第八章　 电与磁

3．某小组同学探究灯泡发光时的亮度与哪些因素有关。他们将九只不同规格的灯泡分别接入电路，使它们都正常发光，并用电压表和电流表分别测得灯泡正常发光时的电压和电流。该小组的同学仔细观察灯泡的亮暗程度，把九只灯泡分成三组，每组的亮暗程度相同，且第一组最亮，第二组其次，第三组最暗。实验中记录的有关数据分别如表19-3、表19-4、表19-5所示。

⑴分析比较实验序号1与4、2与5、3与6的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：

　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

⑵分析比较实验序号　　　 的数据及观察到的现象，可得出的初步的结论是：当通过灯泡的电流相等时，灯泡两端的电压越大，灯泡越亮。

⑶请进一步综合分析比较表19-3、表19-4、表19-5中的数据及观察到的现象，并归纳得出结论。

①分析比较表19-3、表19-4或19-5中的数据及观察到的现象，可初步得出：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

②分析比较表19-3、表19-4或19-5中的数据及观察到的现象，可初步得出：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

1、在测定额定电压为、电阻约为的小灯泡的额定功率的实验中，某同学将器材连成如图所示的电路。

①请指出该电路连接中错误或不妥：

、　　　　　　 ；、　　　　　　 。

②将上述错误或不妥改正后，闭合开关发现电流表有示数，但电压表无示数，灯泡也不发光，出现故障的原因是　　　　　　　　　 　　　　　　　。

③故障排除后，调滑动变阻，使灯泡正常发光，此时电流表示数如上图所示，则该灯泡的额定功率为　　　　　 W。

2．按图示电路对额定电压为3.8V的小灯泡进行实验时，测得5组实验数据，并记录在表中，同时记录了小灯泡亮度变化情况。

请你仔细分析实验数据和实验现象，回答以下问题：

⑴ 小灯泡的额定功率是　　　　 W

⑵ 小灯泡亮度变化规律是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

例1：浦东新区2006年甲、乙两同学分别做“测定小灯泡的功率”实验，除了小灯外他们所使用的器材规格均相同,小灯的额定电压可能是“2.2V”、“2.5V”或“3.8V”，小灯功率相差不大。甲同学正确连接好电路，闭合电键时记录了第1组数据，当小灯正常发光时记录了第2组数据，把滑片移到端点时小灯闪亮一下，后熄灭，并记录了第3组数据，如下表所示。则他们所用电源的电压为_______伏,甲同学所用小灯的额定功率为______ 瓦。当乙同学所选用的小灯正常发光时，电压表的示数如图14所示，而滑片恰好在滑动变阻器的中点上，此时滑动变阻器连入电路的电阻值为_______欧，乙同学所选用小灯正常发光时的电流为______安。

物理量 实验序号	电压表 示数	电流表 示数	小灯 亮暗程度
1	1.3V	0.16A	暗
2	2.5V	0.26A	正常发光
3	4.5V	0A	不发光		图14

例2：浙江省舟山市2006妈妈新买一台电磁沪，好奇的小明立即翻开说明书

　( 1 )为什么要单独使用10A 以上的插座？请通过计算说明。

( 2 )小明想通过实验比较不同材料的电磁炉锅具的使用效果．家里现有四种锅具．

小明计划选用其中的两个锅具烧水，你认为较合理的选择是________(填字母) ( 3 )在1标准大气压下，小明用该电磁炉将一壶2.2千克的水从20℃ 烧至沸腾，需要多长时间？( 假定电磁炉消耗的电能全部转化为热能被水吸收。水的比热C = 4.2×103 焦/(千克.℃ )]

(4)当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图16乙所示，则小灯泡的额定功率是　　　 W。

例3：莱芜市2006年小明的爸爸从国外带回一只旅行电热壶，右表是其译

成中文的说明书。

(1)小明说这个壶在中国家庭电路中不能直接使用，请你

解释其原因　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(2)小明说可以将此壶与一只电阻串联后使用，请你帮他

计算出该电阻的阻值是多少？

(3)此壶正常工作时，在标准大气压下，将一壶20℃的水烧开至少需要多长时间？(不计热损失)

例4.2006年临沂市王磊同学学习了电学知识后，对客厅里的照明电路进行了改装，将原来由一只开关控制的五个灯泡组成的照明电路，分成两组，分别由两只开关控制，需要较强的亮度时全部灯泡都亮，不需要很亮时只有两个灯泡亮，白天或厅内无人时则全部关闭。王磊同学经过较长时间的统计，得到下列一组数据：

请你根据王磊同学统计的数据，通过计算回答以下问题：

　 (1)改装后每月(按30天计算)可以节约多少度电?　

　 (2)如果用电热水器给水加热，每月节约的电能可以将多少20℃的水加热到60℃用来洗澡?[水的比热容4.2×10³J／(Kg℃)]

通过习题的练习，帮助学生深化概念，并能灵活运用电学公式解决一些综合问题，从而提高分析问题解决问题的能力。

3、武汉市2006小明做“测定小灯泡的额定功率”实验时，已知灯泡的额定电压是3.8V，其中电源是三节新的干电池，灯丝电阻大于10Ω，滑动变阻器上标有“10Ω　1A”字样. 图甲是测定灯泡的额定功率的电路。

(1)小明按图甲连接电路并闭合开关后，发现灯泡不亮，但电压表有示数，则故障的原因可能是灯泡　　　。(选填“短路”或“开路”)

(2)小明排除故障后，灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则灯泡的额定功率是_______W.

