第十五章 电功和电热——本章总结复习 课件 (共78张PPT) -苏科版九年级物理下册

①课堂总结—《第1节 电能表与电功 》
②课堂总结—《第2节 电功率》
③课堂总结—《第3节 电热器 电流的热效应》
④视频总结—《第4节 家庭电路与安全用电》
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第十五章 电功和电热 单元总结复习
九年级下册
电热水器、电视机、计算机、电冰箱、空调……
各种各样的家用电器已成为人们生活中不可缺少的伴侣
尽管它们的结构、功能有极大差异，
但它们工作时都要消耗电能，
并且都会有电能转化为内能。
丰富多彩的电器世界
江苏科学技术出版社
第十五章 电功和电热
电能表与电功
第1节
CONTENTS
复习内容导览
电功率
第2节
电热器
电流的热效应
第3节
家庭电路
与安全用电
第4节
01
电能表
02
电 功
第1节 电能表与电功

1. 电能表：用来测量电路消耗电能多少的仪表。
①计量单位：千瓦时（kW?h），俗称度。
②额定电压: 220V；
③基本电流与最大电流：例如10（20）A；
④电能表常数：“1600imp/kW·h”或“3200r/kW·h”
2. 电能表的参数
4. 电功：电流所做的功。计算：W=UIt
5. 单位：国际单位是焦耳（J） 1J=1V×1A×1s
常用单位是千瓦时（kW?h）
3. 电能表测量电能：电能表表盘上前后两次示数
之差即是用电器消耗的电能值。
电能表与电功
电能表
电 功
知识结构
6.单位换算：1kw·h=3.6×106J
第1节 电能表与电功
1. 电能表
①电能表：用来测量电路消耗电能多少的仪表。
②常用的电能表：电子式和感应式两种。
电子式电能表
知识点一：电能表
第1节 电能表与电功
③电子式电能表的技术参数
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}电压
220V
电流规格
10（40）A
电能表常数
××××imp/kW·h
频率
50HZ
电能表适用的额定电压
“10A”表示基本电流，它是确定电能表有关特性的电流值；“40A”是电能表能满足测量准确要求，且能长期运行的最大电流值。
表示每消耗1kW·h电能，电能表指示灯闪烁的次数
适用于交流电的频率为50赫的电路
感应式电能表的“电能表常数” 与电子式不同， 一般标有“× × × × r/kW·h”。例如该电能表标有“1200r/kW·h”，表示电路每消耗1kW·h的电能，电能表上的转盘转过1200转.
④感应式电能表的技术参数
第1节 电能表与电功
知识点一：电能表
⑤电能表的读数（以感应式电能表为例）
电能表当前的示数为 _________kW·h
电能表的计量单位是千瓦时，符号为kW·h，俗称度。
在数值上等于功率为1kW的用电器工作1h所消耗的电能。
1kW·h=3.6×106J
7986.2
观察电能表表盘上前后两次的示数，它们的示数差即是用电器消耗的电能值。
⑥电能表测量消耗的电能
第1节 电能表与电功
知识点一：电能表
消耗的电能 4374.4kW·h-4267.8kW·h=106.6kW·h
【例题1】如图所示，对于电能表面板上的一些参数的理解，下列说法错误的是（ ）
A. 此时电能表的读数为931.6度
B. “220V”是指这个电能表应该在220V的电路中使用
C. “10（20）A”是指这个电能表使用时正常工作电流为10A或20A
D. “2500r/kW?h”是指用电器每消耗1度电能，电能表的转盘转过600转
A. 此时电能表的读数为931.6度，说法正确，不符合题意。
B. “220V”指电能表在220伏的电路中使用；说法正确，不符题意。
C. “10”表示基本电流；“20A”是电能表能满足测量准确要求，且能长期运行的最大电流值。故C错误，符合题意。
D. “2500r/kW?h”是指用电器每消耗1千瓦时电能，电能表的转盘转过2500转，不符合题意。 所以选C.
第1节 电能表与电功
知识点一：电能表
C
1. 实验探究“影响电功大小的因素”
设计实验
控制变量法：
保持电流、通电时间一定，探究电功与电压的关系（两盏小灯串联）；
保持电压、通电时间一定，探究电功与电流的关系（两盏小灯并联）。
转化法：
在一定时间内，电流做功越多，小灯越亮，用小灯的亮度表示电流做功的大小。
①研究方法:
②实验器材:
干电池2～3节、两个阻值不等的小灯泡、滑动变阻器、开关、电流表、电压表及导线。
知识点二：电功
第1节 电能表与电功
进行实验与收集证据
①将两个电阻不等的白炽灯泡串联在电路中。闭合开关，调节滑动变阻器，比较两个灯泡的亮暗和两只电压表的示数.
