为60 W C ．电解槽的发热功率为60 W D ．电路消耗的总功率为60 W5．在如图所示的电路中，输入电压U 恒为8 V ，灯泡L 标有“3 V ,6 W”字样，电动机线圈的电阻R M ＝1 Ω.若灯泡恰能正常发光，下列说法正确的是( )A ．电动机的输入电压是5 VB ．流过电动机的电流是2 AC ．电动机的效率是80%D ．整个电路消耗的电功率是10 W6．如图所示，用输出电压为1.4 V ，输出电流为100 mA 的充电器对内阻为2 Ω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0.14 WB ．充电器输出的电功率为0.14 WC ．充电时，电池消耗的热功率为0.02 WD ．充电器把0.14 W 的功率储存在电池内7．如图所示，一直流电动机与阻值R ＝9 Ω的电阻串联在电源上，电源电动势E ＝30 V ，内阻r＝1 Ω，用理想电压表测出电动机两端电压U＝10 V，已知电动机线圈电阻R M＝1 Ω，则下列说法中正确的是()A．通过电动机的电流为10 AB．电动机的输入功率为20 WC．电动机的热功率为4 WD．电动机的输出功率为24 W【高考题组】8.（2012·上海）当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为0.3C，消耗的电能为0.9J.为在相同时间内使0.6C的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是（）A.3V，1.8JB.3V，3.6JC.6V，l.8JD.6V，3.6J答案精析【对点题组】1.【答案】BCD【解析】电功率公式P ＝Wt ，表示电功率越大，电流做功越快．对于一段电路，有P ＝IU ，I ＝P U ，焦耳热Q ＝(PU )2Rt ，可见Q 与P 、U 、t 都有关，所以P 越大，Q 不一定越大，A 错． W ＝UIt 是电功的定义式，适用于任何电路，而I ＝UR 只适用于纯电阻电路，B 对．在非纯电阻电路中，电流做的功＝焦耳热＋其他形式的能，所以W >Q ，即UI >I 2R ，C 对． Q ＝I 2Rt 是焦耳热的定义式，适用于任何电路，D 对． 2．【答案】C【解析】判断灯泡能否正常发光，就要判断电压是否是额定电压，或电流是否是额定电流，对灯泡有P ＝UI ＝U 2R，可知R A ＜R B .对于A 电路，由于R A ＜R B ，所以U B ＞U A ，且有U B ＞110 V ，B 灯被烧毁，U A ＜110 V ，A 灯不能正常发光．对于B 电路，由于R B ＞R A ，A 灯又并联变阻器，并联电阻更小于R B ，所以U B ＞U 并，B 灯烧毁．对于C 电路，B 灯与变阻器并联电阻可能等于R A ，所以可能U A ＝U B ＝110 V ，两灯可以正常发光．对于D 电路，若变阻器的有效电阻等于A 、B 的并联电阻，则U A ＝U B ＝110 V ，两灯可以正常发光．比较C 、D 两个电路，由于C 电路中变阻器功率为(I A －I B )×110 V ，而D 电路中变阻器功率为(I A ＋I B )×110 V ，所以C 电路消耗电功率最小． 3.【答案】C【解析】不管电路是否为纯电阻电路，电路的电功率一定为P ＝UI ，选项C 正确；只有电路为纯电阻电路时，才有P ＝UI ＝I 2R ＝U 2R，故A 、B 错误；而UI －I 2R 为电能转化为除热能外其他形式能的功率，故D 错误． 4．【答案】B【解析】灯泡能正常发光，说明电解槽和灯泡均分得110 V 电压，且流过电解槽的电流I ＝I灯＝60110 A ＝611A ，则电解槽消耗的电功率P ＝IU ＝P 灯＝60 W ，A 选项错误，B 选项正确；电解槽的发热功率P 热＝I 2r ＝1.3 W ，C 选项错误；电路消耗的总功率P 总＝IU 总＝611×220 W＝120 W ，D 选项错误． 5．【答案】AB【解析】根据灯泡恰能正常发光可知电路电流I ＝PU ＝2 A ．电动机的输入电压是5 V ，流过电动机的电流是2 A ，电动机输入功率P ＝UI ＝10 W ，整个电路消耗的电功率是8×2 W ＝16 W ，选项A 、B 正确，D 错误．电动机线圈的电阻发热消耗功率I 2R M ＝4 W ，电动机输出机械功率为10 W －4 W ＝6 W ，电动机的效率是η＝60%，选项C 错误． 6．