Page7專題43純電阻電路與非純電阻電路電熱計算考點解讀1.概念：純電阻電路：電流通過導體做功，全部轉化為內(nèi)能的電路叫做純電阻電路。非純電阻電路：電流通過導體，電能轉化為內(nèi)能和其他形式的能的電路叫做非純電阻電路。2.純電阻電路焦耳定律（1）能量轉化形式：電能全部轉化為內(nèi)能。（2）電能、電功率的計算：、（3）應用：白熾燈、電爐、電飯鍋、電烙鐵、電熱毯、電熨斗、轉子被卡住的電動機等3.非純電阻電路焦耳定律：（1）能量轉化形式：電能轉化機械能和內(nèi)能。（2）有關電功、電功率計算公式：（計算總能量）、（計算內(nèi)能）、（計算其他形式的能）（計算總功率）、（計算熱功率）、（計算其他形式能的功率）留意：電動機上的功率表示機械功率，即輸出功率。電視機、電動機、電暖器額銘牌上都標有“220V100W”，把他們并聯(lián)在220V的電壓下，在相同時間里它們產(chǎn)生的熱量是不一樣的。因為100W指的是電流做功的功率，計算出來的是電流做功的總能量，對于電視機、電動機來說，有部分內(nèi)能是損失的，故電暖器產(chǎn)生的內(nèi)能是最多的。在純電阻串并聯(lián)電路中電熱與電阻的關系：①在只有電阻R1和R2的串聯(lián)電路中，電熱和電阻成正比，即；②在只有R1和R2并聯(lián)的電路中，通電時間相同，電熱與電阻成反比，即③串并聯(lián)電路中，總熱量與各個用電器熱量的關系：應用：電風扇、電冰箱、電磁爐、電解槽、日光燈4.題型解讀1．如圖是直流電動機提升重物的示意圖，電源電壓為且保持不變，電路中的電流是，質量為的重物在電動機帶動下以的速度勻速上升，不計各處摩擦，則電動機線圈的電阻是取A． B． C． D．【解析】電動機克服重力做功的功率：，電動機的功率：；，電動機的發(fā)熱功率：；由可得：。故選：。2．如圖是小金探討“電動機轉動是否對小燈泡的亮度有影響”的電路圖。小金先抓住電動機的轉軸，再閉合開關，視察小燈泡的亮度；接著放開轉軸讓電動機轉動，接著視察小燈泡亮度的變更（已知：小燈泡的電阻為，電動機線圈電阻為，電源電壓為。請你推斷：在電動機未轉動時，燈泡的電流（選填“等于”或“不等于”，當電動機轉動時，燈泡的電流（選填“等于”或“不等于”。【解析】（1）在電動機未轉動時，燈泡和電動機線圈電阻串聯(lián)，則依據(jù)串聯(lián)電路的特點和歐姆定律可得，此時電路中的電流為：；（2）在電動機轉動時，電流所做的功主要有兩個利用：一個是轉化為電動機的機械能，另一個是轉化為燈泡和電動機的內(nèi)能；故通過燈泡的電流要變更，不等于；故答案為：等于；不等于。3．一個電動機的線圈電阻是，把它接在的電源下工作。通過線圈的電流是，則這時電動機消耗的電能，線圈產(chǎn)生的熱量，電動機消耗的功率為，線圈發(fā)熱損失的功率為。【解析】時間，電動機消耗的電能：，線圈產(chǎn)生的熱量：，電動機消耗的功率：，線圈發(fā)熱損失的功率：；故答案為：；；1100；110。4．某吸塵器中的電動機線圈電阻為，接在的電壓下，工作電流為，則吸塵器發(fā)熱損耗的功率是，輸出功率是。【解析】電動機消耗電能的功率：，電動機正常工作時因發(fā)熱而損失的功率：，電動機正常工作時的輸出功率：。故答案為：160；720。5．有一個電動機接在電壓為不變的電源上，用手捏住電動機不讓它轉動，電流為，松手后電動機穩(wěn)定轉動，電流為．電動機轉動時，每分鐘線圈產(chǎn)生的熱量．電動機轉動時的輸出功率。【解析】電動機不轉動時，電能全部轉化為內(nèi)能，所以電動機線圈電阻：，當電動機轉動時，每分鐘產(chǎn)生熱量：；電能輸入功率：，線圈發(fā)熱功率：輸出的機械功率（輸出功率）。故答案為：10.8；1.62。6．圖是一電動機通過動滑輪提升重物的裝置示意圖。假設電源電壓保持不變，電動機線圈電阻為，不考慮電動機各處摩擦。當電動機將重物勻速提升的過程中，電路中的電流為，動滑輪的機械效率為。則：（1）電動機對動滑輪所施加的拉力為，則在提升重物時做的有用功是多少？