江苏省南京市溧水区孔镇中学九年级物理下册第15章电功和电热(第2课时实验专题)复习学案

1、第15章 电功和电热（第2课时 实验专题）【复习目标】（1）通过探究知道电流做功与电流、电压及通电时间的关系，体会用控制变量法研究电流、电压及通电时间对电功的影响。（2）会测小灯泡的电功率，会根据实验需要选择器材、设计电路、确定实验步骤等。（3）通过实验探究电热与哪些因素有关，了解用控制变量的方法研究影响电热的因素，学会用转化的方法来比较电阻丝的发热量。【课前准备】实验一：探究影响电流做功多少的因素猜想：电功的大小与 、 、 有关。方法： 。实验1探究电功与电压的关系器材：电源、开关、 、 、滑动变阻器、导线等。实验电路图：如右图所示。实验过程：（1）如图连接电路；（2）闭合开关，观察两个电灯

2、的 和两个电压表的示数。实验现象：因为两个电灯 联，通过它们的电流 ，实验发现 （选填“甲”或“乙”）灯两端电压较大， （选填“甲”或“乙”）灯较亮。实验结论：当 、 相同时， 越大，电流做功越 。实验2探究电功与电流的关系器材：电源、开关、 、 、滑动变阻器、导线等。实验电路图：如右图所示。实验过程：（1）如图连接电路；（2）闭合开关，观察两个电灯的 和两个电流表的示数。实验现象：因为两个电灯 联，两灯两端的电压 。实验发现通过 （选填“甲”或“乙”）灯的电流较大， （选填“甲”或“乙”）灯较亮。实验结论：当 、 相同时， 越大，电流做功越 。实验3探究电功与通电时间的关系实验结论：当 、

3、相同时， 越大，电流做功越 。实验二：测量小灯泡的电功率。实验原理： ；待测物理量： 、 ；测量方法： ；实验器材：电源、开关、“2.5V 0.3A”小灯泡、 、 、 、导线等；实验电路图：在右边方框中画出；实验步骤：见课本。问题分析：（1）滑动变阻器在本次实验中的作用是： ； 。（2）小灯泡的电功率不同的原因是： 。（3）能否计算小灯泡电功率的平均值？ ，理由是 。（4）计算出每次小灯泡的电阻，发现了什么？是什么原因导致的？ 。（5）一位同学连接好电路，在闭合开关时发现小灯泡不亮，电流表无示数，但电压表有示数，其原因可能是： 。（6）另一位同学连接好电路，在闭合开关时发现小灯泡比正常工作时亮

4、，这说明他在闭合开关前没有 。问题三：探究影响电流热效应的因素实验前讨论：（1）如何反映出导体通电时产生热量的多少？答： 。（2）如何研究电热的多少与导体电阻的关系？答： 。（3）如何研究电热的多少与电流大小的关系？答： 。设计实验：实验器材：电源、开关、 、 、两只装有 （选填“相同”或“不同”）质量煤油的锥形瓶、两根阻值 （选填“相同”或“不同”）的电阻丝、两只温度计、导线等；实验电路图：在右边方框中画出；进行实验：（1）我们看到：两瓶中温度计上升的示数t1 t2，此时1、2两锥形瓶中的两根电阻丝，它们之间相同的物理量是 ，不同的物理量是 。这说明： 。（2）我们看到：电流增大后，相同时间

5、内2锥形瓶中温度计上升的示数t2 t2，此时2锥形瓶中的电阻丝，前后两次实验中相同的物理量是 。不同的物理量是 。这说明： 。（3）实验中，若通电时间越长，瓶中煤油温度上升得将会 。这说明： 。归纳结论：电流通过电阻丝产生的热量与导体本身的 、通过导体的 以及通电时间有关。导体的 越大、通过导体的 越大、通电时间越长，电流通过导体时产生的热量越多。1840年英国物理学家焦耳通过大量的实验研究，总结出电流产生的热量与电流的大小、电阻的大小和通电时间的关系，我们把这个规律叫做焦耳定律。焦耳定律内容是： 。表达式： 。【课堂学习】一、“监控课前学习”检测。（另安排，4分钟题量，1分钟评分与评价；不要

