九年級物理學(xué)習(xí)方法下

第十五章電功和電熱

一、電能表和電功

學(xué)習(xí)要求

1.知道電能表是測量電功的儀表.會用家用電能表初步測量家庭用電的電功.

2.會根據(jù)家用電能表的表盤數(shù)據(jù)計算電功.

3.知道電功的概念及其單位.理解電功的公式.

6.會對一些家庭用電器進(jìn)行簡單的電功計算.

7.培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的學(xué)習(xí)習(xí)慣.

學(xué)習(xí)指導(dǎo)

1.理解電流能夠做功

電流通過導(dǎo)體是否能做功，就看電流通過導(dǎo)體時，是否可以將電能轉(zhuǎn)化成其他形式的

能.電流通過電動機線圈時，電動機便轉(zhuǎn)動起來，可以提升重物，同時線圈也會發(fā)熱，這

時電能轉(zhuǎn)化成機械能和內(nèi)能；電流通過電燈泡時，燈絲發(fā)熱發(fā)光，電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能和光能,

這說明電流通過導(dǎo)體的過程中，伴隨著能量轉(zhuǎn)化的發(fā)生，所以我們說：電流通過導(dǎo)體能做

功.

2.知道電流做功與哪些因素有關(guān)

通過實驗探究我們知道，影響電流做功的因素是：通過電路的電流和加在電路兩端的

電壓，以及通電時間。

3.弄清規(guī)律和公式的適用條件

任何物理規(guī)律和公式都有它的適用條件，弄清規(guī)律和公式的適用條件是學(xué)好物理必須

注意的問題.電功的公式竹?！ㄊ怯嬎汶姽ζ毡檫m用的公式，對于任何類型的用電器（或

電路）都適用.而結(jié)合歐姆定律片UZR推出的電功公式獷=^，=/用，不適用于含有電

動機的電路，只適用于電烙鐵、電爐等純電阻電路，即只適用于電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電

路.

4.知道電能表的作用及其主要數(shù)據(jù)的意義和作用

電能表俗稱電度表或火表，是用來測量電功或記錄電路中消耗電能多少的儀表.電能

表計數(shù)的單位是千瓦?時（kW?h）,俗稱度.IkW?h=3.6X10'J.

主要數(shù)據(jù)意義作用

電能表正常工作的電壓是220V,允許可用于判斷電能表適用于多大功

“220V5A”

通過的最大電流是5A率的電路上

電能表每消耗1kW?h的電能，電能表可通過轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的圈數(shù)計算出電

“2500i7(kW?h)”

轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過2500轉(zhuǎn)路中消耗的電能

計數(shù)器上最后??位數(shù)是十分位,數(shù)據(jù)的可利用一段時間內(nèi)計數(shù)器的數(shù)據(jù)

計數(shù)器上的數(shù)據(jù)

單位是kW?h之差,直接讀出電路中消耗的電能

50Hz電能表適用的交流電的頻率

典型范例

例1.一個阻值為10Q的電阻器接在電壓是3V的電源上，它通電5min電流做的功是

多少？

精析：在運用電功公式計算時，要注意U、/、，三個量的單位必須統(tǒng)一，均使

用國際單位。題中電流是未知的，可以用歐姆定律1=U1R計算出通過電阻器的電流，再用

少=。〃計算電功.

U3

全解：根據(jù)歐姆定律/=—=—A=0.3A，W=UIt=?>NX0.3AX5X60s=270J.電流做

R10

功為270J.

點評：如果能熟練運用電功公式的推導(dǎo)式，可以不先求出I,而直接將歐姆定律和電

2

功公式綜合起來，即用%=T(J/,將更加快捷方便.

例2.一位同學(xué)家上周末電能表的示數(shù)是［區(qū)回同:2：，本周末示數(shù)為

回回⑸1,該家庭本周用電kW-h.若電能表銘牌上標(biāo)有“3000

r/kW?h”，則這周內(nèi)電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)圈.

精析：本題考查了兩種測量電能的方法：一是用計數(shù)器的示數(shù)之差計算電能，二是根

據(jù)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過的轉(zhuǎn)數(shù)計算電能.

全解：(1)注意最后一位虛線框內(nèi)的數(shù)據(jù)為小數(shù)，則本周消耗的電能為：

眸%-M=1341.5kW?h-1326.2kW?h=15.3kW?h.

(2)題中已知消耗電能15.3kW?h,則轉(zhuǎn)數(shù)為：15.3kW?hX3000r/kW?h=4590r.

點評：從本題可以看出：若用電器用電較多，時間較長，應(yīng)通過計數(shù)器測量消耗的電

能；若用電器用電較少，時間較短，應(yīng)用數(shù)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過轉(zhuǎn)數(shù)的方法也可算出消耗的電能。

例3.如圖15-1所示的電路中，電源電壓U=6V并保持不變，電阻R=5Q,滑動變阻

器的阻值范圍為0—10Q.在滑動變阻器的滑片從左端移到右端的過程中，求：

(1)閉合開關(guān)后，電流表和電壓表的示數(shù)范圍各是多少？

(2)電路接通25s內(nèi)，電阻R消耗的最大電能是多少？1--|

精析：當(dāng)滑片P分別向左或右移動時，電路中的電流分H

別會變大或變小。顯然，當(dāng)滑片滑到左端時，電路中的電流

最大，電阻R兩端的電壓最大且等于電源電壓；當(dāng)滑片滑到匚(3」

右端時，電路中的電流最小.圖15"

全解：(1)當(dāng)滑片滑到左端時，R濟尸0,/=」一=」-A=L2A,UR=6V

R+Ro15+0

當(dāng)滑片滑到右端時，H涉2=10。，/'=-U—=-^―A=0.4A,UR=/'H=0.4X5V=2V

R+RQ25+10

⑵對于電阻A而言，當(dāng)滑動變阻器滑片移到左端時，電路中電流最大，從而在相等的

時間內(nèi)消耗的電能最多.

