测量小灯泡电功率焦耳定律辅导教案Word文档格式.docx
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A．3：
2B．2：
3C．1：
3D．3：
1
4．两盏电灯分别标有“36V40W”和“220V40W”的字样，当它们都正常发光时，比较它们的亮度，可知（ ）
A．“36V40W”灯较亮B．两盏灯一样亮
C．“220V40W”灯较亮D．条件不足，无法比较
5．小明家的电能表在上月末的示数如图所示，本月末的示数，则小明家本月消耗的电能为 J．
6．标有“220V25W”的节能灯，额定电压是 V，正常工作8h，消耗的电能是 kW•h．
7．一只标有“220V100W”的白炽灯，正常工作时两端的电压是多少？
此时灯丝的电阻是多少？
正常工作10小时消耗电能是多少？
课前热身
1．电风扇、电烙铁和电动机上都标有“220V160W”字样，它们都在额定电压下工作相同时间，产生热量多的是（ ）
A．电风扇B．电烙铁C．电动机D．一样多
2．如图所示是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列分析正确的是（ ）
A．甲、乙两次实验都应用了控制变量法
B．甲实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量更多
C．乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
D．乙实验通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧的大
3．把一个标有“10V3W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12V的电源上（如图所示），小灯泡恰能正常工作．该电路工作10s定值电阻产生的热量是（ ）
A．60JB．36J
C．30JD．6J
4．“测小灯泡额定电功率”的实验中，提供的器材有：
电压恒为4.5V的电源，额定电压为2.5V的待测小灯泡，电阻约为l0Ω，电流表（0～0.6A，0～3A），电压表（0～3V，0～15V），开关和导线若干．还有标有“10Ω2A”的滑动变阻器A和标有“5Ω1A”的滑动变阻器B．
（1）若小明设计电路如图甲所示，请选择合适的量程，并用笔画线代替导线将图甲的实验电路图连接完整；
（2）本实验选择的滑动变阻器是 （选填“A”或“B”）；
（3）当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时，观察到电压表示数如图乙所示，根据所选正确量程，其示数为 V；
（4）为了测量小灯泡额定功率，此时应该将变阻滑的滑片P向 （选填“A”或“B”）移动．当电压达到小灯泡额定电压时，小灯泡正常发光，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W．
（5）小明综合分析实验数据发现，灯泡越亮时灯丝的电阻越大，说明灯丝的电阻 ．
5.一个额定功率为2000W的电热水壶，连续加热210s，可使壶内2kg的水温度升高45℃，已知c水=4.2×
103J/（kg•℃），求：
（1）此过程电流所做的功；
（2）此过程电热水壶的热效率．
遗漏分析
知识精讲
精讲1测量小灯泡的电功率
1.伏安法测小灯泡的功率
【实验目的】探究小灯泡的发光情况与小灯泡实际功率的关系。
【实验原理】P=UI
【实验器材】小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线。
【实验步骤】
①画出电路图（如图）
②按电路图连接实物。
注意开关断开，滑动变阻器的滑片移到阻值最大端。
③检查无误后，试触，无异常后闭合开关。
移动滑片，使小灯泡在额定电压下发光，然后使小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍，接下来使小灯泡两端的电压小于额定电压，每次都要观察小灯泡的亮度，测出小灯泡的功率。
④
根据P=UI分别算出小灯泡的额定功率、电压为额定电压的1.2倍时的实际功率、电压低于额定电压时的实际功率。
【实验表格】
【实验结论】灯泡的亮度由实际功率决定。
灯泡的实际功率越大，灯泡越亮。
【注意事项】滑动变阻器的作用：
改变小灯泡两端的电压、保护电路。
例题分析：
某实验小组在做“测量小灯泡电功率”的实验中，所用电源电压为3V，待测小灯泡的额定电压为
2.5V，电阻约为10Ω．
（1）请用笔画线代替导线，完成如图甲实物电路的连接．（要求：
连线不得交叉，电流表量程要正确）
（2）检查电路连接无误后，闭合开关
S，发现灯泡不亮，电压表有示数，电流表几乎无示数．产生这一现象的原因可能是______
A．变阻器断路B．电压表短路
C．电压表断路
D．小灯泡断路
（3）故障排除后，闭合开关，当滑动变阻器滑片P移到某一位置时，电压表示数如图乙所示．要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向_______移．（选填“A”或“B”）
（4）通过移动滑动变阻器的滑片
P，记录了多组数据，并作出如图丙所示的
I-U
图象．根据图象可知小灯泡的额定功率为_______W.
精讲2焦耳定律
1.