6、超过5分钟）二、交流课前准备情况：（分小组交流，把遇到的问题记录在下面）（510分钟）三、在课前准备的基础上，让我们再来深入研究一些问题。（约30分钟）1有关“探究影响电流做功多少的因素”的实验。相关考点：知道影响电流做功多少的因素；能比较电流做功的多少；能根据要求设计实验来探究电流做功的多少与某一因素的关系。例与练：关于电功，下面说法正确的是（ ）A用电器通电的时间越长，电流所做的功越多B通过用电器的电流越大，电流所做的功越多C用电器两端的电压越大，电流所做的功越多D电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能解析：根据公式W=UIt，本题中，只有在控制 、 不变时， 选项才正确；控制 、

7、 不变时， 选项才正确；控制 、 不变时， 选项才正确。当两导体串联时，一般根据W=UIt或W=I2Rt来判断电流做功多少；当两导体并联时，一般根据W=UIt或W=U2t/R来判断电流做功多少。2有关“测量小灯泡的电功率”的实验。相关考点：根据要求设计电路或连接实物图；能根据灯泡铭牌上的参数，正确选择电流表、电压表的量程；电流表、电压表的读数；计算小灯泡的额定功率或实际功率；能根据现象判断故障；能根据题中有效信息正确选择滑动变阻器的规格。例与练：小明和小华用图乙所示的器材做“测定小灯泡的额定功率”的实验，小灯泡上标有“2.5V”的字样。（1）对照图甲所示的电路图，将图乙中未连接部分连好。（2）

8、小华连完电路并闭合开关后，发现电压表示数为零，而电流表指针却有明显偏转，产生这一现象的原因是_。（3）他们纠正错误并检查电路无误后，闭合开关，发现小灯泡两端的电压只有2V，这时应调节滑动变阻器的滑片向 移动（依实物图），使电压表的读数为_V，灯泡才能正常发光，这时电流表示数如图丙所示，其示数为 A，则小灯泡的额定功率是_ _W。图甲图乙图丙（4）若电源电压为6V，滑动变阻器有“10 1.5A”和“20 1A”两种规格，则本实验中应选用规格为 的滑动变阻器。解析：解第一问时，既要考虑电压表要并联在灯泡两端，也要考虑到电压表一定要选用03V量程，因为灯泡上标有“2.5V”的字样。电流表、电压表量程

9、的选择一般从两个角度去考虑，一个角度是待测电流、电压最大值为多少（只需考虑电源电压和待测导体的电阻为多少，滑动变阻器可视而不见），另一个是用电器的规格，即额定电压、额定电流分别（约）为多大。解第二问时，先根据电流表指针有明显偏转这一现象判断出故障一定是短路，再根据电压表示数为零这一现象判断出故障是灯泡被短路。第三问不是难点。解第四问时，要能根据题中所给信息得知：当灯泡正常发光时，滑动变变阻两端的电压为3.5V，电流为0.28A，此时滑动变阻的阻值应为12.5。例与练：（2014盐城）小华做测量小灯泡电功率的实验，所用小灯泡额定电压为2.5V（1）实验中所用电压表在未接入电路时表盘如图甲所示，在

10、使用它测量前首先应进行的操作是 （2）小华连接的电路如图乙所示，其中有一根导线连接不规范，导致开关没有闭合时 表就有读数，请在这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线，将其改正（3）实验中测出小灯泡在U=2.0V时的功率后，要测量其额定功率 （左/右）移动滑动变阻器的滑片当电压表示数达到额定电压时，电流表示数如图丙所示，其值为 A，则小灯泡的额定功率 W4）测量结束后，应断开开关，先拆除 两端的导线，再拆除其他导线解析：（1）由图甲所示可知，电压表指针没有指在零刻度线上，在使用前应对电压表进行机械调零，使指针指针零刻度线上（2）由图乙所示电路图可知，电压表连线错误，电压表与电源两极相连

