時(shí)間：2023-06-19 16:16:02
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇初中物理熱效率，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
一、熱值
（一）概念理解
1.從我們的生活經(jīng)驗(yàn)事實(shí)可知，做一頓飯所需的熱量是一定的，但所需的煤火或燃?xì)獾馁|(zhì)量大小是不同的.這正好表示質(zhì)量相同的不同燃料完全燃燒放出的熱量是不同的.我們把用1kg的某種燃料完全燃燒所放出的熱量叫做這種燃料的熱值.
2.從這個(gè)定義可知，同種燃料的熱值相同，不同種燃料的熱值一般不同.它反映的是燃料的特性，其大小與燃料質(zhì)量大小、是否完全燃燒、放出熱量的多少無關(guān)，但在數(shù)值上等于一定質(zhì)量的燃料完全燃燒放出的熱量（Q）與其質(zhì)量（m）的比值.熱值通常用字母q來表示，計(jì)算公式是q=Q／m.熱值的單位是：焦耳每千克（J／kg）.對于一些氣體燃料，有時(shí)也用單位體積的某種燃料完全燃燒所放出的熱量來表示這種燃料的熱值，計(jì)算公式是q=Q／V，單位是J／m3.對于熱值的概念，要注重理解三個(gè)關(guān)鍵詞“1kg”“某種燃料”“完全燃燒”.1kg是針對燃料的質(zhì)量而言，如果燃料的質(zhì)量不是1kg，那么該燃料完全燃燒放出的熱量就不是熱值.某種燃料：說明熱值與燃料的種類有關(guān).完全燃燒：表明要完全燒盡，否則1kg燃料化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能就不是該熱值所確定的值.
3.在工業(yè)中，熱值也叫“發(fā)熱量”，是表示燃料質(zhì)量（好壞）的重要指標(biāo)之一.
（二）例題解析
例1 關(guān)于燃料的熱值，以下說法中正確的是（?。?
A.燃料的熱值與燃料的燃燒情況無關(guān)
B.容易燃燒的燃料，熱值一定大
C.煤的熱值大于干木柴的熱值，燃燒煤放出的熱量一定比燃燒干木柴放出的熱量多
D.為了提高鍋爐的效率，一定要用熱值高的燃料
解析 熱值是燃料的一種特性，它只與燃料的種類有關(guān)，而與燃料的質(zhì)量、燃燒與否無關(guān)，故B錯(cuò).燃料燃燒時(shí)放出的熱量與燃料的熱值、燃料的質(zhì)量、燃燒是否完全有關(guān)，選項(xiàng)C中只知道煤的熱值較干木柴的大，兩者的質(zhì)量關(guān)系、燃燒是否完全并不知道，因此不能確定誰放出的熱量多.爐子的效率與燃料燃燒的完全程度和熱量散失程度有關(guān)，與燃料的熱值大小無關(guān)，答案選A.
例2 一桶煤油用掉了一半，則剩下的煤油（?。?
A.密度和熱值不變，比熱容減為原來的一半
B.比熱容和密度不變，熱值減為原來的一半
C.熱值和比熱容不變，密度減為原來的一半
D.密度、熱值和比熱容都不變
解析 物質(zhì)的密度、熱值和比熱容都是表現(xiàn)物質(zhì)基本屬性的物理量，因此對于給定的物質(zhì)來說，這三個(gè)物理量的數(shù)值都不會(huì)發(fā)生變化.答案選D.
例3 完全燃燒2kg汽油放出多少熱量？要放出6.0×106J的熱量，需完全燃燒多少g酒精？（q汽油＝4.6×107J／kg，q酒精＝3.0×107J／kg）
解析 汽油的熱值為4.6×107J／kg，表示完全燃燒1kg汽油放出的熱量為4.6
×107J，完全燃燒2kg汽油放出的熱量Q
=mq=2kg×4.6×107J／kg=9.2×107J.酒精的熱值是3.0×107J／kg，表示完全燃燒1kg酒精放出的熱量為3.0×107J.放出6.0×106J的熱量，需完全燃燒的酒精的質(zhì)量m=Q／q=6.0
×106J／3.0×107J／kg=0.2kg=200g.
例4 賣火柴的小女孩在嚴(yán)寒中只能靠點(diǎn)燃火柴取暖.一根火柴的質(zhì)量約為0.065g，火柴的熱值平均為1.2×107J／kg，求一根火柴完全燃燒能使1m3的空氣溫度升高多少攝氏度？〔已知空氣的密度為1.3kg／m3，比熱容為1×103J／（kg·℃）〕
解析 設(shè)火柴完全燃燒釋放的熱量全部被空氣吸收，即Q吸=Q放，cm1Δt=qm2
所以完全燃燒一根火柴能使1m3的空氣升高的溫度為：
Δt=qm2／cm1=qm2／cρV=1.2×107J／kg
×0.065×10-3kg／［1×103J／（kg·℃）×1.3kg／m3
×1m3］=0.6℃.
小結(jié) 本題把燃料燃燒的放熱公式、熱量的計(jì)算公式與密度知識(shí)結(jié)合起來，具有一定的綜合性.應(yīng)用公式時(shí)要注意其適用條件和范圍.
例5 對于氣體燃料（例如煤氣或石油液化氣）來說，其熱值可以定義為：“1m3某種氣體燃料完全燃燒所放出的熱量叫做該氣體燃料的熱值.”某同學(xué)根據(jù)家庭現(xiàn)有的條件，設(shè)計(jì)了一個(gè)測定管道煤氣熱值的實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)是這樣進(jìn)行的：取一定質(zhì)量的水（m水／kg）放入鍋中，用溫度計(jì)測得水的初溫（t1／℃），讀出煤氣表的示數(shù)（V1／m3）.然后點(diǎn)燃煤氣灶具給水加熱，當(dāng)溫度計(jì)的示數(shù)為（t2／℃）時(shí)關(guān)閉煤氣閥門，讀出煤氣表的示數(shù)（V2／m3）.該同學(xué)先根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算出實(shí)驗(yàn)過程中水吸收的熱量Q；然后用水吸收的熱量Q和煤氣表的示數(shù)差V（V2-V1，即所用煤氣的體積），根據(jù)q=Q／V計(jì)算出煤氣的熱值q.你認(rèn)為這個(gè)實(shí)驗(yàn)方案是否可行？
；理由是：
.
解析 本題中水吸收熱量通過公式計(jì)算得出，但水吸收的熱量只是煤氣燃燒放出熱量的一部分，即存在熱量使用率的問題.
答案 不可行.理由是給水加熱過程中，煤氣不可能完全燃燒，同時(shí)放出的熱量也不可能全部被水吸收.
二、熱效率
（一）概念理解
1.在能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，有效利用的能量和提供的總能量的比值即為熱效率，它反映了能量的利用率，是衡量各種爐子或熱機(jī)能量利用率的重要指標(biāo).
