内容正文:
专题15 电功率和生活用电(专项训练)
目 录
01·趋势领航练 1
02·考点通关练 10
基础通关 10
通关01 电能 电功 10
通关02 电功率 13
通关03 焦耳定律 15
通关04 安全用电 19
通关05 家庭电路的基本组成 21
能力通关 23
03·真题诊断练 38
1.【新情境・结合肺活量检测装置考察复杂动态电路分析】如图是创新小组设计的肺活量检测装置原理图。电源电压恒定,是滑动变阻器,、是定值电阻。检测时从吹气口向气球中吹气,气球膨胀通过可移动隔板带动滑片向上运动,此时显示仪的示数变大(显示仪由图中两电表之一改装而成)。在吹气过程中下列判断正确的是( )
A.显示仪由电压表改装而成 B.电流表示数不变
C.电路中消耗的总功率变小 D.电压表与电流表示数的比值减小
【答案】D
【详解】ABD.图中R0与R2串联后再与R1并联,电压表测量电源电压,电流表测量R0与R2串联支路的电流,气球膨胀通过可移动隔板带动滑片向上运动,滑动变阻器接入电路的电阻变小,其串联后的总电阻减小,根据并联各支路电压等于电源电压,结合欧姆定律知,该支路的电流变大,电流表的示数变大;而电压表测量电源电压,电压表示数保持不变,只能通过电流表显示肺活量,且电压表与电流表示数的比值减小,故AB错误,D正确;
C.根据并联电路互不影响,故定值电阻R1的电流不变,则干路中的电流变大,根据知,电源电压不变,总电流增大,故总功率变大,故C错误。
故选D。
2.【新情境・结合过氧乙酸气体浓度检测仪考察传感器与动态电路综合分析】为了减少病毒传染,确保全校师生身体健康,学校利用过氧乙酸气体对教室进行熏蒸消毒。某兴趣小组设计了一个简易检测仪,检测教室空气中过氧乙酸气体的浓度,其电路原理如图甲所示。电源电压恒为,定值电阻,过氧乙酸气体传感器的阻值随过氧乙酸气体浓度的变化关系如图乙所示。消毒标准:当时为不合格,当时为合格,当时为超标。下列说法正确的是( )
A.过氧乙酸气体的浓度越大,电压表的示数越小
B.未消毒(即过氧乙酸气体的浓度为0)时,电压表的示数为
C.过氧乙酸气体的浓度为时,电路中消耗的电功率为
D.某次检测时,电压表示数为,则该次消毒合格
【答案】D
【详解】A.从图中可知,传感器的阻值随过氧乙酸气体的浓度增加而减小,过氧乙酸气体的浓度越大,则电路中的总阻值变小,电源电压不变,电路中电流变大,由可知,电压表的示数变大,故A错误;
B.由图乙可知,未消毒时,,电源电压恒为,定值电阻,则电路中电流
电压表测两端电压,,故B错误;
C.过氧乙酸气体的浓度为时,,电路中总电阻
电路中消耗的电功率,故C错误;
D.当电压表示数为,由串联电路,可得,解得,由图乙可知,此时对应的过氧乙酸气体的浓度为,在合格范围内,该次消毒合格,故D正确。
故选D。
3.【新情境・结合日常生活场景考察安全用电常识】“珍爱生命,注意安全”是同学们日常生活中必须具备的意识。下列有关安全用电的说法,不符合要求的是( )
A.冬天使用烤火器,在人离开时,应将其电源开关断开
B.更换灯泡、搬动电器前要先断开电源开关
C.不要在变压器下面经过和逗留
D.雷雨天气要尽快到大树下避雨
【答案】D
【详解】A.冬天使用烤火器,在人离开时,为避免发生火灾,应将其电源开关断开,故A不符合题意;
B.为避免触电,更换灯泡、搬动电器前要先断开电源开关,故B不符合题意;
C.为避免发生高压触电,最好不要在变压器下面经过和逗留,故C不符合题意;
D.大树较高且多为导体,在雷雨天气中容易被雷电击中。为避免被雷击,雷雨天气不能到大树下避雨,故D符合题意。
故选D。
4.【新考法・结合家庭电路故障排查考察测电笔的使用与故障分析】小明家新购住房刚装修完毕,家中部分照明电路如图所示。验收工程时,小明闭合了开关S(家中其他用电器均处于断开状态),灯L不亮,但家里其他电器正常。他用测电笔分别测试了图中abcd四个位置,发现测电笔都发光。他断开开关S,再次用测电笔测试abcd四个位置,他将观察到的现象和故障原因可能是( )
A.测试ab时测电笔都发光 B.测试ac时测电笔都不发光
C.故障原因是bd间短路 D.故障原因是ac间断路
【答案】B
【详解】闭合开关S(家中其他用电器均处于断开状态),灯L不亮,但家里其他电器正常。他用测电笔分别测试了图中abcd四个位置,发现测电笔都发光,可判断灯不亮的原因是a点以上中性线断路。他断开开关S,b点与相线连通,d点与相线断开。此时再次用测电笔测试abcd四个位置,由于a、c、d三点与相线不连通,所以测a、c、d三点时,测电笔都不发光,只有测b点时,测电笔发光。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
5.【新情境・结合 “飞线” 充电违规行为考察家庭电路安全】如图所示,有居民违规采用“飞线”(将电线插座从窗口悬挂至室外)给电瓶车充电,电线与窗台、外墙等摩擦,会导致绝缘层破损,人体接触 (选填“相”或“中性”)线绝缘层破损处,会导致触电事故;夜晚可能会有露水附着在插座内部,容易引起电路 (选填“短路”或“断路”),造成电路中 (选填“电流”或“电阻”)过大,引发火灾等安全事故。
【答案】 相 短路 电流
【详解】[1]在电路中,相线(火线)与大地或人体之间存在220V的电压差,而中性线(零线)在正常情况下与大地之间电压差几乎为0;当人体接触绝缘层破损的相线处时,电流会通过人体流入大地,从而导致触电事故。
[2][3]夜间露水附着在插座内部,水是导体,会使电路中原本不应该直接相连的部分直接连接起来,造成电路短路,造成电路中电流过大,引发火灾等安全事故。