现象：两个白炽灯泡串联在电路中，甲灯更亮，其两端的电压也大。
②如图所示，将这两个灯泡并联在电路中，闭合开关，调节滑动变阻器，比较两个灯泡的亮暗和两只电流表的示数.
现象：两个灯泡并联在电路中，乙灯更亮，通过的电流也大。
知识点二：电功
第1节 电能表与电功
两个灯泡串联时，通过灯泡的电流相等。因此，电压越高，电流做的功越多，灯泡就越亮。
两个灯泡并联时，灯泡两端的电压相等。因此，电流越大,用流做的功越多，灯泡就越亮。
实验结论
分析与论证
进一步实验可得出：
电流所做的功与电压、电流、通电时间成正比
知识点二：电功
第1节 电能表与电功
W = UIt
③ 公式：电功=电压×电流×通电时间
② 物理学规定：电功等于电压、电流与通电时间的乘积。
④ 国际单位：焦耳（J）
常用单位：千瓦时（kW·h）
2. 电功
1kw·h=3.6×106J
1J =1V·1A·1S
知识点二：电功
①电流所做的功叫作电功。
电能转化为其他形式能的过程是电流做功的过程，电流做了多少功，电路中就消耗了多少电能。
第1节 电能表与电功
由W＝UIt 和欧姆定律 I＝ 可知:
????????
?
⑤电功的推导公式
W＝ t
W＝I2Rt
利用电功公式及其变形公式时，要注意各物理量的同一性和同时性；


电功变形公式的适用条件：只适用于纯电阻电路；

W＝UIt 是普遍适用的公式。
知识点二：电功
第1节 电能表与电功
AB. 根据W=U2/Rt和W=I2Rt可知，仅使电压变为原来的2倍或仅使电流变为原来的2倍，则用电器消耗的电能要变为原来的4倍，故AB错误；
C. 电压不变，而使用电器电阻变为原来的一半，由电功公式W=U2/Rt可知，用电器消耗的电能变为原来的两倍，故C正确；
D.同时改变用电器两端的电压为原来的4倍，电阻为原来的2倍，由电功公式W=U2/Rt可知，消耗的电能变为原来的8倍，故D错误.。 所以选C.
典型例题
【例题2】要使某用电器在相同时间内消耗的电能变为原来的2倍，以下措施可行的是（ ）
A．仅使电压变为原来的2倍
B．仅使电流变为原来的2倍
C．电压不变，而使用电器电阻变为原来的一半
D．同时改变电压为原来的4倍，电阻为原来的2倍
C
第1节 电能表与电功
视频总结——《第1节 电能表与电功》
01
电功率
02
用电器的
额定功率
03
测定小灯
泡的电功率
第2节 电功率
1kW=103W 1W=103mW
1. 意义:
表示电流做功快慢的物理量.
2. 定义：电流单位时间内所做功的多少叫电功率。
电功率
4. 单位:
3. 公式：
瓦特（W） 、千瓦（kW）、毫瓦（mW）
5. 额定功率和实际功率
知识结构①
①额定功率：用电器在额定电压下工作时的功率P额
②实际功率：用电器实际工作时的功率P实
P=W/t=UI
6. 测定小灯泡的电功率
第2节 电功率
测量小灯泡的额定功率和实际功率
电源、电压表、电流表、 小灯泡、
滑动变阻器、开关、导线。
实验目的
实验原理
实验器材
①根据电路图连接实物，连接电路时电键要断开，变阻器的滑片要调节到阻值最大端。
实验电路
实验步骤
《测定小灯泡的电功率》
②闭合电键，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压分别低于、 等于、略高于额定电压，记录电压表、电流表的示数，观察小灯泡的发光情况。
P = UI
③根据公式P = UI计算出小灯泡的功率，并记录在表格中。
实验结论
①小灯泡的额定功率为：P额=U额I额；
②小灯的亮度取决于灯的实际功率，实际功率越大，小灯越亮。
知识结构②
第2节 电功率
1. 电功率
①物理意义：是描述电流做功快慢的物理量。
②定义：电流在单位时间内所做的功叫电功率。
知识点一：电功率
电功率=
电功
时间
③公式：
P=W/t=UI
④电功率单位
Ⅰ. 国际单位：瓦特（W）
1W=1J/s=1V·1A
Ⅱ. 常用单位：千瓦（kW）、毫瓦（mW）
　Ⅲ. 换算关系： 1kW = 103 W 1W = 103 mW
　　　　　　　
第2节 电功率
知识点二：用电器的额定功率
①额定电压：用电器正常工作时的电压U额。
②额定功率：用电器在额定电压下工作时的功率P额。
1. 额定电压、额定功率
2. 实际功率与额定功率
