十六章 实践 设计安全用电科普活动
问题缘起
现实生活中触电事故和电气火灾时有发生，为提高社区居民的用电安全意识，我们来设计一场与安全用电有关的科普活动.
活动方案
任务一：分析家庭电路的触电事故及电气火灾产生的原因，总结生活用电的常见误区.
1.家庭电路的触电事故有两种类型，如图甲所示，某人的一只手接触火线，另一只手接触零线，他 （选填“会”或“不会”）触电；如图乙所示，某人站在地面上，他的一只手接触火线，此时 （选填“空气开关”或“漏电保护器”）会迅速断开，对人身体起到保护作用.
第1题图
2.如图所示，是电动自行车在楼道中充电时电源线短路引发火灾的宣传警示图，以此警示大家要注意安全用电.下列做法符合安全用电原则的是（ ）
第2题图
A.电动车充电线绝缘皮破损后仍可继续使用 B.电线着火时应迅速泼水浇灭火焰
C.电源线可以私搭乱接 D.发生电火灾时应立即切断电源
任务二：模拟实验探究.
3.小明设计了如图电路来模拟家庭电路.
第3题图
（1）在灯泡两端再并联一个灯泡，发现电流表示数变大，熔丝温度升高，继续在灯泡两端并联一个电阻，电流表示数变大，熔丝熔断.则家庭电路总电流变大的原因是 .
（2）用一根导线连接B、D两接线柱，闭合开关，发现电流表迅速满偏，又突然变为0，熔丝熔断.说明 可引起家庭电路总电流变大，此时灯泡 （选填“会”或“不会”）烧坏.
4.如图所示的甲、乙两个电路中，开关闭合后，电线燃烧起来，甲产生的原因是 ，乙产生的原因是 .
第4题图
任务三：科普宣讲活动.
5.小明在学校安全教育宣传周活动中，为学校宣传栏设计的安全用电宣传标语如下，其中正确的是（ ）
A.发现有人触电，先救人再断电
B.家用电器不接地，安全知识心间记
C.安全检修用电器，切断电源是必须
D.高压低压带电体，可以靠近勿触摸
本章实验突破
实验1：探究影响导体电阻大小的因素
1.实验器材：电源、开关、灯泡、电流表、导线、鳄鱼夹、不同规格的合金丝. 2.设计与进行实验 （1）转换法：实验时通过 来反映电路中电阻的大小. （2）控制变量法 ①探究电阻与材料的关系：控制导体的长度和横截面积相同，换用不同材料的导体； ②探究电阻与长度的关系：控制导体的材料和横截面积相同，换用长度不同的导体； ③探究电阻与横截面积的关系：控制导体的材料和长度相同，换用横截面积不同的导体. 3.实验结论：导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积有关.材料、横截面积相同的导体，长度越 ，电阻越大；材料、长度相同的导体，横截面积越 ，电阻越大
【例1】在探究影响导体电阻大小的因素时，小红连接了如图所示的电路，然后在M、N之间连接不同导线（导线序号A、B、C、D），并得出如表数据.
导线 材料 长度/m 横截面积/cm2 电流表示数/A
A 镍铬合金 0.6 0.4 0.14
B 镍铬合金 1.0 0.4 0.12
C 镍铬合金 0.6 0.6 0.18
D 锰铜合金 0.6 0.4 0.16
（1）该实验通过观察 来比较导体电阻的大小，分别将A、D两电阻丝接入电路中M、N两点间，实验中，两次电流表指针均有偏转，但A的电流表示数小于D的电流表示数，说明A的电阻比D的电阻值 （选填“大”或“小”）.
（2）如果选择导线A、B进行实验，是为了探究导体电阻与 的关系.
（3）要探究导体电阻与横截面积的关系，保持材料和长度不变，这种研究方法为 ，应该选择 （选填导线序号）两导线来比较，由此实验可以得到的结论是 .
（4）在对本次实验进行评估时，有同学认为可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的导线电阻的变化情况，老师指出，此实验中这种方法不可取，这是因为所选导线电阻相差太小时，灯泡亮度变化 （选填“明显”或“不明显”）.
（5）在研究“电阻随温度变化”时，选择代号为D的合金丝进行实验，同时用酒精灯加热该合金丝，发现电流表示数变小了，说明该合金丝温度升高时 .