6.【新情境・结合电动车增程器骗局考察电路连接与安全用电】有人在网上买了一个如图甲所示的电动车增程器,拆开后内部电路如图乙所示,太阳能板居然只连接了一个指示灯,即便增程器的插头插入电动车,太阳能板与电动车之间始终处于 状态,不能起到一点增加里程的作用。如图丙所示,把试电笔插入三孔插座中,若电路连接无误,则图中试电笔的氖管 发光(选填“会”或“不会”)。如图丁所示是小明家中电热水壶的三脚插头,他判断该插头的A脚应与电路中 (选填“火线”、“零线”或“地线”)相连。
【答案】 断路 不会 地线
【详解】[1]太阳能板只接指示灯、即便增程器的插头插入电动车也没法给电动车供电,核心问题是电动车与增程器之间没有电路连接,所以太阳能板与电动车之间始终处于断路状态。
[2]三孔插座的正确接法是左孔接零线,右孔接火线,上孔接地线。试电笔是辨别火线和零线的,接触火线时,试电笔氖管发光,图丙中试电笔接触的是三孔插座的左孔,接触零线,氖管不会发光。
[3]三脚插头与三孔插座相对应,A脚与三孔插座中的上孔相连,故A脚应与电路中地线相连。
7.【新情境・结合手机电池铭牌考察电功计算与环保常识】手机、数码相机等常用充电电池作为电源。如图是某手机电池的铭牌,其中2000mA·h可以理解为充满电的手机电池以2000mA的电流放电1h,其电量显示将由100%下降为0。若该手机电量显示从80%下降到50%的过程中,电池电压保持3.6V不变,这个过程中消耗的能量是 J。旅游时小明用充满电的该手机进行拍照,每30s拍一张照片,相机使用过程中的平均工作电流为0.2A,则一节充满电的电池最多可以拍摄 张照片。图中普通垃圾箱上打“×”,它提醒我们 。
【答案】 7776 1200 废旧电池不要随意乱扔(答案合理即可)
【详解】[1]电池电压保持3.6V不变,手机电池充满电储存的电能
若该手机电量显示从80%下降到50%的过程中,电池电压保持3.6V不变,这个过程中消耗的能量
[2]每拍摄一张照片平均消耗的能量
一节充满电的电池最多可以拍摄的照片
[3]图中普通垃圾箱上打“×”,它提醒我们废旧电池不能扔进普通垃圾箱,要分类回收,防止环境污染。
8.【新情境・结合自制发热背心考察电功率与动态电路综合计算】天冷了,小融观察商场里电加热背心的设计后,也想自制一个。如图为他设计的发热背心电路图,将一根阻值不变的电阻丝弯曲,作为唯一供热单元,并用绝缘胶布密封后贴在背心处,然后将之用导线与规格为“XXΩ 1A”的电位器、可调压电源进行串联,形成调温电路。在保证安全前提下,任意调节电位器与电源电压,测得背心最大供热功率为5W,则为 。若将电源电压设为某定值,发现电位器滑片只能在25%~100%最大阻值间滑动,且背心最小供热功率与最大供热功率之比为,则此时电源电压为 V。
【答案】 5 10
【详解】[1]已知电路中R0与RP串联,且电位器允许通过的最大电流为1A,当RP的电阻为零时,电路为R0的简单电路,此时电流最大,R0的发热功率最大。已知最大功率为,最大电流为,由可知,R0的阻值
[2]设RP的最大阻值为R,当,电路总电阻最小,电流最大,R0的发热功率最大,为
当,电路总电阻最大,电流最小,R0的发热功率最小,为
已知,解得,由题意可知,(此时),故
把、代入,解得电源电压为。
9.【新考法・家庭电路连接作图题】如图甲所示为某型号带有USB接口的插座面板,其内部简化电路如图乙所示,三孔插座和USB供电模块可独立工作,且均受开关控制,试用笔画线代替导线,将各元件正确连入家庭电路中。(温馨提示:除与相线、中性线和保护线连接的导线可以交叉外,其它导线不允许交叉,而且必须画直线)
【答案】
【详解】三孔插座和USB供电模块可独立工作,且均受开关控制,所以三孔插座与USB模块应该并联,连接它们的相线受开关控制。所以需要在三孔插座的右端接线柱与开关的左端之间连线。如图所示:
10.【新情境・探究电热丝切割能力影响因素的实验题】项目化学习中,同学们看到工人利用图甲所示的“电热丝切割机”切割泡沫、海绵等材料,物理兴趣小组的同学也制作了如图乙所示的小型“电热切割机”,在制作过程中他们发现不同同学制作切割机的切割能力不同,于是他们想探究电热丝的切割能力与什么因素有关。
查阅相关资料,发现电热丝通常用的是镍铬合金丝而不用铜丝。原因之一是给铜丝通电后就会产生很大的电流,铜丝的温度就会急剧上升,达到铜丝的熔点,铜丝就断了,不适合做电热丝。同学们做出如下猜想:
实验序号
电源电压U/V
接入电路的电热丝长度/cm
20s切断泡沫的页数
1
3
5
5
2
6
5
10
3
9
5
14
4
6
10
6
5
6
15
4
猜想一:电热丝(镍铬合金丝)的切割能力与电源电压有关;
猜想二:电热丝(镍铬合金丝)的切割能力与电热丝接入电路的长度有关;
为了检验以上猜想是否正确,他们选择长度、材质相同的泡沫板实验,记录数据如下:
(1)本实验通过 体现出电热丝的切割能力;
(2)比较 三次实验,可以得出结论:在其它条件一定时,电热丝越短,其切割能力越强;
(3)项目小组还发现在同一电路中,选择长度相同、粗细不同的镍铬合金丝切割时,切断泡沫的页数不同。请你写出一个相关的可探究的科学问题: 。
【答案】(1)20s切断泡沫的页数
(2)2、4、5
(3)镍铬合金丝的切割能力是否与镍铬合金丝的粗细有关
【详解】(1)根据转换法,本实验是通过20s切断泡沫的页数体现电热丝的切割能力,20s内切断泡沫的页数越多,说明电热丝的切割能力越强。
(2)比较2、4、5三次实验,只有接入电路的电热丝长度不同,长度越短,20s内切断泡沫的页数越多,据此可以得出结论:在其它条件一定时,电热丝越短,其切割能力越强。
(3)在同一电路中,选择长度相同、粗细不同的镍铬合金丝切割时,切断泡沫的页数不同,说明电热丝的切割能力可能与镍铬合金丝的粗细有关,所以可探究的科学问题是:镍铬合金丝的切割能力是否与镍铬合金丝的粗细有关?
