第三章实验探究和计算专题
探究一：机械能
影响动能大小的因素有哪些？
提出问题：物体的动能大小跟哪些因素有关呢？
建立假设：可能与物体的速度、物体的质量、物体的材料等有关。
设计实验：可以将动能大小转换为木块移动距离大小（转换法）、控制变量法
器材：斜面、质量不同的铁球、木块
进行实验：
1. 如图所示，放在斜面上某一高度处的小钢球A滚下时，撞击水平面上 的木块B，并将木块B推出一段距离。木块B被推出的距离越远，说明小钢球A的动能越大。
2. 让同一个小钢球从斜面上不同的高度处分别由静止开始沿斜面滚下， 比较木块被小钢球推出的距离大小。
3. 让不同质量的小钢球从斜面上相同的高度处分别由静止开始沿斜面滚 下，比较木块被小钢球推出的距离大小。
得出结论：质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大。运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。
例题1 在探究动能大小与质量关系的两次实验中，小球从同一高度由静止开始释放时的场景如图所示，木板固定在水平面上；
（1）本实验使钢球获得动能的操作方法是__ ______；
（2）该实验是通过比较木块在木板上滑行的________来比较小球动能大小的，图中错误的操作是________；
（3）改正后进行实验，发现木块会从木板右侧滑出，则可以通过________(选填“增大”或“减小”)木块的质量来加以改进；
探究二：简单机械
杠杆平衡的条件
提出问题：杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、阻力臂 之间存在着怎样的关系？
猜想与假设： 假设一：F1 + L1 = F2 + L2
假设二： F1 – L1 = F2 – L2
假设三：F1 / F2 = L1 / L2
假设四： F1 · L1 = F2 ·L2
设计实验：用一根带有刻度的均质木尺作为杠杆，用钩码的拉力来代替人的作用力，进行实验研究。
进行实验：
（1）把杠杆的中央支在支架上，调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置处于平衡状态。
（2）在杠杆的两端分别挂上不同数量的钩码，并左右移动钩码悬挂的位置，直到杠杆再次在水平位置处于平衡状态。这时杠杆两端受到的作 用力分别等于各自钩码的重力。（左边记作动力F1，右边记作阻力F2）。 将动力和阻力填入表内。
（3）读出动力臂l1、阻力臂l2，并填入表内。
（4）改变力和力臂的数值，重复上述实验，共做4次。把有关数据填入表内。
实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm F1 ×l1 阻力F2/N 阻力臂l2/cm F2 ×l2
1
2
3
4
得出结论：动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。 F1 × L1 = F2 × L2
例题2 在“探究杠杆的平衡条件”实验中：
（1）如图a所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向________?旋（选填“左“或“右”）．
（2）如图b所示，在A位置上挂两个相同钩码，应该在B位置挂上________?个同样的钩码，才能使杠杆在水平位置平衡．
（3）如图c所示，弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动，杠杆始终保持水平平衡，则弹簧测力计的示数将________?（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
例题3 在农村广泛使用的杆秤就利用了杠杆平衡的原理。下图是一根杆秤的示意图。小云设计了如下测量秤砣质量 M 的实验方案，请你将②、④两步补充完整。
①刻度尺测量杆秤上的主要刻度的示数 m 到提扭 O 的距离 x，并作出 m－x 关系图象， 如图所示。
②用刻度尺测量挂钩到________的距离 l；
③在m－x关系图象中任意读取两组数据 x1、m1 和 x2、m2；
④设杆秤自重G0，重心到提扭的距离l0 ，据杠杆平衡条件Mgx1=________＋G0l0以及________=m2gl＋G0l0 ，两式相减得 M=________（要求用 l、x1、x2、m1、m2 表示）。
例题4 在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用如图所示的同一滑轮组分别做了三次实验，实验数据记录如下：
