时间：2023-06-19 16:16:02
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇初中物理热效率，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
一、热值
（一）概念理解
1.从我们的生活经验事实可知，做一顿饭所需的热量是一定的，但所需的煤火或燃气的质量大小是不同的.这正好表示质量相同的不同燃料完全燃烧放出的热量是不同的.我们把用1kg的某种燃料完全燃烧所放出的热量叫做这种燃料的热值.
2.从这个定义可知，同种燃料的热值相同，不同种燃料的热值一般不同.它反映的是燃料的特性，其大小与燃料质量大小、是否完全燃烧、放出热量的多少无关，但在数值上等于一定质量的燃料完全燃烧放出的热量（Q）与其质量（m）的比值.热值通常用字母q来表示，计算公式是q=Q／m.热值的单位是：焦耳每千克（J／kg）.对于一些气体燃料，有时也用单位体积的某种燃料完全燃烧所放出的热量来表示这种燃料的热值，计算公式是q=Q／V，单位是J／m3.对于热值的概念，要注重理解三个关键词“1kg”“某种燃料”“完全燃烧”.1kg是针对燃料的质量而言，如果燃料的质量不是1kg，那么该燃料完全燃烧放出的热量就不是热值.某种燃料：说明热值与燃料的种类有关.完全燃烧：表明要完全烧尽，否则1kg燃料化学能转变成内能就不是该热值所确定的值.
3.在工业中，热值也叫“发热量”，是表示燃料质量（好坏）的重要指标之一.
（二）例题解析
例1 关于燃料的热值，以下说法中正确的是（ ）.
A.燃料的热值与燃料的燃烧情况无关
B.容易燃烧的燃料，热值一定大
C.煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多
D.为了提高锅炉的效率，一定要用热值高的燃料
解析 热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，而与燃料的质量、燃烧与否无关，故B错.燃料燃烧时放出的热量与燃料的热值、燃料的质量、燃烧是否完全有关，选项C中只知道煤的热值较干木柴的大，两者的质量关系、燃烧是否完全并不知道，因此不能确定谁放出的热量多.炉子的效率与燃料燃烧的完全程度和热量散失程度有关，与燃料的热值大小无关，答案选A.
例2 一桶煤油用掉了一半，则剩下的煤油（ ）.
A.密度和热值不变，比热容减为原来的一半
B.比热容和密度不变，热值减为原来的一半
C.热值和比热容不变，密度减为原来的一半
D.密度、热值和比热容都不变
解析 物质的密度、热值和比热容都是表现物质基本属性的物理量，因此对于给定的物质来说，这三个物理量的数值都不会发生变化.答案选D.
例3 完全燃烧2kg汽油放出多少热量？要放出6.0×106J的热量，需完全燃烧多少g酒精？（q汽油＝4.6×107J／kg，q酒精＝3.0×107J／kg）
解析 汽油的热值为4.6×107J／kg，表示完全燃烧1kg汽油放出的热量为4.6
×107J，完全燃烧2kg汽油放出的热量Q
=mq=2kg×4.6×107J／kg=9.2×107J.酒精的热值是3.0×107J／kg，表示完全燃烧1kg酒精放出的热量为3.0×107J.放出6.0×106J的热量，需完全燃烧的酒精的质量m=Q／q=6.0
×106J／3.0×107J／kg=0.2kg=200g.
例4 卖火柴的小女孩在严寒中只能靠点燃火柴取暖.一根火柴的质量约为0.065g，火柴的热值平均为1.2×107J／kg，求一根火柴完全燃烧能使1m3的空气温度升高多少摄氏度？〔已知空气的密度为1.3kg／m3，比热容为1×103J／（kg·℃）〕
解析 设火柴完全燃烧释放的热量全部被空气吸收，即Q吸=Q放，cm1Δt=qm2
所以完全燃烧一根火柴能使1m3的空气升高的温度为：
Δt=qm2／cm1=qm2／cρV=1.2×107J／kg
×0.065×10-3kg／［1×103J／（kg·℃）×1.3kg／m3
×1m3］=0.6℃.
小结 本题把燃料燃烧的放热公式、热量的计算公式与密度知识结合起来，具有一定的综合性.应用公式时要注意其适用条件和范围.
例5 对于气体燃料（例如煤气或石油液化气）来说，其热值可以定义为：“1m3某种气体燃料完全燃烧所放出的热量叫做该气体燃料的热值.”某同学根据家庭现有的条件，设计了一个测定管道煤气热值的实验.实验是这样进行的：取一定质量的水（m水／kg）放入锅中，用温度计测得水的初温（t1／℃），读出煤气表的示数（V1／m3）.然后点燃煤气灶具给水加热，当温度计的示数为（t2／℃）时关闭煤气阀门，读出煤气表的示数（V2／m3）.该同学先根据有关数据计算出实验过程中水吸收的热量Q；然后用水吸收的热量Q和煤气表的示数差V（V2-V1，即所用煤气的体积），根据q=Q／V计算出煤气的热值q.你认为这个实验方案是否可行？
；理由是：
.
解析 本题中水吸收热量通过公式计算得出，但水吸收的热量只是煤气燃烧放出热量的一部分，即存在热量使用率的问题.
答案 不可行.理由是给水加热过程中，煤气不可能完全燃烧，同时放出的热量也不可能全部被水吸收.
二、热效率
（一）概念理解
1.在能量转化或转移的过程中，有效利用的能量和提供的总能量的比值即为热效率，它反映了能量的利用率，是衡量各种炉子或热机能量利用率的重要指标.
