第20課時電功率電熱的相關實驗第四部分電功率、安全用電、電磁、信息和能源考點一測量小燈泡的功率教材梳理夯實基礎重難探究逐個擊破原理

P=UI實物圖與電路圖電路連接

開關：連接電路時，開關要斷開。

滑動變阻器：滑動變阻器“一上一下”接入電路，且開關閉合前，滑片要移到阻值最大處。

電表：①電流表與小燈泡串聯，電壓表與小燈泡并聯；②電流從正接線柱流入，負接線柱流出；③電壓表的量程由小燈泡的額定電壓決定，電流表的量程由小燈泡的額定電流決定教材梳理夯實基礎重難探究逐個擊破（續表）滑動變阻器的作用

改變燈泡兩端的電壓和保護電路。連接電路無誤后，移動滑片的位置，同時眼睛觀察電壓表的示數，當電壓表的示數達到額定電壓時，停止移動滑片，并記下電流表的示數，利用公式即可求出燈泡的額定功率教材梳理夯實基礎重難探究逐個擊破（續表）電路故障分析

電表示數異常的原因：①電流表無示數：與電流表串聯的電路斷路（或電流表被短路或斷路）；②電流表指針滿偏：電流表所選量程太小或與之串聯的電路發生短路；③電壓表無示數：小燈泡發生短路（或電壓表短路或斷路，或與電壓表并聯的電路以外部分斷路）；④電壓表示數接近電源電壓：小燈泡發生斷路，或滑動變阻器短路。小燈泡不亮的原因：①電路完好，燈不亮：滑動變阻器連入電路的阻值太大，移動滑片觀察小燈泡是否發光；②電路故障，燈不亮：小燈泡斷路或短路，根據電表示數判斷。

移動滑片，電表示數不變的原因：滑動變阻器同時接兩個上接線柱或同時接兩個下接線柱教材梳理夯實基礎重難探究逐個擊破（續表）多次測量的目的

測出小燈泡在不同電壓下的實際功率并比較、探究電功率與電壓的關系及小燈泡亮度變化規律（小燈泡實際電壓不同，小燈泡的實際功率理應不同，求平均值沒有意義）設計表格序號U/VI/AP/W123教材梳理夯實基礎重難探究逐個擊破（續表）圖像分析小燈泡的U-I圖像是曲線，原因是燈絲電阻隨溫度的升高而增大實驗結論

不同電壓下，小燈泡的功率不同，實際電壓越大，小燈泡的功率越大；

小燈泡的亮度由小燈泡的實際功率決定，實際功率越大，小燈泡越亮實驗評估

小燈泡額定電壓為3.8V時，電壓表讀數不準確；若電源電壓為6V，可將電壓表改接在滑動變阻器兩端，來減小實驗誤差考點二探究影響電流熱效應的因素教材梳理夯實基礎重難探究逐個擊破命題點

①被加熱的材料選用煤油或空氣：利用了其比熱容小、效果明顯且安全的特點；

②使用加熱材料的要求：材料相同、質量相同、初溫相同；

③轉換法的應用；

④控制變量法的應用；

⑤多次測量的目的：使結論具有普遍性實驗裝置教材梳理夯實基礎重難探究逐個擊破（續表）實驗設計兩個完全相同的燒瓶中裝有等質量的煤油，兩瓶中各插入一支溫度計測量煤油的溫度，電阻絲產生熱量的多少可以通過兩燒瓶中溫度計示數的變化情況來間接顯示操作要領

①要探究電熱與電阻的關系，可以選擇兩個阻值不同的電阻絲，要控制電流的大小

，為此可以將它們

聯在電路中；

②要探究電熱與電流的關系，可以使電阻的大小

，調節串聯在電路中的滑動變阻器，從而改變電路中的電流大小

相等串不變教材梳理夯實基礎重難探究逐個擊破（續表）實驗結論

①在電流、電阻相同的情況下，通電時間越

，產生的熱量越多；

②在電流、通電時間相同的情況下，電阻越

，產生的熱量越多；

③在電阻、通電時間相同的情況下，電流越

，產生的熱量越多

實驗拓展長大大教材梳理夯實基礎重難探究逐個擊破探究一測量小燈泡的功率1.[2019·煙臺]利用如圖23-1所示的電路圖，既可以測小燈泡的電阻，又可以測小燈泡的電功率。圖23-1（1）兩個實驗都需要移動變阻器的滑片，測電阻時的作用是_________________

；

測電功率時的作用是____________________________

。

改變小燈泡兩端的電壓，實現多次測量

連續改變小燈泡兩端電壓，以便小燈泡兩端電壓達到額定電壓或高壓、低于額定電壓教材梳理夯實基礎重難探究逐個擊破（2）兩個實驗都需要測出三組電壓值和電流值。測電阻時的目的是__________

