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第一部分第十五章，第二课时 测量用电器的电功率 焦耳定律—2021届广东物理（沪粤版）中考复习课件
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这是一份第一部分第十五章，第二课时 测量用电器的电功率 焦耳定律—2021届广东物理（沪粤版）中考复习课件，共21页。PPT课件主要包含了课程标准，回归教材，考点梳理，考点精练，重难点突破，广东中考，重点实验，电压UV，电流IA，电功率PW等内容，欢迎下载使用。
1. 知道用电器的额定功率和实际功率.2. 通过实验，探究并了解焦耳定律，用焦耳定律说明生产、生活中的一些现象.
1. 额定功率：(1)用电器_____________的电压叫额定电压，用电器上标明的电压就是_______________.(2)用电器在__________电压下消耗的功率叫做额定功率，用电器上标明的功率就是________________.如用电器上标注“220 V40 W”，220 V表示_______________，40 W表示______________________；根据这些数据可求出额定电流I额=__________A，电阻R=__________Ω.
2. 实际功率：实际功率是在实际电压下的功率，不同的实际电压下有不同的实际功率.①当U实=U额时，P实__________P额；②当U实＜U额时，P实__________P额；③当U实＞U额时，P实__________P额.
3. （1）测量原理：__________. （2）实验电路图如图1－15－19所示. （3）电路中滑动变阻器的作用：①_____________________________________. ②______________________________________.（4）在实验中要注意：一是连接实物时，开关要__________，为了__________________；二是滑动变阻器的滑片应移到阻值__________的位置，防止电路中电流过大，烧坏用电器和电源.
改变灯泡两端电压和通过的电流
4. 定义：电流通过导体时电能转化为__________能的现象，叫电流的热效应. （1）电热的计算： ①焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟__________的平方成正比，跟__________成正比，跟________________成正比.②公式：Q=__________；其中I、R、t的单位分别是__________、__________、_________，则Q的单位是__________.
1. （YH九上P100图15-13改编）如图所示中的机器工作时应用电流热效应的是 ( ）
2. （YH九上P98活动改编）利用如图1-15-20所示的装置探究“电流产生的热量与哪些因素有关”. 两烧瓶中煤油质量相等，电阻丝R甲＜R乙. 实验中通过比较甲、乙烧瓶中温度计示数升高的快慢，可探究电流产生的热量与__________有关；移动滑动变阻器的滑片，观察__________（填“相同”或“不同”）烧瓶内的温度计示数升高的快慢，可探究电流产生的热量与电流有关.
3. （YH九上P102自我评价与作业2改编）将阻值为6 Ω的电炉接到36 V的电源上，通电5 min. 求：(1)电流通过电炉所做的功. (2)电炉的电功率.
答案：(1)6.48×104 J
4. （YH九上P97例题改编）把标有“PZ220-100”字样的白炽灯分别接入242 V（实际电压只要不高于额定电压太多，灯泡一般是不会很快烧掉的）、220 V和110 V的电路中，灯泡实际功率各是多少？（假设灯丝电阻不随温度变化而变化）
答案:121 W 100 W 25 W
【例1】如图1-15-21甲所示，将额定电压为2.5 V的小灯泡接入电源电压为4.5 V的电路中，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，记录相应电压表和电流表示数绘制成如图1-15-21乙所示的I-U图象，则小灯泡的额定功率为__________W，小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻是__________Ω.
考点点拨：涉及额定功率与实际功率的计算，一般的方法是根据用电器的标示计算出用电器的电阻作为已知条件. 其余的计算与电学的基本计算相同.
1. （2020安顺）如图1-15-22所示是额定电压为3 V的小灯泡的I-U变化关系图象. 根据图象，下列关于小灯泡的一些物理量分析正确的是 ( ）A. 此过程中电流与电压成正比B. 此过程中小灯泡电阻保持不变C. 额定电流是0.3 AD. 额定功率是1.5 W
2. 一个标有“6 V3 W”的小灯泡接在9 V的电源上，若使灯泡正常发光，应该给它串联一个__________Ω的电阻. 若小灯泡两端的实际电压是3 V，则小灯泡的实际功率是__________W.（忽略温度对灯丝电阻的影响）
【例2】某实验小组用伏安法测量小灯泡的电功率，待测小灯泡的额定电压为2.5 V.
