电学专题-2024中考试题分类汇编

第十三章 电路初探 电路及其连接 1. （2024·连云港）某同学自主学习《电路初探》一章后，整理部分知识结构图如下，请补全有关内容.___________、___________ 【答案】电源 电压的特点 【解析】电路由四大部分组成，即：电源、用电器、导线、开关.电路的连接方式有两种：串联和并联，而中学阶段主要研究串并联电路的电流的特点和电压的特点. 2.（2024·江西省）生活中常用干电池作为___________，它是提供电压的装置，电压是电路中形成___________的原因. 【答案】电源 电流 【解析】电源是提供电能的装置，将其他形式的能转化为电能，包括发电机、电池等，它的作用是给电路两端提供电压.电压是使电路中形成电流的原因，电源是提供电压的装置. 3. （2024·辽宁省）手持小风扇的简化电路如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 开关和电动机是并联的 B. 导线通常用半导体材料制成 C. 电池的作用是为电动机提供电能 D. 通电后电流从电池负极经电动机流向正极 【答案】C 【解析】开关要控制电动机的通断，所以开关和电动机是串联的，A错误；导线一般是用导体材料来制成的，B错误；电池是电源，电源的作用就是为电动机提供电能的装置，C正确.通电后，电流从电池的正极经电动机流向电池的负极，D错误.故选C. 电路设计 1. （2024·无锡）电冰箱冷藏室中照明灯L由门控开关控制，压缩机（电动机）由温控开关控制，要求照明灯和压缩机既能单独工作又能同时工作，下列电路中符合上述特点的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】由题意可知，电动机和灯泡并联，各个支路各有一个开关. A．图中灯泡和电动机并联，开关S1控制灯泡，开关S2控制电动机，故A符合题意； B．图中灯泡和电动机并联，开关S1干路中，只闭合开关S2，电动机不工作，故B不符合题意； CD．图中灯泡和电动机串联，只有两个开关都闭合时，电动机和灯泡都工作，故CD不符合题意.故选A. 2. （2024·常州）某款电子垃圾桶可以将湿的厨余垃圾变干，作为动物饲料.将湿的厨余垃圾倒入垃圾桶，电路检测到桶内垃圾湿时，就吹风，吹风过程中：当桶内温度低时，吹热风；当桶内温度高时，吹冷风……直至垃圾变干，之后，整个电路结束工作.开关在垃圾湿时闭合、干时断开；开关在桶内温度低时闭合、温度高时断开.下列电路中符合要求的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】由题意可知，将湿的厨余垃圾倒入垃圾桶，电路检测到桶内垃圾湿时，就吹风，吹风过程中：当桶内温度低时，吹热风；当桶内温度高时，吹冷风，即在这个电路中，吹风电机M和加热电阻R是并联的，且加热电阻R要受开关S温控控制，而开关S湿控要控制整个电路，则应接在干路中.故选B. 3. （2024·湖南）科技小组模拟“智能开锁”设计的电路图，有两种开锁方式.即“人脸识别”与输入“密码”匹配成功，或“人脸识别”与使用“钥匙”匹配成功才可开锁.现用表示人脸识别，、表示密码、钥匙.匹配成功后对应开关自动闭合，电动机才工作开锁.满足上述两种方式都能开锁的电路是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】由题意可知，“人脸识别”与输入“密码”匹配成功，或“人脸识别”与使用“钥匙”匹配成功才可开锁，即只要有一个条件满足，电动机就工作，所以“人脸识别”开关与电动机应在干路上，“密码”开关与“钥匙”开关并联，故B符合题意，ACD不符合题意.故选B. 电流及其测量 串并联电路电流的规律 1. （2024·苏州）探究串联电路中电流的特点 （1）猜想：由于用电器耗电，电流流过用电器会减小； （2）按图甲接好电路，闭合开关后发现灯不亮，为了找出原因，将电压表接在A、B两点间，闭合开关发现电压表有示数，说明有可能存在_________故障； （3）排除故障后，用电流表测出A点电流，如图乙所示，则_________A，再测出B点电流，得到A、B两点电流相等.更换不同规格的灯泡，重复上述实验，都得到相同结论．由此判断猜想是_________的； （4）为进一步得出两个灯串联时电流的规律，小明按图丙连接电路，测量A、B、C三点的电流，得出；小华认为不需要再测量，在（3）结论的基础上，通过推理也可以得出相同结论，请写出小华的推理过程：______ __. 【答案】（2）L1断路 （3）0.3 错误 （4） 因为，，所以 【解析】（2）电压表有示数说明电压表与电源是连通的，灯不亮说明电路断路，即电压表并联的部分断路，即L1​断路. （3）电流表量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，即IA​=0.3A.串联电路中电流处处相等，故猜想：由于用电器耗电，电流流过用电器会减小是错误的. （4）串联电路中电流处处相等，由（3）结论可知，IA=IB，又因为串联电路中电流处处相等，所以IB=IC，所以IA=IB=IC. 电压及其测量 串并联电路电压的规律 电路故障分析 1.（2024·盐城） 在探究串联电路电压的特点时，闭合开关，灯泡都不发光，电压表无示数.以下可能的是（　　） A. 短路 B. 断路 C. 短路 D. 断路 【答案】B 【解析】A．由图知，两灯串联，电压表测量的是L2两端电压，闭合开关，灯泡都不发光，说明电路发生了断路故障；电压表无示数，说明电压表不能连接电源两极，说明是L1发生了断路故障，故ACD不符合题意，B符合题意.故选B. 第十四章 欧姆定律 电阻 变阻器 探究电流与电压、电阻的关系 1. （2024·苏州）在图中完成探究电流与电压关系的电路连接，使滑动变阻器接入电路的阻值最大. 【答案】如图所示 【解析】探究电流与电压关系电路中，电源与定值电阻、电流表、开关以及滑动变阻器是串联关系，为使滑动变阻器接入电路的阻值最大，滑片在最右端，下接线柱应接在左端，故用导线连接滑动变阻器的左下接线柱与电源的负极；电压表测量定值电阻两端的电压，应并联在定值电阻的两端，因为电源有两节干电池，电源电压为3V，故电压表接0~3V的量程，即用导线连接电压表的“3”接线柱与定值电阻的右接线柱，如下图所示.. 2. （2024·无锡）用如图所示的电路探究通过导体的电流与电阻的关系.器材有：干电池2节（每节1.5V，串联使用），开关、滑动变阻器（20Ω 2A）、电压表、电流表各一个，阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个，导线若干，连接好电路，设定加在电阻两端的电压为1.2V进行探究，发现在获得两组数据后无法再进行实验，为了继续使用前面两组数据，利用现有器材完成探究，下列方案中可行的是（　　） ①用1节干电池作为电源 ②将设定加在电阻两端的电压调整为2V ③将5Ω的电阻串联在开关和滑动变阻器之间 ④将10Ω的电阻串联在开关和滑动变阻器之间 A. 只有①② B. 只有①④ C. 只有③④ D. 只有①③④ 【答案】B 【解析】由图得，定值电阻R与变阻器串联，电压表测量定值电阻R的电压，电流表测量电路电流.