【關(guān)鍵詞】物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法 學(xué)生主體 輔助教學(xué) 變式實(shí)驗(yàn) 創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)
物理學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，研究物理問題的根本方法是進(jìn)行觀察和實(shí)驗(yàn)：物理概念的建立、物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)、物理理論的形成，都必須以嚴(yán)格的科學(xué)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，并為以后的科學(xué)實(shí)驗(yàn)所驗(yàn)證。筆者認(rèn)為：一方面，初中學(xué)生剛剛開始學(xué)習(xí)物理，學(xué)習(xí)方法及抽象思維能力都還沒有形成，因而，物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)顯得尤為重要。通過實(shí)驗(yàn)和觀察使學(xué)生獲得感性知識(shí)，經(jīng)過思維加工，形成物理概念，這是初中物理教學(xué)的重點(diǎn)，也是提高物理教學(xué)質(zhì)量的必由之路。另一方面，物理實(shí)驗(yàn)對于建立物理基本概念和理論及加強(qiáng)對基本概念和基本理論的理解有著不可取代的作用。隨著社會(huì)的發(fā)展、科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步以及儀器設(shè)備的智能化，學(xué)生的動(dòng)手能力、獨(dú)立思考能力以及解決實(shí)際問題的能力若沒有一個(gè)良好的培養(yǎng)環(huán)境，將導(dǎo)致學(xué)生綜合創(chuàng)造能力的下降。因此，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)對于學(xué)生能力的培養(yǎng)顯得更迫切。那物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有哪些方法和途徑呢？筆者談?wù)勛约旱奶剿髋c實(shí)踐。
一、學(xué)生主體法
學(xué)生是教學(xué)活動(dòng)中的主體，要使全體學(xué)生積極主動(dòng)的參與到教學(xué)中，真正成為教學(xué)活動(dòng)中的主體，那就要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)的求知欲。由于物理實(shí)驗(yàn)具有真實(shí)性、直觀性、形象性和生動(dòng)性這四個(gè)顯著的特點(diǎn)，所以它極易激發(fā)起中學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和求知欲。對于中學(xué)生，這些新鮮的物理實(shí)驗(yàn)是很具有吸引力的，極易喚起他們學(xué)習(xí)物理的直接興趣。他們動(dòng)手操作的實(shí)驗(yàn)（包括邊學(xué)習(xí)邊實(shí)驗(yàn)、分組實(shí)驗(yàn)和課外實(shí)驗(yàn)），這樣不僅可以滿足中學(xué)生們親自操作的愿望，更重要的是可以讓他們通過實(shí)驗(yàn)不斷體會(huì)和嘗到如同科學(xué)家們一樣“發(fā)現(xiàn)”和“克服困難、解決問題、獲得成功”后的喜悅。
二、引入計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)
引入計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)會(huì)極大地激發(fā)大學(xué)生學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)課的興趣。將計(jì)算機(jī)物理仿真實(shí)驗(yàn)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)。物理仿真實(shí)驗(yàn)通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)把實(shí)驗(yàn)設(shè)備、教學(xué)內(nèi)容、教師指導(dǎo)及學(xué)生操作有機(jī)地融合為一體，形成了一部可操作的物理實(shí)驗(yàn)教科書，擴(kuò)大了物理實(shí)驗(yàn)的空間，打破了教與學(xué)、理論與實(shí)驗(yàn)、課內(nèi)與課外的界限。它作為一種理想的教學(xué)環(huán)境的創(chuàng)設(shè)工具、學(xué)生自主學(xué)習(xí)的情趣激勵(lì)工具，可充分調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性。通過計(jì)算機(jī)物理仿真演示，學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的物理思想和方法、儀器的結(jié)構(gòu)及原理的理解可以達(dá)到實(shí)際實(shí)驗(yàn)難以達(dá)到的效果，實(shí)現(xiàn)了培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)技能、深化物理知識(shí)的目的，大大提高了物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效率。
三、自制教具輔助教學(xué)法
目前由于教育經(jīng)費(fèi)的不足，大多數(shù)學(xué)校實(shí)驗(yàn)器材配備不齊，實(shí)驗(yàn)器材陳舊。特別是廣大農(nóng)村學(xué)校，教學(xué)儀器大部分是幾年前以拼盤的方式采購，有些器材質(zhì)量不是很好，有的與現(xiàn)行教材不配套，不能很好地滿足教學(xué)需要。即使縣城部分學(xué)校實(shí)驗(yàn)條件比較好，但經(jīng)常使用成套儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)也會(huì)使學(xué)生失去新鮮感，并且覺得物理高深莫測，物理實(shí)驗(yàn)必須由專門的儀器才能完成，影響了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和信心，阻礙了學(xué)生創(chuàng)新思維能力的發(fā)展。若能充分利用我們身邊的廢棄物，經(jīng)過簡單的改裝、組合，自制一些教具，將會(huì)得到意想不到的效果。例如在講慣性大小與哪些因素有關(guān)時(shí)，可以采用兩個(gè)玩具車，其中一個(gè)較大，另一個(gè)較小，將一個(gè)彈簧壓縮后與兩個(gè)小車接觸，剪斷彈簧發(fā)現(xiàn)較小的車走的遠(yuǎn)，較大的車走的近，說明質(zhì)量小的車容易改變狀態(tài)，得出質(zhì)量是慣性大小的量度。
四、變式實(shí)驗(yàn)法是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效方法
所謂變式實(shí)驗(yàn)法指教師或?qū)W生設(shè)計(jì)諸多的同類實(shí)驗(yàn)，根據(jù)多種現(xiàn)象去揭示物理規(guī)律和本質(zhì)。變式實(shí)驗(yàn)?zāi)苡行懦蓴_因素，突出本質(zhì)因素，從而使所要研究的物理現(xiàn)象以更為簡化和純化的形態(tài)顯露出來。變式實(shí)驗(yàn)法的有效性可從以下諸方面來體現(xiàn)：1.變式實(shí)驗(yàn)揭示本質(zhì)透徹物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，一般都以復(fù)合刺激物的形式呈現(xiàn)出來，客體的不同成分對學(xué)生的刺激作用也不盡相同。值得注意的是，一些表現(xiàn)本質(zhì)特征的現(xiàn)象往往不一定以強(qiáng)烈刺激的形式出現(xiàn)，而表現(xiàn)非本質(zhì)特征的現(xiàn)象倒有可能給學(xué)生以較強(qiáng)的刺激，從而直接影響了實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果。因此，我們在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，要不斷變化實(shí)驗(yàn)手段，展現(xiàn)各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，充分運(yùn)用學(xué)生的各種感官，圍繞問題中心展現(xiàn)物理過程，揭示問題本質(zhì)。
五、課外創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)方法
開展課外創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，首先，應(yīng)遵循趣味性強(qiáng)原則?；疽哉n本知識(shí)為切入點(diǎn)，可適當(dāng)做些引申和拓寬，以豐富學(xué)生的知識(shí)面，提升他們熱愛科學(xué)的志趣，發(fā)展對科學(xué)的探索興趣，“在保持對自然界的好奇，發(fā)展對科學(xué)的探索興趣，在了解和認(rèn)識(shí)自然的過程中有滿足感及興奮感。”這是新課程標(biāo)準(zhǔn)的總目標(biāo)”。因此，在課外創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的選擇上我們更加應(yīng)該遵循趣味性強(qiáng)的原則。例如，學(xué)習(xí)聲現(xiàn)象后，讓學(xué)生利用身邊的一些材料制作簡易的樂器，他們都興趣傲然，有的人會(huì)用小塑料筒制作口琴，有的同學(xué)會(huì)用竹管制作“水鳥”等。其次，選擇課外創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)應(yīng)緊扣教學(xué)內(nèi)容，在中學(xué)階段開展物理課外活動(dòng)，要考慮學(xué)生的能力和知識(shí)水平，活動(dòng)的內(nèi)容盡可能結(jié)合教學(xué)的內(nèi)容，讓學(xué)生做一些力所能及的小實(shí)驗(yàn)，或做一些簡單易完成的小制作。如果脫離學(xué)生實(shí)際，要求學(xué)生完成太復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是不可取的，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)如果經(jīng)常完成不了，這樣久而久之會(huì)讓他們失去信心和興趣。例如，學(xué)完電磁現(xiàn)象后，組織學(xué)生制作電鈴、自動(dòng)報(bào)警器、小型電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)模型，這些制作較有實(shí)用價(jià)值。學(xué)完電學(xué)、熱學(xué)之后，組織學(xué)生調(diào)查或測量各種燃?xì)鉅t、電熱水器的熱效率，這樣有利于培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用物理知識(shí)的能力，有利于培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保和節(jié)能的意識(shí)。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是教學(xué)研究的永恒課題，有許多問題仍等待我們?nèi)ヌ剿?、研究與實(shí)踐。美國著名哲學(xué)家、系統(tǒng)學(xué)者茲格在論述“假設(shè)一演繹”的優(yōu)點(diǎn)時(shí)曾說過：“我們不見得正確，但是我們知道，我們在尋找什么，如果得不到預(yù)期的結(jié)果，我們總可以修正我們的假設(shè)。”
參考文獻(xiàn)：
參考文獻(xiàn)
[1]2006.周樹鳳.淺議初中物理學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)[J].河南：教學(xué)研究.
[2]2009，許賀.新課改下初中物理學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)淺談[J].秦皇島：實(shí)驗(yàn)教學(xué).
