時(shí)間：2023-06-19 16:16:02
開(kāi)篇：寫(xiě)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(guò)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(wú)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(lái)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(duì)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(lái)表示這種燃料的熱值，計(jì)算公式是q=Q／V，單位是J／m3.對(duì)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(duì)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(shuō)明熱值與燃料的種類(lèi)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(shuō)法中正確的是（ ）.
A.燃料的熱值與燃料的燃燒情況無(wú)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(lèi)有關(guān)，而與燃料的質(zhì)量、燃燒與否無(wú)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(shuí)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(wú)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(lái)的一半
B.比熱容和密度不變，熱值減為原來(lái)的一半
C.熱值和比熱容不變，密度減為原來(lái)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(duì)于給定的物質(zhì)來(lái)說(shuō)，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(mài)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(lái)，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(duì)于氣體燃料（例如煤氣或石油液化氣）來(lái)說(shuō)，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(cè)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(cè)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(mén)，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(guò)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(guò)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(wèn)題.
答案 不可行.理由是給水加熱過(guò)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(guò)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(wèn)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(kāi)始學(xué)習(xí)物理，學(xué)習(xí)方法及抽象思維能力都還沒(méi)有形成，因而，物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)顯得尤為重要。通過(guò)實(shí)驗(yàn)和觀察使學(xué)生獲得感性知識(shí)，經(jīng)過(guò)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(duì)于建立物理基本概念和理論及加強(qiáng)對(duì)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(wèn)題的能力若沒(méi)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(duì)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(duì)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(mǎn)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(guò)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(wèn)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(guò)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(shū)，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(guò)計(jì)算機(jī)物理仿真演示，學(xué)生對(duì)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(pán)的方式采購(gòu)，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(mǎn)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(jué)得物理高深莫測(cè)，物理實(shí)驗(yàn)必須由專(zhuān)門(mén)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(guò)簡(jiǎn)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(chē)，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(chē)接觸，剪斷彈簧發(fā)現(xiàn)較小的車(chē)走的遠(yuǎn)，較大的車(chē)走的近，說(shuō)明質(zhì)量小的車(chē)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(lèi)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(jiǎn)化和純化的形態(tài)顯露出來(lái)。變式實(shí)驗(yàn)法的有效性可從以下諸方面來(lái)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(lái)，客體的不同成分對(duì)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?cè)趯?shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)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(wèn)題中心展現(xiàn)物理過(guò)程，揭示問(wèn)題本質(zhì)。
五、課外創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)方法
開(kāi)展課外創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，首先，應(yīng)遵循趣味性強(qiáng)原則。基本以課本知識(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(ài)科學(xué)的志趣，發(fā)展對(duì)科學(xué)的探索興趣，“在保持對(duì)自然界的好奇，發(fā)展對(duì)科學(xué)的探索興趣，在了解和認(rèn)識(shí)自然的過(guò)程中有滿(mǎn)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(jiǎn)易的樂(lè)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(niǎo)”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(kāi)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(jiǎn)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(cè)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(wèn)題仍等待我們?nèi)ヌ剿鳌⒀芯颗c實(shí)踐。美國(guó)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(shuō)過(guò)：“我們不見(jiàn)得正確，但是我們知道，我們?cè)趯ふ沂裁矗绻貌坏筋A(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(shù)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.
