题目

一个直流电动机的线圈电阻是0.5 Ω，加在电动机两端的电压是220V，当电动机正常运转时，通过线圈的电流为20A．试求： （1）1小时内电动机共消耗了多少电能？ （2）电流通过线圈产生了多少热量？ （3）电动机做了多少机械功？

题型：计算题难度：中档来源：专项题

所属题型：计算题 试题难度系数：中档

答案

解： （1）∵U=220V，I=20A，t=1h=3600s， ∴1小时内电动机共消耗的电能为：W=UIt=220V×20A ×3600s=1.584×107J． （2）∵R=0.5Ω，I=20A，t=3600s， ∴Q=I2Rt=（20A）2×0.5Ω×3600s=7.2 ×105J． （3）∵W=1.584×107J，Q=7.2×105J． ∴W机=W﹣Q=1.584×107J﹣7.2×105J=1.512×107J

考点梳理

初中三年级物理试题“一个直流电动机的线圈电阻是0.5Ω，加在电动机两端的电压是220V，”旨在考查同学们对 电功或电能的计算、 能量守恒定律、 焦耳定律及计算公式、 ……等知识点的掌握情况，关于物理的核心考点解析如下：

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根据试题考点，只列出了部分最相关的知识点，更多知识点请访问初三物理。

• 电功或电能的计算
• 能量守恒定律
• 焦耳定律及计算公式

考点名称：电功或电能的计算

电能是表示电流做多少功的物理量，电能指电以各种形式做功的能力(所以有时也叫电功 )，分为直流电能、交流电能，这两种电能均可相互转换。

电功计算基本公式及推导公式(适用于纯电阻电路)：W=UIt，W=I²Rt，W=U²t/R，W=Pt，W=Uq。

电能单位是“度”，它的学名叫做千瓦时，符号是kW·h。在物理学中，更常用的能量单位(也就是主单位，有时也叫国际单位)是焦耳，简称焦，符号是J。它们的关系是：1kW·h=3.6×10⁶J，电能公式：W=UIt=Pt 根据欧姆定律(I=U/R)可以进一步推出：W=I²Rt=U²t/R

电功计算：

1. W=UQ电

电能也是一种能量，而这种能量的实施者就是电荷，电荷量就是这种能量在一般的时间内所有参与作功从A点到B点的实行者，每个电荷从A点到B点做的功就是电压，两者相乘就是AB的电功，就是消耗的电能

2. W=UIt

我们来看一下电功的含义，电功通俗的讲就是AB之间的一段时间A点到B点所消耗的电能(A点到B点可以是一个用电器，也可以是一部分电路)电压的实质是一个单位的电荷从A点到B点所做的功，电流提供的是在一个单位时间内AB之间的电荷量，时间也有了，那么AB之间的电荷量在一定时间内从A点到B点所做的功也就是消耗的电能就是W=UIt

3. W=Pt

W电功、P电功率、t时间

像功的计算方法一样就是功率乘以时间，在生活中可以理解为工作总量=工作效率×工作时间，同样道理电所做的功当就等于电做功的效率乘以时间。

W=I2Rt　(纯电阻电路)

考点名称：能量守恒定律

能量守恒定律

物体的动能和势能之和称为物体的机械能，例如：在重力(或弹簧的弹力)做功的情形下，物体的重力势能(或弹性势能)和动能发生相互转化，但总机械能保持不变。能量既小会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变，这就是能量守恒定律。

能量守恒定律的意义

能量守恒定律，是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。从物理、化学到地质、生物，大到宇宙天体。小到原子核内部，只要有能量转化，就一定服从能量守恒的规律。从日常生活到科学研究、工程技术，这一规律都发挥着重要的作用。人类对各种能量，如煤、石油等燃料以及水能、风能、核能等的利用，都是通过能量转化来实现的。能量守恒定律是人们认识自然和利用自然的有力武器。

能量守恒定律的原理

热力学第一定律仅为能量守恒原理，而热力学第一定律仅为能量守恒原理在热力学中的具体体现。经过二百多年的实践和大约60多位科学家的共同努力，一般的能量守恒与转换原理终于确立。

能量守恒定律易错知识点

能量不会凭空产生，也不会凭空消火，即一个物体所具有的总能量发生了变化，必有另一个物体所具有的总能量同时发生了变化。自然界中所具有的能量的总量保持不变，这就是能量守恒定律。能量守恒定律是自然界中最基本的定律之一，不管是在哪里，也不管是什么物体，微观世界也好，宏观世界也好，能量守恒定律总是适用的。

考点名称：焦耳定律及计算公式

焦耳的定律及公式：
焦耳定律或焦耳－冷次定律是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律。1841年，英国物理学家詹姆斯·焦耳发现载流导体中产生的热量Q（称为焦耳热）与电流I的平方、导体的电阻R和通电时间t成比例。而在1842年时，俄国物理学家海因里希·楞次也独立发现上述的关系，因此也称为“焦耳－冷次定律”。
采用国际单位制时，焦耳定律的表达式为：
Q = I2Rt 或 P = I2R
其中Q（热量）、I（电流）、R（电阻）、t（时间）、P（热功率）各量的单位依次为焦耳、安培、欧姆、秒和瓦特。
焦耳定律是设计电照明，电热设备及计算各种电气设备温升的重要公式。

与欧姆定律的关系：
根据欧姆定律：
U=IR
焦耳定律的公式亦可表示为：