资源简介

(共48张PPT)
第五节 家庭电路 第六节 安全用电
知识点
家庭电路
1
家庭电路的组成 进户线、电能表、总开关、保护设备、开关、用电器、插座等，如图1 所示。
这四项要按顺序排列
(1)进户线： 进户线由户外低压输电线上引来，其中一根叫零线，另一根叫火线。正常情况下零线与大地间没有电压，火线与零线之间有220 V电压。
(2)电能表 ：电能表安装在进户线之后，用来度量家庭所消耗的电能的多少。
(3)总开关(闸刀开关)：安装在电能表后，用以控制整个家庭电路。
(4)熔断器：可以在家庭电路中电流过大时自动熔断，切断电路。
(5)开关：可以控制各支路通断，应串接在火线与用电器 之间。
(6)用电器：直接使用电能工作的器件，工作时将电能转化为其他形式的能。
(7)插座：给移动的用电器供电，插座应并联在电路中。
深度思考
(1)家庭电路中，用电器和插座为什么要并联？
(2)控制用电器的开关连接在火线和用电器之间的目的是什么？
深度理解
(1)用电器和插座并联，保证每个用电器都能独立工作。
(2)控制用电器的开关，连接在火线和用电器之间，断开开关后用电器与地面间的电压为零。若开关连接到零线和用电器之间，断开开关后，虽然用电器不工作，但用电器和地面间的电压仍然为220 V，容易引发触电事故。
知1－练
例 1
[中考·天津] 如图2为家庭电路的组成，其中接入①的用电器和②为______联，②和③为______联。
并
串
知1－练
解题秘方：利用图示法分析家庭电路的连接。
解析：由图知①是插座，②是电灯，插座所接的用电器和电灯是并联的；③是控制电灯的开关，控制电灯的开关和电灯是串联的。
知1－练
1. [中考·阜新]如图所示，a、b、c是家庭电路中的三条导线，其中火线是_____(填“a”“b”或“c”)。若将洗衣机接入此电路中， 洗衣机应与电灯_____联。当家庭电路需要维修时，必须断开_______。
a
并
总开关
知2－讲
知识点
熔丝
2
1. 作用 当电路中的电流过大时，会产生较多的热量，使熔丝的温度达到熔点，于是熔丝熔断，自动切断电路，起到保险作用。
2. 熔丝材料 安装在熔断器中的熔丝(俗称保险丝)，是由电阻率大、熔点较低的铅锑合金制成的。
知2－讲
3. 熔丝的选择 熔丝越粗，使它熔断所需的电流越大。当通过熔丝的电流大于熔丝的额定电流，达到或超过它的熔断电流时，熔丝熔断，从而切断电路，因此选用的熔丝的额定电流要等于或稍大于家庭电路的最大工作电流。
4. 造成熔丝熔断的原因一般有两个 一个是电路发生短路；二是电路中用电器的实际总功率超过电路所能承受的最大功率(超负荷运行)。
知2－讲
方法点拨
保险丝的选择方法：
铅锑合金保险丝，电阻较大熔点低。
过粗不熔不保险，过细电路常断电。
选择合适保险丝，千万别用铁铜丝。
知2－练
[泰州模拟] 如图3所示，在接线柱a、b间接入铜丝，c、d间接入熔丝，熔丝电阻大于铜丝。接通电源，闭合开关S ，依次闭合各
小灯泡支路的开关，最后
闭合电炉丝支路的开关时，
会发现熔丝被熔断。
例 2
知2－练
下列判断中正确的是( )
①通电相同时间熔丝所产生的热量多于铜丝；②实验中通过熔丝的电流大于铜丝；③随着支路开关依次闭合，熔丝最终熔断说明电流通过导体产生的热量与电流大小有关；④断开电炉丝支路开关，用导线连接b、c两接线柱时造成短路，熔丝也会被熔断。
A. 只有①② B. 只有①③ C. ①③④ D. ②③④
解题秘方：根据电路连接情况、焦耳定律对熔丝熔断的原因进行分析。
解析：由图可知，铜丝和熔丝是串联在干路中的，则通过铜丝和熔丝的电流相等，而熔丝电阻大于铜丝，根据Q＝I2Rt，通电时间相同，熔丝产生的热量多于铜丝，故①正确，②错误；
依次闭合各支路开关，通过干路的电流增大，熔丝最后熔断，说明在依次闭合各支路开关的过程中，熔丝产生的热量变大，这说明电流通过导体产生的热量与电流大小有关，故③正确；用导线将b、c短接，熔丝被短路了，不会被熔断，故④错误。
答案：B
知2－练
2. [中山期末] 为了防止电流过大将用电器核心部件烧毁，很多用电器都装有保险管， 如图甲所示。乙、丙两图分别是两个保险管的纵截面图， 若两管内保险丝的材料相同， 长度相同， 粗细不同，则_____保险丝的电阻大； 当乙、丙两保险管通过相同的电流时，_____保险丝的热功率大，_____保险丝更容易熔
断。(均填“乙图”或“丙图”)
丙图
丙图
丙图
知3－讲
知识点
三线插头和三线插座
3
1. 三线插座(三孔插座) 如图4甲所示，左孔接零线，右孔接火线，中间上端的孔接地线(口诀法——左零右火上接地)。
知3－讲
2. 三线插头 家庭电路中的三线插头与三线插座是对应的，如图乙所示，左、右两个脚接用电部分，中间上端的那个脚跟家用电器的金属外壳相连。
知3－讲
对比认识
接线 适用范围 优点
两孔 插座 适用于外壳绝缘的设备 结构简单，连接 方便
三孔 插座 适用于外壳可能带电的用电器 能在用电器漏电时，保护人身安全
知3－讲
发散思考 三线插头中连接地线的插脚为什么要比其他两个插脚长一些？
拓展延伸
与地线相连的插脚长一些，三线插头插入插座时先让金属外壳与大地相连，拔插头时外壳后离开地线，可以防止触电。
