1、第十五章 电功和电热 实验梳理知识框架第十五章实验梳理电功率的测量焦耳定律Q=I2Rt探究熔丝熔断的原因P=W/tP=UI转换法控制变量法短路超负荷运行比较两个灯泡的亮暗比较两个灯泡的亮暗电流、通电时间相同时，电电流、通电时间相同时，电压大的电功多压大的电功多电压、通电时间相同时，电电压、通电时间相同时，电流大的电功多流大的电功多W=UItW=UIt比较两个灯泡的亮暗在在“比较两个灯泡的亮暗比较两个灯泡的亮暗”活动中，同学们设计了如图活动中，同学们设计了如图所示的电路现在利用此电路探究电流做功与哪些因素所示的电路现在利用此电路探究电流做功与哪些因素有关下列有关说法中正确的是（）有关下列有关说法
2、中正确的是（）例题A A两个灯泡的电阻必须相等两个灯泡的电阻必须相等B B将两个灯泡串联只是控制了电流相等将两个灯泡串联只是控制了电流相等C C此电路可以研究电功与电压的关系此电路可以研究电功与电压的关系D D滑动变阻器只起到保护电路的作用滑动变阻器只起到保护电路的作用C C电功率的测量1、测量小灯泡的功率实验目的实验目的实验设计实验设计测量小灯泡的额定功率和实际功率测量小灯泡的额定功率和实际功率需要测量哪些物理量需要测量哪些物理量P=UIP=UI如何改变小灯泡两端的电压如何改变小灯泡两端的电压滑动变阻器滑动变阻器电功率的测量1、测量小灯泡的功率实验与记录实验与记录小灯泡的规格电压表的示数U|
3、V电流表的示数I/A小灯泡的亮度小灯泡的功率P/W额定电压U额=2.5V 2.82.52.01.50.30.280.240.22较亮正常较暗暗0.840.70.480.33电功率的测量小灯泡实际消耗的电功率不一定等于额定功率。小灯泡实际消耗的电功率不一定等于额定功率。当小灯泡当小灯泡U U实实=U U额额时，时，P P实实=P P额额;正常发光正常发光当小灯泡当小灯泡U U实实U U额额时，时，P P实实P P额额；较亮；较亮当小灯泡当小灯泡U U实实U U额额时，时，P P实实P P额额；较暗；较暗实验与记录实验与记录1、测量小灯泡的功率电功率的测量滑动变阻器的作用除保护电路外，还有以下作用
4、：滑动变阻器的作用除保护电路外，还有以下作用：注意注意电功率的测量2、测量家用电器的电功率实验目的实验目的实验设计实验设计测量某个家用电器的实际功率测量某个家用电器的实际功率需要测量哪些物理量需要测量哪些物理量P=W/tP=W/t注意注意检查电路中是否只有一个待测用电器检查电路中是否只有一个待测用电器记录开始时刻电能表的数值记录开始时刻电能表的数值焦耳定律：影响电流热效应的因素问题猜想问题猜想 导体通电时产生热量的多少可能与哪些因素有关？导体通电时产生热量的多少可能与哪些因素有关？猜想的理由是什么？猜想的理由是什么？焦耳定律：影响电流热效应的因素设计实验设计实验需要什么研究方法？如何反映电热的
5、大小？选择需要什么研究方法？如何反映电热的大小？选择什么液体比较好？什么液体比较好？通过液体中（等质量同种液体）通过液体中（等质量同种液体）温度计示数的升高温度计示数的升高反映电流通过反映电流通过导体产生热量的多少导体产生热量的多少转化法转化法控制变量法控制变量法焦耳定律：影响电流热效应的因素进行实验进行实验将图示装置接入电路后闭合开关，观测在一定时将图示装置接入电路后闭合开关，观测在一定时间内液体温度的变化。保持通电时间一定，改变间内液体温度的变化。保持通电时间一定，改变通过电阻丝的电流，进行多次实验。通过电阻丝的电流，进行多次实验。电热电热Q与电流与电流I关系关系焦耳定律：影响电流热效应的
6、因素进行实验进行实验保持通过电阻丝的电流不变，改变通电时间，记保持通过电阻丝的电流不变，改变通电时间，记录液体温度的变化。录液体温度的变化。电热电热Q与通电时间与通电时间t关系关系焦耳定律：影响电流热效应的因素进行实验进行实验将图示装置接入电路后闭合开关，观将图示装置接入电路后闭合开关，观测在一定时间内液体温度的变化。保测在一定时间内液体温度的变化。保持通电时间一定，改变通过电阻丝的持通电时间一定，改变通过电阻丝的电流，进行多次实验。电流，进行多次实验。电热电热Q与电阻与电阻R关系关系焦耳定律：影响电流热效应的因素实验过程中观察的对象分别是什实验过程中观察的对象分别是什么？研究电热与电流关系时
7、观察么？研究电热与电流关系时观察哪个电阻好？得出的结论是什么？哪个电阻好？得出的结论是什么？回顾回顾焦耳定律：影响电流热效应的因素拓展拓展焦耳定律：影响电流热效应的因素数据反馈左左5中中5右右10通电前温度24.524.524.5通电3分钟温度29.725.834.8通电3分钟温度升高5.21.310.3通电6分钟温度34.827.044.7通电6分钟温度升高10.32.520.2探究熔丝熔断的原因熔丝（保险丝）v由特殊材料铅锑合金制成的，铅锑合金的电阻率较()，熔点较()。v当有过大的电流通过时，会产生较多的()，温度达到()，就会()，自动切断电路，起到 保险作用（避免因电路过热而损坏家庭