；

測電功率時的目的是

。

（3）某同學按該電路圖連接好實驗電路，閉合開關后，發現小燈泡不亮，電流表指針幾乎不偏轉，而電壓表指針有明顯偏轉，則電路故障為

。

（4）排除故障后，閉合開關時，發現小燈泡特別亮，請指出產生這種現象的原因可能是

。

（寫出一條即可）

比較小燈泡的燈絲在不同溫度下電阻（或者多次測量小燈泡的電阻）測量小燈泡的額定功率和實際功率小燈泡斷路滑動變阻器短路教材梳理夯實基礎重難探究逐個擊破2.在“測量小燈泡額定功率”實驗中，電源為2節新干電池，小燈泡額定電壓為2.5V。（1）用筆畫線代替導線，將圖23-2甲所示電路連接完整，使滑動變阻器接入電路的阻值最大。

圖23-2（2）實驗時發現無論怎樣調節滑動變阻器，電壓表的示數始終為3V、電流表的示數始終為零，則電路的故障是

。

小燈泡斷路（或小燈泡接觸不良）

如圖所示教材梳理夯實基礎重難探究逐個擊破（3）排除故障后，由滑動變阻器接入電路阻值最大開始記錄數據，得到小燈泡U-I圖像，如圖乙所示，則小燈泡額定功率是

W，所用滑動變阻器的規格是

（填寫選項前字母）。

A.5Ω

2A B.15Ω

2AC.25Ω

1A D.30Ω

1A0.75C教材梳理夯實基礎重難探究逐個擊破（4）圖23-3是用阻值已知電阻R和電流表測量小燈泡額定功率的電路。A.簡要寫出操作步驟（用字母表示測量值）：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

B.用對應字母寫出小燈泡額定功率的表達式：

。

圖23-3

只閉合開關S、S2，調節滑動變阻器的滑片，使電流表的示數I1與R的乘積等于燈泡的額定電壓；保持滑片的位置不變，斷開S2，閉合S1，讀出電流表的示數為I2P=I1R×（I2-I1）教材梳理夯實基礎重難探究逐個擊破3.[2019·宿遷沭陽縣模擬]在“測定小燈泡的電功率”的實驗中，小明同學選取了一個標有“2.5V”、額定功率約為1W的小燈泡和必要的實驗器材，電源電壓為3V，連接的電路如圖23-4甲所示。圖23-4教材梳理夯實基礎重難探究逐個擊破（1）閉合開關前，老師檢查發現小明同學連接的電路有一根導線連接錯誤，請你在錯誤的導線上畫“×”，用筆畫線代替導線將電路連接正確。（只移動一根導線）

如圖所示教材梳理夯實基礎重難探究逐個擊破（2）電路連接正確后，小明連續進行了5次測量，并把測量的數據和觀察到的現象填寫在下表里，其中第4次測量時電流表的示數如圖乙所示，此時的電流為

A，小燈泡的額定功率為

W。

次數電壓表示數U/V電流表示數I/A燈泡亮度10.800.22幾乎不亮21.500.32發光微弱32.000.38較暗42.50正常發光53.000.46很亮0.421.05教材梳理夯實基礎重難探究逐個擊破（3）由表格中的數據可知，燈絲的電阻隨兩端電壓的增加而

（選填“增大”或“減小”），這一變化的本質是燈絲電阻隨

升高而增大。

（4）依據表格中的數據，描出燈泡的I-U圖像如圖丙所示，任取圖像中一點構成矩形（圖丁中陰影部分），則矩形的面積表示的物理含義是

。

增大溫度滑動變阻器的功率教材梳理夯實基礎重難探究逐個擊破探究二探究影響電流熱效應的因素4.在“探究影響電流熱效應的因素”實驗中：（A瓶裝汽油，其余兩瓶裝煤油，三個瓶中液體質量相等）（1）為了探究電流通過電阻產生的熱量與電流的關系，小明設計了如圖23-5甲所示裝置，在燒瓶內安裝一根電阻絲，并插入一支溫度計，小明先測量燒瓶內液體的溫度后，閉合開關，通電30s再讀取溫度計示數，得到溫度的升高量并填入下表中；然后移動滑動變阻器滑片改變電流大小，重復上述操作，獲得第二組和第三組數據。教材梳理夯實基礎重難探究逐個擊破圖23-5實驗次數電流/A通電時間/s電阻/Ω溫度升高量/℃10.130101.520.230106.030.3301013.5教材梳理夯實基礎重難探究逐個擊破實驗進行了多次測量，其目的是

（選填“減小誤差”或“尋找可靠結論”）。由此得出：當

相等時，電流越大，電阻產生的熱量越

。

（2）若要探究電流通過電阻產生的熱量與電阻的關系，可選擇圖乙中的

（選填“A”或“B”）燒瓶，將瓶中的電阻與圖甲燒瓶中的電阻

聯。

（3）小明提議利用上述實驗裝置改做“比較汽油和煤油比熱容的大小”的實驗，則他應選擇圖乙中的

（選填“A”或“B”）燒瓶，將瓶中的電阻與圖甲燒瓶中的電阻并聯，實驗過程中兩種物質吸收熱量的多少可以通過

（選填“溫度計升高的示數”或“加熱時間”）來判斷。

尋找可靠結論電阻和通電時間多B串A加熱時間教材梳理夯實基礎重難探究逐個擊破[拓展]小靜同學也設計了一套實驗裝置，如圖23