I=—=—=1.2JlV=I-Rt=（l.2A）2X5CX25s=L8X102J

R50

所以本題中（1）電流表的小數(shù)范圍是1.2A—0.4A,電壓表的小數(shù)范圍是6V—2V；

（2）最大電功是1.8X102J.

點評：本題著重考查影響電路中電流大小的因素和滑動變阻器的作用.同學(xué)們可以思

考一下，若題中加設(shè)條件：電壓表量程為0-3V,則在25s內(nèi)電阻消耗的最大電能又是多

少？

活動與探究

請你試一試:用鐘表和電能表比較一下你家中電視機和洗衣機哪個用電多?說出你的方

法和判斷的依據(jù).

思考與練習(xí)

一、填空題

1.在國際單位制中，電能和電功的單位是，簡稱—，符號是—.

2.當(dāng)電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能時，我們就說電流做了。如果電流通過電動

機做了300J的功，表示有300J的電能轉(zhuǎn)化為J的能和少量的內(nèi)能.

3.請用筆畫線，把左邊的用電器與右邊的能量轉(zhuǎn)化形式對應(yīng)連接起來.

無軌電車電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

電爐電能轉(zhuǎn)化為動能

電鍍槽電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能

白熾電燈電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

4.已知一個小燈泡兩端的電壓為3V,通過它的電流為0.5A,經(jīng)過5min電流所做的

功為J,燈泡消耗的電能為J.

5.?只電熱壺裝滿水后接在220V的電源上，通過它的電流是L2A.若通電lOmin

將水燒開，則電流做功_________J,消耗電能_________J.若將該電熱壺接在HOV的電

源上，則在相同時間內(nèi)燒開這壺水消耗用電能J.

6.某同學(xué)家的電能表月初的示數(shù)是何國歷康討,正常供電30天后，電能表的示數(shù)

為畫畫回囪?則該同學(xué)家本月用電kWh按每度電0.53元計算，本月他

們家應(yīng)交電費元.

7.已知兩電阻分別為火i=4C、&=6C,將它們串聯(lián)后接入電壓為10V的電路中，總

電阻為C,4、&兩端電壓之比為?若通電Imin,電流通過電阻&所做

的功為J.

二、選擇題（只有一個選項符合題意）

8.電能表可測量下列物理量中的（）

A.電流B.電壓C.電阻D.電能

9.電流經(jīng)過用電器做功1J,1J等于（）

A.IC/sB.1V/AC.IV?A?sD.IV?A

10.在圖15-2中，導(dǎo)體A、B是由同種材料做成的，A和B等長，但A比B的橫截

面積大.當(dāng)S閉合后，在相同的時間內(nèi)，下列敘述正確的是)

A.電流通過A、B所做的功是畋＞%B

B.電流通過A、B所做的功是孫〈/

C.電流通過A、B所做的功是％A=%B

D.無法比較電流通過A、B時所做的電功的大小圖15一2

11.如圖15-3所示的電路中，先閉合開關(guān)S”再閉合開關(guān)S2，電路中消耗的電能將

A.減小

B.增大

C.不變

D.無法判斷

三、計算、論述題

12.在如圖15-4所示的電路中，電阻&=20C.S閉合后，電流表A］、A?的示數(shù)分別

為0.2A和0.5A.求：/

⑴通電10s內(nèi)，電流經(jīng)過當(dāng)、％時所做的電功/、名.廠@

⑵通電10s內(nèi)，整個電路消耗的電能.'-----!=R□y——I

-I

圖15-4

相關(guān)鏈接

電能的優(yōu)越性

電能的應(yīng)用非常廣泛，在工農(nóng)業(yè)、國防建設(shè)、科學(xué)研究和日常生活中應(yīng)用得越來越

多.電能的應(yīng)用為什么這樣廣泛，它究竟有什么優(yōu)越性呢？電能的優(yōu)越性主要表現(xiàn)在三個

方面：

（1）電能來源廣泛.自然界里存在著各種形式的能，如化學(xué)能、水能、風(fēng)能、地?zé)?/p>

能、太陽能、核能等，它們大多可以方便地轉(zhuǎn)化為電能.

（2）電能便于輸送.從發(fā)電廠（站）產(chǎn)生的電能，用高壓電線便可將它輸送到千里

以外的地方，十分方便，而且電能在輸送過程中損失較小.

（3）電能使用方便.電能可以方便地轉(zhuǎn)化為其他形式的能，以滿足多方面的需要.各

種各樣的用電器就是實現(xiàn)這種能量轉(zhuǎn)化的裝置.用電器的轉(zhuǎn)化效率比較高，使用時污染少,

有利于保護環(huán)境.

二、電功率

學(xué)習(xí)要求

1.理解電功率的概念.

2.了解常用家用電器的額定功率.

3.理解用電器的額定功率和實際功率的概念.

4.會用電流表、電壓表和滑動變阻器等測定小燈泡的電功率.

5.能夠結(jié)合歐姆定律公式將電功率公式變形后進(jìn)行有關(guān)實際功率的計算.

6.培養(yǎng)重視實驗、尊重事實、實事求是的科學(xué)態(tài)度.

學(xué)習(xí)指導(dǎo)

1.電功率物理意義的理解.

電流通過不同的用電器做功的快慢?般是不同的.單位時間里所消耗的電能叫做電功

W

率，它是表示電流做功快慢的物理量.電功率的計算公式是尸=而電功是用W=uit

計算的，由此得到電功率的常用計算公式為0=。/.這是普遍適用的公式，而推導(dǎo)的公式

P=I2R和尸=只適用于純電阻電路.

R

2.用電器額定功率與實際功率的區(qū)別.

