《電學：電能、電功率和家庭電路》

第1課時電能電功率第2課時電流的熱效應第3課時家庭電路安全用電電學2第1課時電能電功率考點聚焦考點聚焦歸類示例歸類示例考點聚焦考點1電能和電功考點聚焦歸類示例耗能的實質用電器消耗電能的過程實際就是電能轉化為其他形式的能的過程，用電器消耗了多少電能就有多少電能轉化為其他形式的能耗能的應用電流通過各種用電器使其轉動、發(fā)熱、發(fā)光、發(fā)聲等電能的計算①電流所做的功跟電壓、電流和通電時間成正比。電功等于電壓、電流和通電時間的乘積，即W＝________；②W＝________＝________(適用于所有電路)；③對于純電阻電路，可推導出：W＝______＝______電功的單位國際單位是________，常用單位是________；1度＝1kW·h＝3.6×106JUIt

UIt

PtI2Rt焦耳(J)kW?h考點聚焦歸類示例考點2電功率1．電功率快慢瓦特(W)UI考點聚焦歸類示例2.額定電壓和額定功率額定電壓：用電器正常工作時的電壓。額定功率：用電器在額定電壓下的功率?？键c聚焦歸類示例考點3測量小燈泡的電功率1．伏安法測小燈泡的電功率探究課題：測量小燈泡的電功率實驗原理

P＝________電路圖UI考點聚焦歸類示例阻值最大處考點聚焦歸類示例進行實驗分別在額定電壓、約1.2倍額定電壓和低于額定電壓的情況下測出小燈泡的電流，記入表格，計算出小燈泡在不同電壓下的電功率得出結論用電器兩端的電壓不同，電功率就不同；小燈泡兩端的電壓越高，實際功率越大，燈泡越亮評估交流由于小燈泡兩端實際電壓不同，實際功率不同，所以計算平均值無意義一圖多用利用該實驗裝置還能完成的實驗是________________，由于燈絲電阻不是定值，所以以上器材不能探究電阻一定時，電流與電壓的關系伏安法測電阻考點聚焦歸類示例2.用電能表、停表測量小燈泡的額定功率考點聚焦歸類示例類型一、電能及其測量歸類示例例12012?天津

圖20－1是某同學家中的電能表，現(xiàn)用它測量一只燈泡的實際功率。他關掉其他用電器只讓該燈泡工作，電能表轉盤轉過30轉用時10min，這段時間燈泡消耗的電能是________kW?h，燈泡的實際功率是________W。圖20－1

0.0160考點聚焦歸類示例解析考點聚焦歸類示例類型二、電功率例22013?蘭州

將“6V3W”和“6V6W”的兩只燈泡L1和L2串聯(lián)后接在電源兩端，不考慮溫度對燈絲電阻的影響，則()A．電源電壓為12V時，兩只燈泡均能正常發(fā)光B．兩個燈泡發(fā)光時，燈泡L2比燈泡L1亮一些C．燈泡發(fā)光時，電路中允許通過的最大電流為1AD．燈泡L1正常發(fā)光時，燈泡L2的實際功率是1.5WD考點聚焦歸類示例解析考點聚焦歸類示例解析考點聚焦歸類示例類型三、電功率的測量例32013?十堰