【关键词】物理实验的教学方法 学生主体 辅助教学 变式实验 创新性实验
物理学是以实验为基础的科学，研究物理问题的根本方法是进行观察和实验：物理概念的建立、物理规律的发现、物理理论的形成，都必须以严格的科学实验为基础，并为以后的科学实验所验证。笔者认为：一方面，初中学生刚刚开始学习物理，学习方法及抽象思维能力都还没有形成，因而，物理实验的教学显得尤为重要。通过实验和观察使学生获得感性知识，经过思维加工，形成物理概念，这是初中物理教学的重点，也是提高物理教学质量的必由之路。另一方面，物理实验对于建立物理基本概念和理论及加强对基本概念和基本理论的理解有着不可取代的作用。随着社会的发展、科学技术的进步以及仪器设备的智能化，学生的动手能力、独立思考能力以及解决实际问题的能力若没有一个良好的培养环境，将导致学生综合创造能力的下降。因此，物理实验教学对于学生能力的培养显得更迫切。那物理实验教学有哪些方法和途径呢？笔者谈谈自己的探索与实践。
一、学生主体法
学生是教学活动中的主体，要使全体学生积极主动的参与到教学中，真正成为教学活动中的主体，那就要激发学生学习物理实验的求知欲。由于物理实验具有真实性、直观性、形象性和生动性这四个显著的特点，所以它极易激发起中学生学习的兴趣和求知欲。对于中学生，这些新鲜的物理实验是很具有吸引力的，极易唤起他们学习物理的直接兴趣。他们动手操作的实验（包括边学习边实验、分组实验和课外实验），这样不仅可以满足中学生们亲自操作的愿望，更重要的是可以让他们通过实验不断体会和尝到如同科学家们一样“发现”和“克服困难、解决问题、获得成功”后的喜悦。
二、引入计算机辅助教学
引入计算机辅助教学会极大地激发大学生学习物理实验课的兴趣。将计算机物理仿真实验用于实验教学。物理仿真实验通过计算机网络把实验设备、教学内容、教师指导及学生操作有机地融合为一体，形成了一部可操作的物理实验教科书，扩大了物理实验的空间，打破了教与学、理论与实验、课内与课外的界限。它作为一种理想的教学环境的创设工具、学生自主学习的情趣激励工具，可充分调动学生主动学习的积极性。通过计算机物理仿真演示，学生对实验的物理思想和方法、仪器的结构及原理的理解可以达到实际实验难以达到的效果，实现了培养学生动手能力、学习实验技能、深化物理知识的目的，大大提高了物理实验的教学效率。
三、自制教具辅助教学法
目前由于教育经费的不足，大多数学校实验器材配备不齐，实验器材陈旧。特别是广大农村学校，教学仪器大部分是几年前以拼盘的方式采购，有些器材质量不是很好，有的与现行教材不配套，不能很好地满足教学需要。即使县城部分学校实验条件比较好，但经常使用成套仪器进行实验教学也会使学生失去新鲜感，并且觉得物理高深莫测，物理实验必须由专门的仪器才能完成，影响了学生学习物理的兴趣和信心，阻碍了学生创新思维能力的发展。若能充分利用我们身边的废弃物，经过简单的改装、组合，自制一些教具，将会得到意想不到的效果。例如在讲惯性大小与哪些因素有关时，可以采用两个玩具车，其中一个较大，另一个较小，将一个弹簧压缩后与两个小车接触，剪断弹簧发现较小的车走的远，较大的车走的近，说明质量小的车容易改变状态，得出质量是惯性大小的量度。
四、变式实验法是实验教学的有效方法
所谓变式实验法指教师或学生设计诸多的同类实验，根据多种现象去揭示物理规律和本质。变式实验能有效排除干扰因素，突出本质因素，从而使所要研究的物理现象以更为简化和纯化的形态显露出来。变式实验法的有效性可从以下诸方面来体现：1.变式实验揭示本质透彻物理实验现象，一般都以复合刺激物的形式呈现出来，客体的不同成分对学生的刺激作用也不尽相同。值得注意的是，一些表现本质特征的现象往往不一定以强烈刺激的形式出现，而表现非本质特征的现象倒有可能给学生以较强的刺激，从而直接影响了实验的教学效果。因此，我们在实验教学过程中，要不断变化实验手段，展现各种实验现象，充分运用学生的各种感官，围绕问题中心展现物理过程，揭示问题本质。
五、课外创新性实验方法
开展课外创新性实验，首先，应遵循趣味性强原则。基本以课本知识为切入点，可适当做些引申和拓宽，以丰富学生的知识面，提升他们热爱科学的志趣，发展对科学的探索兴趣，“在保持对自然界的好奇，发展对科学的探索兴趣，在了解和认识自然的过程中有满足感及兴奋感。”这是新课程标准的总目标”。因此，在课外创新性实验的选择上我们更加应该遵循趣味性强的原则。例如，学习声现象后，让学生利用身边的一些材料制作简易的乐器，他们都兴趣傲然，有的人会用小塑料筒制作口琴，有的同学会用竹管制作“水鸟”等。其次，选择课外创新性实验应紧扣教学内容，在中学阶段开展物理课外活动，要考虑学生的能力和知识水平，活动的内容尽可能结合教学的内容，让学生做一些力所能及的小实验，或做一些简单易完成的小制作。如果脱离学生实际，要求学生完成太复杂的实验项目是不可取的，学生的实验如果经常完成不了，这样久而久之会让他们失去信心和兴趣。例如，学完电磁现象后，组织学生制作电铃、自动报警器、小型电动机、发电机模型，这些制作较有实用价值。学完电学、热学之后，组织学生调查或测量各种燃气炉、电热水器的热效率，这样有利于培养学生综合运用物理知识的能力，有利于培养学生的环保和节能的意识。
实验教学是教学研究的永恒课题，有许多问题仍等待我们去探索、研究与实践。美国著名哲学家、系统学者兹格在论述“假设一演绎”的优点时曾说过：“我们不见得正确，但是我们知道，我们在寻找什么，如果得不到预期的结果，我们总可以修正我们的假设。”
参考文献：
参考文献
[1]2006.周树凤.浅议初中物理学生实验教学[J].河南：教学研究.
[2]2009，许贺.新课改下初中物理学生实验教学浅谈[J].秦皇岛：实验教学.
关键词：中学化学；燃烧条件；链反应；燃烧类型；灭火方法
文章编号：1005C6629（2017）1C0087C06 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
燃烧现象在工业生产和日常生活中处处可见，同时在中学化学教学中也是重要的教学内容和常见的实验现象之一，因此中学化学教师在答疑解惑时不可避免会涉及燃烧的问题。由于许多化学教师对于燃烧的认识不够深入，因此当学生提出涉及生活实例的与燃烧相关的疑问时，面对“形式多样、机理复杂的种种燃烧问题就难免会误入歧途”[1]。2014年偶然在网上发现了王程杰老师的“初中化学趣味实验”视频讲座，联想到多年来遇到的与燃烧有关的种种问题，遂于今年阅读了一些专业书籍以获取答案。2016年第1期《化学教学》又刊登了王程杰老师“燃烧条件‘3+1’”[2]，阅后受益良多。其大多数观点笔者赞成，但笔者在获得部分关于燃烧的知识方面可能更加深入。在此呈现给各位老师，欢迎探讨、指正。