8、电路或引发火灾）。v掌控整个家庭电路的安全，应该在()路上。大低热量熔点熔断干注意注意：不能用铁丝或铜丝作保险丝不能用铁丝或铜丝作保险丝。注意注意：保险丝保险丝应应串联串联在电路中在电路中。探究熔丝熔断的原因（1 1）提出问题：电路中熔丝熔断是因为电路中的）提出问题：电路中熔丝熔断是因为电路中的电流过大电流过大时，熔丝的时，熔丝的温度较高而达到它的熔点，那么电路中造成电流过大的原因主要是什温度较高而达到它的熔点，那么电路中造成电流过大的原因主要是什么呢？么呢？（2 2）进行猜想：）进行猜想：（根据所学的知识谈谈你猜想的依据）（根据所学的知识谈谈你猜想的依据）A A、短路是引起电流过大的一个原因
9、。、短路是引起电流过大的一个原因。根据欧姆定律根据欧姆定律I=U/RI=U/R，总电阻，总电阻几乎为零，此时电路上的电流很大。几乎为零，此时电路上的电流很大。B B、用电器总功率过大是引起电流过大的另一个原因。、用电器总功率过大是引起电流过大的另一个原因。根据电功率公根据电功率公式式P=UIP=UI得到得到I=P/UI=P/U，则干路中的电流随用电器总功率的增大而增大。，则干路中的电流随用电器总功率的增大而增大。探究熔丝熔断的原因实实 验验 电电 路路 1 1 实验步骤实验步骤现象与结论现象与结论1 1、根据设计需要选择实验器、根据设计需要选择实验器材，并根据电路图连接好电路。材，并根据电路图
10、连接好电路。2 2、闭合开关、闭合开关S1S1，观察小灯泡，观察小灯泡的发光情况及熔丝的熔断情的发光情况及熔丝的熔断情况况 。3 3、再闭合开关、再闭合开关S2 S2（造成短（造成短路），再次闭合开关观察小灯路），再次闭合开关观察小灯泡的发光情况及熔丝的熔断情泡的发光情况及熔丝的熔断情况。况。由步骤由步骤2观察到的现观察到的现象是：象是：由步骤由步骤3 3观察到的现观察到的现象是：象是：灯泡正常发光，灯泡正常发光，熔丝不熔断。熔丝不熔断。灯泡不发光，熔灯泡不发光，熔丝被立即熔断。丝被立即熔断。当电路中发生当电路中发生短路短路时，电路中的电流将时，电路中的电流将急剧增大，熔丝会立即被熔断急剧增大
11、，熔丝会立即被熔断探究熔丝熔断的原因实实 验验 电电 路路 2 2 实验步骤实验步骤现象与结论现象与结论1 1、根据设计需要选择实验器、根据设计需要选择实验器材，并根据电路图连接好电材，并根据电路图连接好电路。路。2 2、依次闭合两个电灯所在支、依次闭合两个电灯所在支路的开关路的开关S1S1、S2S2，观察现象。，观察现象。3 3、闭合电炉丝所在支路的开、闭合电炉丝所在支路的开关关S3S3，并观察现象。，并观察现象。灯泡发光，电流表灯泡发光，电流表的示数增大。的示数增大。熔丝先变红，然后熔丝先变红，然后被熔断。被熔断。电路中的用电器总功率过大时，也会导电路中的用电器总功率过大时，也会导致电路中
12、的电流过大。致电路中的电流过大。（超负荷运行）（超负荷运行）探究熔丝熔断的原因2、超负荷运行根据焦耳定律根据焦耳定律Q=I2Rt可知，可知，电流过大，产生的热量容易引电流过大，产生的热量容易引发火灾。发火灾。探究熔丝熔断的原因什么原因？熔丝的选择熔丝越粗，使它熔断所需的电流越大熔丝越粗，使它熔断所需的电流越大1 1、我们在选择熔丝时，应使它的、我们在选择熔丝时，应使它的额定电流额定电流等于或略大于电路中的最等于或略大于电路中的最大正常工作时的电流。大正常工作时的电流。2 2、电路发生故障有时会导致熔丝熔断，更换熔丝后，首先应、电路发生故障有时会导致熔丝熔断，更换熔丝后，首先应检查导检查导致熔丝
13、熔断的原因致熔丝熔断的原因，在排除故障后才能合上闸刀开关，恢复供电。，在排除故障后才能合上闸刀开关，恢复供电。3 3、安装家庭电路中熔丝时，、安装家庭电路中熔丝时，千万不要用铜丝、铁丝代替千万不要用铜丝、铁丝代替，因为铜丝、，因为铜丝、铁丝的熔点高，在电流过大时不易熔断，起不到保护电路的作用。铁丝的熔点高，在电流过大时不易熔断，起不到保护电路的作用。1 1、当把台灯的插头插入插座时（未闭合开关），发现、当把台灯的插头插入插座时（未闭合开关），发现空气开关立即跳闸（或熔断器立即熔断），你认为出空气开关立即跳闸（或熔断器立即熔断），你认为出现这种情况的原因可能是（现这种情况的原因可能是（）A A插座短路插座短路 B B开关短路开关短路 C C台灯内部出现短路台灯内部出现短路 D D台灯插头短路台灯插头短路D D例题2 2、小勇晚上开灯时发现灯不亮，他用测电笔测试，、小勇晚上开灯时发现灯不亮，他用测电笔测试，如图，如图，A A、B B、C C三点都能使氖管发光，只有三点都能使氖管发光，只有D D点氖管点氖管不发光，则可判断出故障是（不发光，则可判断出故障是（）A A火线和零线短路火线和零线短路B B灯泡断路灯泡断路C C灯泡短路灯泡短路D D导线导线CDCD某处断开某处断开D D例题