【答案】BC【解析】充电器对电池的充电功率为P 总＝UI ＝0.14 W ，电池充电时的热功率为P 热＝I 2r ＝0.02 W ，所以转化为化学能的功率为P 化＝P 总－P 热＝0.12 W ，因此充电器把0.12 W 的功率储存在电池内，故B 、C 正确，A 、D 错误． 7．【答案】BC【解析】由E ＝30 V ，电动机两端电压为10 V 可得R 和电源内阻上分担的电压为20 V ，则I ＝209＋1A ＝2 A ，故A 错误；电动机输入功率P ＝UI ＝10 V×2 A ＝20 W ，故B 正确；P 热＝I 2R M ＝4×1 W ＝4 W ，故C 正确；P 输出＝P －P 热＝20 W －4 W ＝16 W ，故D 错误．【高考题组】8.【答案】D【解析】消耗的电能2Q I Rt qU ===0.9J ，则电阻两端的电压为0.9V 3V 0.3Q U q ===，当相同时间内使0.6C 的电荷量通过该电阻时，由q=It 可知，'2I I =，又U=IR ，则有'2236U U V V ==⨯=，所以2''440.9 3.6Q I Rt Q J J ===⨯=，故选项D 正确.。
纯电阻与非纯电阻区分
补充知识很重要奥！纯电阻电路与非纯电阻电路纯电阻电路：在通电的状态下，只发热的电路。
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。
（例如：日常生活中的白炽灯、电炉子、电饭锅、电烙铁、电热毯、卡住的电动机等纯电阻电路工作时W=Q。
非纯电阻电路：在通电的状态下，除了发热以外，还对外做功的电路。
从能量转化的角度看，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：电风扇，洗衣机，电冰箱，电磁炉，电动机转动时，日光灯、电铃、蓄电池(充电)等这些非纯电阻的电路中W>Q。
康老师提醒同学们：纯电阻电路与非纯电阻电路在电功、电热、电功率的公式应用中有区别，（因为电能转化的方向不同），学生极容易混淆。
下面先简单理解一下，后面看具体公式分析Rt=Pt=R=W/t=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。
电学易错点：纯电阻非纯电阻电路
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。
但是，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。
电路中,如果电容为零,电感为零的电路就是纯电阻电路。
平时使用的电炉，白炽灯就认为是纯电阻电路了。
但电路中电容、电感或多或少总是存在的，例如，二条很长的平行的输电线，就有较大的分布电容，所以纯电阻电路在实际中是不存在的。
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 /R②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/R②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．非纯电阻电路，电功只能用W=UIt计算，电热只能用Q=I²Rt计算，这两个公式是普适的。
【高中物理】非纯电阻电路及其电功率的简便转化方法
r
R
热能
机械功 （其他形式能量）
转化后，非纯电阻电路问题就完全变成了纯电阻电路问题。 设总电压为U总，电阻r、R两端的电压分别为Ur、UR，因 此有
• 总功 • 焦耳热
• 机械功
2 U W总 U 总 It I 2 R总t 总 t R总
Ur2 Q=U r It I rt t r
2
实际应用
人教版《高中物理选修3-1》第54页 例题1
例题1 一个电动机，线圈电阻是0.4Ω，当它两端所加的电压
为220V，通过的电流为5A，这台电动机每分钟所做的机械
功有多少？
解析：将非纯电阻电路转化为纯电阻电路：
M
内阻r
r
R
(a)非纯电阻电路
(b)纯电阻电路
已知：U总=220V、I=5A、r=0.4Ω
2 U Q=U r It I 2 rt r t r
因为电阻r两端的电压Ur未知，因此只用Q=I2rt适用。
（3）机械功W机械：
W机械 U R2 U R It I Rt t R
2
因为电阻R以及两端的电压UR未知，因此上面公式均不
适用，只能应用公式 W机械 W总 Q 计算。
W机械
2 U U R It I 2 Rt R t R
公式适用性的理解
（1）总功率P总和总功W总：
U总2 P 总 U 总 I I R总 R总