1 从燃烧的过程分析燃烧的条件
1.1 复杂的燃烧过程
燃烧的过程不像反应方程式表达的那样简单，换言之，其反应历程十分复杂，在燃烧被引发后，期间会发生众多的化学反应，最简单的氢气的燃烧涉及数十个反应，甲烷的反应涉及上百个[3]。化学反应的同时固体和液体可燃物还发生物理变化（如图1所示），我们通常呈现给中学生的，只是一些主要反应历程的总反应方程式而已。
从图1可以看到，除了燃烧类型5（表面燃烧，见后文）以外，其余类型的燃烧，可燃物都经过了气化分解的过程。而在气化分解之前，液体和某些固体可燃物发生了状态的变化，此外某些复杂的可燃物还经过了分解过程。这些变化过程使得可燃物转化为容易被氧化的气态分子――气化分子。
另一方面，多数可燃物燃烧时，是从被引燃的局部开始，由于燃烧的反应都会放出热能，产生的热能通过热传导、热扩散及热辐射作用传入未燃的混合物（可燃物与助燃物），因而使得燃烧逐层加热、逐层燃烧，自行传播下去。
1.2 链反应（链锁反应）
物质燃烧存在着链反应（或称链锁反应）。所谓的链反应是指在可燃物被引燃时，通过气化分解后的气化分子受热生成高度活泼的自由基。自由基外层轨道上有不成对的电子，有很强的反应性。燃烧反应都是放热，因此在可燃物和助燃物达到一定浓度时，自由基可以和气化分子不断作用维持反应连续进行下去[4，5]。
1.3 燃烧的条件
中学化学中所说的燃烧的3个条件：可燃物、空气或氧气（助燃物）和温度达到着火点。需要强调的是，初中教材对于这三个条件只是进行了粗略的描述，而确切的描述应该是：“一定的可燃物浓度；一定的氧气（空气）含量；一定的c火能量”。
1.3.1 一定的可燃物浓度
“一定的可燃物浓度”主要是指经过气化分解后生成的气化分子的浓度。实际上除了燃烧类型5（见后文）以外，固态或液态可燃物，如果没有达到转化的条件而没有转化为气化分子，那么燃烧仍然无法实现。一个实例很好地说明这一问题：有烛芯的蜡烛易被点燃，如果蜡烛去掉烛芯，固态蜡烛很难气化为气态分子，蜡烛就不易被点燃。
正如图2所示，描述为“可燃物”与“一定浓度的可燃物”区别在于，一定浓度的可燃物是在考虑液态和固态燃料蒸发、分解、熔融过程基础上提出的，这一说法更加准确。在分析灭火的原因，采用这一说法，一些问题很容易获得合理的解释。
1.3.2 温度达到着火点
初中教材的着火点的解释为：“燃烧所需的最低温度”。需要明确的是，着火点是指可燃物能够持续燃烧的最低温度。如果某一温度下燃料被点燃后，在没有引火源的情况下很快熄灭而没有形成持续的燃烧，仍然没有达到着火点。我们经常看到块状的木头在明火引燃时似乎开始燃烧，但是离开火源时就会熄灭，这就说明温度还是没有达到着火点。
此外除了加热（温度达到着火点）以外，引发燃烧的方法很多，如电火花等等，所以将这一条件描述为“一定的点火能量”或者“引火源”更准确。
1.3.3 燃烧的第4个条件
中学化学中所说的燃烧的3个条件：可燃物、空气或氧气（助燃物）和温度达到着火点，是持续燃烧的必要条件（或称为三要素）。之后的研究发现，具备这3个条件，有时燃烧也能熄灭。其中的一个实例就是四氯化碳灭火，当汽油燃烧时加入四氯化碳，在没有完全覆盖汽油的情况下，并没有破坏燃烧的3个条件，但是火焰会逐渐熄灭。其原因是四氯化碳遇高温会产生氯自由基，氯自由基更易与汽油燃烧过程产生的自由基结合生成氯化氢，使得汽油燃烧过程所需要的自由基消失，链反应中断，进而达到灭火的效果。因此，有了燃烧的四面体学说。
在国内文献关于燃烧第四个条件有以下三种描述：“自由基（游离基）、链反应、未受抑制的链反应”。自由基不够全面，笔者个人赞同后两种说法。
如果把“链反应”或“未受抑制的链反应”与其他三个条件采用相同的描述，则为：燃烧的条件描述为“可燃物、空气或氧气（助燃物）、温度达到着火点、链反应”，或者描述为“一定的可燃物浓度；一定的氧气（空气）含量；一定的点火能量；未受抑制的链反应”。
“链反应”或“未受抑制的链反应”也应该是必要条件，但是和其他三个条件不同的是，链反应是反映了燃烧反应的本质，或者说是体现了某一可燃物的性质。如果绘制成四面体，应该位于底部更准确，国外文献基本上都是画在底部，见图3A。不知是何原因，国内文献大多画得比较随意，不能更好地体现4个条件之间的逻辑关系，见图3B。
2 燃烧的类型
国内文献关于燃烧的类型有多种划分方法，按照可燃物状态以及在链反应前的复杂变化分成5种类型（见图1从右至左类型1～5）[6，7]。
2.1 混合燃烧
混合燃烧（又称预混燃烧）是气体可燃物燃烧的一种类型。在燃烧前，可燃气体与助燃气体已经进行了扩散混合，此时温度达到着火点即会发生燃烧，燃烧在混合气体所分布的空间中快速进行。中学化学中所做的混合气体爆鸣实验就属于混合燃烧。
这种类型的燃烧由于可燃气体与助燃气体已经进行了混合，当燃烧一旦引发，链反应难以控制，如果其浓度在爆炸范围内，就会引起爆炸。这就是为什么中学化学教学中进行气体燃烧实验时需要验纯的原因。
由于电火花、摩擦也是引火源，因此如果家中闻到天然气或液化气的味道时，绝不能开灯，而应该小心的打开门窗（金属门窗应避免摩擦）、关闭燃气阀门。这一点有必要在中学化学教学中告诉学生。
本生灯、酒精喷灯也主要是混合燃烧，但是喷嘴等结构的设计使得混合燃烧可控制地进行，规范操作的情况下没有爆炸的危险。
2.2 扩散燃烧
扩散燃烧是气体可燃物燃烧的另一种类型，是指可燃气体从容器狭小的管口、裂缝等处流向空气，在达到着火点时与空气混合燃烧，燃烧主要发生在可燃物与助燃物相混合的界面。中学化学中所做的验纯后气体的燃烧实验就是扩散燃烧。
2.3 蒸发燃烧
蒸发燃烧是部分液体和部分固体可燃物的燃烧类型。常见的液态可燃性燃料如酒精、汽油、柴油等，它们燃烧反应前首先有受热蒸发产生蒸气的过程，然后气态分子进行燃烧反应，而放出的热量进一步加热液体表面，从而促使液体持续蒸发，使燃烧继续下去。最常见的实例就是实验室的酒精灯燃烧。
蜡烛、萘等沸点较低的固体在受热时经过了熔化、气化的过程，形成气态分子进行燃烧。易升华的固体如硫、磷等，受热后会升华产生气态分子，同样能够引起蒸发燃烧。钠等熔点较低的金属在空气中被点燃也是蒸发燃烧。