电源电压由2节干电池组成，定值电阻的电压为1.2V，变阻器的电压为 由串联电路电流特点与欧姆定律得 当变阻器接入电路中电阻最大为20Ω时，定值电阻接入电阻最大为 则15Ω、20Ω的定值电阻无法完成实验. ①若用1节干电池作为电源，则变阻器的电压为 由串联电路电流特点与欧姆定律得 当定值电阻接入电路中电阻最大为20Ω时，变阻器需要接入电路中电阻为， 故改用1节干电池作为电源可以完成实验，故①符合题意；②为了继续使用前面两组数据，实验中要控制定值电阻的电压不变，则不能将设定加在电阻两端的电压调整为2V，故②不符合题意；③④当定值电阻接入电路中电阻最大为20Ω时，变阻器接入电阻最大为，则应在电路中串联一个电阻，电阻的阻值最小为，故③不符合题意，④符合题意，故ACD不符合题意，B符合题意.故选B. 3. （2024·湖南）在“探究电流与电压关系”实验中，保持定值电阻R不变，小明设计了如图甲所示的电路图并进行实验. （1）连接电路前，电流表有示数，应该对电流表进行________； （2）连接电路时，开关S应处于________状态； （3）连接完电路，实验前应将滑动变阻器的滑片P移至________端； （4）某次实验中，电流表指针偏转如图乙所示，示数为________A； （5）实验测出五组数据记录在表格中，为了找到电阻一定时，电流与电压的关系，应该怎样处理数据？________（列举一种方法即可）. 数据序号 1 2 3 4 5 电压U/V 1.2 1.6 1.8 2.0 2.4 电流I/A 0.12 0.16 0.18 0.20 0.24 【答案】（1）调零 （2）断开 （3）B （4）0.1 （5）作出U-I图像 【解析】（1）连接电路前，电流表有示数，因此应该对电流表进行调零，使指针对准零刻度线. （2）为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态. （3）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至最大阻值处，由图可知，滑片应处于B端. （4）由图乙可知，电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，因此电流表的示数为0.1A. （5）实验中，为了找到电阻一定时，电流与电压的关系，可以根据测出的五组数据做出U-I图像，从而得出电流与电压的关系. 4. （2024·常州）小组同学探究“欧姆定律”． （一）小明探究“电流与电压的关系”．实验器材为：3节干电池（每节电池的电压恒为1.5V）、开关S、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、导线. （1）请在图甲中以笔画线代替导线完成电路连接，要求：电流表、电压表均使用大量程（测量时再选择合适的量程），电压表测量的电压； （2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至___________端； （3）闭合开关S，发现电流表无示数、电压表有示数，则电路故障可能是___________； A．处发生短路 B．处发生断路 C．处发生短路 D．处发生断路 （4）排除电路故障，移动滑动变阻器的滑片P，测得多组数据．进行实验④时，电压表、电流表的示数如图乙所示，请将数据记录在表格内； 实验序号 ① ② ③ ④ 1.0 2.0 3.0 ___________ I/A 0.2 0.4 0.6 ___________ （5）分析实验数据，可得探究结论：___________； （二）小华利用如图甲所示的电路，附加数个阻值不同的定值电阻，探究“电流与电阻的关系”，测得实验数据如表格所示； 实验序号 ① ② ③ ④ R/Ω 5 10 15 20 I/A 0.6 0.3 0.2 0.15 （6）小华完成实验①后，进行实验②，具体操作为：首先，断开开关S，将定值电阻由5Ω换成10Ω；接着，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P时，眼睛应观察___________表直至其示数为___________； （7）分析实验数据，可得探究结论：___________. 【答案】（1）如图所示 （2）B （3） B （4）4.0 0.8 ⑤.见解析 （6）电压 3 V （7）见解析 【解析】（一）（1）将电流表和电阻串联在电路中，电压表和电阻并联，电流表、电压表均使用大量程，如图所示： （2）为了保护电路，应将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处，即B端. （3）闭合开关S，发现电流表无示数，可能电路中出现断路，电压表有示数，可能与电压表并联的处发生断路，故选B. （4）由图乙可知，电压表的量程是0~15V，分度值是0.5V，电压表的示数是4V，电流表的量程是0~3A，分度值是0.1A，电流表的示数是0.8A. （5）由表中数据可知，电压增大几倍，对应的电流也增大几倍，可以得到电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比. （二）（6）探究电流与电阻的关系时，要控制电阻的电压不变，由第二个表可知，电阻两端的电压始终保持UV=IR=0.6A×5Ω=3V，将定值电阻由5Ω换成10Ω，接着，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P时，眼睛应观察电压表的示数直到电压表的示数是3V. （7） 由表中数据可知电流与电阻之积（电压）为一定值，故根据已测数据可得探究结论：电压一定时，通过导体电流与导体的电阻成反比. 5. （2024·连云港）小明在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验时，他用图甲所示的电路进行实验，实验中电阻R两端的电压始终保持2V不变，电路中仪表均完好无损. （1）连接电路前，小明发现电压表指针如图乙所示，他应先___________. （2）连接好电路后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，电压表有示数，电流表无示数，则电路故障的原因可能是___________. （3）排除故障后，小明将不同阻值的电阻接入电路进行实验，某次实验时电流表的示数如图丙所示，此时电阻R的阻值为___________Ω. （4）在实验过程中，当把电阻R由20Ω更换为10Ω时，滑动变阻器接入电路中的电阻应___________（选填“变大”“变小”或“不变”）. 【答案】（1）将电压表指针调至零位 （2）电阻R断路 （3）20 （4）变小 【解析】（1）连接电路前，小明发现电压表指针如图乙所示，此时电压表的指针没有调零，所以他应先将电压表指针调至零位. （2）由图甲得，电阻R与滑动变阻器串联，电压表测量电阻R的电压，电流表测量电路电流，连接好电路后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数，电流表无示数，说明电路电路，且电压表与电源相连接，故故障是与电压表并联的电阻R断路. （3）由图乙得，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.1A，由欧姆定律得，此时电阻的阻值为. （4）串联电路中，电阻越小，分到的电压越小.