1、电与热电与热漫画释义知识互联网模块一 电功率测量实验129知识导航1原理： PUI 2器材的选择：电源、开关、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器各一个，导线若干3实验电路图（如上）注意事项：（1）观察电流表、电压表、滑动变阻器的量程和允许通过的最大电流，选择量程时电压表的量程要大于小灯泡的额定电压，电流表的量程要大于小灯泡的额定电流变阻器的电阻应与小灯泡的电阻相当为好，允许通过的最大电流要大于小灯泡的额定电流（2）断开开关，调节滑变到最大阻值处，使电路中的电阻最大（3）闭合开关，调节滑变，使小灯泡两端电压为其额定电压（4）此实验只做一次，不用求平均值夯实基础【例 1】 图甲为测量 3.8V小灯
2、泡额定电功率的实物图，电源电压为 6V且稳定不变（1）请用笔划线代替导线将电压表接入电路（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到 端（选填“ A”或“ B”） （3）移动滑片位置，使小灯泡正常发光，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W【答案】 （1）图略（电压表选 015V 量程） （2）B （3）1.9【例 2】 小鹏同学利用伏安法测量额定电压为 .5V 的小灯泡正常发光时的功率（1）图中的电路没有连接完整，请你把图中的元件连接完整 （要求滑片 P 向右移动时变阻器阻值变大） （2）在连接电路时，开关应该 ；滑动变阻器的滑片 P 应放在 端（填： A 或B）（3）小鹏闭合开关，通
3、过调节滑动变阻器的滑片 P，使得电压表的示数为 2.5V，这时电流表的示数如图所示，小灯泡正常发光时的功率是 W【答案】 （1）图略 （2）断开， B （3）0.75能力提升【例 3】 小明同学利用电压表和电流表测量小灯泡的电阻值（已知小灯泡的额定电压为 2.5V） ，实验电路图 如图左所示（1）按左图所示的电路图，将右图中的电压表正确连入电路（用笔画线代替导线）（2）开关闭合前，滑片 P 应移到 （填“a”或“b” ）端；实验中，当滑片 P 移到某一位置时，电流表 A 和电压表 V 示数如图所示，则此时小灯泡的阻值为 131（3）小明在实验时，小灯泡突然熄灭，检查发现 A 的示数为零，V 的
4、示数接近电源电压，请你帮小明分析电路的故障可能是： （4）若小明同学想用已连好的电路测量小灯泡的额定电功率，请你帮他把主要的实验步骤补充完整：移动滑动变阻器的滑片 P，使电压表的示数为 V 时，读出电流表的示数；用原理 计算出小灯泡的额定电功率【答案】 （1）如图（2）)b；9（3）小灯泡处断路（4）2.5； P=UI【例 4】 某班同学到实验室做“测定小灯泡功率”的实验被测小灯泡的额定电压为 2.5V，电阻约为 10实验室有如下器材：电源（电压为 6V） 、电流表（00.6A 03A） 、电压表（03V 015V） 、开关各一个，导线若干，滑动变阻器三只： R1（5 0.5A） 、R2（50
5、 0.5A） 、 R3（500 1A） 同学们设计的电路如图甲所示：（1）最合适的滑动变阻器应选用 _（选填 R1、 R2、 R3）（2）实验前在检查仪器时，发现电流表指针如图乙所示，则接下来的操作是 _（3）经检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到某一位置，电流表和电压表的示数如图丙所示，则此时通过小灯泡的电流是 _A，灯泡两端的电压是 _V，此时小灯泡的电阻是 _（电阻计算的结果保留二位小数） ，灯泡的实际功率是 _W（4）改变滑动变阻器的阻值，多次测量通过小灯泡的电流和它两端的电压，根据记录的数据，同学们画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象（如图丁） ，根据图象提供的信息，
