学校：包头市百灵庙中学 学科：高二物理 编写人：史殿斌 审稿人： 高二物理选修3-1第二章恒定电流第五节焦耳定律非纯电阻电路知识点精讲典型习题特训【知识梳理】1电功和电功率（1）电流做功，实质上是导体中的恒定电场对 的 力在做功。电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能量。（2）电功表达式： （3）电功率表达式： 2焦耳定律（1）内容：电流通过导体产生的热量跟 的二次方成正比，跟 及通电时间成正比。（2）表达式： （3）电热等于产生的内能。（4）热功率： 3电功和电热（1）纯电阻电路：（如电灯泡）电功W电= ；电功率P电= 电热Q= ；热功率P热= 因在纯电阻电路中，电能全部转化为内能，故有：W电=Q= = = P电=P热= = = 在纯电阻电路中U= （2）非纯电阻电路：（如电动机）电功W电= ；电功率P电= 电热Q= ；热功率P热= 因在非纯电阻电路中，电能除转化为内能外，更多的转化为其它形式的能，故有：W电= Q + 或 W电 Q P电 = P热+ 或 P电 P热 在非纯电阻电路中U= 或 【典型例题】例1：一台电风扇，内阻为20 ，接上220 V电压后，电风扇正常工作消耗功率66 W，问：（1）电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少？（2）电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少？转化为内能的功率是多少？电动机的效率是多少？（3）如果接上电源后，电风扇的风叶被卡住，不能转动，这时通过电动机的电流以及电动机消耗的电功率和发热功率是多少？ 【典题特训】1关于电功和焦耳热，下列说法正确的是（ ）A在纯电阻电路中，计算电功可用W=I2Rt B在非纯电阻电路中，计算电功可用W= I2RtC在非纯电阻电路中，计算焦耳热可用Q= I2RtD在纯电阻电路中，计算焦耳热可以用Q= I2Rt2用电器两端电压220V，这意味着（ ）A1A电流通过用电器时，消耗的电能为220JB1C正电荷通过用电器时，产生220J的热量C1A电流通过用电器时，电流的发热功率为220WD1C正电荷从电势高端移到电势低端时，电场力做功220J3四盏灯泡接成如图3的电路。A、C灯泡的规格为“220V、40W”，B、D灯泡的规格为“220V、100W”，各个灯泡的实际消耗功率都没有超过它的额定功率。请排列这四盏灯泡实际消耗功率大小顺序。4一灯泡标有“220V，100W”字样将其接到110V的电源上(灯泡电阻不变)，则有（ ）A灯泡的实际功率为50W B灯泡的实际功率为25WC通过灯泡的电流为额定电流的1/2 D通过灯泡的电流为额定电流的1/45如图所示，将开关S闭合，电阻R1消耗的电功率最大，则R1、R2、R3三个电阻阻值大小关系为（ ）AR1R2R3 BR2R1R3 CR3R2R1 DR3R1R26如图所示，两个灯泡A（220V 100W）和B（220V 25W）串联后接在电路PQ段，为使两灯泡安全使用，电路PQ两端所加电压最大值为 V，电路PQ段所允许消耗的最大功率是 W。7如图所示，电阻R1、R2、R3、的阻值都是3，R4、R5的阻值都是1.5，若ab端输入电压U=15V，当cd端接电流表时，其示数是 A，当cd端接电压表时，其示数是 V；若cd端输入电压U=15V，当ab端接电流表时，其示数是 A，当ab端接电压表时，其示数是 V。8一个直流电动机两端所加电压为U，通过的电流为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U2R B电动机的发热功率为I2RC电动机的输出功率为IU-I2R D电动机的功率可写作IU=I2R=U2/R9一台直流电动机的电枢线圈的电阻是R，其额定电压是U，额定功率是P，那么它正常工作时的电流（ ）A等于P/U，且大于U/R B等于P/U，且小于U/RC等于P/R，也等于U/R D不等于P/U，但等于U/R10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（ ）A、P B、U2/r C、P2r/U2 D、PP2r/U211一台电动机的额定电压为220V，电阻为0.5，正常工作时通过的电流为20A，则10s内电流做了多少功？产生的热量是多少？转化的机械能是多少？ 12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，与电动机串联的定值电阻阻值为R=10，电路的路端为U=160V图中理想电压表的示数为110V求：VM U=160VR 通过电动机的电流I是多大？电动机的输入功率P是多大？电动机的机械功率P /是多大？13规格为“220V、36W”的排气扇，线圈电阻为40，求：接上220V电压后，排气扇转化为机械能的功率和发热的功率如果接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，求电动机消耗的功率和发热功率14有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A，若把它接入2V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1A。求：（1）电动机正常工作时的输出功率；（2）如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率多大？15. 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/s2）16如图所示的电路中，电源电压为60V，内阻不计，电阻R=2，电动机的内阻R0=1.6，电压表的示数为50V，电动机正常工作，求电动机的输出功率【巩固提高】1将电池、小灯泡、电动机、滑线变阻器组成串联电路，其中电池电动势E= 14V, 内阻 r =1, 小灯泡标有“2V、4W”, 电动机内阻r=0.5, 当变阻器阻值为1时, 电灯和电动机均为正常工作, 求: (1) 电动机两端的电压(2) 电动机输出的机械功率 (3) 电路消耗的总功率 2规格为“8V、4W”的小灯泡与小型直流电动机（其线圈内阻为r0=0.4）并联后，接至电动势为10V，内电阻r=0.5的电源上，小灯泡恰好正常发光，求：（1）通过小灯泡的电流IL和电源的内电压U。（2）电路中的总电流I和通过电动机D的电流ID。（3）电动机的输入功率P，发热功率P热和电动机的输出功率P出。3如图所示，直流电动机和电炉并联后接在直流电源上，已知电源内阻r=1，电炉电阻R1=19，电动机线圈电阻R2=2，K断开时，电炉功率为475W，K闭合时，电炉功率为402.04W，求：电源电动势开关K闭合时，电动机的机械功率多大？4如图所示，电源的电动势E=110V，电阻R1=21，电动机绕组的电阻R0=0.5，电键S1始终闭合。当电键S2断开时，电阻R1的电功率是525W；当电键S2闭合时，电阻R1的电功率是336W，求（1）电源的内电阻；（2）当电键S2闭合时流过电源的电流和电动机的输出的功率。5有一电动势为30V、内电阻为1的电源，将它与一盏额定电压为6V、额定功率为12W的小灯泡及一台线圈电阻为2的电动机串联成闭合电路，小灯泡恰好正常发光，求电动机的输出功率。6如图所示，电源的电动势E=17V，电源的内电阻r=2，定值电阻R1=R2=8，电动机M的内电阻为R3=1，当开关s闭合，电动机转动稳定后，理想电压表的读数为U1=4V若电动机除了内电阻外不计其他损耗求：（1）电动机输出的机械功率P1（2）电路消耗的总功率P