3.6.3非纯电阻电路与电池容量-2022-2023学年九年级科学上册同步2024课堂（浙教版）

第六节电能非纯电阻电路九年级科学第三章能量的转化与守恒

电能是现代生活和生产中最常用的一种能量。生活中每户家庭都要向电力公司缴纳电费，那么，电费是怎样计算的？怎样量度所消耗的电能？课堂导入基础知识点的罗列和例题难点易错点和知识点总结PART01知识点分析

日常生活中的电热毯、电烙铁、白炽灯、电炉子、电饭锅、电熨斗、转子被卡住的电动机等元器件都属于纯电阻，含这些元件的电路称纯电阻电路。电动机、电风扇、电吹风、电冰箱、电视机、电解槽、电脑、电磁炉、蓄电池(充电)等元器件在工作时都属于非纯电阻，含这些元件的电路称非纯电阻电路。它们在电路中的符号如下：(1)纯电阻： (2)非纯电阻一.从元器件角度识别

(1)纯电阻电路：电能全部转化为内能(2)非纯电阻电路：电能转化为内能和其它形式能。其中：内能应只占少部分。对于含电动机的电路，其它形式能为机械能；对于含电解槽的电路，其它形式能为化学能。二．从能量转化角度识别1.定义：电池容量是衡量电池性能的重要性能指标之一，它表示在一定条件下电池放出的电量，即电池的容量，通常以安培·小时为单位2.计算：由W=UIt可知：电池携带的功为：电容量乘以输出电压。三．电池容量的计算精选近年各地中考、一模以及名校练习等好题进行分析PART02典例精析【例1】如图所示为华为充电宝，其输出电压和输入电压都是5V，电池容量为1000mAh，关于充电宝下列说法错误的是（）A．当给充电宝充电时，充电宝相当于用电器B．当充电宝充满电时，储存了5kW·h的电能C．充电宝给手机充电时，手机发热是电流的热效应D．充电宝同时用两个插孔对外供电，它们是并联关系【答案】B【例2】如图所示是小明用迷你电动机制成的升降机模型。用它提升重为10N的物体，当电源电压为4V时，闭合开关，电动机不转动，电流表示数为0.8A；当电源电压为12V时，闭合开关，电动机正常工作，电流表示数为0.4A，电动机同时以0.4m/s的速度匀速提升物体。若忽略温度对电阻的影响，下列说法不正确的是（）A．电动机的机械效率是80%B．电动机线圈的电阻是5ΩC．电动机正常工作时的机械功率是4WD．电动机正常工作时消耗的电功率是4.8W【答案】A【例3】在如图所示的电路中，定值电阻R0的阻值为20Ω，电动机的线圈电阻为2Ω，闭合开关，电流表A1的示数为0.3A，A2的示数为0.8A，则（）A．电源电压为16VB．电动机的功率为3WC．通过电动机的电流为0.3AD．1min内电动机产热180J【答案】B【例4】如图所示为家庭常用的吸尘器，其核心部件为一高速电动机。下列关于吸尘器应用的物理知识的说法错误的是（）A．电动机的原理是磁场对电流的作用B．电动机放在双层罩内，且罩体之间装有海绵，目的是减弱噪声C．电动机线圈的电阻为R，正常工作时电压和电流分别为U、I，则D．“吸尘”的原理是流体压强与流速的关系【答案】C【例5】如图所示，这是小明用迷你电动机制成的升降机模型。用它提升重为10N的物体，当电源电压为4V时，闭合开关，电动机不转动，电流表示数为0.8A；当电源电压为12V时，闭合开关，电动机正常工作，电流表示数为0.4A，电动机同时以0.4m/s的速度匀速提升物体。若忽略温度对电阻的影响，下列说法不正确的是（

）A．电动机线圈的电阻是5Ω

B．电动机正常工作时的输出功率是4WC．电动机正常工作时消耗的电功率是4.8W

D．电动机的机械效率是80%【答案】D【例6】如图所示，当开关闭合时，电压表V1、V2的示数分别为10V和4V，已知电动机M的线圈电阻为1Ω，R是阻值为4Ω的定值电阻，下列结论正确的是（）A．R两端的电压为6V

B．通过电动机的电流为6AC．1s内电动机产生的机械能为5J

D．电动机消耗的电功率为1W【答案】C【例7】如图所示的华为Mate40手机具有多项黑科技，其中一个亮点就是“华为超级快充技术”。该手机的电池容量为57600J，快充时的功率为40W，如果不考虑快充时的电能损耗，利用该项快充技术，把这款手机电池从电量0%充到100%，需要的时间是______，若充电全过程电能表表盘转了60转，则消耗了______kW∙h电能。【答案】

1440s

0.05【例8】如图所示为一充电宝，其输出电压和输入电压都是5V，电池容量为1000mAh，当用充电宝给手机充电时，充电宝是_______（选填“电源”或“用电器”）；当充电宝充满电时，储存了_________J的电能。【答案】