（1）请用笔画线代替导线，完成图1-15-23甲实物电路的连接. （要求：连线不得交叉，电压表量程要正确）
（2）进行实验，通过移动滑片记录了多组数据，并作出了如图1-15-23乙所示的I-U图象. 据图可知小灯泡的额定功率为__________W. （3）现将两个相同的该小灯泡串联后接入电压为2 V的电源两端，此时电路的实际功率是__________W.
考点点拨：测量灯泡的功率，与伏安法测电阻的步骤一样. 需要注意的是测量灯泡的额定功率时，灯泡必须正常发光. 而灯泡正常发光，或用电压表来反映(电压表的示数为额定电压)；或用电流表来反映(电流表的示数为额定电流).
3. （2020无锡）在测量额定电压为2.5 V的小灯泡的电功率时. 小红所观察和记录的结果如下表所示.
分析实验记录，她得出了以下结论:①小灯泡的额定功率为0.625 W；②小灯泡的实际功率越大，亮度越亮；③小灯泡的电阻随两端的电压升高而增大；④小灯泡和阻值为2 Ω的定值电阻串联接在电压为3 V的电源两端时，能正常发光.其中正确的是 ( ）A. 只有① B. 只有①②C. 只有①②③ D. ①②③④都正确
［10年6考：2012年(填空)、2013年(实验)、2014年(填空)、2015年(实验)、2018(综合)、2020(填空)考查］【例3】如图1-15-24为“探究焦耳定律”的实验装置. 两个相同的烧瓶中密封初温相同、质量相等的煤油，通电一段时间后，右侧玻璃管中液面比左侧高. 下列说法正确的是 ( )A. 通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少，这种方法是控制变量法B. 右侧电阻丝的阻值比左侧小C. 通过右侧电阻丝的电流比左侧小D. 该装置用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系
考点点拨：为探究电流产生的热量与电阻的关系，可以将两电阻串联，控制电流相等；为研究电流产生热量与电流的关系，可以控制电阻不变，用滑动变阻器改变电流. 该实验还使用了转换法，即用相同质量的煤油升高的温度反映导体产生的热量，相同时间内产生的热量越多，煤油升高的温度越多.
4. 如图1-15-25所示是探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置. 两个透明容器中密封着等量的空气，通电一段时间后，右侧U形管中液面高度差比左侧的大. 下列说法正确的是 ( )A. 左侧容器中电阻丝的阻值比右侧容器中的大B. 该装置用来探究电流通过导体产生的热量跟电流大小的关系C. 该装置可以用来探究电流通过导体产生热量跟通电时间的关系D. U形管中液面高度发生变化是因为U形管中液体的热胀冷缩造成的
5. 如图1-15-26所示是在一定温度下，甲、乙两个电阻的电流与电压的关系图象.根据图象可得R甲∶R乙=__________，若将甲、乙串联后接在同一电路上，产生的热量Q甲∶Q乙=__________.
【例1】小华在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验中，所用电源电压恒为3 V，小灯泡上标有“3 V”字样.
（1）请用笔画线代替导线，将图1-15-28中的实物电路连接完整.
（2）画出对应的电路图.
（3）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最__________（填“左”或“右”）端. 若闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数. 若电路中仅有一处故障，这个故障可能是__________________；若开关闭合后，电压表有示数，电流表无示数，故障可能是_______________；若闭合开关后，电压表、电流表均无示数，可能原因是________________________________.
开关处断路或滑动变阻器断路
（4）如果灯泡的阻值为10 Ω，电源由两节干电池串联组成，电流表有量程0～0.6 A和0～3 A两挡，电压表量程有0～3 V和0～15 V两挡，那么电流表量程应选______________挡，电压表量程应选_______________挡.
（5）排除故障后继续实验，小华进行了8次测量，并将有关数据及现象记录在表格中. 在第1次实验中小灯泡不亮的原因是_________________________________________________________.