用电器实际工作时的功率叫实际功率P实。
① 一个用电器只有1个额定电压和1个额定功率，但可以有多个实际电压和实际功率。
②灯泡的亮度是由灯泡在电路中工作时的实际功率所决定的，实际功率越大，灯泡越亮。
第2节 电功率
知识点三：测量小灯泡的电功率
实验设计
实验目的
1. 实验中需要测量的物理量
测量小灯泡的额定功率和实际功率
根据电功率计算公式 P=UI 可知：要测量的物理量是电压U与电流I 。
2. 实验器材与电路图
用滑动变阻器改变小灯泡两端的电压。
干电池2节（电压1.5V）、额定电压为2.5V的小灯泡、开关、滑动变阻器、电压表、电流表、导线若干。
第2节 电功率
实验与记录
1. 按照电路图连接电路。
2. 调节滑动变阻器，使其接入电路中的电阻最大。
3. 闭合开关，调节滑片，分别使电压表的示数小于、等于和略大于小灯泡的额定电压，观察小灯泡的亮度，读出电压表、电流表的示数并记录在表格中。
{BDBED569-4797-4DF1-A0F4-6AAB3CD982D8}小灯泡
的规格
电压表的
示数U/V
电流的
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






知识点三：测量小灯泡的电功率
第2节 电功率
结 论
1. 通过实验得出小灯泡的额定功率为： P额=U额I额
2. 设小灯泡的实际电压为U实，额定电压为U额，实际功率为P实，额定功率为P额，可以发现：
当U实 = U额 时
P实 =P额
当U实＜U额 时
P实＜P额
当U实＞U额 时
P实＞P额
知识点三：测量小灯泡的电功率
第2节 电功率
交流与讨论
1.滑动变阻器的作用：保护电路；改变灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，从而改变灯泡的电功率。
2.连接电路前，开关应断开；闭合开关前，滑动变阻器应滑动到阻值最大处。
3.使小灯泡正常发光的操作：移动滑片，观察电压表示数，当电压表示数等于小灯泡额定电压时，小灯泡正常发光。
4.小灯泡的U－I图像不是直线（或不同电压下小灯泡电阻不同）的原因：
灯丝电阻随温度的升高而增大。
知识点三：测量小灯泡的电功率
第2节 电功率
交流与讨论
5.灯泡亮暗程度与实际功率关系：小灯泡的亮暗由小灯泡实际功率决定，实际功率越大，小灯泡越亮。
6.多次测量的目的
在测量小灯泡电功率实验中，多次测量的目的是为了研究小灯泡的亮度（或电功率）与小灯泡两端电压的关系。
不能用多次测量求电功率平均值作为小灯泡的额定功率.
知识点三：测量小灯泡的电功率
第2节 电功率
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A} 实验名称
测量小灯泡的电功率
伏安法测电阻
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A} 相同点
①测量的物理量都是电压和电流；
②测量的电路图(实验装置)相同；
③滑动变阻器的作用相同。
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}不同点




测电功率P=UI
伏安法测电阻 R=U/I
多次测量的
目的不同
测小灯泡在不同电压下的电功率，观察灯泡的亮暗程度，不需要求平均值。
伏安法测电阻要进行多次测量取平均值减小误差。
测量”小灯泡的电功率”与”伏安法测电阻”比较
实验原理不同
知识点四：“测量小灯泡的电功率”与”伏安法测电阻”
第2节 电功率
视频总结——《第2节 电功率》
第2节 电功率
典型例题
【例题3】如图所示，R为定值电阻，L为标有“2.5V 0.5W”的小灯泡，灯丝阻值不变，电源电压恒定。闭合开关，小灯泡正常工作时，电流表读数为0.7A。求：
（1）通过小灯泡的电流，以及小灯泡电阻；
（2）定值电阻R的阻值，以及它的电功率。
（1）小灯正常工作时，通过的电流：
小灯泡电阻 RL=U/IL=2.5V/0.2A=12.5Ω
（2）通过电阻R的电流 IR= I- IL=0.7A-0.2A=0.5A
R=U/IR=2.5V/0.5A=5Ω 电功率PR=UIR=2.5V×0.5A=1.25W
IL=????????=0.5W2.5V=0.2A
?
