呼和浩特专版2020中考物理复习方案第18课时电能电功率课件 0

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第 18 课时 电能　电功率 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 考点一　电能与电功 1. 电能 产生 　电能是能量的一种形式 , 是由其他形式的能转化而来的 单位 　 焦 (J); 千瓦时 (kW · h), 又称“度”。 　 1 kW · h = 　　　 　 J  电能表 作用 　 计量用电器 　　　　　 　　 　 的仪表   在一段时间内消耗的电能 3.6×10 6 　 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 电能表 参数 　 ① “ 220 V ”是指该电能表应该在 220 V 的电路中使用。 　 ② “ 10(20) A ”是指该电能表的标定电流为 10 A, 额定最大电流为 20 A, 电能表工作时 , 通过它的最大电流不能超过额定最大电流。我们可以依据后者计算出接在电路中的用电器允许消耗的最大电功率。 　 ③ “ 50 Hz ”是指该电能表应在频率为 50 Hz 的交流电路中使用。 　 ④ “ 600 revs/(kW · h) ”是指接在该电能表上的用电器 , 每消耗 1 kW · h 的电能 , 电能表上的转盘将转过 600 转 ( 续表 ) 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 电能表 计量方法 　 ① 电能表表盘上前后两次示数之差 , 就是用电器在这段时间内消耗的电能 ( 注意 : 电能表表盘上示数的最后一位是小数位 ); 　 ② 测量较小电能时利用转盘读数 , 即 表示 电能表在某段时间内的转盘转数 , N 表示电能表铭牌上标着的转数 ) ( 续表 ) 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 2. 电功 电流 做功 　 电流通过用电器时做功 , 把电能转化为其他形式的能供人们利用。电流做了多少功 ( W ), 就消耗了多少电能 ( E 电 ), 转化得到多少其他形式的能 ( E 其 ), 即 W=E 电 =E 其 电功 物理意义 　 表示电流做功多少的物理量 大小 　 电流在某段电路上做的功 , 等于这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间的乘积 ( 也等于这段电路两端的电压和通过电路电荷量的乘积 ) 计算公式 　 W= 　　　　 = 　　　　   推导公式 　 W= 　　　　 = 　　　　 ( 只适用于纯电阻电路 )  I 2 Rt UIt 　 UQ 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 考点二　电功率 电功率 物理 意义 　 电功率是表示电流做功 　　　　 的物理量 , 也就是用电器消耗电能 　　　　 的物理量   定义 　 电功率等于 　　　　 与 　　　 　 之比 , 它表示电流 在 　　　 　 内所做的功   单位 　 基本单位 : 瓦特 (W), 常用单位 : 千瓦 (kW),1 kW = 　　　　 W  公式 　 定义 式 P= 　　　　 ( 普适公式 ); 计算式 : P= 　　　　 ( 普适公式 ); 推导式 : P= 　　　　 = 　　　　 ( 只适用于纯电阻电路 )  1000 快慢 快慢 电功 　 所用时间 单位时间 　 UI 　 I 2 R 　 ( 续表 ) 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 额定功 率和实 际功率 额定 电压 　 用电器在 　　　 　 时 的电压 , 用电器上标明的电压值就是它的额定电压   额定 功率 　 用电器在 　　 　 　 下工作时的功率 , 用电器上标明的功率值就是它的额定功率   