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 新版苏科版Word下载.docx
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待测物理量：
、；
测量方法：
实验器材：
电源、开关、“2.5V0.3A”小灯泡、
、、、导线等；
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：
①；
②。
（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，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？
（3）如何研究电热的多少与电流大小的关系？
设计实验：
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；
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。
（3）实验中，若通电时间越长，瓶中煤油温度上升得将会。
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）（5～10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：
①知道影响电流做功多少的因素；
②能比较电流做功的多少；
③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 、 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。
①根据要求设计电路或连接实物图；
②能根据灯泡铭牌上的参数，正确选择电流表、电压表的量程；
③电流表、电压表的读数；
④计算小灯泡的额定功率或实际功率；
⑤能根据现象判断故障；
⑥能根据题中有效信息正确选择滑动变阻器的规格。
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）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。
（4）若电源电压为6V，滑动变阻器有“10Ω1.5A”和“20Ω1A”两种规格，则本实验中应选用规格为的滑动变阻器。
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0～3V量程，因为灯泡上标有“2.5V”的字样。
电流表、电压表量程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12.5Ω。
（xx•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 W．
4）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．
（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0～0.6A，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。
①知道本实验用到控制变量法，如液体的种类和质量相等等；
②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；
③知道选择煤油而不选用水的原因；
④能根据要求连接实物图；
⑤能根据实验显现得出结论。
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；
（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。
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10Ω。
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（“10Ω 2A”、“50Ω 1A”）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“10Ω2A”，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，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：
①_________________________________；
②_________________________________。
（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0～0.6A、0～3A）、学生用电压表（量程为0～3V、0～15V）、滑动变阻器R1和电阻箱R2（0～9999Ω5A）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：
①电路中哪一个元件有故障？
▲；
②该元件发生了什么故障？
▲．
（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
示各个测出的物理量）
（c）写出待测电阻Rx的表达式：
4、（xx•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．
①在虚线框内画出实验电路图．
②简述实验步骤． a、
b、． （用相应的字母表示测出得出物理量）
③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．（xx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，并将其记录在以下的表格中．
电流/A
0.90
0.80
0.50
0.36
0.28
0.22
电阻/Ω
8
10
20
30
40
50
（1）当电流为0.50A时，电阻箱两端的电压是＿＿＿＿＿V，灯泡的电阻为＿＿＿＿＿Ω．
（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．（xx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/W
1
0.71
2.698
2
0.69
2.622
3
0.68
2.584
①她测得的功率有差异的主要原因是＿＿＿＿＿。
②这样处理数据的方法是否正确？
＿＿＿＿＿（正确/不正确），其理由是＿＿＿＿＿。
3、（xx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①＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
②＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（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。
（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。
（R1＜R2）。
（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：
（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10Ω。
滑动变阻器有A规格“10Ω、2A”、B规格“50Ω、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。
（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
4
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
灯泡发光情况
（3）0.36 1.08
（4）①断开开关 ②更换变阻器，接入（50Ω1A）的变阻器
（5）0.625
3、
（1）断开右①电流表②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
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，实物电路图如图所示：
（2）灯泡不亮，可能是灯泡发生短路或电路存在断路造成的，电流表无示数，说明电路存在断路，电压表有示数，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外电路不存在断路，因此与电压表并联的灯泡断路．
（3）电压表示数为3V小于灯泡额定电压，为测灯泡额定电压，由电路图可知，应向右移动滑片，使电压表示数等于灯泡额定电压3.8V；
由电路图可知，电流表量程为0～0.6A，由图示电流表可知，其分度值为0.02A，示数为0.4A，灯泡额定功率P=UI=3.8V×
0.4A=1.52W．
（4）①实验需要测出灯泡两端电压与通过灯泡的电流，可以把灯泡与定值电阻串联，测出定值电阻两端电压，由欧姆定律求出通过定值电阻的电流，由于灯泡与定值电阻串联，可以求出通过灯泡的电流，然后由P=UI求出灯泡额定功率，实验电路图如图所示：
②实验步骤：
a、根据电路图连接电路，闭合开关S1、S2接1，调节滑动变阻器，使电压表示数为3.8V．
b、保持滑动变阻器滑片位置不变，S2接2，读出电压表示数U．
③通过灯泡的电流：
I=IR0==，灯泡额定功率：
P=U额I=；
【课后作业参考答案】
1、
（1）104
（2）由表可知，灯正常工作的电流I额=0.8A
灯的额定功率p额=I额U额=0.8A×
4V=3.2W
（3）0.22（4）C
2、
（1）
（2）A
（3）3.80.72.66
（4）①电压表3.8V读数有误差（电流表读数有误差、电表读数有误差）
②正确减小实验误差
3、
（1）
（2）①连接电路时，开关没有断开②开关闭合前，滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大端
（3）0.37.5（4）0.0072LED灯将电能转化为光能的效率比小灯泡高得多
4、
（1）略
（2）温度计上升的示数（3）大（4）质量电阻
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