第十五章 电功和电热（单元复习课件）-【上好课】九年级物理下册同步高效课堂（苏科版）

江苏凤凰科学技术出版社 九年级物理 下册 义务教育教科书 第十五章 电能表与电功 （单元复习） 电热水器、电视机、计算机、电冰箱、空调…… 各种各样的家用电器已成为人们生活中不可缺少的伴侣 . 尽管它们的结构、功能有极大差异， 但它们工作时都要消耗电能， 并且都会有电能转化为内能 . 致老师、同学 说明 ① ppt使用高质量视频，资源比较大，本ppt约110MB. ②本ppt共有114张、3段小视频，可根据需要选择点播. ③本ppt使用PowerPoint制作，建议使用PowerPoint播放. 视频 资源 ①动画讲解—《额定功率与实际功率》 ②动画讲解—《探究影响电热多少的因素》 ③动画讲解—《家庭电路与安全用电》 免责声明：部分视频来源于自有媒体，版权归原作者所有，如涉及版权问题，请及时联系删除. 第十五章 电功和电热 知识结构 第十五章 电功和电热 视频清单 ①动画讲解—《额定功率与实际功率》 ②动画讲解—《探究影响电热多少的因素》 ③动画讲解—《家庭电路与安全用电》 第十五章 电功和电热 第一节 电能表与电功 第十五章 电功和电热 知识结构 第一节 电能表与电功 ①电能表：用来测量电路消耗电能多少的仪表. ②电能表的参数 a. 计量单位：千瓦时（kW·h），俗称度. b. 额定电压: 220V. c. 基本电流与最大电流：例如10（40）A. d. 电能表常数：“1600imp/kW·h”或“3200r/kW·h”. ③测量电能：电能表表盘上前后两次示数之差. ①电功：电流所做的功，即电能转化为其他形式的能的多少. ②计算公式：W=UIt（普遍适用） 推导公式： W＝I2Rt （适用于纯电阻电路） ③单位：国际单位J，常用单位kW·h 1kw·h=3.6×106J 电能表与电功 电能表 电 功 知识一、电能表 （1）用途：测量电路消耗电能多少的仪表。 （2）种类：常用的电能表有电子式和感应式两种。 ①电子式电能表的技术参数: 1. 电能表 电压 220V 电流规格 例如： 10（40）A 电能表常数 ×××imp/kW·h 电能表适用的额定电压 “10A”表示基本电流，它是确定电能表有关特性的电流值；“40A”是电能表能满足测量准确要求，且能长期运行的最大电流值 每消耗1kW·h电能，电能表指示灯闪烁的次数 电子式电能表 感应式电能表的“电能表常数” 与电子式不同， 一般标有“× × × × r/kW·h”。例如该电能表标有“1200r/kW·h”，表示电路每消耗1kW·h的电能，电能表上的转盘转过1200转。 ②感应式电能表的技术参数 2. 电能表的计量单位 电能表的计量单位是千瓦时，符号为kW·h，俗称度。 1kW·h=3.6×106J 如图所示，电能表的示数为7986.2 kW·h。 知识一、电能表 （1）方法一 观察电能表表盘上前后两次的示数，它们的示数差即是用电器这段时间内消耗的电能值。如图所示，消耗的电能 7626.9kW·h-7624.8kW·h=2.1kW·h 3. 用电能表测量消耗的方法 知识一、电能表 （2）方法二 测出一定时间内电能表上转盘的转数（或指示灯闪烁的次数），再间接算出电能值。此种方法的关键是要明确电能表转1转时消耗的电能值。 例如，一电能表表盘上标有“1200r/kW·h”，将某用电器单独接在该表上。当用电器工作4min后，电能表转盘转过60r，即可求该用电器消耗的电能： 表盘上标有“1200r/kW·h”，表示用电器消耗1 kW·h的电能，转盘转动1200圈。当电能表转盘转过60r时，消耗的电能 W＝ =0.05 kW·h 知识一、电能表 1. 电流做功的实质 （1）电流做功的实质 从能量转化的角度讲，电路中的电源将其他形式的能转化为电能提供给用电器，电流通过用电器做功时，电能又转化为其他形式的能，电流做了多少功，就消耗了多少电能，同时也就有多少电能转化为其他形式的能。 （2）事例 如电热水壶通电后，电能转化为内能，使水升温；白炽灯通电后，电能转化为内能进而转化为光能，供人们照明；电扇通电后，电能主要转化为机械能，使扇叶转动；电视机通电后，电能主要转化为光能和声能；手机充电器通电后，电能主要转化为化学能等。 知识二、电功 2. 电功定义： 电流所做的功叫作电功。用字母W表示。 3. 物理意义：是表示电能转化为其他形式能的多少的物理量。 4. 电功大小： 研究表明：电流所做的功与电压、电流、通电时间成正比。 （1）定义式 物理学规定：电功等于电压、电流与通电时间的乘积。 W=UIt 国际单位：焦耳（J）， 1J=1V·1A·1S 常用单位：千瓦时（kW·h） 1kw·h=3.6×106J 知识二、电功 由W＝UIt 和欧姆定律 可得: （2）电功的推导公式 W＝I2Rt ①电功的推导公式只适用于纯电阻电路； 而定义式W＝UIt 是普遍适用的公式。 ②利用电功公式及其变形公式计算时，要注意各物理量的同一性和同时性。 知识二、电功 电流通过灯泡，灯泡会发光。 在一定时间内，电流做的功越多，电能转化为的光能就越多，灯泡就越亮。 1. 两个灯泡串联 两个灯泡串联时，通过灯泡的电流相等 。因此，电压越高，电流做的功越多，灯泡就越亮 。 2. 两个灯泡并联 两个灯泡并联时，灯泡两端的电压相等。因此，电流越大，电流做的功越多，灯泡就越亮。 知识三、比较两个灯泡的亮暗 【例题1】如图所示分别是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知，下列选项中正确的是（　　） A．小英家家庭电路中的干路电流不得超过10A B．小英家上个月消耗的电能为1011kW·h C．电能表上指示灯闪烁320次，表示家庭电路消耗电能0.2J D．电能表上指示灯闪烁的次数越多，说明电路中消耗的电能越多 D 题型训练 题型一、电能表及其相关计算 A．由图知电能表允许通过的最大电流为40A，因此小英家干路中的电流不得超过40A，故A错误； B．小英家上月消耗的电能为 5647.8kW·h﹣5546.7kW·h＝101.1kW·h 故B错误； C．1600imp/kW·h表示每消耗1kW·h的电能指示灯闪烁1600次，指示灯闪烁320次消耗的电能为 故C错误； D．电能表上指示灯闪烁的次数越多，则电路中消耗的电能越多，故D正确。 所以选D。 题型训练 题型一、电能表及其相关计算 题型训练 题型一、电能表及其相关计算 对电能表参数的理解 （1）电子式电能表的技术参数 ①“电压”表示电能表适用的额定电压。 ②“电流规格”中，“10A”表示基本电流，它是确定电能表有关特性的电流值；“（20）A”是电能表能满足测量准确要求，且能长期正常运行的最大电流值。 ③“电能表常数”为“2500 imp /（kW·h）”，表示每消耗 1kW·h电能，电能表指示灯闪烁2500次。 （2）感应式电能表的技术参数 额定电压与电流规格相同；不同的是“电能表常数”。