知3－讲
3. 漏电保护器
(1)当漏电保护器测得通过火线和零线的电流不相等时，漏电保护器会迅速切断电路。
(2)漏电保护器模拟电路，如图5所示。
知3－练
[中考·河南]图6甲为一个带开关的插座，开关闭合时，插孔可以提供工作电压，请在图乙中，将对应的电路连接完整，并符合安全用电原则。
例 3
知3－练
解析：三孔插座的接法：上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线；为了用电的安全，开关应接在火线与用电器之间。
解：如图7所示。
知3－练
3. [中考·扬州] 如图，将带有开关的五孔插座正确接入家庭电路中。
解：如图所示。
知4－讲
知识点
安全用电
4
1. 影响电对人体造成的伤害程度的因素 通过人体电流的大小及其持续时间。
知4－讲
2. 电压越高越危险 不高于36 V的电压一般对人体是安全的，称为安全电压。
(1)由欧姆定律可知，加在人体两端的电压越大，通过人体的电流就越大，对人体的伤害就越大。
(2)我国家庭电路的电压是220 V，工厂和工地的动力电路电压是380 V，高压输电线路的电压可达106 V。
(3)人体电阻的可变性：通常情况下人体的电阻为104～105Ω；在皮肤潮湿时，人体的电阻约为103 Ω。
随着条件的改变，安全电压可能降低。
知4－讲
深度思考 有电流通过人体是否一定会对人体造成伤害？
深度理解
有电流通过人体并不一定会对人体造成伤害。若电流非常小且持续时间短，就不会对人体造成伤害，而且在医学上有时还会利用弱电流来治疗疾病。
知4－练
如表是通过人体的电流值和相应的人体反应：
例 4
电流/mA 10 25 100
人体反应 有触电感觉，人可挣脱 感到剧痛，神经麻木 短时间内使人心跳停止
皮肤干燥的人两手间的电阻约为1×105 Ω，当皮肤潮湿时，电阻可能降到103 Ω，则皮肤潮湿时，只要在两手间加_____V电压就可能会使人有触电感觉。
10
知4－练
解题秘方：应用欧姆定律公式分析。
解析：由表中数据可知，当流过人体的电流达到10 mA时，人就有触电的感觉；又知皮肤潮湿时人体的电阻约为103Ω，则此时人两手间的电压U＝IR＝10×10－3 A×103 Ω＝10 V。
知4－练
4. 经验证明，只有不高于_____V的电压才是安全的。电压越高越危险，欧姆定律告诉我们，导体中的电流大小跟________________成正比，人体也是一个______，电压越高，通过的电流越大，大到一定程度就有危险了，身体潮湿时人体电阻会变小，人体的安全电压______(填“ 变高” “变低”或“不变”)。
36
导体两端的电压
导体
变低
知5－讲
知识点
试电笔
5
1. 结构 如图8所示。
2. 作用 分辨火线和零线。
知5－讲
3. 工作原理 当试电笔的笔尖接触火线，手接触试电笔尾部的金属电极时，由火线经试电笔、人体到大地间形成通路，有电流流过试电笔和人体，所以试电笔的氖管 发光。
4. 使用 手指按住笔尾金属电极，用笔尖接触被测的导线，手指或身体的其他部位千万不能接触笔尖。
形成通路
知5－讲
知识拓展
试电笔中阻值很大的电阻又称高电阻，其作用是防止触电。
因为在使用试电笔的时候要求通过人体的电流小于人体可以承受的安全电流，电压一定时，电阻越大，电流越小。
知5－练
关于试电笔，下列说法正确的是( )
A. 使用试电笔时手可以接触笔尖
B. 当氖管发光时有微弱电流通过人体
C. 试电笔中的电阻可以用铁丝代替
D. 使用试电笔时手不要接触笔卡
例 5
解题秘方：根据试电笔的使用方法解答。
知5－练
解析：使用试电笔时，手不能接触笔尖金属体，否则会发生触电事故；在使用试电笔时，试电笔中的电阻和人体串联在火线和大地之间，加在两者之间的电压是220 V，此时试电笔中的电阻由于阻值非常大，分得的电压很大，人体分得的电压很小，通过人体的电流很小，氖管发光，不会发生触电事故；因为铁丝电阻相对很小，所以不能用铁丝代替试电笔中的电阻；使用试电笔时手要接触笔卡，这样才能使火线、试电笔、人体、大地构成通路。
答案：B
知5－练
5. [中考·安徽] 如图，在老师的指导下，小军用试电笔试触某插座的插孔，用指尖抵住笔尾金属体，试电笔的氖管发光，此时______(填“有”或“没有”)电流通过小军的身体。
有
知6－讲
知识点
安全用电常识
6
1. 触电 通常所说的“触电”是指一定大小的电流通过人体所引起的伤害事故。
2. 家庭电路(低压)触电的原因 家庭电路触电实际上都是由于人体直接或间接跟火线接触造成的。
知6－讲
3. 低压触电的两种形式 单线触电、双线触电(图9)。
知6－讲
4. 高压触电的两种形式(图10)
(1)高压电弧触电：人体靠近高压带电体时，容易发生电弧触电。
知6－讲
(2)跨步电压触电：当高压输电线路发生断线落地或高压设备发生接地故障时，就会在线头触地点或设备接地点周围形成一个高压区域，当人经过这个区域时，两脚之间存在相当高的电压，称为跨步电压，会引起触电。
知6－讲
5. 触电急救的原则 尽快让触电的人与电源断开。
6. 安全用电的原则 不接触低压带电体；不靠近高压带电体；不弄湿用电器；不损坏绝缘层。
