3.6电能（2）同步学案（含答案）

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微课九上3.6电能（2）学案
一、知识点
1．测量小灯泡的功率时：
（1）可根据小灯泡的 来确定电源 及电压表的 ，然后估测小灯泡正常工作时的 ，再确定电流表的 。
（2）连接电路时，开关应处于 状态 ，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调至 。
（3）实验时，应观察灯泡的 ，观察灯泡的亮度随灯泡两端电压变化的情况。只有当灯泡两端电压等于灯泡的 时，灯才能正常发光。
（4）调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压恰好等于灯泡的 。读出此时两只电表的读数，并记录在实验数据表内．
（5）调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为 的1.2倍，观察小灯泡亮度，相对于额定电压时亮度要 ，读出此时两只电表读数并填入表内。
（6）调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为 的0.8倍，观察小灯泡亮度，相对于额定电压时亮度要 。
2．电流通过各种导体时．会使导体的温度升高的现象叫做 。
3．焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟 成正比，跟导体的 成正比，跟通电 成正比。用公式表示为： 。
4．各种电热器都是利用 来工作的。电流通过导体发热的过程实质上是 转化为 的过程。
5．W = UIt和Q = I2Rt有区别，只有当电能全部转化为 时，也就是纯电阻电路。电热才等于 。
二、学一学
例1：焦耳24岁时，首先把电阻丝放入玻璃管内，做成一个电热器，然后把电热器放入一个玻璃瓶中，瓶中装有已知质量的水。给电热器通电并开始计时，从插在水中的温度计可随时观察到水温的变化，同时，他用电流计测出电流的大小，焦耳把实验做了一次又一次，获取大量数据归纳得出焦耳定律。下列有关说法不正确的是---（ ）
A. 焦耳定律只适用于电能全部转化为内能的电路
B. 焦耳通过实验得到电流产生的热量与电流的二次方、电阻、通电时间成正比
C. 焦耳实验时用水吸收的热量来替代电阻丝产生的热量，是用了转换法
D. 科学教材上研究电流产生的热量与哪些因素有关的实验与焦耳所做实验很大的不同是没有获取大量的数据得到关系式
解析：
A.焦耳定律不只适用于电能全部转化为内能的电路，故A错误符合题意；
B.焦耳通过实验得到电流产生的热量与电流的二次方、电阻、通电时间成正比，故B正确不合题意；
C.焦耳实验时用水吸收的热量来替代电阻丝产生的热量，是用了转换法，故C正确不合题意；
D.科学教材上研究电流产生的热量与哪些因素有关的实验与焦耳所做实验很大的不同是没有获取大量的数据得到关系式，故D正确不合题意。
故选A。
例2：在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
（1）若将图1中的实物电路连接完整，还需要将电流表0.6所对应的接线柱与图示中灯座的 （选填“左”或“右”）侧接线柱相连；
（2）小科同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图2所示）为 V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图1中滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V。
（3）小闹同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图3所示的I－U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W。
解析：
（1）根据电流表的使用规范解答；在测量小灯泡电功率的实验中，电流表应该与灯泡串联。由于灯泡的右端已经与变阻器串联，所以电流表0.6的接线柱只能与灯座左侧的接线柱相连。
（2）根据图2确定电压表的量程和分度值，然后根据指针的位置读数。将其与灯泡额定电压比较，从而确定电压表的示数变化，然后根据U=IR确定电流的变化，再根据“电流与电阻的反比关系”确定电阻变化，最终确定滑片的移动方向。根据图2可知，电压表选择量程0~3V，分度值为0.1V，则示数为2.2V。由于2.2V<2.5V，所以电压表的示数要增大，根据U=IR可知，通过电路的电流要增大，而总电阻要变小。为了减小变阻器的阻值，所以滑片应该向B端移动。
（3）根据图3确定灯泡的额定电流，然后根据P=UI计算灯泡的额定功率。根据图3可知，灯泡的额定电流为0.2A，则它的额定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W。
故答案为：（1）左 （2）2.2；B （3）0.5 。
三、练一练
1.现有甲、乙两只电炉，已知甲电炉的电阻大于乙电炉的电阻，把它们分别接在电源电压为220伏的电路中，在相同时间内它们放出的热量---（ ）
A. 甲放出多 B. 乙放出多 C. 同样多 D. 无法判断
2.小科利用图甲所示电路测量额定电压为2.5伏的小灯泡的电功率。当他观察到电压表的示数如乙图所示。要测量其额定功率，接下来他的操作应是---（ ）