初中化学实验，学生在探究蜡烛的燃烧时，可以看到蜡烛的融化，吹灭时产生的白烟则是蜡烛的气态分子，而这种气态分子易被点燃，这是帮助学生认识蒸发燃烧的很好实例。
加油站严禁烟火，真正担心能被点燃的并不是液态的汽油，而是因为在加油过程中难免会挥发出汽油的蒸气，汽油的蒸气更易产生燃烧。在电影中常看到烟头扔在汽油里形成熊熊大火，实验证明是错误的，但是如果汽油挥发在空气中达到一定浓度，烟头引发燃烧完全可能。如果能够燃烧，则不用等到烟头扔在汽油里那一刻，而是在点火者点燃香烟或者潇洒地抽一口的时候，连点火者自己也要一起遭殃。
2.4 分解燃烧
分解燃烧也是部分液体和大部分固体可燃物的燃烧类型。这类燃烧过程中可燃物首先遇热分解，再由热分解产物和氧气反应产生火焰的燃烧。如木材、煤、纸、面粉、白糖等固体可燃物的燃烧属于此类，油脂等高沸点液体和低熔点的固体烃类的燃烧也属此。
木材在空气中燃烧时，火源加热木材首先使木柴失去水分而干燥，然后发生热分解。烧过木柴的都可以观察到水在燃烧的木柴表面产生，以及听到“呲呲”的声音都说明有水生成。木柴分解放出可燃气体，这种气体被点燃产生火焰，并放出热量，由燃烧放出的热量不断地加热木材，使木材不断地分解，从而使燃烧继续下去。
整块木头与刨花着火点不同，主要原因是整块木头要持续燃烧，内层的固体可燃物需要更高的温度使其分解为气化分子，只有在更高的着火点引发更多的链反应，使整个燃烧更剧烈，产生更多的热能，才能使燃烧持续下去。刨花燃烧面积大，几乎没有明显的内外层之分，因此着火点更低。
2.5 表面燃烧
表面燃烧是熔、沸点很高的固体可燃物的一种燃烧类型。钼、镁、铁等金属，非金属碳（木炭）等等，燃烧在空气和固体表面接触的部位进行，所以叫表面燃烧。与其他四种不同的是，其他四种燃烧都是在气相中进行（均相燃烧），唯有表面燃烧在气相和固相之间进行，属非均相燃烧（异相燃烧）。表面燃烧能使表面产生红热，不产生明焰，燃烧的速率和固体表面的大小有关。
初中化学实验“铁在氧气中的燃烧”就是表面燃烧，现象为火星四射，并不产生火焰。
2.6 综合燃烧
在实际燃烧过程中，并非仅仅发生单一类型的燃烧，往往会同时发生多种类型的燃烧。
木柴、煤等复杂的固态燃料，开始的燃烧类型是分解燃烧，有明显的火焰，但随着分解燃烧的进行，最后只剩余碳，此时的燃烧类型变为表面燃烧，可以看到红热的表面，但看不到火焰[8]。
另一个实例就是本生灯、酒精喷灯等，如图4所示。开始点燃这类装置时，一级空气阀门关闭，我们只能看到扩散燃烧；随着一级空气阀门逐渐打开，就存在扩散燃烧和混合燃烧两种燃烧方式；当一级空气阀门打开到一定程度，一级空气所供的氧足够气体燃料燃烧使用时，只存在混合燃烧，我们使用这类装置大多数情况下为混合燃烧[9]。
酒精灯是蒸发燃烧，酒精通过灯芯是逐步气化逐步燃烧的，气态分子燃烧时形成的是扩散燃烧火焰，这和本生灯的火焰不同。
3 灭火的方法
在图1的图示中，燃烧前的任何一条线路被中断，链反应都不能进行，在链反应能够进行的前提下，阻断链反应，燃烧反应就会终止。
灭火的方法和燃烧的条件是对应的，既然燃烧有4个条件，那么灭火的方法也应该有4种[10]。
3.1 冷却灭火
通过降低温度，使得温度降至着火点以下是最常见的灭火方式。水是最常见的冷却剂，但是对于有些物质却不能用水，例如电石遇水生成乙炔，反而会产生爆炸的危险。燃烧的活泼金属如钠等也不能用水，因为活泼金属遇水往往发生剧烈的化学反应，甚至发生爆炸。
3.2 窒息灭火
各种可燃物的燃烧都必须在其最低氧气浓度以上进行，否则燃烧便不能持续。因此，通过降低燃烧物周围的氧气浓度可以起到灭火的作用。通常使用的二氧化碳、氮气、水蒸气等的灭火机理主要是窒息作用。但是对于能与上述灭火物质剧烈反应的则需要采用其他方法。如镁燃烧不能用二氧化碳、氮气灭火。
3.3 隔离灭火
也就是清除可燃物。把可燃物与引火源或氧气隔离开来，燃烧反应就会自动中止。火灾中，关闭有关阀门，切断流向着火区的可燃气体或液体的通道；打开有关阀门，使已经发生燃烧的容器或受到火势威胁的容器中的液体可燃物通过管道导至安全区域，都是隔离灭火的措施。
3.4 化学抑制灭火
就是使用灭火剂与链式反应的中间体自由基反应，从而使燃烧的链式反应中断，进而使燃烧终止。常用的干粉灭火剂、卤代烷灭火剂的主要灭火原理就是化学抑制作用。
实际上任何一种灭火措施最终都是链反应受到抑制并中断，但是作为破环燃烧条件达到灭火目的，不能仅仅指“灭火剂与链式反应的中间体自由基反应，从而使燃烧的链式反应中断”。我们不能遇到难以解释的灭火现象都归结于链反应，而应该从燃烧的过程进行细致的剖析。
4 实例分析
4.1 蜡烛放在冰水中熄灭
在解释这一现象之前，要明确两个不同的“温度”。一个是燃烧部位的温度，另一个则是可燃物所处的环境温度，二者一般是不同的，见图5。火焰的燃烧存在着温度的辐射，A处的温度足够高时，辐射的温度会使火焰下面的蜡烛（蜡烛的最上层）熔化，融化的蜡烛经过灯芯的毛细作用向上流动，当流动到接近火焰的下界面时，火焰有更高的辐射温度，这一温度足够使液态的蜡烛气化，满足燃烧条件，产生持续的燃烧。
当我们吹灭蜡烛时，实质是把已经发生的燃烧反应所产生的热能带走，也就是降低温度A，所以火焰熄灭。此处的解释为“温度降低到着火点以下”是正确的，初中生也易于理解。
当蜡烛放在冰水中，是在降低温度B，进而使得整个蜡烛的温度降低，以至于燃烧所产生的热能辐射不足以继续维持蜡烛的熔化，蜡烛熔化的量变小导致后续链反应进行得越少，产生的热能更少，火焰渐渐熄灭。这一熄灭过程和吹灭蜡烛的现象有两点不同：首先没有立即熄灭，而是有个逐渐熄灭的过程；其次不会产生吹灭蜡烛时经常可以看到的白烟。那么如何解释这一现象呢？首先这一灭火方法用抑制链反应来解释有些牵强，因为抑制链反应灭火主要指的是干粉灭火剂、卤代烷灭火剂灭火。
这一现象可以解释为：蜡烛是固体可燃物，一般的固体可燃物（此处强调一般的可燃物目的是与表面燃烧区别）燃烧都需要通过蒸发、分解、熔融变成气态分子才能燃烧。也就是说，蜡烛燃烧的可燃物不是固态的蜡烛，而是气态的蜡烛。放入冰水以后，由于蜡烛温度过低不能熔融、蒸发产生气化分子，相当于清除了可燃物（的气态分子），所以燃烧终止。
以上解释对于九年级学生而言有些深奥，所以这一题目不适合初中生。但是有必要像氧化还原反应等内容一样，在高中阶段设置为需要深化的学习内容供学生探究、学习。不仅可提高学生对于燃烧原理的认识，还可以提高学生分析问题、探究问题的能力。