11.【新情境・结合公园便民饮水机考察电热综合计算】如图甲所示是我市某公园的便民饮水点及其饮水机内部电路简化图,电阻丝的电阻分别为R1、R2,其中R1=48.4,饮水机有加热和保温挡,正常工作时,保温挡功率为110W。求:
(1)饮水机在保温挡正常工作时的电流?
(2)当只有饮水机工作时,将3kg水从10℃加热到100℃,加热前后公园安装的数字式电能表示数如图乙所示,饮水机的加热效率?
(3)为节能减排,相关部门计划在该公园安装如图丙所示的太阳能电池为饮水机供电。已知晴天每平方米太阳能电池一天能发电0.8kW·h,要求所有太阳能电池晴天一天的发电量能供饮水机使用5天。饮水机每天正常工作加热时间计为4h,保温时间计为8h,至少要安装多大面积的太阳能电池?(不考虑能量损失)
【详解】(1)根据题意,饮水机在保温挡正常工作时的功率,额定电压。根据电功率公式可得,保温挡正常工作时的电流
(2)水吸收的热量
消耗的电能
饮水机的加热效率
(3)由电路图可知,当开关、都闭合时,电阻被短路,电路为的简单电路,此时电路中电阻最小,由可知,功率最大,处于加热挡。饮水机的加热挡功率
饮水机一天消耗的电能
太阳能电池一天需要产生的电能
不计能量损失,需要安装太阳能电池的面积
通关01 电能 电功
1.如图所示的智能扫地机器人,可以在清扫结束后回到基站自动进行清洗,并给扫地机器人内置电池进行充电。关于扫地机器人下列说法正确的是( )
A.充电时,电池相当于电源
B.清扫时,电池相当于用电器
C.充电时,化学能转化为电能
D.清扫时,电能转化为机械能
【答案】D
【详解】AC.充电时,电池消耗电能,将电能转化为化学能储存起来,电池相当于用电器,故AC错误;
BD.清扫时,电池提供电能,电动机运转进行清扫工作,电能转化为机械能,此时电池相当于电源,故B错误,D正确。
故选D。
2.如图是我国“华为”公司研发的“无线快充”设备。当把手机放在底座上充电时,不到半小时就能把手机电池容量充至一半以上,极大地方便了人们的使用。该电池的部分参数如表格所示。以下说法错误的是( )
电池名称
锂离子电池
电压
3.7V
容量
4400mAh
A.充电过程中,手机电池相当于电路中的用电器
B.手机电池充电过程中,把电能转化为化学能
C.手机内部的电阻不可以由3.7V除以4.4A来计算
D.该手机电池充满电后能存储的电能为16280J
【答案】D
【详解】AB.在充电过程中,手机电池消耗电能并储存化学能,故手机电池相当于电路中的用电器,故AB正确,不符合题意;
C.欧姆定律及变形公式只适用于纯电阻电路,由于手机内部不是纯电阻电路,故不能用3.7V除以4.4A来计算手机内部的电阻,故C正确,不符合题意;
D.该手机电池充满电后存储的电能为,故D错误,符合题意。
故选D。
3.2026年1月1日,河南省普降大雪,2号天气放晴。爱爬山的小明爬上了有“豫南第一峰”之称的——鸡公山,观察到如图所示的奇观。当他走近时,发现摄像头之所以能转动是因为摄像头内装有 ,摄像头边上的冰挂是水蒸气 形成的,这是个 过程。
【答案】 电动机 凝华 放热
【详解】[1]摄像头之所以能转动是因为摄像头内装有电动机,将电能转化为机械能。
[2][3]摄像头边上的冰挂是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的,凝华时放出热量。
4.如图乙所示,定值电阻的阻值为5的整数倍,电流表量程为,当体重计空载时,电路中的电流为,踏板重力不计。求:
(1)体重计的电源电压U;
(2)当体重计示数为600N时,工作1min消耗的电能W;
(3)此体重计所能测量的最大重力G。
【详解】(1)由电路图甲可知,压力传感器电阻R与定值电阻串联,电流表测量电路中的电流。
当体重计空载时,压力为0N,由图乙可知,此时压力传感器电阻为45Ω,根据题意,此时电路中的电流为0.12A,由欧姆定律可得,电源电压 ……①
当电路中电流达到电流表量程最大值为0.6A时,体重计的测量值达到最大,此时压力传感器的电阻最小,由欧姆定律可得,电源电压 ……②
联立①②两式可得
解得
由于为定值电阻,其阻值大于0,所以
解得
查图乙可知,图像最低点对应的电阻值大于,当压力为1200N时,电阻为5Ω,该点(1200N, 5Ω)符合,当时,可得
且满足题意为5的整数倍,将代入①式,可得电源电压
(2)当体重计示数为600N时,由图乙可知,此时压力传感器电阻15Ω,电路中的总电阻
根据欧姆定律,可得电路中的电流
根据电功率计算公式,可工作1min,消耗的电能为
(3)当电路中电流达到最大值 0.6A时,体重计所能测量的重力最大,此时电路中的总电阻
此时压力传感器的电阻为
由图乙可知,当压力传感器电阻为5Ω时,其承受的压力为1200N。
所以,此体重计所能测量的最大重力G为1200N。
通关02 电功率
5.某家庭新买了一台空气炸锅,铭牌如图。小吕的爸爸说:“这台空气炸锅功率这么大,有1500W,所以非常费电。”他的说法( )
XX空气炸锅产品型号:AF-3202
额定频率:50Hz
额定功率:1500W
额定电压:220V
A.说法正确 B.混淆了电功率和电能
C.混淆了电功率和电流 D.混淆了电功率和电压
【答案】B
【详解】“费电”指的是消耗的电能多,1500W表示电功率较大,由可知,空气炸锅使用的时间未知,消耗的电能不一定越多,爸爸混淆了电功率和电能,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6.电视机可以用遥控器关机而不用断开电源,这种功能叫作待机功能。这一功能给人们带来了方便,但很少有人注意到在待机状态下电视机仍然要消耗电能。例如某同学家的一台彩色电视机的待机功率大约是0.01kW,假如他家电视机平均每天待机20h。试估算该同学家一年(按360天计算)中因这台电视机待机而浪费的电能为( )