小明利用如圖20－2甲所示的電路測定小燈泡的功率。被測小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻約為10Ω。實驗室有如下器材：電源(電壓為6V)、電流表(0～0.6A、0～3A)、電壓表(0～3V、0～15V)、開關各一個，導線若干，滑動變阻器三只：R1(20Ω0.5A)、R2(50Ω0.5A)、R3(500Ω1A)。圖20－2考點聚焦歸類示例(1)實驗前在檢查儀器時，發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖乙所示，則接下來的操作是________________。正確連接電路閉合開關后，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑動變阻器滑片，燈泡都不亮，電壓表示數(shù)接近6V，電流表示數(shù)幾乎為零，則電路的故障可能是______________________。(2)排除電路故障后，閉合開關，改變滑動變阻器的阻值，多次測量，小明畫出了小燈泡中電流隨其兩端電壓變化的關系圖像，如圖丙所示，則小燈泡的額定功率為________W。在多次測量中，小明還發(fā)現(xiàn)：當電壓表的示數(shù)增大時，電壓表與電流表的示數(shù)之比________(選填“變大”“變小”或“不變”)。進行調零小燈泡斷路0.625變大考點聚焦歸類示例(3)小明又取了一個規(guī)格、型號完全相同的舊燈泡進行實驗，發(fā)現(xiàn)在額定電壓下工作時，燈泡亮度明顯偏暗。小明仔細觀察，發(fā)現(xiàn)這只燈泡的玻璃內壁變黑。燈泡亮度偏暗的原因是燈絲發(fā)光時發(fā)生________(填物態(tài)變化名稱)而變細，消耗的實際功率變________(選填“大”或“小”)的緣故。(4)燈泡的功率測量完畢，小明用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值電阻更換電路中的燈泡，探究電流跟電阻的關系，得到如圖丁所示的電流I隨電阻R變化的圖像，則小明應選用滑動變阻器______(選填“R1”“R2”或“R3”)。若某次實驗中滑動變阻器連入電路的阻值為14Ω，則所選定值電阻的阻值為__________。升華小R210Ω考點聚焦歸類示例解析考點聚焦歸類示例解析考點聚焦歸類示例類型四、電能、電功率的計算例42013?德陽

如圖20－3所示的電路中，電源電壓和燈L的電阻均保持不變，燈L標有“9V9W”字樣。求：(1)燈L正常發(fā)光時的電阻。(2)當R的滑片P位于a端，閉合S1、斷開S2時，燈L兩端的實際電壓為額定電壓的23，求此時燈L工作1min所消耗的電能是多少？(3)當R的滑片P位于中點c，閉合開關S1、S2時，電流表的示數(shù)為3A，求滑動變阻器消耗的電功率。圖20－3考點聚焦歸類示例解析考點聚焦歸類示例解析考點聚焦歸類示例解析考點聚焦歸類示例第2課時電流的熱效應考點聚焦考點聚焦歸類示例歸類示例考點聚焦考點1電流的熱效應1．定義：電流通過導體時，導體會發(fā)熱，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應。2．探究實驗考點聚焦歸類示例

探究課題

電流的熱效應與哪些因素有關實驗原理利用電流的熱效應加熱質量相同的同種液體，通過液體溫度升高的情況判斷通電導體產生熱量的多少用煤油的目的煤油的比熱容小，吸收相同的熱量，溫度升高得快，易進行實驗操作，且它是絕緣體探究方法控制變量法、轉換法實驗設計實驗過程分三步完成：

①在電流和電阻相同時，探究電熱與通電時間的關系(具體操作：把同一只通電燒瓶連入電路中，加熱不同的時間，通過觀察溫度計示數(shù)的變化從而比較產生的電熱的多少)；

②在電流和通電時間相同時，探究電熱與電阻的關系(電路設計：兩個阻值不同的電阻串聯(lián)，目的是控制電流、通電時間相同，如圖甲所示)；

③在電阻與通電時間相同時，探究電熱與電流的關系(電路設計：將阻值相同的電阻分別放在并聯(lián)電路的干路和支路上，目的是控制電阻相同，改變電流大小，如圖乙所示)甲乙考點聚焦歸類示例結論①在電流、通電時間相同的情況下，電阻越大，產生的熱量越________；②在通電時間一定、電阻相同的情況下，