2
U总2 W总 U总It I R总t t R总
2
因为R未知，R总未知，因此只用P总=U总I、W总=U总It适用。
（2）焦耳热Q：
高中物理板块
非纯电阻电路问题的转化方法
——将非纯电阻电路转化为纯电阻电路
电压电流功率电量计算公式
电压电流功率电量计算公式一、基本公式。
1. 功率（P）与电压（U）、电流（I）的关系。
- 对于直流电路和纯电阻交流电路，功率的计算公式为P = UI。
- 推导：根据电功W=UIt（电功等于电压、电流和时间的乘积），功率P=(W)/(t)，将W = UIt代入可得P=(UIt)/(t)=UI。
2. 电量（Q）与电流（I）、时间（t）的关系。
- 电量的计算公式为Q = It。
- 这表示在一段时间t内，通过导体横截面的电量等于电流强度与时间的乘积。
3. 由P = UI和Q = It推导其他关系。
- 由I=(Q)/(t)，将其代入P = UI可得P = U(Q)/(t)，进一步变形为Q=(Pt)/(U)。
- 如果已知功率P和电阻R（对于纯电阻电路I = (U)/(R)，即U = IR），将U = IR代入P = UI可得P=I× IR = I^2R，再结合Q = It，可得Q=(Pt)/(I^2)R。
- 同样，由I=(U)/(R)可得P=frac{U^2}{R}，再结合Q = It和I=(U)/(R)，可得Q=(PtR)/(U^2)。
二、在不同电路中的应用示例。
1. 纯电阻电路。
- 例如，一个电阻R = 10Ω的用电器，两端电压U = 220V。
- 首先根据I=(U)/(R)计算电流I=(220V)/(10Ω)=22A。
- 然后根据P = UI计算功率P = 220V×22A = 4840W。
- 如果该用电器工作t = 1h = 3600s，根据Q = It计算电量Q = 22A×3600s = 79200C（库仑）。
2. 非纯电阻电路（如电动机电路）- 对于电动机，输入功率P_入=UI，但电动机消耗的电能一部分转化为机械能，一部分转化为内能（P_热=I^2R），输出的机械功率P_机=P_入-P_热。
- 例如，电动机两端电压U = 220V，电流I = 2A，线圈电阻R = 5Ω。
对非纯电阻电路而言,功率间的关系？
对非纯电阻电路而言，功率间的关系？在学习高中物理的时候往往会遇到很多关于物理问题，上课觉着什幺都懂了，可等到做题目时又无从下手。
以至于对于一些意志薄弱、学习方法不对的同学就很难再坚持下来。
过早的对物理没了兴趣，伤害了到高中的学习信心。
收集整理下面的这几个问题，是一些同学们的学习疑问，小编做一个统一的回复，有同样问题的同学，可以仔细看一下。
【问：对非纯电阻电路而言，功率间的关系？】答：用电动机来举例子做说明。
电动机消耗的功率是电功率，p总=ui；输出的功率有两部分，一部分是机械功率，p机；其余就是机器自身发热耗损，热功率p热=i2*r；功率之间关系为p总=p机+p 热；电压要用p总=ui计算，i不能用欧姆定律计算。
【问：地球同步卫星有何特点？】答：围绕地球做匀速圆周运动的地球同步卫星轨迹与赤道同面，与地心的距离r为是一个固定值，运行周期是24小时，与地球自转同步，从地球上来看，某个人造地球同步卫星永远在赤道上某个点的上方。
【问：平抛运动怎幺分解？】答：平抛运动可视为以下两个运动的合运动：（1）物体在水平方向上不受外力，由于惯性而做初速度不变的匀速直线运动；（2）物体在竖直方向上初速度为零，只在重力作用而做自由落体运动。
这两个分运动各自独立，一般都是将平抛分解为这两种运动进行分析。
【问：什幺是电容？】答：电容器指的是其容纳电荷的本领，常用字母c表示。
相关的公式有两个，计算公式c=q/u；决定式c=es/4πkd；任何两个彼此绝缘且相隔很近的导体（包括导线）间都能够构成一个电容器。
【问：考前如何突击复习物理？】答：物理试卷的难度主要是命题综合，建议同学们考前把知识点梳理清晰，打开教材，翻到目录页，根据目录的提示，把所有知识默默过一遍。
这样，你就立刻清楚哪些知识没有掌握牢了。
此外，就是要把彼此能够联系命题的。
非纯电阻电路功和功率的计算
5.如图所示利用小型发电机给工厂中的电动机和灯 泡供电,发电机的输出功率为1Kw,输电电压为 250V,发电机与工厂之间距离为400m,发电机与工 厂之间两根输电导线总电阻为7.5欧,其他导线电阻 忽略不计,在该电路中灯泡的实际功率为110W,电 动机线圈电阻4欧.求: （1）输电效率为多少? （2）电动机的电功率及输出功率.