感应式电能表， 一般标有“× × × × r/kW·h”。例如“1200r/kW·h”，表示电路每消耗1kW·h的电能，电能表上的转盘转过1200转。 【例题2】充电宝给手机充电时，充电宝相当于电路中的 _______；给手机充电的过程，主要是将电能转化为 _____能，过一会儿，充电器发烫，这是通过电流 _____的方式增大了物体的内能。小奕看见他爸爸的手机锂电池上面标明电压为3.7V，容量为3000mA·h，则它充满电后存储的电能为 ________J。 电源 化学 做功 39960 充电宝给手机充电时，充电宝提供电能，相当于电路中的电源。 给手机充电的过程，主要是将电能转化为化学能储存在电池中，时间久了，充电器发烫，这是通过电流做功的方式增大了物体的内能。 手机锂电池上面标明电压为3.7V，容量为3000mA·h，则它充满电后存储的电能为 题型训练 题型二、电功及其计算 【例题3】在如图所示的电路中，电源电压不变，电阻R2的阻值为20Ω。闭合开关S，两电流表的示数分别为0.8A和0.2A，则电源电压为_______ V，电阻R1的阻值为______Ω。通电1min，该电路消耗的总电能为_______J。 题型训练 题型二、电功及其计算 12 20 576 （1）分析电路为R1、R2并联，电流表A1测R1支路电流，电流表A测干路电流，根据并联电路中电流规律可求R2支路电流为 I2=I-I1=0.8A-0.2A=0.6A 因为该电路是并联电路，电压相等，则电源电压为 U=U2=I2R2= 0.6A ×20Ω=12V （2）电阻R1的阻值为 （3）通电1min整个电路消耗的电能为 W=UIt=12V×0.8A ×60s=576J 题型训练 题型二、电功及其计算 R1 = = =60Ω 【例题4】在做“探究影响电流做功多少的因素”实验时，如图是进行该探究的电路之一。 （1）可以根据________________比较相同时间内电流做功的多少； （2）由如图所示电路，可探究电流做功多少与_______的关系； （3）小明正确操作，验证了实验的结论，支持该结论的实验现象是_________； （4）另一组的同学连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。检查后发现连线正确，请你找出实验中两个操作不当之处： ①_________；②_________。 题型训练 题型三、比较两个灯泡的亮暗 连接电路时开关未断开 滑动变阻器未置于阻值最大处 灯泡的亮暗程度 电压 电压表示数大的灯泡更亮 （1）灯泡将电能转化为光能和热能，故可以根据灯泡的亮暗程度来比较相同时间内电流做功的多少。 （2）由电路图可知，两灯泡串联，流过灯泡的电流与通电时间均相等，故可探究电流做功多少与电压的关系。 （3）因灯泡两端的实际电压越大，灯泡的实际功率越大，故可知支持该结论的实验现象是电压表示数大的灯泡更亮。 （4）为了保护电路，在连接导线时，开关应断开，将滑动变阻器的阻值调到阻值最大处，由题意可知，连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭，故实验中的两个操作不当之处为：1.连接电路时开关未断开；2.滑动变阻器未调到阻值最大处。 题型训练 题型三、比较两个灯泡的亮暗 第二节 电功率 第十五章 电功和电热 知识结构（1） ①物理意义：表示电流做功快慢的物理量。 ②定义：电功率等于电功与时间之比。 ③公式：P=W/t =UI。 ④单位与换算：W、kW、mW； 1kW=103W 1W=103mW ⑤额定功率与实际功率：用电器在额定电压下工作时的功率叫作额定功率P额。用电器实际工作时的功率叫做实际功率P实。 实验目的：测量小灯泡的额定功率和实际功率。 实验原理：P = UI 实验器材： 实验电路： 实验步骤： 实验结论：①小灯泡的额定功率为：P额=U额I额； ②小灯的亮度取决于灯的实际功率，实际功率越大，小灯越亮。 测定小灯泡的功率 电功率 电功率 知识一、电功率 1. 物理意义：是描述电流做功快慢的物理量。 2. 定义：电功率等于电功与时间之比。 3. 公式 （1）定义式： （2）单位： 国际单位：瓦特（W） 1W=1J/s=1V·1A 常用单位：千瓦（kW）、毫瓦（mW） 换算关系： 1kW = 103 W 1W = 103 mW 知识一、电功率 由 和欧姆定律 可得: （3）电功率的推导公式 P＝I2R ①电功率的推导公式只适用于纯电阻电路；而定义式P＝UI是普遍适用的公式。 ②利用电功公式及其变形公式时，要注意各物理量的同一性和同时性。 知识一、电功率 （1）额定电压：用电器正常工作时的电压U额。 （2）额定功率：用电器在额定电压下工作时的功率P额。 4. 额定电压、额定功率 用电器铭牌上标注的电压值、电流值、功率值，就是其额定电压、额定电流、额定功率。它们反映了用电器正常工作时的性能。   额定功率 实际功率 区别 联系 5. 用电器的实际功率 用电器在额定电压下工作时的电功率 用电器在实际电压下工作时的电功率 是唯一的，不随实际电压的变化而变化 不是唯一的，随实际电压的变化而变化 当U实=U额时，则P实=P额，用电器正常工作； 当U实>U额时，则P实>P额，用电器不能正常工作，且可能被损坏； 当U实<U额时，则P实<P额，用电器不能正常工作。 （1）实际功率：用电器实际工作时的功率叫作实际功率。 （2）比较实际功率P实与额定功率P额 知识一、电功率 知识二、估测用电器的实际功率 1. 设计实验 如图所示，观察一段时间内电子式电能表指示灯闪烁的次数，根据铭牌上所标出的电能表常数就可算出这段时间内家庭电路中消耗的电能，进而计算出电路中用电器的实际功率。这可以作为估测用电器功率的简便方法。 2. 实验步骤 （1）观察并电子式记录电能表的常数： N imp/（kw·h）. （2）断开所有用电器的开关，直至电子式电 能表的指示灯停止闪烁。 （3）闭合某个用电器的开关，让其正常工作。数出电子式电能表的指示灯在t 分钟内闪烁的次数n。 （4）计算用电器在t 分钟内消耗的电能和它们的实际功率。 用电器在t分钟内消耗的电能： 用电器的实际功率： 知识二、估测用电器的实际功率 知识三、测量小灯泡的功率 【实验目的】测量小灯泡的额定功率和实际功率 【实验设计】 （1）实验中需要测量的物理量 根据电功率公式P=UI可知：测量的物理量是电压U与电流I。 （2） 实验器材与电路图 干电池2节（电压1.5V）、额定电压为 2.5V的小灯泡、开关、滑动变阻器、电压 表、电流表、导线若干. 知识三、测量小灯泡的功率 【实验与记录】 （1）按照电路图连接电路。 （2）调节滑动变阻器，使其接入电路中的电阻最大。 （3）闭合开关，调节滑片，分别使电压表的示数小于、等于和略大于小灯泡的额定电压，观察小灯泡的亮度，读出电压表、电流表的示数并记录在表格中。 