4.2 火上浇油（食用油）能灭火
首先认识什么是闪燃。某些液体燃料或固体燃料燃烧产生的可燃蒸气在空气中达到一定浓度，遇到火源时发生一闪即灭的燃烧现象，就是闪燃。如果混合气体体积很大或者燃料易挥发，闪燃会造成很大的破坏性甚至爆炸。但是闪燃和解释“火上浇油能灭火”没有关联。那么如何来解释这一现象呢？
食用油和酒精、汽油等轻质燃料不同，它的燃烧属于分解燃烧+蒸发燃烧，形成可燃气态分子较困难，其着火点也更高。
食用油着火，再倒入食用油可以灭火，主要是因为重新添加大量食用油以后，整个食用油的温度降低，使得燃烧前的分解和蒸发过程难以实现，燃烧终止。这一现象和上面蜡烛在冰水中的情况类似，就是阻断了气态可燃性分子的形成。食用油虽然存在，但是可燃烧的气态分子没有达到所需要的浓度，实际上还是相当于清除了可燃物（的气态分子）。
值得注意的是，这一灭火方法只适用于分解燃烧，如果是酒精、汽油等易挥发的燃料，其燃烧时再加入液态可燃物就更加危险了。此外即使是食用油，燃烧还需在可控范围内，如果燃烧的热量积累使得油温过高，或者在形成较大面积的着火情况下，也不能再添加食用油灭火。
4.3 补充说明
以上两个实例都是由于降温，但其降温不是作用于燃烧的部位，而是直接降低可燃物的温度，燃烧部位的温度在一开始并没有降低，也就是说已经进行的反应仍在产生热能，只是没有遇到降温措施去抵消这些产生的热能。真正阻断继续燃烧的是可燃物气化的过程。
但是这两个实例的灭火针对的不是链反应，化学灭火才是针对的链反应，所以不需要用燃烧的第4个条件来解释。
5 结语
根据不同阶段学生的学习能力，理解燃烧原理需要一个循序渐进的过程。现在的突出问题是中学教材、化学专业高师教材都没有对燃烧问题设置专门的内容加以深化，因而造成许多中学化学教师对燃烧原理认识不足。
除了本文提到的问题以外，笔者曾经做过与燃烧相关的研究――酒精灯加热效率的探究[11，12]，实验证明酒精灯加热用内焰效率最高。问题出在哪里呢？首先笔者通过查阅文献发现，最早提出外焰温度高的文献是关于本生灯的。本生灯是混合燃烧而酒精灯是扩散燃烧，两者存在根本的区别。目前国内已经有钱扬义老师为代表的多项研究证明内焰温度更高[13]。仍然存在的一个误区是，许多教师都在这样一个前提下研究问题：“酒精灯哪里火焰温度高，使用酒精灯就应该用哪个部位加热”。事实是，酒精灯加热效率的高低不仅仅和火焰温度有关，还和加热面积、火焰的稳定性等因素有关。所以抛开火焰部位温度的高低，需要用酒精灯的哪个部位加热，就应该以实验为依据，而不能主观臆断。我们实验的结果是内焰加热可以比外焰节约一半左右的时间，可是现在中学教材还在教导学生酒精灯加热时用外焰！
我们强调培养学生科学素养，因此建议在高中化学应专门设置深化燃烧的教学内容，让学生认识到燃烧的四个条件确切的表述为“一定的可燃物浓度；一定的氧气（空气）含量；一定的点火能量；未受抑制的链反应”，同时设置对火焰的颜色、火焰不同部位的温度、酒精灯加热的效率等方面的探究活动，这样使学生对燃烧有更全面的认识，是培养学生学科学的研究过程和方法的好素材。
参考文献：
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[10]王信群等.火灾爆炸理论与预防控制技术[M].北京：冶金工业出版社，2014：119～120.
[11]刘立新等.酒精灯不同部位对石棉网加热效率的探究[J].化学教学，2014，（8）：66～68.
一、电功率
1.电功率是用来表示用电器消耗电能快慢的物理量.用电器在1s内消耗的电能叫做电功率，用公式P=■表示.利用该公式还可以得到电功率的另一个计算公式P=UI.这两个公式对不同情况下各种用电器的电功率的计算都适用.
2.利用P=UI和欧姆定律我们还可以推导出电功率的另外两个计算式P=I 2R=■，这两个公式只适用于纯电阻电路中电功率的计算.
3.用电器上一般都标有额定电压和额定功率，表示该用电器正常工作时的电压和电功率.而实际生活中，用电器两端的电压不一定就等于额定电压，因此其消耗的实际功率也不一定等于其额定功率.其关系如下：
当U实=U额时，P实=P额，用电器正常工作；
当U实
当U实>U额时，P实>P额，用电器不能正常工作，很容易损坏或缩短使用寿命.
对于某个用电器而言，额定电压是唯一的，因此其额定功率也是唯一的.而实际功率随着用电器两端的实际电压的改变而改变.对于灯泡而言，其亮度取决于它的实际功率.不同的工作条件，可能会导致额定功率大的灯泡发光较暗，而额定功率小的灯泡发光较亮.
4.电功率的测量
（1）伏安法：原理是P=UI.测量小灯泡在不同电压下的电功率时，应注意选取的电压值要有代表性，并且不能让电压超过额定电压的1.2倍.求灯泡电功率的平均值是没有意义的.
（2）用电能表测电功率：原理是P=■.测量时关闭其他所有用电器，只让待测用电器工作，通过电能表转动的圈数和通电时间即可算出该用电器的电功率.
5.串、并联电路中用电器消耗的总功率均等于各用电器消耗的电功率之和.
串联电路中各处的电流相等.根据P=I 2R，电流一定时，各用电器消耗的电功率与其阻值成正比，即电阻越大，消耗的电功率越多.
并联电路中各支路两端的电压相等.根据P=■，电压一定时，各用电器消耗的电功率与其阻值成反比，即电阻越大，消耗的电功率越少.
二、电热
1.电流的热效应：电流通过导体时，导体发热的现象.
2.焦耳定律：电流通过导体时产生的热量，与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比.用公式表示为Q
=I 2Rt.如果用电器消耗的电能全部转化为热（如在纯电阻电路中），则Q=W＝UIt；若只有一部分转化为热，则Q
三、家庭安全用电
1.家庭电路的火线和零线之间的电压为220V.用测电笔可辨别火线与零线.
2.造成家庭电路中电流过大的原因有两个：一是短路，二是用电器的总功率过大.家庭电路中应安装熔丝或空气开关，在电流过大时自动切断电路.另外，当线路连接处接触不良时，容易引发火灾和安全事故.
3.若使用带有金属外壳的用电器，则要用三线插座，通过上面的线将金属外壳与大地连接，将外壳上可能带的电导入大地，以防触电事故的发生.
考点扫描
考点1 电能表
例1 小明家安装了新的电能表，一个月后此表的面板如图1所示，这个月他家用电 kW・h，电能表的转盘转过了 圈.