在II常生產(chǎn)和生活中，為了使用電器在正常情況下工作，以獲得最好的使用效果和延

長使用壽命，要在用電器匕標(biāo)出它的電壓、電流和功率的數(shù)值，這些數(shù)值就是用電器的額

定值.由于各種因素的影響，用電器不一定在正常條件下使用，用電器實際工作時的電壓、

電流和功率值叫做用電器的實際電壓、實際電流和實際功率.若用電器的工作電壓大于額

定電壓，用電器的實際功率就大于額定功率（?般不能超過太多）；若用電器的工作電壓

小于額定電壓，它的實際功率就小于額定功率.因此用電器的實際功率是隨著它兩端實際

電壓的改變而改變的.在實際電路中，當(dāng)用電器兩端的電壓變化時，電流、功率都要隨之

改變；而對于電阻，一般認(rèn)為是保持不變的.

3.用電器實際功率的計算.

對于純電阻用電器來說，在不考慮溫度對電阻的影響時，認(rèn)為其電阻是不變的，可以

從7?=p額求出用電器的電阻，用P桁UJ/R求出用電器的實際功率.我們還可以

用一種更簡便的方法求實際功率.由于電阻不變，故U、/尸領(lǐng)=實/尸則變形可得

。父=（。實/人）2?a.

4.測定小燈泡的功率.

測定小燈泡的功率是電學(xué)中典型的實驗之一，實驗要求做到：（1）能根據(jù)實驗需要

選擇實驗器材；（2）能根據(jù)實驗要求自己設(shè)計電路圖；（3）能按電路圖準(zhǔn)確、熟練地連

接實驗線路，并注意電流表和電壓表及滑動變阻器的使用方法；（4）能根據(jù)串聯(lián)分壓的

原理熟練地調(diào)節(jié)滑動變阻器，按實驗要求使燈泡在三種不同的電壓下工作；（5）能自行

設(shè)計實驗記錄表格，正確讀出電流表和電壓表的示數(shù)，算出三種情況下燈泡的功率.

典型范例

例1.某公司推銷員在講到他們公司上半年共節(jié)電5000kW?h的時候，他拿起手里的

一只電熨斗說：“我這只電熨斗是500W的，也就是0.5kW,我們廠節(jié)省的電力可以開動

10000個這樣的電熨斗.”他的這種說法對嗎？請你說說理由.

精析：5000kW?h是電功，表示的是用電器消耗電能的多少；而0.5kW是電功率，表

示的是消耗電能的快慢.10000只這樣的電熨斗同時開動消耗的總功率是5000kW,而不

是5000kW?h.這是兩個完全不同的概念，這位推俏員把這兩個不同的物理量混淆了，所

以他的說法是不對的.

全解：他的說法不對，他把電功和電功率這兩個物理量混淆了.

點評：明確物理量的意義是解決物理問題的基礎(chǔ)和前提。只有明確各個概念的含義，

即在物理學(xué)中描述的是事物的哪個方面性質(zhì)，以及各個物理量的單位，才能準(zhǔn)確的處理物

理問題.功率表示做功的快慢，它與功是有區(qū)別的.

例2.玲玲的爺爺常年患有慢性支氣管炎，天氣一冷就覺得呼吸困難。玲玲和爸爸為

了使?fàn)敔斢幸粋€溫暖的生活環(huán)境，就一起去商店給爺爺買了一臺“凱迪牌臺式電曖器”，

這臺電暖器的銘牌如下：

型號:NSB-290電壓：220V

頻率:50Hz電流：3.6A

出廠日期:2006年6月18日編號:06061876

請你根據(jù)銘牌進(jìn)行下列計算：

⑴這臺電暖器的額定功率是多少？

⑵這臺取暖器在額定電壓下工作10h消耗的電能是多少？如果每天工作10h,每度電

按0.4元收費，使用這臺電暖器每天應(yīng)付電費多少元？

⑶玲玲的爺爺在使用過程中發(fā)現(xiàn)電暖器的電壓為200V,此時通過電暖器的電流多大？

消耗的電功率為多少（設(shè)電暖器的電阻不變）？

精析：這是一道實際應(yīng)用題.題中給出了用電器的額定電壓和額定電流，山此我們根

據(jù)電功率公式就可以計算出其額定功率，（1）銘牌上的220V是額定電壓，3.6A是額定電

流，所以電暖器的額定功率為：

PsrU馥=220VX3.6A=792W.

⑵取暖器消耗的電能為：%=P/=792WX10h=7.92kW-h.

所需要的電費為：7.92kW?hX0.4元/（kW?h）=3.17元.

⑶爺爺使用過程中，電暖器實際電壓并不等于額定電壓，此忖消耗的功率也不等于額

定功率。根據(jù)銘牌上的額定電壓和額定電流，可計算出電暖器的電阻為尺=2=當(dāng)Q,

3.6

22

nU200

根據(jù)尸=下~=三值Wg660W得出實際功率.

點評：該題解決的就是生活中的實際問題。要求能區(qū)分額定功率與實際功率，在給出

的用電器工作電壓或工作電流中，判斷出是否為額定電壓或額定電流.在電暖器的工作電

壓低于額定電壓時，它消耗的功率小于額定功率.

活動與探究

1.白熾燈是家庭電路的主要設(shè)備，請仔細(xì)觀察各種額定功率不同的燈泡,利用所學(xué)知識

分析燈絲的長短、粗細(xì)與它們額定功率之間有什么關(guān)系?

2.給你電壓表、5C的電阻、電源、滑動變阻器和開關(guān)個?只，導(dǎo)線若干.你能測出額

定電壓為2.5V的小燈泡的額定功率嗎？

思考與練習(xí)

一、填空題

1.標(biāo)有“PZ220—25”字樣的電燈，“220”表示,“25”表

示.它正常工作時的電流為A,電阻為C.

2.一只標(biāo)有“220V10A”字樣的電能表,220V表示,

10A表示,最多可容納總功率為W的用電器同時使用.