第2节 电功率
【例题4】小明家上次查看电能表示数为 ，本次查看时电能表读数如图所示，则下列说法正确的（　　）
A. 电能表是测量电功率的仪表
B. 这个电能表的额定功率为2200W
C. 他家在这段时间内消耗 电能为903kW?h
D. 若只让一个标有“220V?1200W ”电热水器正常工作10min，则该表圆盘转了600转
典型例题
第2节 电功率
D
A. 电能表是测量电功（消耗的电能）的仪表，A错误；
B. 这个电能表的额定电流为10A，额定电压220V，允许电路用电器的总功率为P=UI=2200W，并不是电能表的额定功率。
C. 他家消耗的电能（8633.5-8543.2）kW?h=90.3kW?h，C错误。
D. “220V?1200W”电热水器正常工作10min，
消耗的电能W=Pt=1.2kW×1/6h= 0.2kW?h，则该表圆盘转的圈数为
????=????????????????????/?????????????×????.?????????????????=????????????圈
?
A. 电能表是测量电功率的仪表
B. 这个电能表的额定功率为2200W
C. 他家在这段时间内消耗的电能为903kW?h
D. 若只让一个标有“220V?1200W”电热水器正常
工作10min，则该表圆盘转了720转
典型例题
所以选D。
?
第2节 电功率
【例题5】在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V，图甲是未连接完整的实验电路：
（1）用笔画线代替导线，将图甲的实验电路连接完整（要求滑动变阻器的滑片P向B端移动时电流表的示数变大）_______；
典型例题
见右图
第2节 电功率
（2）闭合开关后，小明发现小灯泡不发光，电流表示数几乎为零，电压表示数接近4.5V，则电路的故障可能是_____________（填一种情况即可）；
（3）排除故障后，调节滑动变阻器，如图乙所示，
电压表的示数为_____ ，为了测小灯泡的额定功率，
应将滑片____（选填“A”或“B”）端移动；
典型例题
（2）闭合开关后，小灯泡不发光，电流表示数几乎为零，表明发生断路，而电压表示数接近4.5V，则小灯泡断路。
（3）电压表的示数为1.8V，小灯泡额定电压为2.5V，所以应将滑片向B端移动减小电阻值。
小灯泡断路
1.8V
B
第2节 电功率
（4）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制了如图丙所示的I-U图像，由图像可知，小灯泡的额定功率为____W；
（5）由图丙可知小灯泡正常发光时的电阻是______Ω，小灯泡的电阻是变化的，原因是灯丝电阻受______的影响。
典型例题
（4）由图像可知，当小灯泡两端的电压为额定电压2.5V时，额定电流为0.3A，小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
（5）小灯泡正常发光时的电阻是
R=U/I=2.5V/0.3A=8.3 Ω
小灯泡的电阻是变化的，原因是灯丝电阻受温度的影响。
0.75
8.3
温度
第2节 电功率
01
电热器
02
电流的
热效应
第3节 电热器 电流的热效应
03
焦耳定律
电热器
电流的热效应
电流的热效应
焦耳定律
影响电流热
效应的因素
表述：电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比。
公式: Q = I2Rt?
导体中有电流时会发热，将电能转化为内能，这种现象称为电流的热效应。
电流越大、电阻越大、通电时间越长，产生的热量越多。
知识结构
第3节 电热器 电流的热效应
知识点一： 电热器
第3节 电热器 电流的热效应
生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。
1. 电流的热效应
导体中有电流通过时会发热，将电能转化成内能，这种现象称为电流的热效应。
主要利用电流热效应工作的装置称为电热器。
2. 电热器
电热水器 电暖气
知识点二：探究影响电流热效应的因素
设计实验
1. 采用控制变量法进行探究
探究影响电流热效应的因素有3个：电流大小、电阻大小、通电时间。
每次实验控制两个物理量不变。
2. 转换法
如图所示，将一段电阻丝浸没在一定质量的液体(如煤油)中，通电时电阻丝产生的热量被液体吸收，液体的温度就会升高。因此，我们可以通过液体温度的变化来比较电阻丝产生热量的多少。
第3节 电热器 电流的热效应
①在比较电流大小对产生热量的影响，选用同一根电阻丝接入电路，保持通电时间一定，调节滑动变阻器，改变电阻丝的电流。
②在比较电阻大小对产生热量的影响，可选用两段阻值不等的电阻丝R1和R2分别安装在两个相同装置中，然后将串联接入电路。
③在比较通电时间对产生热量的影响时，可选用同一根电阻丝接入电路，保持电流不变，改变通电时间。
进行实验与收集证据
第3节 电热器 电流的热效应
知识点二：探究影响电流热效应的因素
实验结论
结论①：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。
结论②：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。
结论③：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。
第3节 电热器 电流的热效应
知识点二：探究影响电流热效应的因素
【例题5】同学们准备如图所示的装置进行实验探究，甲、乙是完全相同的两个烧瓶，里面装有未知液体、电阻R甲、R乙和相同的温度计。
（1）小京想利用这套装置探究电流产生的热量跟电阻的大小是否有关，他设计电路时应使R甲、R乙阻值______（选填“相同”或“不同”）；在实验中，电流产生热量的多少是通过_________________________来反映的，此时选用的液体种类和质量应该______（选填“相同”或“不同”）；
不同????