知6－讲
深度思考 单线触电和双线触电的电流回路是否相同？
深度理解
单线触电：如图9所示，人体、
大地和电网中的供电设备构成回路，
即电流路径是从火线(或漏电的设备) 经过人体到达大地。
双线触电：如图9所示，人体与电网中的供电设备通过导线构成回路，即电流路径是从火线经过人体到达零线。
知6－练
[中考·鞍山] 关于安全用电，下列说法正确的是(　　)
A．用铜线代替保险丝更安全
B．洗衣机、电冰箱应使用两孔插座
C．遇到有人触电，应立即用手将他拉离带电体
D．当试电笔的笔尖接触电线时，绝不允许用手再接触金属笔尖
例 6
知6－练
解析：铜丝的电阻小、熔点高，在电流过大时，产生的热量不容易达到熔点，因此不容易熔断，起不到保险的作用，故A错误；为了防止因漏电而发生触电事故，有金属外壳的家用电器，外壳一定要接地，所以需要使用三孔插座，故B错误；有人触电时，用干燥的竹竿或木棍将导线挑开，或先切断电源，再实行施救措施，不能立即用手将他拉离带电体，防止施救者也触电，故C错误；
知6－练
当试电笔的笔尖接触电线时，绝不允许用手再接触笔尖，防止人触碰到火线发生触电事故，故D正确。
答案：D
知6－练
6. [中考· 陕西]下列做法符合安全用电的是( )
A. 家庭电路使用绝缘皮破损的电线
B. 用湿抹布擦拭正在工作的用电器
C. 发现有人触电时，应立即切断电源
D. 家用电器的金属外壳未接地
C
家庭电路 安全用电
家庭电路
组成连接
进户线→电能表→总开关
↓
插座←用电器←保险装置
安全用电常识
保险丝
空气开关
熔断器
试电笔
火线
零线
三线插头
三线插座(共27张PPT)
第一节 电能和电功
知识点
电能
1
1. 电能的获得 各种发电厂和电池是人们获取电能的主要途径。
2. 电能的利用 人们利用电能时，通过用电器将电能转化为其他形式的能。
3. 电能的单位及其换算
(1)国际单位：焦耳，简称焦，用符号J 表示。
(2)常用单位：千瓦时，用符号kW·h 表示，俗称“度”。
(3)换算关系：1 kW·h＝3.6×106 J。
知识图解
各种发电厂的能量转化情况如图1 所示：
知1－练
例 1
下列关于能量转化的说法中错误的是(　　)
A. 电风扇工作时，电能主要转化为机械能
B. 太阳能电池板将太阳能转化为电能
C. 电饭锅在煮饭时，电能转化为内能
D. 干电池对外供电时，电能转化为化学能
知1－练
解题秘方：紧扣用电器工作时能量的利用情况解答。
解析：电风扇的主要部件是电动机，工作时主要把电能转化为机械能，少量转化为内能；干电池对外供电时，把干电池的化学能转化为电能。
答案：D
知1－练
1. [赣州期中] 可充电电筒的电池能反复充放电使用，既节约了资源，也保护了环境。电池充电时，______能转化为化学能；用电筒照明时，小灯泡将电能转化为内能和 ______能。
电
光
知2－讲
知识点
电功
2
1. 电功 电流流过用电器所做的功叫电功。
2. 电流做功的实质 将电能转化为其他形式的能。电流通过某用电器做了多少功，就表明该用电器消耗了多少电能。
过程量
状态量
知2－讲
3. 实验探究 探究电流做功的多少与哪些因素有关。
实验装置：如图2，让电流通过一个小电动机带动重物升高。
知2－讲
实验过程：(1)电压、电流相同，通电时间不同，通过重物升高的高度判断电流做功与通电时间的关系。
(2)通电时间相同，电压、电流不同，通过重物升高的高度判断电流做功与电压、电流的关系。
实验结论：电流做功的多少与电压、电流和通电时间都 有关。
控制变量法
转换法
知2－讲
4. 电功的计算 电流做功的多少W与电压U、电流I和通电时间t成正比。电功等于电压、电流、通电时间的乘积，即W＝UIt。
5. 电功的单位
(1)国际单位：焦耳，简称焦，用符号J表示。
1 J＝1 V·A·s＝1 N·m。
(2)常用单位：kW·h (千瓦时)。1 kW·h＝3.6×106 J。
知2－讲
发散思考 电功的单位结合电功的推导公式，1 J 还等于什么？
发散结果
1 J＝1 A2·Ω·s；1 J＝1 V2·Ω－1·s(或V2·s/Ω)。
知2－讲
特别提醒
对电功计算公式的理解：
1. 注意公式中各物理量的单位：当电压U的单位为V，电流I的单位为A，时间t的单位为s时，电功的单位才是 J(焦耳)。
2. 注意各物理量的同一性(同一时间，同一段电路) 和统一性。
3. 电功的两个推导式：W＝ (多用于并联型纯电阻电路)； W＝I2Rt(多用于串联型纯电阻电路)。
知2－练
将一只阻值为10 Ω的定值电阻接在电压为10 V的电路中，在1 min 内消耗的电能为______J；若接在电压为5 V 的电路中，通电时间为1 min，电阻消耗的电能为______J。
例 2
解题秘方：紧扣电功的计算公式直接计算。
600
150
知2－练
解析：I1＝＝＝1 A，W1＝U1I1t＝10 V×1 A× 60 s＝600 J；
I2＝＝＝0.5 A，W2＝U2I2t＝5 V×0.5 A×60 s＝150 J。
知2－练
2. 一盏白炽灯的电阻为1 000 Ω, 把它接入电路中, 测得通过它的电流为0.2 A。那么1 kW·h的电能可供该白炽灯工作______h。( 忽略温度对白炽灯电阻的影响)