(1)在表中的空格处填上适当的数据。(机械效率保留一位小数)
(2)在实验操作中应竖直向上__ __拉动弹簧测力计。
(3)从实验数据分析得出：使用同一滑轮组，__ __可以提高滑轮组的机械效率。
(4)滑轮组的机械效率可能还与其他因素有关，请你作出恰当的猜想：滑轮组的机械效率与__ __ 有关。(写出一种影响因素即可)
探究三：伏安法测电功率
伏安法测小灯泡实际功率
根据公式:P=UI,测量出小灯泡两端的电压和流过灯泡的电流,就能求出电功率。
1.实验目的 测量小灯泡电功率，探究实际功率和额定功率的关系
2.实验原理 P=UI
3.实验方法 伏安法
4.确定需测量的物理量 U、I
5.设计实验电路图 为了能保护电路和连续改变小灯泡两端的电压使其达到一定值，于是要加入滑动变阻器。
6.设计实验记录表格 小灯泡的额定电压：2.5 V
小灯泡两端的电压 电压U/V 电流I/A 电功率P/w 小灯泡亮度
等于额定电压
高于额定电压
低于额定电压
7.进行实验
（1）断开开关，按电路图连接电路，把滑动变阻器的滑片调到阻值最大处。
（2）闭合开关，通过滑动变阻器把电压调到小灯泡正常工作电压值（2.5V），记录U、I值，观察灯泡亮度
（3）使小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍观察小灯泡的亮度，记录数据。
（4）使小灯泡两端电压低于额定电压，观察灯泡亮度并记录数据。
分析下列实验现象原因：
现象1：闭合开关，发现电压表的指针反向偏转
电压表的“+” 、 “—”接线柱接反。
现象2：闭合开关，移动滑片，灯泡亮度变化明显，但电流表的 指针摆动较小，很难读出电流值。
电流表选用的量程偏大。小灯泡的电流一般小于 0.6A,所以用0~0.6A的量程即可。
现象3：变阻器与灯泡串联，但闭合开关时发现小灯泡特别亮。
1. 闭合开关前没有将滑动变阻器调到阻值最大。
2.如果将滑动变阻器的上面两个接线柱同时接入电 路也会出现这种情况。
现象4：闭合开关后发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表指 针不动。
1.小灯泡开路，即小灯泡的灯丝断了或接线没有接好
2.电流表和电压表的位置接反了
现象5：实验电路连接正确，但是实验中无论怎样调节滑动变阻器， 小灯泡都不能正常发光（始终比较暗）。
小灯泡比较暗，说明它两端的电压比较小，而当滑动变阻器接 入电路的电阻为零时，小灯泡两端的电压就是电源的电压，可见，问题只能是电源的电压太低。因此，完成这个实验时，电源的电压一定要比小灯泡的额定电压大20%以上。
现象6：闭合开关后，发现小灯泡变亮时电流表的示数变大，但是电压表的示数却变小。
说明电压表测量的不是小灯泡的电压；而小灯泡的电压变大，滑动变阻器两端的电压正好变小，所以电压表实际测 量的是滑动变阻器的电压。
例题5 在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5伏，小灯泡额定电压为2.5伏，电阻约为l0欧。
(1)连接电路时开关应________，电流表的量程应选0～________安。
(2)请你用笔画线代替导线，将图1中的实物电路连接完整。
(3)闭合开关前，图1中滑动变阻器的滑片P应位于_________ (选填“A”或“B”)端。
(4)小叶同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数(如图2所示)为________伏，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图l中滑片P向_____ (选填“A”或“B”)端移动，使电压表的示数为2.5伏。
(5)小向同学移动滑片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图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是________瓦。
(6)小勇同学在实验中连接好电路，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是________________________(写出一种即可)。
例题6 用伏安法测量额定电压为2V的小灯泡的额定功率，实验时按图甲连接电路，电源电压恒为3V，移动滑动变阻器滑片，读出电压表和电流表示数，绘制成的I－U图像如图乙所示。
