福建省中考物理第30課時測量電功率科學探究電流的熱效應課堂講本課件

第30課時

測量電功率科學探究電流的熱效應基礎梳理篇試題凝聚1福建5年中考聚焦2·類型1實驗：測量小燈泡的電功率試題凝聚1·類型2實驗：電能表法測量電功率·類型3實驗：伏阻法測量電功率·類型4實驗：安阻法測量電功率·類型5實驗：探究電流產生的熱量與哪些因素有關1．實驗原理：____________。2．實驗電路圖(如圖1所示)和實物圖(如圖2所示)類型1實驗：測量小燈泡的電功率P＝UI保護電路改變小燈泡兩端的電壓6．實驗步驟(1)閉合開關，調節(jié)滑動變阻器，使小燈泡兩端的電壓達到小燈泡的額定電壓，即小燈泡正常發(fā)光，記下電流表、電壓表的示數。(2)調節(jié)滑動變阻器，使小燈泡兩端的電壓略低于或略高于它的額定電壓，觀察小燈泡的亮度，并記下電流表和電壓表的示數。7．記錄并分析實驗數據。8．實驗中的故障分析現象故障原因①燈泡不亮，電流表示數為零，電壓表示數不為零

②燈泡不亮，電流表有示數，電壓表示數為零

③燈泡發(fā)光較暗，無論怎樣調節(jié)滑片，都不能改變燈泡的亮度④燈泡特別亮，并且無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，燈泡的亮度都不變⑤燈泡不亮，電流表無示數，電壓表無示數燈泡斷路燈泡(或電壓表)短路將滑動變阻器下端兩接線柱同時接入電路將滑動變阻器上端兩接線柱同時接入電路滑動變阻器(或電流表)斷路9.實驗拓展(1)為了使小燈泡實際功率增大，需增大燈泡兩端電壓，減小滑動變阻器兩端電壓，故需______(填“增大”或“減小”)滑動變阻器接入電路中的電阻；(2)實驗中多次測量的目的：_____________________________________________________________________。減小測量小燈泡在不同電壓下的實際功率，探究小燈泡的亮暗與實際功率的關系(3)不能用多次測量求得的電功率的平均值作為小燈泡的額定功率，原因是_________________________________________。10．實驗結論：小燈泡的亮暗與小燈泡的實際功率有關，實際功率越__________，小燈泡越亮。電壓改變，實際功率也改變，求平均值無意義大【典例1】小強在做“測量小燈泡的電功率”實驗，燈泡的額定電壓為2.5V，電源電壓為4.5V，電路圖如圖3乙所示，實驗后記下了多組電壓和電流值，并繪制成了如圖3丙所示的U--I圖像。(1)實驗原理：__________________。(2)請你用筆畫線代替導線，按照電路圖將實物電路補充完整。(導線不能交叉)P＝UI

解：如圖所示。(3)連接電路時，開關應處于________狀態(tài)，滑動變阻器的滑片P應置于______(填“A”或“B”)端。(4)閉合開關，發(fā)現無論如何移動滑片，小燈泡始終不亮，電流表示數為零，電壓表的示數接近電源電壓，則電路故障可能是_____________。(5)由圖3丙可求出小燈泡正常工作時的電功率為______W，此時滑動變阻器接入電路的阻值為______Ω。斷開B小燈泡斷路0.6258(6)閉合開關，為了使小燈泡實際功率增大，滑片P應向______(填“A”或“B”)端移動。(7)由圖3丙可知，小燈泡的電壓增大時，燈絲電阻_______(填“變大”“變小”或“不變”)，原因是

_______________________________。A變大燈絲電阻隨溫度升高而增大(8)有同學認為利用該實驗的電路還可以探究出導體中電流和導體兩端電壓的關系，你認為該實驗____(填“能”或“不能”)完成，原因是__________________________。不能燈絲電阻受溫度影響發(fā)生變化(9)另一組同學由于疏忽，把電壓表和電流表的位置顛倒了，其他連接正確無誤，當開關閉合后，所產生的現象是(