解析 本题考查学生是否具有一定的生活经验，是否理解电能表常见参数的含义，是否留意过电能表的读数.本题的正确答案是这个月他家用电125.0kW・h，电能表的转盘转过了2.5×105圈，小明家最多能接入总功率为P=UI=220V×20A=4.4×103W的用电器.
点拨 电能表是测量电路消耗电能的仪表，学习中要注意其常见参数的含义，如额定电压、电流规格、每千瓦时转数等.除此以外，还要知道电能表的计量单位是千瓦时，俗称度.读数要注意最后一位表示的是一位小数.同时还应了解日常电费收缴情况.
考点2 电功
例2 如图2所示的四个电路，电源电压相同，电阻R1＜R2，若通电时间相同，则电路中电流所做的总功从大到小的排列顺序是（ ）.
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、丁四个电路图中，由于电源电压相同，电路中各电阻的通电时间相同，因此电路中电流经过电阻所做的总功大小决定于电路中的电阻大小，而电阻大小取决于电路中电阻的连接方式.根据电功公式以及欧姆定律的变形公式可知，在电压和通电时间一定时，电阻越小，电路中电流做功越大.根据电路的串、并联特点，丙图中R1和R2串联时电路中电阻R串最大，丁图中电阻并联时电阻R并最小，则有R串＞R2＞R1＞R并，因此，四个电路中电流所做的总功从大到小排列顺序是丁、甲、乙、丙，本题应选C.
点拨 电功是指电流通过导体所做的功.电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程.电流通过导体所做的功与通过导体的电流大小、导体两端电压以及通电时间长短有关，一般电功的大小可以利用W
=UIt来进行计算.在利用W=UIt进行计算时，要统一使用国际单位，并应明确U、I是指同一段电路的电压和电流.在计算、比较串、并联电路中电流通过用电器电流做功的大小时，首先应了解串、并联电路电流、电压、电阻的特点，然后灵活运用有关公式解决问题.
考点3 电功率
例3 由电压为220V的电源向远处某工地的一盏标有“PZ220-60”的电灯供电，由于导线有电阻，灯泡消耗的实际功率为55W.则导线消耗的功率（ ）.
A.小于5W B.等于5W
C.大于5W D.不能确定
解析 通常情况下，电压为220V的电源向一盏标有“PZ220-60”的电灯供电时，电灯的电功率应为60W，但现在“由电压为220V的电源向远处某工地的一盏标有‘PZ220-60’的电灯供电”，由于导线较长，其电阻不能忽略，电路的总电阻将大于灯泡的电阻.由电功率公式P=■可知，当电压一定时，电路的总电阻越大，电路的总功率就越小，即电路的总功率应小于60W.因灯泡消耗的实际功率为55W，所以导线消耗的功率将小于5W，答案为A.
点拨 电功率是表示电流做功快慢的物理量，它等于单位时间内电流所做的功.根据电功公式W=UIt以及P=■，可以得到电功率计算公式P=UI.用电器正常工作时的电功率叫额定功率，而在实际电压下工作的电功率叫实际功率.
本题要求我们判断导线消耗的功率与5W的关系.但题中只说了导线有电阻，如果直接计算导线消耗的电功率，那相当困难.怎么办呢？我们可以把对导线消耗电功率的判断，转化为对电路消耗的总功率的判断.由于导线消耗的功率等于电路消耗的总功率减去电灯消耗的实际功率，灯泡消耗的实际功率为55W，而电路消耗的功率必定小于60W，因此导线消耗的功率将小于5W.本题旨在考查学生对公式P=■的理解和灵活运用，实用性强，它提醒我们在一种方法行不通或有困难时，可以通过转化变换为其他方法来解题.
考点4 电与热
例4 将规格都是“220V 100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中，通电时间相同.则下列有关说法中，错误的是（ ）.
A.三个电器产生的热量一样多
B.电流通过三个电器做功一样多
C.三个电器消耗的电能一样多
D.电烙铁产生的热量最多
解析 三个用电器的功率、通电时间均相同，由W=Pt可知，它们消耗的电能一样多.但从能量转化的角度考虑，电风扇将电能转化为大量机械能和少量内能，电烙铁将电能全部转化为内能，而电视机将电能主要转化为光能和声能，转化成的内能只是其中的少部分，所以该题选项A的说法是错误的，应选A.
点拨 焦耳定律的表达式是Q＝I 2Rt，其适用条件是纯电阻电路.研究用电器工作时的能量转化，应注意研究的电路是纯电阻电路还是非纯电阻电路.
考点5 家庭电路与安全用电
例5 在安装室内照明电路时，室内的灯突然熄灭了，查看配电箱内的闸刀开关上的保险丝，发现有一根已熔断.小明同学拿出一个接有两根导线的照明灯泡，然后将该灯接入熔断保险丝的两个螺钉处，该灯正常发光.当故障排除后，该灯出现的现象是（ ）.
A.熄灭
B.亮度肯定不变
C.亮度明显变暗
D.熄灭、亮度明显变暗、亮度稍变暗三种现象都有可能
解析 由于保险丝与室内的用电器是串联的，在被烧断保险丝的两个螺钉处接入一个照明灯泡后，这个电灯正常发光，这说明室内照明电路发生短路.当故障排除后，室内用电器与这个电灯串联，由于串联电路的分压作用，这个电灯两端的电压会变小，因此，它的亮度会变暗，其变暗程度取决于室内用电器的多少，即室内用电器等效电阻和这个电灯灯丝电阻之间的大小比例关系，故本题正确答案是D.
点拨 家庭电路的组成通常包括火线、零线、电能表、总开关、保险盒、用电器、插座等.保险盒应串联在火线上.电路中若发生短路或断路故障，室内的用电器均会停止工作.但本题中保险丝熔断，由此可确定电路发生短路故障.因为室内用电器与灯泡是串联连接，而室内用电器等效电阻和电灯灯丝电阻之间的大小比例关系有多种可能，因此灯泡的亮暗程度难以确定.由此可见，解题时如果有了一个正确的解题思路，一定会收到事半功倍之效.
实验探究
例1 小明同学在做“测小灯泡额定功率”的探究实验时，已知某小灯泡的额定电压为3V，电功率小于1W.
（1）在连接电路时，小明同学有几根导线没有连接上，如图3所示.请你用笔画线作为导线，在实物图上帮他连接好电路（电流表和电压表的量程要选择正确）.
（2）而另一实验小组中的小强同学连接电路完毕后，闭合电路开关、移动变阻器滑片时发现：灯泡变亮，电压表示数反而减小；灯泡变暗，电压表示数反而增大（器材是完好的）.小强怎样连接电路才会出现这种现象呢？请将小强所连接电路的电路图画在虚线框中.
（3）小明在实验过程中，仔细对小灯泡对应的电流、电压值进行了数据记录，记录的数据如下表所示.
从表中数据可看出，在通过灯丝的电流在逐渐增大的过程中，灯丝的电阻的变化情况是 .该小灯泡的额定功率应为 W.