(1)根据图乙中数据，计算小灯泡的额定功率。
(2)当小灯泡正常工作时，滑动变阻器接入电路的电阻为多大？
例题7 在测量小灯泡额定电功率时，电压表出现了故障不能使用，小明向老师借了一只定值电阻R0，设计了如图所示的电路，按下面的顺序测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率：
（1）测量时，先闭合开关________，调节滑动变阻器，当电流表的示数为_________时，小灯泡正常工作。
（2）断开所有开关后，保持滑片P的位置不动，再将开关_______闭合，读出电流表的示数为0.65A，则通过小灯泡的电流为_______________。
（3）算出小灯泡的额定功率P额＝______________________。
探究四：电流热效应
提出问题：电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关？
建立假设：A、电热器通电发热，不通电不发热。可能与电流有关，I 越大，Q越大
B、同一电热器，通电时间越长，发热越多。可能与时间有关，t 越大，Q越大
C、电热丝热的发红，而导线却几乎不发热。可能与电阻有关，R越大，Q越大
设计实验：
1.保持I、t一定，探究Q与R的关系
【对比】电阻的大小和液柱上升的高度
【结论】通过电热丝的__________________相同时，电热丝的电阻越____________，电热就越___________。
2. 保持R、t一定，探究Q与I的关系
【对比】电流表的示数和液柱上升的高度
【结论】通过电热丝的__________________相同时，电热丝的电流越________，电热就越____________。
得出结论：
①在相等的时间内，当电流相等时，电阻越大，电流产生热越多。
②在相等的时间内，当电阻相等时，电流越大，电流产生热越多。
③通电时间越长，电流产生的热量就越多。
例题8 某兴趣小组利用图甲装置探究电流热效应的影响因素，实验步骤如下：
烧瓶玻璃管内液面的变化高度
电流大小 A烧瓶(RA＝10欧) B烧瓶(RB＝20欧)
I Δh1 Δh2
2I Δh3 Δh4
①将阻值为10欧和20欧的电阻丝分别置于A、B两个盛满煤油的烧瓶中，按图甲所示连接电路。
②闭合开关，将滑动变阻器的滑片移至某一位置，记录此时电流表的读数I，通电一段时间，记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为Δh1、Δh2。
③断开开关，直至玻璃管中的液面降回各自初始位置。
④闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的读数为2I，当通电时间与步骤②相同时，记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为Δh3、Δh4 ， 实验数据如表。
（1）步骤②中的电流表示数如图乙所示，此时电流为________安。
（2）本实验通过设计串联电路来研究电阻对电流产生热量的影响，可以控制哪些变量相同？________ 。
（3）小明认为：只要选择“Δh1、Δh2、Δh3、Δh4”四个量中的某两个量进行比较，就能说明“对电流产生热量多少的影响，电流比电阻更大”，请比较这两个量的大小关系：______ __。
计算：
类型一：功和功率
1.近年来，国家发改委屡次调高成品油价格，市区出租车司机油费增加。为此，他们在车站候客排队时常常采用推着出租车的方法，来减少汽油的消耗。现有一位出租车司机，推着一辆质量为1300kg的出租车在水平路面上匀速前进了5m，已知出租车匀速前进时受到的阻力为300N，求：
(1)这位出租车司机在此过程中对车所做的功为多少？
(2)若此过程所需时间为10 s，则这位出租车司机对车做功的功率为多少？
2.建筑工人利用如图所示装置，将质量为100千克的沙袋从地面匀速提到3米高的一楼楼面，用时30秒．已知动滑轮的质量为8千克，不计绳子重力和摩擦．求：
(1)拉力的大小．
(2)这段时间内人拉绳子做功的功率．
类型二：简单机械
3.如图所示，质量不计的光滑木板AB长1.2m，可绕固定点O转动，离O点0.2m的B端挂一重50N的物体，板的A端用一根与水平地面成30°夹角的细绳拉住，木板始终在水平位置平衡。
(1)在图上画出A点所受拉力的力臂L；
(2)求木板水平位置平衡时绳的拉力；
(3)在O点的正上方放一质量为1kg的小球，若小球以20cm/s的速度由O点沿木板向A端匀速运动，问小球至少运动多长时间细绳的拉力减小到零(绳的重力不计，g取10N/kg)。
