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专题八电功电功率电热要点1电学实验梳理┃要点聚焦┃专题八电功电功率电热要点聚焦专题八电功电功率电热要点聚焦实验目的原理电路图滑动变阻器的作用所测量数据处理实验结论探究电流与电压的关系控制变量法一图三用：测电阻、测功率、探究电流与电压的关系灯泡两端的电压不同，电功率不同，灯泡两端的电压越高，实际功率越大，灯泡越亮电压U、电流I分析数据找规律电阻一定时，电流与电压成正比测量定值电阻的阻值多次测量取平均值取平均值减小误差，计算电阻值R＝UI专题八电功电功率电热要点聚焦测量小灯泡的电阻P＝UI一图两用：测电阻、测功率灯泡两端的电压不同，电功率不同，灯泡两端的电压越高，实际功率越大，灯泡越亮电压U、电流I多次测量，比较数据大小灯丝电阻随温度的升高而增大测量小灯泡的电功率三同三异区分电学实验专题八电功电功率电热要点聚焦以上四个电学实验中，电路结构相同、滑动变阻器都有保护电路的作用、所测量均是电流和电压值；但实验原理、数据处理方式、实验结论不同。要点2解读“伏安法”专题八电功电功率电热要点聚焦解读“伏安法伏安法是一种较为普遍的测量电阻、电功率的方法，但由于电表的内阻往往对测量结果有影响，所以这种方法常带来明显的系统误差。电路有两种接法：外接法和内接法。所谓外接、内接，即为电流表接在电压表的外面或里面(如下图所示)专题八电功电功率电热要点聚焦电表问题(1)量程选择：电压表的量程由被测元件的额定电压或电源电压决定；电流表的量程由I＝U额R或I＝P额U额决定。(2)常见问题①电表错连：流表并短路生，压表串电路断，柱接反针反偏。②电表错测：压表测滑变，两表示数反；压表测电源，其数不改变专题八电功电功率电热要点聚焦滑变问题(1)规格：利用R滑＝U电源－U额定I额定确定滑动变阻器的最小阻值(2)常见问题①错选：选大阻值——电路连接完好，灯泡不亮，电流表与电压表几乎无示数，在一定范围内调节滑片，现象不变。选小阻值——灯泡很亮，滑动变阻器分压不足，无论如何调节滑片，灯泡都不能正常发光。②错连：同时接两个上接线柱——灯泡很亮，电压表示数很大，接近电源电压——滑动变阻器相当于导线。同时接两个下接线柱——灯泡很暗，无论如何调节滑片，电压表、电流表的示数不变——滑动变阻器相当于定值电阻专题八电功电功率电热要点聚焦电路故障灯泡不亮的原因：(1)电路完好灯泡不亮：滑动变阻器选择了大阻值或滑动变阻器连入的阻值太大，接下来的操作是移动滑片，观察灯泡是否发光。(2)电路故障灯泡不亮：灯泡短路或断路，根据电表示数来确定多测目的测定值电阻阻值的实验中，多次测量是为了求平均值从而减小误差；而测量小灯泡电阻和实际功率的实验中，多次测量是为了分析变化的普遍规律“内接法”与“外接法”对测量结果的影响专题八电功电功率电热要点聚焦“内接法”中，由于电压表所测量的是电流表和被测元件的总电压，使得所测电压值偏大，故计算出的电阻值偏大。“外接法”中，由于电流表所测量的是电压表和被测元件的总电流，使得所测电流值偏大，故计算出的电阻值偏小。要点3特殊方法测电阻、额定功率专题八电功电功率电热要点聚焦等压、等流巧设计(1)只有电压表：利用已知电阻间接测出电流大小。根据“串等流”特点将被测对象与已知电阻串联，再利用电压表测出两者电压，利用所测量导出表达式，可记为“压表等流串”。(2)只有电流表：利用已知电阻间接测出两端电压。根据“并等压”特点将被测对象与已知电阻并联，再利用电流表测出两者电流，利用所测量导出表达式，可记为“流表等压并”。专题八电功电功率电热要点聚焦(3)滑动变阻器特殊用法：移动滑片到两端位置，滑动变阻器作为导线或定值电阻使用。具体设计如下表：专题八电功电功率电热要点聚焦特殊方法测量电阻主要器材设计电路主要步骤表达式①闭合开关S，滑片移至阻值最小位置，记下电压表示数U1；②滑片移至阻值最大位置，记下电压表示数U2Rx＝U2R0U1－U2单表＋滑动变阻器①闭合开关S，滑片移至阻值最小位置，记下电流表示数I1；②滑片移至阻值最大位置，记下电流表示数I2Rx＝I2R0I1－I2专题八电功电功率电热要点聚焦闭合开关S，记下电压表V1、V2的示数U1、U2Rx＝U2R0U1两表＋定值电阻闭合开关S，记下电流表A1、A2的示数I1、I2Rx＝I2R0I1单表＋定值电阻＋开关①闭合两开关，记下电压表的示数U1；②断开开关S2，记下电压表的示数U2Rx＝U2R0U1－U2专题八电功电功率电热要点聚焦①闭合两