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13.6安全用电本章核心素养提升知|识|框|架重|点|突|破一、两个电学重要概念 物理量项目 电功电功率物理意义电能转化为其他形式的能的多少的量度电流做功的快慢概念电流所做的功，电流做功的实质就是电能转化为_的过程电流做的功与完成这些功_的比单位焦(J)瓦(W)公式WUItPPUI二、一个测量工具：电能表(1)作用：测量用电器利用了多少电能的仪表。(2)测量电功的方法：在某段时间内，电能表上计数器前后两次的示数之差，就是用电器在这段时间内消耗的电能。三、一个重要定律：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_成正比。(2)计算公式：_(适用于所有电路)。(3)实质：焦耳定律研究的是电能转化为_的现象，也就是电流的_。四、两个生活中常用的电学仪器(1)试电笔作用：辨别_。结构：试电笔由两个金属电极(金属笔尖和金属笔卡)、氖管和一个阻值很大的电阻组成。使用方法：用手_(选填“接触”或“不接触”)试电笔尾部的金属电极，笔尖接触电线或与电线相连通的导体，如果氖管发光，表明接触的是_线；如果氖管不发光，表明接触的是_线。(2)保险丝作用：为了避免因导线中电流过大烧坏电路，引起火灾。保险丝要_联在电路中。当有过大的电流通过时，保险丝由于发热而迅速熔断，自动切断电路，从而起到保护作用。五、两种触电形式低压触电和高压触电。低压触电一般分为单线触电和双线触电。单线触电是指人体直接接触火线或漏电的用电器等，使人体、大地和电网中的火线构成回路。双线触电是人体的两部位(如两只手)分别接触到火线和零线，使人体与电网通过导线构成回路。高压触电的形式主要是高压电弧触电和跨步电压触电。高压电弧触电：当人体靠近高压带电体到一定距离时，高压带电体和人体间发生放电现象，电流通过人体，造成高压电弧触电。跨步电压触电：高压输电线落在地面上，地面上与电线断头距离不同的各点间存在电压，当人走近断头时，两脚距离断头的远近不同，因而两脚之间有了电压，这时电流通过人体，造成跨步电压触电。六、四个注意和安全用电“四不”(1)连接家庭电路的四个注意家庭电路中的用电器、插座等都是_联的，各自能够独立工作，互不影响。控制电灯的开关与电灯_联且直接与火线相连，因为只有这样，在开关断开时，电灯才能够脱离火线，人碰到灯头等部位也不会造成触电事故。螺口灯泡的螺旋部分一定要接在零线上，以保证在装卸灯泡时，人若不慎碰到灯泡的螺旋也不会发生触电事故。两孔插座的左孔接_线，右孔接_线；三孔插座的左孔接零线，右孔接火线，上孔接_线；有金属外壳的用电器使用三脚插头。(2)安全用电必须做到“四不”：不接触低压带电体，不靠近高压带电体，不弄湿用电器，不损坏绝缘层。七、两个重要实验1探究小灯泡的电功率实验原理：_。实验器材：电源、_、_、开关、小灯泡、导线、滑动变阻器。实验电路：图13T1实验结论：小灯泡两端的电压越高，实际功率就越_，灯泡就越_。注意 测灯泡的电功率不需要求平均值。2实验探究：电流热效应与哪些因素有关图13T2(1)通过比较相等质量的同种液体升高的温度来比较电阻丝发热量的多少；(2)实验应用了_法与_法等研究方法。物理研究方法该方法在本章的应用控制变量法探究电流做功与哪些因素有关；探究电流的热效应与哪些因素有关转换法探究电流做功与哪些因素有关,夯基专训易错概念辨析)判断下列说法的正误，并对错误的说法分析指正。()1.用电器的电功率越大，消耗的电能越多。分析指正：_。()2.用电能表可以直接测量电流做功的多少。分析指正：_。()3.额定功率大的小灯泡，亮度越大。分析指正：_。()4.“220 V60 W”的电风扇和电热毯正常工作1 h，产生热量一样多。分析指正：_()5.电炉工作时，与之相连的导线不太热是因为导线的电阻小。分析指正：_。()6.如果人们已研制出常温下的超导体，则用它制作电饭煲的发热电阻丝，通过电阻丝的电流大，制热效果最好。