關(guān)鍵詞：中學(xué)化學(xué)；燃燒條件；鏈反應(yīng)；燃燒類型；滅火方法
文章編號(hào)：1005C6629（2017）1C0087C06 中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B
燃燒現(xiàn)象在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中處處可見，同時(shí)在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中也是重要的教學(xué)內(nèi)容和常見的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象之一，因此中學(xué)化學(xué)教師在答疑解惑時(shí)不可避免會(huì)涉及燃燒的問題。由于許多化學(xué)教師對于燃燒的認(rèn)識(shí)不夠深入，因此當(dāng)學(xué)生提出涉及生活實(shí)例的與燃燒相關(guān)的疑問時(shí)，面對“形式多樣、機(jī)理復(fù)雜的種種燃燒問題就難免會(huì)誤入歧途”[1]。2014年偶然在網(wǎng)上發(fā)現(xiàn)了王程杰老師的“初中化學(xué)趣味實(shí)驗(yàn)”視頻講座，聯(lián)想到多年來遇到的與燃燒有關(guān)的種種問題，遂于今年閱讀了一些專業(yè)書籍以獲取答案。2016年第1期《化學(xué)教學(xué)》又刊登了王程杰老師“燃燒條件‘3+1’”[2]，閱后受益良多。其大多數(shù)觀點(diǎn)筆者贊成，但筆者在獲得部分關(guān)于燃燒的知識(shí)方面可能更加深入。在此呈現(xiàn)給各位老師，歡迎探討、指正。
1 從燃燒的過程分析燃燒的條件
1.1 復(fù)雜的燃燒過程
燃燒的過程不像反應(yīng)方程式表達(dá)的那樣簡單，換言之，其反應(yīng)歷程十分復(fù)雜，在燃燒被引發(fā)后，期間會(huì)發(fā)生眾多的化學(xué)反應(yīng)，最簡單的氫氣的燃燒涉及數(shù)十個(gè)反應(yīng)，甲烷的反應(yīng)涉及上百個(gè)[3]?；瘜W(xué)反應(yīng)的同時(shí)固體和液體可燃物還發(fā)生物理變化（如圖1所示），我們通常呈現(xiàn)給中學(xué)生的，只是一些主要反應(yīng)歷程的總反應(yīng)方程式而已。
從圖1可以看到，除了燃燒類型5（表面燃燒，見后文）以外，其余類型的燃燒，可燃物都經(jīng)過了氣化分解的過程。而在氣化分解之前，液體和某些固體可燃物發(fā)生了狀態(tài)的變化，此外某些復(fù)雜的可燃物還經(jīng)過了分解過程。這些變化過程使得可燃物轉(zhuǎn)化為容易被氧化的氣態(tài)分子――氣化分子。
另一方面，多數(shù)可燃物燃燒時(shí)，是從被引燃的局部開始，由于燃燒的反應(yīng)都會(huì)放出熱能，產(chǎn)生的熱能通過熱傳導(dǎo)、熱擴(kuò)散及熱輻射作用傳入未燃的混合物（可燃物與助燃物），因而使得燃燒逐層加熱、逐層燃燒，自行傳播下去。
1.2 鏈反應(yīng)（鏈鎖反應(yīng)）
物質(zhì)燃燒存在著鏈反應(yīng)（或稱鏈鎖反應(yīng)）。所謂的鏈反應(yīng)是指在可燃物被引燃時(shí)，通過氣化分解后的氣化分子受熱生成高度活潑的自由基。自由基外層軌道上有不成對的電子，有很強(qiáng)的反應(yīng)性。燃燒反應(yīng)都是放熱，因此在可燃物和助燃物達(dá)到一定濃度時(shí)，自由基可以和氣化分子不斷作用維持反應(yīng)連續(xù)進(jìn)行下去[4，5]。
1.3 燃燒的條件
中學(xué)化學(xué)中所說的燃燒的3個(gè)條件：可燃物、空氣或氧氣（助燃物）和溫度達(dá)到著火點(diǎn)。需要強(qiáng)調(diào)的是，初中教材對于這三個(gè)條件只是進(jìn)行了粗略的描述，而確切的描述應(yīng)該是：“一定的可燃物濃度；一定的氧氣（空氣）含量；一定的c火能量”。
1.3.1 一定的可燃物濃度
“一定的可燃物濃度”主要是指經(jīng)過氣化分解后生成的氣化分子的濃度。實(shí)際上除了燃燒類型5（見后文）以外，固態(tài)或液態(tài)可燃物，如果沒有達(dá)到轉(zhuǎn)化的條件而沒有轉(zhuǎn)化為氣化分子，那么燃燒仍然無法實(shí)現(xiàn)。一個(gè)實(shí)例很好地說明這一問題：有燭芯的蠟燭易被點(diǎn)燃，如果蠟燭去掉燭芯，固態(tài)蠟燭很難氣化為氣態(tài)分子，蠟燭就不易被點(diǎn)燃。
正如圖2所示，描述為“可燃物”與“一定濃度的可燃物”區(qū)別在于，一定濃度的可燃物是在考慮液態(tài)和固態(tài)燃料蒸發(fā)、分解、熔融過程基礎(chǔ)上提出的，這一說法更加準(zhǔn)確。在分析滅火的原因，采用這一說法，一些問題很容易獲得合理的解釋。
1.3.2 溫度達(dá)到著火點(diǎn)
初中教材的著火點(diǎn)的解釋為：“燃燒所需的最低溫度”。需要明確的是，著火點(diǎn)是指可燃物能夠持續(xù)燃燒的最低溫度。如果某一溫度下燃料被點(diǎn)燃后，在沒有引火源的情況下很快熄滅而沒有形成持續(xù)的燃燒，仍然沒有達(dá)到著火點(diǎn)。我們經(jīng)常看到塊狀的木頭在明火引燃時(shí)似乎開始燃燒，但是離開火源時(shí)就會(huì)熄滅，這就說明溫度還是沒有達(dá)到著火點(diǎn)。
此外除了加熱（溫度達(dá)到著火點(diǎn)）以外，引發(fā)燃燒的方法很多，如電火花等等，所以將這一條件描述為“一定的點(diǎn)火能量”或者“引火源”更準(zhǔn)確。
1.3.3 燃燒的第4個(gè)條件
中學(xué)化學(xué)中所說的燃燒的3個(gè)條件：可燃物、空氣或氧氣（助燃物）和溫度達(dá)到著火點(diǎn)，是持續(xù)燃燒的必要條件（或稱為三要素）。之后的研究發(fā)現(xiàn)，具備這3個(gè)條件，有時(shí)燃燒也能熄滅。其中的一個(gè)實(shí)例就是四氯化碳滅火，當(dāng)汽油燃燒時(shí)加入四氯化碳，在沒有完全覆蓋汽油的情況下，并沒有破壞燃燒的3個(gè)條件，但是火焰會(huì)逐漸熄滅。其原因是四氯化碳遇高溫會(huì)產(chǎn)生氯自由基，氯自由基更易與汽油燃燒過程產(chǎn)生的自由基結(jié)合生成氯化氫，使得汽油燃燒過程所需要的自由基消失，鏈反應(yīng)中斷，進(jìn)而達(dá)到滅火的效果。因此，有了燃燒的四面體學(xué)說。
在國內(nèi)文獻(xiàn)關(guān)于燃燒第四個(gè)條件有以下三種描述：“自由基（游離基）、鏈反應(yīng)、未受抑制的鏈反應(yīng)”。自由基不夠全面，筆者個(gè)人贊同后兩種說法。
如果把“鏈反應(yīng)”或“未受抑制的鏈反應(yīng)”與其他三個(gè)條件采用相同的描述，則為：燃燒的條件描述為“可燃物、空氣或氧氣（助燃物）、溫度達(dá)到著火點(diǎn)、鏈反應(yīng)”，或者描述為“一定的可燃物濃度；一定的氧氣（空氣）含量；一定的點(diǎn)火能量；未受抑制的鏈反應(yīng)”。
“鏈反應(yīng)”或“未受抑制的鏈反應(yīng)”也應(yīng)該是必要條件，但是和其他三個(gè)條件不同的是，鏈反應(yīng)是反映了燃燒反應(yīng)的本質(zhì)，或者說是體現(xiàn)了某一可燃物的性質(zhì)。如果繪制成四面體，應(yīng)該位于底部更準(zhǔn)確，國外文獻(xiàn)基本上都是畫在底部，見圖3A。不知是何原因，國內(nèi)文獻(xiàn)大多畫得比較隨意，不能更好地體現(xiàn)4個(gè)條件之間的邏輯關(guān)系，見圖3B。
2 燃燒的類型
國內(nèi)文獻(xiàn)關(guān)于燃燒的類型有多種劃分方法，按照可燃物狀態(tài)以及在鏈反應(yīng)前的復(fù)雜變化分成5種類型（見圖1從右至左類型1～5）[6，7]。
2.1 混合燃燒
混合燃燒（又稱預(yù)混燃燒）是氣體可燃物燃燒的一種類型。在燃燒前，可燃?xì)怏w與助燃?xì)怏w已經(jīng)進(jìn)行了擴(kuò)散混合，此時(shí)溫度達(dá)到著火點(diǎn)即會(huì)發(fā)生燃燒，燃燒在混合氣體所分布的空間中快速進(jìn)行。中學(xué)化學(xué)中所做的混合氣體爆鳴實(shí)驗(yàn)就屬于混合燃燒。
這種類型的燃燒由于可燃?xì)怏w與助燃?xì)怏w已經(jīng)進(jìn)行了混合，當(dāng)燃燒一旦引發(fā)，鏈反應(yīng)難以控制，如果其濃度在爆炸范圍內(nèi)，就會(huì)引起爆炸。這就是為什么中學(xué)化學(xué)教學(xué)中進(jìn)行氣體燃燒實(shí)驗(yàn)時(shí)需要驗(yàn)純的原因。
由于電火花、摩擦也是引火源，因此如果家中聞到天然氣或液化氣的味道時(shí)，絕不能開燈，而應(yīng)該小心的打開門窗（金屬門窗應(yīng)避免摩擦）、關(guān)閉燃?xì)忾y門。這一點(diǎn)有必要在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中告訴學(xué)生。
本生燈、酒精噴燈也主要是混合燃燒，但是噴嘴等結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使得混合燃燒可控制地進(jìn)行，規(guī)范操作的情況下沒有爆炸的危險(xiǎn)。
2.2 擴(kuò)散燃燒