6、算出小灯泡的额定功率为 _W，小灯泡灯丝电阻随电压增大而 _（选填“增大” “减小”或“不变” ）【答案】 （1） R2；（2）把指针调至零刻线（调零） ；（3）0.22；1.8；8.18；0.396；（4）0.625；增大模块二 焦耳定律实验知识导航1、实验装置：在两个相同的烧瓶中装满煤油，初温相同。瓶中各装一根电阻丝，甲瓶中电阻丝的电阻比乙瓶中的大，串联起来，通电后电流通过电阻丝产生的热量使煤油的温度升高，体积膨胀，煤油在玻璃管里会上升，电流产生的热量越多，煤油上升得越高.观察煤油在玻璃管里上升的情况，就可以比较电流产生的热量 （注意控制变量）三种情况：（1）第 1 次实验：两个电阻串联，
7、它们的电流相等，加热的时间相同，甲瓶相对乙瓶中的电阻较大，并观察两瓶煤油上升高度比较 A、B 两瓶，什么相同？( I、 t 相同)，什么不同？( R 不同， R 甲 R 乙 ；玻璃管中煤油上升的高度不同， h 甲 h 乙 )说明：在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多（2）第 2 次实验：在两玻璃管中的液柱降回来后，调节滑动变阻器，加大电流，重做实验，让通电的时间与前次相同，两次实验比较甲瓶前后两次煤油上升的高度133说明：在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多，进一步的研究表明产热量与电流的平方成正比（3）第 3 次实验：若通电时间越长，瓶中煤油上
8、升得将会怎样？时间越长，瓶中煤油上升越高说明：在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间越长，电流产生的热量越多 2、英国物理学家焦耳做了大量的实验于 1840 年最先精确地确定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，这个规律叫做焦耳定律焦耳定律可以用公式表示： Q=I2Rt练习：一根 50 的电阻丝接在 12V 的电压上，在 5min 内共产生多少热量. 解： I=U/R=12V/50=0.24A， Q I2Rt(0.24A) 250300s864J.夯实基础【例 5】 如图所示，是研究电流热效应的部分实验电路，甲电阻丝的阻值小于乙电阻丝的阻值比较通电后两
9、根电阻丝各自两端的电压 U 甲 、 U 乙 以及它们在相同时间内分别产生的热量 Q 甲 、 Q 乙 的大小，下面关系中正确的是（ ）A U 甲 =U 乙 ， Q 甲 =Q 乙 B U 甲 U 乙 ， Q 甲 Q 乙C U 甲 U 乙 ， Q 甲 Q 乙 D U 甲 U 乙 ， Q 甲 Q 乙【答案】 C【例 6】 如图所示是探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”的实验，烧瓶内用煤油而不用水，你认为主要的原因是（ ）A因为煤油的热值大 B因为煤油的比热容小C因为煤油的密度小 D因为煤油具有可燃性【答案】 B【例 7】 某同学探究“通电导体产生的热量与电阻的关系”而设计如图的实验A、B
10、 两个相同的烧瓶里装有相同的煤油（1）将铜丝 A 和镍铬合金丝 B 串联，其目的是_（2）这位同学通过实验得出：电阻越大，导体消耗的电功率则越大另一位同学指出他的结论不严密，请你将这位同学的实验结论补充完整：_（3）已知 RB RA，通电一段时间后，烧瓶_中的温度上升较高 （4）若保持电源电压不变，利用该实验装置还可以探究通电导体产生的热量与_的关系（写出一种） 【答案】 （1）保证电流相等（2）通过导体的电流相同时（3）B （4）通电时间能力提升【例 8】 现用如图所示的器材来探究通电导体产生的热量与电阻的关系：（1）将 A、B 两烧瓶的锰铜合金丝和镍铬合金丝串联接入电路，其目的是控制135