温度计示数变化的大小
相同?
探究电流的热量跟电阻的大小是否有关，应保证R甲、R乙阻值不同。在实验中，运用转换的方法，电流产生热量的多少是通过温度计示数的变化来反映。
实验中采用控制变量的方法，在探究电流产生的热量跟电阻的大小是否有关，此时选用的液体种类和质量应该相同。
第3节 电热器 电流的热效应
典型例题
（2）小红将烧瓶中的液体换成质量相同的不同种液体，利用这套装置比较甲、乙两烧瓶中液体的比热容，为了使两种液体在一定时间内吸收的热量相等， R甲、R乙的阻值应该______（选填“相同”或“不同”）。闭合开关，通电一段时间后，发现甲瓶中温度计示数升高的更多，则______（选填“甲”或“乙”）瓶中液体的比热容较小。
（2）利用这套装置比较甲、乙两烧瓶中液体的比热容，应该使质量相同的两种液体在一定时间内吸收的热量相等。所以R甲、R乙的阻值应相同，时间相同，产生的热量才会相等。
比热容是反映物质吸放热性能的物理量。质量相同时，吸收相同的热量，温度的变化量越大，比热容越小。闭合开关，通电一段时间后，发现甲瓶中温度计示数升高的更多，则甲瓶中液体的比热容较小。
相同
甲
第3节 电热器 电流的热效应
典型例题
较暗
较亮
①焦耳定律的内容：
电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
②公式： Q = I2Rt?
1. 焦耳定律
知识点三： 焦耳定律
1J=1A2×1Ω ×1s
I 表示电流，单位是安培（A）
R 表示电阻，单位是欧姆（Ω）
t 表示通电时间，单位是秒（S）
Q 表示热量，单位是焦耳（ J ）
③公式中各量单位： Q = I2Rt?
第3节 电热器 电流的热效应
较暗
0.22
2. 根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律 ?
电流通过电饭煲、电炉、电熨斗等电热器时，电能几户全部转化为内能，电热器产生的热量等于电流做的功，即
Q = W?
因为电功 W = UIt ? 根据欧姆定律 U= IR
所以 Q =I2Rt
焦耳定律适用于任何用电器的热量计算。
对只存在电流热效应的电路均可用这些公式来计算热量。
第3节 电热器 电流的热效应
知识点三： 焦耳定律
0.22
0.28
3. 电功与电热的联系
②在非纯电阻电路中，如含有电动机等，电流做的功一部分转化为内能，大部分转化为机械能，通过线圈电阻R的电流仍使线圈发热，产生的热量
Q=I2Rt
此时Q≠W， 电功=内能+机械能 W=Q+W机械能
①在纯电阻电路，电流所做的功只转化为内能，产生的热量等于电流做的功，即W=Q，如电热器、电熨斗等。计算热量：
Q放= W总=Pt =UIt= =I2Rt
U2
R
t
第3节 电热器 电流的热效应
知识点三： 焦耳定律
【例题6】一电热毯接入220V的电路中正常工作时，其电阻丝的电阻约为500Ω，则该电热器在10 min内会产生多少热量？此时该电热毯的电功率多大？
根据欧姆定律可求出通过电阻丝的电流，根据焦耳定律
可求出由热器在20min内产生的热量.