3.下表所示為國產(chǎn)XQB30-3型全自動洗衣機說明書中所列的主要技術(shù)數(shù)據(jù)，仔細(xì)

閱讀表格，回答下列問題：

項目數(shù)據(jù)

⑴這臺洗衣機在額定電壓下洗衣時，通過洗額定電壓220V

衣機的電流是_______A.額定頻率50Hz

⑵這臺洗衣機洗衣時間累計為30min,其耗額定洗衣功率360W

電為_______kW?h.額定洗衣容量3kg

整機質(zhì)量33kg

外形尺寸（mm）542X550X920

二、選擇題（只有一個選項符合題意）

4.小剛同學(xué)利用電能表測量某家用電器的電功率，當(dāng)電路中只有這個用電器工作時,

測得在15min內(nèi)消耗電能0.3kW-h,則這個用電器可能是（）

A.空調(diào)B.電冰箱C.電視機D.白熾燈

5.下面是選自小明學(xué)習(xí)筆記中的摘錄，其中不乖碘的是（）

A.電功率是表示消耗電能快慢的物理量

B.相同時間內(nèi)，電流做功越多，功率越大

C.千瓦是電功率的單位，千瓦時是電功的單位

D.一臺電風(fēng)扇功率是100W,表示電流在1s內(nèi)做100W的功

6.兩盞相同的“220V100W”的電燈串聯(lián)后接在220V的電路上，則兩盞燈總的電功

率為（）

A.200WB.100WC.50WD.25W

7.標(biāo)有“12V6W"字樣的燈泡接入電路中，若通過燈泡的電流為0.3A,則小燈泡的

實際功率為（）

A.等于6WB.D大于6WC.小于6WD.無法判斷

三、實驗、設(shè)計題

8.如圖15-5是測定小燈泡額定功率的實物連接圖，其中電源是三節(jié)新干電池，燈泡

的額定電壓是3.8V,其燈絲電阻約為10Q,滑動變阻器標(biāo)有“10C1A”的字樣，電流表（0?

0.6A、0~3A),電壓表(0?3V、0?15V).

(1)用筆劃線代替導(dǎo)線將電路中未連接的部分連接好，使它成為完整的實驗電路.

(2)小剛合理地連接好電路，并按正確的順序操作，但閉合開關(guān)后燈不亮，幾個同學(xué)

猜想：A.可能是燈絲斷了；B.可能是變阻器斷路;

C.可能是小燈泡短路；D.可能是電流表斷路。

根據(jù)上述猜想，請你借助圖中電流表和電壓表

進(jìn)行驗證，將電壓表、電流表示數(shù)填入下表.

猜想電流表示數(shù)/A電壓表示數(shù)/V

如果A成立

如果C成立圖15-5

三、計算、論述題

9.某變電所附近的居民區(qū)，用戶電壓經(jīng)常比正常電壓高22V.

(1)將“PZ220-40”的燈泡接入這樣的電路，燈泡的實際功率可達(dá)到多大？

(2)要使“PZ220—40”的燈泡在電壓最大時正常發(fā)光，需要串聯(lián)?個多大的電阻？

這時電阻消耗的電功率多大?

10.如圖15—6所示,/?,=20Q,&=4℃，電源電壓保持不變.

(1)當(dāng)S|、S2都閉合時，電流表Ai的示數(shù)是0.6A,小燈泡恰好正常發(fā)光，求電源

電壓和小燈泡的額定電壓.

(2)當(dāng)團、S2都斷開時，電流表A2的示數(shù)是0.2A,求小燈泡的實際功率.

(3)小燈泡的額定功率是多少？

圖15-6

相關(guān)鏈接

電子節(jié)能燈

20世紀(jì)80年代初，荷蘭飛利浦公司研制成功了第三代新光源熒光燈——電子節(jié)能

燈.它采用了發(fā)光效率高的熒光粉和電子變頻鎮(zhèn)流器兩項技術(shù)，使電子節(jié)能燈的電能利用

率大大提高.一只11W三基色電子節(jié)能燈的耗電量只有同樣亮度的60W白熾燈耗電量的

18%,是同樣亮度的15W普通熒光燈耗電量的73%.據(jù)統(tǒng)計，我國一年生產(chǎn)各種燈泡20

億只，如果其中7000萬只是11W三基色電子節(jié)能熒光燈，則每年能節(jié)省的電差不多相當(dāng)

于一座裝機容量為300萬千瓦的電站的年發(fā)電量.

三、電熱器電流的熱效應(yīng)

學(xué)習(xí)要求

1.知道電流的熱效應(yīng).

2.知道一般電熱器的工作原理及其應(yīng)用.

3.理解焦耳定律、公式及適用條件.

4.會對一些家庭電熱器進(jìn)行簡單的計算.

5.培養(yǎng)重視實驗、尊重事實、實事求是的科學(xué)態(tài)度.

學(xué)習(xí)指導(dǎo)

1.電熱器

⑴電熱器是利用電流做功把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的設(shè)備，常見的電熱器有電爐、電烙鐵、

電熨斗、電飯鍋等.

⑵電熱器是利用電流的熱效應(yīng)制成的.

⑶電動機、電視機等的外殼留有許多縫隙，有的電動機里還裝有風(fēng)扇，這是為了加快

散熱.

2.焦耳定律

⑴通過探究知道：電流通過電熱器所產(chǎn)生的熱量的多少與通電電流、用電器的電阻及

通電時間有關(guān).

⑵焦耳定律的內(nèi)容是：電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量，與電流的平方成正比，與導(dǎo)體的

電阻成正比，與通電時間成正比.其公式為：Q=fRt.

⑶焦耳定律可適用于一切用電器(或電路)的熱量計算.若用電器能把電能全部轉(zhuǎn)化

為熱量，如電阻絲、電烙鐵、電爐、電熨斗等，那么Q=W=UIt,根據(jù)歐姆定律還可以推

TJ2

導(dǎo)出Q=若用電器所做的電功除了發(fā)熱，還轉(zhuǎn)化為機械能、化學(xué)能等，那么電功就

R

大于轉(zhuǎn)化的內(nèi)能，比如電動機轉(zhuǎn)動、鉛蓄電池充電，就不能用電功來代替產(chǎn)生的熱量了，

所以在應(yīng)用公式時，必須注意其使用條件.