实际 电压 　 用电器在 　　　 　 时的电压 , 它可能等于或不等于用电器的额定电压   实际 功率 　 用电器在 　　　　 下 工作时的功率 , 它可能等于或不等于用电器的额定功率   正常工作 额定电压 实际工作 实际电压 ( 续表 ) 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 额定功 率和实 际功率 功率 与电 压的 关系 　 对确定的用电器 : 　 ① 若 U 实 =U 额 , 则 P 实 　　　　 P 额 , 用电器正常工作 ;  　 ② 若 U 实 U 额 , 则 P 实 　　　　 P 额 , 用电器不能正常工作 , 还可能被损坏。   　 用电器的工作情况 ( 比如灯泡的明暗程度 ) 是由它消耗的实际功率决定的 > = < ( 续表 ) 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 考点三　焦耳定律 1. 电流的热效应 : 电流通过导体时电能转化为内能 , 这种现象叫电流的热效应。 2. 电热器 原理 　 　　　 　　   主要部分 　 发热体 电流的热效应 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 ( 续表 ) [ 点拨 ] 根据 可知 , 当 U 一定时 , 电阻越大 , 电功率越小 ; 电阻越小 , 电功率越大 , 所以高温挡总电阻最小 , 低温挡总电阻最大。 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 设计 ( 续表 ) 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 内容 　 电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成 　　　　 , 跟导体的电阻成 　　　　 , 跟通电时间成 　　　　   公式 　 Q= 　　　   3. 焦耳定律 正比 　 　 正比 正比 I 2 Rt 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 电热 与电功的关系 　 ① 在纯电阻电路中 , 电功等于电热 , 即 W=Q=Pt=UIt=I 2 如 : 白炽灯、电炉、电饭锅、电烙铁、电热毯、电熨斗、转子被卡住的电动机等。 　 ② 在非纯电阻电路 ( 如电动机、电风扇、电冰箱、电磁炉、电解槽、日光灯、 LED 灯等 ) 中 : 　 电动机 : W=E 机械 +Q ( UIt=E 机械 +I 2 Rt ); 　 电解槽 : W=E 化学 +Q ( UIt=E 化学 +I 2 Rt ); 此时 : W>Q ( UIt>I 2 Rt ) 。 　 特别提醒 : 当电动机不转动时 , 为纯电阻电路 , 当电动机转动时为非纯电阻电路。电动机正常工作时的输入功率 ( 即电动机消耗的总功率 ) 一部分转化为电热 , 一部分转化为机械能输出。根据能量守恒 : P 输入 =P 热 +P 输出 , P 输入 =UI , P 热 =I 2 R , P 输出 =Fv ( 续表 ) 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 电热的 利用和 防止 　 利用 : 电热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器等 　 防止 : 散热器、散热片、散热孔、电脑的微型风扇等 ( 续表 ) 考向探究 逐个击破 考点梳理 夯实基础 图 18 - 15 探究一 电能表的相关计算 1. [2017 · 鄂尔多斯 ] 小龙家上月初电能表示数为 , 电能表的部分参数及上月末的示数如图 18 - 15 所示。表盘上“ 3200 imp/(kW · h) ”表示每消耗 1 kW · h 的电能 , 指示灯闪烁 3200 次。下列选项正确的是 ( 　　 ) A. 