在实验过程中，当把电阻由由20Ω更换为10Ω时，电阻的电压变小，应使滑动变阻器接入电路中的电阻变小，减小滑动变阻器分到的电压，使电阻的电压增大为2V. 6. （2024·扬州）在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中，电路图如图1所示. （1）小明在实验前发现还缺少一个实验器材，请将所缺器材的电路元件符号正确连入图1所示的电路中.实验时，先将电阻箱的阻值调为5Ω，然后将滑片P调至___________（填“A”或“B”）端，闭合开关，再调节滑片P至某一位置，电流表示数如图2所示，读数为___________A.断开开关，将电阻箱的阻值调为10Ω，再闭合开关，___________（填“能”或“不能”）立即记录电流表的示数； （2）小华在实验过程中保持滑片P位置不变，多次改变电阻箱的阻值R，读出电流表的示数I，将多组数据描点，画出图像，如图3所示.根据小华的实验数据，___________（填“能”或“不能”）得出导体中的电流与电阻成反比的结论； （3）小明发现利用小华所画图像可以测量未知电阻阻值，在小华的实验电路中，保持滑片P位置不变，将未知电阻元件替换电阻箱接入电路，闭合开关，电流表示数为0.32A，该元件的电阻为___________Ω.若不慎将滑片P向右移动了少许，则电阻测量值___________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值. 【答案】（1）如图所示 B 0.48 不能 （2）不能 （3）9 大于 【解析】（1）探究通过导体的电流与电阻的关系，需要控制定值电阻两端电压不变，所以缺少的器材为电压表，需要把电压表并联在定值电阻两端，如下图： 闭合开关前，滑动变阻器的滑片要放在阻值最大的位置，由图1可知为B端.由图2可知，电流表选用小量程，分度值0.02A，则电流表示数为0.48A.断开开关，将电阻箱的阻值调为10Ω，再闭合开关，根据串联分压的规律，可知定值电阻两端电压发生改变，因为需要控制电阻两端电压不变，所以需要移动滑动变阻器保证定值电阻两端电压不变，故不能立即记录电流表的示数.（2）小华在实验过程中保持滑片P位置不变，多次改变电阻箱的阻值R，当电阻箱的阻值发生改变时，根据串联分压规律，可知电阻箱两端的电压也发生改变，所以实验中没有控制定值电阻两端电压相等，故根据小华的实验数据，不能得出导体中的电流与电阻成反比的结论.由图3可知，当电路中电流为0.32A时，对应的电阻的阻值为9Ω.若不慎将滑片P向右移动了少许，滑动变阻器接入电阻阻值变大，电路总电阻变大，根据可知电路中电流变小，由图3可知，电路中电流越小，对应的电阻值越大，所以测量值大于真实值. 7. （2024·辽宁省）某小组猜想电流与电压和电阻有关，现要探究电流与电压的关系. （1）为探究电流与电压的关系，实验中应控制______不变； （2）该小组连接的部分电路如图所示，请用笔画线代替导线将电路补充完整（导线不能交叉）； （3）正确连接电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调到最______端； （4）试触时发现电压表和电流表的指针均不偏转.为查找故障，闭合开关，保持导线ab的a端不动，将b端依次接到A、B和C接线柱，电压表的指针均偏转，电流表指针均不偏转.若电路中只有一处故障，则发生的故障是______； （5）排除故障后，闭合开关，通过移动______的位置改变电阻两端的电压，测量电阻两端的电压U和对应的电流I，记录的实验数据如下表所示； 数据序号 1 2 3 4 5 电压U/V 1.60 1.90 2.20 2.50 2.80 电流I/A 0.16 0.19 0.22 0.25 0.28 分析表格中的数据，发现电压与其对应电流的比值______，从而得出结论：______. 【答案】（1）电阻 （2）如图所示 （3）右 （4）滑动变阻器断路 （5）滑动变阻器滑片 不变 电阻一定时，电流与电压成正比 【解析】（1）探究电流与电压的关系时，根据控制变量法，需要控制电阻不变.（2）探究电流与电压的关系的实验，定值电阻与滑动变阻器要串联，电压表测定值电阻两端的电压，所以连接如下图所示： （3） 正确连接电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片要移到阻值最大的位置，由图可知，滑动变阻器的滑片要移动最右端.（4）闭合开关，保持导线ab的a端不动，将b端依次接到A，电压表有示数；接到B，电压表有示数；接到C接线柱，电压表有示数，据此可知开关、电流表是完好的；但是电流表都没有示数，说明电路为断路，则故障可能为滑动变阻器断路.（5）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，改变定值电阻两端的电压，测出多组数据；根据表格数据可知，发现电压与其对应电流的比值为，即电压与电流的比值不变；故可得出结论为：当电阻一定时，电流与电压成正比. 8.（2024·河南）小华用如图所示的电路探究电流与电压、电阻的关系.电源电压恒为4.5V，滑动变阻器最大阻值为20Ω. （1）她先用阻值为10Ω定值电阻探究电流与电压的关系. ①图1是根据设计的电路图连接的实物电路，请在虚线框中画出该电路图. ②闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最右端，否则，闭合开关时______（填“电流表”或“电压表”）指针的偏转可能超出所用量程. ③闭合开关，移动滑片，记录了如下数据.第5次的电压表和电流表的示数如图2、3所示，请将示数填入表中. 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 1.6 2.0 2.2 2.4 a．______ 电流I/A 0.16 0.20 0.22 0.24 b．______ ④请在图4中描出表中各组数据对应的点，并根据描出的点画出图像. ⑤分析表中数据或图像的特点，可得出：电阻一定时，电流与电压成正比.得出此结论的理由是______. （2）接下来，她用原电路探究电压一定时，电流与电阻关系.先调节滑片，使电压表示数为2V，记录电流表示数；然后断开开关，将10Ω电阻依次换成5Ω、15Ω电阻，闭合开关，移动滑片，使电压表示数仍为2V，记录电流表示数.当换成20Ω电阻后，发现电压表示数始终不能为2V，为了完成实验，下列方案可行的是______（填字母代号）. A．换用电压为6V的电源 B．把电压表改接为0~15V量程 C．在开关与滑动变阻器之间串联一个10Ω的电阻 【答案】（1）①如图所示 ②电压表 ③2.8 0.28 ④如图所示 ⑤ I-U图像为一条过原点的直线 （2）C 甲 乙 【解析】（1）根据实物电路连接电路图如图甲所示： 电源电压恒为4.5V，定值电阻10Ω，电流最大值 故不可能是电流表超量程，电压表测定值电阻两端电压，当滑动变阻器阻值为零时，等于电源电压4.5V，故当滑动变阻器阻值太小是电压表会超量程. 