题目
小明为了探究电流的热效应，找来了如下器材：12V的电源，开关，段电炉丝，粗细、长短与电炉丝相同的铜导线，蜡和导线若干．他设计了一个简单的实验：把电炉丝和铜电线串联起来接到电源上，在电炉丝和铜导线上分别滴上几滴熔化的蜡．如图所示，等蜡凝固后，合上开关，过一会儿，发现电炉丝上的蜡熔化了，而铜导线上蜡没有熔化．
（1）他的这个简单实验能不能用来探究电流的热效应？
（2）他把电炉丝和铜导线串联在电路中的目的是什么？
（3）电炉丝上的蜡能熔化，而铜导线上的蜡没熔化，由此你能得出什么结论？ |
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题型：问答题难度：中档来源：专项题
所属题型：问答题
试题难度系数：中档
答案
（1）能；
（2）使它们通过的电流相等；
（3）电炉丝的电阻比铜导线的电阻大，电能转化成热能时的功率跟导体的电阻成正比． |
考点梳理
初中三年级物理试题“小明为了探究电流的热效应，找来了如下器材：12V的电源，开关，段”旨在考查同学们对
电流的热效应、化学效应、
串联电路的电流规律、
测量电功率的实验、
……等知识点的掌握情况，关于物理的核心考点解析如下：
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- 电流的热效应、化学效应
- 串联电路的电流规律
- 测量电功率的实验
考点名称：电流的热效应、化学效应
电流的热效应：
电流的热效应当电流通过电阻时，电流作功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应。实践证明，电流通过导体所产生的热量和电流的平方，导体本身的电阻值以及电流通过的时间成正比。这是英国科学家焦耳和俄国科学家楞次得出的结论，被人称作焦耳楞次定律。
电流公式：
Q = I^2Rt Q = W=UIT
式中：I —通过导体的电流，单位是安培(A);
R——导体的电阻，单位是欧姆；
t ——电流通过导体的时间，单位是秒(S)；
Q——电流在电阻上产生的热量，单位是焦(J)。
电流热效应定律：
焦耳定律：是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律。
①文字叙述，电流通过导体产生的热量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：焦耳定律数学表达式：Q=I^2Rt，导出公式有Q=UIt和Q=U^2/R×t。前式为普遍适用公式，导出公式适用于纯电阻电路。
③注意问题：电流所做的功全部产生热量，即电能全部转化为内能，这时有Q=W。电热器和白炽电灯属于上述情况。
④在串联电路中，因为通过导体的电流相等。通电时间也相等，根据焦耳定律，可知导体产生的热量跟电阻成正比，即
⑤在并联电路中,导体两端的电压相等,通电时间也相等,根据,可知电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成反比,即
⑥电热器:利用电流的热效应来加热的设备,电炉、电烙铁、电熨斗、电饭锅、电烤炉等都是常见电热器。电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由电阻率大，熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上制成。
焦耳定律是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律。
电流的化学效应：
电流通过导电的液体会使液体发生化学变化，产生新的物质。电流的这种效果叫做电流的化学效应。电的化学效应主要是电流中的带电粒子（电子或离子）参与而使得物质发生了化学变化。化学变化中往往是这个物质得到了电子，那个物质失去了电子而产生了的变化。最典型的就是氧化还原反应。而电流的作用使得某些原来需要更加苛刻的条件才发生的反应发生了，并使某些反应过程可逆了（比如说电镀、电极化）。
电流化学效应有哪些？：
电解，电镀，电离等就属于电流的化学效应的例子。
碘化钾溶液在通电后发生化学变化，碘能使淀粉变成蓝色。
当电流通过电解质时,在两极会发生化学反应,这就是所谓电流的化学效应
水的组成与分解
组成:
氢气燃烧可产生水
氢与氧组成水
分解:
接於电池两极的金属导线於水中生气泡
水被电流分解为氢与氧
电解
利用电能,以引起分解的化学反应
装置:
原理:正离子移向负极得电子而析出
负离子移向正极失电子而成中性原子析出
水的电解
注意事项:
针头与铜线以绝缘胶带缠紧是防气泡从铜线冒出
纯水极难电解故加入氢氧化钠帮助导电.