擴(kuò)散燃燒是氣體可燃物燃燒的另一種類型，是指可燃?xì)怏w從容器狹小的管口、裂縫等處流向空氣，在達(dá)到著火點(diǎn)時(shí)與空氣混合燃燒，燃燒主要發(fā)生在可燃物與助燃物相混合的界面。中學(xué)化學(xué)中所做的驗(yàn)純后氣體的燃燒實(shí)驗(yàn)就是擴(kuò)散燃燒。
2.3 蒸發(fā)燃燒
蒸發(fā)燃燒是部分液體和部分固體可燃物的燃燒類型。常見的液態(tài)可燃性燃料如酒精、汽油、柴油等，它們?nèi)紵磻?yīng)前首先有受熱蒸發(fā)產(chǎn)生蒸氣的過程，然后氣態(tài)分子進(jìn)行燃燒反應(yīng)，而放出的熱量進(jìn)一步加熱液體表面，從而促使液體持續(xù)蒸發(fā)，使燃燒繼續(xù)下去。最常見的實(shí)例就是實(shí)驗(yàn)室的酒精燈燃燒。
蠟燭、萘等沸點(diǎn)較低的固體在受熱時(shí)經(jīng)過了熔化、氣化的過程，形成氣態(tài)分子進(jìn)行燃燒。易升華的固體如硫、磷等，受熱后會(huì)升華產(chǎn)生氣態(tài)分子，同樣能夠引起蒸發(fā)燃燒。鈉等熔點(diǎn)較低的金屬在空氣中被點(diǎn)燃也是蒸發(fā)燃燒。
初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在探究蠟燭的燃燒時(shí)，可以看到蠟燭的融化，吹滅時(shí)產(chǎn)生的白煙則是蠟燭的氣態(tài)分子，而這種氣態(tài)分子易被點(diǎn)燃，這是幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)蒸發(fā)燃燒的很好實(shí)例。
加油站嚴(yán)禁煙火，真正擔(dān)心能被點(diǎn)燃的并不是液態(tài)的汽油，而是因?yàn)樵诩佑瓦^程中難免會(huì)揮發(fā)出汽油的蒸氣，汽油的蒸氣更易產(chǎn)生燃燒。在電影中?？吹綗燁^扔在汽油里形成熊熊大火，實(shí)驗(yàn)證明是錯(cuò)誤的，但是如果汽油揮發(fā)在空氣中達(dá)到一定濃度，煙頭引發(fā)燃燒完全可能。如果能夠燃燒，則不用等到煙頭扔在汽油里那一刻，而是在點(diǎn)火者點(diǎn)燃香煙或者瀟灑地抽一口的時(shí)候，連點(diǎn)火者自己也要一起遭殃。
2.4 分解燃燒
分解燃燒也是部分液體和大部分固體可燃物的燃燒類型。這類燃燒過程中可燃物首先遇熱分解，再由熱分解產(chǎn)物和氧氣反應(yīng)產(chǎn)生火焰的燃燒。如木材、煤、紙、面粉、白糖等固體可燃物的燃燒屬于此類，油脂等高沸點(diǎn)液體和低熔點(diǎn)的固體烴類的燃燒也屬此。
木材在空氣中燃燒時(shí)，火源加熱木材首先使木柴失去水分而干燥，然后發(fā)生熱分解。燒過木柴的都可以觀察到水在燃燒的木柴表面產(chǎn)生，以及聽到“呲呲”的聲音都說明有水生成。木柴分解放出可燃?xì)怏w，這種氣體被點(diǎn)燃產(chǎn)生火焰，并放出熱量，由燃燒放出的熱量不斷地加熱木材，使木材不斷地分解，從而使燃燒繼續(xù)下去。
整塊木頭與刨花著火點(diǎn)不同，主要原因是整塊木頭要持續(xù)燃燒，內(nèi)層的固體可燃物需要更高的溫度使其分解為氣化分子，只有在更高的著火點(diǎn)引發(fā)更多的鏈反應(yīng)，使整個(gè)燃燒更劇烈，產(chǎn)生更多的熱能，才能使燃燒持續(xù)下去。刨花燃燒面積大，幾乎沒有明顯的內(nèi)外層之分，因此著火點(diǎn)更低。
2.5 表面燃燒
表面燃燒是熔、沸點(diǎn)很高的固體可燃物的一種燃燒類型。鉬、鎂、鐵等金屬，非金屬碳（木炭）等等，燃燒在空氣和固體表面接觸的部位進(jìn)行，所以叫表面燃燒。與其他四種不同的是，其他四種燃燒都是在氣相中進(jìn)行（均相燃燒），唯有表面燃燒在氣相和固相之間進(jìn)行，屬非均相燃燒（異相燃燒）。表面燃燒能使表面產(chǎn)生紅熱，不產(chǎn)生明焰，燃燒的速率和固體表面的大小有關(guān)。
初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)“鐵在氧氣中的燃燒”就是表面燃燒，現(xiàn)象為火星四射，并不產(chǎn)生火焰。
2.6 綜合燃燒
在實(shí)際燃燒過程中，并非僅僅發(fā)生單一類型的燃燒，往往會(huì)同時(shí)發(fā)生多種類型的燃燒。
木柴、煤等復(fù)雜的固態(tài)燃料，開始的燃燒類型是分解燃燒，有明顯的火焰，但隨著分解燃燒的進(jìn)行，最后只剩余碳，此時(shí)的燃燒類型變?yōu)楸砻嫒紵?，可以看到紅熱的表面，但看不到火焰[8]。
另一個(gè)實(shí)例就是本生燈、酒精噴燈等，如圖4所示。開始點(diǎn)燃這類裝置時(shí)，一級(jí)空氣閥門關(guān)閉，我們只能看到擴(kuò)散燃燒；隨著一級(jí)空氣閥門逐漸打開，就存在擴(kuò)散燃燒和混合燃燒兩種燃燒方式；當(dāng)一級(jí)空氣閥門打開到一定程度，一級(jí)空氣所供的氧足夠氣體燃料燃燒使用時(shí)，只存在混合燃燒，我們使用這類裝置大多數(shù)情況下為混合燃燒[9]。
酒精燈是蒸發(fā)燃燒，酒精通過燈芯是逐步氣化逐步燃燒的，氣態(tài)分子燃燒時(shí)形成的是擴(kuò)散燃燒火焰，這和本生燈的火焰不同。
3 滅火的方法
在圖1的圖示中，燃燒前的任何一條線路被中斷，鏈反應(yīng)都不能進(jìn)行，在鏈反應(yīng)能夠進(jìn)行的前提下，阻斷鏈反應(yīng)，燃燒反應(yīng)就會(huì)終止。
滅火的方法和燃燒的條件是對應(yīng)的，既然燃燒有4個(gè)條件，那么滅火的方法也應(yīng)該有4種[10]。
3.1 冷卻滅火
通過降低溫度，使得溫度降至著火點(diǎn)以下是最常見的滅火方式。水是最常見的冷卻劑，但是對于有些物質(zhì)卻不能用水，例如電石遇水生成乙炔，反而會(huì)產(chǎn)生爆炸的危險(xiǎn)。燃燒的活潑金屬如鈉等也不能用水，因?yàn)榛顫娊饘儆鏊l(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，甚至發(fā)生爆炸。
3.2 窒息滅火
各種可燃物的燃燒都必須在其最低氧氣濃度以上進(jìn)行，否則燃燒便不能持續(xù)。因此，通過降低燃燒物周圍的氧氣濃度可以起到滅火的作用。通常使用的二氧化碳、氮?dú)?、水蒸氣等的滅火機(jī)理主要是窒息作用。但是對于能與上述滅火物質(zhì)劇烈反應(yīng)的則需要采用其他方法。如鎂燃燒不能用二氧化碳、氮?dú)鉁缁稹?/p>
3.3 隔離滅火
也就是清除可燃物。把可燃物與引火源或氧氣隔離開來，燃燒反應(yīng)就會(huì)自動(dòng)中止?；馂?zāi)中，關(guān)閉有關(guān)閥門，切斷流向著火區(qū)的可燃?xì)怏w或液體的通道；打開有關(guān)閥門，使已經(jīng)發(fā)生燃燒的容器或受到火勢威脅的容器中的液體可燃物通過管道導(dǎo)至安全區(qū)域，都是隔離滅火的措施。
3.4 化學(xué)抑制滅火
就是使用滅火劑與鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的中間體自由基反應(yīng)，從而使燃燒的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中斷，進(jìn)而使燃燒終止。常用的干粉滅火劑、鹵代烷滅火劑的主要滅火原理就是化學(xué)抑制作用。
實(shí)際上任何一種滅火措施最終都是鏈反應(yīng)受到抑制并中斷，但是作為破環(huán)燃燒條件達(dá)到滅火目的，不能僅僅指“滅火劑與鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的中間體自由基反應(yīng)，從而使燃燒的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中斷”。我們不能遇到難以解釋的滅火現(xiàn)象都?xì)w結(jié)于鏈反應(yīng)，而應(yīng)該從燃燒的過程進(jìn)行細(xì)致的剖析。
4 實(shí)例分析
4.1 蠟燭放在冰水中熄滅
在解釋這一現(xiàn)象之前，要明確兩個(gè)不同的“溫度”。一個(gè)是燃燒部位的溫度，另一個(gè)則是可燃物所處的環(huán)境溫度，二者一般是不同的，見圖5?；鹧娴娜紵嬖谥鴾囟鹊妮椛?，A處的溫度足夠高時(shí)，輻射的溫度會(huì)使火焰下面的蠟燭（蠟燭的最上層）熔化，融化的蠟燭經(jīng)過燈芯的毛細(xì)作用向上流動(dòng)，當(dāng)流動(dòng)到接近火焰的下界面時(shí)，火焰有更高的輻射溫度，這一溫度足夠使液態(tài)的蠟燭氣化，滿足燃燒條件，產(chǎn)生持續(xù)的燃燒。
當(dāng)我們吹滅蠟燭時(shí)，實(shí)質(zhì)是把已經(jīng)發(fā)生的燃燒反應(yīng)所產(chǎn)生的熱能帶走，也就是降低溫度A，所以火焰熄滅。此處的解釋為“溫度降低到著火點(diǎn)以下”是正確的，初中生也易于理解。
當(dāng)蠟燭放在冰水中，是在降低溫度B，進(jìn)而使得整個(gè)蠟燭的溫度降低，以至于燃燒所產(chǎn)生的熱能輻射不足以繼續(xù)維持蠟燭的熔化，蠟燭熔化的量變小導(dǎo)致后續(xù)鏈反應(yīng)進(jìn)行得越少，產(chǎn)生的熱能更少，火焰漸漸熄滅。這一熄滅過程和吹滅蠟燭的現(xiàn)象有兩點(diǎn)不同：首先沒有立即熄滅，而是有個(gè)逐漸熄滅的過程；其次不會(huì)產(chǎn)生吹滅蠟燭時(shí)經(jīng)常可以看到的白煙。那么如何解釋這一現(xiàn)象呢？首先這一滅火方法用抑制鏈反應(yīng)來解釋有些牽強(qiáng)，因?yàn)橐种奇湻磻?yīng)滅火主要指的是干粉滅火劑、鹵代烷滅火劑滅火。