类型三：电功、电功率
4.小明和妈妈一起去商场选购了“亚米牌”全自动豆浆机，回到家，他马上阅读了使用说明书，了解了豆浆机的主要结构(如图甲)、使用方法及注意事项，并观察了豆浆机铭牌(如图丙)，电路原理图可等效成图乙。下表是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机工作时间与对应的工作状态。请你帮小明解决下列问题：
工作时间(min) 0～1 1～5 5～6 6～10
工作状态 粉碎打浆 加热 粉碎打浆 加热
(1)豆浆机正常工作电热丝电阻是多少？
(2)豆浆机正常工作做一次豆浆，电流做功多少焦？
(3)小明想了解家里电路的实际电压，于是将家里的其他用电器都关闭，他观察到豆浆机的电热丝工作时，家里标有“2000 r/(kW·h)”字样的电能表转盘在3min内转了50转，则他家电路的实际电压是多少？(不考虑温度对电阻的影响)
类型四：加热效率
5.电热饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S0自动控制)，已知R1的阻值为121Ω，从说明书上收集到如下表的部分参数和如图所示的电路原理图。求：
(1)R1的功率；
(2)R2的阻值；
(3)若将水箱内装满20 ℃的水，需要工作25 min才能加热到86 ℃。求该电热饮水机的加热效率。[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]
类型五：功能综合
6.如图所示是某款扫地机器人及铭牌上的部分参数，请回答下列有关问题：
项目 指标参数
工作电压 15 V
功率 30 W
电池容量 2 000 mA·h
(1)电池容量“2 000 mA·h”是指当工作电流为2 000 mA，能持续供电1h。若充满电后所有电量用于扫地，则可供机器人持续正常工作多少时间？
(2)机器人的供电系统设有自动充电功能，当检测到电池容量低至10%时会自动返回充电。若返回过程中受到的阻力为20 N，为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时离充电座最远为多少米？(剩余电池容量的40%用于提供克服阻力做功)
7.如图是一电动机通过动滑轮提升重物的装置示意图。电动机将质量为m的重物匀速提升的高度为h，在提升过程中，电路中的电流为I，动滑轮的机械效率为η。假设电源电压U保持不变，电动机线圈电阻为R，不考虑电动机各处摩擦。求：
(1)电动机所施加的拉力F做的功；
(请用题干所给的字母表示，下同)
(2)电动机所施加的拉力F；
(3)试从能量转化和守恒的角度，求电动机提升
重物所用的时间。
(共42张PPT)
九上科学复习课件
第三章实验探究和计算专题
实验探究
第三章 能量的转化与守恒
探究一：机械能
影响动能大小的因素有哪些？
提出问题：
建立假设：
设计实验：
物体的动能大小跟哪些因素有关呢？
物体的速度？
物体的质量？
物体的材料？
.........？
动能大小
木块移动距离大小
（转换法）
动能看得见吗？如何反映动能的大小？
器材：斜面、质量不同的铁球、
怎样去获得速度并改变速度？
木块
第三章 能量的转化与守恒
探究一：机械能
控制变量法
1. 如图所示，放在斜面上某一高度处的小钢球A 滚下时，撞击水平面上的木块B，并将木块B 推出一段距离。木块B 被推出的距离越远，说明小钢球A的动能越大。
2. 让同一个小钢球从斜面上不同的高度处分别由静止开始沿斜面滚下，比较木块被小钢球推出的距离大小。
3. 让不同质量的小钢球从斜面上相同的高度处分别由静止开始沿斜面滚下，比较木块被小钢球推出的距离大小。
进行实验：
第三章 能量的转化与守恒
例题1：
在探究动能大小与质量关系的两次实验中，小球从同一高度由静止开始释放时的场景如图所示，木板固定在水平面上：
（1）本实验使钢球获得动能的操作方法是____________________；
（2）该实验是通过比较木块在木板上滑行的________来比较小球动能大小的，图中错误的操作是__________________________________；
（3）改正后进行实验，发现木块会从木板右侧滑出，则可以通过________(选填“增大”或“减小”)木块的质量来加以改进；
钢球从高处摆下
距离
两次实验中未保持木块初始位置相同
增大
第三章 能量的转化与守恒
探究二：简单机械
杠杆平衡的条件
提出问题：
杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、阻力臂之间存在着怎样的关系？
