集训八电功率和安全用电

　－１６　－ 櫅櫅櫅櫅类型１　电功率櫅櫅櫅櫅　 １．（２０２３湘潭中考１１题）如图是电能表示意图，下列说法 正确的是 （　　） 　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ａ．电能表是用来测电功率的仪器 Ｂ．此时电能表的读数为６１９８５ｋＷ·ｈ Ｃ．这个电能表通过的电流一定为 １０Ａ Ｄ．这个电能表应该在２２０Ｖ的电 路中使用 ２．（２０２３龙东中考１１题）标有“６Ｖ　３Ｗ”和“６Ｖ　６Ｗ” 的灯Ｌ１和Ｌ２（假设两灯灯丝电阻不变），若将它们串联 在某电源上，使其中一个灯正常发光时，下列说法正确 的是 （　　） Ａ．通过灯Ｌ１和Ｌ２的电流之比为１∶２ Ｂ．灯Ｌ１和Ｌ２两端的电压之比为２∶１ Ｃ．灯Ｌ２和Ｌ１的发光亮度相同 Ｄ．能够正常发光的灯应是灯Ｌ２ ３．（２０２３遂宁中考１２题）如图甲所示电路，电源电压恒定， Ｒ１为定值电阻，滑动变阻器Ｒ２铭牌上标有“１２０Ω　０．８Ａ” 的字样，电流表量程为０～０．６Ａ，电压表量程为０～１５Ｖ。 在保证电路安全的前提下，移动滑动变阻器滑片，经测量 分析，得出Ｒ２的电功率 Ｐ与其两端电压 Ｕ的关系如图 乙。则下列说法正确的是 （　　） Ａ．电源电压为１６Ｖ Ｂ．Ｒ１的阻值为２５Ω Ｃ．电路总功率的最大变化量为１０．８Ｗ Ｄ．滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为１０～１００Ω ４．（２０２３广元中考１１题）图甲是一个食品自动加热台的简 化电路图，此加热台单独与图乙所示的电能表相连接。 闭合图甲中的开关Ｓ，加热台开始正常工作，当台内食品 温度降到３０℃时，温度控制开关Ｓ０自动转接，使电路处 于加热状态；当台内食品温度升高到６０℃时，Ｓ０自动转 接到保温状态。已知定值电阻 Ｒ１＝２４．２Ω，保温功率 为４８４Ｗ。下列说法中不正确的是 （　　） Ａ．图甲中的Ｓ０自动转接到“２”时，电路处于保温状态 Ｂ．图甲中定值电阻Ｒ２的阻值为７５．８Ω Ｃ．加热台在加热状态下工作５ｍｉｎ消耗的电能使图乙 中的电能表转盘转过１５０转 Ｄ．加热台自动加热时，电路中的电流小于图乙中电能 表的标定电流 ５．（２０２３湘潭中考１５题）取口香糖锡纸，剪成如图１所示 形状，其中ＡＢ和ＣＤ段等长。戴好防护手套，将锡纸条 （带锡的一面）两端连接电池正、负极，如图２所示，发现锡 纸条很快开始冒烟、着火。下列分析正确的是 （　　） Ａ．通过ＡＢ和ＣＤ段的电流不相等 Ｂ．正常情况下，ＡＢ段会先着火 Ｃ．ＡＢ和ＣＤ段的电压相等 Ｄ．ＡＢ和ＣＤ段的电阻相等 ６．（２０２３辽阳中考１９题）小平家５ 月份的电费为 ５０元，电价为 ０．５元／（ｋＷ·ｈ），５月末他家的 电能表示数如图，５月初电能表 的示数应为　　　　ｋＷ·ｈ。他 家可以同时使用用电器的总功率 不能超过　　　　Ｗ。他单独使用电炖锅正常工作 ３ｍｉｎ，电能表转盘转过１６０转，则电炖锅的额定功率 为　　　　Ｗ。 ７．（２０２３德阳中考１２题）甲、乙两小灯泡铭牌上分别标 有“４Ｖ　２Ｗ”和“６Ｖ　６Ｗ”，使用过程中每个小灯泡 的电阻均不变，若两灯都正常发光，则　　　　灯会更 亮一些；若把两灯串联在１０Ｖ的电压下，则　　　　 灯会被烧坏。