小龙家上月消耗的电能为 680 kW · h B. 小龙家同时使用的用电器总功率不可 超过 2200 W C. 指示灯闪烁的次数越多 , 电能表所在电路接入的用电器总功率越大 D. 断开其他用电器 , 只让阻值是 100 Ω 的电热棒单独工作 3 min, 指示灯闪烁 64 次 , 此时小龙家的实际电压是 200 V D 考向探究 逐个击破 考点梳理 夯实基础 2. [2018 · 泰州 ] 某电吹风工作 6 min, 能使如图 18 - 16 所示的电能表的转盘转过 120 转 , 则该电吹风消耗的电能为 　　　　 kW · h, 电功率为 　　 W, 这些电能可供一只“ 220 V 　 10 W ”的 LED 灯正常工作 　　　　　 h 。一只这样的 LED 灯与一只“ 220 V 　 100 W ”的白炽灯正常发光时亮度相当 , 若 LED 灯正常发光时的效率为 80%, 则白炽灯正常发光效率为 　　　　 。   图 18 - 16 [ 答案 ]0.1 　 1000 　 10 　 8% [ 解析 ]100 W 的白炽灯与 10 W 的 LED 灯的发光亮度相当 , 则白炽灯的发光效率是 LED 灯的 ，即 8% 。 考向探究 逐个击破 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 考点梳理 夯实基础 探究二　实际功率与额定功率的理解 3. 小林做作业时 , 电灯突然变暗 , 其原因可能是 ( 　　 ) A. 电灯的实际电压变大 B. 电灯的额定电压变小 C. 电灯的实际功率变小 D. 电灯的额定功率变小 C 考向探究 逐个击破 考点梳理 夯实基础 4. 将一只标有“ 220 V 　 200 W ”的灯接在 110 V 的电路中 , 则灯消耗的实际功率为 ( 　　 ) A.200 W B.100 W C.50 W D.400 W C 考向探究 逐个击破 考点梳理 夯实基础 图 18-17 5. [2018 · 济宁 ] 根据额定电压为 2.5 V 小灯泡的 I-U 图像 ( 如图 18-17 所示 ) 分析 , 下列结论正确的是 ( 　　 ) A. 当小灯泡两端的电压为 0 V 时 , 其电阻为 0 B. 当通过小灯泡的电流为 0.1 A 时 , 其实际功率为 0.1 W C. 通过小灯泡的电流与其两端的电压成正比 D. 小灯泡的额定功率为 0.625 W D 考向探究 逐个击破 考点梳理 夯实基础 6. “ 6 V 　 3 W ”和“ 6 V 　 6 W ”的两只灯泡 L 1 和 L 2 串联后接在电源两端 , 不考虑温度对灯丝电阻的影响 , 则 ( 　　 ) A. 电源电压为 12 V 时 , 两只灯泡均能正常发光 B. 两个灯泡都发光时 , 灯泡 L 2 比灯泡 L 1 亮一些 C. 两个灯泡都发光时 , 电路中允许通过的最大电流为 1 A D. 灯泡 L 1 正常发光时 , 灯泡 L 2 的实际功率是 1.5 W D 考向探究 逐个击破 考点梳理 夯实基础 图 18 - 18 探究三　动态电路中电功率的变化 7. 如图 18 - 18 所示 , 电源电压保持不变 , 闭合开关 S 1 和 S 2 , 灯 L 正常发光 , 则断开开关 S 2 时 ( 　　 ) A. 电流表示数变小 , 灯 L 仍然正常发光 B. 电流表示数变大 , 灯 L 变亮 C. 电压表示数变大 , 灯 L 的实际功率变小 D. 电压表示数不变 , 电路的总功率变大 A 考向探究 逐个击破 考点梳理 夯实基础 图 18 - 19 8. 小灯泡 L 的额定电压为 3 V, 它的 I-U 图像如图 18 - 19 甲所示。把小灯泡 L 接入如图乙所示的电路中 , 先将滑动变阻器的滑片 P 移至 B 端 , 闭合开关 S, 电压表示数为 1.5 V; 再将滑片 P 向左移动直到电压表示数为 3 V 。已知电源电压恒定 , 滑动变阻器的铭牌标有“ 10 Ω 　 2 A ”。下列说法中错误的是 ( 　　 ) A. 电源电压为 4.5 V B. 小灯泡的额定功率为 1.5 W C. 