猜想与假设：
假设一：
假设二：
假设三：
假设四：
F1 + L1 = F2 + L2
F1 – L1 = F2 – L2
F1 / F2 = L1 / L2
F1 · L1 = F2 · L2
第三章 能量的转化与守恒
探究二：简单机械
杠杆平衡的条件
设计实验：
（1）我们取杠杆的哪一种平衡状态？
（2）用什么作动力和阻力？
如何测动力臂和阻力臂？
如图所示，用一根带有刻度的均质木尺作为杠杆，用钩码的拉力来代替人的作用力，进行实验研究。
F1
F2
O
L2
L1
保持静止
第三章 能量的转化与守恒
探究二：简单机械
杠杆平衡的条件
进行实验：
（1）把杠杆的中央支在支架上，调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置处于平衡状态。
（2）在杠杆的两端分别挂上不同数量的钩码，并左右移动钩码悬挂的位置，直到杠杆再次在水平位置处于平衡状态。这时杠杆两端受到的作用力分别等于各自钩码的重力。（左边记作动力F1，右边记作阻力F2）。将动力和阻力填入表内。
（3）读出动力臂l1、阻力臂l2，并填入表内。
（4）改变力和力臂的数值，重复上述实验，共做4次。把有关数据填入表内。
第三章 能量的转化与守恒
探究二：简单机械
杠杆平衡的条件
实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1
2
3
4
F1?L1
F2?L2
分析与论证：
分析实验数据，得出实验结论：________________________________
动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。
F1 × L1 = F2 × L2
第三章 能量的转化与守恒
例题1：
在“探究杠杆的平衡条件”实验中：
（1）如图a所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向________ 旋（选填“左“或“右”）．
（2）如图b所示，在A位置上挂两个相同钩码，应该在B位置挂上________ 个同样的钩码，才能使杠杆在水平位置平衡．
右
1
第三章 能量的转化与守恒
例题1：
在“探究杠杆的平衡条件”实验中：
（3）如图c所示，弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动，杠杆始终保持水平平衡，则弹簧测力计的示数将________ （选填“变大”、“变小”或“不变”）．
变大
第三章 能量的转化与守恒
例题2：
在农村广泛使用的杆秤就利用了杠杆平衡的原理。下图是一根杆秤的示意图。小云设计了如下测量秤砣质量 M 的实验方案，请你将②、④两步补充完整。
①刻度尺测量杆秤上的主要刻度的示数m到提扭O的
距离x，并作出m－x关系图象，如图所示。
②用刻度尺测量挂钩到________的距离l；
③在m－x关系图象中任意读取两组数据x1、m1和x2、m2；
④设杆秤自重G0，重心到提扭的距离l0，据杠杆平衡条件 Mgx1=________＋G0l0 以及________=m2gl＋G0l0 ，两式相减得 M=________________（要求用l、x1、x2、m1、m2表示）。
提扭
m1gl
Mgx2
(m2－m1)l/(x2－x1)
第三章 能量的转化与守恒
例题3：
在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用如图所示的同一滑轮组分别做了三次实验，实验数据记录如下：
(1)在表中的空格处填上适当的数据。(机械效率保留一位小数)
(2)在实验操作中应竖直向上______拉动弹簧测力计。
匀速
第三章 能量的转化与守恒
例题3：
在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用如图所示的同一滑轮组分别做了三次实验，实验数据记录如下：
(3)从实验数据分析得出：使用同一滑轮组，___________可以提高滑轮组的机械效率。
(4)滑轮组的机械效率可能还与其他因素有关，请你作出恰当的猜想：滑轮组的机械效率与______________________________有关。
增加物重
动滑轮重(或绳与滑轮的摩擦等)
第三章 能量的转化与守恒
探究三：伏安法测电功率
根据公式:P=UI,测量出小灯泡两端的电压和流过灯泡的电流,就能求出电功率。
2.实验原理
4.确定需测量的物理量
1. 实验目的
U、I
测量小灯泡电功率，探究实际功率和额定功率的关系