25
知3－讲
知识点
电能的计量
3
1. 计量工具 电能表。
2. 电能表的几个重要参数(图3)
知3－讲
3. 利用电能表计量一段时间内消耗的电能
(1)差值法：电能表计数采用累积的方法，因此某段时间内用电器消耗的电能等于这段时间末的示数与这段时间初的示数的差值，即：W＝W后－W前。
知3－讲
(2)转盘数(脉冲数)法：利用以下公式，便可算出消耗的 电能。
公式：W＝＝
n：电能表转盘转的圈数/指示灯闪烁的次数
N：用电器每消耗1 kW·h电能，电能表转盘转的圈数/ 指示灯闪烁的次数
知3－讲
深度思考 电子式电能表上标注的3 200 imp/(kW·h)的物理意义是什么？
深度理解
电子式电能表上标注的3 200imp/(kW·h)是有功脉冲常数，其意义是用电器每消耗1 kW·h的电能,电能表应发出3 200个有功脉冲，很显然，用电器消耗电能一定时，常数越大，电能表的脉冲指示灯闪烁的次数越多。
知3－练
关于如图4所示的电能表，下列说法正确的是(　　)
A. 电能表的示数为2 023.6 J
B. 电能表能正常工作的最大电流是40 A
C. 电能表是测量电功率的仪表
D. 脉冲指示灯闪得越快，电路消耗
电能越多
例 3
知3－练
解题秘方：解答本题的关键是理解电能表各参数的物理 意义。
解析：电能表的示数为2 023.6 kW·h；10(40)A中10A是指电能表的标定电流，40A是指该电能表平时工作允许通过的最大电流；电能表是测量电路消耗电能多少的仪表；电能表指示灯闪烁的快慢反映了电流做功的快慢。
答案：B
知3－练
3. 如图是小王家的电能表，下列说法正确的是( )
A. 电能表的读数为56 378 kW·h
B. 这个电能表正常工作的电压为380 V
C. 这个电能表要在20 A的电流下才能
正常工作
D. 小王家用电器每消耗1度电，电能表指示灯闪烁
1 600 次
D
知3－练
[连云港期末]小明家的电能表6月底
的读数为624.6kW·h，8月底读数如
图5所示，则他家这两个月用电
_______kW·h。在某段时间内，耗电
指示灯闪烁120 次，则表示电路中的用电器消耗了_________J 的电能。
例 4
420
3.6×105
知3－练
解题秘方：解答本题要理解电能表各参数的物理意义。电能表示数满足：原示数＋消耗的电能＝现在的示数。
解析：由图可知，8月底电能表读数为1 044.6 kW·h，则他家这两个月用电W＝1 044.6kW·h－624.6kW·h＝420kW·h；当指示灯闪烁120次时，用电器消耗的电能W′＝＝0.1 kW·h＝3.6×105 J 。
知3－练
4. [合肥一模] 如图是小玲家的电能表，若将电热水器单独接入电路， 正常工作3 min，电能表的转盘转150 r，电热水器消耗的电能为 _________J。
3.6×105
电能和电功
电能
提供
电源
消耗
用电器
电能表
计量
电功：W＝UIt(共23张PPT)
第三节 学生实验：探究——小灯泡的电功率
知识点
测量小灯泡的电功率
1
1. 实验目的 测量小灯泡在不同电压下工作时的电功率。
2. 实验原理 P＝UI(伏安法)。
3. 测量工具 电压表和电流表。
实验“五问法”：研究什么？依据什么(原理)？测什么量？用什么测？怎么测？
4. 电路图 如图1所示。
5. 实验操作基本要求
(1)接线过程中，开关处于断开状态。
(2)闭合开关前，应该将滑动变阻器接入电路的阻值调至最大，这样才能更好地保护电路。
(3)电路连接小技巧：连接电路时，可将其他器材先连接好，最后将电压表并联在小灯泡两端。
6. 滑动变阻器在本实验中的作用
(1)改变灯泡两端电压和通过灯泡的电流，从而实现多次测量。
(2)保护电路。
7. 实验分析
当增加灯泡两端的电压时，灯泡的电功率随之增大，灯泡的亮度增加。可得结论：①实际电压小于额定电压，实际功率小于额定功率。②实际电压等于额定电压，实际功率等于额定功率。③实际电压大于额定电压，实际功率大于额定功率。
发散思考 小灯泡的电功率测量结果为什么不能求平均值
发散结果
在不同电压下，小灯泡的电功率是不同的,只有在额定电压下，小灯泡的功率才等于额定功率，计算小灯泡电功率的平均值没有意义;该实验测出多组数据的目的是测量不同电压下小灯泡的电功率。(易错点)
深度理解
深入认识多次测量的目的(对比思想)
实验 多次测量的目的
测量定值电阻的阻值 求平均值，减小误差
测量小灯泡的电阻 测量不同电压下灯丝的电阻， 探究灯丝电阻与温度的关系
测量小灯泡的电功率 探究小灯泡电功率与电压的关系
知1－练
例 1
[中考· 丹东]“ 测量小灯泡的电功率” 实验， 小丹同学设计了如图2甲所示的电路图。所用电学器材如下：电源(6 V)、额定电压为2.5 V的小灯泡(正常发光时电阻约为11 Ω)、电流表(0 ~ 0.6 A，0 ~
3 A)、电压表(0~ 3 V，0~15 V)、滑动
变阻器R1(标有“10 Ω 1 A”)、滑动变
阻器R2(标有“20 Ω 1.5 A”)、开关、导线若干。
知1－练