（均选填“甲”或“乙”） ８．（２０２３绥化中考１８题）如图所示，电源电压恒定不变， Ｒ１为定值电阻，Ｒ２为滑动变阻器（ａ、ｂ为滑动变阻器 两端点），小灯泡标有“６Ｖ　３Ｗ”的 字样。当开关 Ｓ１、Ｓ２闭合，滑片 Ｐ置 于ｂ端时，小灯泡正常发光，电流表的 示数为０．９Ａ，滑动变阻器最大阻值是 　　　　Ω；当开关Ｓ１闭合，Ｓ２断开，滑片Ｐ置于ａ端时， 电流表示数为０．２Ａ，此时Ｒ１的功率为　　　　Ｗ。 ９．（２０２３泰州中考１９题）小华将电阻 丝Ｒ１和Ｒ２（Ｒ１＞Ｒ２）分别浸没在质 量和初温均相同的煤油中，按如图 所示接入电路，开关闭合后，通过两 电阻丝的　　　　相等，根据温度 计示数的变化可比较电阻丝产生　　　　的多少，通电 一段时间，发现甲瓶中温度计的示数上升　　　　。 １０．（２０２３河南中考６题）如图所示，小明利用电磁继电器 设计了一个水位自动报警装置。当水位未达到金属块 Ｍ时，灯泡不亮。水位达到金属块Ｍ时，灯泡亮，则接线柱 Ｃ应与　　　　（选填“Ａ”或“Ｂ”）相连，已知灯泡的规格 为“１２Ｖ　６Ｗ”，灯泡正常发光时的电流是　　　　Ａ。 通电１ｍｉｎ，灯泡消耗的电能是　　　　Ｊ。 第１０题图 　　　 第１１题图 １１．（２０２３泸州中考 １５题）如图所示，已知电源电压为 ３Ｖ，小灯泡Ｌ的规格是“３Ｖ　０．９Ｗ”，滑动变阻器的 规格是“２０Ω　１Ａ”，电流表量程为０～３Ａ，则小灯泡 正常发光时阻值ＲＬ＝　　　　Ω。当开关 Ｓ１、Ｓ２同时 闭合，改变滑动变阻器的接入电阻，小灯泡的亮度将 　　　　（选填“变亮”“变暗”或“不变”）；保持开关 Ｓ１ 始终闭合，调节电路，使电路消耗的最大功率为 Ｐ１，最 小功率为Ｐ２，则Ｐ１∶Ｐ２＝　　　　。 １２．（２０２３十堰中考 ２４题）小明家的电饭锅，额定电压 ２２０Ｖ，简化电路如图甲。发热电阻 Ｒ１、Ｒ２阻值不随温 度变化，操作开关 Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３的通断（Ｓ１、Ｓ２不会同时闭 合），可实现煮饭、煲汤、保温三个挡位调节，只闭合 Ｓ３ 时，为煲汤挡，额定功率为４４０Ｗ。求： （１）电饭锅在煲汤挡正常工作时，电路中的电流； （２）某天用电高峰，小明关闭其他用电器，只让电饭锅 在煮饭挡工作，发现电能表（如图乙）指示灯３０ｓ内闪 烁１１次，电饭锅煮饭挡的实际功率； （３）若电阻 Ｒ１在保温挡和煮饭挡时，消耗的功率之比 是１∶９，电阻Ｒ１的阻值 櫅櫅櫅櫅 。 类型２　安全用电櫅櫅櫅櫅　 １３．（２０２３郴州１１题）小敏同学按如图所示的电路图连接了 一个模拟家庭电路。开关Ｓ闭合后，灯泡能正常发光，用试 电笔检测插座的两孔，氖管均不发光。针对该模拟电路，有 四位同学发表了以下的观点，你认为正确的是 （　　） Ａ．小华说保险丝是用电阻较大、熔点较高的材料制 成的 Ｂ．小龙说灯泡能正常发光，所以灯泡的连接是安全、合 理的 Ｃ．小丽说插座无法正常工作，原因可能是ｃｄ间断路 Ｄ．小潇说插座无法正常工作，原因可能是ａｂ间断路 １４．（２０２３内江中考９题）珍爱生命，安全用电，下列说法正 确的是 （　　） Ａ．照明电路的开关应接在零线上 Ｂ．多个大功率用电器可以同时用一个插座 Ｃ．