分析指正：_。()7.家庭电路中的空气开关突然断开，应先找出引起电流过大的原因，解决后再闭合空气开关。分析指正：_。()8.家庭电路中保险丝熔断后，短时间内可以用细铜丝代替。分析指正：_。()9.使用试电笔时，手不能接触笔尾的金属体，防止发生触电事故。分析指正：_。()10.家用电器或电线着火时，首先应立即用水灭火。分析指正：_。()11.发现有人触电，要立即用手拉开触电的人。分析指正：_。,提能专训重点考点剖析)考点一电功和电功率此考点主要考查电功，电功率的相关计算，以及电能表的读数，能熟练应用电功，电功率及欧姆定律的公式，灵活掌握串、并联电路中的电压、电流、电阻和电功率的规律，分析电路，画出等效电路图进行分析计算。例1 某同学家中电能表如图13T3所示，此时电能表的示数为_kWh。若某段时间家用电器的总功率为2000 W，5 min内家庭电路消耗的电能为_J，此段时间内该电能表转盘转了_转。图13T3例2 xx阜新如图13T4所示，电源电压为3 V，灯泡L1和L2均标有“3 V3 W”的字样，该规格灯泡正常发光的电阻是_。闭合开关S1、S2，则_被短路，_发光，通过发光灯泡的电流是_A。图13T4例3 xx重庆B卷如图13T5所示的电路中，电源电压不变，电阻R2的阻值为10 。闭合开关S，电流表A1的示数为2 A，电流表A2的示数为0.8 A。求：(1)电源电压。(2)电阻R1消耗的电功率。图13T5例4 如图13T6甲所示，L上标有“6 V3 W ”字样，电流表量程为00.6 A，电压表量程为015 V，变阻器R的最大阻值为100 。只闭合 S1，滑片置于a点时，变阻器连入电路中的电阻为Ra，电流表示数为Ia。只闭合S2 ，移动滑片P，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图乙所示；当滑片P置于b点时，电压表示数 Ub8 V，电流表示数为Ib。已知RaR0 125，IaIb35，求：(灯丝电阻不随温度变化)图13T6(1)小灯泡的电阻。 (2)定值电阻R0 和电源电压。(3)在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定值的情况下，只闭合S1时，变阻器连入电路的最小电阻为多少；只闭合S2时，电路的最小功率为多少。考点专训见本章中考链接(四)考点1考点二电流的热效应及焦耳定律此考点主要考查电流的热效应、焦耳定律的理解、计算及应用。在使用焦耳定律计算时，要注意电热与电能的关系：计算消耗的电能用WUItPt，计算产生的热量用QI2Rt，纯电阻电路中QWUItPtI2Rtt；非纯电阻电路中QW。例5 下列生活实例中，属于利用电流热效应工作的是()A利用排气扇通风换气B给电脑显示器安装散热窗C利用抽油烟机吸油烟D定期给家用电器通电驱潮例6 xx益阳某导体的电阻是10 ，通过3 A的电流时，1 min产生的热量是_J。请列举一个生活或生产中利用电流热效应的实例：_。考点专训见本章中考链接(四)考点2考点三家庭电路及安全用电此考点主要考查家庭电路的连接及其安全用电的相关知识。例7 xx聊城在家庭电路中，插座、螺口节能灯和开关的连接正确的是()图13T7例8 xx滨州下列关于生活用电的说法正确的是()A家庭电路中开关接在火线或零线上都可以B当保险丝熔断后，可以用铜丝代替C使用试电笔时，手不要接触笔尾金属体，以免触电D发生触电事故时，应立即切断电源考点专训见本章中考链接(四)考点3,实验专训重点实验突破)实验一探究小灯泡的电功率例9 在测量标有额定电压为2.5 V的某小灯泡的电功率实验中，选用的电源电压为4.5 V，图13T8乙是未连接完整的实验电路。图13T8(1)请你用笔画线代替导线，根据图甲所示的电路图将图乙中的实物连接完整。(2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于_(选填“a”或“b”)端。(3)闭合开关后，缓慢移动滑动变阻器的滑片P，当电流表的示数如图丙所示时，其示数为_A。