开关，记下电流表的示数I1；②断开开关S2，记下电流表的示数I2Rx＝I2R0I1－I2单表＋电阻箱①闭合开关S1，将S2拨到a，记下电流表的示数I；②再将S2拨到b，调节电阻箱的阻值，使电流表示数与I相等，这时电阻箱的示数即与被测电阻的阻值相等Rx＝R0专题八电功电功率电热要点聚焦特殊方法测量额定功率主要器材设计电路主要步骤表达式闭合开关S，移动滑片，使电压表V1的示数等于灯泡的额定电压U额，同时记下电压表V2的示数UP额＝U额UR0两表＋定值电阻＋滑动变阻器闭合开关S，移动滑片，使电流表A1的示数等于U额R0，同时记下电流表A2的示数I0P额＝U额I0专题八电功电功率电热要点聚焦①断开S1、闭合S2，移动滑片，使电压表示数等于灯泡的额定电压U额；②保持滑片位置不变，闭合S1、断开S2，记下电压表示数UP额＝U额（U－U额）R0单表＋定值电阻＋两开关＋滑动变阻器①闭合S1、断开S2，移动滑片，使电流表示数等于U额R0；②保持滑片位置不变，断开S1、闭合S2，记下电流表示数IP额＝U额I－U额R0专题八电功电功率电热要点聚焦①将S拨到2，移动滑片，使电压表示数等于灯泡的额定电压U额；②保持滑片位置不变，将S拨到1，记下电压表示数UP额＝U额（U－U额）R0单表＋定值电阻＋单刀双掷开关＋滑动变阻器①将S拨到1，移动滑片，使电流表示数为U额R0；②保持滑片位置不变，将S拨到2，记下电流表示数IP额＝U额I－U额R0要点4“电热”综合专题八电功电功率电热要点聚焦例题小明同学家里的电热饮水机有加热和保温两种功能，可由机内温控开关S0进行自动控制。小明从说明书上收集到如下表所示的部分数据和如图ZT8－1所示的电路原理图。请解答下列问题：(计算结果若不能整除，保留一位小数)额定电压220V频率50Hz额定加热功率920W图ZT8－1(1)这台电热饮水机正常工作时，在加热状态下的总电流大约是多大？(2)若电阻R2的阻值为1210Ω，则电阻R1的阻值为多少？(3)在傍晚用电高峰期，供电电压可能会下降。当实际电压只有198V时，这台电热饮水机加热的实际功率是多大？专题八电功电功率电热要点聚焦专题八电功电功率电热要点聚焦(1)由P＝UI可得电热饮水机正常加热状态下的电流：I＝PU＝920W220V≈4.2A。(2)当开关S闭合、S0断开时，电热饮水机只有R2工作，处于保温状态。由P＝U2R可得电阻R2消耗的电功率：P2＝U2R2＝（220V）21210Ω＝40W；专题八电功电功率电热要点聚焦当开关S、S0闭合时，电热饮水机处于加热状态，此时R1消耗的电功率为：P1＝P总－P2＝920W－40W＝880W，则有R1＝U2P1＝（220V）2880W＝55Ω。(3)方法一：电热饮水机处于加热状态时的总电阻为：R总＝U2P总＝（220V）2920W≈52.6Ω，实际加热功率：P实＝U实2R总＝（198V）252.6Ω＝745.2W。专题八电功电功率电热要点聚焦方法二：电路电阻不变，可得：R总＝U额2P额＝U实2P实，实际加热功率：P实＝P额×U实2U额2＝920W×（198V）2（220V）2＝745.2W。专题八电功电功率电热要点聚焦方法三：实际加热功率：P实＝P1实＋P2实＝U实2R1＋U实2R2＝（198V）255Ω＋（198V）21210Ω＝745.2W。电热器“多挡”问题(1)理解“多挡”电热器工作时将电能转化为内能(俗称热能)，根据实际需要往往要设计不同挡位。电热器的高低挡指的是“功率”不同，电源电压不变，高挡时功率大，电阻小，为单阻或两阻并联；而低挡时功率小，电阻大，为两阻串联或单阻，具体电路如图ZT8－2所示。专题八电功电功率电热要点聚焦专题八电功电功率电热要点聚焦图ZT8－2专题八电功电功率电热要点聚焦(2)“铭牌”作用根据铭牌计算以下物理量——正常工作电流：I额＝P额U额，不同挡位电阻：R＝U额2P额，水的质量：m＝ρV[注意铭牌中给出水的体积单位一般是“升(L)”，要换算成立方米：1L＝10－3m3]。(3)命题热点正常工作——电能：W电＝P额t，热量：Q吸＝cmΔt，热效率：η热＝Q吸W电＝cmΔtP额t；专题八电功电功率电热要点聚焦非正常工作——电能：W电＝nn0kW·h(n为一段时间内电能表转盘的转数，n0为每消耗1kW·h电能时电能表转盘的转数)，实际功率：P实＝W电t＝nn0t，实际电压：U实＝P实R，实际电流：I实＝P实R，导线电压：U导线＝U输出－U实，导线电阻：R导线＝U导线I导线，导线功率：P导线＝I导线2R导线。