有金属外壳的电器不需要用三孔插座 Ｄ．发生触电事故时，不能直接用手去拉触电者 １５．（２０２３恩施州中考１３题）家庭电路中，电灯与插座都是 　　　　联的，开关串接在　　　　（选填“火线”“零 线”或“地线”）和用电器之间。若新增加功率较大的用 电器，要安装供电的插座，在粗细相同的备用导线中，应 选用　　　　（选填“铝”“铁”或“铜”）芯导线，因为在 通过相同电流时，相同时间内导线　　　　，发热较少。 １６．（２０２３鞍山中考２５题）在符合安全用电原则的前提下， 请将带有保险丝的三孔插座及电灯接入电路中。（其 中部分电路已连接完成且要求开关只控制电灯） －１５－ 櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆 櫆 櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆 櫆 殰 殰殰 殰 集训八　电功率和安全用电 　－ ３８　 － 电流表甲测量通过Ｒ１的电流，电流表乙测量通过Ｒ２的电 流，可知两表示数之比为Ｉ甲∶Ｉ乙 ＝Ｉ１∶Ｉ２＝Ｒ２∶Ｒ１＝１∶２。 １０．０．２５　１８５ 【解析】闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测滑动 变阻器两端的电压，电流表测通过电路的电流，由表格 可知身高为１６５ｃｍ时，滑动变阻器接入电路的阻值为 ５０Ω，此时通过电路的电流是 ２０Ｖ３０Ω＋５０Ω ＝０．２５Ａ，电 压表的量程为０～１５Ｖ，根据串联分压原理可知滑动变 阻器两端的电压最大为１５Ｖ时，滑动变阻器接入电路 的阻值最大，被测身高最高，串联电路总电压等于各部 分电压之和，此时定值电阻两端的电压 Ｕ１＝Ｕ－Ｕ２＝ ２０Ｖ－１５Ｖ＝５Ｖ，串联电路电流处处相等，根据欧姆定 律可得此时通过电路的电流是 ５Ｖ ３０Ω ＝１５ＶＲ２ ，解得滑动 变阻器接入电路的最大阻值是 ９０Ω，由表格可知此时 测量的身高为１８５ｃｍ。 １１．５　１．５ 【解析】由电路图可知，闭合开关 Ｓ后，灯泡、Ｒ１、Ｒ２串 联，电压表Ｖ１测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电 流。因灯泡两端的电压越大时通过的电流越大，所以图 乙中图线①是小灯泡的Ｉ－Ｕ图象，由图线②可知，电压 表Ｖ２的示数随电流表示数的增大而减小，所以电压表 Ｖ２测滑动变阻器两端的电压或测定值电阻和滑动变阻 器两端的电压之和，因串联电路中电流处处相等，且总 电压等于各分电压之和，所以由电流相等时两电压表的 示数之和不相等可知，电压表Ｖ２测滑动变阻器Ｒ２两端 的电压，当灯泡正常发光时，电路中的电流最大，由图乙 可知，最大电流为 ０．５Ａ，此时灯泡两端的电压 ＵＬ＝ ２．５Ｖ，可得小灯泡正常发光时的电阻是ＲＬ＝ ２．５Ｖ ０．５Ａ＝ ５Ω；由图乙可知，当电路中的电流０．４Ａ时，灯泡两端 电压是１．５Ｖ，变阻器 Ｒ２两端的电压Ｕ２＝２Ｖ，则电源 的电压为Ｕ＝１．５Ｖ＋２Ｖ＋０．４Ａ×Ｒ１①，当滑动变阻 器的滑片处于最右端时，变阻器接入电路中的电阻最 大，此时电路中的电流最小，由图乙可知，灯泡两端的电 压是 ０．５Ｖ，变阻器Ｒ２两端的电压是３．５Ｖ，电路中的 电流是０．