解题秘方：串联电路的分压原理是解决串联电路问题的关键。
知1－练
(1)进行实验
①连接电路时，应选用滑动变阻器_____(填“R1”或“R2”)进行实验，电流表量程应选________(填“0~ 0.6 A”或“0~3 A”)更合理。
R2
0~0.6 A
知1－练
解析：①连接电路时，应选用滑动变阻器R2进行实验，因为＝，即＝，得出R变＝15.4 Ω，所以应选R2。②因为I额＝＝≈ 0.23 A ，所以电流表应该选择0 ~0.6 A 的量程。
知1－练
②闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，使小灯泡两端的电压分别低于、等于、高于额定电压，记下电压值和电流值，并观察小灯泡的亮度，把实验数据和观察到的现象记录在表格里。
实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 小灯泡亮暗情况
1 2 0.2 较暗
2 2.5 0.22 正常
3 3 0.24 较亮
知1－练
(2)分析与归纳，由表格中数据可得：
①小灯泡额定功率为______W。
②小灯泡亮度由______功率决定。
0.55
实际
解析：① 小灯泡额定功率P 额＝I灯U额＝0.22 A×2.5 V＝0.55 W。
②由表中的数据可以得出：小灯泡亮度由实际功率决定。
知1－练
(3)完成上述实验后，小丹同学在缺少电压表的情况下，为了测量另一个额定电流为0.25 A 的小灯泡的额定功率，设计了如图乙所示的电路。电源电压(未知)保持不变。请完成实验步骤：
知1－练
①闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，使电流表示数为0.25 A。
②断开开关，用5 Ω的定值电阻替换灯泡，滑动变阻器滑片P_________(填“向左移动”“向右移动”或“保持不动”)。闭合开关，电流表的示数为0.3 A。
③将滑动变阻器滑片P移到最左端，电流表示数为0.9 A，可得电源电压为_______V。
④小灯泡的额定功率为________W。
保持不动
4.5
0.5
知1－练
解析：将滑动变阻器滑片P移到最左端，电流表示数为 0.9 A ，可得电源电压U＝I左R＝0.9 A×5 Ω＝4.5 V。
在灯泡与滑动变阻器串联使用的过程中要把滑动变阻器当定值电阻来使用，所以用5 Ω 的定值电阻替换小灯泡，必须让滑动变阻器滑片P保持不动，闭合开关，电流表的示数为0.3 A。此时总电阻R总＝＝＝15 Ω，滑动变阻器接入电路的电阻R滑＝R总－R＝15 Ω－5 Ω＝10 Ω。
知1－练
闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，使电流表示数为0.25A，此时总电阻R总′＝＝＝18 Ω，小灯泡的电阻R灯′＝R总′－R滑＝18 Ω－10 Ω＝8 Ω。
小灯泡的额定功率P额′＝I′2R灯′＝(0.25 A)2×8 Ω＝0.5 W。
知1－练
1. [茂名三模] 在“ 测量小灯泡额定功率的实验中”， 已知小灯泡的额定电压为2.5 V， 电源电压恒为3 V，小丽按图甲连接电路进行实验。
(1)请帮她把电路补充完整，要求
滑片向右移动时，小灯泡变亮。
解：如图所示。
知1－练
(2)正确连接电路后，小丽闭合开关发现小灯泡几乎不亮，于是她立刻举手要求老师更换小灯泡，其实这样的做法不妥，正确的做法应该是__________________________
________________。
调节滑动变阻器滑片，观察
小灯泡是否发光
知1－练
(3)测量小灯泡额定功率时，闭合开关，缓慢移动滑片，直至电压表示数为 ______V时停止，此时电流表的示数如图乙所示为______A；则小灯泡的额定功率是______W。
2.5
0.3
0.75
知1－练
(4)在前面的探究过程中，小丽由于操作有误，在未断开开关的情况下，直接将小灯泡从灯座上拔出，那么拔出小灯泡后电流表示数将_____，电压表的示数将______。(均填“变大” “变小”或“不变”)
变小
变大
学生实验：探究——小灯泡的电功率
测电功率
实验原理
实验电路
实验操作
分析现象
得出实验结果(共42张PPT)
第四节 电流的热效应
知识点
电流的热效应
1
1. 定义 电流通过导体时，导体会发热，这种现象叫作电流的热效应。
2. 实质 电流通过导体发热的过程就是电流做功的过程，即电能转化为内能的过程。
深度理解
白炽灯是利用电流的热效应工作的，所以长时间工作的白炽灯会变得很烫。
知1－练
例 1
下列用电器中，主要是利用电流热效应工作的是( )
A．抽油烟机 B．电熨斗
C．洗衣机 D．笔记本电脑
解题秘方：利用电流热效应的定义解题。
知1－练
解析：抽油烟机主要将电能转化为机械能；电熨斗是将电能转化为内能，利用的是电流的热效应；洗衣机主要将电能转化为机械能；笔记本电脑主要将电能转化为光能和声能。
答案：B
知1－练
1. [中考· 福建] 下列利用电流热效应工作的用电器是( )
A. 电视机
B. 电风扇
C. 空调
D. 电炉
D
知2－讲
知识点
影响电流热效应的因素
2