通过电阻丝的电流 I=U/R=220V/500Ω=0.44A
电热器产生的热量
Q=I?Rt=(0.44A)? ×500Ω×10×60s=5.808×104J
电热毯的电功率 P=W/t= 5.808×104J/600s=96.8W
典型例题
第3节 电热器 电流的热效应
【例题7】某品牌电热扇工作原理如图所示。S1为双触点开关，1、2、3、4为开关触点，通过旋转开关S1，可实现加热功能的“空挡”、“低温挡”和“高温挡”之间的切换；电动机工作时可使电热扇往复转动。R1和R2均为电热丝，阻值不受温度影响，R1=88Ω。电热扇部分参数如表所示。
（1）请画出电热扇处于低温挡且不转动时的等
效电路图，并计算此时电路正常工作消耗的总功率。
（2）求R2的阻值。
（3）若电动机正常工作10min，
内部线圈产生的热量为多少？
典型例题
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}额定电压
220V
高温挡加热功率
1650W
电动机功率
44W
电动机线圈电阻
6Ω
第3节 电热器 电流的热效应
（1）由电路图知当电热扇处于低温挡且不转动时，
只有电阻R1工作，等效电路图如下所示：
电路消耗的总功率为：
P=UI=U2/R=（220V）2/88Ω=550W
典型例题
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}额定电压
220V
高温挡加热功率
1650W
电动机功率
44W
电动机线圈电阻
6Ω
第3节 电热器 电流的热效应
（2）由电路图知当电热扇处于高温挡时，电阻R1和R2并联，根据并联电路电功率的规律知，
R2的电功率为： P2 ＝P高﹣P低＝1650W﹣550W＝1100W，
R2 =U2/ P2 =（220V）2/1100W=44Ω
典型例题
（3）电动机工作时的电流I=P/U=44W/220V=0.2A，
内部线圈产生的热量为：Q＝I2Rt＝（0.2A）2×6Ω×600s＝144J
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}额定电压
220V
高温挡加热功率
1650W
电动机功率
44W
电动机线圈电阻
6Ω
第3节 电热器 电流的热效应
0.22
1. 实验装置
两个透明的容器内部密闭着等量的空气，与U形管一端相连通，容器中各有一段电阻丝，两个容器里的电阻丝串联在一起。
实验方案
空气
U形管
知识点四：探究电流热效应的第2套方案
电阻丝
2. 实验原理
当电流通过电阻丝时，电流产生的热量使容器中空气的温度升高、体积膨胀，U形管里面原来一样高的液柱就会逐渐上升。
电流产生的热量越多，液面的高度差越大。
第3节 电热器 电流的热效应
0.22
为了进行多次实验，需要改变通过两个电阻丝的电流，所以在电路中串联一个滑动变阻器，通过移动滑片改变电流。
3. 实验电路、器材如下所示：
第3节 电热器 电流的热效应
知识点四：探究电流热效应的第2套方案
0.28
1. 探究电流通过导体时产生的热量跟电阻是否有关？
进行实验
结论：在电流相同、通电时间相同的情况下，
电阻越大，这个电阻产生的热量越多。
第3节 电热器 电流的热效应
知识点四：探究电流热效应的第2套方案
2. 探究电流通过导体时产生的热量跟电流是否有关？
结论：在电阻相同、通电时间相同的情况下，电流越大，产生的热量越多。
第3节 电热器 电流的热效应
知识点四：探究电流热效应的第2套方案
较暗
0.28
R=10 Ω
A
将一根电阻丝接入电路中，控制通电电流不变、电阻大小不变，改变通电时间，观察U形管液面的高度差。
3. 探究电流通过导体时产生的热量与时间的关系
结论：在电流相同、电阻相同的情况下，通电时间越长，产生的热量越多。
第3节 电热器 电流的热效应
知识点四：探究电流热效应的第2套方案
较暗
较亮
0.22
0.28
实验结论
在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。
在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。
在电流相同、电阻相同的情况下，通电时间越长，这个电阻产生的热量越多。
结论1
结论2
结论3
第3节 电热器 电流的热效应
知识点四：探究电流热效应的第2套方案
视频总结——《第3节 电热器 电流的热效应》
【例题8】小杰和小芳在探究“电流产生的热量与哪些因素有关系”的实验中，在两个透明容器中密封等量的空气，各放置一段电阻丝，并连接一个装水的U形管，通过U形管中水面的高度差来判断电阻产生热量的多少。装置的密封性能良好，电源电压为6V。