11、_ 相等（2）随着时间增加，两瓶中煤油温度都逐渐上升，说明通电导体产生的热量与_ 有关（3）已知镍铬合金丝比锰铜合金丝的电阻大，通电一段时间后，_烧瓶 中的煤油温度上升快(填 A 或 B)由此，小明得出_结论：通电时间一定，电阻越大，导体产生的热量越多（4）另一个同学指出小明的结论不严密，请你将小明的结论补充完整：_【答案】 （1）电流（2）通电时间（3）B（4）电流和通电时间一定，电阻越大，电流产生的热量越多【例 9】 小明用如图所示的装置，探究电流产生的热量与哪些因素有关他分别将电阻丝（ R1 R2）密封在完全相同的 4 个烧瓶中，并将烧瓶中气体通过短玻璃管与气球相连（设他们所用的各种同类
12、器材性能相同） 同时闭合开关后，电流通过瓶中的电阻丝均有热量产生，在 a、 b、 c、 d 四个气球中，鼓起来最快的是（ ）A a 球 B b 球 C c 球 D d 球【答案】 C模块三 电热和焦耳定律知识导航1焦耳定律电流通过导体要产生热，电流通过导体时产生的热量与导体中的电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电的时间成正比电热的产生实际上是将电能转化为内能2 电热的计算式（1） 2QIRt此式是计算电热的一般公式，适用于所有电路（2）2UtQR， It 只适用于纯电阻电路3 W成立的条件：电流通过导体时，如果电能全部转化为热能，而没有同时转化为其他形式的能量，即电流所做的功全部用来产
13、生热，则电流产生的热量 Q 就等于电流所做的功 W注意：（1）纯电阻电路与非纯电阻电路的区别：纯电阻电路指的是电能全部转化为内能的电路，例如电路中只有电阻或小灯泡的电路，而非纯电阻电路指的是电能不仅转化为内能，还转化为了其他形式的能量的电路，例如电路中有电动机的电路（2）电热与电功的区别：电功指的是电能转化为其他形式的能量，包括转化为内能，而电热只表示转化为内能的那部分电能，所以一般情况下电功大于电热若电路为纯电阻电路，那么电流只转化为内能，那么电功就等于电热4 电热的应用与防止（1）电热器是利用电流的热效应制成的加热设备电热器的主要组成部分是发热体发热体是由电阻率大、熔点高的合金丝绕在绝缘材
14、料上制成的常见的电热器有电炉、电烙铁、电熨斗、电饭锅、电烤炉等（2）电热的危害要加以防止，导体的电流过大，导体的温度升高，如果超过绝缘材料的耐热温度，绝缘材料会迅速老化，甚至烧坏，引起火灾，所以需要加快散热夯实基础【例 10】 将一台“220V 100W”的电风扇，一个“220V 100W”的充电器，一把“220V 100W”的电烙铁，分别接到达 220V 的电源上，在相同的时间内，电流通过它们产生的热量最多的是（ ）A电烙铁 B充电器 C电风扇 D一样多【答案】 A【例 11】 关于电流通过导体时产生的热量，以下说法正确的是（ ）A根据 Q=I2Rt 可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越多
15、B根据 Q=U2t/R 可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越少C根据 Q=UIt 可知，相同时间内产生的热量与电阻无关D根据 Q=I2Rt 可知，在电流一定时，电阻越大，相同时间内产生的热量越多【答案】 D【例 12】 将阻值为 40 的电阻丝接在电源两端，通电 10min，电流产生的热量是1.5103J，若将阻值为 10 的电阻丝接入同一电源的两端，通电 10 min，电流产生的热量是（ ）A1.510 3J B3.7510 3J C7.510 3J D6.010 3J【答案】 D【例 13】 李同学自制了一个简易“电热驱蚊器” ，它的发热元件是一个阻值为 1.0104 的电阻，将这个电热