(4)改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，如下表所示，由表可知，随着电压的增大，小灯泡消耗的功率_(选填“增大”“不变”或“减少”)，当小灯泡正常工作时，其功率为_W，其电阻为_。(结果保留1位小数)数据序号1234567发光情况熄灭熄灭微光较暗不很亮较亮明亮电压U/V0.10.50.91.31.72.12.5电流I/A0.100.320.380.420.480.520.56【变式延伸】结合上例探究以下问题(1)某同学在做上面这个实验时，当闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来他首先应进行的操作是()A检查电路是否断路B更换小灯泡C移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光(2)某同学想测另一种小灯泡的额定功率，但是电压表损坏不能使用，该同学设计了如图13T9甲所示的电路也可测量已知额定电流的小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电流为I额，定值电阻的阻值为R0，实验步骤如下，请补充完整：闭合开关S、S2，调节滑动变阻器R的滑片P，使电流表示数为_；闭合开关S、S1，断开开关S2，记录下此时电流表的示数为_；小灯泡的额定功率的表达式为P额_。图13T9(3)若是电压表完好，电流表损坏，要测(2)中小灯泡的额定功率该同学又向老师要了一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图13T9乙所示的电路，也测出了灯泡的额定功率。请完成下列实验步骤：闭合开关S1，将S2拨到触点_(选填“1”或“2”)，移动滑片使电压表的示数为_；再将开关S2拨到触点_(选填“1”或“2”)，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U；灯泡额定功率的表达式为P额_。考点专训见本章中考链接(四)考点4实验二电流热效应的影响因素例10 林红同学用如图13T10甲、乙所示的实验装置分别探究电流通过导体产生的热量与电阻、电流的关系。图13T10(1)图甲所示实验中通过_来比较电流产生的热量的多少。(2)为了便于比较两根电阻丝通过电流后产生热量的多少，A、B两瓶中要装入初温和_相同的煤油，已知RARB，其中_(选填“A”或“B”)瓶中煤油的温度升高得快。(3)实验中选用煤油而不用水的原因是_。(4)用如图乙所示的实验装置探究，可得到的结论是_。(5)本实验中应用的探究方法有_和_。【变式延伸】结合上例探究以下问题林红做完上述实验，将乙图改成如图13T11所示的电路装置，探究“电流产生的热量跟什么因素有关”。接通电源，两容器内的空气被加热后膨胀，使U形管两侧的液面发生变化，通过观察U形管的液面变化情况，比较瓶内电阻丝的发热多少。图13T11(1)此装置可以探究电流产生的热量跟_的关系，一段时间后，_(选填“左”或“右”)侧容器内电阻丝产生的热量较多。(2)如果通过R1的电流为2 A，那么10 s内通过R1的电流产生的热量是_J。考点专训见本章中考链接(四)考点4详解详析【科学知识梳理】重点突破一、其他形式的能所用时间三、(1)电流的平方电阻通电时间(2)QI2Rt(3)内能热效应四、(1)火线和零线接触火零(2)串六、并串零火地七、1.PUI电流表电压表大亮2控制变量转换【科学应用举例】夯基专训1，由WPt可知，用电器消耗的电能与通电时间和电功率两个因素有关，不能只考虑一个因素23，小灯泡的亮度由实际功率决定，不知道实际电压，无法确定实际功率，亮度无法确定4，工作1小时消耗的电能相同，电风扇将电能主要转化为机械能，而电热毯全部转化为内能56，由焦耳定律可知，导体产生的热量与通电时间、电阻和电流有关，电阻为0，导体不产生热量，无法制热78，家庭电路中保险丝不能用铜丝代替，铜丝的熔点高，起不到保险作用9，使用试电笔时，手要接触笔尾的金属体，这样才能构成通路，接触火线时氖管才会发光10，家用电器或电路着火时，应先断电，且不能用水灭火11，因为人体是导体，发现有人触电时，不可以直接用手拉触电者，应先切断电源或用干燥的木棍挑开电线提能专训例11123.46105500解析 5 min内家庭电路消耗的电能：WPt2000 W560 s6105 J，W6105 J kWh，电能表转盘的转数：n3000 r/(kWh)kWh500 r。