11、接，在闭合开关前，电压表有示数，修改后的电路图如图所示：（3）电压表示数为2V，小于灯泡额定电压，为测灯泡额定功率，由图示电路图可知，应向右移动滑片，使电压表示数等于灯泡额定电压2.5V；由图丙所示电流表可知，其量程为00.6A，分度值为0.02A，示数为0.26A，灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.26A=0.65W（4）测量结束后，应断开开关，先拆除电源两端的导线，再拆除其他导线3有关“探究影响电流热效应的因素”的实验。相关考点：知道本实验用到控制变量法，如液体的种类和质量相等等；知道本实验用到转化法，如通过比较相同质量的煤油升高的温度来比较电流产生的热量多少；知道选择煤油而不

12、选用水的原因；能根据要求连接实物图；能根据实验显现得出结论。例与练：小明和小红想利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A中的金属丝是铜丝，电阻比较小，烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大。温度计显示煤油的温度。（1）这两个烧瓶中所盛煤油的质量应该 。（2）小红问小明“水比较容易获得，干嘛不用水代替煤油”。对于这个问题，小明与他的同学给出了下列四种答案，你认为合理的是（ ）A因为煤油有颜色便于观察B因为煤油有比较大的热值C因为煤油有比较小的密度D因为煤油有比较小的比热容（3）合上开关，经过一段时间，两电阻丝产生热量的多少是通过 反映出来的

13、； （4）采用这种连接方式的目的是 。（5）实验中，小明和小红发现B烧瓶中温度计的示数升高的快。这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越 ，产生的热量越多。解析：解第一、三问时，要考虑本实验用到控制变量法和转化法。解第二问时，要考虑选择煤油的理由有两个，一是煤油的比热容小，吸热升温快，现象较为明显，二是煤油不导电。解第四问时，学生一般只会注意到串联不分流，答案写成控制电流相等，忽略通电时间这一因素，教师在分析时要先引导学生思考影响电流产生热量的因素有哪些，只有先知道影响因素有三个，才能正确得到控制其中的两个因素相同。第五问不是难点。【当堂巩固】1小明和小丽利用如图所示的装置探究“导体

14、产生的热量与电阻大小的关系”。（1）如图所示，质量相等的两瓶煤油中都浸泡着一段材料与长度均相同的金属丝，已知甲电阻比较小，则两根金属丝中横截面积较大的是 （选填“甲”或“乙”）。（2）实验中，小明和小丽发现 烧瓶中温度计的示数升高较快。这表明：在 和 相同的情况下，导体的电阻越 ，产生的热量越多。（3）小明提议利用该装置改做“比较水和煤油比热容的大小”的实验，则他们应将其中一烧瓶中的煤油换成 相等的水，并使甲、乙两烧瓶中金属丝的电阻 。水和煤油吸热的多少是通过 来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）。（4）这两个实验中除运用了控制变量的研究方法外，还用到的研究方法是（ ）A类比法 B替代

15、法 C转换法 D建模法2要测量L1和L2两个小灯泡的电功率，已知L1和L2的额定电压分别为3.8V和2.5V、阻值均约为10。所提供的器材有：电源（电压约为6V）、电流表、电压表和开关各一个，滑动变阻器（“102A”、“501A”）两个，导线若干。（1）用如图甲所示的电路测量灯泡L1的电功率，所用滑动变阻器是“10 2A”，请用笔画线代替导线，将图乙中的实物电路连接完整。（2）请设计一个记录测量灯泡L1电功率实验数据的表格。（3）闭合开关后，移动变阻器的滑片，当电压表的示数为3V时，电流表的示数如图丙所示，这时L1中的电流是_ _A，功率是_ _W。（4）完成L1的测量后，为测灯炮L2的电功率

16、，只将图乙中的L1换成L2。闭合开关后，发现L2发光过亮，不能进行实验。为了完成灯炮L2电功率的测量，并使测量结果能更准确一些，在测量L2电功率之前应该进行的操作是：_ _ _ _ _ _；_ _ _ _ _ _。（5）根据实验记录的数据，画出了通过L2的电流随其两端电压变化的关系曲线，如图丁所示，则灯泡L2的额定功率是_ _W。3、要测量一个阻值约为几百欧的电阻Rx实验室提供的器材有：电源（电压为3V）、学生用电流表（量程为00. 6A、03A）、学生用电压表（量程为03V、015V）、滑动变阻器R1和电阻箱R2(09999 5A)各一个，开关、导线若干(1)小明用伏安法测量该电阻，右图是小

