测定小灯泡功率与焦耳定律课件

1、 复习内容复习内容 1、复习重点及难点、复习重点及难点 2、考点聚焦、考点聚焦 3、知识结构、知识结构 4、典例示范及总结通法、典例示范及总结通法 5、 变式训练变式训练 课时课时19 【复习重点及难点【复习重点及难点】 1、测量小灯泡的功率方法及、测量小灯泡的功率方法及其应用其应用 2、焦耳定律的内容、公式、焦耳定律的内容、公式、计算方法及其应用计算方法及其应用【考点聚焦【考点聚焦】1、测量小灯泡的功率方法、测量小灯泡的功率方法及其应用及其应用2理解焦耳定律，知道电理解焦耳定律，知道电热器的原理和应用热器的原理和应用、电电功功率率原理：原理： ；需要测量的物理量需要测量的物理量 ；所需仪器所

2、需仪器 ； 实验电路图：实验电路图：实验注意：实验注意： ；实验过程：实验过程： ；（1）电流的热效应：）电流的热效应： ； （2）电热的危害和预防：）电热的危害和预防： ；（3）电热的应用：）电热的应用： ； （4）计算）计算焦耳定律内容：焦耳定律内容： ； 公式：公式： ； 1、测量小灯、测量小灯 泡的电功率泡的电功率 2、电与热、电与热【知识结构【知识结构】【典例示范【典例示范】【典例【典例1】如图】如图1所示是测额定电压为所示是测额定电压为2.5V小灯泡的额定功率的小灯泡的额定功率的电路图电路图 （1）a是是 表，表，b是是 表。表。 （2）按图连接好器材，测量前开关应）按图连接好器材

3、，测量前开关应 ，滑片，滑片P应滑到应滑到 点。点。 （3）如果小灯泡的阻值约为）如果小灯泡的阻值约为10，电源有两节干电池串联组成，电源有两节干电池串联组成，电流表有量程电流表有量程00.6A和和03A两档，那么两档，那么a表量程应选表量程应选 挡，挡，b表量程选表量程选 挡。挡。 （4）闭合开关，发现小灯泡两端电压只有）闭合开关，发现小灯泡两端电压只有1.8V，滑动变阻器的滑片，滑动变阻器的滑片P向向 端移动，才能使电压表示数为端移动，才能使电压表示数为 V，此时灯泡实际功率就是额定，此时灯泡实际功率就是额定功率。功率。 （5）要测量的数据是）要测量的数据是 和和 ，计算灯泡的额定功率公式

4、为，计算灯泡的额定功率公式为 。图图1【总结通法【总结通法】 由图可知是用电流表和电压表测定小灯泡额定功率电路。解答：由图可知是用电流表和电压表测定小灯泡额定功率电路。解答： （1）根据电流表、电压表的使用规则可以判断：）根据电流表、电压表的使用规则可以判断：a与电灯并联，是电与电灯并联，是电压表；压表；b与电灯串联是电流表。与电灯串联是电流表。 （2）为了避免接线失误，损坏电器，串联前开关应断开。滑动变阻器）为了避免接线失误，损坏电器，串联前开关应断开。滑动变阻器在电路中起分压作用，分去一部分电压，以保证小灯泡的安全使用，并得在电路中起分压作用，分去一部分电压，以保证小灯泡的安全使用，并得到

5、需要的电压，测量前串入电路的电阻应是变阻器的最大值，所以滑片到需要的电压，测量前串入电路的电阻应是变阻器的最大值，所以滑片P应应在在B点。点。 （3）电源选用两节干电池，则电源电压为）电源选用两节干电池，则电源电压为3V，且小灯泡的额定电压为，且小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表，所以电压表a表的量程应选表的量程应选“03V”挡，小灯泡的电阻约为挡，小灯泡的电阻约为10，它，它在正常工作时的电流约为在正常工作时的电流约为I=U/R=0.25A0.6A，所以电流表，所以电流表b的量程应选的量程应选“00.6A”挡。挡。 （4）当小灯泡两端电压为）当小灯泡两端电压为1.8V时，因没有达到其额定

6、电压时，因没有达到其额定电压2.5V，所以，所以其实际功率小于额定功率，为使小灯泡消耗的功率等于其额定功率，应提其实际功率小于额定功率，为使小灯泡消耗的功率等于其额定功率，应提高小灯泡两端的电压，使其达到高小灯泡两端的电压，使其达到2.5V，所以减小滑动变阻器入电路的电阻，所以减小滑动变阻器入电路的电阻，以减小滑动变阻器两端电压，故滑片以减小滑动变阻器两端电压，故滑片P应向应向A端移动，端移动， （5）测定小灯泡的额定功率，依据是功率的公式，）测定小灯泡的额定功率，依据是功率的公式，P=UI，需要测量的，需要测量的是小灯泡两端的电压是小灯泡两端的电压U和通过它的电流和通过它的电流I。【典例【典