小灯泡 的规格 电压表的 示数U/V 电流的 示数I/A 小灯泡 的亮度 小灯泡的 功率P/W 额定电压 U额=2.5V 2 2 （1）通过实验得出小灯泡的额定功率为： P额=U额I额 （2）设小灯泡的实际电压为U实，额定电压为U额，实际功率为P实，额定功率为P额，可以发现： 当U实 = U额 时 P实 =P额 当U实＜U额 时 P实＜P额 当U实＞U额 时 P实＞P额 （3）小灯泡的亮暗由小灯泡实际功率决定，实际功率越大，小灯泡越亮。 【实验结论】 知识三、测量小灯泡的功率 题型训练 题型一、电功率与电功 【例题1】关于电功和电功率说法不正确的是（　　） A．用电器消耗的电能越多，电功率越大； B．电功率是表示电流做功快慢的物理量； C．千瓦时是电功的单位，千瓦是电功率的单位； D．消耗电能相同的用电器，产生的热量不一定相同 A．电功率是表示电流做功快慢的物理量，用电器消耗的电能越多，电功率不一定大，故A错误，符合题意； B．电功率是表示电流做功快慢的物理量，故B正确，不符合题意； C．千瓦时是电功的单位，千瓦是电功率的单位，故C正确，不符题意； D．若用电器是纯电阻，产生的热量等于用电器消耗的电能，若用电器为非纯电阻，消耗的电能除了转化为内能外还转化为其它形式的能量，所以产生热量不一定相同，故D正确，不符合题意。故选A。 A （1）区分电功率与电功 电功率与电功是两个不同的概念，电功是表示电流做功多少的物理量，其单位是kW·h或J；电功率是电功与通电时间的比值，表示电流做功的快慢，其单位是kW或W。 （2）纯电阻电路中电功率计算公式的选用技巧 ①若已知用电器两端电压和通过的电流，优先考虑公式P=UI。 ②串联电路，因串联电路中电流相同，比较用电器的电功率时优先考虑用公式 P＝I2R。 ③并联电路，因并联电路两端电压相同，比较用电器的电功率时优先考虑公式 。 题型训练 电功率与电功 题型一、电功率与电功 【例题2】如图所示，电源电压相等，已知R1> R2> R3> R4，开关均闭合后，在相同的时间内，消耗电能最多的电阻是（　　） A．R1 B．R2 C．R3 D．R4 根据左图可知，两电阻串联，根据右图可知，两电阻并联，串联电路两端电压等于各部分电压之和，并联电路两端电压相等，由W=U2t/R 可知，R4两端电压为电源电压，电阻最小，所以相同时间消耗电能最多，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。 D 题型训练 题型一、电功率与电功 【例题3】小华做作业时，电灯突然变暗，其原因可能是（ ） A．电灯的额定功率变大 B．电灯的额定电压变小 C．电灯的实际电压变大 D．电灯的实际功率变小 AB．用电器的额定电压是指其正常工作时的电压，额定功率是在额定电压下工作时的功率。用电器的额定电压和额定功率只有一个，不会改变，故AB不符合题意； CD．根据 可知，若电灯实际电压变大，实际功率也会变大，灯会变亮；若电灯实际电压变小，实际功率也会变小，所以电灯将会变暗，故C不符合题意，D符合题意。 故选D。 D 题型训练 题型二、额定功率与实际功率 （1）额定功率和实际功率的桥梁—电阻 当用电器的电阻大小不变时，可先由额定参数求出用电器的电阻，然后再结合实际工作时的电压、电流，利用公式 P=I2R 或 计算出实际功率。 （2）额定功率的唯一性 一个用电器只有1个额定电压和1个额定功率，但可以有多个实际电压和实际功率。 （3）判断用电器是否正常工作的条件 只有当用电器两端的电压等于额定电压时，用电器才能正常工作；如果实际电压高于或低于额定电压，那么用电器就不能正常工作。 题型训练 题型二、额定功率与实际功率 额定功率与实际功率 【例题4】甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列有关说法中正确的是（　　） A．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多 B．两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻 C．乙灯的功率总是大于甲灯的功率 D．两灯串联在220V的电路中，甲灯比乙灯亮 A 题型训练 题型二、额定功率与实际功率 由铭牌可知：甲灯的额定电压为220V，额定功率为25W；乙灯的额定电压为220V，额定功率为100W； A．两灯均正常发光时，根据W=Pt，因工作时间未知，故两灯消耗的电能无法判断，故A错误； B．由可知，两灯均正常发光时，电压相等，甲灯的额定功率小于乙灯的额定功率，故甲灯的电阻大于乙灯的电阻，故B错误； C．若两灯串联，因串联电路中各处电流相等，由P=I2R知，甲灯电阻大，实际功率大，即甲灯泡消耗的功率大于乙灯消耗的功率，故C错误； D．两灯串联在220伏的电路中，通过它们的电流相等，因甲灯的电阻大于乙灯的电阻，由P实=I2R可知甲灯的实际功率大，甲灯亮，故D正确。 题型训练 题型二、额定功率与实际功率 故选D。 【例题5】一标有“220V 25W”的白炽灯甲和一标有“36V 40W”的白炽灯乙，当它们都正常工作时（ ） A．甲灯较亮 B．乙灯较亮 C．两灯一样亮 D．无法判断 由题意知，甲灯泡的额定功率是25W，乙灯泡的额定功率为40W，而灯泡亮度取决于灯泡的实际功率，灯泡实际功率越大，灯泡越亮；当它们都正常工作时，功率就都是额定功率，乙灯的额定功率较大，故乙灯较亮，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 B 题型训练 题型三、小灯泡亮度问题 （1）“正常发光”：即小灯泡正常工作，此时小灯泡在额定电压下工作，功率是额定功率。 （2）判断灯泡亮度的方法：比较灯泡的亮度实际上就是比较灯泡的实际功率的大小。 ①在串联电路中，由P=I2R 可知，电流相等，电阻大的灯泡实际功率大，亮度高； ②在并联电路中，由 可知，电压相等，电阻小的灯泡亮度高。 （3）灯泡的安全问题：为保护灯泡不会损坏，当两个灯泡串联时，电路中最大的电流取小的额定电流，而且电阻大的灯泡亮；当两个灯泡并联时，电路中电源电压取小的额定电压，而且电阻小的灯泡亮。 题型训练 题型三、小灯泡亮度问题 小灯泡亮度问题 【例题6】两盏白炽灯，甲标有“PZ 110V 40W”，乙标有“PZ 220V 25W”，比较它们的亮度，下列说法正确的是（　　） A．甲一定比乙亮 B．乙一定比甲亮 C．都正常工作时，甲比乙亮 D．都正常工作时，乙比甲亮 甲标有“PZ 110V 40W”，表示该灯的额定电压为110V，额定功率为40W； 乙标有“PZ 220V 25W”，表示该灯的额定电压为220V，额定功率为25W。 AB．灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，因这两个选项中没有说明灯的工作状态，故甲乙两灯的实际功率没法比较；所以，不能确定甲、乙两灯的亮度，故AB错误； CD．