２Ａ，则电源的电压为 Ｕ＝０．５Ｖ＋３．５Ｖ＋ ０．２Ａ×Ｒ１②，由①和②可得 Ｒ１＝２．５Ω，Ｕ＝４．５Ｖ；当 灯泡正常发光时，电路中总电阻为 ４．５Ｖ ０．５Ａ＝９Ω，若 Ｒ２ 的滑片可任意滑动，为了保证灯泡的安全，电路中至 少再串联一个９Ω－５Ω－２．５Ω＝１．５Ω的电阻。 １２．Ｒ　变大 【解析】由图知湿度传感器 Ｒｓ与定值电阻 Ｒ串联，则 当相对湿度为４０％时，Ｒｓ＝１×１０ ３Ω，Ｒ＝２×１０３Ω， 根据串联电路中电阻分担的电压与电阻成正比的特 点，湿度传感器 Ｒｓ与定值电阻 Ｒ两端的电压分别为 １Ｖ和２Ｖ，已知电压表示数为２Ｖ，则电压表并联在 定值电阻Ｒ的两端；当电压表示数变大时，可知电路 中的电流变大，电路中的总电阻变小，则电阻 Ｒｓ的阻 值变小；由于电阻 Ｒｓ的阻值随相对湿度的增大而减 小，则教室里的相对湿度变大。 １３．解：（１）Ｒ０和ＲＰ串联，电压表测Ｒ０两端的电压；深度 表在水面上时，即 ｈ＝０ｍ时，由图乙可知，此时 ＲＰ＝ ４０Ω，电路中的电流为 Ｉ＝ ＵＲ０＋ＲＰ ＝ ６Ｖ１５Ω＋４０Ω≈ ０．１Ａ； （２）电压表示数为２Ｖ，即Ｒ０两端的电压为Ｕ０＝２Ｖ， 根据电流特点有 Ｕ０ Ｒ０ ＝ Ｕ－Ｕ０ ＲＰ１ ＝２Ｖ１５Ω ＝６Ｖ－２ＶＲＰ１ ， 解得ＲＰ１＝３０Ω，由图乙可知此时潜水员下潜的深度 为１０ｍ； （３）当电路中电流最大时，可知 Ｒ０两端的电压最大， 由电压表量程可知Ｒ０两端的电压最大为 Ｕ０大 ＝３Ｖ， 由此可知电路中电流最大为Ｉ大 ＝ Ｕ０大 Ｒ０ ＝３Ｖ１５Ω ＝０．２Ａ＜ ０．２４Ａ，为保护电路，电路中允许通过的最大电流为 ０．２Ａ，此时电路总电阻为Ｒ总 ＝ Ｕ Ｉ大 ＝６Ｖ０．２Ａ＝３０Ω，由串 联电路的电阻特点可知电阻 ＲＰ的阻值为 ＲＰ′＝Ｒ总 － Ｒ０＝３０Ω－１５Ω＝１５Ω，由图乙可知，此时下潜的深 度为４０ｍ，即该深度表能测量的最大深度为４０ｍ。 答：（１）深度表在水面上时，电路中的电流约为０．１Ａ； （２）电压表示数为２Ｖ时，潜水员下潜的深度为１０ｍ； （３）在保证电路安全的情况下，该深度表能浸入水中 的最大深度为４０ｍ。 集训八　电功率和安全用电 类型１　电功率 １．Ｄ　【解析】电能表是用来测电功的仪器，故 Ａ错误；此 时电能表的读数为６１９８．５ｋＷ·ｈ，故 Ｂ错误；这个电 能表通过的电流不一定为１０Ａ，故Ｃ错误；这个电能表 应该在２２０Ｖ的电路中使用，故Ｄ正确。故选Ｄ。 ２．Ｂ　【解析】Ｌ１的额定电流是 ３Ｗ ６Ｖ＝０．５Ａ，电阻是 ６Ｖ ０．５Ａ＝ １２Ω，Ｌ２的额定电流是 ６Ｗ ６Ｖ＝１Ａ，电阻是 ６Ｖ １Ａ＝６Ω，将 它们串联在电路中电流之比为１∶１，故Ａ错误；串联电路 中电压之比等于电阻之比为１２Ω∶６Ω＝２∶１，故 Ｂ正 确；通过灯 Ｌ１、Ｌ２的电流相等，灯 Ｌ１、Ｌ２的电阻不同，则 电功率不同，灯泡的亮度不同，故 Ｃ错误；电路中的最大 电流：Ｉ最大 ＝０．５Ａ，则Ｉ最大 ＝Ｉ１额，灯泡 Ｌ１正常发光，故 Ｄ 错误。故选Ｂ。 ３．Ｄ　【解析】由图甲可知 Ｒ１、Ｒ２串联，电压表测量滑动变 阻器Ｒ２两端的电压，由图乙可知，当 Ｒ２两端的电压为 ８Ｖ时，Ｒ２的电功率为４Ｗ，此时电路中的电流Ｉ１＝ ４Ｗ ８Ｖ＝ ０．５Ａ，电源电压是：Ｕ＝０．