典型例题
（1）小杰根据图甲观察到的现象得到“在通电时间和电阻相同时，___________，电阻产生的热量越多”的结论。
由于右边容器的外部并联了一个5Ω电阻，使通过容器里电阻的电流是左边电阻的一半；左边U形管中水面的高度差较大，表明电阻产生的热量多。两个电阻阻值和通电时间都相等，故探究的是产生的热量与电流大小的关系。
电流越大
第3节 电热器 电流的热效应
典型例题
（2）小芳猜想电流产生的热量与电阻大小有关，下列能支持她猜想的现象是（ ）
A. 正常工作时，“36V 54W”的灯泡比“12V 6W”的灯泡亮
B. 接线板上接入的用电器越多，导线越容易发热
C. 电熨斗工作时发热明显，而与之相连的导线却不怎么热
小芳猜想电流产生的热量与电阻大小有关，应该在电流与时间都相同的情况下比较才有意义。 AB. 正常工作时，“36V 54W”与“12V 6W”的灯泡中的电流、电阻都不相等；接线板上接入的用电器越多，电流越大；所以都无法比较电流产生的热量与电阻大小是否有关。
C.电熨斗与导线串联，电流、时间都相等，可以通过工作时发热明显，而与之相连的导线却不怎么热，能支持小芳的猜想。
C
第3节 电热器 电流的热效应
典型例题
（2）小芳猜想电流产生的热量与电阻大小有关。
（3）为了验证猜想，小芳选用了5Ω和100Ω的电阻丝进行实验，如图乙所示，请你用笔画线把电路连接完整______.闭合开关，她发现较长时间后两个U形管的高度差均不明显，原因
是______，请你提出改进办法：______。
（3）较长时间后两个U形管的高度差均不明显，原因是电路中电流太小（或者电阻太大或者电压太低）。可以将100Ω的电阻丝换为阻值更小的电阻丝（或增大电源电压）。
第3节 电热器 电流的热效应
见图
见下
见下
01
家庭电路
02
安全用电
03
防止触电
第4节 家庭电路与安全用电
家庭电路与
用电安全
家庭电路
的组成
防止触电
安全用电
由进户线、电能表、总开关、熔断器、开关、插座、用电器等组成
熔丝是由熔点较低
的铅锑合金材料成的
三线插头和三线插座
会使用测电笔
①必须把用电器的开关装在火线上。
②用电器的金属外壳应该接地.
触电类型：单线触电、双线触电
①是电路发生短路；
②是电路中用电器的
实际总功率过大
熔丝熔断的原因
知识结构
火线与零线
知识点一： 家庭电路
第4节 家庭电路与安全用电
1. 家庭电路的组成
由进户线、电能表、总开关、熔断器、开关、插座、用电器等组成。
① 进户的两条输电线中，一条火线，另一条叫做零线。
② 火线跟零线之间的电压为220V；火线和地线间电压为220V，零线与地线间电压为0V。
2. 火线、零线与地线
知识点一： 家庭电路
3. 三线插头和三线插座
把三脚插头插入三孔插座时，就把用电器的外壳接入了大地。
第4节 家庭电路与安全用电
②测电笔的结构
两个金属电极、氖管、弹簧和一个阻值很大的电阻（高电阻）等组成.
氖管
高电阻
弹簧
金属电极（笔尖）
金属电极（笔尾）
4．测电笔
　　①作用：辨别火线和零线。
知识点一： 家庭电路
第4节 家庭电路与安全用电
③使用方法:
用手接触笔尾的金属体、笔尖金属体接触被测电路。若氖管发光，则接触的是火线，否则为零线。
错误的使用方法
正确的使用方法
知识点一： 家庭电路
第4节 家庭电路与安全用电
5．用电器与零线、火线的连接
　　①各用电器（插座）并联在电路中。
　　②控制用电器的开关要连接在火线和用电器之间。
知识点一： 家庭电路
第4节 家庭电路与安全用电
知识点二： 安全用电
1. 熔丝
安装在熔断器中的熔丝俗称“保险丝”，是由熔点较低的铅锑合金材料成的。当电路中的电流超过一定限度，熔丝的温度达到熔点时，它便会熔断，自动切断电路，从而保证电路安全。
导致熔丝熔断的原因一般有两个：一是电路发生短路，二是电路中用电器的实际总功率超过电路所能承受的最大功率(人们称之为“超负荷运行”)。
2. 熔丝熔断的原因
注意：
①熔丝有不同的规格。熔丝越粗，使它熔断的电流越大。
②千万不要用铁丝、铜丝代替熔丝。
③熔丝熔断后，在排除故障后才能更换熔丝，恢复供电。
第4节 家庭电路与安全用电
知识点三： 防止触电
通常所说的“触电”是指一定强度的电流通过人体所引起的伤害事故.
1. 触电类型
触电一般分为单线触电和双线触电。
①单线触电是人体接触火线或漏电的用电器等，使人体、大地和电网中的供电设备构成闭合回路。
②双线触电是人体的两个部位(如两只手)分别接触火线和零线，使人体与设备通过导线构成闭合回路.