（6）根据上表所示数据在图1-15-29中画出U-I图象：
①由上表数据可知，当U＜1.40 V时，灯丝电压与电流成_______比，灯丝电阻为__________Ω；当U＞1.40 V时，灯丝的温度逐渐升高，其电阻随温度升高而__________. ②从图线上可以看出，当小灯泡两端电压逐渐地增大时，灯丝的电阻是__________（填“变大”“变小”或“不变”）. ③实验结果表明，导体的电阻随温度的升高而__________.（7）闭合开关，发现小灯泡两端电压只有1.8 V，滑动变阻器的滑片P应向__________端移动，才能使电压表示数为__________V，此时灯泡的实际功率就是额定功率.
（8）分析表中信息，可知小灯泡的额定功率为__________W. 实验得出的结论是：小灯泡的实际电功率__________，灯泡越亮.
【例2】用如图1-15-31所示的实验装置“探究电流相同时，通过导体产生的热量与电阻大小的关系”（图中甲、乙是完全相同的密闭容器，实验前，A、B两U形管内液面是相平的）.
（1）请你用笔画线代替导线，将电路连接完整.
（2）本实验采用_______________________的研究方法；实验的设计依据是电流的__________效应. （3）闭合开关后，通过两段金属丝中的电流是__________（填“相等”或“不相等”）的，因为两电阻丝是__________联.（4）电流产生的热量不易直接测量，因此，在这个实验中是通过观察U形管中液面的__________来显示甲、乙容器内空气温度的变化.当容器内温度升高时，瓶内压强会__________（填“变大”或“变小”）.
（5）通过对比观察，你认为__________（填“甲”或“乙”）容器中的电阻产生的热量多. 由此可知：在电流相同、通电时间相同的情况下，__________越大，电流产生的热量越多. （6）当密闭容器中的空气温度升高时，空气的内能将会________（填“变大”“变小”或“不变”）.（7）根据得出的结论，说说为什么电炉工作时，电炉丝热得发红，而与电炉丝连接的导线却几乎不发热?___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
电炉丝与导线是串联的，电流和通电时间相等，而电炉丝的电阻较大，产生的热量较多，所以电炉丝热得发红，而与电炉丝连接的导线电阻较小，所以几乎不发热.
（8）用图1-15-32所示装置，探究导体通电时产生的热量与电流的关系.①实验时需控制__________、___________相同,改变__________.②两个密闭容器中的电阻一样大,在其中一个容器的外部,将一个电阻与这个容器内的电阻__________,把该装置连接到电源两端，目的是___________________________________.
使通过两电阻丝的电流不相等
③现象及分析：通电一段时间后,__________侧U形管中液面的高度差较大,这说明在电阻、通电时间相同时,电流越__________,导体产生的热量越多.
【例3】（科学素养·科学探究）用如图1-15-33①所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”. 相同烧瓶内装满了煤油.
(1)烧瓶中装入的煤油是__________(填“导体”或“绝缘体”). (2)请根据实物电路，在图1-15-33②中虚线框内画出对应的电路图.
(3)为达到实验目的，选用的两电阻丝R1与R2的阻值应__________，通过R1的电流__________通过R2的电流.(4)通电一段时间后，乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大. 说明______________________________________________________________________________________________________________.
(5)小红用如图1-15-33③所示的装置，进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”. 经多次实验测量，收集实验数据，绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流I的关系图象. 根据焦耳定律可知，图1-15-33④中能正确反映h-I关系的是__________（填序号）.【拓展】用Q=I2Rt可以计算电流通过任何用电器产生的热量，能用Q=UIt计算通过任何用电器产生的热量吗？请用实例说明原因. _________________________________________________________________________________________________________________.
不能；如电动机把电能转化为内能和机械能，计算电动机线圈产生的热量只能用Q=I2Rt，不能用Q=UIt
【例1】将规格都是“220 V100 W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入同一家庭电路中，通电时间相同，下列说法正确的是 （ ）A. 三个用电器产生的热量相同B. 电风扇产生的热量最多C. 电烙铁产生的热量最多D. 电视机产生的热量最多
考点点拨：电功是电流做的功，也就是消耗了多少电能，用W=UIt计算.电热是电流通过电阻类用电器发的热，只是把电能转化成热能，如果整个电路中只有电阻类用电器，这时电流做的功全部转化成热能,公式通用.如果电路中有电动机或者充电器类的用电器，这时要注意W=UIt是电流做的功，而焦耳定律Q=I2Rt只是发热的部分,不能通用.