中考专题复习
非纯电阻电路功和功率的计算
——以电动机类的非纯电阻电路为例
思考：一台“220V,220W”的电风扇，其 电动机线圈的内阻为2欧，那么它正常工 作时，通过线圈的电流为多少？
I
2欧
M
220V
欧姆定律的适用范围 I=U/R
欧姆定律仅在纯电阻电路（电能仅 仅转化为内能）中适用。 对于转化成机械能的电路的 非纯电阻电路（如电动机），
欧姆定律不适用。
电动机工作时相当于串连着一个内阻R
I
Rห้องสมุดไป่ตู้
热能
M 机械能
总电能 U
任何元件都相当于串连着一个内阻
I
R
U
M
机械功
2 Q=I Rt
热功
W机
2 =UIt-I Rt
W=UIt
总功
M
（1）小杰正确，小施不正确，因为 （ 2 ）这台电动机在时间 t内，电 1.P=I2R （ 2011· 杭州）在计算电动机工作时所消耗的电功 只是线圈的发热功率，而电动 （ 3 ）电动机在时间 t内所做的机 率时，小杰和小施产生了不同意见。小杰利用公 2Rt． 动机线圈产生的热量 Q=I2Rt ． 机正常工作时消耗的电能没有全部转 式 P=U W I计算电动机所消耗的电功率，小施利用 械功 机 =W 电 -Q=UIt-I P=I2R 来计算电动机所消耗的电功率。（已知：电 化为机械能，有一部分转化成了内能， 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） 所以利用 P=I2R来计算电动机所消耗 （ 1）请你判断这两位同学计算电动机所消耗的电功 的电功率是错误的． 率的方法是否正确，并说明理由。
纯电阻与非纯电阻区分(建议收藏)
补充知识很重要奥!纯电阻电路与非纯电阻电路纯电阻电路：在通电的状态下，只发热的电路.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。
(例如：日常生活中的白炽灯、电炉子、电饭锅、电烙铁、电热毯、卡住的电动机等纯电阻电路工作时W=Q.非纯电阻电路：在通电的状态下，除了发热以外，还对外做功的电路。
从能量转化的角度看，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：电风扇,洗衣机,电冰箱,电磁炉，电动机转动时，日光灯、电铃、蓄电池(充电）等这些非纯电阻的电路中W>Q。
康老师提醒同学们：纯电阻电路与非纯电阻电路在电功、电热、电功率的公式应用中有区别，（因为电能转化的方向不同），学生极容易混淆。
下面先简单理解一下,后面看具体公式分析纯电阻电路(W=Q)电功：W=Q=UIt=I2Rt=Pt=·t电功率:P=UI=I2R=W/t=非纯电阻电路(W>Q)电功：W=UIt=Pt电热：Q=I2Rt电功率:P=UI=W/t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。
非纯电阻电路功和功率的计算
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 ）
（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?
(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．
• 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
• 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 ）
非纯电阻电路计算
非纯电阻电路相关计算1.2009年国庆群众游行队伍中的国徽彩车，如右图所示，不仅气势磅礴而且还是一辆电动车，充一次电可以走100公里左右．假设这辆电动彩车总质量为6.75×103 kg ，当它匀速通过天安门前500 m 的检阅区域时用时250 s ，驱动电机的输入电流I ＝10 A ，电压为300 V ，电动彩车行驶时所受阻力为车重的0.02倍．g 取10，不计摩擦，只考虑驱动电机的内阻发热损耗能量，求：(1)驱动电机的输入功率； (2)电动彩车通过天安门前时牵引汽车前进的机械功率； (3)驱动电机的内阻和机械效率．2．如图所示，有一提升重物用的直流电动机，内阻r=0.6 Ω, R=10 Ω,U=160 V ，电压表的读数为110 V ，求：（1）通过电动机的电流是多少？（2）输入到电动机的电功率是多少？（3）在电动机中发热的功率是多少？（4）电动机工作1 h 所产生的热量是多少？3.如图2-28所示，已知电源电压为20V ，内阻不计，当接入固定电阻R=5Ω时，电路中标有“3V4.5W ”的灯泡L 和内阻r ′=0.5Ω的小型直流电动机恰能正常工作，求：（1）电路中的电流强度？（2）电动机的额定工作电压？ （3）电源的总功率？4.规格为“220 V 36 W”的排气扇,线圈电阻为40 Ω,求:(1)接上220 V 电压后,排气扇转化为机械能的功率和发热的功率;(2)如果接上电源后,扇叶被卡住,不能转动,求电动机消耗的功率和发热的功率.5.一直流电动机线圈内阻一定，用手握住转轴使其不能转动，在线圈两端加电压为0.3V，电流为0.3A。