A. 眼睛注视电压表，将滑动变阻器的滑片向左移动
B. 眼睛注视电压表，将滑动变阻器的滑片向右移动
C. 眼睛注视电流表，将滑动变阻器的滑片向左移动
D. 眼睛注视电流表，将滑动变阻器的滑片向右移动
3.小科同学用如图所示电路，测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，下列说法错误的是---（ ）
A. 闭合开关前，滑片P应滑到B端
B. 闭合开关后，小灯泡不发光，可能是小灯泡灯丝断了
C. 当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率
D. 由实验得知，小灯泡的额定功率越大，小灯泡越亮
4.在“测定小灯泡额定功率”的实验中,当手移动变阻器滑片时,眼睛应观察---（ ）
A. 灯泡的发光情况 B. 变阻器滑片的位置 C. 电流表的示数 D. 电压表的示数
5.电熨斗通电后温度很高，而连接电熨斗的导线温度升高却不明显，这是因为---（ ）
A. 导线有绝缘层，能隔热
B. 通过导线的电流小于通过电熨斗的电流
C. 导线散热快，所以温度低
D. 导线上的电流与电熨斗相同，而导线电阻小，产生的热量也很小
6.“胜哥“将两电炉丝R1、R2串联起来，接在如图所示的电路中，再将两一样的火柴分别放在两电炉丝上，若R1＞R2 ， 则先被点燃的火柴是---（ ）
A. 电炉丝R1上的火柴
B. 电炉丝R2上的火柴
C. 两电炉丝上的火柴同时被点燃
D. 无法确定
7.如图是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列正确的是---（ ）
A. 甲实验中两个电阻串联只是为了保证流过两个电阻的电流相等
B. 甲实验通电一段时间后，左右两侧容器内空气吸收的热量之比为1∶2
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，左右两侧容器内空气吸收的热量之比为1∶4
8.小科家有额定电压相同的电烤箱、电饭锅和电视机各一个，按照每度电0.5元的计费标准，将这三个用电器正常工作1小时的用电费用绘制成了如图所示的柱状图。则下列四个选项中，判断正确的是---（ ）
A. 在这三个用电器中，电烤箱正常工作时的电压最高
B. 在这三个用电器中，电视机正常工作时的电压最低
C. 正常工作时，通过电烤箱的电流大于通过电视机的电流
D. 在一个月内，小科家电烤箱的用电费用一定比电饭锅的用电费用多
9.如图所示是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，这样连接实验器材是为了探究电流产生的热量Q与---（ ）
A. 通过电流I的关系 B. 电源电压U的关系
C. 通电时间t的关系 D. 导体电阻R的关系
10.电视机后盖处的铭牌上标有“220V 150W"字样 ，这表示---（ ）
A. 电视机的功率总是150瓦 B. 电视机的额定功率是150瓦
C. 电视机两端的电压总是220伏 D. 电视机只能在220伏的电压下工作
11.如图甲所示，两个透明容器中封闭着等量的空气，将两个容器中的电阻丝R1和R2串联接到电源两端，将容器外部的电阻丝R3和R2并联。
（1）图甲的装置是探究电流通过导体产生的热量与________的关系，电阻丝R3的作用是使通过电阻丝R1和R2的电流________。
（2）如图乙所示，某小组在实验中观擦到左侧U型管中液面很快出现高度差，右侧U型管中液面高度差为零，原因是电阻丝________断路。
12.如图所示电路中，当开关S分别与“1”“2”“3”接触时，各自出现什么现象？出现的现象分别利用了电流的什么效应？
（1）与“1”接触现象：________，效应：________。
（2）与“2”接触现象：________，效应：________。
（3）与“3”接触现象：________，效应：________。
13.如图装置，在两相同烧瓶内装满等量煤油，瓶塞上各插入一根粗细相同的玻璃管，瓶内装入粗细、材料相同的电阻丝R甲和R乙 ， R甲长度大于R乙 ， 闭合开关，经过一段时间t1后，甲玻璃管液面上升高度h甲________（选填“大于”或“小于”）乙玻璃管液面上升高度h乙，断开开关，当两根玻璃管液面回到原来高度后，向右移动滑片，再闭合开关，则甲玻璃管液面上升高度h甲加所需时间t2_______（选填“大于”或“小于”）t1。
14.图中的电视机与其他用电器是________连接的。通过插座接入电路的用电器同时工作时，电路中消耗的总功率过大，引起干路中的电流________，根据焦耳定律可知，干路上的电流产生过多的________，使导线的温度急剧升高，从而烧坏插座和干路的导线，容易引起火灾。
15.小亮同学在做研究电热跟哪些因素有关的实验时，甲、乙两个烧瓶内的煤油质量应该________(选填“相等”或“不相等”)，把两根电阻丝串联连接的目的是________，通电一段时间后，甲烧瓶中煤油温度上升了5℃，乙烧瓶中煤油温度上升了3℃，则甲、乙两根电阻丝的阻值之比是________。
17.在测定小灯泡的功率的实验中，根据电功率的计算公式 ，只要测出小灯泡两端的 和通过它的 ， 就可以得出小灯泡的电功率。
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