1. 实验装置 如图1，烧瓶中装有质量相等的同种液体。
知2－讲
2. 实验方案
利用电热器加热质量相同的同种液体，通过液体温度升高的情况，判断通电导体产生热量的多少。
实验1：如图甲所示，R1>R2 ，将R1和R2
串联(目的：使电流相等)，通电相同时
间，探究电流通过导体产生热量的多少
与导体电阻的关系。
知2－讲
实验2：如图乙所示，将阻值均为R的两段电热丝并联，调节滑动变阻器，使通过R的电流不同，
加热相同的时间，探究电流通过
导体产生热量的多少与电流大小
的关系。
知2－讲
实验3：如图甲所示，保持电流和电阻不变，给电路先后通电不同时间，探究电流通过导体产生热量的多少与通电时间的关系。
知2－讲
3. 实验结论
结论1：当电流、通电时间相同时，电阻越大，电流产生的热量越多。
结论2：当电阻、通电时间相同时，电流越大，电流产生的热量越多。
结论3：当电流、电阻相同时，通电时间越长，电流产生的热量越多。
知2－讲
实验详解
本实验用到的研究方法有：控制变量法、转换法。
常见的电热转换还有如下方法：
①将电流产生热量的多少转换为玻璃管中液柱上升的高度。
②将电流产生热量的多少转换为火柴被点燃所需时间的 长短。
③将电流产生热量的多少转换为气球膨胀程度的大小。
知2－练
[中考·绥化] 如图2所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置，两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。
例 2
知2－练
解题秘方：本题采用控制变量法和转换法研究问题，并注意串联电路电流的规律、反常现象的分析、连通器的识别。
知2－练
(1)实验中通过观察_____________________的变化来反映电阻产生热量的多少，下列实验中，也运用了这种实验方法的是______ (填序号)。
①探究物体的动能跟哪些因素有关
②探究杠杆的平衡条件
U形管中液柱的高度差
①
知2－练
解析：电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，应用转换法，实验中通过观察U形管中液柱高度差的变化来反映电阻产生热量的多少。①物体动能的大小通过物块被推动的距离来反映，用到了转换法，符合题意。②通过多次实验寻找普遍规律，没有采用转换法，不符合题意。
知2－练
(2)连接好电路后闭合开关，通电一段时间，观察到右侧液柱的高度差大于左侧液柱的高度差，如图甲所示，表明在电流和通电时间相同的情况下，
______越大，产生的热量越多。
电阻
知2－练
解析：题中现象说明右侧电阻大，产生的热量多，故可以得出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。
知2－练
(3)图中U形管______(填“是”或“不是”)连通器，图乙中R3与R2并联，目的是使通过R1与R2的_____不同。
不是
电流
知2－练
解析：由图知，U形管一端开口，一端封闭，所以不属于连通器。图乙装置中，R1＝R2＝R3，其中R3与R2并联，根据并联电路的电流关系可知，通过R1与R2的电流不同，故目的是使通过R1和R2的电流不相等。
知2－练
(4)某小组在利用图乙装置实验时，发现左右两侧U 形管液柱上升高度相同，与其他小组的实验现象都不同，经检查气密性良好，请你分析实验现象
不同的原因可能是___________。
电阻R3断路
知2－练
解析：题中现象说明左右两侧产生的热量相同，因为R1＝R2，且R1和R2产生的热量相同，说明R3中没有电流，故可能是电阻R3断路了。
知2－练
2. [东营期中] 在“ 探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”的实验中，采用了如图电路。
知2－练
(1)两烧瓶中应装入质量和初温都相同的煤油，实验中通过观察__________________来比较电流通过导体产生热量的多少。
(2)如图甲所示，两烧瓶中装有阻值不同的电热丝(R1＞R2)， 可以探究电流通过导体产生的热量与
______的关系；通电一段时间，_____
(填“R1”或“R2”)产生的热量较多。
温度计升高的示数
电阻
R1
知2－练
(3)如图乙所示，两烧瓶中装有阻值相
同的电热丝，闭合开关，调节滑动
变阻器，使两电流表示数______(填
“相同”或“不同”)，可以探究
______和通电时间一定时，电流产
生的热量跟______关系。
(4)本实验用到的物理方法有___________和______。
不同
电阻
电流
控制变量法
转换法
知3－讲
知识点
焦耳定律
3
1. 内容 电流通过导体时产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
知3－讲
2. 焦耳定律公式及各物理量单位
公式 Q＝I2Rt 物理量及单位 电流I A
电阻R Ω
通电时间t s
热量Q J
知3－讲
(1)公式的意义：公式反映的是电流通过导体时产生热效应的规律，定量地揭示了电能转化为内能的规律。