這一現(xiàn)象可以解釋為：蠟燭是固體可燃物，一般的固體可燃物（此處強(qiáng)調(diào)一般的可燃物目的是與表面燃燒區(qū)別）燃燒都需要通過蒸發(fā)、分解、熔融變成氣態(tài)分子才能燃燒。也就是說，蠟燭燃燒的可燃物不是固態(tài)的蠟燭，而是氣態(tài)的蠟燭。放入冰水以后，由于蠟燭溫度過低不能熔融、蒸發(fā)產(chǎn)生氣化分子，相當(dāng)于清除了可燃物（的氣態(tài)分子），所以燃燒終止。
以上解釋對于九年級(jí)學(xué)生而言有些深?yuàn)W，所以這一題目不適合初中生。但是有必要像氧化還原反應(yīng)等內(nèi)容一樣，在高中階段設(shè)置為需要深化的學(xué)習(xí)內(nèi)容供學(xué)生探究、學(xué)習(xí)。不僅可提高學(xué)生對于燃燒原理的認(rèn)識(shí)，還可以提高學(xué)生分析問題、探究問題的能力。
4.2 火上澆油（食用油）能滅火
首先認(rèn)識(shí)什么是閃燃。某些液體燃料或固體燃料燃燒產(chǎn)生的可燃蒸氣在空氣中達(dá)到一定濃度，遇到火源時(shí)發(fā)生一閃即滅的燃燒現(xiàn)象，就是閃燃。如果混合氣體體積很大或者燃料易揮發(fā)，閃燃會(huì)造成很大的破壞性甚至爆炸。但是閃燃和解釋“火上澆油能滅火”沒有關(guān)聯(lián)。那么如何來解釋這一現(xiàn)象呢？
食用油和酒精、汽油等輕質(zhì)燃料不同，它的燃燒屬于分解燃燒+蒸發(fā)燃燒，形成可燃?xì)鈶B(tài)分子較困難，其著火點(diǎn)也更高。
食用油著火，再倒入食用油可以滅火，主要是因?yàn)橹匦绿砑哟罅渴秤糜鸵院螅麄€(gè)食用油的溫度降低，使得燃燒前的分解和蒸發(fā)過程難以實(shí)現(xiàn)，燃燒終止。這一現(xiàn)象和上面蠟燭在冰水中的情況類似，就是阻斷了氣態(tài)可燃性分子的形成。食用油雖然存在，但是可燃燒的氣態(tài)分子沒有達(dá)到所需要的濃度，實(shí)際上還是相當(dāng)于清除了可燃物（的氣態(tài)分子）。
值得注意的是，這一滅火方法只適用于分解燃燒，如果是酒精、汽油等易揮發(fā)的燃料，其燃燒時(shí)再加入液態(tài)可燃物就更加危險(xiǎn)了。此外即使是食用油，燃燒還需在可控范圍內(nèi)，如果燃燒的熱量積累使得油溫過高，或者在形成較大面積的著火情況下，也不能再添加食用油滅火。
4.3 補(bǔ)充說明
以上兩個(gè)實(shí)例都是由于降溫，但其降溫不是作用于燃燒的部位，而是直接降低可燃物的溫度，燃燒部位的溫度在一開始并沒有降低，也就是說已經(jīng)進(jìn)行的反應(yīng)仍在產(chǎn)生熱能，只是沒有遇到降溫措施去抵消這些產(chǎn)生的熱能。真正阻斷繼續(xù)燃燒的是可燃物氣化的過程。
但是這兩個(gè)實(shí)例的滅火針對的不是鏈反應(yīng)，化學(xué)滅火才是針對的鏈反應(yīng)，所以不需要用燃燒的第4個(gè)條件來解釋。
5 結(jié)語
根據(jù)不同階段學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，理解燃燒原理需要一個(gè)循序漸進(jìn)的過程?，F(xiàn)在的突出問題是中學(xué)教材、化學(xué)專業(yè)高師教材都沒有對燃燒問題設(shè)置專門的內(nèi)容加以深化，因而造成許多中學(xué)化學(xué)教師對燃燒原理認(rèn)識(shí)不足。
除了本文提到的問題以外，筆者曾經(jīng)做過與燃燒相關(guān)的研究――酒精燈加熱效率的探究[11，12]，實(shí)驗(yàn)證明酒精燈加熱用內(nèi)焰效率最高。問題出在哪里呢？首先筆者通過查閱文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，最早提出外焰溫度高的文獻(xiàn)是關(guān)于本生燈的。本生燈是混合燃燒而酒精燈是擴(kuò)散燃燒，兩者存在根本的區(qū)別。目前國內(nèi)已經(jīng)有錢揚(yáng)義老師為代表的多項(xiàng)研究證明內(nèi)焰溫度更高[13]。仍然存在的一個(gè)誤區(qū)是，許多教師都在這樣一個(gè)前提下研究問題：“酒精燈哪里火焰溫度高，使用酒精燈就應(yīng)該用哪個(gè)部位加熱”。事實(shí)是，酒精燈加熱效率的高低不僅僅和火焰溫度有關(guān)，還和加熱面積、火焰的穩(wěn)定性等因素有關(guān)。所以拋開火焰部位溫度的高低，需要用酒精燈的哪個(gè)部位加熱，就應(yīng)該以實(shí)驗(yàn)為依據(jù)，而不能主觀臆斷。我們實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是內(nèi)焰加熱可以比外焰節(jié)約一半左右的時(shí)間，可是現(xiàn)在中學(xué)教材還在教導(dǎo)學(xué)生酒精燈加熱時(shí)用外焰！
我們強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，因此建議在高中化學(xué)應(yīng)專門設(shè)置深化燃燒的教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到燃燒的四個(gè)條件確切的表述為“一定的可燃物濃度；一定的氧氣（空氣）含量；一定的點(diǎn)火能量；未受抑制的鏈反應(yīng)”，同時(shí)設(shè)置對火焰的顏色、火焰不同部位的溫度、酒精燈加熱的效率等方面的探究活動(dòng)，這樣使學(xué)生對燃燒有更全面的認(rèn)識(shí)，是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科學(xué)的研究過程和方法的好素材。
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一、電功率
1.電功率是用來表示用電器消耗電能快慢的物理量.用電器在1s內(nèi)消耗的電能叫做電功率，用公式P=■表示.利用該公式還可以得到電功率的另一個(gè)計(jì)算公式P=UI.這兩個(gè)公式對不同情況下各種用電器的電功率的計(jì)算都適用.
2.利用P=UI和歐姆定律我們還可以推導(dǎo)出電功率的另外兩個(gè)計(jì)算式P=I 2R=■，這兩個(gè)公式只適用于純電阻電路中電功率的計(jì)算.
3.用電器上一般都標(biāo)有額定電壓和額定功率，表示該用電器正常工作時(shí)的電壓和電功率.而實(shí)際生活中，用電器兩端的電壓不一定就等于額定電壓，因此其消耗的實(shí)際功率也不一定等于其額定功率.其關(guān)系如下：
當(dāng)U實(shí)=U額時(shí)，P實(shí)=P額，用電器正常工作；
當(dāng)U實(shí)
當(dāng)U實(shí)>U額時(shí)，P實(shí)>P額，用電器不能正常工作，很容易損壞或縮短使用壽命.
對于某個(gè)用電器而言，額定電壓是唯一的，因此其額定功率也是唯一的.而實(shí)際功率隨著用電器兩端的實(shí)際電壓的改變而改變.對于燈泡而言，其亮度取決于它的實(shí)際功率.不同的工作條件，可能會(huì)導(dǎo)致額定功率大的燈泡發(fā)光較暗，而額定功率小的燈泡發(fā)光較亮.
4.電功率的測量
（1）伏安法：原理是P=UI.測量小燈泡在不同電壓下的電功率時(shí)，應(yīng)注意選取的電壓值要有代表性，并且不能讓電壓超過額定電壓的1.2倍.求燈泡電功率的平均值是沒有意義的.
（2）用電能表測電功率：原理是P=■.測量時(shí)關(guān)閉其他所有用電器，只讓待測用電器工作，通過電能表轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)和通電時(shí)間即可算出該用電器的電功率.
5.串、并聯(lián)電路中用電器消耗的總功率均等于各用電器消耗的電功率之和.
串聯(lián)電路中各處的電流相等.根據(jù)P=I 2R，電流一定時(shí)，各用電器消耗的電功率與其阻值成正比，即電阻越大，消耗的電功率越多.
并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等.根據(jù)P=■，電壓一定時(shí)，各用電器消耗的電功率與其阻值成反比，即電阻越大，消耗的電功率越少.
二、電熱
1.電流的熱效應(yīng)：電流通過導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體發(fā)熱的現(xiàn)象.
2.焦耳定律：電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量，與電流的平方成正比，與導(dǎo)體的電阻成正比，與通電時(shí)間成正比.用公式表示為Q
=I 2Rt.如果用電器消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為熱（如在純電阻電路中），則Q=W＝UIt；若只有一部分轉(zhuǎn)化為熱，則Q
三、家庭安全用電
1.家庭電路的火線和零線之間的電壓為220V.用測電筆可辨別火線與零線.
2.造成家庭電路中電流過大的原因有兩個(gè)：一是短路，二是用電器的總功率過大.家庭電路中應(yīng)安裝熔絲或空氣開關(guān)，在電流過大時(shí)自動(dòng)切斷電路.另外，當(dāng)線路連接處接觸不良時(shí)，容易引發(fā)火災(zāi)和安全事故.
3.若使用帶有金屬外殼的用電器，則要用三線插座，通過上面的線將金屬外殼與大地連接，將外殼上可能帶的電導(dǎo)入大地，以防觸電事故的發(fā)生.