５Ａ×Ｒ１＋８Ｖ①，当Ｒ２两端的 电压为１０Ｖ时，Ｒ２的电功率为４Ｗ，此时电路中的电流 Ｉ２＝ ４Ｗ １０Ｖ＝０．４Ａ，电源电压是：Ｕ＝０．４Ａ×Ｒ１＋１０Ｖ②，联 立①②两式可解得，Ｕ＝１８Ｖ，Ｒ１＝２０Ω，故Ａ、Ｂ错误；滑 动变阻器允许通过的最大电流为０．８Ａ，电流表的量程 为０～０．６Ａ，为了电路安全，电路中的最大电流为 ０．６Ａ，则电路中的最大总功率是 １８Ｖ×０．６Ａ＝ １０．８Ｗ；可知电路中的最小总电阻是 Ｒ小 ＝ １８Ｖ ０．６Ａ＝ ３０Ω，滑动变阻器接入电路的最小阻值是３０Ω－２０Ω＝ １０Ω，根据电压表量程可知，Ｒ２两端的最大电压为１５Ｖ， 根据串联电路的电压特点可知，Ｒ１两端最小电压：Ｕ１小 ＝ Ｕ－Ｕ２大 ＝１８Ｖ－１５Ｖ＝３Ｖ，电路中最小电流是 ３Ｖ ２０Ω ＝ ０．１５Ａ，电路中的最小总功率是１８Ｖ×０．１５Ａ＝２．７Ｗ， 滑动变阻器接入电路的最大阻值是 １５Ｖ ０．１５Ａ＝１００Ω，所 以电路总功率的最大变化量：ΔＰ＝１０．８Ｗ－２．７Ｗ＝ ８．１Ｗ，故Ｃ错误；滑动变阻器允许接入电路的阻值范围 为１０～１００Ω，故Ｄ正确。故选Ｄ。 ４．Ｃ　【解析】Ｓ０自动转接到“２”时，两个电阻串联，此时电 路中的电阻最大，电功率最小，电路处于保温状态，故 Ａ 正确；加热台保温时，总电阻为 ２２０Ｖ×２２０Ｖ ４８４Ｗ ＝１００Ω；Ｒ２ 的阻值为Ｒ２＝Ｒ－Ｒ１＝１００Ω－２４．２Ω＝７５．８Ω，故Ｂ正 确；当开关转到“１”时，只有电阻Ｒ１接入电路，此时加热功 率为 ２２０Ｖ×２２０Ｖ ２４．２Ω ＝２０００Ｗ，工作 ５ｍｉｎ消耗的电能为 ２０００Ｗ×５×６０ｓ＝６×１０５Ｊ；图乙中的电能表转过的转 数为ｎ＝６００ｒ×６×１０ ５Ｊ ３．６×１０６Ｊ ＝１００ｒ，故 Ｃ错误；加热台加热 时的电流为 ２０００Ｗ ２２０Ｖ≈９．１Ａ，小于图乙中电能表的标定 电流１０Ａ，故Ｄ正确。故选Ｃ。 ５．Ｂ　【解析】ＡＢ和ＣＤ段锡纸串联在电路中，所以通过ＡＢ 和ＣＤ段的电流相等，故Ａ错误；ＡＢ和ＣＤ段等长，ＡＢ段 的横截面积小于ＣＤ段的横截面积，所以ＡＢ段的电阻大 于ＣＤ段的电阻，根据Ｑ＝Ｉ２Ｒｔ可知，在电流和通电时间 一定时，ＡＢ段产生的热量多，温度高，先着火，故Ｂ正确，Ｄ 错误；ＡＢ段的电阻大于ＣＤ段的电阻，根据串联电路的分压 原理可知，ＡＢ段的电压大于ＣＤ段的电压，故Ｃ错误。故 选Ｂ。 ６．１９２３．６　４４００　１６００ 【解析】５月份的电费为５０元，电价为０．５元／（ｋＷ·ｈ），共 用电能 ５０元 ０．５元／（ｋｗ·ｈ）＝１００ｋＷ·ｈ，５月初的能表示数为 ２０２３．６ｋＷ·ｈ－１００ｋＷ·ｈ＝１９２３．６ｋＷ·ｈ，同时使用用 电器的总功率不能超过２２０Ｖ×２０Ａ＝４４００Ｗ，电炖锅的额 定功率为３．６×１０６Ｊ× １６０ｒ２０００ｒ×３×６０ｓ＝１６００Ｗ。 ７．乙　甲 【解析】若两灯都正常发光，灯泡的亮度取决于实际功 率，６Ｗ的乙灯泡亮度大于２Ｗ的甲灯泡；甲灯的电阻是 ４Ｖ×４Ｖ ２Ｗ ＝８Ω，乙灯的电阻是 ６Ｖ×６Ｖ ６Ｗ ＝６Ω，若把两 灯串联在１０Ｖ的电压下，甲灯泡两端的电压是 ８Ω× １０Ｖ ８Ω＋６Ω≈ ５．７Ｖ＞４Ｖ，乙灯泡两端的电压是１０Ｖ－ ５．７Ｖ＝４．３Ｖ＜６Ｖ，故甲灯泡会被烧坏。 ８．１５　０．