解析 （1）根据伏安法测电阻原理，本题需补充完整的电路连线图如图4所示.
（2）由题意可知，小灯泡的额定电压为3V，由于灯的额定功率小于1W，根据P=UI，可以推测小灯泡正常工作时的电流应小于0.6A，则电压表和电流表的量程选择应分别为0～3V和0～0.6A.通常情况下，本实验中的电压表应并联在灯泡两端，当电路中变阻器电阻改变时，电路中的电流就改变.当灯泡中通过的电流变大时，灯泡两端电压应随之变大，由于电路中电源电压不变，滑动变阻器的两端电压应随之降低.而小强同学却发现与之相反的情况，由此可见，小强实验时一定是将电压表与滑动变阻器并联连接了，小强连接的电路如图5所示.
（3）分析小明的实验数据记录可以发现，表格中前4次的灯泡电阻值均为10Ω，但从第5次到第8次，求出的灯泡的相应电阻值为10.6Ω、11.6Ω、13.0Ω、14.6Ω，因此灯丝的电阻变化情况是：先保持不变，后逐渐增大.刚实验时，流过灯泡的电流较小，灯丝的温度变化不大，对灯丝电阻的影响可以忽略不计；后来几次灯泡由“微亮”到“逐渐变亮”，直至正常发光，灯丝的温度升高较大，灯丝的电阻受温度影响较为显著.小灯泡正常发光时的电功率为额定功率，小灯泡正常发光时电压为3V，电流为0.205A，所以，小灯泡额定功率P=UI=3V×0.205A=0.615W.
点拨 伏安法测定小灯泡的电功率是初中电学中重要的探究实验.实验中应关注实验现象，熟知实验中可能出现的问题，学会对实验数据的收集、分析和处理，还要具有利用欧姆定律和电功率的知识解决实际问题的能力.
典例讲析
典例1 有一盏标有“220V 40W”字样的电灯甲（不考虑温度对电灯电阻的影响），问：
1.它的电阻有多大？
2.它正常发光时电流有多大？
3.它正常工作10h耗电多少焦？
4.1kW・h的电能能使它正常工作多少小时？
5.“220V 5A”的电能表能接几盏这种灯？
6.如果接到110V的电源中，它的实际功率有多大？
7.与“220V 100W”的电灯乙并联到220V的电路中，甲、乙两灯的实际功率各是多少？哪一盏灯更亮？
8.若要把它接到380V的电路中，我们应怎么办？
讲析 1.R=■=■=1210Ω.
2.它正常发光时的电流
I=■=■=■A=0.18A.
3.W=Pt=40W×36000s=1.44×106J.
4.t=■=■=25h.
5.我们首先要考虑电能表允许接入的用电器的最大功率应是P总=UI=220×5A
=1100W，再用1100W除以这种灯泡的电功率就可以得到灯泡数，即
n=■=■=27.5，
考虑到实际情况n取27.
6.解决这个问题我们首先要区分用电器额定功率和实际功率的关系.求实际功率的时候，我们往往先由R=■求出用电器的电阻，再根据P实=■求出实际功率.所以利用第一问求出电阻R=1210Ω的值可求：
P实=■=■=10W，可见它的实际功率只有10W.
7.根据题意可知这两盏灯各自在自己的额定电压下工作，所以此时的实际功率等于各自的额定功率，因此P甲实=40W，P乙实
=100W，所以乙灯更亮.
8.由于实际电压380V大于额定电压220V，那么为了使小灯泡能正常工作，我们应在电路中串联一个电阻，并且串联电阻的电压
U串=U实-U额=380V-220V=160V.
又因为电阻与电灯串联，根据串联电路电流的特点可知
I串=I额=■A.
利用欧姆定律可得
R串=■=■=880Ω.
评点 在复习过程中做习题是必不可少的环节.但并不是习题做得越多越好，而应该是少而精，有代表性，讲究质量.做了此类题目，就复习了某一部分或某一章的知识，既减了负又增了效.
典例2 明明和妈妈到商场去购买电饭锅.他从品种繁多的电饭锅说明书中取出一份，下表所示即为该说明书的一部分.
明明与妈妈商议后，购买了型号为MG-TD35型的电饭锅，回家后想想，此电饭锅将电能转化为锅内水的内能的效率如何？于是他在锅内装入1.5L温度为20℃的水，通电16min后水开始沸腾，根据以上实验，他估测了该型号电饭锅烧水的效率，你也能估算出吗？写出你的估算方法，并计算其效率.（家中照明电路电压220V，水的沸点100℃）
讲析 本题是以生活中的电饭锅作为命题的切入点，对电饭锅的热效率进行了研究.为了估测电饭锅烧水的效率，我们首先应根据电饭锅说明书提供的有关数据，利用公式W=Pt计算出电饭锅烧水时电流所做的功，然后根据公式Q=cm（t-t0）求出锅内水吸收的热量，最后根据热效率公式η
=Q吸／W算出该型号电饭锅烧水的热效率.
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%.
该型号电饭锅烧水的效率为87.5%.
评点 本题将电学知识和热学知识进行了综合，是一道综合题.它通过产品说明书巧妙地将要研究的电饭锅额定功率给出，解题时只有提取了图表中的有用信息才能正确求得热效率.本题能有效检测处理信息的能力，同时又考查了灵活运用知识解决问题的能力.
仿真测试
一、选择题（每题3分，共30分）
1.下列用电器的额定功率最接近1kW的是（ ）.
A.空调 B.电风扇
C.收音机 D.电视机
2.下列用电器在工作过程中，电能几乎全部转化为内能的是（ ）.
A.电脑 B.电炉
C.洗衣机 D.电风扇
3.关于电功和电功率，下列说法正确的是（ ）.
A.电功是表示电流做功快慢的物理量
B.电功率大的用电器一定比电功率小的用电器做的功多
C.电流通过导体做功越多，电功率越大
D.在相同的时间内，电流通过导体做功越多，电功率越大
4.将以下几种不同规格的灯泡接到6V的电源上，其中最亮的是（ ）.
A.“12V 4W” B.“6V 4W”
C.“6V 6W” D.“12V 6W”
5.电熨斗通电后很烫，而连接电熨斗的导线却并不热，这是因为（ ）.
A.导线有绝缘层保护，能隔热
B.导线散热快，所以温度低
C.通过导线的电流小于通过电熨斗的电流
D.导线电阻小，产生热量少
6.以下操作符合安全用电规则的是（ ）.
A.家用电器的外壳可任接火线、零线或接地
B.检修电路及更换电路元件时，断开零线或火线均可
C.不要在居民小区突然断电时在家中检修电路
D.擦干的手可以直接触摸火线
7.一天晚上，小明家中的电灯突然熄灭，其他用电器也停止了工作，他检查电路发现保险丝并没有烧断，用测电笔测试室内各处电路时，氖管都发光，则电路故障可能是（ ）.