例23L1L21解析 灯泡L1和L2均标有“3 V3 W”的字样，表示灯的额定电压为3 V，额定功率为3 W，根据PUI可得，该规格灯泡的电阻：RL3 ；闭合开关S1、S2，则L1被短路，灯L2发光；因电源电压为3 V，所以灯L2正常发光，通过发光灯泡L2的电流：I21 A。例3由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R2支路的电流。(1)因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由I可得，电源的电压：UI2R20.8 A10 8 V。(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R1的电流：I1II22 A0.8 A1.2 A，电阻R1消耗的电功率：P1UI18 V1.2 A9.6 W。例4(1)已知U额6 V，P 额3 W，根据PUI得：灯泡电阻为RL12 。(2)只闭合S2时，滑动变阻器R和定值电阻R0串联，当滑片置于b点时，电压表示数Ub8 V，由图可知电压为Ub时电阻Rb16 ，所以根据欧姆定律得：此时电路中电流，即电流表示数为Ib0.5 A，则根据串联电路的电压特点和欧姆定律得：UIbRbIbR0Ib(RbR0)0.5 A(16 R0)，只闭合S1时，滑动变阻器R和L串联，当滑片置于a点时，由题意知：IaIb35，则IaIb0.5 A0.3 A，则根据串联电路的电压特点和欧姆定律得：UIaRaIaRLIa(RaRL)0.3 A(Ra12 )，已知RaR0125，则由可得：R020 ，U18 V。(3)只闭合S1时，滑动变阻器R和L串联，因电流表的最大测量值为0.6 A，灯泡的额定电流I额0.5 A，所以电流表的最大量程大于灯泡的额定电流，则电路中的最大电流应等于灯泡的额定电流0.5 A，根据欧姆定律得R总136 ，则变阻器连入电路的最小电阻为R最小R总1RL36 12 24 。只闭合S2时，滑动变阻器和定值电阻R0串联，要使电路消耗的功率最小，则滑动变阻器这时接入电路的阻值应达到最大值，设为R最大，即此时变阻器两端的电压可以达到电压表的最大测量值15 V，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得，代入数据得，解得R最大100 ，而变阻器R的最大电阻为100 ，即滑动变阻器连入电路的阻值最大可以达到100 ，则电路中的最小电流为I最小0.15 A，最小功率为P最小UI最小18 V0.15 A2.7 W。例5D例65400电暖器解析 该导体1 min产生的热量：QI2Rt(3 A)210 60 s5400 J；电暖器、电烙铁、电饭锅等都是利用电流的热效应来工作的，它们工作时将电能转化为内能。例7B例8D例9(1)如图所示图S13T1(2)b(3)0.1(4)增大1.44.5变式延伸(1)C(2)I额IR0(II额)I额(3)1I额R02(UI额R0)I额例10(1)温度计示数的变化量(2)质量A(3)煤油的比热容小，吸热相同时，温度升高得多，实验现象明显(4)在电阻大小和通电时间相同时，通过导体的电流越大，产生的热量越多(5)控制变量法转换法变式延伸(1)电阻右(2)200
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