（6）细心的同学在实验过程中发现，灯丝呈螺旋状，于是提出新的问题：为什么将灯丝设计成螺旋状？请你联系实验结论进行猜想：这样设计的原因可能是 ，请说出一个其他设计成与螺旋状相似或相同、且设计目的与上述原因相同的物体： .
（7）[交流与反思]同桌小明认为实验中不需要灯泡，连入电流表就可以完成实验，老师告诉小明灯泡和电流表同时连入电路更好，请你说出灯泡在实验中的作用： .
实验2：探究电流与电压、电阻的关系
实验 探究电流与电压的关系 探究电流与电阻的关系
实验电路
根据实验数 据绘制图像 I－U图像，是一条过原点的直线 I－R图像，是反比例函数的图像
进行多次 测量的目的 使实验结论具有普遍性
实验结论 导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成
【例2】小北在“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验中，有如下器材：电压表、电流表、滑动变阻器、开关、学生电源（可调节电压）、定值电阻R（5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω）、导线若干.
实验次数 1 2 3 4
电压U/V 1.0 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.20 0.30 0.40 0.50
（1）连接好的电路如图甲所示，其中有一根导线连接错误，请你在图中用“×”标出这根导线，并只改接一根导线使电路成为正确的电路.（要求导线不交叉）
（2）在探究“电阻一定时，电流与电压关系”的实验中，多次改变滑动变阻器滑片的位置，记录的实验数据如上表，根据实验数据分析，可初步得出结论： .
（3）在探究“电流与电阻的关系”实验时，调节电源电压恒定为7.5 V，选用规格为“40 Ω 1 A”的滑动变阻器：
①实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数不变，记下电流表的示数，得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像.分析图像可知，定值电阻两端预设不变的电压为 V.从图像可以得出结论：电压一定时，导体中的电流与电阻成 比；
②同学间进行实验的评估交流，有同学指出图乙中描绘出的五个点有一个数据是捏造的，通过讨论发现是定值电阻R＝ Ω的这组数据，理由是当选取图中该点对应的定值电阻进行该实验时，要求滑动变阻器接入的阻值为 Ω；
③在不改变滑动变阻器的前提下，为了使得五个定值电阻均能完成该实验（电表量程可根据需要灵活选择）：
方法一：调节电源电压，则电源电压最大值为 V.
方法二：改变定值电阻两端控制的电压，则控制定值电阻两端的电压应该在 V范围之间选择（若除不尽保留一位小数）.
实验3：用电流表和电压表测量电阻
实验 测量定值电阻的阻值 测量小灯泡的电阻
实验原理 （用公式表示）
实验电路
多次测量 的目的 求平均值以减小误差 测量不同电压下小灯泡的电阻
I－U图像 小灯泡在不同电压下电阻不同，电压越大，温度越高，电阻越大
【例3】小花做“伏安法测电阻”的实验，用到的器材有：电源（电压保持不变），电流表、电压表和滑动变阻器各1个、1个待测电阻（约为5 Ω）、导线若干、开关1个.
（1）该实验的原理是 ，如图甲所示是实验电路图，请用笔画线代替导线，将实验电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数减小）.
（2）闭合开关，电流表如图乙所示，造成该现象的原因可能是 .
（3）排除故障后再次闭合开关，某次测量时两表示数如图丙所示，则该次测得的阻值为 Ω.为了让测量结果更准确，接下来小花适当增大电阻Rx两端的电压，并进行了多次测量，计算出了待测电阻Rx的阻值，其目的是 （选填字母代号）.
A.求平均值，减小实验误差 B.寻求普遍规律，避免实验偶然性
（4）利用本实验器材还能完成下列 （选填字母代号）实验.
A.探究电流与电阻的关系 B.探究电流与电压的关系
（5）另一位同学小林根据自己的实验数据绘制出定值电阻和小灯泡的I－U图像如图丁所示，试分析图像中A、B、C三点电阻最大的是 （选填“A”“B”或“C”）点.十六章 实践 设计安全用电科普活动
问题缘起
现实生活中触电事故和电气火灾时有发生，为提高社区居民的用电安全意识，我们来设计一场与安全用电有关的科普活动.