当灯泡正常发光时，实际功率等于额定功率，则比较额定功率即可比较灯泡的亮度；已知甲灯的额定功率为40W，乙灯的额定功率等于25W；所以正常发光时，甲比乙亮。故C正确，D错误。 故选C。 C 题型训练 题型三、小灯泡亮度问题 （3）排除故障后，当电压表示数为_____V时，小灯泡正常发光．此时电流表示数如图2所示，其值为_____A。小灯泡的额定功率为_____W。 【例题7】在“测量小灯泡电功率”的实验中，已知小灯泡的额定电压为2.5V，某同学已连接部分电路如图1所示。 （1）用笔画线代替导线，补充完成图中实验器材的连接（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变亮）； （2）电路正确连接后，闭合开关，移动滑片P，发现灯泡总不亮，且电流表无示数，电压表示数接近3V，则故障原因可能是__________； 灯泡断路 题型训练 0.65 2.5 0.26 题型四、测量小灯泡的功率 （1）灯泡额定电压为2.5V，电压表选择0~3V量程，与灯泡并联，电流从正接线柱流入；滑动变阻器滑片右移，灯泡变亮，电流变大，变阻器连入电路电阻减小，滑动变阻器接右下端接线柱，滑动变阻器串联在电路中。如图所示： （2）灯泡不亮，电流表无示数，电路某部分断路，电源由2节干电池串联组成，电压为3V，电压表示数与电源电压相同，电压表串联在电路中测电源电压，所以故障可能是与电压表并联的灯泡断路。 题型训练 （3）电压表测灯泡两端电压，灯泡正常工作时，电压表示数为灯泡的额定电压2.5V，电流表使用的0~0.6A量程，通过小灯泡的电流为0.26A，小灯泡的额定功率为 P额=UI=2.5V×0.26A=0.65W 题型四、测量小灯泡的功率 （1）解题时应掌握该实验的基础知识 ①实验原理：P=UI。 ②移动滑片时，眼睛观察电压表。 ③电压调节：小灯泡两端电压不要高于额定电压的1.2倍。 ④数据处理：多次测量的目的是寻找灯泡亮度与实际功率的关系。只有实际电压等于额定电压时，实际功率才等于额定功率，故求额定功率时，不能求平均值。 题型训练 测量小灯泡的功率 题型四、测量小灯泡的功率 （2）常见的故障及原因 题型训练 测量小灯泡的功率 灯泡 电流表 电压表 故障原因 不亮 无示数 无示数 断路或电源损坏 不亮 有示数 无示数 灯泡短路 不亮 无示数 有示数 灯泡断路 不亮 有示数 有示数 电源电压太小或电路中阻值太大 亮 有示数 无示数 电压表断路 题型四、测量小灯泡的功率 （3）特殊方法测量功率 测量小灯泡额定功率基本方法是伏安法，其他方法都是在伏安法基础上衍生出来的。 ①只有电流表时：利用并联电路电压相等的规律，用电流表和已知阻值的定值电阻串联，然后与小灯泡并联，间接测出小灯泡两端的电压； ②只有电压表时：利用串联电路电流相等的规律，将已知电阻和小灯泡串联，用电压表测出已知电阻两端的电压，便可以间接测出通过小灯泡的电流。 题型训练 测量小灯泡的功率 题型四、测量小灯泡的功率 题型训练 【例题8】在测量额定电压为“2.5V”小灯泡的电功率实验中，电源是三节新干电池。 （1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于______（选填“左”或“右”）端； （2）闭合开关，移动滑片，当电压表的示数为______ V时，小灯泡正常发光，读出电流表示数，可测得额定功率； （3）继续移动滑片，电压表示数如图所示，为______ V，此时电流表示数为0.24 A，小灯泡的实际功率为_________ W； 2.5 0.528 左 2.2 题型四、测量小灯泡的功率 （4）为了研究小灯泡发光情况与电功率的关系，除了表中记录的电表示数和电功率，还需要增加记录的内容是___________； （5）分析实验数据可以发现，小灯泡两端的电压越高，它的实际功率________ ； 小灯泡的亮度 越大 实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/ W 1 2.5 0.26   2   0.24   3 2.8 0.28   （4）因为研究的是小灯泡发光情况与电功率的关系，所以还需要增加记录的内容是：小灯泡的亮度。 （5）由表格可知，小灯泡两端电压越大，通过小灯泡的电流越大，由公式P=UI可知，小灯泡的实际功率越大。 题型训练 题型四、测量小灯泡的功率 （6）小红还设计出了只有电流表、没有电压表时测量小灯泡额定功率的方法，其电路图如图丙所示。 已知定值电阻R0为5Ω，小红调节变阻器滑片，先使电流表A2的示数为 A时，再读出电流表A1的示数为0.3A，就测量出小灯泡的额定功率为_______W。 0.5 0.75 （6）小灯泡的额定电压“2.5 V”； 现在小灯与R0并联，则R0两端的电压必须为2.5V，小灯才能正常发光，所以电流表A2的示数为 = 0.5A =2.5V×0.3A=0.75W 题型训练 题型四、测量小灯泡的功率 第三节 焦耳定律 第十五章 电功和电热 知识结构 ①电流的热效应：电流通过导体电能转化成内能的现象. ②电热器：主要利用电流热效应工作的装置. ③影响电流热效应的因素：电流、电阻和时间. ①内容：电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比， 与导体的电阻成正比，与通电时间成正比. ②公式: Q=I2Rt  I 为电流，单位A；R为电阻，单位Ω； t 为通电时间，单位s； Q为热量，单位J. ③推导公式：Q=t=UIt 适用于纯电阻电路. ④电功与电热：纯电阻电路 Q=W 非纯电阻电路 Q<W. 应用：电热器。防止：散热器等. 电热器 焦耳定律 电热器 电流的热效应 电热的利 用和防止 知识一、电热器 1. 电流的热效应 导体中有电流通过时会发热，将电能转化成____能，这种现象叫做电流的热效应。生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。产生的热量简称电热。 2. 电热器 主要利用电流热效应工作的 装置称为电热器。电炉、电暖器、 热水器、电饭煲等。 内 知识二、探究影响电流热效应的因素 【设计实验】 （1）运用控制变量法进行探究影响电流热效应的因素 影响电流热效应的因素有3个：电流大小、电阻大小、通电时间。每次实验控制两个物理量不变。 （2）运用________比较电阻丝产生热量的多少 如图所示，将一段电阻丝浸没在一定质量的煤油中，通电时电阻丝产生的热量被煤油吸收，温度就会升高。因此，我们可以通过煤油温度的变化来比较电阻丝产生热量的多少。 转换法 （1）将如图所示的装置按图（乙）接入电路，闭合开关，观测在一定时间内液体温度的变化。 （2）探究电流通过电阻丝产生的热量与电流的关系 保持电阻和时间不变，调节滑动变阻器，改变通过电阻丝的电流，进行多次实验。 