小灯泡正常发光时 , 滑动变阻器消耗的电功率为 1.25 W D. 小灯泡正常发光时 , 滑动变阻器接入电路的阻值为 3 Ω C 考向探究 逐个击破 考点梳理 夯实基础 探究四　焦耳定律 9.( 多选 ) 小明家有一台农副产品加工用的电动机 , 工作 2 h 消耗 2 kW · h 的电能 , 对此有下列说法 , 你认为正确的是 ( 　　 ) A. 电流通过电动机做了 7.2 × 10 6 J 的功 B. 这些电能全部转化为动能 C. 电流通过电动机做功少于 7.2 × 10 6 J D. 电能转化为动能小于 7.2 × 10 6 J AD 考向探究 逐个击破 考点梳理 夯实基础 10. 如图 18 - 20 所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机内阻为 0.8 Ω, 电阻 R= 10 Ω, 直流电压 U= 160 V, 理想电压表的示数为 110 V 。 (1) 通过电动机的电流大小为多少 ? (2) 电动机的电功率为多少 ? (3) 电动机的热功率为多少 ? (4) 电动机的输出功率为多少 ? (5) 如果电动机以 1 m/s 的速度匀速竖直向上提升重物 , 求该重物的质量是多少 ? (6) 若电动机被卡住 , 则电压表的示数为多少 ?( 结果保留整数 ) 图 18 - 20 考向探究 逐个击破 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 考点梳理 夯实基础 10. 如图 18 - 20 所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机内阻为 0.8 Ω, 电阻 R= 10 Ω, 直流电压 U= 160 V, 理想电压表的示数为 110 V 。 (2) 电动机的电功率为多少 ? 图 18 - 20 考向探究 逐个击破 考点梳理 夯实基础 10. 如图 18 - 20 所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机内阻为 0.8 Ω, 电阻 R= 10 Ω, 直流电压 U= 160 V, 理想电压表的示数为 110 V 。 (3) 电动机的热功率为多少 ? 图 18 - 20 考向探究 逐个击破 考点梳理 夯实基础 10. 如图 18 - 20 所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机内阻为 0.8 Ω, 电阻 R= 10 Ω, 直流电压 U= 160 V, 理想电压表的示数为 110 V 。 (4) 电动机的输出功率为多少 ? 图 18 - 20 考向探究 逐个击破 考点梳理 夯实基础 10. 如图 18 - 20 所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机内阻为 0.8 Ω, 电阻 R= 10 Ω, 直流电压 U= 160 V, 理想电压表的示数为 110 V 。 (5) 如果电动机以 1 m/s 的速度匀速竖直向上提升重物 , 求该重物的质量是多少 ? 图 18 - 20 考向探究 逐个击破 考点梳理 夯实基础 10. 如图 18 - 20 所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机内阻为 0.8 Ω, 电阻 R= 10 Ω, 直流电压 U= 160 V, 理想电压表的示数为 110 V 。 (6) 若电动机被卡住 , 则电压表的示数为多少 ?( 结果保留整数 ) 图 18 - 20 考向探究 逐个击破 考点梳理 夯实基础 探究五　挡位型电热器的计算 11. [2019 · . 包头一模 ] 图 18 - 21 甲是某品牌电暖器 , 有“低温”、“中温”、“高温”三挡 , 铭牌见下表 ( “高温”挡功率未知 ), 图乙为其简化电路原理图。 ×× 牌电暖器 额定电压 220 V 额定功率 低温挡 550 W 中温挡 1100 W 高温挡 频率 50 Hz 考向探究 逐个击破 考点梳理 夯实基础 (1) “低温”挡正常工作时的电阻是多少 ? (2) “高温”挡正常工作时的电流是多少 ? (3) 若某房间内空气质量为 60 kg, 空气温度为 10 ℃, 设定空气的比热容为 1.1 × 10 3 J/(kg · ℃) 且保持不变 , 用该电暖器“高温”挡正常工作 15 min, 放出热量的 50% 被房间内的空气吸收 , 那么可使此房间的空气温度升高多少 ? 图 18 - 21 考向探究 逐个击破 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 考点梳理 夯实基础 11. [2019 · . 包头一模 ] 图 18 - 21 甲是某品牌电暖器 , 有“低温”、“中温”、“高温”三挡 , 铭牌见下表 ( “高温”挡功率未知 ), 图乙为其简化电路原理图。 ×× 牌电暖器 额定电压 220 V 额定功率 低温挡 550 W 中温挡 1100 W 高温挡 频率 50 Hz 考向探究 逐个击破 考点梳理 夯实基础 (2) “高温”挡正常工作时的电流是多少 ? 图 18 - 21 考向探究 逐个击破 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 考点梳理 夯实基础 11. [2019 · . 包头一模 ] 图 18 - 21 甲是某品牌电暖器 , 有“低温”、“中温”、“高温”三挡 , 铭牌见下表 ( “高温”挡功率未知 ), 图乙为其简化电路原理图。 ×× 牌电暖器 额定电压 220 V 额定功率 低温挡 550 W 中温挡 1100 W 高温挡 频率 50 Hz 考向探究 逐个击破 考点梳理 夯实基础 (3) 若某房间内空气质量为 60 kg, 空气温度为 10 ℃, 设定空气的比热容为 1.1 × 10 3 J/(kg · ℃) 且保持不变 , 用该电暖器“高温”挡正常工作 15 min, 放出热量的 50% 被房间内的空气吸收 , 那么可使此房间的空气温度升高多少 ? 图 18 - 21 考向探究 逐个击破 考点梳理 夯实基础 原理 　 P=UI 实物图 与电路图 实验突破 素养提升 达标检测 巩固提升 突破　测量小灯泡的电功率 【 实验梳理 】 实验突破 素养提升 达标检测 巩固提升 电路 连接 　 开关 : 连接电路时 , 开关要 断开 。 　 滑动变阻器 : 滑动变阻器“一上一下”接入电路 , 且开关闭合前 , 滑片要移到 阻值最大处 。 　 电表 :① 电流表与小灯泡 串联 , 电压表与小灯泡 并联 ;② 电流从 正接线柱 流入 , 负接线柱 流出 ;③ 电压表的量程由 小灯泡的额定电压 决定 , 电流表的量程由 小灯泡的额定电流 决定 滑动变 阻器的 作用 　 改变 灯泡两端的电压 和保护电路。连接电路无误后 , 移动滑片的位置 , 同时眼睛观察 电压表的示数 , 当电压表的示数达到额定电压时 , 停止移动滑片 , 并记下电流表的示数 , 利用公式即可求出灯泡的额定功率 ( 续表 ) 实验突破 素养提升 达标检测 巩固提升 电路故 障分析 　 电表示数异常的原因 :① 电流表无示数 : 与电流表串联的电路 断路 ( 或电流表被短路或断路 );② 电流表指针满偏 : 电流表 所选量程太小 或与之串联的电路发生 短路 ;③ 电压表无示数 : 小灯泡发生 短路 ( 或电压表短路或断路 , 或与电压表并联的电路以外部分断路 );④ 电压表示数接近电源电压 : 小灯泡发生断路 , 或滑动变阻器短路。 　 小灯泡不亮的原因 :① 电路完好 , 灯不亮 : 滑动变阻器连入电路的阻值太大 , 移动滑片观察小灯泡是否发光 ;② 电路故障 , 灯不亮 : 小灯泡断路或短路 , 根据电表示数判断。 　 