纯电阻与非纯电阻电路
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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<
/p>
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<
/p>
＝
Pt
＝
UIt
＝
I
²
Rt<
/p>
＝
U
²
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<
/p>
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
(<
/p>
如电解
槽
)
，即：
电动机：
W
＝
E
机械＋
Q (UIt
＝
E
机械＋
I
²
Rt)
电解槽：
W
＝
E
化学＋
Q (UIt
＝
E
化学＋
I
²
Rt)
此时：
W>Q
(UIt>I
²
Rt)
在非纯电阻
电路中，
U
²
t/R
< br>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
<
/p>
①在纯电阻电路中，电功率等于热功率，即
P
＝
UI
＝
I
²
R
＝
U
²
/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>
P
′＝
I
²
R
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。
< br>
电动机正常工作时的输入功率
< br>（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
=I
2
r
有关电动机电路的计算专题练习
1<
/p>
、
“
220V
、
5
．
5kW
”
的电动机，线圈电阻为
0
．
4
Ω
，它在正常工作时的电流为
_____A
，
1s
钟内产生的热量是
< br>______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
（
）
A
电动机的输出功率为
U
2
／
R B
电动机的发热功率为
I
2
R
C
电动机的输出功率为
IU-
I
2
R D
电动机的功率可写作
IU=
I
2
R=
U
2
／
R
3
、一台电阻为
2
Ω
< br>的电动机，接在
110V
电路中工作时，通过电动机的电
流为
10A
，则这台
电动机消耗的电功
率为
______
，发热功率为
______
，转化成机械功率为
______
，
电动机的
效率为
______
。
4
、如图电路中，电阻
R =
2
Ω
，电动机内阻
r = 4
Ω
，电压
U
AB
= 60 V
，电压表示数为
50V
，则
电动机消耗的电功率为
，电动机输出的机械功率为
（电动机机械损耗不计）
。
5
、一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同，都为
R<
/p>
。设通过它们的电流相同（电动
机正常运转）
，则在相同的时间内，下述说法中不正确的是（
）
：
A
．电炉和电动机产生的电热相等
B
．电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率
C
．电炉两端电压小于电动机两端电压
D
．电炉和电动机两端电压相等
6
、一台电动机的输出功率是
10kW
，
这表明该电动机工作时
( ).
(A
)
每秒消耗
10kw
电能
(B)
每秒对外做
10kw
功
(C)
每秒消耗
10kJ
电能
(D
)
每秒对外做
10kJ
功
7
、一台电动机的电阻为
4
Ω
，在
220V
< br>的额定电压下运行时，发热消耗的电功率为
400W.
若
电动机工作
5min
，则电流做功
________J.
8
、电动机的线
圈阻值为
R
，电动机正常工作时，两端的电压为
U
，通过的电流为
I
，工作时
间为
t
，下列说法中正确的是
( ).
(A)
电动机消耗的电能为
UIt
(B)
电动机消耗的电能为
I
2
Rt
(C)<
/p>
电动机线圈产生的热量为
I
2
Rt (D)
电动机线圈产生的热量为
U
2
t/R
9
、某一
用直流电动机提升重物的装置，如图所示，重物的质量
m=50
千克，电路的电压是
110
伏，不计各处磨擦，当电动机以
V=0.9m/s
的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流
强度
I=5
安，由此可知，电动机线圈的电阻
R=
欧（
g
取
10m/s
2
）
10
、如图
1
所示电路，当开关闭合时，电压表
V
1
、
V
2
的示数分别为
10V
和
4V
，已知电动机
M
的
线圈电阻为
1
Ω
，
R
是阻值为
4
Ω
< br>的定值电阻
.
下列结论正确的是
( ).
A.R
两端的电压为
6V
B.
通过电动机的电流为
6A
C.
电阻
R
消耗的电功率为
144W D.
电动机消耗的电功率为
6W
11
、<
/p>
一个电动机的线圈电阻是
4.4
Ω
，
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
。
<
/p>
12
、某电动机线圈电阻为
1
Ω
，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
。
13
、
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)
当电动机正常工作时
，
转化为机械能的功率是多少？
(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？
14.
有一个直流电动机，
把它接入<
/p>
0.2
伏电压的电路中，
电机不转，
测得流过电动机的电流是
0.4
安；
若把电动机接入
2.0
伏电压的电路中，
电动机正常工作，
工作电流是
1.0
安，
求电动
机正常工作时的输出功率多大？如
果在电动机正常工作时，
转子突然被卡住，
电动机的发热
功率多大？
15
、
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=0.60
Ω
，
与电动机串联
的定值电阻阻值为
R=10
Ω
，电路的路端为
U=160
V
．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？