)A．電流表將被燒壞B．電壓表將被燒壞C．電壓表有示數、電流表的示數幾乎為0D．電流表有示數、電壓表的示數幾乎為0C(10)實驗中多次測量的目的是(

)A．測不同電壓下小燈泡的實際功率B．多次測量求平均值，減小誤差A類型2實驗：電能表法測量電功率電能表秒表【典例2】小點同學學習了電能表后，想利用家中的電能表測量電視機的實際功率?；卮鹣铝袉栴}：(1)小點還需要________(器材)。(2)測量的原理是__________。(3)實驗步驟及電視機電功率的表達式。①關閉家中所有用電器，記錄電能表示數W1；②打開電視機一段時間后關閉，測量時間t1，記錄電能表示數W2；③電視機電功率P＝__________。秒表(4)如果測得電能表轉盤轉25r所用時間是6min，則這臺電視機在6min內消耗電能_______J，電功率為______W。3.6×104100類型3伏阻法測量電功率【解題技巧】當只利用電壓表測小燈泡額定功率時，需要設計串聯(lián)電路。利用小燈泡與已知阻值的定值電阻R0測量小燈泡的額定功率，有兩種情況：1．已知小燈泡額定電壓U額，需要求得小燈泡的額定電流I額。設計電路(如圖5所示)：2.已知額定電流I額，需要求得小燈泡的額定電壓U額。設計電路如圖6所示：原理：I0＝I額，U額＝U總－U0＝U總－I額R0，P額＝U額I額＝(U總－I額R0)·I額?！镜淅?】實驗室提供：電源(電壓未知)、額定電壓為2.5V的小燈泡、開關一個、導線若干、滑動變阻器、阻值為R0的定值電阻、電壓表2個(量程均完好)，實驗電路如圖7所示。要求：

測量小燈泡額定功率。步驟：

移動滑片P，使電壓表V1的示數為2.5V，讀電壓表V2的示數U0。小燈泡額定功率P額＝________?！镜淅?】在“測量小燈泡的電功率”的實驗中，實驗室提供如下器材：電源(電壓恒為6V)、電壓表和電流表各一個、額定電壓為2.5V的待測小燈泡L(電阻約為10Ω)、滑動變阻器、開關S、導線若干。實驗時，發(fā)現電流表已經損壞，為了測出該小燈泡的額定功率，小組在實驗室選了一個10Ω的電阻R0和一個單刀雙擲開關S1，設計了如圖8所示的電路并完成了該實驗(電源電壓不變)。(1)閉合開關S，S1接b，移動滑動變阻器的滑片使小燈泡正常發(fā)光，記錄電壓表示數U1。(2)閉合開關S，S1接a，滑動變阻器的滑片保持不動，讀出此時電壓表示數為U2。則小燈泡的額定功率P額＝____________。(用R0、U1、U2表示)類型4安阻法測量電功率【解題技巧】當只利用電流表測小燈泡額定功率時，將已知阻值的定值電阻R0與小燈泡并聯(lián)，利用并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等的特點，求出U0，即可確定U額?！镜淅?】【2021·寧德質檢·7分】某實驗小組進行“測量小燈泡的電功率”實驗，小燈泡的額定電壓為2.5V，已知阻值的定值電阻R0。(1)圖9甲為小聰未連接完的電路，請你用筆畫線代替導線將電路連接完整，要求滑片P向左移動時，能使電流表的示數變大。解：如圖所示。(2)連接電路時，必須________開關。(3)正確連接電路后，閉合開關，無論怎樣移動滑片P，燈泡都不發(fā)光，電流表和電壓表均無示數，小聰用導線將定值電阻R0的一端接在電源負極上，另一端依次觸碰接線柱A、B、C，只有觸碰到C時，燈泡才發(fā)光，若導線無斷路，且導線和器材連接均完好，電路只有一處故障，則故障是____________。斷開電流表斷路(4)排除故障后，閉合開關，移動滑片P使電壓表示數為2.5V，電流表示數如圖9乙所示，為________A，則小燈泡的額定功率為________W。0.260.65(5)小芳的電壓表壞了，她利用定值電阻R0，重新設計了電路如圖9丙所示，測量已知額定電壓為U額的小燈泡的額定功率。請把下列步驟補充完整。①把電流表串聯(lián)在電阻R0支路，閉合開關S，調節(jié)滑動變阻器的滑片P，使電流表讀數為________；②斷開開關S，取下電流表，把電流表串聯(lián)在干路上；③閉合開關S，________(填“改變”或“不改變”)滑片P的位置，記錄此時電流表讀數為I；④小燈泡額定功率的表達式P額＝________。[用第(5)小題的已知符號表示]不改變類型5實驗：探究電流產生的熱量與哪些因素有關實驗剖析1．實驗猜想：電流產生的熱量與通電時間、電流、電阻有關。2．實驗方法(1)電流產生的熱量可能與多個因素有關，需要利用____________法設計實驗。(2)電流通過導體產生熱量的多少不能直接觀察，通過觀察U形管內液面高度差來反映容器中電阻產生熱量的多少，這種研究方法叫做____________?？刂谱兞哭D換法3．進行實驗(1)圖10甲裝置中，兩電阻串聯(lián)，通過的電流相等，通電時間也相同，可以探究電流產生的熱量與電阻的關系。(2)用圖10乙裝置探究電流產生的熱量與電流的關系時，其中一個容器外并聯(lián)了一個阻值相同的電阻，根據并聯(lián)電路電流的規(guī)律，目的是使通過兩個容器中電阻的電流不同。4．記錄并分析數據5．多次測量的目的是___________________。使結論具有普遍性6．實驗結論(1)在電阻和通電時間相同的情況下，通過電阻的電流越大，產生的熱量越________。(2)在電流和通電時間相同的情況下，電阻越________，產生的熱量越多。(3)在電阻和通過電阻的電流相同的情況下，通電時間越長，產生的熱量越________。多大多【典例6】小點和小訓同學為了探究“電流通過導體產生的熱量與電阻的關系”，設計了如圖11所示的實驗電路。兩個燒瓶A、B中盛有質量、初溫相等的煤油，RA與RB是阻值不同的電熱絲，RA＜RB。(1)實驗過程中，通過觀察_____________________比較電阻絲產生的熱量，通過RA的電流________通過RB的電流。(2)與上述實驗采用的兩種物理研究方法不同的是(