考點(diǎn)掃描
考點(diǎn)1 電能表
例1 小明家安裝了新的電能表，一個(gè)月后此表的面板如圖1所示，這個(gè)月他家用電 kW?h，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過了 圈.
解析 本題考查學(xué)生是否具有一定的生活經(jīng)驗(yàn)，是否理解電能表常見參數(shù)的含義，是否留意過電能表的讀數(shù).本題的正確答案是這個(gè)月他家用電125.0kW?h，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過了2.5×105圈，小明家最多能接入總功率為P=UI=220V×20A=4.4×103W的用電器.
點(diǎn)撥 電能表是測量電路消耗電能的儀表，學(xué)習(xí)中要注意其常見參數(shù)的含義，如額定電壓、電流規(guī)格、每千瓦時(shí)轉(zhuǎn)數(shù)等.除此以外，還要知道電能表的計(jì)量單位是千瓦時(shí)，俗稱度.讀數(shù)要注意最后一位表示的是一位小數(shù).同時(shí)還應(yīng)了解日常電費(fèi)收繳情況.
考點(diǎn)2 電功
例2 如圖2所示的四個(gè)電路，電源電壓相同，電阻R1＜R2，若通電時(shí)間相同，則電路中電流所做的總功從大到小的排列順序是（ ）.
A.甲、乙、丙、丁
B.丁、丙、乙、甲
C.丁、甲、乙、丙
D.丙、乙、甲、丁
解析 在甲、乙、丙、丁四個(gè)電路圖中，由于電源電壓相同，電路中各電阻的通電時(shí)間相同，因此電路中電流經(jīng)過電阻所做的總功大小決定于電路中的電阻大小，而電阻大小取決于電路中電阻的連接方式.根據(jù)電功公式以及歐姆定律的變形公式可知，在電壓和通電時(shí)間一定時(shí)，電阻越小，電路中電流做功越大.根據(jù)電路的串、并聯(lián)特點(diǎn)，丙圖中R1和R2串聯(lián)時(shí)電路中電阻R串最大，丁圖中電阻并聯(lián)時(shí)電阻R并最小，則有R串＞R2＞R1＞R并，因此，四個(gè)電路中電流所做的總功從大到小排列順序是丁、甲、乙、丙，本題應(yīng)選C.
點(diǎn)撥 電功是指電流通過導(dǎo)體所做的功.電流做功的過程就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程.電流通過導(dǎo)體所做的功與通過導(dǎo)體的電流大小、導(dǎo)體兩端電壓以及通電時(shí)間長短有關(guān)，一般電功的大小可以利用W
=UIt來進(jìn)行計(jì)算.在利用W=UIt進(jìn)行計(jì)算時(shí)，要統(tǒng)一使用國際單位，并應(yīng)明確U、I是指同一段電路的電壓和電流.在計(jì)算、比較串、并聯(lián)電路中電流通過用電器電流做功的大小時(shí)，首先應(yīng)了解串、并聯(lián)電路電流、電壓、電阻的特點(diǎn)，然后靈活運(yùn)用有關(guān)公式解決問題.
考點(diǎn)3 電功率
例3 由電壓為220V的電源向遠(yuǎn)處某工地的一盞標(biāo)有“PZ220-60”的電燈供電，由于導(dǎo)線有電阻，燈泡消耗的實(shí)際功率為55W.則導(dǎo)線消耗的功率（ ）.
A.小于5W B.等于5W
C.大于5W D.不能確定
解析 通常情況下，電壓為220V的電源向一盞標(biāo)有“PZ220-60”的電燈供電時(shí)，電燈的電功率應(yīng)為60W，但現(xiàn)在“由電壓為220V的電源向遠(yuǎn)處某工地的一盞標(biāo)有‘PZ220-60’的電燈供電”，由于導(dǎo)線較長，其電阻不能忽略，電路的總電阻將大于燈泡的電阻.由電功率公式P=■可知，當(dāng)電壓一定時(shí)，電路的總電阻越大，電路的總功率就越小，即電路的總功率應(yīng)小于60W.因燈泡消耗的實(shí)際功率為55W，所以導(dǎo)線消耗的功率將小于5W，答案為A.
點(diǎn)撥 電功率是表示電流做功快慢的物理量，它等于單位時(shí)間內(nèi)電流所做的功.根據(jù)電功公式W=UIt以及P=■，可以得到電功率計(jì)算公式P=UI.用電器正常工作時(shí)的電功率叫額定功率，而在實(shí)際電壓下工作的電功率叫實(shí)際功率.
本題要求我們判斷導(dǎo)線消耗的功率與5W的關(guān)系.但題中只說了導(dǎo)線有電阻，如果直接計(jì)算導(dǎo)線消耗的電功率，那相當(dāng)困難.怎么辦呢？我們可以把對導(dǎo)線消耗電功率的判斷，轉(zhuǎn)化為對電路消耗的總功率的判斷.由于導(dǎo)線消耗的功率等于電路消耗的總功率減去電燈消耗的實(shí)際功率，燈泡消耗的實(shí)際功率為55W，而電路消耗的功率必定小于60W，因此導(dǎo)線消耗的功率將小于5W.本題旨在考查學(xué)生對公式P=■的理解和靈活運(yùn)用，實(shí)用性強(qiáng)，它提醒我們在一種方法行不通或有困難時(shí)，可以通過轉(zhuǎn)化變換為其他方法來解題.
考點(diǎn)4 電與熱
例4 將規(guī)格都是“220V 100W”的一臺(tái)電風(fēng)扇、一臺(tái)電視機(jī)和一把電烙鐵分別接入家庭電路中，通電時(shí)間相同.則下列有關(guān)說法中，錯(cuò)誤的是（ ）.
A.三個(gè)電器產(chǎn)生的熱量一樣多
B.電流通過三個(gè)電器做功一樣多
C.三個(gè)電器消耗的電能一樣多
D.電烙鐵產(chǎn)生的熱量最多
解析 三個(gè)用電器的功率、通電時(shí)間均相同，由W=Pt可知，它們消耗的電能一樣多.但從能量轉(zhuǎn)化的角度考慮，電風(fēng)扇將電能轉(zhuǎn)化為大量機(jī)械能和少量內(nèi)能，電烙鐵將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而電視機(jī)將電能主要轉(zhuǎn)化為光能和聲能，轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能只是其中的少部分，所以該題選項(xiàng)A的說法是錯(cuò)誤的，應(yīng)選A.
點(diǎn)撥 焦耳定律的表達(dá)式是Q＝I 2Rt，其適用條件是純電阻電路.研究用電器工作時(shí)的能量轉(zhuǎn)化，應(yīng)注意研究的電路是純電阻電路還是非純電阻電路.
考點(diǎn)5 家庭電路與安全用電
例5 在安裝室內(nèi)照明電路時(shí)，室內(nèi)的燈突然熄滅了，查看配電箱內(nèi)的閘刀開關(guān)上的保險(xiǎn)絲，發(fā)現(xiàn)有一根已熔斷.小明同學(xué)拿出一個(gè)接有兩根導(dǎo)線的照明燈泡，然后將該燈接入熔斷保險(xiǎn)絲的兩個(gè)螺釘處，該燈正常發(fā)光.當(dāng)故障排除后，該燈出現(xiàn)的現(xiàn)象是（ ）.
A.熄滅
B.亮度肯定不變
C.亮度明顯變暗
D.熄滅、亮度明顯變暗、亮度稍變暗三種現(xiàn)象都有可能
解析 由于保險(xiǎn)絲與室內(nèi)的用電器是串聯(lián)的，在被燒斷保險(xiǎn)絲的兩個(gè)螺釘處接入一個(gè)照明燈泡后，這個(gè)電燈正常發(fā)光，這說明室內(nèi)照明電路發(fā)生短路.當(dāng)故障排除后，室內(nèi)用電器與這個(gè)電燈串聯(lián)，由于串聯(lián)電路的分壓作用，這個(gè)電燈兩端的電壓會(huì)變小，因此，它的亮度會(huì)變暗，其變暗程度取決于室內(nèi)用電器的多少，即室內(nèi)用電器等效電阻和這個(gè)電燈燈絲電阻之間的大小比例關(guān)系，故本題正確答案是D.
點(diǎn)撥 家庭電路的組成通常包括火線、零線、電能表、總開關(guān)、保險(xiǎn)盒、用電器、插座等.保險(xiǎn)盒應(yīng)串聯(lián)在火線上.電路中若發(fā)生短路或斷路故障，室內(nèi)的用電器均會(huì)停止工作.但本題中保險(xiǎn)絲熔斷，由此可確定電路發(fā)生短路故障.因?yàn)槭覂?nèi)用電器與燈泡是串聯(lián)連接，而室內(nèi)用電器等效電阻和電燈燈絲電阻之間的大小比例關(guān)系有多種可能，因此燈泡的亮暗程度難以確定.由此可見，解題時(shí)如果有了一個(gè)正確的解題思路，一定會(huì)收到事半功倍之效.
實(shí)驗(yàn)探究
例1 小明同學(xué)在做“測小燈泡額定功率”的探究實(shí)驗(yàn)時(shí)，已知某小燈泡的額定電壓為3V，電功率小于1W.
（1）在連接電路時(shí)，小明同學(xué)有幾根導(dǎo)線沒有連接上，如圖3所示.請你用筆畫線作為導(dǎo)線，在實(shí)物圖上幫他連接好電路（電流表和電壓表的量程要選擇正確）.
