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初中三年级物理

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    张宇同学家的浴室新安装了一台可供冬季取暖和照明的电器,俗称“浴霸”,如图甲所示。它的简化电路图如图乙所示,其中L为标有“220V40W”照明灯,L1、L2、L3、L4均为标有“220V300W”的红外线取暖灯。当S 、S1、S2都闭合时,电路中的总电流是___________。10分钟红外线取暖灯产生的焦耳热是__________ 焦。

    本题信息:2011年模拟题物理填空题难度一般 来源:牛青丹
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本试题 “张宇同学家的浴室新安装了一台可供冬季取暖和照明的电器,俗称“浴霸”,如图甲所示。它的简化电路图如图乙所示,其中L为标有“220V40W”照明灯,L1、L2、L3、L4...” 主要考查您对

并联电路的电流规律

焦耳定律及计算公式

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  • 并联电路的电流规律
  • 焦耳定律及计算公式

 并联电路电流规律:
在并联电路中,干路电流等于各支路电流的和,即I=I1+I2+…+In。式中I表示干路中的电流,I1到In分别表示各支路中的电流。


 实验探究串联电路的电流规律:
1. 实验电路:


2. 实验步骤:
(1)根据并联电路的电路图,组装好实验装置
(2)选用电流表的最大量程,并把电流表接在电路的a处。
(3)合上开关,测出a处的电流值。
(4)把电流表先后改接在电路中的b、c处,分别测出电流值,并对电路中Ia、Ib、Ic进行比较分析。

3. 结论:并联电路:干路电流等于各支路电流之和Ia=Ib+Ic。


串、并联电路的比较:
串联电路 并联电路
连接特点 用电器逐个顺次连接,只有一条电流的路径,无分支 各用电器并列地连接在电路的两个点之间,有干路与支路之分
工作特点 任意一个用电器断路,其他用电器均停止工作 某一支路断路时,其他支路上的用电器仍可工作
开关控制特点 电路中任意位置的一个开关,即可控制整个电路的工作 干路上的开关控制整个电路的所有用电器,支路上的开关只能控制所在支路上的用电器
连接方法和技巧 逐个顺次,一一连接 “先串后并法”或“先并后串法”
电路图

探究串、并联电路的电流规律时怎样使结果更有普遍性:
   探究串、并联电路的电流规律时,常用改变电源电压,换用不同规格灯泡,多次测量等方法使结论更具普遍性。利用如图所示电路探究并联电路的电流规律时,也可能会得出结论,误认为各支路的电流相等。得出这一错误结论是因为实验时使用了两只完全相同的灯泡,所以结论比较特殊,不具备一般性,换用两只不同的灯泡重做实验,则,但仍有


例:在“探究串联电路中的电流规律”实验中,某同学用电流表分别测出图中a、b、c三处的电流大小,并初步得到它们之间关系的结论。为了进一步确定它们之间的关系,他下一步的操作是(    )

A.将电源两极对调,再次测量a、b、c三处的电流
B.改变开关s的位置,再次测量a、b、c三处的电流
C.将图中两只灯泡位置对调,再次测量a、b、c三处的电流
D.换用不同规格的灯泡,再次测量a、b、c三处的电流

解析:换用不同规格的灯泡,多次进行实验,可避免结果的偶然性。

答案:D


焦耳定律:
1. 定义:电流通过导体时所产生的热量Q,跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电的时间成正比。

2. 公式:Q=I2Rt,适用范围:任何电路。

探究方法:
控制变量法:
(1)控制电流和电阻相同,研究电热与通电时间的关系
(2)控制通电时间和电阻不变,改变电流的大小,研究电热与电流的关系
(3)控制通电时间和电流不变,改变电阻大小,研究电热与电阻的关系

串并联电路电热关系:

串联电路中,电热之比等于电阻之比,
(根据Q=I2Rt)
并联电路中,电热之比等于电阻的反比(或倒数比),即(根据:

“焦耳定律”中的控制变量法:
     焦耳定律的实验运用了控制变量法,当两段电阻串联时,控制电流和通电时间相同,得出电流产生的热量与电阻大小有关,当两电阻并联时,控制电阻和通电时问不变,得出电流产生的热量与电流大小有关。
例:小宇和小刚想利用如图所示的装置来探究 “导体产生的热量与其电阻大小的关系”。两只相同的烧瓶中装有适量的煤油,烧瓶A中浸泡着一段铜丝,电阻较小;烧瓶B中浸泡着一段镍铬合金丝,电阻较大,温度计显示煤油的温度。

(1)为保证实验科学合理,两个烧瓶中所装煤油的质量应该____。
(2)实验中,小字和小刚发现B烧瓶中温度计的示数升高得快。这表明:在电流和通电时间相同的情况下,导体的电阻越大,产生的热量______。

解析:(1)利用控制变量法在探究“导体产生的热量与其电阻大小的关系”时应控制其他因素不变,如煤油的质量,相同的烧瓶,相同的温度计等。
(2)B瓶中温度计升高得快,说明相同时间内煤油吸收的热量多,由于镍铬合金丝电阻大于铜丝电阻,所以在电流和通电时间相同时,导体电阻越大,产生的热量越多。

答案(1)相同(或相等或一样)(2)越大(或越多)


为什么电炉工作时“电炉丝热得发红而导线却不怎么热” :
      由于电炉丝和导线串联在电路中,通过它们的电流相等,而电炉丝的电阻比导线的电阻大得多,根据 “在电流相等的条件下,电能转化成热时的功率跟电阻成正比”,Q=I2Rt可知,在通电时间相同时,电流通过电炉产生的热量比电流通过导线产生的热量要多得多.所以电炉丝热得发红,而导线却不怎么热。


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