电压表量程，分度值0.1V，读数由图可知2.8V. 电流表量程,分度值0.02A，读数由图可知0.28A. 依据表格数据进行标点，再连接各点可得如图乙所示，由I−U图像为一条过原点的直线可知电阻一定时，电流与电压成正比. （2）根据串联电路的分压原理可知，将定值电阻由15Ω改接成20Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大，为了保持定值电阻两端电压不变，应将电源电压调小，故A不符合题意；此实验需始终保持定值电阻两端电压为2V,无需更换电压表量程，更换电压表量程没有任何效果，故B不符合题意；定值电阻两端的电压始终保持Uv=2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压，变阻器分得的电压为电压表示数的倍，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为，因此应换用最大阻值更大的滑动变阻器，故C符合题意.故选C. 欧姆定律的应用——动态电路分析 1.（2024·常州）海水盐浓度越大，其导电性越好，固定间距金属片A、B之间海水的电阻越小.下列电路中，电源电压恒定，为定值电阻，闭合开关S，海水盐浓度越大，电表示数越大的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】由题意可知，金属片A、B之间海水与定值电阻R0串联，海水盐浓度越大，固定间距金属片A、B之间海水的电阻越小，根据串联电电路电压分配关系可知得，R0两端的电压越大，金属片A、B两端的电压越小，A符合题意，B不符合题意；由图可知，电压表测电源电压，由于电源电压恒定，电压表不变，C不符合题意；由图可知，金属片A、B之间海水与R0并联，电流表测R0电流，由于电源电压恒定，由可知，定值电阻R0的电流不变，D不符合题意.故选A. 2. （2024·连云港）如图所示，电源电压不变，闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片P向右移动过程中（　　） A 电流表示数变小，灯变暗 B. 电流表示数变大，灯变亮 C. 电压表示数不变，灯亮度不变 D. 电压表示数变小，灯亮度变亮 【答案】A 【解析】由图可知滑动变阻器与灯泡串联，电压表测量灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流；将滑动变阻器的滑片P向右移动过程中，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，根据知，电源电压不变，电路中的总电阻变大，电路中的电流变小，即电流表的示数变小；串联电路电流处处相等，通过小灯泡的电流也减小，故又根据可知，灯泡两端的电压变小，电压表的示数变小，而且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，故灯泡的实际功率变小，灯泡变暗.故选A. 3.（2024·江西省） 如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合，将滑片P向右移动，关于电流表和电压表示数变化情况，以下说法正确的是（　　） A. 电流表示数变小 B. 电流表示数变大 C. 电压表示数变小 D. 电压表示数变大 【答案】AD 【解析】由电路图可知，R0与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器电压，电流表测电路中的电流.AB．当滑动变阻器滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，即电路中的总电阻变大，由欧姆定律可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小，故A正确，B错误；CD．R0与滑动变阻器串联， 当滑动变阻器滑片P向右移动时，电路中的电流变小，因R0为定值电阻，据，得R0两端电压减小，因电源电压不变，故滑动变阻器电压增加.故C错误，D正确.故选AD. 欧姆定律的应用——比值计算 1.（2024·江西省）如图所示，三个电阻的阻值均相同，开关断开、开关掷到1，电流表与电流表的示数之比为___________；当开关闭合、开关掷到2时，电流表与电流表的示数之比为___________. 【答案】1∶1 3∶2 【解析】由图可知，当开关断开、开关掷到1，R2和R3串联，A1和A2测量串联电路电流，在串联电路中，电流处处相等，故与电流表的示数之比为1∶1.当开关闭合、开关掷到2时，R1和R2串联，再与R3并联，A2测量通过R3的阻值，A1测量干路电流.三个电阻的阻值均相同，则R1和R2所在的支路电阻与R3所在的支路电阻之比为2∶1，当电压一定时，电流与电阻成反比，故R1和R2所在的支路电流与R3所在的支路电流之比为1∶2，根据并联电路电流规律可知，干路电流等于各支路电流之和，则干路电流与R3在的支路电流之比为3∶2，故电流表与电流表的示数之比为3∶2.欧姆定律——计算题 2.（2024·江西省） 如图所示，电源两端电压为24V，电阻R为20Ω. （1）只闭合开关S，求通过电阻R的电流； （2）同时闭合开关S、，若通过干路的电流为1.6A，求通过电阻的电流和电阻的阻值. 【答案】（1）1.2A （2）0.4A 60Ω 【解析】（1）只闭合开关S，只有电阻R接入电路中，根据欧姆定律可知，通过电阻R的电流为.，电阻R和R2并联接入电路中，根据并联电路的电流规律可知，通过电阻的电流为. 电阻的阻值为. 9. （2024·辽宁省）如图所示，电路中电源电压恒为4.5V，滑动变阻器R上标有“25Ω；1A”字样，灯泡L的额定电流为0.3A.灯泡L工作时的相关数据如下表所示.通电过程中，下列说法正确的是（　　） 电流I/A 0.30 0.25 0.20 0.12 电阻/Ω 10.0 8.0 7.5 5.0 A. 滑片向右滑动，灯泡亮度增加 B. 滑片在最右端时，灯泡的阻值是5Ω~7.5Ω之间的某值 C. 当R接入电路的阻值为10Ω时，电压表的示数为2.5V D. 为使滑片在最左端时灯泡正常发光，应在电路中串联一个5Ω电阻 【答案】CD 【解析】由图可知，滑片向右移动时接入电路阻值增大，根据欧姆定律可知电路中电流减小，所以灯泡变暗，A错误；滑片在最右端时，滑动变阻器全部接入电路，即接入电路阻值为25Ω，当灯泡的电阻为5Ω时，电路中的电流，与题中表格数据不符合；当灯泡的电阻为7.5Ω时，电路中电流，与题中表格数据不符合；所以灯泡的电阻不是5Ω~7.5Ω之间的某值，B错误；当R接入电路的阻值为10Ω时，电压表的示数为2.5V，电路中电流，由表格数据可知此时灯泡电阻为8.Ω，则灯泡两端电压为，根据串联电路电压的规律，可知电源电压，符合题中条件，C正确；滑片在最左端时，滑动变阻器接入电阻为零，由题意及表格数据可知当灯泡正常发光时两端电压. 根据串联分压的规律，可知串联的电阻需要分1.5V的电压，串联电路电流处处相等，则串联的电阻的阻值为，故D正确.故选CD. 欧姆定律的应用——测电阻 1.