探究电流的热效应
【实验器材】烧瓶（三个烧瓶中放入等量的煤油）、温度计、铜丝、镍铬合金丝、电源。
【实验步骤】
（1）①如下图，在两瓶中分别浸泡铜丝、镍铬合金丝。
②将两瓶中的金属丝串联起来接到电源上。
③通电一段时间后，比较两瓶中煤油的温度变化。
（2）在通电时间相同的情况下，分别给一个烧瓶中的镍铬合金丝通入大小不同的电流（如图），观察什么情况下产生的热量多。
【实验结论】
（1）在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。
（2）在通电时间一定、电阻相同的情况下，通过电流大时，镍镉合金丝产生的热量多。
2.焦耳定律：
电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比
Q=I2Rt
Q—热量—焦耳（J）.I—电流—安培（A）.
R—电阻—欧姆（Ω）.t—通电时间—秒（s）.
3.有关焦耳定律的注意事项
（1）Q不与I成正比，而是与I2成正比。
往公式里代数时要注意电流的代入：
Q＝I2Rt＝（1A）2×
2Ω×
5s＝10J
（2）对于纯电阻电路，电流做功消耗的电能全部转化为内能（Q＝W），这时以下公式均成立：
Q=Pt=I2Rt=UIt=U2/R·
t
（3）对于非纯电阻电路，电能除了转化为内能，还要转化为其他形式的能量。
求Q时只能用Q＝I2Rt
4.利用电热的例子：
热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器等。
5.防止电热的例子：
电视机外壳的散热窗；
计算机内的散热风扇、电动机外壳的散热片等。
例：
某校师生自制了一台电热水器．将它接在220V家庭电路中，电阻通过5A的电流时通电6min，使2kg的水从20℃升高到60℃．已知水的比热容为4.2×
103J/（kg•℃）．求：
（1）水吸收的热量；
（2）电热水器的热效率．
巩固练习
1．灯泡通电后灯丝已经热得发光，而连接灯泡的导线却不怎么热，其原因是（ ）
A．导线的绝缘皮隔热
B．导线散热比灯丝快
C．通过导线的电流小于通过灯丝的电流
D．导线的电阻远小于灯丝的电阻
2．如图是“探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关”的实验装置．将两根阻值不等的电阻丝R1、R2串联后分别放入两个透明容器中，并封闭等量的空气．通电前，A、B两个U形管内的液面相平．接通电源一分钟后，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，则（ ）
A．I1＞I2，B管中的液面较高B．I1＜I2，A管中的液面降低
C．I1=I2，B管中的液面较高D．I1=I2，A管中的液面较高
3．电炉丝通电一段时间后热得发红，而连接电炉丝的导线却不怎么热，这主要是因为（ ）
B．导线的电阻远小于电炉丝的电阻
C．导线散热比电炉丝快
D．通过导线的电流小于通过电炉丝的电流
4．通过一根电阻丝的电流为2A，通电1min产生了2.64×
104J的热量，它的电阻是（ ）
A．66ΩB．6600ΩC．110ΩD．220Ω
5．某台电动机两端电压为6V时，通过的电流为1A，其阻值为0.5Ω的线圈在5min内产生的热量是 J；
我们把这种电流通过导体产生热量的现象称为电流的 ．
6．如图是用“伏安法”测量小灯泡电功率的电路，小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压3V．
（1）甲图中的电路连接未完整，请用笔代替导线，在答题卡相应图中将电路连接完整，要求滑片位于左端时电阻最大．
（2）电路连接好后，闭合开关，发现灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数，则产生这一故障的原因是 ．
（3）调节滑动变阻器，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如乙图所示，则小灯泡的额定电功率为 W．
7．有一段5Ω的电热丝，通过它的电流是2A，求6分钟产生的热量是多大？
8.如图所示，灯L标有“6V3W”字样，电源电压恒为6V，R1的电阻是3Ω．若灯丝电阻不随温度变化而变化．试求：
（1）灯L的电阻是多少？
（2）闭合S1、S2接b时，电阻R1在60s内产生的热量是多少？
（3）断开S1、S2接a时，小灯泡的实际功率是多少？
课堂小结
强化提升
1．如图电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫，而连接电炉的导线却不怎么热，主要是因为（ ）
B．导线散热比电阻丝快
C．通电导线的电流小于通过电阻丝的电流
D．导线的电阻远小于电阻丝的电阻，导线上产生的热量较少
2．关于如图所示实验的说法中错误的是（ ）
A．该实验研究的是电流的热效应
B．实验中采用了控制变量法
C．观察实验现象可知：
在其它条件相同时，电阻越大产生的热量越少
D．实验中是通过观察温度计示数的高低来判断电流通过导体时产生热量的多少
3．某电动机接在电压为220V的电路中工作时，通过的电流为4A，如果电动机线圈电阻为4Ω，则每分钟产生的热量为（ ）
A．52800焦B．3840焦C．4800焦D．14080焦