17、明连接的电路连接电路时，小明注意到了开关应 ；接通电路前，小明还应将滑动变阻器的滑片滑至最 （左右）端接通电路后，观察到电流表指针不偏转，示数为零，电压表示数为2V请你判断：电路中哪一个元件有故障？答： ；该元件发生了什么故障？答： (2)在排除故障换用新元件后，经检查电路完好闭合开关，逐渐减小滑动变阻器的接入电阻至最小，电压表有示数，但电流表的指针几乎不偏转，电流太小的原因是 所以按小明所选的器材不能用伏安法测出该电阻的值(3)请你帮助小明在实验室所提供的器材中选择合适的器材，设计实验方案测出该电阻的值(a)在虚线方框中画出实验电路图；(b)简述实验步骤： ；（用相应的字母表示各个测出的物理

18、量）(c)写出待测电阻Rx的表达式： 4、（2014苏州）在“测量小灯泡的额定功率”实验中，已连接的部分电路如图a所示，图中电源电压恒定，小灯泡上只能看到“3.8V“字样（1）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整（2）正确连接实验电路后，开关试触时，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，其故障原因可能是 （3）故障排除后开始实验，当变阻器滑片滑到图示位置时，电压表的示数为3.0V，接着应将滑片向 滑动，直至灯泡两端电压为额定电压，此时电流表的示数如图b所示则灯泡的额定功率为 W（4）实验时某小组学生发现电流表损坏，他们想设计一个不用电流表测定该小灯泡额定功率的实验，于是向老师要了

19、一个R0的定值电阻（阻值适当），和一个单刀双掷开关（符号为（），借助原有的实验器材，顺利完成了实验，接入由你来做实验，要求电路只连接一次，请设计实验方案在虚线框内画出实验电路图简述实验步骤a、 b、 （用相应的字母表示测出得出物理量）写出灯泡额定功率的表达式P额= （用已知量和测量量表示）【课后作业】1（2012无锡）小明和同学在打扫实验室时，发现实验桌上有一个灯泡，灯泡上标明额定电压为4V，额定功率看不清楚小明很想知道它的额定功率，刚好桌上还有电阻箱、电流表、开关、12V的稳压电源各一个，小明用它们连成了如图所示的电路，其中R为电阻箱小明测出了电流表示数随电阻箱阻值变化的几组值，并将其记录在

20、以下的表格中LR电流/A0.900.800.500.360.280.22电阻/81020304050（1）当电流为0.50A时，电阻箱两端的电压是V，灯泡的电阻为（2）根据表中数据，请求出小灯泡的额定功率（3）小明的同学发现小明记录的数据中有一个电流值有错误，这个错误数据是A（4）小明的同学认为利用图示器材还能进行下列实验，其中无法完成的是A测量小灯泡正常工作时的电阻B探究小灯泡的亮度与灯泡功率的关系C探究导体中的电流与电压的关系D探究串联电路中电流的特点2（2012扬州）在“测定小灯泡额定功率”的实验中，电源电压为6V，小灯泡的额定电压为3.8V。（1）小明在连接实验电路时还有导线未接上，如

21、图甲所示，请用笔画线代替导线把图甲中的电路连接好（导线不得交叉）。（2）在检查电路连接时，滑动变阻器的滑片应该移到(A/B)端。（3）实验时，要使小灯泡正常发光，应移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为V，此时电流表的示数如图乙所示，其示数为A，那么小灯泡的额定功率是W。（4）小华为了得到比较准确的小灯泡额定功率，她用同一套器材做了三次实验，（她将电压表调到3.8V，图丙是其中一次实验所调的电压表示数），获得三组数据，并进行了数据处理，如下表：实验序号电流表示数/A额定功率/W额定功率的平均值/W10.712.69820.692.62230.682.584她测得的功率有差异的主要原因是。这样处理