P=UI
3.实验方法
伏安法
第三章 能量的转化与守恒
A
V
5.设计实验电路图
为了能保护电路和连续改变小灯泡两端的电压使其达到一定值，于是要加入滑动变阻器。
探究三：伏安法测电功率
第三章 能量的转化与守恒
6.设计实验记录表格
小灯泡的额定电压： 2.5 V
小灯泡两端的电压 电压U/V 电流I/A 电功率P/w 小灯泡亮度
等于额定电压
高于额定电压
低于额定电压
探究三：伏安法测电功率
第三章 能量的转化与守恒
1.断开开关，按电路图连接电路，把滑动变阻器的滑片调到阻值最大处。
2.闭合开关，通过滑动变阻器把电压调到小灯泡正常工作电压值（2.5V），记录U、I值，观察灯泡亮度
3.使小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍观察小灯泡的亮度，记录数据。
4.使小灯泡两端电压低于额定电压，观察灯泡亮度并记录数据。
实验步骤:
探究三：伏安法测电功率
第三章 能量的转化与守恒
探究三：伏安法测电功率
分析下列实验现象原因：
现象1：闭合开关，发现电压表的指针反向偏转
电压表的“+”、“—”接线柱接反。
现象2：闭合开关，移动滑片，灯泡亮度变化明显，但电流表的指针摆动较小，很难读出电流值。
电流表选用的量程偏大。小灯泡的电流一般小于0.6A,所以用0~0.6A的量程即可。
第三章 能量的转化与守恒
现象3：变阻器与灯泡串联，但闭合开关时发现小灯泡特别亮。
1. 闭合开关前没有将滑动变阻器调到阻值最大。
2.如果将滑动变阻器的上面两个接线柱同时接入电路也会出现这种情况。
现象4：闭合开关后发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针不动。
1.小灯泡开路，即小灯泡的灯丝断了或接线没有接好
2.电流表和电压表的位置接反了
探究三：伏安法测电功率
第三章 能量的转化与守恒
现象5：实验电路连接正确，但是实验中无论怎样调节滑动变阻器，小灯泡都不能正常发光（始终比较暗）。
小灯泡比较暗，说明它两端的电压比较小，而当滑动变阻器接入电路的电阻为零时，小灯泡两端的电压就是电源的电压，可见，问题只能是电源的电压太低。因此，完成这个实验时，电源的电压一定要比小灯泡的额定电压大20%以上。
探究三：伏安法测电功率
第三章 能量的转化与守恒
现象6：闭合开关后，发现小灯泡变亮时电流表的示数变大，但是电压表的示数却变小。
说明电压表测量的不是小灯泡的电压；而小灯泡的电压变大，滑动变阻器两端的电压正好变小，所以电压表实际测量的是滑动变阻器的电压。
探究三：伏安法测电功率
第三章 能量的转化与守恒
例题1：
在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压
为4.5伏，小灯泡额定电压为2.5伏，电阻约为l0欧。
(1)连接电路时开关应________，电流表的量程应选0～________安。
(2)请你用笔画线代替导线，将图1中的实物电路连接完整。
(3)闭合开关前，图1中滑动变阻器的滑片P应位于_________ (选填“A”或“B”)端。
(4)小叶同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数(如图2所示)为________伏，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图l中滑片P向_____ (选填“A”或“B”)端移动，使电压表的示数为2.5伏。
断开
0.6
A
2.2
B
第三章 能量的转化与守恒
例题1：
(5)小向同学移动滑片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图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是________瓦。
(6)小勇同学在实验中连接好电路，闭合开关，
移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压
表有示数，电流表无示数，原因可能是
________________________(写出一种即可)。
0.5
小灯泡开路(或小灯泡灯丝断了或小灯泡灯座接触不良或小灯泡接线柱接触不良)
第三章 能量的转化与守恒
例题2：
用伏安法测量额定电压为2V的小灯泡的额定功率，实验时按图甲连接电路，电源电压恒为3V，移动滑动变阻器滑片，读出电压表和电流表示数，绘制成的I－U图像如图乙所示。