1. 判断电流通过导体产生的热量，下面公式选用正确的是（ ）A. UIt B. I2RtC. D. 前三项都正确
【例2】（科学素养·科学思维）如图1-15-34是一条电热毯电路的示意图，R0是电阻丝，R1是串联在电路中的电阻，电热毯铭牌上标有“220 V40 W”的字样（不考虑温度对电阻的影响）.求：（1）使用电热毯处于低温挡时，开关S、S1各处于什么状态？（不需说明理由）
解：（1）开关S闭合，S1断开.
（2）电热毯在高温挡工作时的电流是多少？（3）当电热毯处于低温挡时，电阻丝的电功率为12.1 W，电阻R1的阻值多大？
（4）在低温挡工作20 min，电阻丝产生的热量是多少？
(4)低温挡时，Q0=P0t=12.1 W×20×60 s=14 520 J.答：（略）
2. （2020云南）如图1-15-35所示，甲是某款电热水龙头，乙是它的电路原理图. R1、R2是电热丝，R1＝24 Ω，R2＝48 Ω. 通过旋转手柄使扇形开关S同时接触两个相邻触点实现冷水、温水、热水挡的切换. 当开关S接触2、3触点时，水龙头放出的是__________水. 不考虑温度对电热丝阻值的影响，水龙头在热水挡位正常工作时电路消耗的功率是__________W.
3. （2020盐城）如图1-15-36甲所示为某电烤箱的内部简化电路，S1为自动控制开关，R1和R2均为电热丝，图1-15-36乙是电烤箱正常工作时电流随时间变化的图象. 求：（1）低温挡工作时的功率.（2）电热丝R2的阻值.（3）15 min内R1消耗的电能.
（3）15 min内R1消耗的电能W1＝UI1t＝220 V×6 A×15×60 s＝1.188×106 J＝0.33 kW·h. 答：（略）
1. （2020年)如图1-15-37所示为“探究电流通过导体产生的热量跟__________的关系”的实验装置. 实验中用Ｕ形管内液面高度差的大小来反映电流通过导体产生热量的多少，这种方法叫__________（填“控制变量”或“转换”）法. 通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量比右侧的________（填“多”或“少”）.
（2）实验室有如下器材：“2.5 V0.75 W”小灯泡一只、电压为6 V的电源、电流表、电压表、导线若干条、开关、滑动变阻器R1（10 Ω2 A）和R2（50 Ω1 A）. 根据实验要求应选用滑动变阻器__________.
（3）根据实验要求，设计并填写实验记录表内的7个空格.
3. （2017年）某校实验小组设计了一个智能供暖器，电路如图1-15-39所示，电源两端的电压U为220 V，R1和R2是两个供热电阻丝，S1、S2是温控开关，工作过程如下：当气温低于25 ℃时，S1、S2都闭合；当气温等于或高于25 ℃时，S2断开，此时电流表的示数为1 A，电阻丝R1的电功率为20 W(忽略温度对电阻丝的影响).求：(1)电阻丝R2的阻值是多少?(2)当气温低于25 ℃时，电路工作0.5 h消耗电能是多少千瓦时?
4. （2015年）如图1-15-40所示是某款有加热和保温功能的电热饮水机电路原理图，机内有温控开关S0.该饮水机的部分参数已知：额定电压为220 V，加热时的总功率为880 W，保温时的功率为40 W，R1、R2为加热电阻丝.（假设它们的阻值不变）求：（计算结果若不能整除，保留一位小数）
(1)当S和S0闭合时，饮水机处在什么状态？此时电路的总电流是多大？(2)在加热状态下，电阻丝R1的阻值为多少？(3)傍晚用电高峰期，若实际电压只有200 V时，饮水机加热的实际总功率是多大？
答案：（1）加热状态 4 A
（1）若采用110 kV的高压输送电能，输电线路的电流I1=__________A，输电线路损失的热功率P1=__________W，其与发电厂输出电功率P0之比P1∶P0=__________. （2）若采用1 100 kV超高压输送电能，输电线路损失的热功率P2=__________W，其与高压输送电能损失的热功率P1之比P2∶P1=__________. 所以采用超高压远距离输电可以大大降低输电线路的__________损失. （3）若想使输电线路中的热功率损耗为零，还可以采用__________做为输电线材料.
