思考2
提示:不相同。电动机和灯泡消耗的电能相同,电动机有一部分电能转化为电热,另一部分转化为机械能;灯泡消耗的电能全部转化为电热。
1.纯电阻电路与非纯电阻电路
纯电阻电路 非纯电阻电路 元件特点 电路中只有电阻元件 除电阻外还包括能把电能转化为其他形式能的用电器 欧姆定律 遵从欧姆定律I= 不遵从欧姆定律:U>IR或I< 能量转化 电流做功全部转化为电热 电流做功除转化为内能外还要转化为其他形式的能 元件举例 电阻、电炉丝、白炽灯等 电动机、电解槽等 2.电功和电热
电功 电热 公式 W=UIt Q=I2Rt 适用范围 一切电路 一切电路 大小关系 纯电阻电路
非纯电阻电路 W=Q
W>Q 3.串、并联电路中的功率关系
串联电路 并联电路 功率分配 = = 功率关系 P=P1+P2+...+Pn P=P1+P2+...+Pn
类型一 纯电阻电路和非纯电阻电路电功的计算
【例1】 在研究微型电动机的性能时,可采用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R,使电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.5 A和1.0 V;重新调节R,使电动机恢复正常运转时,电流表和电压表的示数分别为2.0 A和15.0 V。求这台电动机正常运转时的输出功率和电动机的线圈电阻。
点拨:(1)电动机不转时相当于纯电阻,由欧姆定律求线圈电阻。
(2)根据能量守恒求电动机正常运转时的输出功率。
解析:当电流表和电压表的示数为0.5 A和1.0 V时电动机停止工作,电路中只有电动机的内阻消耗电能,其阻值r===2 Ω。当电动机正常工作时,电流表、电压表示数分别为2.0 A和15.0 V,则电动机的总功率P总=U2I2=15.0×2.0 W=30.0 W,线圈电阻的热功率P热=Ir=2.02×2 W=8.0 W,所以P输出=P总-P热=30.0 W-8.0 W=22.0 W。
答案:22.0 W 2 Ω
题后反思:非纯电阻电路中欧姆定律I=不成立。电功率、电热功率只能用P=UI和P=I2R求解。其他功率用能量关系处理。