第4节 家庭电路与安全用电
知识点三： 防止触电
2. 防止触电的方法
①必须把用电器的开关装在火线上。这样，当断开开关后，用电器与火线分离，人碰到用电器就不会发生危险。
②用电器的金属外壳接地。
使用三脚插头插入三孔插座时，就把用电器的外壳接入了大地。
用电器的金属外壳接地
第4节 家庭电路与安全用电
3. 发现有人触电或因电引发火灾时，应立即切断电源，要采取合理的措施，如图所示.
发现有人触电时，应立即切断电源。无法切断电源时，应用干木棍等绝缘体挑开电线。
发现用电器或电线失火时，应先切断电源，然后再灭火。
知识点三： 防止触电
第4节 家庭电路与安全用电
视频总结——《第4节 家庭电路与安全用电》
典型例题
【例题9】电给我们的生活带来了极大的便利，但不正确用电也会带来很大的危害，甚至会危及生命，安全用电是每一位公民的必备素养．下列做法中符合安全用电原则的是（ ）
A．手机充电器长期插在插座上
B．有人发生触电时，应马上用手把人拖开，并立即施救
C．空气开关跳闸后，直接将其复位即可
D．及时更换达到使用寿命的插座、导线和家用电器
D
第4节 家庭电路与安全用电
解析见下页
A．手机充电器长期插在插座上
B．有人发生触电时，应马上用手把人拖开，并立即施救
C．空气开关跳闸后，直接将其复位即可
D．及时更换达到使用寿命的插座、导线和家用电器
A．手机充电器长时间插在电源插孔上会发热，引起线路安全事故，故A不符合题意；
B．发现有人触电时，应赶快切断电源或用干燥木棍将电线挑开，不能用手直接拉，防止施救者也触电，故B不符合题意；
C．空气开关突然跳闸，是由于短路或总功率多大等原因导致电流过大形成的，应先检查排除电路的故障后，再将开关复位，C不合题意；
D．插座、导线和家用电器等达到使用寿命后继续使用，容易造成触电事故，故D符合题意。 故选D。
典型例题
第4节 家庭电路与安全用电
【例题10】请将图中所示的元件，连接成符合安全用电要求的家庭电路，开关控制灯泡。
火线首先接入开关，再接入灯泡，零线直接接入灯泡；三孔插座的连接：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线，如图所示：
典型例题
第4节 家庭电路与安全用电
【例题11】家里某用电器发生短路，熔丝立即熔断，用下列方法进行检测，如图所示，断开所有用电器的开关，用一个普通的白炽灯L作为“校验灯”，与熔断的熔丝并联，然后只闭合S、S1，若L正常发光，说明L1______；只闭合S、S2，若L发出暗红色的光（发光不正常），说明L2______。（选填“正常”、“短路”或“断路”）。
解析见下页
正常
短路
典型例题
第4节 家庭电路与安全用电
断开所有用电器的开关，用一个普通的白炽灯L作为“校验灯”，与熔断的熔丝并联，然后只闭合S、S1，若L正常发光，说明L1_______；只闭合S、S2，若L发出暗红色的光（发光不正常），说明L2______。（选填“正常”、“短路”或“断路”）。
正常
短路
当检验灯正常发光时，该灯泡两端的电压应为220V，说明另一灯泡L1没有分到电压，则此时一定是灯泡L1发生了短路。
若校验灯发出暗红色的光（发光不正常），
此校验灯电压应小于220V，则此时应该是
检验灯泡与另一灯泡L2串联接在火线与零线之间，故该灯泡L2正常。
典型例题
第4节 家庭电路与安全用电
【例题12】如图所示是某家庭电路，闭合开关S1、S2，灯泡L1正常发光、L2不亮，断开S1、保持S2闭合，用测电笔插入插座上孔氖管发光，插入插座下孔氖管发光．则故障可能是（　）
A．ac间断路 B．bd间断路
C．灯泡L2断路 D．b点到零线之间断路
B
典型例题
第4节 家庭电路与安全用电
解析见下页
【例题12】如图所示是某家庭电路，闭合开关S1、S2，灯泡L1正常发光、L2不亮，断开S1、保持S2闭合，用测电笔插入插座上孔氖管发光，插入插座下孔氖管发光．则故障可能是（　　）
A．断开S1、保持S2闭合，用测电笔插入插座上孔氖管发光，则插座上孔与火线之间电路正常，故A错误；
BC．测电笔插入插座下孔氖管发光，正常情况下插座下孔氖管不发光，所以插座下孔与灯泡串联接入火线电路，则灯泡L2未断路，零线部分bd间断路；故B正确，C错误；
D．闭合开关S1、S2，灯泡L1正常发光、L2不亮，则灯泡L1所在电路正常，故D错误。 故选B。
典型例题
第4节 家庭电路与安全用电
B