移动滑片 , 电表示数不变的原因 : 滑动变阻器 同时接两个上接线柱 或 同时接两个下接线柱 ( 续表 ) 实验突破 素养提升 达标检测 巩固提升 多次 测量的 目的 　 测出小灯泡在不同电压下的实际功率并比较、探究 电功率与电压的关系及小灯泡亮度变化规律 ( 小灯泡实际电压不同 , 小灯泡的实际功率理应不同 , 求平均值没有意义 ) 设计 表格 ( 续表 ) 序号 U/V I/A P/W 1 2 3 实验突破 素养提升 达标检测 巩固提升 图像分析 　 小灯泡的 U-I 图像是曲线 , 原因是 灯丝电阻随温度的升高而增大 实验结论 　 不同电压下 , 小灯泡的功率不同 , 实际电压越大 , 小灯泡的 功率越大 ; 　 小灯泡的亮度由小灯泡的 实际功率 决定 , 实际功率越大 , 小灯泡越亮 实验评估 　 小灯泡额定电压为 3.8 V 时 , 电压表读数不准确 ; 若电源电压为 6 V, 可将电压表改接在滑动变阻器两端 , 来减小 实验误差 ( 续表 ) 实验突破 素养提升 达标检测 巩固提升 例 1 在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5 V,小灯泡额定电压为2.5 V、电阻约为10 Ω。 (1) 请你用笔画线代替导线 , 将图 18 - 22 甲中的实物电路连接完整 , 要求滑动变阻器的滑片 P 向右移动时小灯泡变暗。 图 18 - 22 [ 答案 ] 如图所示 实验突破 素养提升 达标检测 巩固提升 (2) 闭合开关 , 移动滑动变阻器的滑片 P , 发现小灯泡始终不亮 , 电压表有示数 , 电流表无示数 , 原因可能是 　　　　　　　 。   (3) 电路故障排除后 , 闭合开关 , 移动滑动变阻器的滑片 P 到某一位置时 , 电压表示数如图乙所示 , 为 　　　　 V, 若想测量小灯泡的额定功率 , 应将图甲中的滑片 P 向 　　　　 ( 选填“ A ”或“ B ” ) 端移动 , 使电压表的示数为 2.5 V 。   (4) 移动滑片 P , 记下多组电压表和电流表示数 , 并绘制图丙所示的 I-U 图像 , 根据图像信息 , 可计算出小灯泡的额定功率是 　　　　 W, 此时小灯泡的电阻是 　　　　 Ω 。   小灯泡断路 2.2 A 0.5 12.5 实验突破 素养提升 达标检测 巩固提升 (5) 实验室可提供选用的滑动变阻器 R 1 和 R 2 的最大电阻分别为 5 Ω 和 20 Ω, 请你判断本实验中选用的是 　　　　 ( 选填“ R 1 ”或“ R 2 ” ) 。   (6) 小明按同一电路连接好最后一根导线 , 小灯泡立即发出明亮耀眼的光 , 并很快熄灭 , 检查后发现连线正确 , 请你找出他在实验中两个操作不当之处 :① 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ;② 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   R 2 连接电路时开关没有断开 连接电路时滑片 P 没有移到阻值最大处 实验突破 素养提升 达标检测 巩固提升 (7) 小勇利用上述装置测量另一只标有“ 2.5 V ”字样的小灯泡的电功率 , 记录的数据如下表所示。分析实验数据得出 : 电压 U/ V 1.5 2.0 2.5 3.0 电流 I/ A 0.2 0.22 0.25 0.28 电功率 P/ W 0.3 0.44 0.625 0.84 发光情况 很暗 暗 正常发光 很亮 ① 小灯泡的发光亮度是由灯泡的 　　 　　 决定的 , 且灯泡的 　　　 　 越大 , 灯泡发光越亮。   实际功率 实际功率 实验突破 素养提升 达标检测 巩固提升 ② 由上表中的数据 , 小勇得出小灯泡的额定功率为 老师认为 , 通过四次测量得到四次数据 , 算出四个电功率值 , 再求平均值得到额定功率的数据处理方法不对 , 原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   ③ 在多次测量中还发现 : 当电压表的示数增大时 , 电压表与电流表的示数之比 　　　　 ( 选填“变大”“变小”或“不变” ), 导致这一结果的原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   (8) 整理器材时发现滑动变阻器的 PA 部分比 PD 部分热 , 原因是 　 。   