)A．探究物體受到幾個力作用，引入了合力的概念B．探究壓力的作用效果，可通過觀察海綿的凹陷程度C．探究電流與電壓的關系，必須保持電阻一定溫度計示數的變化等于A(3)為了升溫較快，實驗液體選用煤油而不選用水，是因為_________________。通電一段時間后，________(填“RA”或“RB”)電阻絲產生的熱量多，得出的結論是__________________________________________________。(5)請解釋為什么“電爐絲熱的發(fā)紅，而導線幾乎不發(fā)熱”的原因：_______________________________________。煤油的比熱容小RB當通電時間和電流相同時，電阻越大，產生的熱量越多電爐絲的阻值比導線大(6)小訓想改裝實驗裝置用來測量“煤油的比熱容大小”，則他應將燒瓶A中的煤油換成與其________(填“質量”或“體積”)相等的水，并將電熱絲RA換成阻值和________相等的電熱絲。測量時，水和煤油的初溫均為t0，通電一段時間后，水和煤油的末溫分別為t水、t煤油，請寫出煤油比熱容的表達式：

c煤油＝__________(已知水的比熱容為c水)。小點認為這樣測量煤油的比熱容會有較大的誤差，原因主要有：

__________________________________。(寫出一條即可)質量RB水與煤油的散熱程度不同(合理即可)0102福建5年中考聚焦21．【2020·福建·8分】“測量小燈泡的額定功率”實驗中，器材有電源、滑動變阻器、兩個電流表、小燈泡(U額為3.8V)、定值電阻R0(阻值為10Ω)、開關及若干導線。(1)根據圖甲，用筆畫線代替導線，將圖乙中未畫出的兩條導線補充完整。解：如圖所示。(2)閉合開關前，滑動變阻器滑片P應置于______(填“A”或“B”)端。(3)正確連接電路后，閉合開關，發(fā)現燈不亮，兩電流表有示數且相同，故障可能是________________或__________。A小燈泡處斷路R0處短路(4)排除故障后，為了測量小燈泡的額定功率，移動滑動變阻器的滑片，直到電流表A2示數為______A時，小燈泡正常發(fā)光，電流表A1的示數如圖丙所示，該示數為___________A，則小燈泡的額定功率為______W。0.380.70(或0.7)1.2162．【2020·三明模擬·8分】在測量小燈泡額定功率的實驗中，器材如下：待測小燈泡(額定電壓為2.5V)、電源(電壓恒為6V)、電流表(0～0.6A、0～3A)、電壓表(0～3V、0～1