A.36kW·h B.360kW·h C.72kW·h D.720kW·h
【答案】C
【详解】一年的总待机时间
一年因待机而浪费的电能 ,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
7.如图甲为一款养生壶,其加热原理如图乙所示。、均是发热电阻,具有加热和保温两种功能。要让养生壶加热,应将开关旋转到 (填数字序号)位置。发热电阻通电后发热,此过程中将 能转化为 能。
【答案】 1 电 内
【详解】[1]由图乙可知,当开关接2时,、串联,根据串联电路的电阻特点可知,此时电路中总电阻最大,根据可知,总功率最小,养生壶处于保温挡;当开关接1时,为的简单电路,电路中的总电阻最小,总功率最大,养生壶处于加热挡。所以要让养生壶加热,应将开关旋转到1位置。
[2][3]发热电阻通电后发热,电流做功产生电热,此过程中将电能转化为内能。
8.某学校花园,为了给植物提供光和热,设计了如题图所示的电路图。小灯泡L的规格是“12V,6W”,电源电压为12V,R为加热电阻,阻值大小为6Ω,求:
(1)只闭合,通过R的电流;
(2)只闭合,灯泡L的电阻;
(3)闭合、后,通电10min,求电路消耗的总电能。
【详解】(1)当只闭合开关S2时,电路为只有R的简单电路,根据欧姆定律可得通过电阻R的电流为
(2)当只闭合开关S1时,电路为只有L的简单电路,根据小灯泡的规格“12V,6W”,可知其额定电压,额定功率
因此由电功率公式可得灯泡L的电阻为
(3)当S1、S2都闭合时,R与L并联,因为电源电压等于灯泡的额定电压,所以灯泡消耗的功率为
此时电阻R消耗的功率为
因为此时电路为并联电路,所以电路的总功率为
又因为通电时间为
所以电路消耗的总电能为
9.小王用图甲的装置加热煤油,图乙为煤油温度与加热时间的关系图。已知煤油的比热容为,电加热器的功率为。求:
(1)0~90s煤油吸收了多少热量?
(2)0~90s电加热器消耗了多少电能?
(3)加热效率是多少?
【详解】(1)由图乙可知,在0~90s时间内,煤油的初温,末温
因此煤油吸收的热量根据可得
(2)电加热器消耗的电能根据可得
(3)加热效率根据可得
通关03 焦耳定律
10.电流的热效应在生产和生活中被广泛应用,但有时它也会给我们带来危害。下列事例中,属于防止电热危害的是( )
A.用家用电饭锅煮米饭 B.用电取暖器取暖
C.电脑使用微型风扇散热 D.用电热孵卵器孵小鸡
【答案】C
【详解】A.用家用电饭锅煮米饭,是利用电流的热效应工作的,是电热的应用,故A不符合题意;
B.用电取暖器取暖,是利用电流的热效应工作的,是电热的应用,故B不符合题意;
C.电脑使用微型风扇散热,是通过加快空气流动,利用强制对流的方式将热量带走,防止电脑使用过程中,产生的热量过多导致电脑烧坏,故C符合题意;
D.用电热孵卵器孵小鸡,是利用电流的热效应工作的,是电热的应用,故D不符合题意。
故选C。
11.夏明家有电冰箱、电视机和电热毯各一台,规格均为“,”,它们分别正常工作相同时间,对于它们产生的热量及消耗电能的分析正确的是( )
A.电冰箱消耗电能最多,电视机消耗电能最少
B.消耗的电能一样多,电热毯产生热量最多
C.消耗的电能和产生的热量都一样多
D.电热毯消耗的电能最多,电视机产生的热量最多
【答案】B
【详解】电冰箱、电视机和电热毯的额定电压和额定功率相同,均正常工作相同的时间,根据可知,三者消耗的电能一样多,电热毯是电热器,将电能全部转化为内能,电冰箱、电视机只将一部分电能转化为内能,所以电热毯产生的热量最多,故B正确,ACD错误。
故选B。
12.如图所示是一款有“低温挡”和“高温挡”的家用电火锅的工作电路图,正常工作电压为220V,加热电阻。电火锅是利用电流的 效应工作的,只闭合开关S1时,电火锅处于 挡。
【答案】 热 低温
【详解】[1]电火锅工作时将电能转化为内能,所以电火锅是利用电流的热效应工作的。
[2]只闭合开关S1时,只有R1的简单电路,此时电路中的总电阻最大,由可知电路的总功率最小,处于“低温挡”;两个开关都闭合,两个电阻并联,此时电路中的总电阻最小,由可知电路的总功率最大,处于“高温挡”。
13.如图所示为探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”的实验装置。
(1)实验中通过观察 来比较电流产生的热量的多少;
(2)为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少,甲、乙两瓶中要装入质量 、初温 (填“相同”或“不同”)的同种液体;
(3)为了在较短的时间内达到明显的实验效果,实验时选用煤油而不选用水,是因为煤油的比热容 水的比热容(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(4)实验结论是:在电流、通电时间相同时, ,产生的热量越多。
【答案】(1)温度计示数变化多少
(2) 相同 相同
(3)小于
(4)电阻越大
【详解】(1)液体吸收热量越多,则温度升高越多,故可以根据温度计示数的变化来反映液体吸收热量的多少,即电流产生热量的多少。
(2)[1][2]要比较不同电阻丝产生热量的多少,应控制电流与通电时间相等,控制两瓶中液体的质量与初始温度相同,只改变电阻丝的阻值。
(3)为了便于观察实验现象,温度变化越明显越好,因为煤油的比热容小于水的比热容,吸收相同热量时,煤油升温更快。
(4)分析实验现象可得结论:在电流、通电时间一定时,电阻越大,产生的热量越多。
14.在如图所示的电路中,电源两端电压为3V并保持不变,定值电阻R2的阻值为5Ω。闭合开关S后,电压表的示数为2.5V。求:
(1)通过定值电阻R1的电流;
