1、,专题十四：电功与电功率 第2课时 电流做功与电功率,考点1：测量小灯泡的电功率,1实验原理： PUI 2实验电路图(如图所示),3实验中滑动变阻器的作用是：(1) 保护电路 ； (2) 改变小灯泡两端的电压 连接电路时开关应 断开 ，闭合开关前应把滑动变阻器的滑片调至 阻值最大 处,4分析论证： 当U实U额时，P实 P额，灯泡 偏亮 ； 当U实U额时，P实 P额，灯泡 偏暗 ； 当U实U额时，P实 P额，灯泡 正常发光 ,5电流通过导体时电能转化成内能的现象叫做电流的 热 效应 6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 成正比其数学表达
2、式为： QI2Rt 焦耳定律适用于任何用电器产生热量的计算,考点2：焦耳定律,7在仅有电流热效应存在的电路(纯电阻电路)中，电能全部转化成了内能，而没有转化为其他形式的能，这时电流产生的热量等于电流所做的功，即QW；此时焦耳定律也可写作Q UIt I2Rt ,考点1：测量小灯泡的电功率,命题点：(1)实验原理与电路图；(2)滑动变阻器的作用；(3)实验注意事项,1. 实验方法：伏安法. 2. 原理：P=UI. 3. 主要器材：小灯泡、电压表、电流表、电源、滑动变阻器、导线、开关等. 4. 电路图与实物图,考点知识详细再现,5. 实验步骤： (1)根据电路图连接实物. (2)检查电路无误后，闭合
3、开关S，多次调节滑动变阻器，使灯泡两端电压分别是额定电压的 、额定电压和额定电压的 ，分别将电流表的示数与灯泡的亮度，填入记录表格. (3)根据多次测得的电压和电流值，分别计算对应的电功率.,6. 注意事项： (1)连接电路时开关要断开，开关闭合前变阻器阻值调最大. (2)在使小灯泡的电压高于额定电压时，要注意观察电压表示数，以免电压过高，烧坏小灯泡. (3)实验时根据灯泡的额定电压选择电压表的量程，根据IU/R或IP/U选择电流表的量程.,【例1】（2016德州）在测量额定电压为“2.5 V”小灯泡电功率（正常发光时电阻约为10 ）的实验中，电源为两节新干电池.,（1）图甲的实物图连接中有不
4、妥之处，应如何改正：_.（2）闭合开关后，移动滑动变阻器滑片，小莉发现小灯泡始终不亮，观察两电表发现，指针始终处于图乙所示位置，其故障原因可能是_.（3）改动滑动变阻器滑片P的位置，获得多组对应的电压值和电流值，绘制如图丙所示的图象，由图象可知，小灯泡的额定功率是_W.,（4）若实验中电流表坏了，为了测量小灯泡的额定功率，小莉选用一个Rc=5 的电阻，设计了如图丁所示的电路及实验方案：调节滑动变阻器滑片使电压表的示数为小灯泡额定电压；保持滑片位置不变，只将电压表的a点接线改接到c点，测出Rc两段的电压Uc，通过计算得到小灯泡的额定功率.指出她的设计方案中存在的两个问题：问题一：_；问题二：_.
5、,解析：（1）根据题意可知其额定电流为=0.25 A，所以电流表量程接错，故电流表量程应选00.6 A；（2）从乙图可知，电路中电流表为零，可判断电路某处断路，电压表有示数，且电压表示数等于电源电压，说明与电压表并联的用电器断路.小灯泡不亮可判断小灯泡断路；（3）当U=2.5 V时，I=0.25 A，所以小灯泡的额定功率：P=UI=2.5 V0.25 A=0.625 W；,（4）由题意知，电源电压约为3V，灯泡正常发光时电阻约为10 ，当变阻器电阻为零时，设灯泡两端的电压为U，根据串联电路的特点：解得：U=2 V，所以无论怎样调节变阻器，都不能使灯泡正常发光；保持滑片位置不变，只将电压表的a点
6、接线改接到c点，电压表的正负接线柱接反，无法测出Rc两端的电压,答案：（1）电流表量程应选00.6 A （2）小灯泡断路 （3）0.625 （4）问题一：无论怎样调节变阻器，都不能使灯泡正常发光 问题二：电压表的正负接线柱接反，无法测出Rc两端的电压,【方法显屏】,(1)连接电路时开关要断开，开关闭合前变阻器阻值调最大. (2)在使小灯泡的电压高于额定电压时，要注意观察电压表示数，以免电压过高，烧坏小灯泡. (3)实验时根据灯泡的额定电压选择电压表的量程，根据IU/R或IP/U选择电流表的量程.,考点2：焦耳定律,命题点：(1)电流的热效应；(2)焦耳定律,1. 探究：电流通过导体产生的热量与
7、哪些因素有关. （1）实验原理：通过温度计示数_来显示产生热量的多少.使用煤油的原因：煤油比热容_，吸收相同热量时温度升高得_，现象明显；煤油是_，不导电. （2）探究方法：控制变量法、转换法. （3）设计实验：探究“电热与电阻关系”时，应控制电流、通电时间相同，将阻值不同的两电阻_联. 探究“电热与电流关系”时，应控制电阻、通电时间相同，可将相同阻值的两电阻分别放在_联电路的干路和支路上.,升高的多少,小,多,绝缘体,串,并,考点知识详细再现,（4）实验结论：电流通过导体产生的热量与_、_、_有关. 2. 焦耳定律: 内容：电流通过导体产生的热量跟电流的_，跟导体的电阻成_，跟通电时间成_.
8、 公式：Q=I2Rt .,电流,电阻,通电时间,平方成正比,正比,正比,【例2】,(2016宜昌)采用如图所示的装置探究“电流产生的热量跟什么因素有关”，接通电源，瓶内的空气被加热后膨胀，使U形管中的液面发生变化，通过观察U形管的液面变化情况比较出瓶内电阻丝的发热多少,(1)如图所示的是探究电流产生的热量跟_的关系，通电一段时间_(选填“左瓶”或“右瓶”)内的电阻丝产生的热量多 (2)让实验装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少此时该装置是探究电流产生的热量跟_的关系，一段时间后电阻丝产生的热量_(选填“左瓶”“右瓶”或“两瓶一样”)多,解析：(
9、1)如图的装置中，右边两个5 的电阻并联后与左边5 的电阻再串联；根据串联电路的电流特点可知，右边两个电阻的总电流和左边电阻的电流相等，即I右I左，两个5 的电阻并联，根据并联电路的电流特点可知I右I内I外，比较可知I左I内；两瓶中电阻相等(均为5 )，通电时间相等，电流不同，故探究的是电流产生的热量跟电流的关系；,通电一段时间后，由于电阻相同、通电时间相同、I左I内，根据焦耳定律QI2Rt可知，左瓶内的电阻丝产生的热量多(2)让实验装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，右瓶中两根电阻丝对瓶内空气进行加热；根据并联电路总电阻的计算公式可得，右瓶中两根5 电阻丝的总电阻为2.5 ，小于5 ，即R左R右；,两瓶内电阻丝的总电阻不相等，通电时间相等，电流相等，故探究的是电流产生的热量跟电阻的关系；通电一段时间后，由于电流相同(即I右I左)、通电时间相同、R左R右，根据焦耳定律QI2Rt可知，左瓶内的电阻丝产生的热量多 答案：(1)电流 左瓶 (2)电阻 左瓶,【方法显屏】,电热丝的选择：根据探究要求，如果探究电热与电阻的关系，应选用阻值不同的电阻丝串联在电路中，若要探究电热与电流的关系，两电阻丝的阻值相同。,