考点名称：串联电路的电流规律
串联电路特点：
串联电路中，电流处处相等，即I=I1=I2=…=In。在串联电路中只要测出任何一个位置的电流，就知道了其他位置的电流。
实验探究串联电路的电流规律：
1. 实验电路：
2. 实验步骤：
(1)根据串联电路的电路图，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：串联电路各处电流都相等Ia=Ib=Ic。
考点名称：测量电功率的实验
测量电功率实验的目的和原理：
1. 实验目的：
1）测定小灯泡额定电压下的电功率；
2）测定小灯泡略高于额定电压下的电功率；
3）测定小灯泡略低于额定电压下的电功率。
2. 实验原理：P=UI
根据公式P=UI，用电压表测小灯泡两端的电压，用电流表测小灯泡中的电流，利用公式P＝UI计算电功率，在额定电压下测出的电功率就是额定功率。这是物理学中常用的一种间接测量方法，这种方法又被称为“伏安法”。
3. 实验方法：伏安法
伏安法测小灯泡的电功率：
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实验电路图 |
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实验器材 |
电源、滑动变阻器、电压表、电流表、小灯泡、灯座、开关、导线若干 |
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实验步骤 |
（1）按电路图连接好电路；
（2）闭合开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压恰好等于小灯泡的额定电压2.5V，观察小灯泡的亮度，并记录电流表和电压表的示数。
（3）调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压约等于小灯泡额定电压的1.2倍。观察小灯泡的亮度变化，并记录此时电流表和电压表的示数（注意：小灯泡两端的电压不能超过它的额定电压太多）。
（4）调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压约等于小灯泡额定电压的0.8倍。观察小灯泡的亮度变化，并记录此时电流表和电压表的示数。
（5）计算出三种情况下小灯泡的电功率
（6）断开电路，整理器材。 |
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实验表格 |
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次数 |
电压U（V） |
电流I（A） |
电功率P（W） |
灯泡亮度 |
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实验结论 |
U实=U额，P实=P额，正常发光；
U实>U额，P实>P额，比正常发光更亮；
U实<U额，P实<P额，比正常发光更暗。 |
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注意事项 |
(1)选择的器材规格要合适，例如滑动变阻器允许通过的最大电流要大于灯泡的额定电流；
(2)连接电路时开关断开，滑动变阻器滑到阻值最大处；
(3)使小灯泡的电压高于额定电压时，要注意观察电压表示数的变化，以免电压过高，烧坏小灯泡 |
伏安法测电阻与测功率的异同点：
补充：
(1)伏安法测功率。滑动变阻器的作用是保护电路和控制灯泡两端电压。多次测量的目的是为了测量不同电压下小灯泡的实际功率，不是为了多次测量求平均值。所以设计的表格中没有“平均功率” 这一栏。
(2)伏安法测定值电阻时，滑动变阻器的作用是保护电路和改变电路中的电流和电阻两端电压，因电阻阻值不变，这是为了多测几组对应的电压、电流值，多测几次电阻值，用多次测量求平均值来减小误差。
(3)伏安法测小灯泡电阻时，由于灯丝电阻大小与温度有关。在不同的工作状态下，小灯泡温度不同。灯丝电阻也不同。因此测灯丝电阻时滑动变阻器的作用是为了保护电路和改变电路中的电流，不是为了多次测量求平均值。
随着小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流的改变，小灯泡的功率也在改变，不同的电压下，小灯泡的电功率不同，小灯泡的实际功率是不断变化的，因此求功率的平均值是没有意义。为了比较在不同电压下小灯泡的功率和发光情况，所以电功率不能求平均值。
