《非纯电阻电路的计算》2021-2022学年教科版物理九年级上册

( 6-13 非纯电阻 电路 的计算 )76.纯电阻和非纯电阻的计算 【诀窍】 纯电阻，仅生热，热等功，随便选； 非纯阻，有它用，算电热，用焦律。 【浅释】 ( 输入电能 W 电 =UIt 电动机 输 出机械 能 W 机 = W 电 － Q =UIt － I 2 Rt 电动机发热 Q = I 2 Rt ) 纯电阻电路只产生电热，电热等于电功，计算电热和电功的公式可随便选择。非纯电阻电路，除了产生电热外，还有其他用处，产生动能、光能等，计算电热只能用焦耳定律Q＝I2Rt。 【详解】 一、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，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。 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＝。 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，既不能表示电功，也不能表示电热，因为欧姆定律不再成立。 二、电功率与电热 ①在纯电阻电路中，电功率等于热功率，即P＝UI＝I²R＝ ②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。 举个例子，一个内阻为2Ω的电动机，工作电压为15V，电流为5A，那么： 它正常工作时功率为：P1＝UI＝15V×5A＝75W 它正常工作时发热功率为：P2＝I2R＝(5A)2×2Ω＝50W 转化为机械能的功率为：P3＝P1－P2＝7