曲型范例

例1.電爐通電后，電爐絲熱得發(fā)紅，而與電爐絲相連接的輸電線卻不熱，這是因為

()

A.通過電爐上的電流比通過輸電線上的電流大

B.電爐絲的電阻比電線的電阻大得多

C.電爐絲金屬的比熱容與輸電線的比熱容不同

D.以上三種說法都有道理

精析：這個現(xiàn)象運用焦耳定律容易解釋.由于電爐絲與銅導(dǎo)線是串聯(lián)的，所以通過它們

的電流相等，根據(jù)焦耳定律。=/2放，電爐絲的電阻比銅導(dǎo)線的電阻大得多，因此電爐絲上

產(chǎn)生的熱量比銅導(dǎo)線上多得多，所以我們看到電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻不怎么熱.

全解：本題答案應(yīng)選B.

點評：比較電流產(chǎn)生熱量的多少，關(guān)鍵是準(zhǔn)確地選用原理，要從題意中挖掘條件，根

據(jù)具體問題，選擇合適的物理原理.

例2.兩個電阻阻值之比%：&=2:3,若把它們串聯(lián)在電路中，相同時間內(nèi)治、

治產(chǎn)生的熱量之比①：S=:若把它們并聯(lián)在電路中，相同時間內(nèi)產(chǎn)生的

熱量之比：。；=.

精析：串聯(lián)電路中，電流相等，要求產(chǎn)生熱量之比，應(yīng)該想到用公式餐戶刑進(jìn)行比較,

而在并聯(lián)電路中，兩電阻兩端的電壓相等，故應(yīng)想到用。進(jìn)行比較.

全解：由于即金串聯(lián)在電路中，根據(jù)0=/2及可得6：。2=幻：&=2:3.當(dāng)R/、

TJ2

火2并聯(lián)在電路中，根據(jù)。，可得01:02=Q：R1=3:2.

R

點評：本題的解答，需要分清兩個電阻是串聯(lián)還是并聯(lián)，抓住兩類不同電路的特點，

然后分別選擇合理的公式，代入相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計算.

※例3.一臺直流電動機，線圈的電阻為0.5C,接在12V電源上時，通過的電流為

2A,這臺電動機工作5min產(chǎn)生多少機械能？

精析：電動機不是純電阻電路，不遵從歐姆定律，求電動機消耗的電能，也就是求

電流所做的功只能用少=U〃，而電流通過線圈產(chǎn)生的熱量必須用。=尸放求，電能轉(zhuǎn)化為

機械能應(yīng)為W-Q.

全解：電流通過電動機所做的功為：力=U〃=12Vx2Ax300s=7200J,即電動機5min消

耗的電能為7200J.

電流通過線圈產(chǎn)生的熱量為：0=力?片(2A)2xO.5Cx300s=600J.

電能轉(zhuǎn)化為機械能的量為：%0=72OOJ-6OOJ=66OOJ.

點評：本題電流做功，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和機械能，電動機電路是非純電阻電路，所以

在選用公式時要慎重.

活動與探究

請你設(shè)計一個與課本上不同的實驗，來探究通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān).

思考與練習(xí)

一、填空題

1.電熱既有消極危害的一面，也有積極可利用的一面。各類就是利用電

流來加熱的設(shè)備，常見的有、、等.

2.一個20C的電阻，通過0.5A的電流2min,電阻上消耗J的電能，釋放熱

量_________J.

3.有--種家用電熨斗的規(guī)格為“220V300W”這種電熨斗內(nèi)部電熱絲的電阻是Q.

如果在額定電壓下工作，Imin內(nèi)將產(chǎn)生_______J的熱量.

二、選擇題

4.下列幾種家用電器中不屬于電熱器的是()

A.電爐B.電熨斗C.收音機D.電烙鐵

5.電冰箱、電視機、電風(fēng)扇等用電器的后面分別裝有鐵片或制成空格狀，這樣做的目的

()

A.為了用電器的美觀B.為了防止用電器漏電

C.為了防止用電器聚集熱量D.為了節(jié)約用電器的制作材料

6.若下列各用電器的額定功率都相等，正常工作時，釋放熱量最多的是（）

A.電視機B.白熾燈C.電烙鐵D.電風(fēng)扇

7.兩根完全相同的電熱絲，串聯(lián)起來接在家庭電路上燒開4kg的一壺水需24min,若

把它們并聯(lián)起來燒開同樣一壺水，需要的時間為

A.6minB.12minC.24minD.48min

三、計算、論述題

8.有人在使用電熨斗時，為了熨燙方便和不使溫度升的得

過高，通常將電熨斗接在如圖15-7所示的電路中，試問：開

關(guān)S應(yīng)在何時閉合，何時打開?這樣做有什么好處？

圖15-7

9.小明為了探究電流的熱效應(yīng)，找來了如下器材：12V的電源，開關(guān)，一段電爐絲,

粗細(xì)、長短與電爐絲相同的銅導(dǎo)線，蠟和導(dǎo)線若干.他

設(shè)計了一個簡單的實驗：把電爐絲和銅電線串聯(lián)起來接

到電源上，在電爐絲和銅導(dǎo)線上分別用蠟粘上兩根小鐵

釘。如圖15-8所示，等蠟?zāi)毯螅仙祥_關(guān)，過一會

兒，電爐絲上的蠟熔化了，鐵釘?shù)粝聛?，而銅導(dǎo)線上的o

蠟沒有熔化。

圖

（1）他的這個簡單實驗?zāi)懿荒苡脕硖骄侩娏鞯臒嵝?yīng)？15-8

（2）他把電爐絲和銅導(dǎo)線串聯(lián)在電路中的目的是什么？

（3）電爐絲上的蠟?zāi)苋刍?，而銅導(dǎo)線上的蠟沒熔化，由此你能得出什么結(jié)論？

相關(guān)鏈接

電吹風(fēng)的保健功能

電吹風(fēng)是將電能轉(zhuǎn)化為機械能能和內(nèi)能的用電器，當(dāng)它進(jìn)現(xiàn)代家庭后，人們通常用它

來美化發(fā)型，但是它在日常生活中，還有著良好的保健功能：

（1）治感冒.感冒往往是以流清涕、打噴嚏開始的，此時用電吹風(fēng)對著鼻孔吹入熱風(fēng),

持續(xù)20min左右，可殺滅呼吸道內(nèi)的感冒病毒，使流涕停止，感冒不再發(fā)作.