(2)定值电阻R1的阻值;
(3)通电10s,电流通过R1产生的热量。
【详解】(1)由图可知,R1与R2串联,电压表测量R2两端的电压。根据欧姆定律,通过电阻R2的电流为
串联电路中各处电流相等,所以通过R1的电流等于通过R2的电流,即
(2)根据串联电路的电压特点,R1两端的电压为
根据欧姆定律,定值电阻R1的阻值为
(3)根据焦耳定律,通电10s电流通过R1产生的热量为
15.如图所示是热熔枪内部加热电路简化图,和为发热电阻丝,高温挡和低温挡的功率之比为4∶3,电源电压恒为6V,,电阻丝阻值不随温度变化。求:
(1)只闭合开关时,电阻在内产生的热量;
(2)的电阻值。
【详解】(1)两开关都闭合时,两电阻并联,此时总电阻最小,由可知此时总功率最大,热熔枪处于高温挡,则只闭时,此时电路为只有的简单电路,此时总电阻最大,由可知此时总功率最小,热熔枪处于低温挡,则低温挡的功率为
此时电阻在内产生的热量为
(2)因为高温挡和低温挡的功率比为4∶3,所以
、都闭合时为高温挡,此时、并联,因前后电压不变,电阻不变,所以功率不变,故的功率为
则的电阻值为
通关04 安全用电
16.电给我们的生活带来了极大的便利,但不规范用电会带来很大危害,甚至会危及生命。关于安全用电,下列做法正确的是( )
A.电线炸裂后将破损处用布重新包裹严实
B.身处在落地的高压线附近时,应单脚跳或双脚并拢跳着离开
C.雷雨天气来临时在附近屋檐下短暂躲雨
D.空气开关跳闸后及时闭合开关防止漏电
【答案】B
【详解】A. 电线炸裂后,用布包裹破损处不能提供有效绝缘,可能导致触电或短路,故A错误;
B. 高压线落地时,附近存在跨步电压触电危险,应采用单脚跳或双脚并拢跳的方式离开,不能跑动,故B正确;
C. 雷雨天气时,在屋檐下躲雨可能增加雷击风险,故C错误;
D. 空气开关跳闸表明电路存在过载或短路故障,立即闭合开关可能忽略问题,导致火灾或触电,故D错误。
故选B。
17.如图所示的甲、乙两个电路,闭合开关后输电线因电流过大而燃烧起来。下列关于这两个电路因电流过大而燃烧起来的原因说法正确的是( )
A.图甲是由于电路总电阻太大,总功率太大
B.图甲是由于电路总电阻太小,总功率太小
C.图乙是由于灯泡被短路
D.图乙是由于灯泡断路
【答案】C
【详解】AB.甲图中,开关闭合后,多个用电器并联,电路电阻太小,电路中电流太大,由得,电路总功率太大,故AB错误;
CD.乙图中,开关闭合后,金属丝并联在灯泡两端,灯泡被短路,导致电路中的电流过大,导致输电线燃烧,故C正确,D错误。
故选C。
18.家庭电路中为了用电安全,洗衣机应选用 孔插座,当家中同时使用的用电器的总功率过大时,家庭电路中的 (漏电保护器/空气开关)会自动断开,切断电路,起到保护电路的作用.家庭电路中的触电事故,都是人体直接或间接跟 线连通造成的。
【答案】 三 空气开关 火
【详解】[1]洗衣机等家用电器应使用三孔插座,当洗衣机的金属外壳漏电时,电流能通过地线流入大地,不会发生触电事故。
[2]电路中同时使用的用电器总功率过大时,由可知会使电路电流过大,空气开关能自动断开,起到保险的作用。
[3]家庭电路中,火线和零线之间的电压是220V,所以发生的触电事故,都是人体直接或间接跟火线连通造成的。
19.在日常生活中,我们经常发现有居民将电线插座从窗口悬挂到室外,给电瓶车充电。这种“飞线”充电方式存在着很大的安全隐患。其一夜晚气温下降,空气中的水蒸气 (填物态变化名称)成小水珠附着在插座内部,含有杂质的液态水会导致电路 ;其二悬挂于室外的电线与窗台、外墙等摩擦,会导致绝缘皮破损,人体接触 线绝缘皮破损处,易引发触电事故。
【答案】 液化 短路 相
【详解】[1][2]水蒸气变成小水珠是气态变成液态,属于液化。所以夜晚温度降低,空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠,附着在插座内部,由于含杂质的液态水导电,会连通相线和中性线,使电路短路。
[3]家庭电路中,相线带电,人体接触相线破损处就会发生触电事故;中性线不带电,若只接触中性线不会发生触电事故。故悬挂于室外的电线与窗台、外墙等摩擦,会导致绝缘皮破损,人体接触相线绝缘皮破损处,导致触电事故。
通关05 家庭电路的基本组成
20.关于家庭电路与安全用电,下列做法中正确的是( )
A.洗衣机工作时其金属外壳需要接地,是为了防止发生触电事故
B.使用测电笔时为了确保安全,手不能接触试电笔上的任何金属部分
C.熔丝被烧断后,可用铜丝代替熔丝接入电路
D.当电路中的电流过大时,漏电保护器自动断开,保护电路
【答案】A
【详解】A.带有金属外壳的用电器,金属外壳与地线相连,防止金属外壳漏电,发生触电事故,故A正确;
B.使用测电笔时,笔尖接触待测物体,手要接触笔尾金属体,故B错误;
C.铜丝的电阻小、熔点高,在电流过大时,产生的热量不容易达到熔点,因此不会熔断,起不到保险的作用,故C错误;
D.漏电保护器一般是在电路发生对地漏电现象时才会自动跳闸,而电路中电流过大不会跳闸,故D错误。
故选A。
21.如图是某家庭电路简化图,该电路连接均符合要求。下列分析正确的是( )
A.a线是相线,b线是中性线 B.开关S可与电灯互换位置
C.电能表能直接计量用电器总功率 D.插入插座的电视机和台灯是串联的
【答案】A
【详解】A.在家庭电路中,为了用电安全,开关应接在相线和用电器之间。图中开关S控制电灯,且连接在a线上,因此a线是相线,则b线是中性线,故A正确;
B.开关S和电灯的位置不能互换。如果互换,当开关断开时,电灯仍然与相线连接,此时更换灯泡会有触电的危险,故B错误;
C.电能表是测量用电器在一段时间内消耗电能多少的仪表,故C错误;
D.家庭电路中各用电器之间的连接方式是并联,它们彼此工作互不影响,插入插座的电视机和台灯是并联的,故D错误。