电源

【例9】如图所示，是额定电压为220V的电吹风电路，电热丝R用来发热，电动机送风，电动机额定功率为120W，当吹热风时，开关S应拨至______位置（A、B、C）。电吹风在额定电压下工作，吹热风时电路消耗的总功率为560W，则电热丝R的阻值应为______Ω，它在1min内产生的热量是______J。【答案】

A

110

26400【例10】（1）充电宝是一种方便携带的大容量随身电源，如图是某锂聚合物电芯充电宝的铭牌，标有“电池容量：，3.7V，”，其中的“”表示______（填写对应的物理量的符号或是表达式）的大小，铭牌中空缺的地方应该标注“______”。（2）LED灯是由半导体材料制成的第四代绿色光源，因其具有高节能性而被广泛使用。经查：一颗白光LED的正常工作电压3.2V、电流20mA，小军打算用这种LED制作过年夜的灯帽，再用（1）中的充电宝供电。若灯帽需要20颗LED并联成一个灯组，还需要______（串联或并联）一个阻值为______Ω的电阻；不计充电宝及其它部分的功率损耗，整个灯帽正常工作的总功率为______W。【答案】

Q或It

74

串联

1.25

1.48【例11】如图，电动机的线圈电阻为0.5Ω，其转轴上所绕的细线悬挂一个质量为2kg的重物，细绳足够长。当S闭合时，标有“6V，3W”的电灯L恰好能正常工作；电动机使重物匀速上升时，电流表读数为2.5A，取g=10N/kg。计算：（1）通过电灯L的电流有多大？（2）重物被匀速提升时，电动机输出的机械功率有多大？（3）重物被匀速提升时的速度有多大？【答案】（1）0.5A；（2）10W；（3）0.5m/s【例12】近几年，宜昌大力进行招商引资，打造绿色环保企业。宜昌鑫威新能源车辆制造有限公司是一家以生产电动汽车为主的绿色环保企业，该公司生产鑫威牌电动巡逻车、电动老爷车、楼盘电动看房车等。如图为某款电动车巡航时速为60km/h，电动机效率为80%，电池为磷酸铁锂电池，电池电压500V，容量10000Wh。该车匀速行驶时所受的牵引力为800N，请解答下列问题：（1）按照该款电动车的电池容量，若巡航时速为60km/h，可以行驶多少千米？（2）有一款与它外形、重量均相同的汽油车，在相同路面上以60km/h的速度匀速行驶相同的距离，其效率为32%，需要消耗多少升汽油？（汽油密度取0.71×103kg/m3，计算结果保留二位小数）【答案】（1）36km；（2）2.76L【例13】如图所示是一直流电动机提升重物的装置。电源电压U=24V保持不变，已知电动机线圈电阻为2Ω，串联一个R=3Ω的电阻，开关闭合后，电动机正常工作，匀速提升质量为4kg的重物，此时，电压表读数为6V，不计任何摩擦，求；（1）电动机正常工作的电流；（2）电动机的额定功率；（3）电动机2s内提升重物的高度。【答案】（1）2A；（2）36W；（3）1.4m【例14】如图所示为“无人机”（多功能飞行器），可通过无线电进行操控，其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。（1）该机一个旋翼的电动机额定电压为15V，额定电流为2A，电动机线圈的电阻为2Ω，求该电动机正常工作100s，电动机的线圈产生的热量是多少焦耳？（2）该机所需的能量是由一块输出电压为15V，容量为5000mA•h的电池提供，若电能的80%用于飞行，飞行时的实际功率为100W，则该机最多能飞行多长时间？【答案】（1）800J；（2）2160s【例15】如图所示，该电路是一台提升重物用的直流电动机工作原理图。从能量转化的角度看，电动机主要是把电能转化为机械能，还有一部分在线圈中以热量的形式散失掉，该电动机的内电阻r＝0.8Ω，电路中另一定值电阻R＝10Ω，直流电压U＝160V，电压表示数UV＝110V。试求：（1）通过电动机的电流；（2）输入电动机的电功率；（3）电动机的输出功率。【答案】（1）5A；（2）550W；（3）530W【例16】五菱宏光miniev是一款小电动车，由于它小巧可爱，停车方便，使用成本极低，所以受到了广大群众的认可，揪起了购买热潮。以下是该车其中一款的一些参数：（1）已知家庭用电的电费是0.6元/千瓦时，相比汽油车，电动车的用车成本大大降低。如果汽油车的耗油量为7升/100千米，油价为7.5元/升。则每行驶100千米，电动车比汽油车可节约费用___________元；（2）“慢充”指该电动车用家庭220V电压充电，将电池容量慢慢充满。不计充电时的能量损耗，充电时电流多大？___________（3）在电动车实际使用时，电池一般会预留20%电量，即当电量达到20%时就需要充电了。当该电动车以100千米/小时最大速度匀速行驶，电量从100%到20%时能行驶多少千米？【答案】

47.22

6.43A

83.64km【例17】阅读短文并回答问题。无人机“无人机”（多功能飞行器）是利用无线电遥控设备和自备程序进行操纵的不载人飞机。其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。2018年9月份，世界海关组织协调制度委员会（HSC）第62次会议决定，将无人机归类为“会飞的照相机”。如图所示为某型号的航拍无人机，它具有4个相同旋翼，可通