６ 【解析】开关Ｓ１、Ｓ２闭合，滑片Ｐ置于ｂ端时，Ｒ１被短路， 滑动变阻器的最大阻值与灯泡并联，电流表测干路电流； 由并联电路的电压特点和灯泡正常发光可知，电源电压 Ｕ＝ＵＬ＝６Ｖ，灯泡Ｌ正常发光时的电流是 ３Ｗ ６Ｖ＝０．５Ａ， 通过滑动变阻器的电流是０．９Ａ－０．５Ａ＝０．４Ａ，滑动变 阻器的最大阻值是 ６Ｖ ０．４Ａ＝１５Ω，开关Ｓ１闭合，Ｓ２断开，滑 片Ｐ置于ａ端时，灯泡被短路，                                                                                                                                             滑动变阻器的最大阻值与定 －３７－ 　－ ４０　 － 值电阻Ｒ１串联，滑动变阻器两端的电压是０．２Ａ×１５Ω＝ ３Ｖ，Ｒ１两端的电压是６Ｖ－３Ｖ＝３Ｖ，此时Ｒ１的功率为 ３Ｖ×０．２Ａ＝０．６Ｗ。 ９．电流　热量　多 【解析】两电阻串联，开关闭合后，通过两电阻丝的电流 相等，根据温度计示数的变化可比较电阻丝产生热量的 多少，电流、通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越 多，因此甲瓶中温度计的示数上升得多。 １０．Ｂ　０．５　３６０ 【解析】当水位未达到金属块Ｍ时，控制电路断路，无电 流，电磁铁无磁性，不能吸引衔铁，此时灯泡不亮，则接 线柱Ｃ与Ａ没有连接；当水位达到金属块Ｍ时，控制电 路通电，电磁铁有磁性，吸引衔铁，灯泡 Ｌ亮，说明电路 接通，则接线柱Ｃ应该与Ｂ连接；灯泡正常发光时的电 流是 ６Ｗ １２Ｖ＝０．５Ａ，通电 １ｍｉｎ灯泡消耗的电能是 ６Ｗ×１×６０ｓ＝３６０Ｊ。 １１．１０　不变　２６∶３ 【解析】小灯泡的额定电流是 ０．９Ｗ ３Ｖ ＝０．３Ａ，小灯泡正 常发光时阻值是 ３Ｖ ０．３Ａ＝１０Ω，当开关Ｓ１、Ｓ２同时闭合， 灯泡与滑动变阻器并联，由并联电路的特点可知，改变 滑动变阻器的接入电阻时，灯泡所在支路不受影响，因 此小灯泡的亮度将不变；电源电压一定时，电路中电流 最小时，电路消耗的电功率最小，电路中电流最大时，电 流消耗的电功率最大，由并联电路的特点可知，当开关 Ｓ１始终闭合，Ｓ２断开，滑动变阻器接入电路的电阻最大 时，电路中的电流最小，电路中的最小电流是 ３Ｖ ２０Ω ＝ ０．１５Ａ，灯泡允许通过的最大电流为 ＩＬ大 ＝Ｉ额 ＝０．３Ａ， 滑动变阻器允许通过的最大电流为１Ａ，电流表的量程为 ０～３Ａ，由并联电路的电流特点可知，电路中的最大电流是 ０．３Ａ＋１Ａ＝１．３Ａ，电压相同时，最大功率与最小功率之比 等于最大电流与最小电流之比，为１．３Ａ∶０．１５Ａ＝２６∶３。 １２．解：（１）电饭锅在煲汤挡正常工作时，电路中的电流： Ｉ１＝ Ｐ汤 Ｕ＝ ４４０Ｗ ２２０Ｖ＝２Ａ； （２）“１２００ｉｍｐ／（ｋＷ·ｈ）”表示电路中每消耗１ｋＷ·ｈ 的电能，电能表的指示灯闪烁１２００ｒ，电饭锅煮饭消耗 的电能： Ｗ＝３．６×１０ ６Ｊ×１１ １２００ ＝３．３×１０ ４Ｊ； 电饭锅煮饭挡的实际功率是Ｐ煮饭 ＝ Ｗ ｔ＝ ３．