（2）電動機對動滑輪所施加的拉力是多少？（3）試從能量轉化和守恒的角度，求電動機提升重物所用的時間。【解析】（1）拉力做的有用功：，（2）因為，所以拉力所做的功（總功）；由圖知，，拉力移動的距離：，由得拉力大小：；（3）電動機線圈電阻的發(fā)熱功率：，因能量守恒，電動機的拉力做功的功率為：，因為，所以電動機提升貨物所用的時間：。答：（1）在提升重物時做的有用功是；（2）電動機對動滑輪所施加的拉力是；（3）電動機提升重物所用的時間為。7．小金對玩具汽車的電動機很感愛好，他拆下電動機，測得它的內(nèi)阻為．為測量電動機工作時的電流，利用身邊現(xiàn)有器材，設計了如圖所示的電路（符號表示數(shù)值可讀的變阻器）。已知電源電壓為，當變阻器的阻值為時，電壓表的讀數(shù)為．計算此時：（1）通過電動機的電流；（2）電動機消耗的電功率。【解析】（1）由圖知，電動機與變阻器串聯(lián)，電壓表測電動機兩端的電壓，依據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律知，變阻器的電壓：；由歐姆定律可得，通過變阻器的電流：；因串聯(lián)電路中電流到處相等，則通過電動機的電流：；（2）電動機消耗的電功率：。答：（1）通過電動機的電流為；（2）電動機消耗的電功率。8．如圖是一電動機提升物體的示意圖，電源電壓為120伏。電動機將一個質量為50千克的物體1秒內(nèi)勻速上提0.9米，電路中的電流為5安培，取10牛千克）（1）求該電動機工作1秒鐘所產(chǎn)生的電熱。（2）求電動機線圈阻值。（3）當該重物上升到肯定高度時，電動機的轉子突然被卡住，為什么這種狀況下電動機簡潔燒壞？【解析】（1）由題意可知電動機消耗的電能：，消耗電能轉化成的機械能對物體做功，所以轉化成的機械能：，所以轉化成的內(nèi)能，即產(chǎn)生電熱：；（2）由可得，電動機線圈阻值：；（3）電動機被卡住時，電動機可看成是純電阻電路，通過電動機的電流過大，將電能全部轉化為內(nèi)能，所以電動機溫度過高，所以簡潔燒壞。答：（1）該電動機工作1秒鐘所產(chǎn)生的電熱為。（2）電動機線圈阻值為。（3）電動機被卡住時，電動機可看成是純電阻電路，通過電動機的電流過大，將電能全部轉化為內(nèi)能，所以電動機溫度過高，所以簡潔燒壞。9．有一個電動機接在電壓為不變的電源上，用手捏住電動機不讓它轉動，電流為，松手后電動機穩(wěn)定轉動，電流為．求：（1）電動機轉動時，每分鐘線圈產(chǎn)生的熱量；（2）電動機轉動時的機械功率。【解析】（1）因為，所以電動機線圈的電阻電動機轉動時每分鐘線圈產(chǎn)生的熱量：（2）電動機總功率：線圈發(fā)熱功率：輸出的機械功率：答：（1）電動機轉動時，每分鐘線圈產(chǎn)生的熱量是；（2）電動機轉動時的機械功率是。10．某豆?jié){機內(nèi)部簡化電路如圖所示，為電熱絲，為電動機，其額定功率是，為限制電動機工作的自動開關，小明磨制豆?jié){時，把豆?jié){機接入電路中工作，其間電動機轉動時間共，電動機轉動時電路總電流是．求：（1）電動機轉動時通過線圈的電流；（2）電熱絲的阻值；（3）內(nèi)豆?jié){機消耗的電能。【解析】（1）電動機轉動時，電熱絲和電動機并聯(lián)，依據(jù)可得，電動機工作時通過的電流：，（2）并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，通過電熱絲的電流：；并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，依據(jù)歐姆定律可得，電熱絲的阻值：；（3）電熱絲加熱的功率：，內(nèi)豆?jié){機消耗的電能：。答：（1）電動機轉動時通過線圈的電流為；（2）電熱絲的阻值為；（3）內(nèi)豆?jié){機消耗的電能為。11．太陽能電動車是由太陽能電池供應動力，如圖是它的電路簡化圖，光能轉化為電能儲存在太陽能電池中，供應電動機轉動須要的動力，可通過變更調(diào)速電阻來調(diào)整電動機轉速。