【进行实验与收集证据】 知识二、探究影响电流热效应的因素 （3）探究电流通过电阻丝产生的热量与时间的关系 保持通过电阻丝的电流不变，改变通电时间，观测液体温度的变化； （4）探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻的关系 如图所示，将两段阻值不等的电阻丝R1、R2分别装在两个相同装置中，将它们串联接入电路，通电一段时间，观测两个装置中液体温度的变化。 知识二、探究影响电流热效应的因素 电流通过导体产生的热量与通过导体的______、导体的________以及________有关。 通过导体的电流越大、导体的电阻越大、通电时间越长，电流通过导体产生的热量越多。 【实验结论】 电流 电阻 通电时间 知识二、探究影响电流热效应的因素 知识三、焦耳定律 1. 内容： 电流通过导体产生的热量跟____________成正比，跟导体的________成正比，跟通电时间成正比。 2. 公式： Q =_________ 公式中各物理量及其单位： I 表示电流，单位是安培（A） R 表示电阻，单位是欧姆（Ω） t 表示时间，单位是秒（s） Q表示热量，单位是焦耳（J） 电流的平方 电阻 I2Rt  3. 推导焦耳定律   若电流做的功全部用来产生热量， 即 Q = W  因为电功 W = UIt   根据欧姆定律 U = IR 所以 Q = W = UIt = I2Rt 可见，在消耗的电能全部用来产生_______时，根据电功公式和欧姆定律推导出的结论与焦耳定律一致。 热量 知识三、焦耳定律 4. 电功与电热 （1）电功与电热的区别 电功是指电流通过一段电路所做的功，它的大小表示电路消耗_______的多少，也表示有多少电能转化为其他形式的能。 电热是指电流通过一段电路做功时，电能转化为_____能的那一部分。 两者表示的意义不同，是两个不同的概念。 电能 内 知识三、焦耳定律 （2）电功与电热的联系 ①纯电阻电路 该类电路中，电流通过用电器时，电能全部转化为____能，电流产生的热量就_____消耗的电能，即电热等于电功 Q热量=W Q放= W总=Pt=UIt= U2t/R =I2Rt 这些公式适用于______电路。 ②非纯电阻电路 在该类电路中，电流通过用电器时，电能主要转化为其它形式的能，只有一部分转化为____能 ，即电热小于电功 Q热量＜W 。 例如，电风扇、洗衣机等用电器，计算电流产生热量的公式为： Q =I2Rt I 表示电流，R 表示用电器（电动机）的电阻。 内 等于 纯电阻 内 知识三、焦耳定律 知识四、电热的利用和防止 1. 电热的利用 电流通过导体时，使导体只发热的用电器是利用了电流的热效应，这类用电器称为________，而电热器的主要部分是发热体，用电阻率大、熔点高的金属导线制成的。 家中的热水器、电饭煲、电熨斗，养鸡场中的孵化器等都是利用电热的例子。 电热器 　　有些用电器工作时将电能转化为其他形式能的过程中，总有一部分电能转化为内能。例如电视机、计算机、电动机等用电器工作时都不可避免的发热，这既浪费能源，同时又使导线温度升高，温度超过绝缘材料的耐热温度后，绝缘材料会迅速老化，造成短路烧毁用电器，这就需要散热。 2. 电热的防止 因此很多家用电器采用设置散热孔、散热片或在发热体部分安装电风扇等方法散热。 知识四、电热的利用和防止 题型一、电功与电热的计算 【例题1】小明设计的车载可加热果蔬搅拌机工作电路图如图。电热丝R的阻值为4Ω ，电动机标有“12V 24W”字样。闭合开关S、S1 ，电动机正常工作。求： （1）电源电压。 （2）闭合开关S、S1，电动机1min内消耗的电能。 （3）闭合开关S、S2，通电100s，电热丝R产生的热量。 题型训练 （1）闭合S、S1 时，电路中只有电动机正常工作，则电源电压U=U额=12V （2）电动机消耗的电能 W=Pt1=24W×60s=1440J （3）闭合S、S2 ，电路中只有电热丝R工作，通过电热丝R的电流I=U/R=12V/4Ω=3A 电热丝R产生的热量 题型训练 题型一、电功与电热的计算 【例题2】如图所示，是某一品牌电热水壶的铭牌，它工作时将电能转化为_____能，当电热水壶两端电压为0V时，它的额定功率为__________W。电热水壶正常工作1min产生热量________J。 90000 当电流通过电水壶时，消耗电能，产生内能，将电能转化为内能。 由图可知电热水壶的额定功率是1500W是不变的，与电压无关，电热水壶两端电压为0V时，它的额定功率仍为1500W。 电热水壶正常工作1min产生热量 Q=W=Pt=1500W×60s=90000J 龙日牌电水壶 型号 LRDH9913 额定电压 220V 额定功率 1500W 最大水量 1kg 频率 50Hz 内 1500 题型训练 题型一、电功与电热的计算 电流通过导体时会发热，产生的热量利用焦耳定律公式Q=I2Rt 求解。 （1）纯电阻电路：纯电阻电路是指电流通过导体时电能全部转化为内能的电路，当电路为纯电阻电路时，在纯电阻电路中，计算电热，用Q=W=Pt=UIt=U2t/R=I2Rt；串联电路多选用Q=I2Rt，并联电路多选用Q=U2t/R。 （2）非纯电阻电路：在非纯电阻电路中，计算电功时用W=UIt，计算电热时用焦耳定律公式Q=I2Rt。 题型训练 电功与电热的计算 题型一、电功与电热的计算 （3）多挡类电路 解决多挡类题目时，要注意以下几点： ①多挡电路问题的实质，就是求解多挡电路的实际功率； ②电压一定时，根据 可知，当总电阻最小时，实际功率最大，发热最快，是高温挡；当总电阻最大时，实际功率最小，发热最慢，是低温挡。 题型训练 题型一、电功与电热的计算 （4）双档电路中开关的设计 ①短路式 两个电阻串联，把开关与其中一个电阻R1并联，如图甲所示。当闭合开关时，R1被短路，只有R2工作，此时为高温档；当断开开关时，两电阻串联，电阻大一些，电热器的功率小一些，此时为低温档。 ②单刀双梆式 主要工作电阻放在干路上，一条支路用导线，一条支路连接在附加电阻上，如图乙所示。当开关掷向附加电阻的支路b时，两电阻串联，此时为低温挡；当开关掷向导线支路a时，只有R1电阻工作，此时为高温档。 题型训练 题型一、电功与电热的计算 甲 题型一、电功与电热的计算 【例题3】图是汽车座椅的加热电路，R1和R2是电热丝，旋钮开关可绕O点转动，已知电源电压恒为12V，R1的阻值为12Ω，低温挡功率为8W。若将开关旋至“2”位置，通电100s，R2产生的热量为 J。 题型训练 2400 根据P=U2/R可知，总电阻越小，功率越大，当旋钮开关旋到2时，此时只有R2接入，电阻比较小，为高温档。“低温”档功率为8W，低温的总电阻为 已知 R1阻值为12Ω， R2的阻值为 ； 在“高温”档，通电100s时间， 产生的热量为 题型训练 题型一、电功与电热的计算 题型一、电功与电热的计算 【例题4】某电热取暖器的简化电路如图所示，R1、R2为发热电阻。取暖器工作时，通过开关S1和S2实现低温、高温的挡位控制。