（1）由图乙可知，U额＝2V时，I额＝0.5A，所以小灯泡的额定功率P额＝U额I额＝2.0V×0.5A＝1W。
(1)根据图乙中数据，计算小灯泡的额定功率。
(2)当小灯泡正常工作时，滑动变阻器接入电路的电阻为多大？
（2）U滑＝U总－U额＝3V－2V＝1V，滑动变阻器接入电路的电阻R滑＝U滑/I滑＝1V/0.5A＝2Ω。
第三章 能量的转化与守恒
例题3：
在测量小灯泡额定电功率时，电压表出现了故障不能使用，小明向老师借了一只定值电阻R0，设计了如图所示的电路，按下面的顺序测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率：
(1)测量时，先闭合开关________，调节滑动变阻器，当电流表的示数为_________时，小灯泡正常工作。
(2)断开所有开关后，保持滑片P的位置不动，再将开关_______闭合，读出电流表的示数为0.65A，则通过小灯泡的电流为_______________。
(3)算出小灯泡的额定功率P额＝______________________。
S和S1
2.5V/R0
S和S2
0.65A－2.5V/R0
2.5V×(0.65A－2.5V/R0)
第三章 能量的转化与守恒
探究四：电流热效应
B、同一电热器，通电时间越长，发热越多。
C、电热丝热的发红，而导线却几乎不发热。
A、电热器通电发热，不通电不发热。
提出问题
建立假设
〖可能与电流有关，I 越大，Q越大〗
〖可能与时间有关，t 越大，Q越大〗
〖可能与电阻有关，R越大，Q越大〗
电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关？
第三章 能量的转化与守恒
探究四：电流热效应
保持I、t一定，探究Q与R的关系
电阻的大小和液柱上升的高度
【对比】
通过电热丝的__________________相同时，电热丝的电阻越 ，电热就越 。
【结论1】
多
大
电流和通电时间
第三章 能量的转化与守恒
探究四：电流热效应
保持R、t一定，探究Q与I的关系
电流表的示数和液柱上升的高度
【对比】
通过电热丝的__________________相同时，电热丝的电流越 ，电热就越 。
【结论1】
多
大
电阻和通电时间
第三章 能量的转化与守恒
探究四：电流热效应
得出结论
①在相等的时间内，当电流相等时，电阻越大，电流产生热越多。
②在相等的时间内，当电阻相等时，电流越大，电流产生热越多。
③通电时间越长，电流产生的热量就越多。
第三章 能量的转化与守恒
例题1：
某兴趣小组利用图甲装置探究电流热效应的影响因素，实验步骤如下：
①将阻值为10欧和20欧的电阻丝分别置于A、B两个盛满煤油的烧瓶中，按图甲所示连接电路。
②闭合开关，将滑动变阻器的滑片移至某一位置，记录此时电流表的读数I，通电一段时间，记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为Δh1、Δh2。
第三章 能量的转化与守恒
例题1：
③断开开关，直至玻璃管中的液面降回各自初始位置。
④闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的读数为2I，当通电时间与步骤②相同时，记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为Δh3、Δh4 ， 实验数据如表。
? 烧瓶玻璃管内液面的变化高度
电流大小 A烧瓶
(RA＝10欧) B烧瓶
(RB＝20欧)
I Δh1 Δh2
2I Δh3 Δh4
第三章 能量的转化与守恒
例题1：
（1）步骤②中的电流表示数如图乙所示，此时电流为________安。
（2）本实验通过设计串联电路来研究电阻对电流产生热量的影响，可以控制哪些变量相同？___________________________。
（3）小明认为：只要选择“Δh1、
Δh2、Δh3、Δh4”四个量中的某
两个量进行比较，就能说明“对电
流产生热量多少的影响，电流比电
阻更大”，请比较这两个量的大小
关系：____________________________________。
0.24
电流和通电时间
Δh3＞Δh2
计算解答
第三章 能量的转化与守恒
类型1：功和功率
近年来，国家发改委屡次调高成品油价格，市区出租车司机油费增加。为此，他们在车站候客排队时常常采用推着出租车的方法，来减少汽油的消耗。现有一位出租车司机，推着一辆质量为1300kg的出租车在水平路面上匀速前进了5m，已知出租车匀速前进时受到的阻力为300N，求：
(1)这位出租车司机在此过程中对车所做的功为多少？