活动方案
任务一：分析家庭电路的触电事故及电气火灾产生的原因，总结生活用电的常见误区.
1.家庭电路的触电事故有两种类型，如图甲所示，某人的一只手接触火线，另一只手接触零线，他 会 （选填“会”或“不会”）触电；如图乙所示，某人站在地面上，他的一只手接触火线，此时 漏电保护器 （选填“空气开关”或“漏电保护器”）会迅速断开，对人身体起到保护作用.
第1题图
2.如图所示，是电动自行车在楼道中充电时电源线短路引发火灾的宣传警示图，以此警示大家要注意安全用电.下列做法符合安全用电原则的是（ D ）
第2题图
A.电动车充电线绝缘皮破损后仍可继续使用 B.电线着火时应迅速泼水浇灭火焰
C.电源线可以私搭乱接 D.发生电火灾时应立即切断电源
任务二：模拟实验探究.
3.小明设计了如图电路来模拟家庭电路.
第3题图
（1）在灯泡两端再并联一个灯泡，发现电流表示数变大，熔丝温度升高，继续在灯泡两端并联一个电阻，电流表示数变大，熔丝熔断.则家庭电路总电流变大的原因是 过载 .
（2）用一根导线连接B、D两接线柱，闭合开关，发现电流表迅速满偏，又突然变为0，熔丝熔断.说明 短路 可引起家庭电路总电流变大，此时灯泡 不会 （选填“会”或“不会”）烧坏.
4.如图所示的甲、乙两个电路中，开关闭合后，电线燃烧起来，甲产生的原因是 过载 ，乙产生的原因是 电路短路 .
第4题图
任务三：科普宣讲活动.
5.小明在学校安全教育宣传周活动中，为学校宣传栏设计的安全用电宣传标语如下，其中正确的是（ C ）
A.发现有人触电，先救人再断电
B.家用电器不接地，安全知识心间记
C.安全检修用电器，切断电源是必须
D.高压低压带电体，可以靠近勿触摸
本章实验突破
实验1：探究影响导体电阻大小的因素
1.实验器材：电源、开关、灯泡、电流表、导线、鳄鱼夹、不同规格的合金丝. 2.设计与进行实验 （1）转换法：实验时通过 电流表的示数 来反映电路中电阻的大小. （2）控制变量法 ①探究电阻与材料的关系：控制导体的长度和横截面积相同，换用不同材料的导体； ②探究电阻与长度的关系：控制导体的材料和横截面积相同，换用长度不同的导体； ③探究电阻与横截面积的关系：控制导体的材料和长度相同，换用横截面积不同的导体. 3.实验结论：导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积有关.材料、横截面积相同的导体，长度越 长 ，电阻越大；材料、长度相同的导体，横截面积越 小 ，电阻越大
【例1】在探究影响导体电阻大小的因素时，小红连接了如图所示的电路，然后在M、N之间连接不同导线（导线序号A、B、C、D），并得出如表数据.
导线 材料 长度/m 横截面积/cm2 电流表示数/A
A 镍铬合金 0.6 0.4 0.14
B 镍铬合金 1.0 0.4 0.12
C 镍铬合金 0.6 0.6 0.18
D 锰铜合金 0.6 0.4 0.16
（1）该实验通过观察 电流表示数大小 来比较导体电阻的大小，分别将A、D两电阻丝接入电路中M、N两点间，实验中，两次电流表指针均有偏转，但A的电流表示数小于D的电流表示数，说明A的电阻比D的电阻值 大 （选填“大”或“小”）.
（2）如果选择导线A、B进行实验，是为了探究导体电阻与 长度 的关系.
（3）要探究导体电阻与横截面积的关系，保持材料和长度不变，这种研究方法为 控制变量法 ，应该选择 A、C （选填导线序号）两导线来比较，由此实验可以得到的结论是 导体的长度和材料相同时，横截面积越小，阻值越大 .
（4）在对本次实验进行评估时，有同学认为可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的导线电阻的变化情况，老师指出，此实验中这种方法不可取，这是因为所选导线电阻相差太小时，灯泡亮度变化 不明显 （选填“明显”或“不明显”）.
（5）在研究“电阻随温度变化”时，选择代号为D的合金丝进行实验，同时用酒精灯加热该合金丝，发现电流表示数变小了，说明该合金丝温度升高时 电阻增大 .