已知高温挡功率为1320W，R1=55Ω。求： （1）取暖器工作时通过R1的电流； （2）取暖器处于低温挡时，工作1min产生的热量； （3）R2的阻值。 题型训练 （1）由电路图知，两个开关都闭合时，两个电阻并联在电路中，电路中的总电阻较小，据P=U2/R知，电路中的总电功率较大，处于高温挡；S1闭合、S2断开时，电路中只有R1工作，电路中的电阻较大，据P=U2/R知，电路中的总电功率较小，处于低温挡。此时通过R1的电流 I1=U/R1 =220V/55Ω =4A （2）电热取暖器处于低温挡时，功率P低温=UI1=220V×4A=880W 工作1min产生的热量 Q=P低温t=880W×60s=52800J （3）高温挡工作，R2消耗的功率 P2=P高温-P低温=1320W-880W=440W 所以R2的阻值 题型训练 题型一、电功与电热的计算 （2）本实验通过以两金属丝串联的方式，控制______________相同；还因为导体产生的热量不易直接观察，便把导体产生热量的多少转换为______________ ，为了保证这种转换的科学性，实验中采取的措施是煤油的____________相同。 题型二、探究影响电流热效应的因素 【例题5】为了探究影响电热的因素，小明先设计了如图所示电路，烧瓶中盛有一定质量的煤油，R甲>R乙。 （1）通电一段时间后，比较两烧瓶_______________（选填“温度计的示数”或“加热时间”），则可以探究出电热与_______的关系。观察发现甲烧瓶中温度计的示数大，可得到结论______________； 其它条件相同时，导体的电阻越大，产生的热量越多 质量和初温 温度计的示数 电流和通电时间 题型训练 电阻大小 煤油吸热后温度的变化 （1）根据转换法，加热时间是相同的，比较两烧瓶中温度计的示数来比较产生的热量多少。 图中两电阻丝串联，根据串联各处的电流相等（通电时间相同），故可以探究出电热与电阻大小的关系。 观察发现甲烧瓶中温度计的示数大，说明甲烧瓶中产热多，表明其它条件相同时，导体的电阻越大，产生的热量越多。 （2）本实验通过以两金属丝串联的方式，根据串联各处的电流相等可知，控制电流和通电时间相同。 因为导体产生的热量不易直接观察，把导体产生热量的多少转换为煤油吸热后温度的变化，这是转换法的应用。 为了保证这种转换的科学性，避免其它因素的影响，实验中还应采取的措施是控制煤油的质量和初温相同。 题型训练 对于该实验，需要重点掌握两种物理实验方法的应用： （1）控制变量法 ①探究电流产生的热量跟电流的关系时，控制电阻和通电时间相同；②探究电流产生的热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流相同。 （2）转化法 电阻丝放出热量的多少，转化为容器内液体温度的变化。 题型训练 探究影响电流热效应的因素 题型二、探究影响电流热效应的因素 题型二、探究影响电流热效应的因素 【例题6】利用如图所示电路“探究电流通过电阻时产生的热量与哪些因素有关”，两个完全相同的烧瓶内分别装有质量相等、初温均为25℃的煤油，电阻丝R1和R2的阻值不相同。闭合开关一段时间后，记录甲、乙温度计的示数分别为40℃和35℃。根据实验过程及现象回答下列问题： （1）此实验探究的是电流通过电阻产生的热量与 的关系； （2）实验中将R1和R2串联的目的是使 和 相同； （3）由实验数据可知：R1 R2（选填“>”、“=”或“<”）； （4）若将实验装置改做“比较水和煤油比热容大小”的实验，应将其中一烧瓶中的煤油换成质量和初温相同的水，并使两烧瓶中电阻丝的阻值 （选填“相等”或“不相等”），此实验中水和煤油吸热的多少是通过 （选填“升高的温度”或“加热时间”）来反映的。 电阻 通电时间 电流 > 相等 加热时间 题型训练 （1）（2）由图可知，实验中运用控制变量法，两电阻丝串联，通过的电流和通电时间是相同的，电阻不同，所以探究的是热量与电阻的关系。 （3）开始加热时煤油的温度都是25℃，加热相同时间，温度计甲、乙的示数分别为40℃和35℃，说明甲容器中电阻丝产生的热量多。由于通过的电流和通电时间都相同，由公式Q=I2Rt知，R1电阻较大。 （4）探究水和煤油的吸热能力，实际上是探究水和煤油比热的大小，根据Q=cmΔt，要保持水和煤油吸收的热量、质量相同。要保持吸收热量的多少，就要保证电热相等，所以要保证电热丝的电阻阻值相等。 实验中运用转换法，将水和煤油吸热的多少通过加热时间来反映，加热时间越长，水和煤油吸收的热量越多。 题型训练 题型二、探究影响电流热效应的因素 【例题7】电炉丝与导线串联接到电路里，通电后电炉丝热得发红，而与之相连的导线却不怎么热，造成上述现象的主要原因是（　　） A．通过电炉丝的电流比导线的电流小得多 B．通过电炉丝的电流比导线的电流大得多； C．电炉丝的电阻比导线的电阻小得多 D．电炉丝的电阻比导线的电阻大得多 D 电炉在使用时，电炉丝和导线串联，在串联电路中，电路处处相等，即I电炉丝=I导线，通电时间t相同，根据Q=I2Rt，因为R电炉丝＞R导线，所以电流产生的热量：Q电炉丝＞Q导线，从而出现电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么发热的现象；故选D。 题型三、电热的利用和防止 题型训练 （1）电热的利用：判断常见用电器是不是利用电流热效应工作的，主要看用电器工作时能量转化的情况。如果验电器工作时电能主要转化成内能之外的其他形式的能量，即消耗的电能只有一少部分转化为内能，则这些用电器都不是利用电流热效应工作的。 （2）电热的防止：一般来说，如果对电气设备采取的措施是用来散热的，则该措施就是用于防止电热造成的危害。 （3）利用焦耳定律解释生活中的现象：利用焦耳定律解释生活中的现象时，注意从焦耳定律公式Q=I2Rt出发，根据影响电热的三个因素（电流、电阻、通电时间）逐一进行分析。 题型训练 电热的利用和防止 题型三、电热的利用和防止 【例题8】如图甲所示是一种常见的电热膜，它是在绝缘的聚酯薄膜表面，经过特殊工艺加工形成的一条条薄的导电墨线，导电墨线两端与金属导线相连，其内部结构如图乙所示。电热膜取暖器工作时，电热膜是利用电流的_____效应工作的；如图乙所示电热膜电路，导电墨线的连接方式是_____联；使用中，若某些导电墨线的局部导电材料脱落，如图丙所示，则该电热膜的电功率会_____ 。（选填“变大”“变小”或“不变”）；某防雾镜就是在平面镜后贴有该电热膜，防雾镜的额定功率为88W，则防雾镜正常工作250s消耗的电能为________J。 题型三、电热的利用和防止 2.2×104 变小 并 热 题型训练 电热膜工作时，主要将电能转化为内能，利用了电流的热效应。 导电墨线之间工作时互不影响，其连接方式是并联。 图丙部分的凹形会导致横截面积变小，在其它条件不变的情况下，该支路的电阻变大，则整个并联电路的电阻变大，根据P=U2/R知，整个电路的电功率变小。 