中考物理复习第30课时测量电功率科学探究电流的热效应教学课件

这是一份中考物理复习第30课时测量电功率科学探究电流的热效应教学课件，共45页。PPT课件主要包含了P＝UI，保护电路，改变小灯泡两端的电压，实验中的故障分析，灯泡断路，灯泡或电压表短路，阻值最大处，电流表改用小量程，电能表，6×104等内容，欢迎下载使用。

· 类型1 实验：测量小灯泡的电功率
· 类型2 实验：电能表法测量电功率
· 类型3 实验：伏阻法测量电功率
· 类型4 实验：安阻法测量电功率
· 类型5 实验：探究电流产生的热量与哪些因素有关
类型1 实验：测量小灯泡的电功率
1．实验原理：____________。2．实验电路图(如图1所示)和实物图(如图2所示)3．实验设计：为了观察不同电压下的灯泡亮度，需要多次测量。
4．滑动变阻器的作用(1)___________________；(2)___________________________。5．滑动变阻器规格的选择：R滑＞ RL。
6．实验步骤(1)闭合开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压达到小灯泡的额定电压，使小灯泡正常发光，记下电流表、电压表的示数。(2)调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压略低于或略高于它的额定电压，观察小灯泡的亮度，并记下电流表和电压表的示数。7．记录并分析实验数据。
将滑动变阻器下端两接线柱同时接入电路
将滑动变阻器上端两接线柱同时接入电路
滑动变阻器(或电流表)断路
9.实验拓展(1)为了使小灯泡实际功率增大，需增大灯泡两端电压，减小滑动变阻器两端电压，故需________(填“增大”或“减小”)滑动变阻器接入电路中的电阻。(2)实验中多次测量的目的：_______________________________________________________________________________________。
测量小灯泡在不同电压下的实际功率，探究小灯泡的亮暗与实际功率的关系
(3)不能用多次测量求得的电功率的平均值作为小灯泡的额定功率，原因是____________________________________________。10．实验结论：小灯泡的亮暗与小灯泡的实际功率有关，实际功率越__________，小灯泡越亮。
电压改变，实际功率也改变，求平均值无意义
【例1】如图甲所示，是某小组测量额定电压为2.5 V小灯泡额定功率的实验电路，电源电压为3节新干电池，小灯泡正常发光时电阻约为8 Ω。(1)用笔画线代替导线，将实物图连接完整。
(2)根据实物电路，在虚线框内画出对应的电路图。(3)连接电路时，开关应该________，且将变阻器的滑片滑至________________。(4)闭合开关S，发现电流表指针偏转，小灯泡微弱发光，而电压表指针无偏转，则故障原因可能是电压表________( 填“断路”或“短路”)。
(5)该实验小组根据实验测出的多组数据，绘制了如图乙所示的I­-U图像，则小灯泡的额定电功率是__________W。
【实验拓展】(6)另一实验小组的实验方案正确，实验时电表的连接和示数如图丙所示，该实验可改进的地方是__________________，原因是__________________________。
被测电流小于0.6 A
(7)由图乙可知，小灯泡两端的电压增大时，灯丝电阻________(填“变大”“变小”或“不变”)，原因是____________________________。(8)有同学认为利用该实验的电路还可以探究出导体中电流和导体两端电压的关系，你认为该实验________(填“能”或“不能”)完成，原因是_____________________________。(9)实验中多次测量的目的是________(填序号)。A．测不同电压下小灯泡的实际功率B．多次测量求平均值，减小误差
灯丝电阻随温度升高而增大
灯丝电阻受温度影响发生变化
1．实验原理：要测量某一家用电器的电功率，可以用______________测出待测用电器在某段时间内消耗的电能W，用________测出这段时间t，然后利用公式P＝ 进行计算。2．实验步骤(1)观察电能表上标明的参数N r/(kW·h)。
类型2 实验：电能表法测量电功率
(2)关闭其他用电器，只让待测用电器工作，用秒表测量用电器工作时电能表转盘转过n转所用的时间t。(3)利用W＝ 计算用电器在这段时间内消耗的电能。(4)根据公式P＝ 计算出该用电器的电功率。
【例2】小点同学学习了电能表后，想利用家中的电能表测量电视机的实际功率。回答下列问题： (1)小点还需要________(器材)。(2)测量的原理是__________。(3)实验步骤及电视机电功率的表达式。①关闭家中所有用电器，记录电能表示数W1；②打开电视机一段时间后关闭，测量时间t1，记录电能表示数W2；
③电视机电功率P＝__________。(4)如果测得电能表转盘转25 r所用时间是6 min，则这台电视机在6 min内消耗电能__________J，电功率为______W。
类型3 实验：伏阻法测量电功率
【解题技巧】当只利用电压表测小灯泡额定功率时，需要设计串联电路。利用小灯泡与已知阻值的定值电阻R0测量小灯泡的额定功率，有两种情况：1．已知小灯泡额定电压U额，需要求得小灯泡的额定电流I额。设计电路(如图5所示)：
2．已知额定电流I额，需要求得小灯泡的额定电压U额。设计电路如图6所示：原理：I0＝I额，U额＝U总－U0＝U总－I额R0，P额＝U额I额＝(U总－I额R0)·I额。
【例3】实验室提供： 电源(电压未知)、额定电压为 2.5 V 的小灯泡、开关一个、导线若干、滑动变阻器、阻值为R0的定值电阻、电压表2个(量程均完好)，实验电路如图7所示。要求： 测量小灯泡的额定功率。步骤： 移动滑片P，使电压表V1的示数为2.5 V，读出电压表V2的示数U0。小灯泡额定功率P额＝____________。
【例4】小点用图甲所示的电路测量额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率。(1)连接电路时，开关应________。请用笔画线代替导线，帮小点把图甲电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向左滑动时灯泡变亮；
(2)闭合开关后，小灯泡不亮，电流表没有示数，电压表有较大的示数，则电路故障可能是小灯泡发生了________( 填“短路”或“断路”)；(3)故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5 V，此时电流表的示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流是________A，小灯泡的额定功率是________W；