16、驱蚊器接在电源的两端，当电源两端电压为 220V 时，100s 内产生137的热量为_J【答案】 484【例 14】 小明买回如图所示的干鞋器，其电阻为 2 200，正常工作电流为 0.1 A，把它放入鞋内，通电后就可以起到干燥杀菌除臭的作用，这是利用电流的_效应工作的，它正常工作 100 s 产生_J 的热量【答案】 热 2200【例 15】 一只灯泡接在 4V 电路中，通过它的电流为 0.4A，通电 l0s，则下列说法中不正确的是（ ）A灯泡此时的电阻为 10 B灯泡此时的电功率为 1.6WC电流对灯泡做的功为 16J D灯丝放出的热量为 40J【答案】 D【例 16】 一段导体两端的电压
17、是 24V 时，通过的电流是 0.5A，则导体的电阻是 ，这段导体消耗的电功率是 W，通过 10S 产生的热量是 J【答案】 48 12 120能力提升【例 17】 图是某家用电热器内部电路结构示意图，其中 R1、 R2为加热电阻丝（ R1R2） 电阻丝有四种连接方式可使电热器提供不同的发热功率，其中发热功率最大的连接方式是（ ）【答案】 D【例 18】 用粗细均匀的电热丝加热烧水，通电 10min 可烧开一壶水，若将电热丝对折起来接在原来的电路中，则烧开同样一壶水的时间是（不计热量损失） （ ）A2.5min B5min C20min D40min 【答案】 A【例 19】 在如图所示的电路
18、中， R1=15， R2=20，闭合开关后，电流表的示数为 0.4A则R1两端的电压为_V，通过电阻 R2的电流为_ A若通电 100 秒， R2产生的热量为_ J【答案】 6；0.3；180思维拓展训练（选讲）提高班【拓展 1】 把两根电阻相同的电热丝先串联后并联分别接在同一电源上若要产生相等的热量，则两种方法所需的时间之比 :t串 并 为（ ）A 1: B 21 C 4:1 D 1:4【答案】 C【拓展 2】 有一个额定电压为 220 伏的电炉，想把它接在 110 伏的电路上，而不改变电炉的功率，办法是（ ）A 把电炉的电阻丝截去一半 B 把电炉的电阻丝截成相等的两段，再并联起来C 用另一
19、根和它相同的电阻丝串联 D 用另一根和它相同的电阻丝并联【答案】 B【拓展 3】 为了探究“电流产生的热量与电流、电阻的关系” ，小丽实验小组采用了如图所示的实验装置，装有煤油的甲、乙两烧瓶中分别有阻值不等的电阻丝 R1和 R2，已知R1R2（1）使用此实验装置，可研究 的关系（2）在相同通电时间内，两烧瓶中煤油温度上升较高的是 （“甲”或“乙” ）瓶由此可知， 139【答案】 （1）电流和通电时间一定时，电流产生的热量与电阻的关系（2）甲 ； 电 流 和 通 电 时 间 一 定 时 ， 电 阻 越 大 ， 电 流 产 生 的 热 量 越 多 【拓展 4】 有两根电阻丝 R1、 R2和一个电源
20、 E，且电源 E 两端的电源保持不变，如果只将电阻丝 R1、 R2并联接在电源 E 的两端，电阻丝 R1 在 120S 内产生的热量为 12Q；如果将电阻丝 R1、 R2串联接在电源 E 两端，为使电阻丝 R1、 R2产生的总热量为 3Q，则需要通电的时间是 S.【答案】 120【拓展 5】 如图所示，电源电压 U=6V，电阻 R1=4， R2=6 （1）当开关 S 闭合后，电流表示数为多少?（2）当开关 S 闭合后，电阻 R1在 10s 内消耗的电能为多少?（3）若将两电阻并联后接入原电路，当开关 S 闭合后，电路的总功率为多少?【答案】 （1）电流表的示数： 12/()0.6AI（2）电阻
21、 1R在 10s 内消耗的电能： 21(.)410s=.JWIt（3）并联之后 的功率： 11/9PUR2的功率 2/，并联之后电路中的总功率： 125WP尖子班【拓展 1】 有两根阻值分别为 12:的电阻丝，分别采用下图所示的四种方法接在同一电源上后，相同时间内产生的热量最大的是（ ）【答案】 D【拓展 2】 一台电动机正常工作时线圈两端的电压为 380V，线圈电阻为 2，线圈中电流为10A这台电动机正常工作 1S 消耗的电能为 W，产生的热量为 Q，则（ ）AW=3800J， Q=200J BW=3800J， Q=3800J CW=72200J， Q=200J DW=72200J， Q=3