根据P=W/t可得，防雾镜正常工作250s消耗的电能为 W=Pt=88W×250s =2.2×104 J 题型训练 题型三、电热的利用和防止 第四节 家庭电路与安全用电 第十五章 电功和电热 知识结构 安全用 电常识 电路引发火灾的原因与防范 ①原因：电路中电流过大；电路中连接处电阻过大. ②防范：在电路中安装保护装置；将电线上的氧化层刮净，使接线处紧密接触，以减小接触电阻. ①电对人体的伤害程度与通过的电流和持续时间有关. 人体的安全电压不高于36V. ②触电事故：单线触电；双线触电. ①安装家庭电路要符合规范。如开关必须接在火线上； 应使用三线插座将用电器的金属外壳接地. ②要防止本应绝缘的物体导电. ③发现有人触电或因电引发火灾时，要切断电源； 用绝缘体将触电者与电源分开. 防止触电 安全用电 知识一、家庭电路的组成 1. 家庭电路的组成及布线情况 家庭电路主要由进户线、电能表、总开关、熔断器、开关、插座、用电器等组成。考虑到用电安全，还有与大地相连的地线。 2. 火线、零线与地线 进户的两条输电线中，一条火线，另一条叫做零线。火线跟零线之间的电压为220V；火线和地线间电压为220V，零线与地线间电压为0V。 3. 三线插头和三孔插座 （1）三线插头 洗衣机、电冰箱等电器的电源插头有三根线，其中一条接火线（L），一条接零线（N），插头上标着E的导线和用电器的金属外壳相连，插座上相应的导线和室外的大地相连。 知识一、家庭电路的组成 知识一、家庭电路的组成 （2）三孔插座 接线示意图：左零右火上接地。 把三脚插头插入三孔插座时，就把用电器的外壳接入了大地。 知识一、家庭电路的组成 4．测电笔 （1）作用：辨别火线和零线. （2）测电笔的结构 两个金属电极、氖管、弹簧和一个阻值很大的电阻（高电阻）等组成。 知识一、家庭电路的组成 （3）使用方法 使用测电笔时，手要接触测电笔尾部的金属电极，使人体、测电笔、火线与大地构成一个回路，这时有微弱电流通过测电笔，因此氖管会发光. 错误的使用方法 正确的使用方法 知识一、家庭电路的组成 （4）测电笔辨别火线与零线 手拿测电笔，手指按住笔卡（或金属笔尾），使笔尖接触被测导线。如果氖管发光，则接触的是火线；如果氖管不发光，则接触的是零线。 知识一、家庭电路的组成 5. 熔丝 （1）熔丝的作用及物理特性 安装在熔断器中的熔丝俗称“保险丝”，是由熔点较低的铅锑合金材料成的。当电路中的电流超过一定限度，熔丝的温度达到熔点时，它便会熔断，自动切断电路，从而保证电路安全。 （2）熔丝熔断的原因 熔丝熔断的原因一般有两个：一是电路发生短路，二是电路中用电器的总功率超过电路所能承受的最大功率（“超负荷运行”）。 注意： ①熔丝有不同的规格。熔丝越粗，使它熔断的电流越大。 ②千万不要用铁丝、铜丝代替熔丝。 ③熔丝熔断后，在排除故障后才能更换熔丝，恢复供电。 知识一、家庭电路的组成 6. 总开关 （1）作用 接通和切断电路，便于更换电器或维修设备。总开关串联在在干路上，接在电能表后，保险装置前。 常见的种类有闸刀开关和空气开关。 （2）空气开关 现在新建居民楼电路中的保险装置一般采用空气开关，空气开关安装在电能表后，如图所示。 当电路中的电流过大时，空气开关自动断开，切断电路，俗称跳闸。在找出电流过大的原因并把问题解决之后，重新闭合空气开关就可以了。 知识一、家庭电路的组成 7. 漏电保护器 （1）作用 当电路中发生漏电或站在地上的人不小心接触了火线，电流经过人体流入大地，“漏电保护器”会迅速切断电源，对人身起到保护作用。 （2）原理 当电路处于正常工作状态时，线路中A点和B点的电流相等，漏电保护器开关处于接通状态。若有人在C点不慎触电，则火线、人体、大地将构成回路，所产生的电流将不通过零线，此时通过线路中A、B两点的电流不相等， 漏电保护器会迅速切断电路，起到保护作用。 ①空气开关的作用 当电路中的电流超过规定大小时，空气开关会自动断开，切断电源，从而保护电路。在支路上安装空气开关，如果本支路用电器电流过大，该支路空气开关就会自动切断电路，并不影响其他支路用电器的工作。 ②漏电保护器在电路中的作用 当用电器的外壳带电或人不小心接触了火线时，漏电保护器就会自动断开切断电源，防止人体触电事故的发生。 （3）空气开关和漏电保护器的组合使用 知识一、家庭电路的组成 8. 支路开关 支路开关与所控制的用电器串联，接在火线与被控制用电器之间，控制各支路的通断。该开关断开时，它所控制的用电器就与火线脱离接触。 支路 干路 知识一、家庭电路的组成 9. 插座 （1）插座的作用是接插用电器。 （2）两线插座的正确接法：左零右火；三线插座的正确接法：左零右火中接地。三线插头上电线的接法应与插座上电线的接法相对应。 （3）三线插头的中间插脚E做得比两边的插脚长一些，插入插座时地线插脚先进入插座；拔出插座时地线插脚后离开插座，这样能保证人身安全。 知识一、家庭电路的组成 螺丝口灯泡和灯座 10. 白炽灯泡的连接 知识一、家庭电路的组成 （1）灯泡与灯座的连接方法 如图所示，螺丝口灯的尾部应接在火线上，螺旋应跟零线连接。 因为人在更换灯泡时，容易接触金属螺旋部分，由于该部分与零线相连通，所以不会发生触电事故。 （2）电灯与开关的连接方法 电灯与控制它的开关是串联，开关一定接在火线上。连接顺序： 火线→开关→用电器→零线。 根据焦耳定律Q=I2Rt分析家庭电路引发火灾的可能原因。 1. 电路电流过大 电路短路、超负荷运行，造成电路中电流过大，产生的电热过多，可能使电线的绝缘层燃烧引发火灾；欠压导致电动机（以及由电动机提供动力的电器）不能启动，电能全部转化为内能，可能使电器燃烧引发火灾。对此，人们在电路中安装保护装置（如熔断器、空气开关等）加以防范。 家庭电路电流过大的原因：一是电路发生短路，二是电路中用电器的实际总功率超过电路所能承受的最大功率。 知识二、家庭电路引发火灾的可能原因与防范 2. 电路连接处电阻过大 当线路连接处接触不良时，会使该处的电阻变大，造成局部过热，从而引发火灾。因此，接线时要将电线上的氧化层刮净，要使接线处紧密接触，以减小接触电阻。 预防方法： （1）选择优质的节点材料：尤其是铜与铝线的节点最容易氧化接触不良，应该更换为统一的铜线； （2）检查插座中节点螺丝：注意检查插座中节点螺丝是否松动；要检查紧固，负荷大电器专属节点线路尤其注意。 知识二、家庭电路引发火灾的可能原因与防范 1. 人体触电的实质 人体是导体，人体触及带电体并形成闭合电路时，有电流通过人体。电对人体造成的伤害程度与通过人体电流的大小及持续时间有关。 （1）安全电压 由欧姆定律I=U/R 可知，当人体的电阻一定时，人体两端的电压越大，通过人体的电流越大，对人的生命危害越大。 大量实验数据表明：人体的安全电压不高于36伏 . （2）人体电阻 当人体两端的电压一定时，人体电阻越小，通过人体的电流越大，对人的生命危害越大。 