故选A。
22.AI(人工智能)的发展离不开芯片,芯片体积小,元件密集。芯片主要是由 (选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)材料制成的,当芯片中有电流通过时温度会 ,此现象与保险丝熔断的原因相同,都是电流的 效应。
【答案】 半导体 升高 热
【详解】[1]由于半导体材料适合用于制造电子器件,所以芯片主要是由半导体材料制成的。
[2]当芯片中有电流通过时,芯片元件存在电阻,根据焦耳定律,电流通过电阻会产生热量,从而使温度升高。
[3]保险丝熔断是因为电流通过时,由于电流的热效应产生热量,当热量积累到一定程度使保险丝达到熔点而熔断。芯片中有电流通过时温度升高也是电流的热效应导致的。
23.如图所示家庭电路中,各用电器之间是 (选填“串联”或“并联”)的,但当所有开关都闭合时,保险丝因电流过大而熔断,该电路引起电流过大的原因是 (选填“用电器的总功率过大”或“短路”),安装在火线上的保险丝是利用电流的 效应工作的。
【答案】 并联 用电器的总功率过大 热
【详解】[1]家庭电路中,各用电器之间独立工作、互不影响,是并联的关系。
[2]由图可知,该电路大功率用电器较多,当所有开关都闭合时,用电器的总功率过大,使得电流过大,造成保险丝熔断。
[3]安装在火线上的保险丝是利用电流的热效应工作的,电流过大时,保险丝会自动熔断。
24.如图所示,在符合安全用电原则下,将灯泡接入电路,要求开关控制灯泡。
【答案】
【详解】由图可知,三根电线分别为火线、零线和地线。根据安全用电原则,正确的接法是:火线先进入开关,再连接到灯泡顶端的金属点;零线直接接入灯泡的螺旋套。如图所示:
1.在全国中小学安全教育平台上,安全用电常识是其中一项重要的教育内容。下列做法符合安全用电要求的是( )
A.用电器的开关应该装在相线和用电器之间
B.电动自行车充电器使用环境为220V电压,因此可以在室内充电
C.家庭电路中同时工作的用电器越多,电路中的总电阻越大,总功率越大
D.当开关中的两个线头相碰时,会造成空气开关自动“跳闸”
【答案】A
【详解】A.用电器的开关应装在相线和用电器之间,这样当断开开关后,能使用电器与相线分离而不带电,能避免触电风险,故A符合题意;
B.电动自行车充电器在室内充电时,若通风不良、充电时间过长,容易引发火灾等安全隐患,故B不符合题意;
C.家庭电路中用电器是并联的,同时工作的用电器越多,电路中的总电阻越小,电源电压不变,由可知,总功率越大,故C不符合题意;
D.当开关中的两个线头相碰时,相当于开关一直处于闭合状态,所控制的用电器会一直工作,不会造成空气开关自动“跳闸”,故D不符合题意。
故选A。
2.关于安全用电,下列说法正确的是( )
A.图甲,人体会触电,此时位于a处的空气开关会自动切断电路
B.图乙,断开开关时,灯泡不发光,试电笔检测b点,氖管会发光
C.图丙,c处断路时,冰箱会立即停止工作,人接触金属外壳时没有危险
D.图丁,使用试电笔时手不要接触笔尾的金属体
【答案】B
【详解】A.图甲中人体触电,电流会流向大地,导致电路中的电流不会很大,因此电路中的空气开关不会自动切断电路,而是漏电保护器会断开,故A错误;
B.乙图中开关接的是中性线,即使断开开关,b点仍与火线相连,因此试电笔检测b点时,氖管会发光,故B正确;
C.图丙中c处断路时,地线断路,但相线,中性线未断路,因此冰箱不会立即停止工作,故C错误;
D.使用试电笔时,手必须接触笔尾的金属体,否则电流无法形成回路流向大地,氖管就不会发光,故D错误。
故选B。
3.如图甲是小灯泡L和电阻R的图像,小灯泡L标有“4V,2W”字样。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中,只闭合开关时,小灯泡正常发光,下列说法正确的是( )
A.只闭合开关时,小灯泡L的电阻为4Ω
B.同时闭合、,在1min内电阻R产生的热量为480J
C.同时闭合、,电路总功率为2.8W
D.若将小灯泡L和电阻R串联接在10V的电源两端,小灯泡正常发光
【答案】C
【详解】A.由图乙可知,只闭合开关S1时,电路为L的简单电路,小灯泡正常发光,由图甲可知小灯泡L的实际功率为2W时,根据可知,灯泡两端的电压为4V,通过它的电流为0.5A,此时它的电阻
由于小灯泡正常发光,所以电源电压是4V,故A错误;
B.由图乙可知,同时闭合S1、S2时,L与R并联,根据并联电路的电压规律可知R两端的电压等于灯泡两端的电压,也为4V,由图甲可知,通过R的电流为0.2A,R的阻值
在1min内电阻R产生的热量,故B错误;
C.同时闭合、,由并联电路的电流规律可知,电路的总电流
电路的总功率,故C正确;
D.将小灯泡L和电阻R串联,当小灯泡正常发光时,通过它的电流为0.5A,灯泡两端的电压是4V,根据串联电路的电流规律可知通过R的电流也为0.5A,此时R两端的电压
由串联电路的电压规律可知,电源电压,故D错误。
故选C。
4.一物理兴趣小组用图甲所示的电路来测量一个软性材质的电阻R的阻值,电源电压恒定,闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片,把每次实验中得到的电压表和电流表示数点在U-I图像中,然后连接这些点得到如图乙所示的U-I图像,则由图可知( )
A.定值电阻R的阻值为
B.当滑片P向左移时,电路总功率变小
C.当滑片P向右移时,电压表与电流表示数的比值会变大
D.当电压表示数为2V时,电阻R消耗的功率为0.4W
【答案】D
【详解】A.由图乙可知,当电阻R两端的电压为2V时,通过的电流为0.2A,根据欧姆定律,电阻R的阻值为,故A错误;
