1、电功、电热、电功率和热功率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WIUt,计算电热时用公式QI2Rt.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WQ、UItI2Rt.(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WQ.计算时可任选一公式:WQPtI2RtUItt.(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WQ.电功只能用公式WUIt来计算,焦耳热只能用公式QI2Rt来计算对于非纯电阻电路,欧姆定律不再适用1、如图8所示的电路中,电源的输出电压恒为U
2、,电动机M线圈电阻与电炉L的电阻相同,电动机正常工作,在相同的时间内,下列判断正确的是()A电炉放出的热量与电动机放出的热量相等 图8B电炉两端电压小于电动机两端电压C电炉两端电压等于电动机两端电压D电动机消耗的功率等于电炉消耗的功率解析电炉是纯电阻,电动机是非纯电阻,由于电炉和电动机构成串联电路,二者的电流相等,则电炉两端电压小于电动机两端电压,又QI2Rt,故A、B正确,C、D错误答案AB电功和电热的处理方法 1.PUI、WUIt、QI2Rt在任何电路中都能使用在纯电阻电路中,WQ,UItI2Rt,在非纯电阻电路中,WQ,UItI2Rt.2在非纯电阻电路中,由于UItI2Rt,即UIR,欧
3、姆定律R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2、电阻R和电动机M串联接到电路中,如图9所示,已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等,电键接通后,电动机正常工作,设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2,经过时间t,电流通过电阻R做功为W1,产生热量为Q1, 图9电流通过电动机做功为W2,产生热量为Q2,则有()AU1Q2 DW1W2,Q1IRU1,B错;电流做的功W1IU1t,W2IU2t,因此W1W2,C错;电流产生的热量由QI2Rt可判断Q1Q2,A对,D错3、如图5所示为一未知电路,现测得两个端
4、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 ()AI2R B.图5CUI DUII2R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PUI,选项C正确;只有电路为纯电阻电路时,才有PUII2R,故A、B错误;而UII2R为电能转化为其他形式能的功率,故D错误4、在研究微型电动机的性能时,应用如图6所示的实验电路调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.50 A和2.0 V重新调节R并使电动机恢复正常运转,此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A 图6和24.0 V则这台电动机正常运转时输出功率为()
5、A32 W B44 W C47 W D48 W答案A解析当电动机停止转动时,此时电动机相当于一个纯电阻,所以由题中的两表读数,可以计算出电动机的内阻为r,代入数据得r4 ,重新调节R并使电动机恢复正常运转,根据题中的两表读数,计算出电动机的输出功率为PUII2r,代入数据得P32 W,B、C、D错误,A正确5、如图7所示,电源电动势E8 V,内电阻为r0.5 ,“3 V,3 W”的灯泡L与电动机M串联接在电源上,灯泡刚好正常发光,电动机刚好正常工作,电动机的线圈电阻R01.5 .下列说法中正确的是()A通过电动机的电流为1.6 A 图7B电源的输出功率是8 WC电动机消耗的功率为3 WD电动机
6、的输出功率为3 W答案D解析“3 V,3 W”的灯泡L与电动机M串联,说明通过灯泡与电动机的电流相等,其电流大小为IL A1 A;路端电压UEIr8 V10.5 V7.5 V,电源的输出功率P出UI7.51 W7.5 W;电动机消耗的功率为PMP出PL7.5 W3 W4.5 W;电动机的热功率为P热IR0121.5 W1.5 W;电动机的输出功率为PMP热4.5 W1.5 W3 W;本题答案为D.6、如图9所示,一直流电动机与阻值R9 的电阻串联在电源上,电源电动势E30 V,内阻r1 ,用理想电压表测出电动机两端电压U10 V,已知电动机线圈电阻RM1 ,则下列说法中正确的是() 图9A通过
7、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16 W答案BCD解析由E30 V,电动机两端电压为10 V可得R和电源内阻上分担电压为20 V,则I A2 A,故A错误;电动机输入功率PUI10 V2 A20 W,故B正确;P热I2RM41 W4 W,故C正确;P输出PP热20 W4 W16 W,故D正确7、一台小型电动机在3 V电压下工作,用此电动机提升所受重力为4 N的物体时,通过它的电流是0.2 A在30 s内可使该物体被匀速提升3 m若不计除电动机线圈生热之外的能量损失,求:(1)电动机的输入功率;(2)在提升重物的30 s内,电动机线圈所产生的热量;(3)线圈的电阻答案(1)0.6 W(2)6 J(3)5 解析(1)电动机的输入功率 P入UI30.2 W0.6 W.(2)电动机提升重物的机械功率P机Fv4 W0.4 W. 根据能量关系P入P机PQ,得热功率PQP入P机(0.60.4) W0.2 W. 所产生的热量QPQt0.230 J6 J.(3)根据焦耳定律QI2Rt,得线圈的电阻R 5 .4
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