已知太陽能電池電壓為，且電壓保持不變。請回答以下問題：（1）當調(diào)速電阻的滑片在最右端時，調(diào)速電阻接入電路的阻值為，閉合開關，電壓表示數(shù)為，此時電動機的電功率是多少？（2）當調(diào)速電阻的滑片滑到最左端時，電動機電功率達到，此時電流表示數(shù)多大？（3）調(diào)速電阻滑片調(diào)到最右端時，它本身也會消耗肯定的能量。此時太陽能電池能量的利用率是多少？【解析】（1）當調(diào)速電阻的滑片在最右端時，電動機與調(diào)速電阻串聯(lián)，則：由串聯(lián)電路的電壓等于各部分電路兩端的電壓之和可得：調(diào)速電阻兩端的電壓，電路中的電流，此時電動機的電功率。（2）當調(diào)速電阻的滑片在最左端時，電路為電動機的簡潔電路，由得：通過電流表的示數(shù)。（3）調(diào)到最右端時，；則；。答：（1）當調(diào)速電阻的滑片在最右端時，電動機的電功率為；（2）當調(diào)速電阻的滑片滑到最左端時，電流表示數(shù)為；（3）此時太陽能電池能量的利用率是。12．如圖甲所示電路，電動機內(nèi)阻；電源電壓，內(nèi)阻（電源可以等效為圖乙中的志向電源和電阻的串聯(lián)）；閉合開關后，通過電動機線圈的電流為．則電動機工作時間內(nèi)：（1）電流通過電動機線圈產(chǎn)生的熱量；（2）整個電路消耗的電能；（3）電動機產(chǎn)生的機械能。【解析】（1）線圈產(chǎn)生的熱量；（2）整個電路消耗的電能；（3）由于電源內(nèi)部有電阻，則電源內(nèi)部電阻產(chǎn)生的熱量為，產(chǎn)生的機械能：。答：（1）電流通過電動機線圈產(chǎn)生的熱量為；（2）整個電路消耗的電能為；（3）電動機產(chǎn)生的機械能為。13．小華家新買了電動自行車，說明書上的部分內(nèi)容錄在如圖甲中（注：“電池容量”可理解為“若以10安的電流放電可運用1小時”。請回答：（1）該電動自行車的額定電流多大？（2）若該電動自行車行駛的平均車速為20千米時，運用的電池容量（按額定電流放電，不計放電時能量損失），能行駛多長路程？（3）某天小華想在自家的小車庫內(nèi)充電，發(fā)覺車庫內(nèi)只安裝了電燈，沒有插座，于是小華想在如圖乙所示的原有線路上安裝一個雙孔插座，應在、、三處中哪兩處之間安裝才合理？。．和．和．和【解析】（1）因為，所以電動車的額定電流為；（2）電動車行駛的時間為，因為，所以電動車行駛的路程為；（3）由圖知，要使雙孔插座能夠正常運用，須要與燈泡并聯(lián)，并且不受開關限制。所以要連接在、之間。故選。答：（1）電動自行車的額定電流為；（2）電動自行車能行駛路程為；（3）。14．如圖所示，電動機的線圈電阻為．當斷開時，電流表讀數(shù)為；當閉合時，電流表讀數(shù)為，求：（1）電阻為多大？（2）電動機工作，電動機線圈產(chǎn)生了多少熱量？（3）電動機的機械功率為多大？【解析】（1）當斷開時，電路為的簡潔電路，電流表測通過的電流，由可得，電阻的阻值：；（2）當閉合時，與電動機并聯(lián)，電流表測干路電流，因并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響，所以，通過的電流不變，因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，通過電動機的電流：，電動機工作電動機線圈產(chǎn)生的熱量：；（3）電動機消耗電能的功率：，產(chǎn)生熱量的功率：，電動機的機械功率：。答：（1）電阻為；（2）電動機工作，電動機線圈產(chǎn)生了的熱量；（3）電動機的機械功率為。15．小華組裝了一臺直流電動機模型，她將電動機模型接入如圖（a）所示的電路中，已知電源電壓，并保持不變，線圈電阻，接通電路后，電動機正常轉動，電流表讀數(shù)，已知電動機正常工作時的能量轉化關系如圖（b）所示，摩擦不計