(2)适用范围：公式是由实验总结出来的，只要是电流所产生的热量，都可以利用这一公式进行计算。
知3－讲
3 . 电热计算的要点 (1)焦耳定律公式Q＝I2Rt普遍适用；推导公式Q＝t＝UIt＝Pt＝W，只适用于电能全部转化为内能的电路(俗称纯电阻电路)。
(2)用焦耳定律公式及其推导公式计算时，电压的单位是V、电流的单位是A、电阻的单位是Ω、时间的单位是s，计算结果热量的单位才是J。
知3－讲
推理思考 公式Q＝t＝UIt是如何推导出来的？
推导结果
将欧姆定律公式变形得U＝IR，代入焦耳定律公式，则有Q＝I2Rt＝IRIt＝UIt。同理将欧姆定律公式代入焦耳定律公式，则有Q＝t。
知3－讲
拓展延伸
电功(或消耗的电能)与电热间的关系：
电功和电热的计算公式分别为W＝UIt、Q＝I2Rt，普遍 适用。
在纯电阻电路中，由于电能全部转化为电热，所以W＝Q。
在非纯电阻电路中，电能只有一部分转化为电热，即W>Q。
知3－练
[中考·安徽]在某汽车尾部的挡风玻璃上，有一种电加热除雾装置，它由5条阻值均为12 Ω 的电阻丝并联而成，简化结构如图3所示。该装置与12 V的汽车电池接通工作1 min，产生的总热量为_______ J。
例 3
解题秘方：解答本题用到并联电路电阻的规律、欧姆定律公式和焦耳定律公式。
3 600
知3－练
解析：根据并联电路的电阻特点可知，5 条阻值为12 Ω的电阻丝并联的总电阻R并＝＝2.4 Ω，电加热除雾装置 1 min产生的总热量Q＝W＝t＝×1×60 s ＝ 3 600 J 。
知3－练
3. 如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻丝R1 的阻值为20 Ω。当开关S闭合后，电压表的示数为4 V，电流表的示数为0.4 A。求：
知3－练
(1)通电10 s电阻丝R1产生的热量。
解：由图知，两电阻串联，电流表测电路中电流，电压表测R2两端电压，由串联电路的电流规律知，通过R1的电流I1＝I2＝I＝0.4 A，通电10 s电阻丝R1产生的热量 Q1＝I12R1t＝(0.4 A)2×20 Ω×10 s＝32 J。
知3－练
(2)电源两端的电压。
解：R1两端电压U1＝I1R1＝0.4 A×20 Ω＝8 V，由串联电路的电压规律可得，电源两端的电压U＝U1＋U2＝ 8 V＋4 V＝12 V。
知4－讲
知识点
电热的利用和防止
4
1. 电热的利用 电流的热效应在科研、生产、生活中被广泛应用，日常生活中电热器就是利用电流的热效应工作的。如孵化器、电烤箱、电热毯等。
2. 电热的防止 电热会使用电器温度过高，影响用电器的工作、使用寿命，甚至损坏用电器，这就需要散热。因此很多用电器采用装散热孔、散热风扇等方法散热。
知4－讲
技巧点拨
识别是利用电热还是防止电热的危害，主要看使用某电器或相应装置某种设计的目的，如果目的是方便散热，则属于防止电热的危害；如果是利用电流产生的热量，则属于利用电热。
知4－练
下列情况中不属于防止电热危害的是( )
A. 收音机的机壳上有许多孔
B. 电脑机箱内有小风扇
C. 电动机外壳有许多散热片
D. 家电长时间停用，隔一段时间应通电一次
例 4
解题秘方：结合各种用电器或相应装置某种设计目的来分析。
知4－练
解析：收音机机壳上的小孔、电脑机箱内的小风扇、电动机外壳的散热片，都可以加速散热，从而防止电热的危害。家电长时间停用，隔一段时间通电一次，是利用电热驱潮，避免家用电器因受潮而损坏。
答案：D
知4－练
4. [中考·梧州] 下列属于防止电流热效应产生危害的实例是( )
A. 家里使用电热水壶烧水
B. 利用电视机后盖的小孔散热
C. 家里使用电饭锅煮饭
D. 小佳妈妈使用电熨斗熨衣服
B
电流的热效应
电热
焦耳定律
利用和防止
影响因素(共28张PPT)
第二节 电功率
知识点
电功率
1
1. 物理意义 表示电流做功的快慢。
2. 定义 电流做的功与完成这些功所用时间的比。
3. 公式 (1)定义式：P＝。(2)基本公式：P＝UI。(3)推导公式：P＝＝I2R。
不是表示电流做功多少。
采用比值定义法
推理思考 公式P＝UI和P＝＝I2R分别是如何推导出来的？
推理结果
将功的公式代入功率的定义式，则有P＝＝＝UI。将欧姆定律公式或变形公式代入功率基本公式，则有P＝UI＝U＝；P＝UI＝IRI＝I2R。
4. P＝与v＝的比较(如图1所示，类比思想)。
5. 单位
电能W 时间t 功率P
国际单位 J s W
常用单位 kW·h h kW
单位换算关系 1 kW·h＝3.6×106 J
6. 电功率计算的要点
(1)基本公式P＝UI和定义式P＝普遍适用；推导公式P＝＝I2R，只适用于电能全部转化为内能的电路。
(2)用P＝UI＝＝I2R计算时，电压的单位是V、电流的单位是A、电阻的单位是Ω，计算结果电功率的单位才是W。
俗称纯电阻电路
知1－练
例 1
如图2是某用电器的工作电路图。当只闭合S时，R1的功率为10 W；当S、S1都闭合时，发现电流表示数改变了0.4 A。已知电源电压不变，R2的阻值为20 Ω，求：
知1－练
解题秘方：先计算出电源两端的电压和干路电流，然后利用公式P＝UI计算电路消耗的总功率。
