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高中二年级物理

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    如图所示,电动机M的内阻是0.6Ω,R=10Ω,直流电压U=160V,电压表示数110V。求
    (1)通过电动机的电流多大?
    (2)电动机消耗的电功率为多少?
    (3)电动机工作1h所产生的热量为多少?


    本题信息:2011年0119期末题物理计算题难度较难 来源:宗萍
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本试题 “如图所示,电动机M的内阻是0.6Ω,R=10Ω,直流电压U=160V,电压表示数110V。求(1)通过电动机的电流多大?(2)电动机消耗的电功率为多少?(3)电动机工作1h...” 主要考查您对

串联电路的电流、电压和电阻

电功率

焦耳定律,电热

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  • 串联电路的电流、电压和电阻
  • 电功率
  • 焦耳定律,电热

串并联电路:




由额定值确定混联电路中最大值的方法:

(1)串联电路中电流都相等。当额定电流不同的元件串联时,为使各元件都不被损坏,该电路允许的最大电流应为各元件额定电流的最小值,然后求得允许加在该电路两端的最大电压、最大功率
(2)并联电路中各支路两端电压相等。当额定电压不同的元件并联时,为使各元件都不被损坏,并联电路允许加的最大电压应为各元件额定电压的最小值,然后以此求得并联电路的最大电流、最大功率
(3)对混联电路,先分析并联部分的最大允许电压等于并联各元件额定电压的最小值),然后根据求出并联电路的总电流,把与串联元件的额定电流相比较,最小电流作为整个电路允许的最大电流,再由计算出最大电压

电功率:

1、定义:单位时间内电流做的功叫电功率
2、公式:P=W/t=UI,这是计算电功率普遍适用的公式,只适用于纯电阻电路。
3、单位:瓦(W),
4、物理意义:电流做功的快慢
5、适用条件:任何电路
6、能量转化情况:单位时间内消耗电能的多少



电动机的三个功率及关系:



用电器额定功率和实际功率:

(1)用电器正常工作时所加的电压叫做额定电压,在额定电压下消耗的功率是额定功率,即。当用电器两端电压达到额定电压时,电流达到额定电流,电功率也达到额定功率,对于纯电阻用电器,
(2)实际功率是指用电器在实际电压下消耗的功率,即不一定等于。若,则,用电器可能被烧坏;若,则。实际功率不能长时间超过额定功率。


电热(焦耳定律):

1、定义:电流通过电阻为R的导体时,t时间内导体上产生的热量,即电热
2、公式:Q=I2Rt
3、单位:J,
4、物理意义:电流通过导体时所产生的电热
5、适用条件:任何电路
6、能量转化情况:有多少电能转化为热能


电功和电热的关系:
①纯电阻电路消耗的电能全部转化为热能,电功和电热是相等的,所以有W=Q,UIt=I2Rt,U=IR(欧姆定律成立),
②非纯电阻电路消耗的电能一部分转化为热能,另一部分转化为其他形式的能。所以有W>Q,UIt>I2Rt,U>IR(欧姆定律不成立)。

电功、电热的计算方法:

对任何电路,电流做功均为电流产生的热量均为
在纯电阻电路中,电功全部转化为电热,能量转化示意图表示为:。则有,故在计算电功或电热时,可根据题目中的条件,灵活选用以上公式分析计算。
若电流通过非纯电阻电路(如电动机、电解槽等) 时,能量转化的示意图表示为:
 
1)在非纯电阻电路中,如含有电动机的电路中电能转化为内能和机械能,即;在含有电解槽的电路中电能转化为内能和化学能,即。在这种情况下,电功只能用计算,电热只能用计算。
(2)含有直流电动机的电路不能简单地理解成它一定是一个非纯电阻电路,要从纯电阻电路和非纯电阻电路在能量转化上加以区分。直流电动机两端加上电压以后,若电动机转动,则有电能转化为机械能,此时的电路为非纯电阻电路,部分电路的欧姆定律不再适用。若电动机不转,则没有电能转化为机械能,此时损失的电能全部转化为内能,这时的电路是纯电阻电路。因此,分析电路问题时,要重视从能量的角度出发,这样会使思路清晰,解题变顺利。
(3)纯电阻电路中,即;非纯电阻电路中,即


纯电阻电路与非纯电阻电路:



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