22、数据的方法是否正确？（正确/不正确），其理由是。3、（2012淮安）如图甲所示，是小华做“测定小灯泡电功率”实验的实物电路图，电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。（1）用笔画线替代导线，将实物电路连接完整。（2）接通电路的最后一根导线时，灯泡立即发出很亮的光，则接线时存在的不规范或不妥当之处是。（3）小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，示数为A，小灯泡的额定功率为W。第4题图（4）如图丙所示，是小明在老师的帮助下测得的一额定电压为3V的LED灯的电流电压图象。由图象可知，该LED灯的额定功率为W。额定电压下工作时，LED灯比小灯泡亮得多，试对此现象进行解释：。4、小华和小丽利用如

23、图所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系”他们将质量相等的两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，甲烧瓶中的金属丝是铜丝，电阻为R1，乙烧瓶中的金属丝是镍铬合金丝，电阻为R2。（R1R2）。（1）请你用笔画线代替导线，帮他把实验电路连接完整（1分）（2）实验中在两个烧瓶内分别插入温度计，这样做是为了 来反映煤油吸收热量的多少。（3）实验中，小华和小丽发现乙烧瓶中温度计的示数升高快这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越 ，产生的热量越多。（4）小丽提议利用该装置改成“比较水和煤油比热容的大小”的实验，则他们应将将甲烧瓶中的煤油换成 相等的水；将铜丝换成镍铬合金丝，并且与乙烧瓶中

24、的镍铬合金丝的 相等通过实验观察，发现装有水的烧瓶中温度计的示数变化较小，说明 比热容较大5如图甲所示是小刚“测小灯泡电功率”的实验电路。其中电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10。滑动变阻器有A规格“10、2A”、B规格“50、1A”可选。（1）本实验应该选择规格的滑动变阻器。连接电路时，开关应。（2）请用笔画线代替导线将图甲的实验电路连接完整。（3）小娟在接上最后一根导线时，发现灯泡闪亮一下后熄灭，发生这一现象的原因是（4）粗心的小航很快连接完电路并闭合开关，结果发现无论怎样移动滑动变阻器滑片P的位置，电流表和电压表的示数总保持不变，灯泡保持较暗的亮度不变，则造成这一现象的

25、原因是：；（5）闭合开关后，小刚发现电流表和电压表有示数但都很小，且看不到小灯泡发光，其原因是。（6）小兰连好电路后，闭合开关，在移动滑动变阻器滑片的过程中发现：灯泡变亮时，电压表示数反而减小。这是因为小兰不能正确按图所示的实验电路图连接，她把（7）电路接通后，移动变阻器滑片P，小灯泡始终不发光，电压表始终没有示数，电流表的示数随滑片的移动而变化。导致这种现象可能的原因：（8）在她移动滑片过程中，发现电压表示数要比电流表示数增大得快，这是因为_。（9）当变阻器滑片P移到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为V。要测小灯泡的额定功率，应将滑片P向（选填“A”或“B”）端移动，使电压表示数为2.5V

26、。（10）小宁：在家庭电路中用电能表测出一个电炉的电功率，除电能表，电炉等器材外，还需要的测量工具是：。测量时关闭其它用电器，只让电炉单独工作，需要测量的物理量有，。【当堂巩固参考答案】1（1）甲（2）乙 电流 通电时间 大（3）质量 相同 加热时间（4）C 2（1）如右图所示（2）表格如下 次数物理量1234电压U/V电流I/A电功率P/W灯泡发光情况（3）0.361.08（4）断开开关更换变阻器，接入（50 1A）的变阻器（5）0.6253、(1)断开 右 电流表 短路(2)待测电阻的阻值较大且电源电压低(3)(a)如右图所示(b)按图连接好电路；闭合S1调节滑动变阻器，使电压表显示合适的值；断开S1闭合S2，保持滑动变阻器阻值不变，调节电阻箱的值使电压表仍显示原来的值；读出电阻箱的阻值R另法：(a)如右图所示(b)按图连接好电路；闭合开关S，调节电阻箱使电压表显示合适的示数，读出示数U2，读出电阻箱的接入电阻R2，记下电源电压U总(3V)。(c)Rx= (或：Rx=)（该题有多解，只要合理均得分）4、（1）测灯泡功率实验，电压表测灯泡两端电压，电流表测通过灯泡的电力与，