（2）治胃痛.發(fā)生痙攣性胃痛時;用電吹風(fēng)對著胃部熱吹片刻，胃痛便可減輕或解除.

（3）防治腳癬.有腳汗的人往往鞋內(nèi)潮濕而患腳癬，如每次穿鞋前用電吹風(fēng)向鞋內(nèi)吹

片一亥I」，不但穿著干燥舒適，而且可以殺滅或抑制霉菌，防止腳癬.

（4）治凍瘡.凍瘡初起時，用電吹風(fēng)直接吹患處，使其局部加熱，每次5?lOmin；吹

三四次后凍瘡即可見好.

四、家庭安全用電

學(xué)習(xí)要求

1.知道家庭電路中造成熔絲熔斷的原因.

2.知道熔絲(保險絲)的作用.

3.會根據(jù)實際電路的需要，正確選用和安裝熔絲的方法.

4.知道安全電壓。了解常見的幾種觸電情況和避免觸電的方法.

5.理解家庭電路的組成及其主要部分的作用.

6.知道家庭電路中各電學(xué)器件的符號，會畫簡單的家庭電路圖.

7.知道火線與零線，會使用測電筆正確辨認(rèn)火線和零線.

8.知道安全用電的常識，知道常用的觸電急救知識.

9.培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的學(xué)習(xí)習(xí)慣，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程的科學(xué)態(tài)度，以及綜合運用物理

知識分析、解決實際問題的能力.

學(xué)習(xí)指導(dǎo)

1.家庭電路主要由進(jìn)戶線(電源線)、電能表、閘刀開關(guān)、熔斷器、開關(guān)、插座和用

電器等元件組成.

2.家庭電路失火的原因是電壓過高、用電器電流超載及線路中某處接觸不良造成該處

電阻加大而使局部線路過熱.

3.熔絲：

⑴熔絲是由電阻率較大、但熔點較低的鉛睇合金制成的.

⑵熔絲的作用是當(dāng)電路中的電流過大時熔絲發(fā)熱并熔斷，形成斷路，從而保護用電器.

⑶更換熔絲時，要換成規(guī)格合適的熔絲，不能用銅絲或鐵絲代替.

⑷自動空氣開關(guān)是?種新型的保險裝置，這種裝置被附加在總開關(guān)上，不再采用熔絲，

而是通過電磁原理來實現(xiàn)電路的斷、開.

4.觸電：人體是導(dǎo)體，若體觸及帶電體，會有電流通過人體造成對人體的傷害.

⑴單線觸電：站在地上的人觸到火線，電流由火線進(jìn)入人體流到大地，形成回路，造

成傷害人體的事故.

⑵雙線觸電：站在絕緣體上的人若同時觸到火線和零線，人體與電網(wǎng)形成回路，造成

傷害人體的事故.

5.插座：為了給電視機、洗衣機、電冰箱以及其他可以搬動的家用電器供電，需要安

裝插座.插座有兩孔插座利三孔插座之分.使用三孔插座可以使有金屬外殼的用電器有良

好的接地保護作用.

6.測電筆：用來辨別火線和零線的電工工具.使用時，用手接觸筆尾金屬體，筆尖接

觸電線，如果就管發(fā)光，表示接觸的是火線；若敏管不發(fā)光，表示接觸的是零線.

7.安全用電常識：

(1)一般情況下，人體的安全電壓不高于36V.

(2)安全用電的四不原則：不接觸低壓帶電體；不靠近高壓帶電體；不弄濕用電器；

不損壞絕緣體.

(3)處理觸電事故，首先切斷電源.若有人觸電，先切斷電源，或用絕緣體使人脫離電源

線；因電引起的火災(zāi),要先切斷電源，再潑水救火，一定不能帶電潑水救火.

典型范例

例1.電工師傅檢修電路時，手中備有的熔絲嫌粗，他便用螺絲刀在熔絲上揪一個切

口，試說明他這樣做的道理.

精析：熔絲的規(guī)格常用額定電流來表示，熔絲越粗額定電流越大，熔絲越細(xì)額定電流

越小。電工手邊備有的熔絲嫌粗，表明其額定電流較大，不符合電路要求。在熔絲上揪-

切口，可減小熔絲的橫截面積，使熔絲變細(xì)，額定電流變小，符合安全用電要求.

全解：這樣做的目的是減小熔絲的橫截面積，以減小熔絲的額定電流.

點評：熔絲有不同的規(guī)格，家庭電路中一般按額定電流選用熔絲，應(yīng)使熔絲的額定電

流等于或略大于電路的最大正常工作電流.選用熔絲時，既不能選得過大，也不能選得過

小，過大起不到保護電路的作用，過小又及易造成電路斷路。若熔絲嫌細(xì)，也可以把幾段

對折起來使用，以增大額定電流.

例2.閉合室內(nèi)開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈不亮，但燈座完好，用測電筆檢測燈座的兩接線柱，發(fā)

現(xiàn)測電筆題管都發(fā)光，由此可判斷（）

A.火線斷路B.燈泡燈絲斷了

C.零線斷路D.無法判斷

精析：根據(jù)題中所描述的現(xiàn)象可推知，一定是出現(xiàn)了斷路.若火線斷路，氣管不會發(fā)

光；若燈絲斷路，燈座兩端不會使家管發(fā)光；所以，只能是零線斷路而導(dǎo)致燈不亮.

全解：本題應(yīng)選C.

點評：照明電路中常出現(xiàn)的故障主要有下列四種：（1）開路；（2）短路；（3）過載；（4）

漏電.在分析電路故障時，要根據(jù)具體情況作出正確的判斷.