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關(guān)鍵詞：中學(xué)化學(xué)；燃燒條件；鏈反應(yīng)；燃燒類(lèi)型；滅火方法
文章編號(hào)：1005C6629（2017）1C0087C06 中圖分類(lèi)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(jiàn)，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(jiàn)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(wèn)題。由于許多化學(xué)教師對(duì)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(wèn)時(shí)，面對(duì)“形式多樣、機(jī)理復(fù)雜的種種燃燒問(wèn)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(lái)遇到的與燃燒有關(guān)的種種問(wèn)題，遂于今年閱讀了一些專(zhuān)業(yè)書(shū)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(guò)程分析燃燒的條件
1.1 復(fù)雜的燃燒過(guò)程
燃燒的過(guò)程不像反應(yīng)方程式表達(dá)的那樣簡(jiǎn)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(jiǎn)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]。化學(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(lèi)型5（表面燃燒，見(jiàn)后文）以外，其余類(lèi)型的燃燒，可燃物都經(jīng)過(guò)了氣化分解的過(guò)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(guò)了分解過(guò)程。這些變化過(guò)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(kāi)始，由于燃燒的反應(yīng)都會(huì)放出熱能，產(chǎn)生的熱能通過(guò)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(chēng)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(guò)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(duì)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(shuō)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(duì)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(guò)氣化分解后生成的氣化分子的濃度。實(shí)際上除了燃燒類(lèi)型5（見(jiàn)后文）以外，固態(tài)或液態(tài)可燃物，如果沒(méi)有達(dá)到轉(zhuǎn)化的條件而沒(méi)有轉(zhuǎn)化為氣化分子，那么燃燒仍然無(wú)法實(shí)現(xiàn)。一個(gè)實(shí)例很好地說(shuō)明這一問(wèn)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(guò)程基礎(chǔ)上提出的，這一說(shuō)法更加準(zhǔn)確。在分析滅火的原因，采用這一說(shuō)法，一些問(wèn)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(méi)有引火源的情況下很快熄滅而沒(méi)有形成持續(xù)的燃燒，仍然沒(méi)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(kāi)始燃燒，但是離開(kāi)火源時(shí)就會(huì)熄滅，這就說(shuō)明溫度還是沒(méi)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(shuō)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(chēng)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(méi)有完全覆蓋汽油的情況下，并沒(méi)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(guò)程產(chǎn)生的自由基結(jié)合生成氯化氫，使得汽油燃燒過(guò)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(shuō)。
在國(guó)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(shuō)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(shuō)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(guó)外文獻(xiàn)基本上都是畫(huà)在底部，見(jiàn)圖3A。不知是何原因，國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)大多畫(huà)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(jiàn)圖3B。
2 燃燒的類(lèi)型
國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)關(guān)于燃燒的類(lèi)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(lèi)型（見(jiàn)圖1從右至左類(lèi)型1～5）[6，7]。
2.1 混合燃燒
混合燃燒（又稱(chēng)預(yù)混燃燒）是氣體可燃物燃燒的一種類(lèi)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(lèi)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(kāi)燈，而應(yīng)該小心的打開(kāi)門(mén)窗（金屬門(mén)窗應(yīng)避免摩擦）、關(guān)閉燃?xì)忾y門(mén)。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(méi)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(lèi)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(lèi)型。常見(jiàn)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(guò)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(jiàn)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(guò)了熔化、氣化的過(guò)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^(guò)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。在電影中常看到煙頭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(lèi)型。這類(lèi)燃燒過(guò)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(lèi)，油脂等高沸點(diǎn)液體和低熔點(diǎn)的固體烴類(lèi)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(guò)木柴的都可以觀察到水在燃燒的木柴表面產(chǎn)生，以及聽(tīng)到“呲呲”的聲音都說(shuō)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(méi)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(lèi)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(guò)程中，并非僅僅發(fā)生單一類(lèi)型的燃燒，往往會(huì)同時(shí)發(fā)生多種類(lèi)型的燃燒。
木柴、煤等復(fù)雜的固態(tài)燃料，開(kāi)始的燃燒類(lèi)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(lèi)型變?yōu)楸砻嫒紵梢钥吹郊t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(kāi)始點(diǎn)燃這類(lèi)裝置時(shí)，一級(jí)空氣閥門(mén)關(guān)閉，我們只能看到擴(kuò)散燃燒；隨著一級(jí)空氣閥門(mén)逐漸打開(kāi)，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(mén)打開(kāi)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(lèi)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(guò)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(xiàn)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(duì)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(guò)降低溫度，使得溫度降至著火點(diǎn)以下是最常見(jiàn)的滅火方式。水是最常見(jiàn)的冷卻劑，但是對(duì)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(guò)降低燃燒物周?chē)难鯕鉂舛瓤梢云鸬綔缁鸬淖饔谩ＭǔＪ褂玫亩趸肌⒌獨(dú)狻⑺魵獾鹊臏缁饳C(jī)理主要是窒息作用。但是對(duì)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(kāi)來(lái)，燃燒反應(yīng)就會(huì)自動(dòng)中止。火災(zāi)中，關(guān)閉有關(guān)閥門(mén)，切斷流向著火區(qū)的可燃?xì)怏w或液體的通道；打開(kāi)有關(guān)閥門(mén)，使已經(jīng)發(fā)生燃燒的容器或受到火勢(shì)威脅的容器中的液體可燃物通過(guò)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(guò)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(jiàn)圖5。