（2）而另一實(shí)驗(yàn)小組中的小強(qiáng)同學(xué)連接電路完畢后，閉合電路開關(guān)、移動(dòng)變阻器滑片時(shí)發(fā)現(xiàn)：燈泡變亮，電壓表示數(shù)反而減??；燈泡變暗，電壓表示數(shù)反而增大（器材是完好的）.小強(qiáng)怎樣連接電路才會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？請將小強(qiáng)所連接電路的電路圖畫在虛線框中.
（3）小明在實(shí)驗(yàn)過程中，仔細(xì)對小燈泡對應(yīng)的電流、電壓值進(jìn)行了數(shù)據(jù)記錄，記錄的數(shù)據(jù)如下表所示.
從表中數(shù)據(jù)可看出，在通過燈絲的電流在逐漸增大的過程中，燈絲的電阻的變化情況是 .該小燈泡的額定功率應(yīng)為 W.
解析 （1）根據(jù)伏安法測電阻原理，本題需補(bǔ)充完整的電路連線圖如圖4所示.
（2）由題意可知，小燈泡的額定電壓為3V，由于燈的額定功率小于1W，根據(jù)P=UI，可以推測小燈泡正常工作時(shí)的電流應(yīng)小于0.6A，則電壓表和電流表的量程選擇應(yīng)分別為0～3V和0～0.6A.通常情況下，本實(shí)驗(yàn)中的電壓表應(yīng)并聯(lián)在燈泡兩端，當(dāng)電路中變阻器電阻改變時(shí)，電路中的電流就改變.當(dāng)燈泡中通過的電流變大時(shí)，燈泡兩端電壓應(yīng)隨之變大，由于電路中電源電壓不變，滑動(dòng)變阻器的兩端電壓應(yīng)隨之降低.而小強(qiáng)同學(xué)卻發(fā)現(xiàn)與之相反的情況，由此可見，小強(qiáng)實(shí)驗(yàn)時(shí)一定是將電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)連接了，小強(qiáng)連接的電路如圖5所示.
（3）分析小明的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄可以發(fā)現(xiàn)，表格中前4次的燈泡電阻值均為10Ω，但從第5次到第8次，求出的燈泡的相應(yīng)電阻值為10.6Ω、11.6Ω、13.0Ω、14.6Ω，因此燈絲的電阻變化情況是：先保持不變，后逐漸增大.剛實(shí)驗(yàn)時(shí)，流過燈泡的電流較小，燈絲的溫度變化不大，對燈絲電阻的影響可以忽略不計(jì)；后來幾次燈泡由“微亮”到“逐漸變亮”，直至正常發(fā)光，燈絲的溫度升高較大，燈絲的電阻受溫度影響較為顯著.小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電功率為額定功率，小燈泡正常發(fā)光時(shí)電壓為3V，電流為0.205A，所以，小燈泡額定功率P=UI=3V×0.205A=0.615W.
點(diǎn)撥 伏安法測定小燈泡的電功率是初中電學(xué)中重要的探究實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)中應(yīng)關(guān)注實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，熟知實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的問題，學(xué)會(huì)對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集、分析和處理，還要具有利用歐姆定律和電功率的知識(shí)解決實(shí)際問題的能力.
典例講析
典例1 有一盞標(biāo)有“220V 40W”字樣的電燈甲（不考慮溫度對電燈電阻的影響），問：
1.它的電阻有多大？
2.它正常發(fā)光時(shí)電流有多大？
3.它正常工作10h耗電多少焦？
4.1kW?h的電能能使它正常工作多少小時(shí)？
5.“220V 5A”的電能表能接幾盞這種燈？
6.如果接到110V的電源中，它的實(shí)際功率有多大？
7.與“220V 100W”的電燈乙并聯(lián)到220V的電路中，甲、乙兩燈的實(shí)際功率各是多少？哪一盞燈更亮？
8.若要把它接到380V的電路中，我們應(yīng)怎么辦？
講析 1.R=■=■=1210Ω.
2.它正常發(fā)光時(shí)的電流
I=■=■=■A=0.18A.
3.W=Pt=40W×36000s=1.44×106J.
4.t=■=■=25h.
5.我們首先要考慮電能表允許接入的用電器的最大功率應(yīng)是P總=UI=220×5A
=1100W，再用1100W除以這種燈泡的電功率就可以得到燈泡數(shù)，即
n=■=■=27.5，
考慮到實(shí)際情況n取27.
6.解決這個(gè)問題我們首先要區(qū)分用電器額定功率和實(shí)際功率的關(guān)系.求實(shí)際功率的時(shí)候，我們往往先由R=■求出用電器的電阻，再根據(jù)P實(shí)=■求出實(shí)際功率.所以利用第一問求出電阻R=1210Ω的值可求：
P實(shí)=■=■=10W，可見它的實(shí)際功率只有10W.
7.根據(jù)題意可知這兩盞燈各自在自己的額定電壓下工作，所以此時(shí)的實(shí)際功率等于各自的額定功率，因此P甲實(shí)=40W，P乙實(shí)
=100W，所以乙燈更亮.
8.由于實(shí)際電壓380V大于額定電壓220V，那么為了使小燈泡能正常工作，我們應(yīng)在電路中串聯(lián)一個(gè)電阻，并且串聯(lián)電阻的電壓
U串=U實(shí)-U額=380V-220V=160V.
又因?yàn)殡娮枧c電燈串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路電流的特點(diǎn)可知
I串=I額=■A.
利用歐姆定律可得
R串=■=■=880Ω.
評(píng)點(diǎn) 在復(fù)習(xí)過程中做習(xí)題是必不可少的環(huán)節(jié).但并不是習(xí)題做得越多越好，而應(yīng)該是少而精，有代表性，講究質(zhì)量.做了此類題目，就復(fù)習(xí)了某一部分或某一章的知識(shí)，既減了負(fù)又增了效.
典例2 明明和媽媽到商場去購買電飯鍋.他從品種繁多的電飯鍋說明書中取出一份，下表所示即為該說明書的一部分.
明明與媽媽商議后，購買了型號(hào)為MG-TD35型的電飯鍋，回家后想想，此電飯鍋將電能轉(zhuǎn)化為鍋內(nèi)水的內(nèi)能的效率如何？于是他在鍋內(nèi)裝入1.5L溫度為20℃的水，通電16min后水開始沸騰，根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)，他估測了該型號(hào)電飯鍋燒水的效率，你也能估算出嗎？寫出你的估算方法，并計(jì)算其效率.（家中照明電路電壓220V，水的沸點(diǎn)100℃）
講析 本題是以生活中的電飯鍋?zhàn)鳛槊}的切入點(diǎn)，對電飯鍋的熱效率進(jìn)行了研究.為了估測電飯鍋燒水的效率，我們首先應(yīng)根據(jù)電飯鍋說明書提供的有關(guān)數(shù)據(jù)，利用公式W=Pt計(jì)算出電飯鍋燒水時(shí)電流所做的功，然后根據(jù)公式Q=cm（t-t0）求出鍋內(nèi)水吸收的熱量，最后根據(jù)熱效率公式η
=Q吸／W算出該型號(hào)電飯鍋燒水的熱效率.
W=Pt=600W×16×60s=576000J，
Q吸=c水m（t-t0）=c水ρ水V（t2-t1）=4.2
×103J／（kg?℃）×1.0×103kg／m3×1.5×10-3m3
×（100℃-20℃）=504000J，
η=Q吸／W=（504000／576000）×100%
=87.5%.
該型號(hào)電飯鍋燒水的效率為87.5%.
評(píng)點(diǎn) 本題將電學(xué)知識(shí)和熱學(xué)知識(shí)進(jìn)行了綜合，是一道綜合題.它通過產(chǎn)品說明書巧妙地將要研究的電飯鍋額定功率給出，解題時(shí)只有提取了圖表中的有用信息才能正確求得熱效率.本題能有效檢測處理信息的能力，同時(shí)又考查了靈活運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力.
仿真測試
一、選擇題（每題3分，共30分）
1.下列用電器的額定功率最接近1kW的是（ ）.
A.空調(diào) B.電風(fēng)扇
C.收音機(jī) D.電視機(jī)
2.下列用電器在工作過程中，電能幾乎全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是（ ）.
A.電腦 B.電爐
C.洗衣機(jī) D.電風(fēng)扇
3.關(guān)于電功和電功率，下列說法正確的是（ ）.
A.電功是表示電流做功快慢的物理量
B.電功率大的用電器一定比電功率小的用電器做的功多
C.電流通過導(dǎo)體做功越多，電功率越大
D.在相同的時(shí)間內(nèi)，電流通過導(dǎo)體做功越多，電功率越大
4.將以下幾種不同規(guī)格的燈泡接到6V的電源上，其中最亮的是（ ）.
A.“12V 4W” B.“6V 4W”
C.“6V 6W” D.“12V 6W”
5.電熨斗通電后很燙，而連接電熨斗的導(dǎo)線卻并不熱，這是因?yàn)椋?）.
A.導(dǎo)線有絕緣層保護(hù)，能隔熱
B.導(dǎo)線散熱快，所以溫度低
C.通過導(dǎo)線的電流小于通過電熨斗的電流
D.導(dǎo)線電阻小，產(chǎn)生熱量少
6.以下操作符合安全用電規(guī)則的是（ ）.
A.家用電器的外殼可任接火線、零線或接地
B.檢修電路及更換電路元件時(shí)，斷開零線或火線均可
C.不要在居民小區(qū)突然斷電時(shí)在家中檢修電路
D.擦干的手可以直接觸摸火線
7.一天晚上，小明家中的電燈突然熄滅，其他用電器也停止了工作，他檢查電路發(fā)現(xiàn)保險(xiǎn)絲并沒有燒斷，用測電筆測試室內(nèi)各處電路時(shí)，氖管都發(fā)光，則電路故障可能是（ ）.