通過的電流越大，產生的熱量越________多多考點聚焦歸類示例考點2焦耳定律正比正比正比

Q＝I2Rt考點聚焦歸類示例考點3電熱與電能的關系對于電流做功(W＝UIt)跟電流產生的熱量(Q＝I2Rt)，它們是整體與局部、全體與部分的關系。[說明]①在電路中接入的如果是電爐、白熾燈、電烙鐵等“純電阻”用電器，當電流通過時，消耗的電能全部轉化為內能，此時電能和電熱的計算相同，即W＝Q。②在電路中接入的如果是電動機、充電的蓄電池等“非純電阻”用電器，當電流通過時，消耗的電能大部分轉化為機械能、化學能，只有一部分電能消耗在導線上，克服電阻做功而轉化為內能，所以，電熱Q只是電能W的一部分，即W＞Q。考點聚焦歸類示例考點4電熱的利用和防止1．電熱的利用——電熱器原理電流的______效應組成主要組成部分——發(fā)熱體，發(fā)熱體是由電阻率大、熔點高的合金絲繞在絕緣體材料上制成的優(yōu)點①清潔衛(wèi)生；②熱效率高；③可以方便地控制和調節(jié)溫度舉例電爐、電飯鍋、電熱毯等2.電熱的防止利用散熱窗、散熱片、風扇吹風等方法加快散熱。熱考點聚焦歸類示例類型一、電流的熱效應歸類示例例1用如圖21－1所示的實驗裝置探究“電流通過導體產生的熱量與電阻的關系”。圖21－1考點聚焦歸類示例(1)實驗中通過觀察__________________________________來比較電流產生的熱量的多少。(2)為了便于比較兩種電阻絲通過電流后產生熱量的多少，甲、乙兩瓶中要裝入______________、______________的同種液體。(3)為達到實驗目的，選用的兩電阻絲的阻值不能____________。(4)實驗結論是______________________________________________________。(5)該實驗裝置還可以研究通電時間一定時導體產生的熱量與__________的關系。兩支溫度計的示數(shù)(或變化)質量相同初溫相同相同在電流、通電時間一定時，電阻越大，產生的熱量越多電流大小考點聚焦歸類示例此實驗的考查通常從三個角度入手：①控制變量法的應用；②如何比較產生的熱量多少(“轉換法”的利用)；③被加熱液體的選擇(比熱容小的液體)。點評考點聚焦歸類示例類型二、焦耳定律及其應用例22013?黃岡

電熱加濕器工作原理：加濕器水箱中部分水通過進水閥門進入電熱槽中受熱至沸騰，產生的水蒸氣通過蒸汽擴散裝置噴入空氣中，從而提高空氣濕度。下表是某同學設計的電熱加濕器部分參數(shù)，其發(fā)熱電路如圖21－2所示，R1、R2為阻值相同的發(fā)熱電阻，1、2、3、4為觸點，S為旋轉型開關，可實現(xiàn)加濕器關、低、高擋的轉換。額定電壓220V額定最大發(fā)熱功率400W水箱容積4L適用面積40～60m2圖21－2考點聚焦歸類示例(1)若加熱前水溫為20℃，電熱槽內氣壓為標準大氣壓，從加熱到沸騰最短時間為3min，則電熱槽中水的質量是多少千克？[不計熱損失，c水＝4.2×103J/(kg?℃)，結果保留兩位小數(shù)](2)求加濕器在低擋時的發(fā)熱功率。(3)對于需要制冷的室內，電熱加濕器會使其氣溫升高，請?zhí)岢鲆粭l改進的建議?？键c聚焦歸類示例點評考點聚焦歸類示例點評考點聚焦歸類示例答案

(1)0.21kg

(2)200W(3)降低電熱槽內氣壓，使水的沸點降低解析考點聚焦歸類示例類型三、非純電阻電路的有關計算例32013?呼和浩特

如圖21－5所示，直流電動機通過電流做功提升重物，但在電能轉化成機械能的過程中，有部分電能轉化成內能。已知線圈電阻為1.5Ω，電動機正常工作時，通過線圈的電流為2A，物體質量540g，以10m/s的速度勻速上升，不計繩的重力和一切摩擦。物體上升20s的過程中，求：(g取10N/kg)(1)電壓表示數(shù)。(2)電流通過線圈產生的熱量。(3)提升物體的有用功。(4)電動機的工作效率。圖21－5考點聚焦歸類示例答案

(1)30V

(2)120J

(3)1080J

(4)90%解析考點聚焦歸類示例解析考點聚焦歸類示例第22課時家庭電路安全用電考點聚焦考點聚焦歸類示例歸類示例考點聚焦考點1家庭電路的組成考點聚焦歸類示例圖22－1組件說明備注進戶線零線家庭電路一般有兩條進戶線從低壓輸電線引下來，即零線和火線，火線和零線之間有_____V的電壓三孔插座要連接地線，火線和地線之間也有____V的電壓，正常情況下，零線和地線之間的電壓為____V火線電能表作用測量用戶消耗電能的多少家用電器同時工作的總功率不能超過電能表允許使用的最大功率，否則電能表計數(shù)不準確，甚至還會燒壞電能表連接如圖22－1所示，a、c為接進線，b、d為接出線閘刀開關作用控制電路的通斷安裝閘刀開關時要使靜觸點在上，動觸點在下，不能倒裝連接在保險裝置前220

