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填空题
经验证明，只有不高于______V的电压对人体才是安全的：一根1210Ω的电阻接在家庭电路上，在10min内产生的热量为______J．

本题信息：2008年苏州二模物理填空题难度一般来源:未知
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本试题 “经验证明，只有不高于______V的电压对人体才是安全的：一根1210Ω的电阻接在家庭电路上，在10min内产生的热量为______J．” 主要考查您对
电压的测量，电压表的使用

焦耳定律及计算公式
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电压的测量，电压表的使用
焦耳定律及计算公式

电压表的使用方法，读数方法:（下表）

项目	电压表
实物图
符号
接线柱	有三个接线柱，分别是“－”、“3”和“15”，“－”表示负接线柱，“3”和“15”是两个正接线柱
量程及分度值	0~3量程，分度值为0.1V；0~15V量程，分度值是0.5V
使用方法	①电压表必须与被测用电器并联 ②要让电流从电压表的正接线柱流入，从负接线柱流出 ③所测电压不能超过电压表的量程，若不能估测被测电压的大小，可用试触法来试一下 ④绝对不允许不经过用电器直接把电流表接在电源的两极上，这样会烧坏电流表和电源
读数方法	① 根据导线连接的接线柱判定电压表使用的是哪个量程 ② 根据量程确定所对应的分度值 ③ 根据指针位置正确读取电压表的示数，若指针不指在整刻度要适当估读 ④ 记录数值时不要忘记写上单位

电压表的特点:
电压表内阻很大，接入电路后相当于开路。由于这个特点，电压表可以直接接到电源两端测量电源电压。如果电压表在使用过程中与用电器串联，电路就相当于开路了。

例在做“练习使用电压表”实验时，小华把电压表接在了如图所示的电路中，小灯泡的规格为“1．2v 1．5w”，电池的电压为1．5V。闭合开关S后，小灯泡__(填“发光”或“不发光”)，电压表的示数为__V。

解析:从图中可以看出，电压表与灯泡串联了，由于电压表的电阻很大，所以通过灯泡的电流很小，可以认为是零，所以灯泡不会亮，根据串联电路的分压规律，电源电压基本上都分在了电压表两端，所以电压表的示数为电源电压。

答案:不发光、1．5

去源法判断电压表测哪部分电路的电压：
去源法是指在分析电路中电压表测的是哪个部分电路两端的电压时，可先将电源去掉，然后进行分析的方法使用“去源法”时应注意，在去掉电源(即电源处断开)后，电压表与哪个部分电路组成回路，则电压表测的就是那部分电路两端的电压。

例1：存图所示的电路中，闭合开关S，电压表是测量L₁两端电压的正确电路是( )

解析：去掉电源后，会发现A、B、C中电压表均与L2构成回路；D中电压表与L1、L2均构成回路。
答案：D
点拨：所谓“构成回路”是指电压表与其他用电器之间有导线（包括开关）相连，没有断开之处。

电压表的试触:
     在预先不能确定电压表应选择的量程时，应该采用“试触”的方法，即在合上开关时仅轻轻接触一下就断开，而不是一下子将开关合到底且长时间不断开。试触时，先选用较大的量程。
   “试触”的方法在电学实验中很重要，要掌握这种方法。在试触时还町以根据电压表指针的方向变化，判断哪端是电池的正极，哪端是电池的负极。将电压表与失去电极标识的电源两极相连，然后迅速试触。如果电压表指针正向偏转，说明与“+”接线柱相连的电极为正极，与“-”接线柱相连的电极为负极。如果电压表指针反向偏转，说明与电压表的“+”接线柱相连的电极为负极，与电压表的“-”接线柱相连的电极为正极。

判断未知电表的方法：
    对电路中未知电表的判定是个难点，下面介绍几种常用的方法。
1．短路法
   电流表和电压表是测量仪表，将它们接入电路中对电路结构不产生影响。电流表内阻很小，相当于一根导线；电压表内阻很大，相当于开路。因此可将要填电表的地方换成一根导线，若电路出现短路，则所要填的表应是电压表；若电路并未出现短路，则所要填的表应是电流表。
2．去表法
    假设把电表从电路中去除，分析电路是否因此而受到影响。若其他元件不能正常工作，则电表一定是串联在电路中，应是电流表；若其他元件不受影响，则电表一定是并联在电路中，应是电压表。
3．分析法
    对于连接方式已确定的电路，可以先观察电路的连接情况，再考虑电表的连接法则，即电流表应串联在电路中，电压表应并联在电路中，最后进行综合判断。
例1如图所示电路中，a、b、c是电压表或电流表，其中（   ）

A．a、b为电流表，c为电压表
B．a为电压表，b、c为电流表
C．a为电流表，b、c为电压表
D．c为电流表，a、b为电压表
解析：在a、b、c三处分别换上一根导线，则在a处灯泡L1发生短路，所以a应为电压表，b、c处电路未出现短路，所以b、c处为电流表。
答案：B
由电压表示数判断电路故障：
电路出现故障，一般有两种情况：
（1）发生短路
（2）发生断路。
两种情况，电压表的示数都有可能是零或接近电源电压

故障	电压表示数	出现故障的位置	出现故障的原因	用电器工作情况	电路图
短路	零	与电压表并联的用电器发生短路	导线两端电压为零	部分用电器工作
短路	电压表的示数接近电源电压	与电压表并联的用电器以外的用电器发生短路	电源电压全部加在与电压表并联的用电器两端	部分用电器工作
断路	零	与电压表并联的用电器以外的用电器发生断路	电压表的接线柱 (至少有一个)没有与电源接通	用电器不工作
断路	电压表的示数接近电源电压	与电压表并联的用电器发生断路	电压表、用电器与电源直接构成了一个通路	用电器不工作

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，
即

（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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