知识点三、防止触电 知识点三、防止触电 我们知道，人体是导体，只要有电压加在人体上，就会有电流通过。通常所说的“触电”是指一定强度的电流通过人体所引起的伤害事故。 触电一般分为单线触电和双线触电，如图所示。 （1）单线触电 单线触电是人体接触火线或漏电的用电器等，使人体、大地和电网中的供电设备构成闭合回路。 （2）双线触电 双线触电是人体的两个部位（如两只手）分别接触火线和零线，使人体与设备通过导线构成闭合回路。 2. 触电类型 单线触电 双线触电 3. 安全用电常识 （1）安装家庭电路要符合规范。例如，开关必须接在火线上；应使用三线插座将用电器的金属外壳接地。 （2）要防止本应绝缘的物体导电。 （3）合理措施：发现有人触电或因电引发火灾时，要采取合理的措施。 知识点三、防止触电 发现有人触电时，应立即切断电源。无法切断电源时，应用干木棍等绝缘体挑开电线。 发现用电器或电线失火时，应先切断电源，然后再灭火。 【例题1】小明对“家庭电路”一节知识进行了归纳，请你补全空格处的内容。① ________ 、② _______________ 、③ ________ . 总功率过大 ①进户线进入用户，首先接入电能表，测量家庭用电器消耗的电能。 ②总开关后面需要接入保险丝（或空气开关），当电路中电流过大时，自动熔断（跳闸）并切断电源，起保护电路的作用。 ③电路中电流过大的原因：一是短路，二是电路中用电器的总功率过大。 题型一、家庭电路的组成与连接 题型训练 电能表 保险丝/空气开关 （1）家庭电路的组成：输电线、电能表、总开关、保险装置、用电器。 （2）安装家庭电路注意的问题 ①先确定火线和零线，然后在干路火线上串联上熔断器，即电路保险装置，当电流过大时会自动熔断以保护电路。 ②控制电灯的开关要接在火线上，并与电灯串联。 ③螺口灯泡的螺旋一定要接在零线上。 ④电路中的插座，如果是两孔插座，一定是右孔接火线，左孔接零线，要与电灯并联；如果是三孔插座，则必须是“左零右火上接地”。 ⑤各家用电器与插座并联，开关与所控制的用电器串联。 题型训练 家庭电路的组成及连接问题 题型一、家庭电路的组成与连接 【例题2】如图，请用笔画线代替导线，将三孔插座、开关和电灯分别接入电路。 三孔插座的接法：上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线。由图知，上方与三孔插座右孔连接的是火线，下方与大地连接的是地线，则中间的是零线，所以三孔插座的左孔应连接到中间电线。灯泡的接法：火线先进开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接在灯泡的螺旋套上。如图所示。 题型训练 题型一、家庭电路的组成与连接 【例题3】小明刚学完初中的电学知识，恰逢家中电灯不亮，他拿起试电笔测试家庭电路图中的a、b、c、d四点，只有测试b点时氖管不发光，请你帮他分析可能发生的故障是（ ） A．火线与零线短路 B．a、d之间某处短路 C．b、c之间某处断路 D．电灯的灯丝断了 C 用测电笔测试a、c、d三点，氖管都发光，这说明从火线到c点之间的电路都是完好的，没有开路；而测电笔测试b点时，氖管不发光，这说明b点到火线之间的导线出现开路，由此可以判断出是b、c之间某处断路．故选C. 题型二、家庭电路的故障分析 题型训练 家庭电路故障常见的两种情况：一是短路；二是发生断路。 判断的基本方法： （1）测电笔检测时，若氖管发光，表明该处与火线相通；若电路各处都能使氖管发光，表明进户线中零线某处断路。 （2）测电笔检测时，若电路各处都不能使氖管发光，表明进户线中火线某处断路。 题型训练 家庭电路的故障分析 题型二、家庭电路的故障分析 【例题4】电工师傅常用一只额定电压为220V的灯泡L0（检验灯泡）取代保险丝来检查新安装的照明电路中每个支路的情况，如图所示，当S闭合后，再分别闭合S1、S2、S3（每次只闭合其中之一）时，可能出现以下三种情况，试判断（选填“断路”、“短路”或“正常”）。 （1）L0正常发光，说明该支路 ； （2）L0发光呈暗红色，说明该支路 ； （3）L0不发光，说明该支路 。 短路 题型训练 正常 断路 （1）L0正常发光，说明检验灯两端的电压为220V，该支路发生了短路。 （2）L0发光呈暗红色，说明检验灯两端的电压小于220V，该支路是正常。 （3）L0不亮，说明该支路不能形成通路，发生了断路。 题型二、家庭电路的故障分析 【例题5】如图所示的各种做法中，符合安全用电原则的是（　　） ①使用试电笔时，手不能接触试电笔笔尖的金属部分 ②在一个插线板上同时使用多个大功率用电器 ③开关要连接在火线与用电器之间 ④冰箱的金属壳接地 A．①②③④ B．②③④ C．①③④ D．②④ C 题型训练 题型三、安全用电 ①使用试电笔时，笔尖金属体要直接与导线接触，手要接触笔尾金属体，不能接触笔尖，否则容易发生触电事故，故①正确； ②一个多孔插线板若同时使用多个大功率用电器，会造成总电流过大，易引发火灾，故②错误； ③当用电器的开关接在零线上时，即使断开开关，用电器仍带电，易发生触电事故，所以控制用电器的开关要连接在火线与用电器之间，故③正确； ④电冰箱有金属外壳，要使用三脚插头和三孔插座，将电冰箱的金属外壳接地，当用电器漏电时，电流就通过地线，流入大地，防止触电事故的发生，故④正确。 题型训练 故选C。 题型三、安全用电 （1）避免触电事故的发生要注意两个方面： 一是要遵循“不接触低压带电体，不靠近高压带电体”的原则。要防止导线绝缘部分破损，保持绝缘部分干燥，避免电线眼其他金属物接触，定期检查、及时修理等； 二是安装电路时要遵循安装原则。例如保险丝、开关必须安装在火线上，螺口灯座的螺旋套只准接在零线上，有金属外壳的用电器一定要使用三孔插座等。 （2）处理触电事故一定要先切断电源，具体做法是断开开关或用一根绝缘棒挑开电线，然后再抢救触电者。电路发生火灾时务必切断电源后再灭火。 题型训练 安全用电问题 题型三、安全用电 【例题6】电给我们的生活带来了极大的便利，但不正确用电也会带来很大的危害，甚至会危及生命，安全用电是每一位公民的必备素养。下列做法中符合安全用电原则的是（ ） A．手机充电器长期插在插座上 B．有人发生触电时，应马上用手把人拖开，并立即施救 C．空气开关跳闸后，直接将其复位即可 D．及时更换达到使用寿命的插座、导线和家用电器 D A．手机充电器长时间插在电源会发热，引起安全事故，故A不符题意； B．发现有人触电时，应赶快切断电源或用干燥木棍将电线挑开，不能用手直接拉，防止施救者也触电，故B不符合题意； C．空气开关突然跳闸，是由于短路或总功率多大等原因导致电流过大形成的，应先检查排除电路的故障后，再将开关复位，C不合题意； D．插座、导线和用电器达到使用寿命后使用，易造成触电事故，D符合题意。 题型训练 故选D。 题型三、安全用电 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 $$