知1－练
(1)电源电压U。
解：由图知，只闭合S时只有R1接入电路，电流表测量电路的电流，若S、S1都闭合时，两电阻并联，电流表测量干路的电流，电流表示数改变了0.4 A，根据并联电路的电流特点得：通过R2的电流I2＝0.4 A，由欧姆定律可得，电源电压U＝U2＝I2R2＝0.4 A×20 Ω＝8 V。
知1－练
(2)当S、S1都闭合时，电路总功率。
解：R1两端的电压U1＝U＝8 V，
由P＝UI可知，通过R1的电流I1＝＝＝1.25 A ，
干路的电流I＝I1＋I2＝1.25 A＋0.4 A＝1.65 A ，
S、S1都闭合时电路消耗的总功率P＝UI＝8 V×1.65 A＝13.2 W。
知1－练
1. [中考·云南] 在如图所示的电路中，电源电压为6 V 保持不变，电阻R1的阻值为20 Ω。当开关S闭合时，电流表的示数为0.2 A。求：
知1－练
(1)R2的阻值。
知1－练
(2)通电1 min，电流通过R1做的功。
(3)电路消耗的电功率。
解：通电1 min，电流通过R1做的功W1＝U1It＝4 V× 0.2 A×60 s＝48 J。
电路消耗的电功率P＝UI＝6 V×0.2 A＝1.2 W。
知2－讲
知识点
额定功率与实际功率
2
1. 额定功率
(1)用电器在额定电压下工作时的功率叫作额定功率。
(2)额定电压和额定功率标在用电器的铭牌或说明书上。
知2－讲
2. 实际功率
(1)用电器实际工作时的功率叫作实际功率，这时用电器两端的电压叫作实际电压。
(2)用电器在额定电压下工作时，实际功率等于额定功率。
知2－讲
深度思考
(1)实际功率和额定功率与电压之间各是什么关系？
(2)小灯泡的亮度是由额定功率决定的，还是由实际功率决定的？
知2－讲
深度理解
(1)用电器的额定功率固定不变，不随电压的变化而变化；一般用电器的实际功率随电压的升高而增大，随电压的降低而减小。
(2)小灯泡的亮度是由实际功率决定的，实际功率越大，灯泡越亮。
知2－练
[襄阳期末] 小萌在更换某节能灯时发现灯泡上标有
“220 V 11 W”的字样。下列说法中正确的是( )
A. 该节能灯只能在220 V 电压下工作
B. 该节能灯的实际功率是11 W 不变
C. 该节能灯每秒消耗的电能是11 J
D. 该节能灯正常发光时的功率是11 W
例 2
知2－练
解题秘方：用电器铭牌信息标识的是额定电压和额定功率，用电器正常工作时，实际电压等于额定电压，实际功率等于额定功率。
解析：“220 V”为该节能灯正常工作时的电压；该节能灯在220 V 电压下工作时的实际功率才是11 W，实际功率随电压的变化而变化。
答案：D
知2－练
2. [中考· 广西] 小明发现家里的白炽灯突然变亮，主要原因可能是白炽灯的( )
A. 额定电压变大
B. 实际电压变大
C. 额定功率变小
D. 实际电压变小
B
知2－练
灯泡L1、L2分别标有“220 V 100 W”“220 V 40 W”
的字样，将它们接入220 V的电路中，则( )
A. L1、L2并联时，L1比L2亮
B. L1、L2并联时，亮度相同
C. L1、L2串联时，L1比L2亮
D. L1、L2串联时，亮度相同
例 3
知2－练
解题秘方：灯泡的亮暗取决于灯泡的实际功率，并联时运用P＝判断实际功率(亮度)，串联时运用P＝I2R判断实际功率(亮度)。
知2－练
解析：两灯并联在220 V 的电路中，实际功率等于额定功率，L1因实际功率大而亮度大。由R＝可知，两灯的额定电压相同，灯泡L1的额定功率较大，电阻较小；两灯泡串联起来接入220 V的电路中，通过它们的电流相等，根据P＝I2R可知，L1的电阻小，实际功率小而亮度较暗。
答案：A
知2－练
3. [安徽三模] 甲、乙两灯串联在电路中，甲灯比乙灯亮(温度对灯丝电阻的影响忽略不计)，下列判断错误的是(　　)
A. 通过甲灯的电流比乙灯大
B. 甲灯两端的电压比乙灯大
C. 甲灯电阻比乙灯电阻大
D. 甲灯的实际功率比乙灯的实际功率大
A
知2－练
[中考·临沂] 将一只“6 V 3 W”的小灯泡(忽略温度影响)与一个阻值为12 Ω的电阻串联后接到12 V的电源上，闭合开关后，小灯泡的实际功率(　　)
A. 大于3 W B. 等于3 W
C. 小于3 W D. 无法确定
例 4
解题秘方：理解铭牌参数值的含义，能区分额定电压、额定功率、实际电压和实际功率是解题的关键。
知2－练
解析：小灯泡的电阻RL＝＝＝12 Ω；小灯泡与一个阻值为12 Ω 的电阻串联后接到12 V的电源上时，电路中的电流I＝＝＝0.5 A；根据P＝I2R可得，小灯泡的实际功率PL实＝I2RL＝(0.5 A)2×12 Ω＝3 W。
答案：B
知2－练
4. 一个标有“6 V 3 W”字样的小灯泡，正常工作时通过小灯泡的电流是______A；当小灯泡两端的电压为3 V 时，它的实际功率是______W。(设灯丝电阻不变)
0.5
0.75
电功率
电功率
物理意义
定义、定义式
P＝
公式
P＝UI
推导式
P＝，P＝I2R
额定电压正常
工作时的电流
额定功率

展开更多......

收起↑