火焰的燃燒存在著溫度的輻射，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(guò)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(mǎn)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(guò)程和吹滅蠟燭的現(xiàn)象有兩點(diǎn)不同：首先沒(méi)有立即熄滅，而是有個(gè)逐漸熄滅的過(guò)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(lái)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(guò)蒸發(fā)、分解、熔融變成氣態(tài)分子才能燃燒。也就是說(shuō)，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(guò)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(duì)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(duì)于燃燒原理的認(rèn)識(shí)，還可以提高學(xué)生分析問(wèn)題、探究問(wèn)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(méi)有關(guān)聯(lián)。那么如何來(lái)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(guò)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(lèi)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(méi)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(guò)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(shuō)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(kāi)始并沒(méi)有降低，也就是說(shuō)已經(jīng)進(jìn)行的反應(yīng)仍在產(chǎn)生熱能，只是沒(méi)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(guò)程。
但是這兩個(gè)實(shí)例的滅火針對(duì)的不是鏈反應(yīng)，化學(xué)滅火才是針對(duì)的鏈反應(yīng)，所以不需要用燃燒的第4個(gè)條件來(lái)解釋。
5 結(jié)語(yǔ)
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(guò)程。現(xiàn)在的突出問(wèn)題是中學(xué)教材、化學(xué)專(zhuān)業(yè)高師教材都沒(méi)有對(duì)燃燒問(wèn)題設(shè)置專(zhuān)門(mén)的內(nèi)容加以深化，因而造成許多中學(xué)化學(xué)教師對(duì)燃燒原理認(rèn)識(shí)不足。
除了本文提到的問(wèn)題以外，筆者曾經(jīng)做過(guò)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(wèn)題出在哪里呢？首先筆者通過(guò)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(guó)內(nèi)已經(jīng)有錢(qián)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(wèn)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?huà)侀_(kāi)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(zhuān)門(mén)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(duì)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(duì)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(guò)程和方法的好素材。
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一、電功率
1.電功率是用來(lái)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(duì)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(duì)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(duì)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(cè)量
（1）伏安法：原理是P=UI.測(cè)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(guò)額定電壓的1.2倍.求燈泡電功率的平均值是沒(méi)有意義的.
（2）用電能表測(cè)電功率：原理是P=■.測(cè)量時(shí)關(guān)閉其他所有用電器，只讓待測(cè)用電器工作，通過(guò)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(guò)導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體發(fā)熱的現(xiàn)象.
2.焦耳定律：電流通過(guò)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(xiàn)和零線(xiàn)之間的電壓為220V.用測(cè)電筆可辨別火線(xiàn)與零線(xiàn).
2.造成家庭電路中電流過(guò)大的原因有兩個(gè)：一是短路，二是用電器的總功率過(guò)大.家庭電路中應(yīng)安裝熔絲或空氣開(kāi)關(guān)，在電流過(guò)大時(shí)自動(dòng)切斷電路.另外，當(dāng)線(xiàn)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(xiàn)插座，通過(guò)上面的線(xiàn)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(pán)轉(zhuǎn)過(guò)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(jiàn)參數(shù)的含義，是否留意過(guò)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(pán)轉(zhuǎn)過(guò)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(cè)量電路消耗電能的儀表，學(xué)習(xí)中要注意其常見(jiàn)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(chēng)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(guò)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(guò)導(dǎo)體所做的功.電流做功的過(guò)程就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過(guò)程.電流通過(guò)導(dǎo)體所做的功與通過(guò)導(dǎo)體的電流大小、導(dǎo)體兩端電壓以及通電時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān)，一般電功的大小可以利用W
=UIt來(lái)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(guó)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(guò)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(wèn)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(xiàn)有電阻，燈泡消耗的實(shí)際功率為55W.則導(dǎo)線(xiàn)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(xiàn)較長(zhǎng)，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(xiàn)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(xiàn)消耗的功率與5W的關(guān)系.但題中只說(shuō)了導(dǎo)線(xiàn)有電阻，如果直接計(jì)算導(dǎo)線(xiàn)消耗的電功率，那相當(dāng)困難.怎么辦呢？我們可以把對(duì)導(dǎo)線(xiàn)消耗電功率的判斷，轉(zhuǎn)化為對(duì)電路消耗的總功率的判斷.由于導(dǎo)線(xiàn)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(xiàn)消耗的功率將小于5W.本題旨在考查學(xué)生對(duì)公式P=■的理解和靈活運(yùn)用，實(shí)用性強(qiáng)，它提醒我們?cè)谝环N方法行不通或有困難時(shí)，可以通過(guò)轉(zhuǎn)化變換為其他方法來(lái)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(shuō)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(guò)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?jī)?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(shuō)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(kāi)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(xiàn)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(shuō)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(xiàn)、零線(xiàn)、電能表、總開(kāi)關(guān)、保險(xiǎn)盒、用電器、插座等.保險(xiǎn)盒應(yīng)串聯(lián)在火線(xiàn)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(jiàn)，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(cè)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(xiàn)沒(méi)有連接上，如圖3所示.請(qǐng)你用筆畫(huà)線(xiàn)作為導(dǎo)線(xiàn)，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(kāi)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)反而減小；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(qǐng)將小強(qiáng)所連接電路的電路圖畫(huà)在虛線(xiàn)框中.
