微专题11:电路中的能量转化 讲义 -2026届高考物理一轮复习备考
微专题11:电路中的能量转化
【理论基础】
1.电功和电功率:
W= 是电功的计算式,P= 是电功率的计算式,适用于任何电路.[来源:Z|xx|k.Com]
2.电热和热功率:
Q= 是电热的计算式,P热= 是热功
率的计算式,可以计算任何电路产生的电热和热功率.
3.纯电阻电路和非纯电阻电路的比较
| 纯电阻电路 | 非纯电阻电路 |
举例 | 白炽灯、电炉、电熨斗、电饭锅 | 电动机、电解槽 |
能量转化情况 | ||
电功和电热的关系 | W=Q 即IUt=I2Rt | W=Q+E其他 UIt=I2Rt+E其他 |
电功率和 热功率的关系 | P=P热, 即IU=I2R | P=P热+P其他 即IU=I2R+P其他 |
欧姆定律是否成立 | U=IR,I= | U>IR,I< |
实例 | 白炽灯、电炉、电饭锅、电热毯、电熨斗及转子被卡住的电动机等 | 工作中的电动机、电解槽、日光灯等 |
说明 | W=UIt、P电=UI适用于任何电路计算电功和电功率 Q=I2Rt、P热=I2R适用于任意电路计算电热和热功率 只有纯电阻电路满足W=Q,P电=P热;非纯电阻电路W>Q, P电>P热 | |
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4.电动机的三个功率及关系
输入功率 | 电动机的总功率P总=P入=UI |
输出功率 | 电动机做有用功的功率,也叫机械功率 |
热功率 | 电动机的线圈有电阻,电流通过线圈时会发热,热功率P热=I2r |
三者关系 | P总=P出+P热 |
效率 | η= |
特别说明 | ①正常工作的电动机是非纯电阻元件 ②电动机因故障或其他原因不转动时,相当于一个纯电阻元件 |
【基础题组】
1.家电待机耗电问题常常被市民所忽视。技术人员研究发现每台电视机待机功耗约为1W.据统计,湖州市的常住人口约300万人,平均每户家庭有2台电视机。假设所有家庭都忽视待机功耗,则湖州地区每年因电视机待机而浪费的电能约为( )
A.1×105度 B.1×107度 C.1×109度 D.1×1011度
2.一车载加热器(额定电压为24V)发热部分的电路如图所示,a、b、c是三个接线端点,设ab、ac、bc间的功率分别为Pab、Pac、Pbc,则( )
A.Pab>Pbc B.Pab=Pac C.Pac=Pbc D.Pab<Pac
3.如图所示,R1=6Ω,R2=3Ω,R3=4Ω,左右两端接入电路后,关于这三只电阻的判断正确的是( )
A.电流之比是I1:I2:I3=4:3:6
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B.电压之比是U1:U2:U3=1:1:2
C.功率之比是P1:P2:P3=4:3:6
D.相同时间内产生热量之比Q1:Q2:Q3=6:3:4
4.某实物投影机有10个相同的强光灯L1~L10(24V/200W)和10个相同的指示灯X1~X10(24V/2W),如图连接在220V交流电源上,若工作一段时间后,L2灯丝烧断,则( )
A.X1功率减小,L1功率增大
B.X1功率增大,L1功率增大
C.X2功率增大,其它指示灯的功率减小
D.X2功率减小,其它指示灯的功率增大
5.现有规格为“220 V,36 W”的排气扇,如图所示,排气扇电动机的线圈电阻为40 Ω。当正常工作时,排气扇的 ( )
A.通电电流计算式为I= A
B.输出功率计算式为P出=(36-) W
C.发热功率计算式为P热=()2×40 W
D.电功率大于36 W
6.如图所示,电源内阻不可忽略,电路中接有一小灯泡和一电动机。小灯泡L上标有“6 V 12 W”字样,电动机的线圈电阻RM=0.50 Ω。若灯泡正常发光时,电源
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