（2024·江西省）亲爱的同学，请你应用所学的物理知识解答下列问题. （1）用调好的托盘天平测量某物体的质量.当天平横梁恢复平衡时，右盘中砝码的质量和游码在标尺上的位置如图1所示，该物体的质量为___________g，该天平标尺的分度值为___________g. （2）用电流表和电压表测量未知电阻的实验步骤如下： ①请你在虚线框内画出用伏安法测量未知电阻的电路图. ②闭合开关前，发现电压表指针如图2所示，应先对其进行___________. ③检查电路无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，电流表、电压表指针分别如图4甲、乙所示，此时电流表示数为___________A，电压表示数为___________V. ④调节滑动变阻器的滑片，进行多次实验. ⑤对相关数据进行处理，得出结果. 【答案】（1）6.0 0.2 （2）①如图所示 ②指针调零 （3）0.5 2.5 【解析】（1）由图可知，标尺的分度值为0.2g，游码对应的刻度值为1.0g，则被测物体的质量为 （2）①根据实验原理可知，伏安法测量未知电阻的电路图如下图所示： ②闭合开关前，发现电压表指针如图2所示，指针没有归零，应先对其进行指针调零.③根据图3甲可知，电流表接入电路为小量程，其分度值为0.02A，则其读数为0.5A.根据图3乙可知，电压表接入电路为小量程，其分度值为0.01V，则其读数为2.5V. 2. （2024·盐城）实验小组选择电源（电压恒为4.5V）、开关、电流表、电阻箱（）、滑动变阻器等器材，测量铅笔芯的电阻. 次数 1 8 4.0 2 10 4.4 3 20 6.7 4 30 8.9 （1）图甲是他们设计的实验电路图，请对照电路图用笔画线代替导线将实物电路连接完整； （2）在ab处接入待测铅笔芯，闭合开关，将变阻器的滑片调到适当位置，电流表示数如丙图所示，其值为______A； （3）断开开关，取下铅笔芯，将电阻箱接入ab间，此时应保持______不变.闭合开关，调节电阻箱的阻值，想使电流表的示数仍为，但却发现无论怎样调节电阻箱的阻值，都不能使电流表的示数达到所需值； （4）由于电阻箱的阻值是不连续的，但可以绘制电流和电阻箱阻值的数据图像，用图像法去解决这个问题.小组同学继续实验，又测出多组数据如表所示.请在丁图中画出电流的倒数随电阻箱阻值变化关系图像.根据图像______（能/不能）得到铅笔芯精确的电阻值，判断的理由是 . 【答案】（1）如图所示 （2）0.2 （3）变阻器滑片位置 （4） 如图所示 不能 理由见解析 【解析】（1）由甲图可知，滑动变阻器应按照“一上一下”原则选择接线柱串联到电路中，作图如下： （2）如丙图所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.2A. （3）断开开关，取下铅笔芯，将电阻箱接入ab间，此时应保持变阻器滑片位置不变.闭合开关，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数仍为，此时电阻箱阻值即等于铅笔芯电阻. （4）根据表格数据描点连线，作出电流的倒数随电阻箱阻值变化关系图像如下： 由表格数据和图像可知，电流的倒数与电阻箱阻值不完全成正比，所以不能得到铅笔芯精确的电阻值. 3. （2024·苏州）用如图所示电路测电阻的阻值. 实验步骤如下： （1）将电压表接在B、C两点间，闭合开关，将滑动变阻器滑片移到b端、电阻箱R调为某一阻值，使电压表和电流表示数为合适的值； （2）断开开关，将电压表右端由C点改接到D点； （3）闭合开关，反复调节_________使两表的示数与步骤（1）中相同，此时电阻箱的阻值为； （4）待测电阻的阻值_________； （5）若操作无误，反复调节始终无法实现两表的示数与步骤（1）中相同，原因可能有：_________、_________. 【答案】（2）电阻箱和滑动变阻器 （4） （5）或的阻值太小 滑动变阻器最大阻值小于或滑动变阻器最大阻值不够大 【解析】（3）闭合开关，反复调节电阻箱和滑动变阻器滑片，使两表的示数与步骤（1）中相同，此时电阻箱的阻值为R2​. （4）由题意可知，步骤（1）与步骤（3）中，电路电流与R与Rx两端总电压相等，由欧姆定律可知 解得Rx=R1-R2.（5）若操作无误，反复调节始终无法实现两表的示数与步骤（1）中相同，滑动变阻器最大阻值太小，滑动变阻器分压太小或小于Rx，使电阻R和Rx两端的电压过大造成的.故原因可能有：滑动变阻器最大阻值小于Rx或滑动变阻器最大阻值不够大. 4. （2024·无锡）小红测量长度为1m的镍铬丝、铜丝的电阻，器材有：电源、开关、滑动变阻器、电流表、电压表、电阻箱（0~9999.9Ω），长度为40cm的导线若干. （1）①用如图甲所示的电路测量镍铬丝的电阻，请用笔画线代替导线，将电路连接完整； ②闭合开关前，将滑动变阻器的滑片P置于______（选填“A”或“B”）端； ③正确连接电路后，闭合开关，移动滑片P，读出电压表的示数U和电流表的示数I，记录在表格中.当电压表示数为2V时，电流表示数如图乙所示为______A，则镍铬丝的电阻为______Ω，分析数据可得：当导体的电阻一定时，______. 实验序号 U/V I/A ① 1 0.2 ② 1.5 0.3 ③ 2 ④ 2.5 0.5 （2）小红用连接完整的图甲电路测量铜丝电阻时，发现电压表示数始终很小，于是按照图丙的电路图重新连接电路，R为铜丝，为电阻箱，电源电压不变，闭合开关，调节电阻箱接入电路的阻值，当阻值为0.9Ω时，电压表示数为1V；当阻值为0.2Ω时，电压表示数为2V.则铜丝电阻为______Ω，电源电压为______V. 【答案】（1）①如图所示 ②B ③0.4 5 见解析 （2）0.5 2.8 【解析】（1）①电源由两节干电池组成，电源电压是3V，电压表选择0~3V的量程，电压表和镍铬丝并联，如图所示： ②为了保护电路，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片P置于阻值最大处，即B端. ③由图乙可知，电流表的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数是0.4A，镍铬丝的电阻为 由表中数据可知，电压增大几倍，对应的电流也增大几倍，可以得到当导体的电阻一定时，电流和电压成正比. （2）当阻值为0.9Ω时，电压表示数为1V，由欧姆定律得到，① 当阻值为0.2Ω时，电压表示数为2V，由欧姆定律得到，② 由①和②得到R=0.5Ω，U=2.8V. 欧姆定律的计算 1. （2024·湖南）超载存在安全隐患，交通部门常用“地磅”检测货车是否超载.图甲是小枫设计的模拟地磅原理的简化电路图，电源电压恒为3V，定值电阻R0规格可选，电压表（选0~3V量程），力敏电阻R的阻值随所受压力F变化关系如图乙所示.力敏电阻R上方紧密连接一轻质绝缘平板，检测时将货车模型静置于其上.（g取10N/kg） （1）若货车模型总质量为1.5kg，则其所受重力为________N； （2）如果用图甲所示电路检测，当定值电阻R0一定时，静置在绝缘平板上的货车模型总质量越大，电压表示数越________； （3）小枫将电压表改接到定值电阻R0两端后，如图丙所示，且将电压表2V刻度线处设置为货车模型总质量最大值，超过此刻度线代表超载.