22、800J【答案】 A【拓展 3】 为了探究电流产生的热量跟什么因素有关，王军设计了如下图所示的家甲、乙两种装置，他将两端阻值不同的电阻丝（ R1R2）分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与相同的气球相连，两次实验电源电压不变（1）在这个实验中，电流产生的热量多少是通过 体现出来的，像这种用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量的方法叫“转换法” ，这种方法在物理学研究中经常用到，请举一例： （2）甲装置可探究电流产生的热量与 的关系（3）在装置甲、乙的来两次实验中，通过比较相同时间里气球 B 与 D 的变化情况可探究电流产生的热量与 的关系（4）在甲、乙两装置同时实验，在相同的通电时
23、间里，与气球 （填气球字母标号）相通的电阻丝产生热量最多（5）教材上的实验装置如图丙所示（烧瓶与图中的相同） 比较甲、乙和丙图所示的两种不同的实验装置，你认为较好的装置是 ，理由是： 【答案】 （1）气球膨胀的程度大小、研究声音是由振动产生的，用乒乓球的振动来显示音叉的振动（2）电阻（3）电流（4）C（5）甲、气体的热胀冷缩效果比固液态更明显，实验现象更直观，时间更短【拓展 4】 有两根电阻丝 R1、 R2和一个电源 E，且电源 E 两端的电源保持不变，如果只将电阻丝 R1、 R2并联接在电源 E 的两端，电阻丝 R1 在 120S 内产生的热量为 12Q；如果将电阻丝 R1、 R2串联接在电
24、源 E 两端，为使电阻丝 R1、 R2产生的总热量为 3Q，则需要通电的时间是 S.【答案】 120【拓展 5】 有一电热毯的电路图如图所示，说明书上标明所用的电压为220V，电热毯电阻 R为 120，利用开关 S 的通、断可以使电热毯的发热功率分为两挡，其中 1 挡为功率最大挡，挡功率为I 挡的 14，试问:（1）开关处于什么状态时，电热毯的功率最大?它的值为多少?（2）电阻 R应为多大?【答案】 通过分析电路图可看出当 S 断开时 R与 串联，此时电热毯的发热功率:2UPR，而当 S 闭合时电热毯的发热功率为2UP（1）当 S 断开时，电热毯发热功率为22(0V)()1R 10.当 S 闭
25、合时电热毯的发热功率为 4W，显然大于当 S 断开时电热毯的发热功率 当 S 闭合时电热毯的功率最大，为 .（2）根据挡为 I 挡功率的 14，故挡功率为 401.141210,A,2PIR又 V4,1UI总 故 240120.R总实战演练【练 1】 如图是测量小灯泡电功率的实物图，其中电源电压为 4V，小灯泡的额定电压是 2.5V，其中灯丝电阻约为 10滑动变阻器标有“10V 1A”字样，电表左侧为“ ”接线柱（1）请用笔画线代替导线，把实物图连接完整并在边方框内画出电路图（2）在连接电路时，开关必须_，变阻器的滑片应移至_（选填“ A”或“ B”）端【答案】 （1）如右图所示 （2）断开
26、B 【练 2】 电烙铁通电一段时间后变得很烫，而连接电烙铁的导线却没有明显发热，这是主要是因为（ ）A导线的绝缘皮隔热B导线散热比电烙铁快C通过导线的电流小于通过电烙铁的电流D导线的电阻远小于电烙铁电热丝的电阻【答案】 D【练 3】 （多选）两根粗细相同、长短不同的锰铜线，接在同一个电路中，则（ ）A并联连接时，在相同的时间内，长的锰铜线产生的热量多B并联连接时，在相同的时间内，长的锰铜线产生的热量少C串联连接时，在相同的时间内，长的锰铜线产生的热量多D串联连接时，在相同的时间内，长的锰铜线产生的热量少【答案】 BC【练 4】 四只相同的灯泡分成两组，两只灯泡并联，两只灯泡串联，分别接上电压相