220

0考點聚焦歸類示例組件說明備注熔絲作用當電路中電流過大時，自動熔斷，切斷電路，保護電路

①由電阻率大、熔點低的鉛銻合金制成；②因電流的熱效應而熔斷，實現(xiàn)切斷電路；③選擇熔絲時，額定電流等于或稍大于電路中最大的正常工作電流；④家庭電路中千萬不要用鐵絲或銅絲代替熔絲連接安裝在閘刀開關后的保險盒內，零、火線各一根燈泡和開關連接

①開關和燈泡是____聯(lián)的，各燈泡____聯(lián)在電路中；②控制燈泡的開關與燈泡串聯(lián)后，另一端應該接____線

①白熾燈有卡口燈和螺口燈；②螺口燈的尾部接開關，再接火線，螺旋套接零線串并火考點聚焦歸類示例組件說明備注插座作用方便移動的家用電器用電兩孔、三孔插座：兩孔接用電部分，三孔插座中的第三個孔和三腳插頭中的腳把家用電器外殼用導線與大地連接，即使用電器漏電，外殼帶的電從接地導線上流走，人體接觸外殼就沒有危險。三孔插座連接：左零、右火、中接地連接與其他用電器并聯(lián)在電路中考點聚焦歸類示例考點2測電筆1．作用：辨別火線和零線。2．組成：測電筆由金屬筆尖、電阻、氖管、彈簧和金屬筆卡組成。3．使用方法：用手接觸筆尾的________，筆尖接觸電線(或與電線連通的導體)，如果氖管發(fā)光，表示接觸的是______線；如果氖管不發(fā)光，表示接觸的是________線。金屬體火零考點聚焦歸類示例4．測電筆氖管里充有惰性氣體——氖氣。測電筆結構如圖22－2所示，兩端電極之間只要有少許電壓，就會激發(fā)氖氣發(fā)出紅光。彈簧是為了保證接觸良好，電阻是為了分去大部分電壓，或者使電流很小，從而保護人的安全。使用時，金屬筆尖(有時附帶當螺絲刀使用)接觸火線或帶電體，金屬筆卡與人體接觸再接地，構成串聯(lián)電路，此時電流微弱，對人體不會造成傷害。圖22－2考點聚焦歸類示例考點3漏電保護器在新型樓房里，連接各戶的總開關上大多裝有漏電保護器。正常情況下，用電器通過火線、零線和供電系統(tǒng)中的電源構成閉合電路，不應有電流直接流入大地。如果站在地上的人不小心接觸了火線，電流經過人體流入大地，這時，總開關上的漏電保護器就會迅速切斷電流，對人身起到保護作用?？键c聚焦歸類示例考點4家庭電路電流過大的原因家庭電路電流過大的原因：(1)電路中發(fā)生________；(2)電路中用電器________過大。短路總功率考點聚焦歸類示例考點5安全用電1．觸電形式(1)低壓觸電：①雙線觸電；②單線觸電。[說明]①家庭電路觸電屬于低壓觸電，是人體直接或間接跟火線連通造成的；②人體安全電壓：________________。(2)高壓觸電：①高壓電弧觸電；②跨步電壓觸電。2．觸電急救措施：如果發(fā)生觸電事故，要立即切斷電源，或用絕緣體將電線挑開，必要時應該對觸電者進行人工呼吸，同時盡快通知醫(yī)務人員搶救。3．安全用電原則：不接觸________帶電體，不靠近________帶電體，不弄濕用電器，不損壞絕緣層。不高于36V低壓高壓考點聚焦歸類示例類型一、家庭電路的組成與連接歸類示例例12013?長沙