松开转轴，在线圈两端加电压为2 V时，电流为0.8 A，电动机正常工作。
求该电动机正常工作时，输入的电功率是多少?电动机的机械功率是多少?6.一台小型电动机在3V电压下工作，通过它的电流强度为 0.2A，用此电动机提升4N的物体时，在30S内可使物体被匀速提升3M。
电功率的计算公式
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SCT——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＝12kW②将数值代入公式（2）；得视在功率S=15kVA③由有功功率和视在功率代入公式（3），得无功功率Q=8l kVar④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kWK——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）。
九年级物理纯电阻电路与非纯电阻电路的区分
纯电阻电路与非纯电阻电路的区分纯电阻电路：在通电的状态下，只发热的电路。
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。
（例如：日常生活中的白炽灯、电炉子、电饭锅、电烙铁、电热毯、卡住的电动机等纯电阻电路工作时W=Q。
非纯电阻电路：在通电的状态下，除了发热以外，还对外做功的电路。
从能量转化的角度看，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：电风扇，洗衣机，电冰箱，电磁炉，电动机转动时，日光灯、电铃、蓄电池(充电)等这些非纯电阻的电路中W>Q。
康老师提醒同学们：纯电阻电路与非纯电阻电路在电功、电热、电功率的公式应用中有区别，（因为电能转化的方向不同），学生极容易混淆。
下面先简单理解一下，后面看具体公式分析纯电阻电路(W=Q)电功：W=Q=UIt=I2Rt=Pt=·t电功率:P=UI=I2R=W/t=非纯电阻电路(W>Q)电功：W=UIt=Pt电热：Q=I2Rt电功率:P=UI=W/t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。
非纯电阻电路计算公式
非纯电阻电路计算公式
电功率计算公式:
P=UI=W、t
=I2R=U2、R
；电能:
W=I2Rt；
由于发动机，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＝U²t、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。
在非纯电阻电路中，电功率就只能按照P=UI来算了，因为在非纯电阻电路中，电流和电压并不满足欧姆定律，那么产生的
热功率也只是总功率P=UI的一部分，记住，电流产生的热只能是P=I2R 来计算。
电热的计算
热功率 1、定义：单位时间内的发热量
2、公式: P热=Q /t=I2R
3、单位：瓦(W) 千瓦(kW)
电动机：
W电=w热+w机
P电=P热+P机
纯电阻电路： Q=W电
Q=W电=UIt=U2/Rt= I2Rt =Pt
P电=P热 =UI=U2/R= I2R=W/t =Q/t
非纯电阻电路： W电﹥Q
练习3：加在某台电动机上的电压是U，电动机消
耗的电功率为P，电动机线圈的电阻为r，则电动
机线圈上消耗的热功率为( C )
A．P
B．U2/r
C．P2r/U2
D．P-P2r/U2
4.两电热丝电阻之比R1 : R2=2 : 3, 通过的电流之比I1 : I2=3 : 2, 在相同的时间内它们放出的
热量之比Q1 : Q2是 A. 3 : 2 B. 1 : 1
链接中考
1、CFXB型电饭锅有两档，其原理如图所 示．R0是发热电阻，R是串联限流电 阻．“2”是高温烧煮档，“1”是焖饭、保温 档．当开关S与接线柱2相连时，电饭锅的 总功率为1100W；当开关S与接线柱1相连 时，电饭锅的总功率为22W．求：
（1）R0的阻值；
（2）串联电阻R的阻值；
（3）开关S在“1”档时，
的总功率为560W，则电热 丝R的阻值应为多大？
的总功率为50W，若R的阻
S
值为888Ω，求该饮水机高温
R
加热时发热板R0的电功率。 220V
R0