如果设定检测的货车模型总质量不超过2kg，则R0阻值应为________Ω. 【答案】（1）15 （2）小 （3）1000 【解析】（1）货车模型总质量为1.5kg，则其所受重力为G=mg=1.5kg×10N/kg=15N.（2）由图甲可知，R0与R串联，电压表与力敏电阻R并联，货车模型总质量越大，重力越大，则对绝缘平板的压力越大，由图乙可知，力敏电阻R的阻值越小，则电路的总电阻越小，根据欧姆定律可知，电路的电流越大，则R0两端的电压越大，根据串联分压可知，力敏电阻R两端的电压越小，所以电压表的示数越小.（3）由图丙可知，R0与R串联，电压表与R0并联，当货车模型总质量为2kg时，则其所受重力为G1=m1g=2kg×10N/kg=20N， 由图乙可知，此时力敏电阻R的电阻为500Ω，由题意知，将电压表2V刻度线处设置为货车模型总质量最大值，根据串联分压可得.则. 第十五章 电功和电功率 电功 1. （2024·扬州）家中应急手电筒的电路图如图所示，电源电压为3V，闭合开关，通过灯泡的电流为0.6A，忽略灯泡电阻的变化.求： （1）灯泡电阻R； （2）电路工作1min消耗的电能W； 【答案】（1） （2） 【解析】（1）灯泡电阻为. （2）电路工作1min消耗的电能为. 电功率 1. （2024·盐城）在“对家庭用电的调查研究”综合实践活动中，小明发现家中电能表表盘如图所示，该电能表的示数为______kW·h，他家同时工作的用电器总功率不能超过______W.小明想测家中电水壶的功率，只让电水壶在电路中工作，当指示灯闪烁了48次，用时1min，则该电水壶的功率为______W. 【答案】 326.6 8800 180 【解析】由图可知，电能表显示的数字为003266，最后一位是小数，单位是kW·h,此时的读数为326.6kW·h. 由电能表的参数可知，电能表工作电压是220V，允许通过的最大电流为40A，他家同时工作的用电器最大总功率P=UI=220V×40A=8800W.当指示灯闪烁了48次消耗电能，该用电器实际功率. 2. （2024·河南）图甲为灯泡L的电流与电压关系的图像.将该灯泡接入图乙电路，电阻R阻值为10Ω，闭合开关S，电流表示数为0.2A，则电源电压为______V，干路电流为______A，此时灯泡L的电功率为______W. 【答案】2 0.45 0.5 【解析】定值电阻R与灯泡L并联，根据并联电路电压规律， 电流表接在定值电阻R支路上，且示数为0.2A，，故电源电压为2V. 由甲图可知，当灯泡电压为2V时，电流为0.25A，故干路电流为， 此时灯泡L的电功率. 3.（2024·苏州） 图甲中，电源电压为12V、电流表（0～0.6A）、电压表（0～15V）、滑动变阻器标有“？Ω 1A”字样，虚线框内是一个定值电阻或是一个小灯泡（6V ； 0.5A）闭合开关，在元件安全的情况下，使滑片P移动范围最大，得到滑动变阻器的图像如图乙.则：①虚线框内是小灯泡；②电路的最大功率为6W；③虚线框内元件和滑动变阻器的功率相等时，滑动变阻器的阻值为10Ω；④滑动变阻器最大阻值为20Ω.以上结论正确的有（　　） A. ③④ B. ②③ C. ①② D. ①④ 【答案】A 【解析】分析电路可知，虚线框内元件和变阻器串联，电压表测变阻器电压，电流表测电路电流.①由图乙可知，变阻器的电流和电压成一次函数线性关系，根据串联分压规律可知虚线框内元件的电流和电压也成一次函数线性关系，而灯泡的电阻是变化的，所以虚线框内是定值电阻，故①错误；②由图乙可知，电流最小时，变阻器电压为8V，则此时虚线框内定值电阻的电压为，滑动变阻器能通过的最大电流为1A，则电路的最大功率为，故②错误；③定值电阻的阻值为，根据，变阻器和定值电阻串联，电流相等，所以虚线框内定值电阻和滑动变阻器的功率相等时，二者电阻相等，即滑动变阻器的阻值为10Ω.故③正确；④当电压表示数最大为8V时，电流为0.4A，此时滑动变阻器阻值最大为，故④正确. 故A正确，BCD错误.故选A. 4.（2024·湖南）小明给爷爷房间设计了一个夜灯工作的电路模型，如图所示.电源电压恒为6V，地灯L1标有“6V  3W”字样，床灯L2标有“6V  6W”字样. （1）闭合开关S1，断开开关S2，灯________发光； （2）求L2正常工作时的电阻R2； （3）闭合开关S1、S2，求整个电路工作1min消耗的电能. 【答案】（1） L1 （2）6Ω （3）540J 【解析】（1）由图可知，闭合开关S1，断开开关S2，灯L1接通电路，所以L1发光.（2）由题意知，床灯L2标有“6V 6W”字样，根据可知，R2的阻值为.（3）闭合开关S1、S2，两个灯泡并联，根据并联电路电压的特点可知，两个灯泡两端的电压均为6V，因此均正常发光，因此整个电路工作1min消耗的电能W=P总t=(P1+P2)t=(3W+6W)×60s=540J. 5. （2024·常州）如图所示的电路中，电源电压恒定，小灯泡L标有“6V 3.6W”字样（忽略温度变化对灯丝电阻的影响），滑动变阻器标有“200Ω 1.25A”字样，定值电阻阻值为20Ω，电流表的量程为0~3A，电压表的量程为0~15V，求： （1）小灯泡的额定电流 （2）小灯泡的电阻 （3）只闭合开关S、，小灯泡恰好正常发光，求电源电压 （4）只闭合开关S、，在保证电路元件安全的前提下，求滑动变阻器接入电路的电阻范围 【答案】（1）0.6A （2）10Ω （3）18V （4）20Ω∼50Ω 【解析】（1）根据电功率的公式，可以得到小灯泡的额定电流为.（2）小灯泡的电阻.（3）当只闭合开关S、S1​时，小灯泡L与定值电阻R0​串联.由于小灯泡恰好正常发光，所以此时电路中的电流等于小灯泡的额定电流，此时定值电阻R0两端的电压为，根据串联电路的电压特点，电源电压等于各用电器两端电压之和，即电源电压为.（4）当只闭合开关S、S2时，滑动变阻器Rx与小灯泡串联.由于电流表的量程为0∼3A，电压表的量程为0~15V，滑动变阻器允许通过的最大电流为1.25A，小灯泡的电流不能超过0.6A.所以电路中的最大电流为0.6A，此时小灯泡的电压为6V，滑动变阻器接入电路的电阻最小，则滑动变阻器两端的电压为，滑动变阻器接入电路的电阻，又因为电压表的量程为0∼15V，所以滑动变阻器两端的最大电压不能超过15V.此时电路中的电流最小，根据欧姆定律和串联电路的电压特点，此时小灯泡两端的电压为 ，此时电路中的电流为，所以滑动变阻器接入电路的电阻最大为. 实验：测量小灯泡的实际功率 1. （2024·无锡）用如图所示的电路测量小灯泡的功率，实验原理是：______.闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，分别使电压表的示数小于、等于和略大于小灯泡的额定电压3.8V，观察小灯泡的亮度，读出电压表、电流表的示数记录在下表中.则小灯泡L的额定功率为______W，小灯泡的亮度由______决定. 实验序号 电压U/V 电流I/A 小灯泡的亮度 ① 3.0 0.28 较亮 ② 3.8 0.30 正常发光 ③ 4.2 0.32 过亮 【答案】 1.14 实际功率 【解析】如图所示，用电流表测量通过小灯泡的电流，通过电压表测量小灯泡两端的电压，则根据可以测量出小灯泡的实际功率.