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“等效法”突破非纯电阻电路的计算
一、要点解读
1.常规计算：Q=I2Rt （Q：J、I：A、R：Ω、t：s）
2.非纯电阻（电动机）：W=UIt （W：J、U：V、I：A、t：s）
3.能量流程：
消耗的电能（关键词“输入”）：W=UIt—→P=UI
产生的热量（关键词“浪费”）：Q=I2Rt—→P=I2R
输出的机械能（关键词“输出”）：UIt－I2Rt—→UI－I2R
效率：
例1.如图所示，电动机线圈电阻为1Ω，闭合开关，使电动机转动，调节滑片使电压表示数为2V时，
电流表示数为0.4A，电动机消耗的功率为________W，此时输出的机械功率为________W。
解析：P=UI=2V×0.4A=0.8W
P =I2R=（0.4A）2×1Ω=0.16W
Q
P =P－P =0.8W－0.16W=0.64W
机械 Q
答案：0.8W；0.64W。
二、电动机等效理解
例2.如图所示，闭合开关，发现电动机不转动，此时电压表示数为 0.2V时，电流表示数为0.5A。调
节滑动变阻器的滑片P，使电动机转动，此时电压表示数为2V，电流表示数为1A。则该电动机线圈电阻
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为_______Ω，电动机正常转动时输出功率为________W，效率为_________。
U =1A×0.4Ω=0.4V
内
U =U－U =2V－0.4Ω=1.6V
机 内
P =U I=1.6V×1A=1.6W
机 机
答案：0.4Ω 1.6W 80%
三、归纳总结
1.原始公式：（重要）
2.能流关系：
四、巩固升华
一台电风扇接在家庭电路中，通过电动机的电流为 0.5A，电动机线圈电阻为20Ω，则在1min内消耗
的电能为_______J，产生的热量为________J，转化为机械能为_______J，效率为_________。
解析：家庭电路电压为220V，
电能：W=UIt=220V×0.5A×60s=6600J
电热：Q=I2Rt=（0.5A）2×20Ω×60s=300J
机械能：W－Q=6600J－300J=6300J
效率：
五、真题演练
1.（2023年黑龙江齐齐哈尔中考题）23.将电能输送到几百千米之外的用户，在输电线上会有能量的
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损耗，这主要是由于电流的_______效应引起的。某段输电线路的总电阻为0.5Ω，输送电流为100A，每
输电1min，这段线路便会损耗_________J的电能。
【答案】热 3×105
2.（2023年湖北武汉中考题）11.在学校举行的劳动技术成果汇报展示活动中，小强同学展示了一辆
自己组装的玩具车，它具有“原地灯光秀”“调速前进”和“定速后退”三种工作模式。通过控制开关
S、S 和滑动变阻器R来改变灯L的亮度，实现“原地灯光秀”；通过改变直流电动机的转动方向及转速，
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实现“调速前进”或“定速后退”，如图所示。已知电源电压不变，标有“0.6A”灯L的电阻不变且
R=10Ω，定值电阻R=5Ω。当玩具车工作在“原地灯光秀”模式时，电流表A的最大示数为0.4A。关于
L 2
下列结论：
①电源电压为9V
②玩具车“调速前进”时，电流表A的最大示数小于0.6A
③玩具车“定速后退”时，电路消耗的总功率小于2.4W
④S闭合，S 接1，S 接2时，玩具车处于“原地灯光秀”模式
1 2
其中正确的是（ ）
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
【答案】D
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