7、例2】 如图如图2所示，灯泡所示，灯泡L标有标有“12V 36W”字样，字样，R6，通电，通电10s且正常发光，根据这些已知且正常发光，根据这些已知条件，条件，可以求出哪些物理量，请可以求出哪些物理量，请 一一 一一 计计算出来算出来。 图图2【总结通法【总结通法】本题看起来虽然简单，但实际上是一道开放性试题，它可以几乎计算出所本题看起来虽然简单，但实际上是一道开放性试题，它可以几乎计算出所有电学中的基本物理量，能够涉及到所有的电学概念和定律。有电学中的基本物理量，能够涉及到所有的电学概念和定律。题中隐含的条件：额定电压下，灯泡的额定功率，切灯泡正常发光。题中隐含的条件：额定电压下，灯泡的额定

8、功率，切灯泡正常发光。可求出的物理量有：可求出的物理量有：（1）灯泡两端的实际电压：）灯泡两端的实际电压：U实实U额额12V（2）灯泡的额定功率）灯泡的额定功率P实实P额额36W（3）通过灯泡的电流）通过灯泡的电流I实实I额额P/U=3A（4）灯泡的电阻）灯泡的电阻RL=U2/P=4通电通电10s钟钟（5）通过灯泡的电荷量）通过灯泡的电荷量QIt30C（6）灯泡消耗的电能）灯泡消耗的电能WLPt360J（7）灯泡、电阻两端的电压）灯泡、电阻两端的电压U总总URUL12V（8）通过电阻的电流）通过电阻的电流IR=U/R=12V/6=2A（9）电阻消耗的电能）电阻消耗的电能WR=UIRt=12V2

9、A10s=240J（10）电阻的功率）电阻的功率PR=UIR=12V2A=24W（11）电阻上的电热）电阻上的电热QR=IR2Rt=(2A) 2610s=240J【典例【典例3】 我们知道：我们知道：“电流通过导体时产生的热电流通过导体时产生的热量，与电流的平方成正比，与导体的电阻成量，与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比正比，与通电时间成正比”这就是焦耳定律，这就是焦耳定律，用公式可表达为：用公式可表达为：Q=I2Rt.爱动脑筋的小明在爱动脑筋的小明在探究这个问题时，设计了图示的实验，只连探究这个问题时，设计了图示的实验，只连接一次电路就完成了实验探究他的方法是接一次电路

10、就完成了实验探究他的方法是用电阻丝（其中用电阻丝（其中R甲甲R乙）给烧瓶中的煤油乙）给烧瓶中的煤油（煤油质量相同）加热，然后观察煤油在插（煤油质量相同）加热，然后观察煤油在插入密封烧瓶里的玻璃管中上升的高度，就可入密封烧瓶里的玻璃管中上升的高度，就可以对比电阻丝放热的多少请你仔细观察小以对比电阻丝放热的多少请你仔细观察小明设计的实验电路，并应用所学知识分析回答下列问题：明设计的实验电路，并应用所学知识分析回答下列问题：(1)探究电热的多少与电流的关系，应该对比探究电热的多少与电流的关系，应该对比 两个烧瓶中煤油柱上升的两个烧瓶中煤油柱上升的高度，而这两个烧瓶中电阻丝阻值应该高度，而这两个烧瓶中

11、电阻丝阻值应该 (2)探究电热的多少与电阻的关系，应该对比探究电热的多少与电阻的关系，应该对比 两个烧瓶中煤油柱上升的高两个烧瓶中煤油柱上升的高度度(3)有许多家用电器的工作原理即为焦耳定律，请举两个例子有许多家用电器的工作原理即为焦耳定律，请举两个例子第第3题图题图完成变式训练完成变式训练(1) 甲丙或乙丙甲丙或乙丙；相等相等 (2)甲乙甲乙 (3)电饭电饭锅；电热毯；电暖炉等等。锅；电热毯；电暖炉等等。答案：答案：变式训练答案1、A 2、D.3、 (1)大于 改变灯泡中的电流和灯泡两端的电压 (2)阻值最大 电路中的电流最小,保护电路 (3)B4、1.178 随着灯泡两端电压的增大,灯泡的

12、实际功率变大,灯泡越来越亮 灯泡的阻值与温度有关。5、变式训练答案变式训练答案6、越高。、越高。 甲甲 高高 多多 导体的电阻越大，通过导体电流越导体的电阻越大，通过导体电流越大，通电时间越长，电流产生的热量越多。大，通电时间越长，电流产生的热量越多。7、解：、解： 当开关当开关S闭合时闭合时,被短接被短接,电路中只有电路中只有,由电功率公式得的由电功率公式得的电功率为电功率为(U为电源电压为电源电压),当开关当开关S断开时断开时,电路中与串联电路中与串联.设两端电压为设两端电压为,则的电功率为则的电功率为.很明显很明显,所以有所以有,即即S断开的电功率要断开的电功率要小些小些,也就是说也就是说,S断开时电热毯处于保温状态断开时电热毯处于保温状态. 由电热毯上标有的由电热毯上标有的“220V 100W”字样字样,可得电热毯电阻丝的电可得电热毯电阻丝的电阻为阻为:.在保温状态在保温状态(S断开断开)时时,的电功率为；的电功率为； 在加热状态（在加热状态（S闭合）时，的电功率为它的额定功率，即。闭合）时，的电功率为它的额定功率，即。因电阻丝的阻值不变，于是由公式因电阻丝的阻值不变，于是由公式 得：得： 220/220