根据第②数据可知，小灯泡正常发光，小灯泡L的额定功率为.实际功率比较大时，相同的时间内，更多的电能转化为光能，小灯泡更亮，故小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定的. 电热 焦耳定律 1. （2024·盐城）芯片体积小，元件密集.当芯片中有电流通过时，由于芯片元件有______，不可避免地会产生热量，这种现象称为电流的______效应.为了不影响芯片的性能，通常让散热部件与芯片紧密结合，来降低芯片的温度，这是通过______的方式改变芯片内能. 【答案】电阻 热 热传递 【解析】由于芯片原件有电阻，电流通过导体时，导体发热是电能转化为内能，这种现象叫电流的热效应.散热部件与芯片紧密接触，热量通过热传递的方式传递给散热部件，从而起到降温作用. 2. （2024·无锡）用如图所示的装置探究影响电流热效应的因素.甲、乙、丙三个相同的容器内均装有质量相等的煤油，电阻丝、、浸没在煤油中，其中、.闭合开关前，记录下煤油的初温度，开关S接a、调节滑动变阻器滑片P，使电流表的示数为1A，记录下第100s和第200s时甲容器中煤油的末温度t；开关S接b，调节滑片P，使电流表的示数为0.5A，记录下第200s时乙、丙容器中煤油的末温度t，断开开关，结果如下表，比较序号①②可得：当通过导体的电流和导体的______相等时，导体产生的热量与通电______有关.比较序号②和______可知导体产生的热量与电流大小有关.实验中，电阻产生的热量为______J. 序号 电阻 I/A 时间/s /℃ t/℃ ① 1 100 20 34 ② 1 200 20 48 ③ 0.5 200 20 27 ④ 0.5 200 20 34 【答案】电阻 时间 ③ 250 【解析】比较序号①②，电阻和导体中的电流不变，通电时间越长，升高的温度越高，可以得到当通过导体的电流和导体的电阻相等时，导体产生的热量与通电时间有关.探究导体产生的热量与电流大小的关系，保持电阻和通电时间相同，改变电流大小，R1和R2的阻值相等，所以比较序号②和③得到导体产生的热量与电流大小有关.开关S接b，R2和R3串联，电路中的电流是0.5A，通电时间是200s，电阻产生的热量为Q=I2R2t=(0.5A)2×5Ω×200s=250J. 热量的计算 1. （2024·苏州）电热水器是利用电流的_________效应工作的.小明利用电能表测量电热水器实际功率来判断家里的电压是否正常.他观察家中的电能表示数如图甲所示为_________kW·h，现仅接通一台如图乙所示的电热水器，观察到电能表指示灯1min内闪烁80次，则1min内消耗电能为_________J，其两端电压_________（高于/等于/低于）220V. 【答案】热 3023.6 等于 【解析】电流通过导体时，导体发热是电能转化为内能，这种现象是电流的热效应.电能表的读数方法：最后一位是小数，由甲图可得家中的电能表示数为3023.6kW·h.电能表指示灯 1min 内闪烁 80 次，电能表参数“3200 imp/(kW·h)”，则 1min 内消耗电能为，电热水器的实际功率为，实际功率等于额定功率，所以实际电压等于额定电压，为220V. 2.（2024·辽宁省）如图所示，甲、乙两个透明容器内均装有质量为100g、初温为25℃的某种绝缘液体，甲、乙中都有一段电阻丝，，.闭合开关，电流表的示数为1.2A.通电120s后，甲中温度计的示数为29℃.求： （1）两端的电压； （2）的电功率； （3）电流通过产生的热量； （4）液体的比热容（不计热量损失）. 【答案】（1）12V （2）14.4W （3） （4） 【解析】（1）分析电路可知，、串联，电流表测电路电流.两端的电压. （2）的电功率为. （3）电流通过产生的热量为. （4）不计热量损失，则甲中液体吸收的热量为，根据，液体的比热容为. 3.（2024·苏州）某电饭锅的电路如图所示，发热盘内有发热电阻和分压电阻，S是温控开关，当S接a时，电饭锅处于高温挡，通过的电流为4A；当温度达到一定值时，开关S自动切换到b，电饭锅处于保温挡，通过的电流为0.25A.求： （1）的阻值； （2）电饭锅高温挡的功率； （3）保温16min，分压电阻产生的热量. 【答案】（1） （2）880W （3） 【解析】（1）当S接a时，电路为的简单电路，电饭锅处于高温挡，通过的电流为4A ，根据欧姆定律可得，的阻值为. （2）根据P=UI可得，电饭锅高温挡的功率为. （3）当温度达到一定值时，开关S自动切换到b，此时两电阻串联，电饭锅处于保温挡，通过的电流为0.25A.根据串联电路特点和欧姆定律可得，分压电阻的阻值为，保温16min，分压电阻产生的热量为. 4.（2024·江西省）下图是某电热水壶铭牌上的部分参数. 电热水壶 容量 2.3L 额定电压 220V 额定功率 1500W （1）该电热水壶正常工作时的电功率是多少？ （2）该电热水壶正常工作5min，求电流所做的功； （3）在220V的家庭电路中，若将该电热水壶接在额定电流为5A的接线板（插座）上使用，请通过计算判断是否安全？ 【答案】（1）1500W （2） （3）不安全 【解析】（1）根据题意可知，该电热水壶正常工作时的电功率是1500W.（2）该电热水壶正常工作时的电功率是1500W，电热水壶正常工作5min，电流所做的功为.（3）根据题意可知，该电热水壶的额定电流为，由于该电热水壶的额定电流大于接线板（插座）的额定电流5A，所以该电热水壶接在接线板（插座）上不安全. 5. （2024·河南）小华家新买了一台电暖器，部分参数如下表，通过调节旋钮，可实现高温挡、低温挡的切换.她结合所学知识进行了研究. 额定电压 220V 高温挡功率 2000W 低温挡功率 800W （1）如图，电暖器的插头是三脚插头，插头中较长的脚与电暖器的金属外壳相连.插入插座后，就将电暖器的金属外壳与家庭电路的______线相连，可防止漏电时对人造成伤害.电暖器工作时房间温度升高，这是通过______的方式增大空气内能的； （2）小华家墙上的插座允许通过的最大电流为10A，请通过计算说明此插座能否满足该电暖器正常使用； （3）若该电暖器一天正常工作6h，其中高温挡2h，低温挡4h，则它一天耗电多少千瓦时？ （4）小华与妈妈一起做饭时，准备同时使用电饭锅和电磁炉.小华说：“应先把电暖器关掉，否则容易使家庭电路的干路导线过热引发火灾.”请运用物理知识进行解释. 【答案】（1）地 热传递 （2）见解析 （3） （4）见解析 【解析】（1）电暖器的插头是三脚插头，插入插座后，就将电暖器的金属外壳与家庭电路的地线相连，可防止漏电时对人造成伤害.电暖器工作时放出热量，房间内的空气吸收热量，温度升高，内能增大，是通过热传递的方式增大空气内能的. （2）电暖气工作时的最大电流为，所以此插座能满足该电暖器正常使用. （3）一天耗电为. （4） 同时使用电饭锅和电磁炉，总功率较大，根据，电路中总电流较大，根据焦耳定律，干路导线相同时间内产生的热量较多，容易使家庭电路的干路导线过热引发火灾. 6.（2024·连云港）小明家的电水壶的内部电路如图甲所示，其中为电热丝，S是电源开关，是温控开关（水温达到100℃，自动由加热状态切换为保温状态）.