（6）细心的同学在实验过程中发现，灯丝呈螺旋状，于是提出新的问题：为什么将灯丝设计成螺旋状？请你联系实验结论进行猜想：这样设计的原因可能是 增大长度（合理即可） ，请说出一个其他设计成与螺旋状相似或相同、且设计目的与上述原因相同的物体： 滑动变阻器 .
（7）[交流与反思]同桌小明认为实验中不需要灯泡，连入电流表就可以完成实验，老师告诉小明灯泡和电流表同时连入电路更好，请你说出灯泡在实验中的作用： 保护电路 .
实验2：探究电流与电压、电阻的关系
实验 探究电流与电压的关系 探究电流与电阻的关系
实验电路
根据实验数 据绘制图像 I－U图像，是一条过原点的直线 I－R图像，是反比例函数的图像
进行多次 测量的目的 使实验结论具有普遍性
实验结论 导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 正比 电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 反比
【例2】小北在“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验中，有如下器材：电压表、电流表、滑动变阻器、开关、学生电源（可调节电压）、定值电阻R（5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω）、导线若干.
实验次数 1 2 3 4
电压U/V 1.0 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.20 0.30 0.40 0.50
（1）连接好的电路如图甲所示，其中有一根导线连接错误，请你在图中用“×”标出这根导线，并只改接一根导线使电路成为正确的电路.（要求导线不交叉）
（2）在探究“电阻一定时，电流与电压关系”的实验中，多次改变滑动变阻器滑片的位置，记录的实验数据如上表，根据实验数据分析，可初步得出结论： 电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 .
（3）在探究“电流与电阻的关系”实验时，调节电源电压恒定为7.5 V，选用规格为“40 Ω 1 A”的滑动变阻器：
①实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数不变，记下电流表的示数，得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像.分析图像可知，定值电阻两端预设不变的电压为 2.5 V.从图像可以得出结论：电压一定时，导体中的电流与电阻成 反 比；
②同学间进行实验的评估交流，有同学指出图乙中描绘出的五个点有一个数据是捏造的，通过讨论发现是定值电阻R＝ 25 Ω的这组数据，理由是当选取图中该点对应的定值电阻进行该实验时，要求滑动变阻器接入的阻值为 50 Ω；
③在不改变滑动变阻器的前提下，为了使得五个定值电阻均能完成该实验（电表量程可根据需要灵活选择）：
方法一：调节电源电压，则电源电压最大值为 6.5 V.
方法二：改变定值电阻两端控制的电压，则控制定值电阻两端的电压应该在 2.9 ～5 V范围之间选择（若除不尽保留一位小数）.
实验3：用电流表和电压表测量电阻
实验 测量定值电阻的阻值 测量小灯泡的电阻
实验原理 R＝ （用公式表示）
实验电路
多次测量 的目的 求平均值以减小误差 测量不同电压下小灯泡的电阻
I－U图像 小灯泡在不同电压下电阻不同，电压越大，温度越高，电阻越大
【例3】小花做“伏安法测电阻”的实验，用到的器材有：电源（电压保持不变），电流表、电压表和滑动变阻器各1个、1个待测电阻（约为5 Ω）、导线若干、开关1个.
（1）该实验的原理是 R＝ ，如图甲所示是实验电路图，请用笔画线代替导线，将实验电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数减小）.
（2）闭合开关，电流表如图乙所示，造成该现象的原因可能是 电流表正负接线柱接反了 .
（3）排除故障后再次闭合开关，某次测量时两表示数如图丙所示，则该次测得的阻值为 5.5 Ω.为了让测量结果更准确，接下来小花适当增大电阻Rx两端的电压，并进行了多次测量，计算出了待测电阻Rx的阻值，其目的是 A （选填字母代号）.
A.求平均值，减小实验误差 B.寻求普遍规律，避免实验偶然性
（4）利用本实验器材还能完成下列 B （选填字母代号）实验.
A.探究电流与电阻的关系 B.探究电流与电压的关系
（5）另一位同学小林根据自己的实验数据绘制出定值电阻和小灯泡的I－U图像如图丁所示，试分析图像中A、B、C三点电阻最大的是 B （选填“A”“B”或“C”）点.