活動與探究

1.拆一只測電筆，看看它有哪些部分組成？怎樣用它來辨別火線和零線呢？請在老師

或家長的監(jiān)護下動手做做看，一定要注意安全.

2.結(jié)合生活經(jīng)驗，你認(rèn)為安全用電要注意哪些？請?zhí)岢龊侠淼慕ㄗh.

思考與練習(xí)

一、填空題

1.家庭電路主要由、、、、

、、、等組成。為了考慮到用電安全，三線

插座還應(yīng)加接.

2.家庭電路的火線和零線之間的電壓是V；對人體的安全電壓是

V；為了避免電路中電流過大而造成危害，電路中必須安裝.

3.藝藝家買來的洗衣機上帶的是三腳插頭，由于家中沒有三孔插座，于是把三腳插頭

安在兩孔插座上，洗衣機照樣工作，但這樣做在時，容易造成

觸電事故.

4.周末，小華在家開著空調(diào)看電視，媽媽打開電飯DZ47-70A

鍋做飯時，家里的自動空氣開關(guān)“跳閘”了.貝IJ“跳閘”最大工作電流10A

的原因可能是,根據(jù)小華家自動空氣開關(guān)上漏電電流W30mA

的銘牌如圖所示，他家電路允許使用的用電器總功率最額定電壓220V

大為W.動作時間WO.Is

二、選擇題

5.在下列現(xiàn)象中：①插座中的兩個線頭相碰；②開關(guān)中的兩個線頭相碰；③電路中

增加了大功率用電器；④戶外輸電線絕緣皮損壞.可能引起家中保險絲熔斷的是（）

A.只有①、②B.只有②、③

C.只有②、④D.只有①、③

6.電工站在干燥的椅子上檢修電路，下列情況中肯定不安全的是（）

A.一手接觸到火線

B.兩只手都接觸到火線

C.一只手接觸火線，另一只手接觸到水泥墻壁

D.一只手接觸零線，另一只手接觸到水泥墻壁

7.關(guān)于安全用電，下列做法中正確的是（）

A.使用測電筆時，不能用手接觸筆尾的金屬體

B.發(fā)現(xiàn)有人觸電時，要先切斷電源，或用干木棒把電線挑開

C.發(fā)現(xiàn)線路起火時，可以立即潑水救火

D.發(fā)現(xiàn)高壓輸電線落在地面上時，用干木棒將其挑離地面

8.小鳥蹲在高壓電線上并不會觸電，其原因是（）

A.小鳥是絕緣體，所以不觸電

B.小鳥兩個爪間的電壓低，不會使小鳥觸電

C.小鳥生命力強，所以不觸電

D.線路中電流太小，不能使小鳥觸電

9.小明發(fā)現(xiàn)他家的電路中，使用的是一種外殼由塑料制成的“空氣開關(guān)”，它可替代

閘刀開關(guān)和熔斷器.他觀察到空氣開關(guān)的額定電流是10A,那么，由這個“空氣開關(guān)”控

制的用電器的總功率最好（）

A.不大于220WB.不大于1200W

C.不大于2.2kWD.沒有限制

三、計算、論述題

10.你是否注意到，在用電高峰或家中使用大功率用電器時;家中的電燈發(fā)光會變暗?

請你分析一下是什么原因造成的.

1L白熾燈是人們常用的照明用具.根據(jù)你對白熾燈的了解，請?zhí)岢鰞蓚€與物理知識有

關(guān)的問題，并針對提出的問題作出簡要回答.

例如：問題:白熾燈的燈絲用久了為什么會變細(xì)？

筒答：在高溫狀態(tài)下燈絲升華造成的.

(1)問題：;

簡答：.

(2)問題：；

筒答：.

12.某中學(xué)學(xué)生，星期天到鄉(xiāng)鎮(zhèn)上宣傳安全用電常識，該校學(xué)生自制了宣傳畫，如圖15-9

甲、乙、丙。請你任選其中兩幅為它配上簡短的解說詞.

圖甲的解說詞

圖乙的解說詞

圖丙的解說詞

相關(guān)鏈接

家用電器之最

最早的白熾燈：白熾燈最早由誰發(fā)明的尚有爭論.愛迪生在前人研究的基礎(chǔ)上，于1879

年10月21日制成了一只用碳化的棉線做燈絲的真空燈泡.通電后，這只燈泡足足亮了45

個小時.這在當(dāng)時可是個了不起的成就.

最早的電風(fēng)扇：1882年，美國紐約的克羅卡日卡齊發(fā)動機廠成功研制了一臺只有兩個

扇片的臺式電風(fēng)扇.

最早的收音機：1910年，美國紐約的戴弗雷斯特?zé)o線電話公司研制成功一臺組裝式收

音機.

最早的電冰箱：1913年,美國的芝加哥一家公司研制成功一臺家用電冰箱，它的外殼是

木制的，里面安裝了壓縮制冷設(shè)備.

最早的電視機：1926年，英國的貝爾德研制成功一臺黑白電視機.1941年，匈牙利籍美

國科學(xué)家彼得?戈德馬克研制成功一臺彩色電視機.

最早的微波爐：1947年，美國研制成功一臺加工食品的微波爐，當(dāng)時叫雷達(dá)爐.

最早的錄像機：1956年，美國的安派克齊公司研制成功-臺錄像機.

五、綜合實踐活動

學(xué)習(xí)要求

1.經(jīng)歷研究學(xué)生家庭中的用電線路過程，會畫自家的家庭電路圖。

2.經(jīng)歷探究家庭消耗電能的多少與哪些因素有關(guān)的過程，嘗試總結(jié)相應(yīng)的結(jié)論。

3.經(jīng)歷探究分忖段定電價的意義的過程，關(guān)注人、社會、自然的和諧發(fā)展。

學(xué)習(xí)指導(dǎo)

1.研究自己家的用電線路的關(guān)鍵是觀察家庭用電線路，搞清自己家的用電線路結(jié)構(gòu).