该电水壶的部分重要参数如图乙所示.已知电源电压为220V.求： （1）当开关S闭合，断开时，电路中的电流. （2）当开关S和均闭合时，的电功率. （3）在加热状态下，该电水壶工作50s消耗的电能. 【答案】（1）0.2A （2）836W （3） 【解析】（1）当开关S闭合，断开时，电路是由R2组成的简单电路，当开关S和S0均闭合时，电路是由R2和R1组成的并联电路，由于并联电路电阻比并联的任何一个电阻的阻值都小，根据可知，当开关S闭合，S0断开时，电水壶处于保温状态，则. （2）当开关S和均闭合，电路是由R2组成的简单电路，此时电水壶处于加热状态，R1的电功率为. （3）在加热状态下，该电水壶工作50s消耗的电能. 7. （2024·无锡）某款家用储水式电热水器额定电压为220V，额定功率为3000W，额定容量为60L，图甲是其电路原理图.插上插头，电热水器储满水后，闭合开关S，温控器开关K接触点1，对水进行加热，当加热温度达到设定温度时，K跳转接触点2，保温指示灯L亮起，停止加热；当水温下降，低于设定温度时，K再次接触点1进行加热.、、为加热电阻，其中.该电热水器的加热模式有四个挡位，选择“一挡”，、均断开.选择“二挡”，闭合、断开；选择“三挡”，断开、闭合，“三挡”加热时的功率是“二挡”加热时功率的1.5倍，选择“四挡”，、均闭合，此时电热水器在额定功率下工作.温控器开关K的结构如图乙所示，绕O点转动的杠杆OAB和绕点转动的杠杆通过弹簧相连.温包内充满热胀冷缩的感温液体，置于水中，温度与水温一致，水温升高，感温液体膨胀使膜盒顶端在A位置推杠杆OAB，当水温达到设定温度，动触点C与触点2相接，电热水器停止加热.调温旋钮为凹轮结构，绕固定轴M转动，顺时针转动调温旋钮，ME距离减小.[，] （1）该电热水器储满60L水后，若选择“四挡”加热，加热效率为84%，将水从30℃加热到45℃需要的时间为多少？ （2）电阻的阻值为______Ω，该电热水器在“一挡”工作时的电流为______A（保留1位小数）. （3）为提高所设定的加热温度，应如何旋转调温旋钮？请写出做法并说明理由. 【答案】（1）1500s （2）96.8Ω 1.2A （3）见详解 【解析】（1）60L水的质量，将水从30℃加热到45℃水吸收的热量，加热器消耗电能，选择“四挡”，、均闭合，此时电热水器在额定功率下工作，需要的时间.（2）选择“二挡”，闭合、断开，此时单独接入电路，电路功率，选择“三挡”，断开、闭合，此时单独接入电路，电路功率，“三挡”加热时的功率是“二挡”加热时功率的1.5倍，则，则，选择“四挡”，、均闭合，此时、、并联，电路功率，解得，则电阻的阻值，选择“一挡”，、均断开，三个电阻串联，电热水器在“一挡”工作时的电流.（3）温包内充满热胀冷缩的感温液体，置于水中，温度与水温一致，水温升高，感温液体膨胀使膜盒顶端在A位置推杠杆OAB，当水温达到设定温度，动触点C与触点2相接，电热水器停止加热.为提高所设定的加热温度，感温液体膨胀对杠杆OAB的推力变大，根据杠杆平衡条件，应使弹簧对B点的拉力变大，因为顺时针转动调温旋钮，ME距离减小，则应逆时针转动调温旋钮，使ME距离变大，增大弹簧伸长量，使弹簧对B点的拉力变大. 家庭电路和安全用电 1.（2024·湖南）关于安全用电，下列说法正确的是（　　） A. 在高压线下钓鱼 B. 电冰箱的金属外壳要接地 C. 用湿抹布擦拭正在工作的用电器 D. 家庭电路中控制用电器的开关要接在零线与用电器之间 【答案】B 【解析】A．高压线通常带有极高的电压，一旦钓鱼竿或鱼线接触到高压线，就可能引发严重的电击事故，甚至可能导致生命危险，不符合安全用电的原则，故A错误； B．冰箱使用时金属外壳要接地.当冰箱的外壳和火线间的绝缘破损，使外壳带电，电流就会流入大地，不会对人体造成伤害.故B正确； C．湿抹布是导体，用湿抹布擦拭正在工作的用电器时很容易触电，不符合安全用电的原则，故C错误； D．在家庭电路中，控制用电器的开关应该接在火线与用电器之间，而不是零线与用电器之间.电流从火线首先进入开关，然后再接入用电器，最后回到零线.这样的设计是为了确保在开关断开时，用电器与火线之间的连接被切断，从而防止电流通过用电器，确保用电安全.故D错误.故选B. 2. （2024·辽宁省）关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（　　） A. 用电器着火时直接用水灭火 B. 电线绝缘皮破损应及时更换 C. 发现有人触电直接用手拉开触电者 D. 电能表是测量用电器两端电压的仪表 【答案】B 【解析】A．生活中的水是导体，用电器着火时直接用水灭火可能会发生触电危险以及损坏用电器，所以用电器着火时不能用水灭火，故A错误； B．电线的绝缘皮破损时应及时更换，否则容易发生触电事故，故B正确； C．一旦发生触电事故，不能直接用手去拉触电者，应立即断开电源开关或用绝缘体将电线挑开，使触电者与电源脱离，并进行现场抢救，故C错误； D．电能表是测量电功或用电器消耗电能的仪表，故D错误.故选B. 3. （2024·无锡）下列做法中符合安全用电原则的是（　　） A. 在电线上晾晒衣物 B. 私拉电线给电瓶车充电 C. 在高压线下放风筝 D. 用电器的金属外壳接地 【答案】D 【解析】A．湿衣服容易导电，在电线上晾晒衣服容易造成触电事故，故A不符合题意； B．私拉电线给电瓶车充电可能会引起触电或火灾，故B不符合题意； C．高压线的电压很高，在其旁边放风筝，风筝容易挂到高压线上，很有可能会发生导电，使得放风筝的人触电，故C不符合题意； D．家用电器金属外壳接地，是为了防止外壳带电而发生触电事故，故D符合题意.故选D. 4. （2024·常州）请在图中虚线框内画出开关S和电灯L的符号，并用笔画线代替导线将三线插座接入电路. 【答案】如图所示 【解析】如图，家庭电路中，为了用电安全，开关应接在火线和灯泡之间，灯泡一端接开关，一端接在零线上；连接三孔插座时，上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线，连接方式如图. 5. （2024·扬州）如图1所示是家庭电路示意图，插座与灯泡的连接方式是___________联.闭合开关后，灯泡不亮，测电笔分别插入插座的三个孔中都不发光，则电路故障是___________断路.家用电能表如图2所示，能接入电路中用电器的最大总功率为___________W.若家中仅有电饭锅工作，5min内电能表指示灯闪烁了300次，电饭锅在这段时间内产生的热量是___________J. 【答案】并 保险丝 8800 3.6×105 【解析】由题图1可知，插座与灯泡互不影响，故它们的连接方式是并联.由图1可知，若火线上的保险丝断路，则电路中没有电流，测电笔测任何位置均不发光.由图2可知，该电能表能接入电路中用电器的最大总功率为.图2中电能表常数3000imp/kW·h表示每消耗1kW·h的电能，电能表指示灯闪烁3000次，所以当指示灯闪烁了300次，电饭煲消耗的电能即这段时间内产生的热量为. 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$