1. 知道用电器的额定功率和实际功率.2. 通过实验，探究并了解焦耳定律，用焦耳定律说明生产、生活中的一些现象.
1. 额定功率：(1)用电器_____________的电压叫额定电压，用电器上标明的电压就是_______________.(2)用电器在__________电压下消耗的功率叫做额定功率，用电器上标明的功率就是________________.如用电器上标注“220 V40 W”，220 V表示_______________，40 W表示______________________；根据这些数据可求出额定电流I额=__________A，电阻R=__________Ω.
2. 实际功率：实际功率是在实际电压下的功率，不同的实际电压下有不同的实际功率.①当U实=U额时，P实__________P额；②当U实＜U额时，P实__________P额；③当U实＞U额时，P实__________P额.
3. （1）测量原理：__________. （2）实验电路图如图1－15－19所示. （3）电路中滑动变阻器的作用：①_____________________________________. ②______________________________________.（4）在实验中要注意：一是连接实物时，开关要__________，为了__________________；二是滑动变阻器的滑片应移到阻值__________的位置，防止电路中电流过大，烧坏用电器和电源.
改变灯泡两端电压和通过的电流
4. 定义：电流通过导体时电能转化为__________能的现象，叫电流的热效应. （1）电热的计算： ①焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟__________的平方成正比，跟__________成正比，跟________________成正比.②公式：Q=__________；其中I、R、t的单位分别是__________、__________、_________，则Q的单位是__________.
1. （YH九上P100图15-13改编）如图所示中的机器工作时应用电流热效应的是 ( ）
2. （YH九上P98活动改编）利用如图1-15-20所示的装置探究“电流产生的热量与哪些因素有关”. 两烧瓶中煤油质量相等，电阻丝R甲＜R乙. 实验中通过比较甲、乙烧瓶中温度计示数升高的快慢，可探究电流产生的热量与__________有关；移动滑动变阻器的滑片，观察__________（填“相同”或“不同”）烧瓶内的温度计示数升高的快慢，可探究电流产生的热量与电流有关.
3. （YH九上P102自我评价与作业2改编）将阻值为6 Ω的电炉接到36 V的电源上，通电5 min. 求：(1)电流通过电炉所做的功. (2)电炉的电功率.
答案：(1)6.48×104 J
4. （YH九上P97例题改编）把标有“PZ220-100”字样的白炽灯分别接入242 V（实际电压只要不高于额定电压太多，灯泡一般是不会很快烧掉的）、220 V和110 V的电路中，灯泡实际功率各是多少？（假设灯丝电阻不随温度变化而变化）
答案:121 W 100 W 25 W
【例1】如图1-15-21甲所示，将额定电压为2.5 V的小灯泡接入电源电压为4.5 V的电路中，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，记录相应电压表和电流表示数绘制成如图1-15-21乙所示的I-U图象，则小灯泡的额定功率为__________W，小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻是__________Ω.
考点点拨：涉及额定功率与实际功率的计算，一般的方法是根据用电器的标示计算出用电器的电阻作为已知条件. 其余的计算与电学的基本计算相同.
1. （2020安顺）如图1-15-22所示是额定电压为3 V的小灯泡的I-U变化关系图象. 根据图象，下列关于小灯泡的一些物理量分析正确的是 ( ）A. 此过程中电流与电压成正比B. 此过程中小灯泡电阻保持不变C. 额定电流是0.3 AD. 额定功率是1.5 W
2. 一个标有“6 V3 W”的小灯泡接在9 V的电源上，若使灯泡正常发光，应该给它串联一个__________Ω的电阻. 若小灯泡两端的实际电压是3 V，则小灯泡的实际功率是__________W.（忽略温度对灯丝电阻的影响）
【例2】某实验小组用伏安法测量小灯泡的电功率，待测小灯泡的额定电压为2.5 V.