(3)若电压表0-15V的量程损坏，换用0-3V的量程后，应将电压表中“－” 接线柱连入图甲中的　　　　　 点，“3” 接线柱连入图甲中的　　　　 点，也可测出灯泡的额定功率，实验过程中，当电压表的读数

为　　　V时，灯泡正常发光。

2、莱芜市2006测定小灯泡额定功率的实验器材如图8所示，其中小灯泡上标有“3．8V”的字样，它的电阻约10Ω。

(1)请你用笔画线代替导线，把图8中的器材连接成实验电路(导线不要交叉)。

(2)小刚合理地连接好电路，闭合开关，无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮。于是小刚提出以下猜想：

A．可能是灯丝断了

B．可能是小灯泡短路

C．可能是变阻器开路

　 究竟哪个猜想正确，可根据电流表和电压表的示数进行判断(电流表、电压表均无故障)。下表给出了电流表、电压表可能出现的几种情况，请判断每种情况下哪个猜想是正确的，并把其序号填写在对应的空格里。

(3)小刚排除故障后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图9所示，则通过小灯泡的电流为________________A，小灯泡的额定功率为________________W。

1、家庭电路中有一只标有名牌的灯泡正常发光，现给的器材有电能表、电流表、电压表、钟表，请用三种方法测出这只灯泡的此时功率，说明道理并写出表达式。

说明:利用电能表测用电器的功率,通常采用了下列步骤:

⑴ 首先按测量要求设计合理的测量电路图.

⑵ 观察电能表,记下它每的转数N .

⑶ 测量时使待测用电器工作,其他用电器(属于该电能表的)都停止工作.

⑷ 用秒表或手表记下电能表转一定圈数(盘的边缘有个红点)时所用时间 .

⑸ 利用公式计算出所测用电器的功率值为多少瓦?

例1：2006年南通市在“测量小灯泡电功率”的实验中，已知电源为两节铅蓄电池，小灯泡的额定电压为2．5V，电阻约为10W，滑动变阻器上标有“20W lA'’字样，某同学已连接的部分电路如图甲．

　　 (1)该同学连接的电路中有错误，请用笔在错误处划“×”标明．

　　 (2)错误改正后，请你用笔画线代替导线，在图甲中把电路连接完整．

　　 (3)闭合开关，将变阻器的滑片移到某位置时，电压表示数为2．5V，电流表示数如图乙所示，则此时小灯泡中的电流是______A，小灯泡的额定功率是____________W．

　　 (4)另一同学连好电路闭合开关后，发现小灯泡先很亮后熄灭，你认为他在连接电路时可能出现的问题是______________________________________________________．

例2：浙江省2006衢州小刚家里有一台电热烘干机，工作原理如图所示。铭牌已变得模糊不清，只知道额定电压为220V。小刚为了知道该电热烘干机的额定电功率，把其他用电器关闭，只让电热烘干机在额定电压下工作(烘干物体)。图甲是电热烘干机工作前电能表的示数，图乙是电热烘干机工作6小时后电能表的示数(电热烘干机工作时电能全部转化为内能)。求：

　　 (1)电热烘干机工作6小时消耗的电能是　　　 千瓦时。

　　 (2)电热烘干机额定电功率是多大?

　　 (3)电热烘干机发热体的电阻是多少?

例3：浙江省丽水市2006年某校学生宿舍走廊的路灯，原来用一盏“220V　 40W”的白炽灯，

每晚亮10小时。同学们发现灯泡容易损坏，需要经常更换。后来，

学校电工用两盏 “220V　 40W”的灯泡串联后代替原路灯。结果，

两盏灯的亮度比改装前要暗，但灯泡使用寿命明显延长。

(1)　 改装前，一盏路灯每晚需要消耗多少电能？

(2)　 改装后两灯的总功率是多少？比原来省电还是费电？

(3) 小明是一位爱动脑筋的同学，他想：路灯改装还有没有更好的方法呢？通过查资料知道有一种“光控开关”--天黑时自动闭合，天亮时自动断开；还有一种“声控开关”--有声音时自动闭合，一分钟后，若再无声音就自动断开。小明利用这两种开关设计了一个“聪明”的电路：白天路灯不亮，晚上有人走动发出声音时，路灯自动亮起来。请判断小明设计的电路图是　　　　　　 。

(二)、电热

1、实验：目的：研究电流通过导体产生的热量跟那些因素有关？　 原理：根据煤油在玻璃管里上升的高度来判断电流通过电阻丝通电产生电热的多少 。

　 实验采用煤油的目的：煤油比热容小，在相同条件下吸热温度升高的快：是绝缘体

　 2、焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。

　 3、计算公式：Q=I²Rt (适用于所有电路)