一般情況下，家庭電路布線都是分路鋪設(shè)的，分為照明、插座、電熱水器以及空調(diào)共四路，

它們分別與安裝在供電箱上的四個空氣開關(guān)相連.而供電箱中的總開關(guān)與戶外的電能表相

連,并進(jìn)一步連在由戶外供電電纜接入的進(jìn)戶線上.檢查用電線路的方法是分段停電法，通

過對空氣開關(guān)的斷開或閉合，判斷該空氣開關(guān)是控制哪一段電路.研究自己家的用電線路

時，必須嚴(yán)格按照防止觸電的操作規(guī)范進(jìn)行，且有家長在場，以避免發(fā)生人身傷害事故.

2.在探究家庭電路消耗的電能與哪些因素有關(guān)的過程中，用電能表測量用電時，只要

隔一段時間讀出電能表上前后兩次數(shù)值，并把后一次讀數(shù)減去前?次讀數(shù)，其差就是用電器

在這段時間內(nèi)消耗的電能,單位是千瓦時.注意，現(xiàn)在很多家庭使用了電子式單相電能表，可

根據(jù)用電IKw?h耗電指示燈閃爍的次數(shù)計算消耗電能的多少.

3.在探究分時段定電價的意義活動中，要堅持把記錄工作做完整，還要注意數(shù)據(jù)的

準(zhǔn)確.

典型范例

例1.小剛同學(xué)新買了一臺電子節(jié)能燈，他想知道該燈的功率是多大.他關(guān)閉了家中其

他用電器，只讓這臺電子節(jié)能燈工作lOmin,發(fā)現(xiàn)家中標(biāo)有2500r/kW?h電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過

了10圈.該電子節(jié)能燈lOmin消耗的電能是多少？實際功率為多大？

精析：“2500r/kW?h”表示消耗1kW?h的電能電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過2500圈，則10圈消

耗的電能為(10/2500)XlkW-h,再由公式。=必/可計算出電功率.

全解:W=(10/2500)XIkW?h=(10/2500)X3.6X106J=1.44X104J.

P=切片1.44X104J/600S=24W.

點評：要注意IkW-h和焦耳之間的換算關(guān)系.IkW?h=3.6X106J.

活動與探究

1.統(tǒng)計你家所有用電器的功率，若同時用電，電能表是否超負(fù)荷?如果超負(fù)荷，你打算采

取什么措施？

2.請你觀察家中的輸電線路和電器設(shè)備中,是否存在著安全用電隱患?若有，應(yīng)如何改

進(jìn)？

思考與練習(xí)

一、填空題

1.用電器是的裝置，從能量轉(zhuǎn)化的角度，請你列舉兩個不同

類型的常用電器：、.

2.很多家用電器都有待機功能，比如電視機可以用遙控器關(guān)機而不必斷開電源.這

一功能雖給人們帶來方便，但電視機在待機狀態(tài)下仍有能耗.小明家彩色電視機待機功率

8W,每天平均待機時間20h,則每天待機耗電kW-h.若能及時斷開電源，他家每

月可以節(jié)約電費元.（電價為0.45元/kW?h,每月按30h計算）

二、選擇題（只有一個選項符合題意）

3.圖15-10是徐潔同學(xué)記錄家中一周內(nèi)的用電情況，卜列說法正確的是

A.周一白天用電比傍晚多

B.周四夜晚用電比周五夜晚多

C.母天的用電高峰在傍晚

D.周三傍晚用電2kw-h

三、計算

6.為了緩解用電高峰電力緊張的矛盾，降低居民的用電費用，我市部分地區(qū)已使用

了分時電能表。電費價目表如下:

原電表計費方法分時電表計費方法

高峰期低谷期

時間范圍全天

8：00?21：0021：00?次日8：00

單位：元/度0.530.550.35

使用分時電表后，為了節(jié)省電費，小明將自家用電水壺?zé)_水安排到用電低谷期，并

且觀察到只有電水壺?zé)畷r，家里電能表（標(biāo)有3000r/kW?h）每分鐘表盤轉(zhuǎn)36r.20min燒

開一壺水.如果小明家每天燒兩壺開水，請你估算僅利用水壺?zé)豁?，小明家一個月

（30d）節(jié)約電費多少元？

相關(guān)鏈接

分時電價

分時電價又稱“峰谷差電價”，每天用電劃分為高峰時、平忖和低谷時三個時段，其

中，高峰時段為上午9時至11時和下午6時至10時，共6小時；平段為上午8時至9時

和上午11時至下午6時，共8小時；低谷時段為晚上10時至次日早晨8時，共10小時。

對于工業(yè)用戶而言，平段電價維持原價不變，高峰電價在平段電價的基礎(chǔ)上上浮60%,低

谷電價在平段電價的基礎(chǔ)上下浮40%；對于居民用戶而言，若選擇分時電價，高峰電價同

平段電價保持一致，低谷電價在平段電價基礎(chǔ)上下浮40%.

本章檢測

一、填空題

1.電能表是測量________________________的儀表，lkW?h的電能可供標(biāo)有一只

“220V40W”的燈泡正常工作h.

2.家庭電路中的進(jìn)戶線有兩根，一根是線，一根是線，它

們之間有V的電壓.

3.標(biāo)有“2.5V0.4A”字樣的小燈泡，其額定功率是W；當(dāng)把它接入電

壓為2V的電路中時，小燈泡的實際功率是W.

4.在如圖15-11所示的電路中，電源電壓為3.0V,開關(guān)

閉合后，電流表和電壓表的讀數(shù)分別是0.10A和2.0V,則當(dāng)

兩端的電壓是V,叫每分鐘消耗的電能是Jo

5.據(jù)報道，近幾年有許多重大火災(zāi)都是因為線路連接處

接觸不良造成的.教訓(xùn)十分深刻，線路連接處接觸不良時，該處的電阻將;

在該接觸處就會產(chǎn)生局部過熱升溫，接觸處的電阻又將隨溫度升高而，從而

形成電熱的逐步積累和惡性循環(huán)，以致引發(fā)火災(zāi)（選