（1）请用笔画线代替导线，完成图1-15-23甲实物电路的连接. （要求：连线不得交叉，电压表量程要正确）
（2）进行实验，通过移动滑片记录了多组数据，并作出了如图1-15-23乙所示的I-U图象. 据图可知小灯泡的额定功率为__________W. （3）现将两个相同的该小灯泡串联后接入电压为2 V的电源两端，此时电路的实际功率是__________W.
考点点拨：测量灯泡的功率，与伏安法测电阻的步骤一样. 需要注意的是测量灯泡的额定功率时，灯泡必须正常发光. 而灯泡正常发光，或用电压表来反映(电压表的示数为额定电压)；或用电流表来反映(电流表的示数为额定电流).
3. （2020无锡）在测量额定电压为2.5 V的小灯泡的电功率时. 小红所观察和记录的结果如下表所示.
分析实验记录，她得出了以下结论:①小灯泡的额定功率为0.625 W；②小灯泡的实际功率越大，亮度越亮；③小灯泡的电阻随两端的电压升高而增大；④小灯泡和阻值为2 Ω的定值电阻串联接在电压为3 V的电源两端时，能正常发光.其中正确的是 ( ）A. 只有① B. 只有①②C. 只有①②③ D. ①②③④都正确
［10年6考：2012年(填空)、2013年(实验)、2014年(填空)、2015年(实验)、2018(综合)、2020(填空)考查］【例3】如图1-15-24为“探究焦耳定律”的实验装置. 两个相同的烧瓶中密封初温相同、质量相等的煤油，通电一段时间后，右侧玻璃管中液面比左侧高. 下列说法正确的是 ( )A. 通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少，这种方法是控制变量法B. 右侧电阻丝的阻值比左侧小C. 通过右侧电阻丝的电流比左侧小D. 该装置用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系
考点点拨：为探究电流产生的热量与电阻的关系，可以将两电阻串联，控制电流相等；为研究电流产生热量与电流的关系，可以控制电阻不变，用滑动变阻器改变电流. 该实验还使用了转换法，即用相同质量的煤油升高的温度反映导体产生的热量，相同时间内产生的热量越多，煤油升高的温度越多.
4. 如图1-15-25所示是探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置. 两个透明容器中密封着等量的空气，通电一段时间后，右侧U形管中液面高度差比左侧的大. 下列说法正确的是 ( )A. 左侧容器中电阻丝的阻值比右侧容器中的大B. 该装置用来探究电流通过导体产生的热量跟电流大小的关系C. 该装置可以用来探究电流通过导体产生热量跟通电时间的关系D. U形管中液面高度发生变化是因为U形管中液体的热胀冷缩造成的
5. 如图1-15-26所示是在一定温度下，甲、乙两个电阻的电流与电压的关系图象.根据图象可得R甲∶R乙=__________，若将甲、乙串联后接在同一电路上，产生的热量Q甲∶Q乙=__________.
【例1】小华在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验中，所用电源电压恒为3 V，小灯泡上标有“3 V”字样.
（1）请用笔画线代替导线，将图1-15-28中的实物电路连接完整.
（2）画出对应的电路图.
（3）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最__________（填“左”或“右”）端. 若闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数. 若电路中仅有一处故障，这个故障可能是__________________；若开关闭合后，电压表有示数，电流表无示数，故障可能是_______________；若闭合开关后，电压表、电流表均无示数，可能原因是________________________________.
开关处断路或滑动变阻器断路
（4）如果灯泡的阻值为10 Ω，电源由两节干电池串联组成，电流表有量程0～0.6 A和0～3 A两挡，电压表量程有0～3 V和0～15 V两挡，那么电流表量程应选______________挡，电压表量程应选_______________挡.
（5）排除故障后继续实验，小华进行了8次测量，并将有关数据及现象记录在表格中. 在第1次实验中小灯泡不亮的原因是_________________________________________________________.
（6）根据上表所示数据在图1-15-29中画出U-I图象：
①由上表数据可知，当U＜1.40 V时，灯丝电压与电流成_______比，灯丝电阻为__________Ω；当U＞1.40 V时，灯丝的温度逐渐升高，其电阻随温度升高而__________. ②从图线上可以看出，当小灯泡两端电压逐渐地增大时，灯丝的电阻是__________（填“变大”“变小”或“不变”）. ③实验结果表明，导体的电阻随温度的升高而__________.（7）闭合开关，发现小灯泡两端电压只有1.8 V，滑动变阻器的滑片P应向__________端移动，才能使电压表示数为__________V，此时灯泡的实际功率就是额定功率.