4．电炉的电阻丝热得发红，而与它串联的铜导线却不发烫，这是因为铜导线（ ）
A．电阻较大B．电阻较小
C．通过的电流较大D．通过的电流较小
5．一定值电阻两端电压是24V时，通过的电流是0.5A，则10s内电流产生的热量为 J；
当通过该导体的电流为1A时，其电阻为 Ω．
6．在“测定小灯泡的额定功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡的电阻大约为10Ω．
（1）实验电路图如图所示，请在图中的圆圈内正确填上电流表和电压表的符号．
（2）用笔画线代替导线把图所示的电路补充完整．
（3）按图连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应调至 端（选填“A”或“B”）；
闭合开关后，发现灯泡不发光，电流表无示数，但电压表示数接近电源电压，则产生此故障的原因可能是 ．
（4）排除故障后，闭合开关并调节滑动变阻器使灯泡正常发光，这时电流表的指针位置如图所示，该小灯泡的额定功率为 ．
7．标有“220V1000W”的电热水壶，装水后将电热水壶接入家庭电路正常工作，通电5min．
求：
（1）电热水壶的电阻．
（2）电热水壶产生的热量．
∙
8.小珊新买了一个电热水壶，其铭牌如图所示，请回答[水的比热容c水=4.2×
103J/（kg•℃），气压为1标准大气压]；
（1）电热水壶正常工作时的电阻是多少？
（2）在额定电压下，不考虑热量损失，用该电热水壶将初温为20℃的2kg的水烧开，需用多长时间？
（3）在额定电压下，小珊实际将初温为20℃的2kg的水烧开，用时7min，则该电热水壶的效率为多少？
课后作业
第1天
1．下面不是利用电热的实例（ ）
A．用电饭锅煮饭B．用电熨斗熨衣服
C．电视机外壳有许多小孔D．用电热壶烧水
2．下列各用电器均标有“220V60W”字样，它们正常工作相同的时间，发热最多的用电器是（ ）
A．电热毯B．电风扇C．电冰箱D．电灯
3．将一台标有“220V60W”字样的电扇接在220V的电压下，在10s的时间内，它产生的热量（ ）
A．等于600JB．小于600JC．大于600JD．无法确定
4．小亮做“探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关”的实验，实验装置如图所示，将两根阻值不等的电阻丝R1、R2串联后分别放入两个透明容器中，并封闭等量的空气，通电前，U形管中A、B两管内的液面相平，通电一定时间后，关于A、B两管内的液面高度，下列说法正确的是（ ）
A．A管中的液面较高
B．B管中的液面较高
C．一样高
D．无法判定
5、如图的图表是从某台电热饮水机的说明书上收集到的信息．经分析得知，电热饮水机有加热和保温两种工作状态．求：
热水箱容量
2L
额定电压
220V
加热时的功率
444W
保温时的功率
44W
（1）电热饮水机在保温状态下正常工作时的电流；
（2）电热饮水机保温2h产生的热量是多少焦耳？
（3）电阻R1的阻值．
第7天
1、一根电阻丝接入3V的电路中，闭合开关后，通过的电流为200mA，则通电100s，电流通过电阻丝产生的热量为 J．当开关断开后，该电阻丝的电阻大小为___Ω．
2、两组同学想研究“灯泡亮度改变时电功率的变化”情况．提供的器材有：
两个实验室用小灯泡（一个字迹模糊，一个标有“1.5V”）、两种规格滑动变阻器（“0～15Ω”、“0～25Ω”），电源（电压相等且保持不变）、电流表和电压表、开关、导线若干．
（1）电路连接正确后，闭合开关发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来进行的操作有效是
A．检查滑动变阻器是否断路 B．检查小灯泡是否断路
C．移动滑动变阻器滑片D．检查开关是否接触良好
（2）两组同学连接好电路后，调节滑片过程中电表示数和灯的亮度都发生变化，当滑动变阻器滑片位置都恰好在中点时，电压表示数均为1.5V，电流表示数也相同（如图a所示），此时甲组的灯泡比乙组的暗．
①电流表读数为 A．
②标有1.5V的灯是 （选填“甲”或“乙”）．
③请在图b中将乙组同学设计的电路图补充完整；
乙组同学所选用的滑动变阻器规格为 ．
④两组同学所使用的电源电压是 V，乙组同学所测灯泡的电功率为 W．
第15天
1.通过一根电阻丝的电流为2A，通电1min产生了2.64×
A．66ΩB．6600ΩC．110ΩD．220Ω
2．一根电阻丝的电阻是10Ω，通过2A的电流时，1min内产生的热量是 J．
3．一个电热器电阻丝的电阻为121Ω，接在220V的电路中，要产生3.6×
105J的热量，需通电多少分钟？
第28天
8.电饭锅是家庭常用的电器，它既有加热功能，又有保温功能．图甲所示为某型号电饭锅的简化电路图．S1是一个磁钢式限温开关，可以实现通断电自动控制，R1和R2均为发热体加热电阻．把电饭锅接入220V的家庭电路中，在电饭锅工作的30min内，电路中总电流随时间变化的图象如图乙所示．求：
（1）加热电阻R1的阻值；
（2）电饭锅在这30min内的最大电功率；
（3）电饭锅在这30min内产生的热量．
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