某家庭電路的部分組成如圖22－3所示，下列說法正確的是()圖22－3A．圖中三個插座是串聯(lián)的B．控制燈泡的開關S要接在火線上C．帶三腳插頭的用電器也可插入兩孔插座D．閉合開關S時，燈泡不亮，一定是零線某處斷路B考點聚焦歸類示例類型二、安全用電例22013?河北

關于家庭安全用電，下列說法不正確的是()A．使用測電筆時，手不要接觸金屬筆尾B．一旦發(fā)生觸電事故，應先切斷電源再進行搶救C．電腦、電視機等用電器長時間待機，應切斷電源D．同時使用大功率用電器前，必須先考慮電能表、保險絲等的承受能力A考點聚焦歸類示例安全用電是中考中有關家庭電路問題考查較多的命題點，涉及測電筆的使用、觸電急救、保險絲的作用及接地線的相關情況，與生活聯(lián)系緊密，充分體現(xiàn)了“從物理走向生活”的新課標理念。點評解析

使用測電筆時，手一定要接觸金屬筆尾，這樣火線、測電筆、人體、大地形成一個通路，氖管才會發(fā)光。考點聚焦歸類示例類型三、家庭電路故障的排查例32013?齊齊哈爾

如圖22－4所示的家庭電路中，正常發(fā)光的兩盞燈突然全部熄滅，經檢查保險絲完好，用測電筆分別插入插座的兩孔，氖管均發(fā)光，造成這一現(xiàn)象的原因可能是()A．插座發(fā)生短路B．進戶的火線斷了C．進戶的零線斷了D．某盞電燈的燈絲斷了圖22－4

C考點聚焦歸類示例解析

分析題意知，正常發(fā)光的兩盞燈突然全部熄滅，且經檢查保險絲完好，說明電路中出現(xiàn)了斷路；用測電筆插進插座的兩孔，氖管均發(fā)光，說明火線完好，原因是零線斷路，選C?？键c聚焦歸類示例例4如圖22－5所示的家庭照明電路，已知其中一只燈泡的燈頭接線處存在故障。電工師傅為查明故障，在保險絲處接入一只“220V40W”的燈泡L0。當只閉合開關S、S1時，燈泡L0和L1都呈暗紅色(比正常發(fā)光狀態(tài)暗得多)；當只閉合開關S、S2時，燈泡L0正常發(fā)光，L2不發(fā)光。由此可以確定()A．L1燈頭接線處斷路B．L1燈頭接線處短路C．L2燈頭接線處斷路D．L2燈頭接線處短路圖22－5

D考點聚焦歸類示例家庭電路故障排查

“校驗燈”校驗電路工作原理如圖22－6所示。若某支路短路，該支路開關閉合前“校驗燈”不亮，但將該支路開關閉合，“校驗燈”通過該支路短路線接在電壓為220V的火、零線之間，“校驗燈”正常發(fā)光；若某支路斷路，支路開關閉合前后，“校驗燈”均處在斷路，不發(fā)光；若某支路正常，該支路開關閉合后，該支路上的燈泡與“校驗燈”串聯(lián)在電壓為220V的火、零線之間形成回路，使得“校驗燈”兩端的電壓小于220V，“校驗燈”發(fā)光不正常(暗紅色)。點評圖22－6考點聚焦歸類示例專題電功電功率電熱要點聚焦要點聚焦要點聚焦要點1電學實驗梳理要點聚焦三同三異區(qū)分電學實驗

以上四個實驗中，電路結構相同、滑動變阻器都有保護電路的作用、所測量均是電流和電壓值；但原理、數(shù)據(jù)處理方式、實驗結論不同。要點聚焦要點2解讀“伏安法”要點聚焦要點聚焦要點聚焦電路故障多測目的小燈泡不亮的原因：

(1)電路完好燈不亮：滑動變阻器選擇了大阻值或滑動變阻器連入的阻值太大，接下來的操作是移動滑片，觀察燈泡是否發(fā)光。

(2)電路故障燈不亮：燈泡短路或斷路，根據(jù)電表示數(shù)來確定測定值電阻阻值的實驗中，多次測量是為了求平均值從而減小誤差；而測量小燈泡電阻和實際功率的實驗中，多次測量是為了分析變化的普遍