A.进户零线断路
B.进户火线断路
C.某用电器的插座短路
D.某盏灯的灯丝断了
8.在如图所示的电路中，电源电压恒定，灯L1、L2分别标有“6V 6W”和“6V 12W”字样.当S闭合时，灯L1正常发光；当S断开时，两盏灯的总电功率为（不考虑灯丝电阻的变化）（ ）.
A.4W B.18W C.9W D.12W
9.如图所示，电源电压U=18V，小灯泡L的额定电压为9V.当滑动变阻器的滑片P移至中点时，小灯泡L正常发光；当滑片P移至最右端时，小灯泡L的实际功率为6W.若不考虑灯丝电阻的变化，则小灯泡的额定功率和滑动变阻器的最大阻值分别为（ ）.
A.13.5W 6Ω
B.6W 13.5Ω
C.6W 12Ω
D.13.5W 12Ω
10.小华用如图所示的电路测小灯泡功率.电路中电源电压恒为4.5V，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，灯泡标有“2.5V 1.25W”字样.若闭合开关，两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法正确的是（ ）.
A.电流表示数的变化范围是0～0.5A
B.滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.5～20Ω
C.灯泡的最小功率是0.162W
D.该电路的最大功率是2.7W
二、填空题（每空1分，共25分）
11.我国家庭照明电路的电压是 V，台灯和控制它的开关是 （选填“串联”或“并联”）的，开关必须接在 （选填“零”或“火”）线上.
12.小华发现家里电能表的示数在3h内由 变成 ，则他家在这段时间用电 kW・h，用电器消耗的实际功率是 W.如果电能表标有“220V 10（20）A”字样，则电路中
（选填“能”或“不能”）再接入一个额定功率为800W的电饭煲.
13.一盏白炽灯泡铭牌上标有“220V 100W”字样，则这盏灯正常发光时的灯丝电阻为 Ω.灯泡正常发光1min，灯丝消耗的电能为 J.如果灯丝断了之后重新将灯丝搭上，灯丝电阻变为440Ω，通电后灯泡消耗的功率为 W.
14.如图所示家庭电路，两个灯泡的连接方式是 联.a、b两条导线中，
是火线，如果不慎将a、b直接相连，这种故障称为 .
15.两个定值电阻R1=4Ω，R2=2Ω，串联后接入电压为12V的电源两极间，则电阻R1的电功率是 W，每分钟电阻R2发热 J，电阻R1、R2上通过的电流之比I1∶I2= ，相同时间内电流通过电阻R1、R2所做功之比W1∶W2= .若两电阻并联在同一电源上，相同时间内两个电阻产生热量之比Q1∶Q2= .
16.小吴同学自制了一个简易的电热驱蚊器，它是利用电流的 效应来工作的.发热元件是一个阻值为10000Ω的电阻，当发热元件两端的电压为220V时，流过该元件的电流为 mA，通电100s产生的热量为 J.
17.某地实行“分时电费”的计费制度，计费方法如下表所示，这样可以减轻高峰时段电网压力，又能节省用户的电费支出.某用户家中的电热水器上标有“220V 2000W”字样，该电热水器正常工作的功率为 W，若该电热水器每天正常工作1h，现将它的工作时间由高峰时段移到低峰时段，则该用户每月（以30天计）至少可以节省电费 元.
18.灯泡L的额定电压为6V，小明通过实验测得其电流随电压变化的曲线如图所示.由图可知，当灯泡L正常发光时，通过其灯丝的电流是 A，此时灯泡L的电阻是 Ω；通过调节滑动变阻器，使灯泡L两端的电压为3V，则此时灯泡L消耗的实际功率为 W.
三、解答题（共45分）
19.（4分）小明同学学习了家庭电路的知识后，在生活中更加注意观察家用电器.
（1）如图所示，他发现自己家洗衣机用的是三脚插头，其铭牌上标有“10A 250V”字样，其中的“10A”表示什么意思？
（2）小明同学仔细观察三只插脚，又有新的发现：标有“E”字的插脚比其他两脚稍长一些.他又查看了其他家用电器的三脚插头，也是这种情况.它比其他两脚稍长一些有什么好处？
20.（9分）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小刚同学用一个电压表、一个电流表、一个开关、一个滑动变阻器、电压为6V的电源和额定电压为3.8V的小灯泡，设计了如图甲所示的电路.
（1）实验中需要依据图甲所示的电路图，将图乙所示器材进行连线，请用笔画线代替导线，将图乙所示电路连接完整.
（2）正确连接好电路后，闭合开关，当滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表示数 （选填“变大”“变小”或“不变”）.当电压表的示数为 V时，小灯泡正常发光，此时电流表指针如图丙所示，其示数为 A.小灯泡的额定功率为 W.
（3）小明同学按同一电路图连接电路，当连接最后一根导线时，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭.检查后发现连线正确，请你找出实验中操作不当之处：
① ；
② .
21.（8分）小明要用如图所示的实验器材探究“电压一定时，电流的热效应与电阻的关系”，其中瓶内电阻丝的长度、粗细都相同.
（1）请用笔画线代替导线，把电路连接完整.
（2）电流产生热量的多少不易直接测量.因此，在这个实验中是通过 显示电流产生热量的多少的；像这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法在物理学的研究中经常用到，请你列举一例： .
（3）在这个实验中，除了控制电压一定外，还要控制的量有 .
（4）根据所学知识可知，在相同时间内
瓶内的电阻丝放出的热量较多.（选填“甲”或“乙”）
22.（8分）如图所示，将一只额定电流为0.2A的小灯泡与一个滑动变阻器串联后接入电压恒为9V的电路中.开关闭合后，移动滑动变阻器滑片，当滑动变阻器消耗的功率为1.04W时，小灯泡恰好正常发光.
（1）小灯泡的额定电压和额定功率分别是多少？
（2）小灯泡正常发光时，变阻器接入电路的阻值是多少？
（3）移动滑动变阻器滑片，当电路中电流为0.1A时，小灯泡的实际功率是多大？（不计温度对灯丝电阻的影响）
23.（8分）小明家的电热饮水机，有加热和保温两种工作状态，饮水机热水箱内水温达到92℃时，开关S1自动断开，处于保温状态；当水温降至一定温度t时，S1又闭合，重新加热.饮水机的铭牌数据与电路原理图如下：
（1）求电阻R1的阻值.
（2）求正常加热时通过饮水机的电流.
（3）在无人取水情况下，饮水机重新加热一次的时间为5min.加热一次消耗的电能是多少？重新加热前的水温t是多少？［不计能量损失，c水=4.2×103J／（kg・℃）］
24.（8分）如图甲是测量高于湖水警戒水位装置的原理图.长方柱形绝缘容器A内部左右两面插有竖直薄金属板并与电路连接，底部有一小孔与湖水相通，且容器底面与警戒水位相平.已知电源电压恒为6V，小灯泡标有“2V 2W”字样（灯丝电阻不变）.两金属板间的湖水电阻R与x的关系如图乙所示（x为容器内水柱高度h的倒数）.求：
（1）小灯泡的电阻.