PA 部分电阻比 PD 部分电阻大 小灯泡两端的电压是额定电压时 , 小灯泡的功率才是额定功率 变大 小灯泡的电阻随温度的升高而增大 实验突破 素养提升 达标检测 巩固提升 例 2 在“测量小灯泡的额定功率”实验中,已连接的部分电路如图18 - 23甲所示,图中电源电压恒定,小灯泡上只能看到“3.8 V”字样。 图 18 - 23 [ 答案 ] 如图所示 (1) 请你用笔画线代替导线 , 将图甲中的实物电路连接完整。 实验突破 素养提升 达标检测 巩固提升 (2) 正确连接实验电路后 , 开始实验 , 在移动滑动变阻器滑片的过程中 , 眼睛应注视 　　　　 的示数 , 直到小灯泡正常发光 , 此时电流表的示数如图乙所示 , 则小灯泡的额定功率为 　　　　 W 。   (3) 完成上述实验后 , 小聪向老师要了一个已知阻值为 R 0 的电阻和一个单刀双掷开关 , 借助部分现有的实验器材 , 设计了如图丙所示的电路 , 也测出了小灯泡的额定功率 , 请完成下列实验步骤 : ① 闭合开关 S 1 , 将 S 2 拨到触点 　　　　 ( 选填“ 1 ”或“ 2 ” ), 移动滑片 , 使电压表的示数为 　　　　 V;  电压表 　 1.52 2 　 3.8 实验突破 素养提升 达标检测 巩固提升 ② 再将开关 S 2 拨到触点 　　　　 ( 选填“ 1 ”或“ 2 ” ), 保持滑片的位置不动 , 读出电压表的示数 U ;  ③ 小灯泡额定功率表达式 P 额 = 　　　　　　 。 ( 用已知量和测量量表示 )  1 · 实验拓展 · 实验突破 素养提升 达标检测 巩固提升 (4) 在实验时 , 电流表出现了故障不能使用 , 小聪向老师借了一只定值电阻 R ( 阻值已知 ), 设计了如图 18 - 24 甲所示的电路 , 继续测量小灯泡的额定功率 , 实验过程如下 :① 闭合开关 , 移动滑片使电压表示数为 　　　　 V;② 断开开关 , 保持滑片位置不变 , 将电压表接到 　　　　　　 两端 , 然后闭合开关 , 读出电压表的示数为 U ;③ 小灯泡的额定电功率 P= 　　　　　　　　 。 ( 用已知量和测量量表示 )  图 18 - 24 定值电阻 R 3.8 实验突破 素养提升 达标检测 巩固提升 (5) 小聪新加一最大阻值为 R 2 的滑动变阻器 , 设计如图乙所示的电路也完成了该实验 , 实验过程如下 : ① 闭合开关 , 使 R 2 ( 最大阻值为 R 2 ) 的滑片移动到最左端 , 调节 R 1 的滑片使电压表示数为 　　　　 V; ② 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　 , 读出并记录电压表的示数 U ; ③ 小灯泡的额定功率 P 额 = 　　　　　　　 。 ( 用已知量和测量量表示 )  保持 R 1 的滑片位置不变 , 使 R 2 的滑片移动到最右端 3.8 实验突破 素养提升 达标检测 巩固提升 (6) 在实验时 , 电压表出现了故障不能使用 , 小聪向老师借了一只定值电阻 R ( 阻值已知 ), 设计了如图 18 - 25 甲所示的电路 , 继续测量小灯泡的额定功率 , 实验过程如下 :① 先闭合开关 S 和 S 1 , 调节滑动变阻器 , 当电流表的示数为 　　　　 时 , 小灯泡正常发光 ;② 将 　　　　　　　　　　　 , 读出电流表的示数为 I ;③ 小灯泡的额定功率 P 额 = 　　　　　　　　 。 ( 用已知量和测量量表示 )  图 18 - 25 开关 S 1 断开 ,S 2 闭合 实验突破 素养提升 达标检测 巩固提升 (7) 小聪使用两只电流表和一只定值电阻 R ( 阻值已知 ), 利用如图乙所示电路也完成了测量 , 实验过程如下 : 闭合开关 S, 移动滑片 , 使电流表 A 1 的示数为 　　　　　　　 , 此时小灯泡正常发光 , 读出电流表 A 的示数为 I , 小灯泡的额定功率 P 额 = 　　　　　　　　 。 ( 用已知量和测量量表示 )  实验突破 素养提升 达标检测 巩固提升 突破二　探究电热的影响因素 【 设计和进行实验 】 1. 被加热的物质选用 空气 ( 或煤油 ) 的原因 : 空气 受热膨胀明显 ( 煤油比热容小 ), 能使 实验现象明显 。 2. 选择被加热物质时需要保证物质的 种类相同、质量相同、初温相同 。 3. 转换法的应用 : 通过 U 形管中 液面高度的变化 ( 或温度计示数的变化 ) 反映电流通过导体产生热量的多少。 实验突破 素养提升 达标检测 巩固提升 4. 控制变量法的应用 : ① 探究电热与电流的关系时 , 控制 电热丝的电阻与通电时间 相同 , 改变通过电热丝的电流大小 ;② 探究电热与电阻的关系时 , 控制 通过电热丝的电流与通电时间相同 , 选择两电阻不同的电热丝 ;③ 探究电热与通电时间的关系时 , 控制 电热丝的电阻和通过的电流 相同 , 改变通电时间的长短。 5. 多次测量的目的 : 使实验结论具有 普遍性 。 【 实验结论 】 6. 实验结论 : 电流通过导体产生的热量与 电流的平方 成正比 , 与 导体的电阻 成正比 , 与 通电时间 成正比。 实验突破 素养提升 达标检测 巩固提升 例 3 小华、小玲分别设计了两个装置,用来探究导体产生的热量与什么因素有关。两个透明的容器中密封着等量的空气。 (1) 请用笔画线代替导线 , 把图 18 - 26 甲中两个容器中的电阻丝连接到电路中。 图 18 - 26 [ 答案 ] 如图所示 实验突破 素养提升 达标检测 巩固提升 (2) 实验中 , 电流产生热量的多少是通过 　　　　　　　　　　　 体现出来的 , 可知他们在实验探究过程中使用了 　　　　 法。   (3) 小华按如图甲将两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端 , 他探究的是导体产生的热量与 　　　　 的关系 , 这样做的好处是 　　　　　　　　 　 。连接好电路 , 闭合开关 , 通电一段时间后 , 　　　　 侧 U 形管液面高度变化大 , 得出的结论是 　   　 。   U 形管中液面的高度差 转换 电阻 保证电流与通电时间相同 右 在电流和通电时间相同的情况下 , 电阻越大 , 产生的热量越多 实验突破 素养提升 达标检测 巩固提升 (4) 小玲设计的两容器中的电阻丝电阻一样大 , 并在其中一个容器的外部并联了一个电阻丝 , 如图乙所示 , 这是为了探究导体产生的热量与 　　　　 的关系。通电一段时间后发现 　　　　 侧 U 形管液面高度变化大 , 得出的结论是 　 　 。   (5) 若要探究导体产生的热量与通电时间的关系 , 实验中还需要的测量器材是 　　　　 。   (6) 通电一段时间后 , 发现其中一个 U 形管中液面的高度几乎不变 , 出现该现象的原因可能是 　　　　　　　　　 。   电流 左 在电阻和通电时间相同的情况下 , 通过电阻的电流越大 , 产生的热量越多 停表 U 形管气密性不好 实验突破 素养提升 达标检测 巩固提升 · 实验拓展 · 小辉和小王想探究电流通过电阻时产生的热量与电阻的关系。小辉连接了如图 18 - 27 所示的电路进行实验 , 装置中三个完全相同的烧瓶 A 、 B 、 C 内都盛有质量和初温均相等的液体 , 其中 A 、 B 烧瓶中装的是水 , C 烧瓶中装的是煤油 , A 、 B 、 C 三个烧瓶中电阻丝的阻值分别为 R A 、 R B 、 R C , 且 R A >R B =R C 。闭合开关 S 通电一定时间后 :( 均不计热损失 , 比热容 c 水 >c 煤油 ) 图 18 - 27 实验突破 素养提升 达标检测 巩固提升 (7) 在 A 、 B 两烧瓶中 , 相同的时间内 , 　　　　 烧瓶中的电阻产生的热量多。   (8) 利用 　　　　 两烧瓶可探究不同物质的吸热能力 , 这两个烧瓶加热相同的时间 , 　　　　 烧瓶中温度计的示数高。   C A B 、 C