A.進(jìn)戶零線斷路
B.進(jìn)戶火線斷路
C.某用電器的插座短路
D.某盞燈的燈絲斷了
8.在如圖所示的電路中，電源電壓恒定，燈L1、L2分別標(biāo)有“6V 6W”和“6V 12W”字樣.當(dāng)S閉合時(shí)，燈L1正常發(fā)光；當(dāng)S斷開時(shí)，兩盞燈的總電功率為（不考慮燈絲電阻的變化）（ ）.
A.4W B.18W C.9W D.12W
9.如圖所示，電源電壓U=18V，小燈泡L的額定電壓為9V.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P移至中點(diǎn)時(shí)，小燈泡L正常發(fā)光；當(dāng)滑片P移至最右端時(shí)，小燈泡L的實(shí)際功率為6W.若不考慮燈絲電阻的變化，則小燈泡的額定功率和滑動(dòng)變阻器的最大阻值分別為（ ）.
A.13.5W 6Ω
B.6W 13.5Ω
C.6W 12Ω
D.13.5W 12Ω
10.小華用如圖所示的電路測小燈泡功率.電路中電源電壓恒為4.5V，電壓表的量程為0～3V，電流表的量程為0～0.6A，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“20Ω 1A”，燈泡標(biāo)有“2.5V 1.25W”字樣.若閉合開關(guān)，兩電表的示數(shù)均不超過所選量程，燈泡兩端電壓不允許超過額定值，不考慮燈絲電阻的變化，則下列說法正確的是（ ）.
A.電流表示數(shù)的變化范圍是0～0.5A
B.滑動(dòng)變阻器的電阻允許調(diào)節(jié)的范圍是2.5～20Ω
C.燈泡的最小功率是0.162W
D.該電路的最大功率是2.7W
二、填空題（每空1分，共25分）
11.我國家庭照明電路的電壓是 V，臺(tái)燈和控制它的開關(guān)是 （選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）的，開關(guān)必須接在 （選填“零”或“火”）線上.
12.小華發(fā)現(xiàn)家里電能表的示數(shù)在3h內(nèi)由 變成 ，則他家在這段時(shí)間用電 kW?h，用電器消耗的實(shí)際功率是 W.如果電能表標(biāo)有“220V 10（20）A”字樣，則電路中
（選填“能”或“不能”）再接入一個(gè)額定功率為800W的電飯煲.
13.一盞白熾燈泡銘牌上標(biāo)有“220V 100W”字樣，則這盞燈正常發(fā)光時(shí)的燈絲電阻為 Ω.燈泡正常發(fā)光1min，燈絲消耗的電能為 J.如果燈絲斷了之后重新將燈絲搭上，燈絲電阻變?yōu)?40Ω，通電后燈泡消耗的功率為 W.
14.如圖所示家庭電路，兩個(gè)燈泡的連接方式是 聯(lián).a、b兩條導(dǎo)線中，
是火線，如果不慎將a、b直接相連，這種故障稱為 .
15.兩個(gè)定值電阻R1=4Ω，R2=2Ω，串聯(lián)后接入電壓為12V的電源兩極間，則電阻R1的電功率是 W，每分鐘電阻R2發(fā)熱 J，電阻R1、R2上通過的電流之比I1∶I2= ，相同時(shí)間內(nèi)電流通過電阻R1、R2所做功之比W1∶W2= .若兩電阻并聯(lián)在同一電源上，相同時(shí)間內(nèi)兩個(gè)電阻產(chǎn)生熱量之比Q1∶Q2= .
16.小吳同學(xué)自制了一個(gè)簡易的電熱驅(qū)蚊器，它是利用電流的 效應(yīng)來工作的.發(fā)熱元件是一個(gè)阻值為10000Ω的電阻，當(dāng)發(fā)熱元件兩端的電壓為220V時(shí)，流過該元件的電流為 mA，通電100s產(chǎn)生的熱量為 J.
17.某地實(shí)行“分時(shí)電費(fèi)”的計(jì)費(fèi)制度，計(jì)費(fèi)方法如下表所示，這樣可以減輕高峰時(shí)段電網(wǎng)壓力，又能節(jié)省用戶的電費(fèi)支出.某用戶家中的電熱水器上標(biāo)有“220V 2000W”字樣，該電熱水器正常工作的功率為 W，若該電熱水器每天正常工作1h，現(xiàn)將它的工作時(shí)間由高峰時(shí)段移到低峰時(shí)段，則該用戶每月（以30天計(jì)）至少可以節(jié)省電費(fèi) 元.
18.燈泡L的額定電壓為6V，小明通過實(shí)驗(yàn)測得其電流隨電壓變化的曲線如圖所示.由圖可知，當(dāng)燈泡L正常發(fā)光時(shí)，通過其燈絲的電流是 A，此時(shí)燈泡L的電阻是 Ω；通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使燈泡L兩端的電壓為3V，則此時(shí)燈泡L消耗的實(shí)際功率為 W.
三、解答題（共45分）
19.（4分）小明同學(xué)學(xué)習(xí)了家庭電路的知識(shí)后，在生活中更加注意觀察家用電器.
（1）如圖所示，他發(fā)現(xiàn)自己家洗衣機(jī)用的是三腳插頭，其銘牌上標(biāo)有“10A 250V”字樣，其中的“10A”表示什么意思？
（2）小明同學(xué)仔細(xì)觀察三只插腳，又有新的發(fā)現(xiàn)：標(biāo)有“E”字的插腳比其他兩腳稍長一些.他又查看了其他家用電器的三腳插頭，也是這種情況.它比其他兩腳稍長一些有什么好處？
20.（9分）在“測量小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)中，小剛同學(xué)用一個(gè)電壓表、一個(gè)電流表、一個(gè)開關(guān)、一個(gè)滑動(dòng)變阻器、電壓為6V的電源和額定電壓為3.8V的小燈泡，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路.
（1）實(shí)驗(yàn)中需要依據(jù)圖甲所示的電路圖，將圖乙所示器材進(jìn)行連線，請用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙所示電路連接完整.
（2）正確連接好電路后，閉合開關(guān)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù) （選填“變大”“變小”或“不變”）.當(dāng)電壓表的示數(shù)為 V時(shí)，小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表指針如圖丙所示，其示數(shù)為 A.小燈泡的額定功率為 W.
（3）小明同學(xué)按同一電路圖連接電路，當(dāng)連接最后一根導(dǎo)線時(shí)，燈泡立即發(fā)出明亮耀眼的光并很快熄滅.檢查后發(fā)現(xiàn)連線正確，請你找出實(shí)驗(yàn)中操作不當(dāng)之處：
① ；
② .
21.（8分）小明要用如圖所示的實(shí)驗(yàn)器材探究“電壓一定時(shí)，電流的熱效應(yīng)與電阻的關(guān)系”，其中瓶內(nèi)電阻絲的長度、粗細(xì)都相同.
（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線，把電路連接完整.
（2）電流產(chǎn)生熱量的多少不易直接測量.因此，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中是通過 顯示電流產(chǎn)生熱量的多少的；像這種用能直接觀測的量來顯示不易直接觀測的量的方法在物理學(xué)的研究中經(jīng)常用到，請你列舉一例： .
（3）在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，除了控制電壓一定外，還要控制的量有 .
（4）根據(jù)所學(xué)知識(shí)可知，在相同時(shí)間內(nèi)
瓶內(nèi)的電阻絲放出的熱量較多.（選填“甲”或“乙”）
22.（8分）如圖所示，將一只額定電流為0.2A的小燈泡與一個(gè)滑動(dòng)變阻器串聯(lián)后接入電壓恒為9V的電路中.開關(guān)閉合后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，當(dāng)滑動(dòng)變阻器消耗的功率為1.04W時(shí)，小燈泡恰好正常發(fā)光.
（1）小燈泡的額定電壓和額定功率分別是多少？
（2）小燈泡正常發(fā)光時(shí)，變阻器接入電路的阻值是多少？
（3）移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，當(dāng)電路中電流為0.1A時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率是多大？（不計(jì)溫度對燈絲電阻的影響）
23.（8分）小明家的電熱飲水機(jī)，有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)，飲水機(jī)熱水箱內(nèi)水溫達(dá)到92℃時(shí)，開關(guān)S1自動(dòng)斷開，處于保溫狀態(tài)；當(dāng)水溫降至一定溫度t時(shí)，S1又閉合，重新加熱.飲水機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)與電路原理圖如下：
（1）求電阻R1的阻值.
（2）求正常加熱時(shí)通過飲水機(jī)的電流.
（3）在無人取水情況下，飲水機(jī)重新加熱一次的時(shí)間為5min.加熱一次消耗的電能是多少？重新加熱前的水溫t是多少？［不計(jì)能量損失，c水=4.2×103J／（kg?℃）］
24.（8分）如圖甲是測量高于湖水警戒水位裝置的原理圖.長方柱形絕緣容器A內(nèi)部左右兩面插有豎直薄金屬板并與電路連接，底部有一小孔與湖水相通，且容器底面與警戒水位相平.已知電源電壓恒為6V，小燈泡標(biāo)有“2V 2W”字樣（燈絲電阻不變）.兩金屬板間的湖水電阻R與x的關(guān)系如圖乙所示（x為容器內(nèi)水柱高度h的倒數(shù)）.求：
（1）小燈泡的電阻.