2.饮水机是一种常见的家用电器，其工作 电路可简化为如图所示的电路，其中S是 一 个温控开关，当开关S接a时，饮水机正 常工作，将水迅速加热；当水达到一定温 度时， 开关S自动换到b，饮水机处于保 温状态，若饮水机正常工作时发热板的电 功率为550 W ，而保温时的发热板的功率 是正常工作时电热
非纯电阻电路的功率问题
.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。
电功率三个公式的适用条件
电功率三个公式的适用条件电功率这个东西啊，在咱们的物理学习中可是个重要角色。
说起电功率的三个公式，那可得好好说道说道它们的适用条件。
咱先来说说第一个公式，P=UI 。
这个公式啊，那适用范围可广了。
不管是纯电阻电路还是非纯电阻电路，它都能派上用场。
就比如说咱们家里的电灯，它工作的时候，电流I 通过电灯，电灯两端有电压U ，这时候用 P=UI 就能算出它的电功率。
再瞅瞅第二个公式，P=I²R 。
这个公式呢，一般适用于纯电阻电路。
啥叫纯电阻电路？就是电能全都转化成热能的电路。
像咱们平时用的电暖器，电流通过电阻丝，电能几乎全变成热能了，这时候用 P=I²R来算电功率就特别合适。
最后说说第三个公式，P=U²/R 。
它和 P=I²R 差不多，也是在纯电阻电路中用起来更顺手。
我想起之前给学生们讲这个知识点的时候，有个小家伙就迷糊了。
当时我在黑板上写了一道题，是关于一个电动机的电功率计算。
题目里给出了电动机的电压、电流和电阻。
这小家伙想都没想，直接就用P=I²R 去算了。
我一看，这可不行，赶紧给他指出来，这电动机可不是纯电阻电路，电能一部分转化成机械能了，不能这么算。
我给他仔细分析，让他明白了每个公式的适用条件。
后来啊，在一次测验中，又碰到了类似的题目。
这小家伙这回可没犯错，用对了公式，算出了正确答案。
看到他的进步，我这心里别提多高兴了。
咱们在实际做题的时候，可得把这三个公式的适用条件搞清楚。
别一看到题目，拿起公式就用，那很容易出错的。
比如说，有些电路里有电动机、有灯泡，这时候就得分析清楚电能的转化情况，再选择合适的公式。
再比如说，给你一个电路，里面有个电阻和一个电容，这时候你就得琢磨琢磨，电容不消耗电能，那计算电功率的时候就得把它排除在外。
总之啊，电功率的这三个公式就像是三把钥匙，只有用对了钥匙，才能打开正确的解题之门。
可别瞎捅咕，不然门打不开，还得把自己急得够呛。
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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？
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
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
电能表电功习题
1．电流做功的过程中，伴随着电能向 的转化，电流通过电灯泡时做了1080J 的功，说明消耗了 J 的电能，转化成了 能和 能。
2．串联在电路中的两盏灯L 1和L 2，已知L 1的电阻比L 2的电阻大，则 灯两端电压大，相同时间内， 灯消耗的电能多， 灯更亮些；若将它们并联在电路中，通过 灯中的电流大些，相同时间内电流通过 灯做功多些， 灯更亮一些。
3．关于电功，下列说法中正确的是 （ ）
A ．用电器通电的时间越长，电流做的功一定越多。
B ．通过用电器的电流越大，电流做的功一定越多。
C ．用电器两端的电压越大，电流做的功一定越多。
D ．用电器消耗的电能越大，电流做的功一定越多。
4．已知R 1：R 2＝2：3，将它们串联接到电路中，相同时间内消耗电能之比为（ ）
A ．3：2
B ．2：5
C ．3：5
D ．2：3
5．某电炉的电阻是48.4Ω，接到220V 的电路中，通电5min ,电流做了多少J 的功？
6．一个小电动机接在6V 的电源上，通电1min 电流做功180J 。
求通过电动机的电流是多大？
7．小明家的电能表及某月月初、月未的两次示数如图所示。
求：
（1）小明家在本月用电多少Kwh ？
（2）在关闭了所有电器后，小明的妈妈用一只电熨斗熨烫衣服，已知电路中的电压是220V ，通过电熨斗的电流是4.5A ，熨烫一件衣服需10min 。
请计算电流做了多少功？这段时间内，电能表转盘转了多少r ？
8．R 1＝6Ω、R 2＝12Ω，并联后接到12V 的电源上，求：（1）1min 内电流通过R 1所做的功。
（2）通电多长时间，整个电路消耗10800J 的电能？
如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！。