３×１０４Ｊ ３０ｓ ＝ １１００Ｗ； （３）只闭合Ｓ３时，为煲汤挡，电路为只有Ｒ２的简单电 路，Ｒ２的阻值是： Ｒ２＝ Ｕ２ Ｐ汤 ＝２２０Ｖ×２２０Ｖ４４０Ｗ ＝１１０Ω； 当只闭合开关Ｓ２时，两个电阻串联，电路的总电阻最 大，电路的总功率最小，电饭锅处于保温挡；只闭合开 关Ｓ１和Ｓ３时，两个电阻并联，电路的总电阻最小，可 知电路的总功率最大，电饭锅处于煮饭挡；电阻 Ｒ１在 保温挡和煮饭挡时，消耗的功率之比是１∶９，根据公 式 Ｐ＝Ｉ２Ｒ可知在保温挡和煮饭挡时通过 Ｒ１的电流 之比是 １∶３，则有 ＵＲ１＋Ｒ２ ： Ｕ Ｒ１ ＝１∶３， ２２０Ｖ Ｒ１＋１１０Ω ： ２２０Ｖ Ｒ１ ＝１∶３，解得Ｒ１＝５５Ω。 答：（１）电饭锅在煲汤挡正常工作时的电流是２Ａ； （２）电饭锅煮饭挡的实际功率是１１００Ｗ； （３）电阻Ｒ１的阻值是５５Ω。 类型２　安全用电 １３．Ｃ　【解析】保险丝是用电阻大、熔点低的材料制成 的，这样才能保证在电流过大时及时熔断，对电路起 保护作用，故Ａ错误；根据图示可知，开关接在了灯泡 与零线之间，当灯泡开关断开时，灯泡与火线接触，这 种接法是不安全的，故 Ｂ错误；用试电笔检测插座的 两孔，氖管均不发光，这说明插座的右孔与火线之间 是断开的，所以故障可能是 ｃｄ间断路；若 ａｂ之间断 路，则灯泡不会发光，故Ｃ正确，Ｄ错误。故选Ｃ。 １４．Ｄ　【解析】连接照明电路时，开关应接在火线和用电 器之间，这样开关断开后用电器就没有电压了，故 Ａ 错误；家庭电路中各用电器是并联的，一个插座上同 时使用多个大功率用电器，会造成干路电流过大，容 易引起火灾，故 Ｂ错误；为了防止电器漏电发生触电 事故，有金属外壳的家用电器必须用带保护接地的三 孔插座，故Ｃ错误；一旦发生触电事故，应立即断开电 源开关，或用绝缘体将电线挑开，不能直接用手去拉 触电者，故Ｄ正确。故选Ｄ。 １５．并　火线　铜　电阻小 【解析】家庭电路中，电灯与插座都是并联的，开关串接 在火线和用电器之间以保证安全，若新增加功率较大的 用电器，要安装供电的插座，在粗细相同的备用导线中， 应选用铜芯导线，相同条件下铜的电阻最小，所以在通 过相同电流时，相同时间内铜导线发热较少。 １６．如图所示： 【解析】安装三孔插座的方法：上孔接地线，左孔接零 线，右孔接火线；由图知，第二根导线与三孔插座的左孔 连接，该导线是零线，三根电线从上到下依次为火线、零 线和地线；三孔插座的右孔通过保险丝连接火线；灯泡 接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直 接接入灯泡的螺旋套。 集训九　电与磁、信息与能源 类型１　电与磁 １．Ｃ　【解析】磁石能吸引铁，说明磁石具有磁性，故 Ａ错 误；罗盘周围的磁感线是假想的曲线，故 Ｂ错误；司南静 止时指南北是因为受到了地磁场的作用，故 Ｃ正确；鱼 形铁被磁化后制成的指南鱼只有两个磁极，故 Ｄ错误。 故选Ｃ。 ２．Ｂ　【解析】小磁针的作用是指示通电螺线管周围的磁场 方向，故Ａ正确；闭合开关，放置在 ａ、ｂ处的小磁针静止 时Ｎ极指向是不同的，因为ａ点小磁针Ｎ极指向左下；ｂ 点小磁针Ｎ极指向左上，磁场方向不同，故Ｂ错误；对调 电源正负极，闭合开关，通电螺线管的磁场方向改变，故 Ｃ正确；通过实验可总结出通电螺线管的磁极性和电流 方向的关系，故Ｄ正确。