(4)完成实验后，小点又设计了如图丙所示的电路图，只用电压表就测量出额定电压为U额的小灯泡的额定功率，已知电源电压恒为U，定值电阻的阻值为R0，请将实验步骤补充完整：①闭合S、S2，断开S1，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为________，小灯泡正常发光；②保持滑动变阻器滑片位置不动，闭合S、S1，断开S2，记录电压表示数为U滑；③小灯泡额定功率的表达式P额＝________________________(用已知量和所测物理量符号表示)。
类型4 实验：安阻法测量电功率
【解题技巧】当只利用电流表测小灯泡额定功率时，将已知阻值的定值电阻R0与小灯泡并联，利用并联电路各支路两端电压相等的特点，求出U0，即可确定U额。
【例5】【2022宁德质检7分】在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为 2.5 V。(1)用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整。
(2)连接电路时开关应________，小明同学检查电路无误后，闭合开关，发现小灯泡几乎不亮，但电流表和电压表均有较小的示数，原因可能是________________________________。
滑动变阻器连入电路的阻值过大
(3)调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为2.5 V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为________W。(4)某实验小组由于电压表损坏，设计了如图丙所示的电路测量小灯泡(额定电压为U额)的额定功率，其中R0为阻值已知的定值电阻，实验步骤如下：
①检查电路无误后，闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器滑片直至电流表示数为I1＝________时，小灯炮正常发光；②保持滑动变阻器滑片不动，断开S1，闭合S、S2，读出电流表的示数为I2。则小灯泡的额定功率P额＝____________。(以上两个表达式均用U额、R0、I2表示)
类型5 实验：探究电流产生的热量与哪些因素有关
1．实验猜想：电流产生的热量与通电时间、电流、电阻有关。2．实验方法(1)电流产生的热量可能与多个因素有关，需要利用____________法设计实验。(2)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，通过观察U形管内液面高度差来反映容器中电阻产生热量的多少，这种研究方法叫做____________。
3．进行实验(1)图10甲装置中，两电阻串联，通过的电流相等，通电时间也相同，可以探究电流产生的热量与电阻的关系。(2)用图10乙装置探究电流产生的热量与电流的关系时，其中一个容器外并联了一个阻值相同的电阻，根据并联电路电流的规律，目的是使通过两个容器中电阻的电流不同。
5．多次测量的目的是_________________________。6．实验结论(1)在电阻和通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，产生的热量越________。
(2)在电流和通电时间相同的情况下，电阻越________，产生的热量越多。(3)在电阻和通过电阻的电流相同的情况下，通电时间越长，产生的热量越________。
【例6】小点和小训同学为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”，设计了如图11所示的实验电路。两个烧瓶A、B中盛有质量、初温相等的煤油，RA与RB是阻值不同的电热丝，RA＜ RB。
(1)实验过程中，通过观察______________________比较电阻丝产生的热量，通过RA的电流________通过RB的电流。(2)与上述实验采用的两种物理研究方法不同的是(　　)A．探究物体受到几个力的作用，引入了合力的概念B．探究压力的作用效果，可通过观察海绵的凹陷程度C．探究电流与电压的关系，必须保持电阻一定
(3)为了升温较快，实验液体选用煤油而不选用水，是因为________________________________。(4)通电一段时间后，________(填“RA”或“RB”)产生的热量多，得出的结论是______________________________________________。(5)请解释“电炉丝热得发红，而导线几乎不发热”的原因：___________________________。
当通电时间和电流相同时，电阻越大，产生的热量越多
(6)小训想改装实验装置用来测量“煤油的比热容大小”，则他应将烧瓶A中的煤油换成与其________(填“质量”或“体积”)相等的水，并将电热丝RA换成阻值和________相等的电热丝。测量时，水和煤油的初温均为t0，通电一段时间后，水和煤油的末温分别为t水、t煤油，请写出煤油比热容的表达式： c煤油＝____________(已知水的比热容为c水)。小点认为这样测量煤油的比热容会有较大的误差，原因主要有： ________________________________。(写出一条即可)
水与煤油的散热程度不同(合理即可)
【实验拓展】(7)如图所示，串联的两电阻丝(R11．【2020福建8分】“测量小灯泡的额定功率”实验中，器材有电源、滑动变阻器、两个电流表、小灯泡(U额为3.8 V)、定值电阻R0(阻值为10 Ω)、开关及若干导线。 (1)根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中未画出的两条导线补充完整。
(2)闭合开关前，滑动变阻器滑片P应置于______ (填“A”或“B”)端。(3)正确连接电路后，闭合开关，发现灯不亮，两电流表有示数且相同，故障可能是________________或__________。
(4)排除故障后，为了测量小灯泡的额定功率，移动滑动变阻器的滑片，直到电流表A2示数为______A时，小灯泡正常发光，电流表A1的示数如图丙所示，该示数为___________A，则小灯泡的额定功率为______W。
2．【2022三明质检6分】如图甲所示是某自动控制恒温箱的简化电路，电源电压恒定。照明灯L上标有“12 V　3 W”字样，灯L和电阻R的I-­U图像如图乙所示。当只闭合开关S1时，灯L正常发光，温控开关S2会根据箱内温度自动通断实现恒温。求：(1)灯L正常工作时的电流。
(2)通电30 s电阻R产生的热量。