（8）分析表中信息，可知小灯泡的额定功率为__________W. 实验得出的结论是：小灯泡的实际电功率__________，灯泡越亮.
【例2】用如图1-15-31所示的实验装置“探究电流相同时，通过导体产生的热量与电阻大小的关系”（图中甲、乙是完全相同的密闭容器，实验前，A、B两U形管内液面是相平的）.
（1）请你用笔画线代替导线，将电路连接完整.
（2）本实验采用_______________________的研究方法；实验的设计依据是电流的__________效应. （3）闭合开关后，通过两段金属丝中的电流是__________（填“相等”或“不相等”）的，因为两电阻丝是__________联.（4）电流产生的热量不易直接测量，因此，在这个实验中是通过观察U形管中液面的__________来显示甲、乙容器内空气温度的变化.当容器内温度升高时，瓶内压强会__________（填“变大”或“变小”）.
（5）通过对比观察，你认为__________（填“甲”或“乙”）容器中的电阻产生的热量多. 由此可知：在电流相同、通电时间相同的情况下，__________越大，电流产生的热量越多. （6）当密闭容器中的空气温度升高时，空气的内能将会________（填“变大”“变小”或“不变”）.（7）根据得出的结论，说说为什么电炉工作时，电炉丝热得发红，而与电炉丝连接的导线却几乎不发热?___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
电炉丝与导线是串联的，电流和通电时间相等，而电炉丝的电阻较大，产生的热量较多，所以电炉丝热得发红，而与电炉丝连接的导线电阻较小，所以几乎不发热.
（8）用图1-15-32所示装置，探究导体通电时产生的热量与电流的关系.①实验时需控制__________、___________相同,改变__________.②两个密闭容器中的电阻一样大,在其中一个容器的外部,将一个电阻与这个容器内的电阻__________,把该装置连接到电源两端，目的是___________________________________.
使通过两电阻丝的电流不相等
③现象及分析：通电一段时间后,__________侧U形管中液面的高度差较大,这说明在电阻、通电时间相同时,电流越__________,导体产生的热量越多.
【例3】（科学素养·科学探究）用如图1-15-33①所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”. 相同烧瓶内装满了煤油.
(1)烧瓶中装入的煤油是__________(填“导体”或“绝缘体”). (2)请根据实物电路，在图1-15-33②中虚线框内画出对应的电路图.
(3)为达到实验目的，选用的两电阻丝R1与R2的阻值应__________，通过R1的电流__________通过R2的电流.(4)通电一段时间后，乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大. 说明______________________________________________________________________________________________________________.
(5)小红用如图1-15-33③所示的装置，进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”. 经多次实验测量，收集实验数据，绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流I的关系图象. 根据焦耳定律可知，图1-15-33④中能正确反映h-I关系的是__________（填序号）.【拓展】用Q=I2Rt可以计算电流通过任何用电器产生的热量，能用Q=UIt计算通过任何用电器产生的热量吗？请用实例说明原因. _________________________________________________________________________________________________________________.
不能；如电动机把电能转化为内能和机械能，计算电动机线圈产生的热量只能用Q=I2Rt，不能用Q=UIt
【例1】将规格都是“220 V100 W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入同一家庭电路中，通电时间相同，下列说法正确的是 （ ）A. 三个用电器产生的热量相同B. 电风扇产生的热量最多C. 电烙铁产生的热量最多D. 电视机产生的热量最多
考点点拨：电功是电流做的功，也就是消耗了多少电能，用W=UIt计算.电热是电流通过电阻类用电器发的热，只是把电能转化成热能，如果整个电路中只有电阻类用电器，这时电流做的功全部转化成热能,公式通用.如果电路中有电动机或者充电器类的用电器，这时要注意W=UIt是电流做的功，而焦耳定律Q=I2Rt只是发热的部分,不能通用.