B.由图甲可知,当滑片P向左移时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小。电源电压恒定,根据公式,电路的总功率变大,故B错误;
C.电压表与电流表示数的比值即为电阻R的阻值,由A的解析可知,R是一个定值电阻,其阻值为10Ω,不随滑片移动而改变,故C错误;
D.由图乙可知,当电压表示数为2V时,对应的电流表示数为0.2A。此时电阻R消耗的功率为,故D正确。
故选D。
5.标有“6V 6W”和“12V 12W”的甲、乙两盏灯,下列说法中( )
①两灯均正常工作时,电流通过乙灯做功较快
②两灯并联在6V的电压下,额定电压都是6V
③两灯串联在18V的电压下,都能正常发光
④两灯并联后允许接入最大电压为12V
A.只有①③正确 B.只有②④正确
C.只有②③正确 D.只有①④正确
【答案】A
【详解】甲灯额定电流
乙灯额定电流
①两灯均正常工作时,实际功率等于额定功率。 ,功率越大,做功越快,所以电流通过乙灯做功较快。①正确;
②额定电压是用电器本身的属性,与工作电压无关。 甲灯额定电压为 6V,乙灯额定电压为12V,不会因为并联在6V电压下而改变。②错误;
③两灯串联在18V电压下时,总电阻
电路电流
此电流等于两灯的额定电流,所以两灯都能正常发光。③正确;
④两灯并联时,各支路电压相等,最大电压不能超过两灯中额定电压较小的那个,即6V。 若接入12V,甲灯的实际电压会超过其额定电压6V,会被烧坏。④错误。
综上,①③正确,②④错误。
故选A。
6.如图甲所示电路的电源电压保持不变,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片由最右端向最左端移动的过程中,两电压表与电流表的示数变化关系如图乙所示,则( )
A.a是灯泡的U-I图线 B.灯泡电阻的最小值为25Ω
C.R的最大阻值为10Ω D.电路的最大功率为3.6W
【答案】D
【详解】A.分析电路可知,灯泡和滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表测灯泡电压,电压表测滑动变阻器的电压。将滑动变阻器的滑片由最右端向最左端移动的过程中,滑动变阻器的阻值变小,电路中的电流逐渐变大,根据串联分压原理,滑动变阻器的电压变小,则灯泡的电压变大,所以图线a是滑动变阻器的U-I图线,图线b是灯泡的U-I图线,故A不符合题意;
B.根据,图乙中U-I图线表示电阻,电流变大时,图线b倾斜程度变大,说明灯泡电阻变大,则灯泡电阻的最小值为
故B不符合题意;
C.滑动变阻器接入电路的阻值在滑片处于最右端时最大,此时其两端的电压是5V,电流是0.2 A,则R的最大阻值为
故C不符合题意;
D.电源电压为
由图乙可知,最大电流为0.6A,则电路的最大功率为
故D符合题意。
故选D。
7.如图甲所示,电源电压恒为,滑动变阻器的规格“”,电流表的量程,电压表量程,小灯泡的额定电压为,其中灯泡图像如图乙所示。闭合开关S,在移动滑片的过程中保证电路元件安全,下列说法错误的是( )
A.电路的最大电流为
B.小灯泡的最小功率为
C.灯泡的电功率变化量等于滑动变阻器的电功率变化量
D.若在开关和电源之间串联一个的定值电阻,可任意调节滑动变阻器
【答案】C
【详解】A.小灯泡的额定电压为,据乙图可知,灯泡正常发光时,电路中的电流是0.25A,结合滑动变阻器的规格、电流表的测量范围可知,电路中允许通过的最大电流是0.25A,故A正确,不符合题意;
B.据乙图可知,当灯泡两端电压是1.5V时,电路中的电流为0.15A,滑动变阻器两端电压是
滑动变阻器接入电路中的阻值为
此时滑动变阻器接入电路中的阻值最大,电路中的电流最小,此时灯泡的电功率最小,则最小电功率为,故B正确,不符合题意;
C.灯泡的电功率变化时,电路中电流发生变化,根据可知,电路总功率发生变化,总功率不是定值,因此灯泡的电功率变化量不等于滑动变阻器的电功率变化量,故C错误;
D.已知灯泡正常发光时,电路中的电流最大,此时电路中的总电阻为
此时灯泡的电阻为
滑动变阻器接入电路的阻值为
因此若在开关和电源之间串联一个的定值电阻,可任意调节滑动变阻器,故D正确,不符合题意。
故选C。
8.小明去某商场买电热水壶,商场有甲、乙两种容积相同的电热水壶,额定电压均为220V,额定功率分别为800W和1500W。
(1)从烧水快的角度考虑,小明应选购 (选填“甲”或“乙”)电热水壶。
(2)选定好电热水壶回到家后,发现安装的位置离固定插座太远,他便到商店买了标有“220V 6A”字样的多孔插座、标有“220V 10A”字样的三脚插头以及导线,串联组装了一个多孔的移动插座。这个移动插座中 (选填“插座”或“插头”)的选择存在问题,理由是 。
【答案】(1)乙
(2) 插座 插座的额定电流小于乙的额定电流
【详解】(1)电功率是表示电流通过用电器做功快慢的物理量,要想烧水快,应选择电功率大的用电器,由可知,消耗电能相同,电功率越大时间越短,故选乙电热水壶。
(2)[1][2]乙在工作时额定电流为
故插座正常工作时允许通过的电流小于乙的额定电流,存在安全隐患。
9.家庭电路两虚线框中连入了灯泡和开关,则方框 (选填“甲”或“乙”)中为开关;闭合开关后,若灯泡正常发光,使用测电笔接触a、b、c、d四点时,氖管发光的点有 。开关闭合后灯泡不亮,用测电笔分别接触a、b、c、d四处时,测电笔氖管均发光,原因是 。
【答案】 乙 、 处向上中性线某处断路
【详解】[1]开关要接在相线和用电器之间,所以乙为开关,甲为灯泡。
[2]闭合开关后,若灯泡正常发光,使用测电笔接触、、、四点时,、与相线相通,氖管发光的点有、。
[3]根据题意可知,测电笔分别接触、、、四点时,测电笔氖管均发光,说明、、、四点均与相线相通,灯泡不发光的原因是d处向上中性线某处断路。