（3）小明在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，仔細(xì)對(duì)小燈泡對(duì)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(guò)燈絲的電流在逐漸增大的過(guò)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(cè)電阻原理，本題需補(bǔ)充完整的電路連線(xiàn)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(cè)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(guò)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(jiàn)，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(guò)燈泡的電流較小，燈絲的溫度變化不大，對(duì)燈絲電阻的影響可以忽略不計(jì)；后來(lái)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(cè)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(wèn)題，學(xué)會(huì)對(duì)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(wèn)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(duì)電燈電阻的影響），問(wèn)：
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(wèn)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(wèn)求出電阻R=1210Ω的值可求：
P實(shí)=■=■=10W，可見(jiàn)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(guò)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(lèi)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(chǎng)去購(gòu)買(mǎi)電飯鍋.他從品種繁多的電飯鍋說(shuō)明書(shū)中取出一份，下表所示即為該說(shuō)明書(shū)的一部分.
明明與媽媽商議后，購(gòu)買(mǎi)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(kāi)始沸騰，根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)，他估測(cè)了該型號(hào)電飯鍋燒水的效率，你也能估算出嗎？寫(xiě)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(duì)電飯鍋的熱效率進(jìn)行了研究.為了估測(cè)電飯鍋燒水的效率，我們首先應(yīng)根據(jù)電飯鍋說(shuō)明書(shū)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(guò)產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)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(cè)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(wèn)題的能力.
仿真測(cè)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(guò)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(shuō)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(guò)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(guò)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(xiàn)卻并不熱，這是因?yàn)椋?）.
A.導(dǎo)線(xiàn)有絕緣層保護(hù)，能隔熱
B.導(dǎo)線(xiàn)散熱快，所以溫度低
C.通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)的電流小于通過(guò)電熨斗的電流
D.導(dǎo)線(xiàn)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(xiàn)、零線(xiàn)或接地
B.檢修電路及更換電路元件時(shí)，斷開(kāi)零線(xiàn)或火線(xiàn)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(xiàn)
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(méi)有燒斷，用測(cè)電筆測(cè)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(hù)零線(xiàn)斷路
B.進(jìn)戶(hù)火線(xiàn)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(kāi)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(cè)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(kāi)關(guān)，兩電表的示數(shù)均不超過(guò)所選量程，燈泡兩端電壓不允許超過(guò)額定值，不考慮燈絲電阻的變化，則下列說(shuō)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(guó)家庭照明電路的電壓是 V，臺(tái)燈和控制它的開(kāi)關(guān)是 （選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）的，開(kāi)關(guān)必須接在 （選填“零”或“火”）線(xiàn)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(xiàn)中，
是火線(xiàn)，如果不慎將a、b直接相連，這種故障稱(chēng)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(guò)的電流之比I1∶I2= ，相同時(shí)間內(nèi)電流通過(guò)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(jiǎn)易的電熱驅(qū)蚊器，它是利用電流的 效應(yīng)來(lái)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(guò)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(hù)的電費(fèi)支出.某用戶(hù)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(hù)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(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得其電流隨電壓變化的曲線(xiàn)如圖所示.由圖可知，當(dāng)燈泡L正常發(fā)光時(shí)，通過(guò)其燈絲的電流是 A，此時(shí)燈泡L的電阻是 Ω；通過(guò)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(zhǎng)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(zhǎng)一些有什么好處？
20.（9分）在“測(cè)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(kāi)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(xiàn)，請(qǐng)用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)，將圖乙所示電路連接完整.
（2）正確連接好電路后，閉合開(kāi)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(xiàn)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(xiàn)正確，請(qǐng)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?jī)?nèi)電阻絲的長(zhǎng)度、粗細(xì)都相同.
（1）請(qǐng)用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)，把電路連接完整.
（2）電流產(chǎn)生熱量的多少不易直接測(cè)量.因此，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中是通過(guò) 顯示電流產(chǎn)生熱量的多少的；像這種用能直接觀測(cè)的量來(lái)顯示不易直接觀測(cè)的量的方法在物理學(xué)的研究中經(jīng)常用到，請(qǐng)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?jī)?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(kāi)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(duì)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(kāi)關(guān)S1自動(dòng)斷開(kāi)，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(guò)飲水機(jī)的電流.
（3）在無(wú)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(cè)量高于湖水警戒水位裝置的原理圖.長(zhǎng)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.