1. 判断电流通过导体产生的热量，下面公式选用正确的是（ ）A. UIt B. I2RtC. D. 前三项都正确
【例2】（科学素养·科学思维）如图1-15-34是一条电热毯电路的示意图，R0是电阻丝，R1是串联在电路中的电阻，电热毯铭牌上标有“220 V40 W”的字样（不考虑温度对电阻的影响）.求：（1）使用电热毯处于低温挡时，开关S、S1各处于什么状态？（不需说明理由）
解：（1）开关S闭合，S1断开.
（2）电热毯在高温挡工作时的电流是多少？（3）当电热毯处于低温挡时，电阻丝的电功率为12.1 W，电阻R1的阻值多大？
（4）在低温挡工作20 min，电阻丝产生的热量是多少？
(4)低温挡时，Q0=P0t=12.1 W×20×60 s=14 520 J.答：（略）
2. （2020云南）如图1-15-35所示，甲是某款电热水龙头，乙是它的电路原理图. R1、R2是电热丝，R1＝24 Ω，R2＝48 Ω. 通过旋转手柄使扇形开关S同时接触两个相邻触点实现冷水、温水、热水挡的切换. 当开关S接触2、3触点时，水龙头放出的是__________水. 不考虑温度对电热丝阻值的影响，水龙头在热水挡位正常工作时电路消耗的功率是__________W.
3. （2020盐城）如图1-15-36甲所示为某电烤箱的内部简化电路，S1为自动控制开关，R1和R2均为电热丝，图1-15-36乙是电烤箱正常工作时电流随时间变化的图象. 求：（1）低温挡工作时的功率.（2）电热丝R2的阻值.（3）15 min内R1消耗的电能.
（3）15 min内R1消耗的电能W1＝UI1t＝220 V×6 A×15×60 s＝1.188×106 J＝0.33 kW·h. 答：（略）
1. （2020年)如图1-15-37所示为“探究电流通过导体产生的热量跟__________的关系”的实验装置. 实验中用Ｕ形管内液面高度差的大小来反映电流通过导体产生热量的多少，这种方法叫__________（填“控制变量”或“转换”）法. 通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量比右侧的________（填“多”或“少”）.
（2）实验室有如下器材：“2.5 V0.75 W”小灯泡一只、电压为6 V的电源、电流表、电压表、导线若干条、开关、滑动变阻器R1（10 Ω2 A）和R2（50 Ω1 A）. 根据实验要求应选用滑动变阻器__________.
（3）根据实验要求，设计并填写实验记录表内的7个空格.
3. （2017年）某校实验小组设计了一个智能供暖器，电路如图1-15-39所示，电源两端的电压U为220 V，R1和R2是两个供热电阻丝，S1、S2是温控开关，工作过程如下：当气温低于25 ℃时，S1、S2都闭合；当气温等于或高于25 ℃时，S2断开，此时电流表的示数为1 A，电阻丝R1的电功率为20 W(忽略温度对电阻丝的影响).求：(1)电阻丝R2的阻值是多少?(2)当气温低于25 ℃时，电路工作0.5 h消耗电能是多少千瓦时?
4. （2015年）如图1-15-40所示是某款有加热和保温功能的电热饮水机电路原理图，机内有温控开关S0.该饮水机的部分参数已知：额定电压为220 V，加热时的总功率为880 W，保温时的功率为40 W，R1、R2为加热电阻丝.（假设它们的阻值不变）求：（计算结果若不能整除，保留一位小数）
(1)当S和S0闭合时，饮水机处在什么状态？此时电路的总电流是多大？(2)在加热状态下，电阻丝R1的阻值为多少？(3)傍晚用电高峰期，若实际电压只有200 V时，饮水机加热的实际总功率是多大？
答案：（1）加热状态 4 A
（1）若采用110 kV的高压输送电能，输电线路的电流I1=__________A，输电线路损失的热功率P1=__________W，其与发电厂输出电功率P0之比P1∶P0=__________. （2）若采用1 100 kV超高压输送电能，输电线路损失的热功率P2=__________W，其与高压输送电能损失的热功率P1之比P2∶P1=__________. 所以采用超高压远距离输电可以大大降低输电线路的__________损失. （3）若想使输电线路中的热功率损耗为零，还可以采用__________做为输电线材料.
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