27、同的电源，如果这两组灯泡消耗的电能相等，则串联通电时间是并联通电时间的（ ）A8 倍 B4 倍 C2 倍 D0.5 倍【答案】 B【练 5】 如图，电源电压恒定小灯泡上标有“6V 9W”字样，假定灯丝电阻不随温度而变化，当 S1、S 2均闭合时，小灯泡正常发光（1）求小灯泡正常发光时的电流（2）当 S1闭合，S 2断开时，电流表示数为 0.5A，求电阻 R 的阻值及小灯泡的实际功率【答案】 （1）当 12、 均闭合时， R被短路时，只有灯 L接入电路，此时小 灯泡正常发光，电源电压 6VU总 灯 ； ;/9W/6V=1.5APUI灯 灯 灯（2）当 1S闭合时， 2断开时， 与灯 串联接入电路
28、故有 /,/0.5A=12II总 总 总由灯泡铭牌可知： 2()/9W4R灯 灯 灯故电阻 8R；灯的实际功率为： .=1PIR灯 灯143课后测【测 1】 如图所示，电源电压为 6V， R1 的阻值为 10， R2 的阻值为 20 R1 与 R2 的连接方式为 填“串联”或“并联”）闭合开关，电流表 A 的示数为 ，电流表 A1的示数为 ，通电 10s 电阻 R1 产生的热量为 J【答案】 并；0.9；108【测 2】 如图所示， R2=2R1，当开关 S 打开和闭合时，在相同的时间内，电流通过 R1产生的热量之比为（ ）A1：3 B1：9 C3：1 D9：1【答案】 B【测 3】 将电阻
29、R1接到电压为 U 的电路上，它消耗的电功率为 49W，若将 R1与另一个电阻 R2串联后仍然接到原来的电路上时，电阻 R1消耗的电功率为 36W，电阻 R2消耗的电功率为 W若将 R1和 R2并联接入原电路中，则 R1和 R2在相同的时间内消耗的电能之比为 【答案】 6；1:6【测 4】 两定值电阻 RA和 RB中的电流与其两端电压的关系如图所示，则 RA RB （选填“”、“”和“=”），若将两电阻串联在电压为 3V 的电源两端，电路的总功率为 W，通电一段时间后， RA和 RB产生的热量之比是 【答案】 ；06；1:2145成就古往今来，古今中外，很多人取得了各种成就。取得成就即意味着成
30、功。什么样的人能取得成就？取得成就需要什么条件？【 成 就 的 三 个 层 次 】一 、 取 得 成 就 需 有 明 确 的 目 标 ；二 、 在 通 往 成 就 的 道 路 上 克 服 磨 难 ； 三 、 在 这 条 路 上 自 我 成 长 ， 变 得 更 强 .钢铁是怎样炼成的1904 年 12 月 22 日，奥斯特洛夫斯基出生于乌克兰一个工人家庭，由于家境贫寒，他只读过 3 年书。他做过食堂杂工，当过发电厂助理司炉，在劳动之余，他贪婪地阅读文艺作品。十月革命胜利后，他积极投身于保卫苏维埃政权的斗争。 1919 年加入共青团，1920 年 8 月，他在战斗中负伤，转业到地方工作。不久，在一
31、次与洪水斗争中，得了伤寒和风湿症。1927 年，他全身瘫痪；1928 年，他双目失明。但是，他身残志不衰，他战胜难以记述的困难，从事革命文艺创作。 奥斯特洛夫斯基的创作态度是极其严肃的。他花了整整 5 年时间，写成了长篇小说钢铁是怎样炼成的 。小说描写十月革命后第一代苏维埃青年，在布尔什维克党的领导下，为恢复国民经济，巩固无产阶级政权，同国内外敌人及各种困难进行顽强地斗争。作者真实生动地描写了主人公保尔柯察金一生的光辉历程，令人信服地表明：“钢铁”共产主义的坚强战士正是在同阶级敌人和各种困难的斗争中锻炼出来的。 这部小说确实不是一本“平凡”的书，它一出版，立即受到国内外广大读者的欢迎和赞扬。特别是主人公柯察金在烈士幕前的那段读白：“生命属于人们只有一次。人的一生应当这样度过：当他回首往事时他不致因虚度年华而悔恨，也不因碌碌无为而羞耻。这样，在临死的时候他就能够说：我已把自己的整个生命和全部精力都献给了世界上壮丽的事业为人类的解放而斗争。”成为千百万革命青年的座右铭，激励他们为共产主义事业献身。今天我学到了