故选Ｂ。 ３．Ａ　【解析】通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相 似，磁场的方向与电流的方向有关，改变通电螺线管中电 流方向，小磁针 Ｎ极指向会发生改变，故 Ａ正确，Ｂ错 误；线圈匝数一定时，通入的电流越小，电磁铁的磁性越 弱，电流一定时，减少铁钉上线圈的匝数，电磁铁的磁性 变弱，故Ｃ、Ｄ错误。故选Ａ。 ４．Ｂ　【解析】由图可知，电流从螺线管的右侧流入，根据安 培定则可知，电磁铁的右端是Ｎ极，故 Ａ错误；若将滑动 变阻器滑片 Ｐ向右移，滑动变阻器接入电路的阻值变 大，电路的电流变小，电磁铁的磁性变弱，电磁铁与磁铁 排斥作用变小，活塞向左运动，大瓶内空气气压变小，小 瓶子的水会挤出来，小瓶子重力变小，重力小于浮力，小 瓶子将上浮，故 Ｂ正确；小瓶子进水重力大于浮力下沉 时，小瓶子上面的空气的体积会变小，质量不变，可知密 度变大，故Ｃ错误；小瓶子上浮时，可知小瓶子的瓶口处 受到水的压强变小，故Ｄ错误。故选Ｂ。 ５．Ａ　【解析】通过电流表的内部构造显示电流表的制成原 理：通电线圈在磁场中受力而转动。电流表工作过程中， 电能转化为机械能，与发电机工作原理不相同，发电机的 工作原理是电磁感应。故选Ａ。 ６．Ｃ　【解析】装置 Ａ中有磁铁和可转动的线圈，当有风吹 向风扇时扇叶转动，扇叶带动线圈在磁场中转动切割 磁感线，会产生感应电流，使接入的 ＬＥＤ灯发光，是 利用电磁感应现象的原理工作的，说明磁能够产生 电。故选 Ｃ。 ７．Ｃ　【解析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感 线运动时，电路中会产生感应电流，这是电磁感应现象， 是发电机的工作原理，该过程中，发电机是将机械能（动 能）转化为电能，故 Ａ、Ｂ错误；转轮转速越快，线圈切割 磁感线的速度变快，因此线圈中的电流变大，灯泡亮度越 亮，故Ｃ正确；发电机产生电流的方向是变化的，将小灯 泡换成如图乙的电流表，指针将左右摆动，故 Ｄ错误。 故选Ｃ。 ８．电　磁性 【解析】用布摩擦过的琥珀吸引轻小的干草是因为用布 摩擦过的琥珀带了电，天然磁石能吸引铁针是因为天然 的磁石具有磁性。 ９．Ｓ　左　变小 【解析】闭合开关，由安培定则可知通电螺线管的左端是 Ｎ极，右端是 Ｓ极，对水平桌面上的条形磁体向右排斥， 条形磁体仍处于静止状态，则条形磁体受到向左的摩擦 力；若将滑动变阻器滑片向下滑动，滑动变阻器接入电路 的电阻增大，电路中的电流减小，通电螺线管的磁性减 小，对条形磁体的排斥力减小，因此条形磁体受到的摩擦 力将变小。 １０．闭合　切割磁感线　电源 【解析】实验时将开关、电流表与导线ＡＢ串联起来组成 闭合回路。若磁体保持静止，导线 ＡＢ做切割磁感线运 动时，电流表指针偏转。当电流表换成电源时，导体 ＡＢ 就成了通电导体，在磁场中会受到力的作用，可以探究 电动机的工作原理                                                                                                                                             。 －３９－