(2)若此过程所需时间为10 s，则这位出租车司机对车做功的功率为多少？
(1)W＝Fs＝300N×5m＝1500J。
(2)P＝Wt＝1500J/10s＝150W。
第三章 能量的转化与守恒
类型1：功和功率
建筑工人利用如图所示装置，将质量为100千克的沙袋从地面匀速提到3米高的一楼楼面，用时30秒．已知动滑轮的质量为8千克，不计绳子重力和摩擦．求：
(1)拉力的大小．
(2)这段时间内人拉绳子做功的功率．
(1) 540N。
(2) 108W。
第三章 能量的转化与守恒
类型2：简单机械
如图所示，质量不计的光滑木板AB长1.2m，可绕固定点O转动，离O点0.2m的B端挂一重50N的物体，板的A端用一根与水平地面成30°夹角的细绳拉住，木板始终在水平位置平衡。
(1)在图上画出A点所受拉力的力臂L；
(2)求木板水平位置平衡时绳的拉力；
(3)在O点的正上方放一质量为1kg的小球，若小球以20cm/s的速度由O点沿木板向A端匀速运动，问小球至少运动多长时间细绳的拉力减小到零(绳的重力不计，g取10N/kg)。
(2)木板水平位置平衡时绳的拉力为20 N；
(3)小球至少运动5s时间细绳的拉力减小到零。
第三章 能量的转化与守恒
类型3：电功、电功率
小明和妈妈一起去商场选购了“亚米牌”全自动豆浆机，回到家，他马上阅读了使用说明书，了解了豆浆机的主要结构(如图甲)、使用方法及注意事项，并观察了豆浆机铭牌(如图丙)，电路原理图可等效成图乙。下表是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机工作时间与对应的工作状态。请你帮小明解决下列问题：
工作时间(min) 0～1 1～5 5～6 6～10
工作状态 粉碎打浆 加热 粉碎打浆 加热
第三章 能量的转化与守恒
类型3：电功、电功率
(1)豆浆机正常工作电热丝电阻是多少？
(2)豆浆机正常工作做一次豆浆，电流做功多少焦？
(3)小明想了解家里电路的实际电压，于是将家里的其他用电器都关闭，他观察到豆浆机的电热丝工作时，家里标有“2000 r/(kW·h)”字样的电能表转盘在3min内转了50转，则他家电路的实际电压是多少？(不考虑温度对电阻的影响)
工作时间(min) 0～1 1～5 5～6 6～10
工作状态 粉碎打浆 加热 粉碎打浆 加热
(1) 80 Ω。
(2) 3.024×105 J。
(3) 200V。
第三章 能量的转化与守恒
类型4：加热效率
电热饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S0自动控制)，已知R1的阻值为121Ω，从说明书上收集到如下表的部分参数和如图所示的电路原理图。求：
(1)R1的功率；
(2)R2的阻值；
(3)若将水箱内装满20 ℃的水，需要工作25 min才能加热到86 ℃。求该电热饮水机的加热效率。[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]
(1) 400W。
(2) 1210Ω。
(3) 84%。
热水箱容积 2 L
额定电压 220 V
加热时功率 440 W
保温时功率 ?
第三章 能量的转化与守恒
类型5：功能综合
如图所示是某款扫地机器人及铭牌上的部分参数，请回答下列有关问题：
(1)电池容量“2 000 mA·h”是指当工作电流为2 000 mA，能持续供电1h。若充满电后所有电量用于扫地，则可供机器人持续正常工作多少时间？
(2)机器人的供电系统设有自动充电功能，当检测到电池容量低至10%时会自动返回充电。若返回过程中受到的阻力为20 N，为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时离充电座最远为多少米？(剩余电池容量的40%用于提供克服阻力做功)
(1) 1h。
(2) 216m。
项目 指标参数
工作电压 15 V
功率 30 W
电池容量 2 000 mA·h
第三章 能量的转化与守恒
类型5：功能综合
如图是一电动机通过动滑轮提升重物的装置示意图。电动机将质量为m的重物匀速提升的高度为h，在提升过程中，电路中的电流为I，动滑轮的机械效率为η。假设电源电压U保持不变，电动机线圈电阻为R，不考虑电动机各处摩擦。求：
(1)电动机所施加的拉力F做的功；
(请用题干所给的字母表示，下同)
(2)电动机所施加的拉力F；
(3)试从能量转化和守恒的角度，求电动机提升
重物所用的时间。
(1) mgh/η。
(2) mg/2η。
(3) mgh/(UIη－I2Rη)。