10.如图甲所示,是小灯泡的图像,将小灯泡与定值电阻R接入如图乙所示电路中,若闭合开关、时,电流表示数为0.55A,再断开,电流表示数变化了0.3A,则电源电压是 V,定值电阻R的阻值为 Ω,灯泡的实际电功率是 W。
【答案】 3 12 0.9
【详解】[1]闭合开关S1、S2时,定值电阻R与小灯泡并联,电流表测干路电流,电流表示数为0.55A,断开S2,此时电路为R的简单电路,由于并联电路各支路互不影响,所以电流表的示数变化了0.3A,即通过小灯泡的电流为0.3A,由图甲可知此时小灯泡两端的电压为3V,根据并联电路的电压特点可知电源电压为3V。
[2]由并联电路电流的规律可知通过R的电流
由并联电路电压的规律可知定值电阻两端的电压
定值电阻的阻值
[3]灯泡两端的电压,灯泡的实际电功率
11.如图(a)所示,图甲是小明家月初电能表示数,图乙是月末电能表示数,由图可知,小明家本月用电 。将某取暖器单独工作一段时间,脉冲指示灯闪烁320次,则其消耗电能为 J。该取暖器简化电路如图(b)所示(虚线框内为取暖器的发热部位),可实现两挡调温,高温挡功率为,低温挡功率为;若将两挡功率均提升10%,则需调整电阻值,调整后和的阻值之比 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 120 不变
【详解】[1]本月消耗的电能为
[2]3200imp/(kW•h)表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能,电能表的指示灯闪烁3200次。电能表的指示灯闪烁320次时,取暖器消耗的电能
[3]由电路图可知,开关S置于2时,电阻R2被短接,电路为R1的简单电路,此时为高温挡,功率
开关S置于1时,电阻R1和R2串联,此时为低温挡,功率
电源电压不变,调整电阻值将高、低温挡功率均提升10%,由可知此时电阻……①
……②
将式②除以式①可得
故调整后和的阻值之比不变。
12.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从最右端移至最左端的过程中,电流表与电压表的示数变化如图乙所示。则电源电压为 V,定值电阻的阻值为 ,当滑片P在最左端时,定值电阻消耗的电功率为 W。
【答案】 9 15 0.6
【详解】[1][2]滑动变阻器与定值电阻串联,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电路电流。设电源电压为U,当滑片在最右端时,滑动变阻器接入电阻为0,此时电流,电压表读数为0;当滑片在最左端时,滑动变阻器接入电阻最大,此时电流,滑动变阻器电压。 根据串联电路电压规律和欧姆定律,可得
……①
……②
联立①②解得,。
[3]当滑片在最左端时,电路中电流为,则定值电阻消耗的电功率为
13.小明在进行“测量小灯泡的电阻”的实验,已知小灯泡上标有“2.5V”字样,实验器材还有:电流表、电压表、滑动变阻器、开关、电源各一个、导线若干,所用电源电压恒为3V,实物电路如图甲。
(1)连接完如图甲电路后,小明匆匆闭合开关进行试触,结果会出现电流表 示数;电压表 示数;(均选填“有”或“无”)
(2)经检查,小明发现有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上画“×”并补画出正确的连线;
(3)改正错误后,小明测得多组实验数据后绘制了小灯泡的U-I图像如图乙所示,小灯泡的正常工作时的电阻为 Ω;(结果保留一位小数)灯泡电阻变化的原因是 ;小灯泡的额定功率是 W。
(4)若连接好电路,电流表、电压表选择了合适的量程,闭合开关后发现电流表、电压表都有示数但小灯泡不发光,他接下来的操作应该是 。
(5))某同学设计了如图丙所示的电路,利用阻值为R0的定值电阻和电流表等器材,测量定值电阻Rx的阻值。请将实验过程补充完整:
①闭合开关S1,断开开关S2,读出电流表的示数,记为I1;
② ,读出电流表的示数,记为I2;
③则待测电阻的表达式 (用字母R0、I1、I2表示)。
【答案】(1) 无 有
(2)
(3) 8.3 受温度影响 0.75
(4)调节滑动变阻器看小灯泡是否发光
(5) 闭合开关S1、S2
【详解】(1)[1][2]据甲图可知,此时灯泡和滑动变阻器并联,电流表和电压表在干路上,由于电压表相当于断路,此时电路中无电流,电压表串联接入电路,测电源电压,因此电流表无示数,电压表有示数。
(2)根据实验电路是串联的,电压表应测灯泡两端电压,电流表应测电路中的电流,则改接的电路如下图所示:
(3)[1]据乙图可知,灯泡正常发光时,电路中的电流为0.3A,则小灯泡正常工作时的电阻为
[2]灯泡电阻受温度的影响会发生改变。
[3]小灯泡的额定功率是
(4)闭合开关后发现电流表、电压表都有示数说明电路是通路,此时灯泡不发光,可能是电路中的电流过小,因此应调节滑动变阻器看小灯泡是否发光。
(5)[1][2]闭合开关S1,断开开关S2,此时电路是两电阻串联,此时电路中的电流为I1,电源电压可表示为①
当闭合开关S1、S2,此时电路是Rx的简单电路,此时电路中的电流为I2;电源电压可表示为②
联立①②解得
14.小明和同组成员在实验室测量小灯泡正常发光时电阻,器材有:小灯泡(额定电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为10Ω)、电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、开关各一个,导线若干。若实验室中有(10Ω0.5A)、(20Ω0.5A)、(200Ω0.2A)三种规格的滑动变阻器可供选择。
(1)连接电路时开关处于 状态。通过估算,滑动变阻器应选择 (选填“”“”或“”)。闭合开关后发现小灯泡不亮、电压表指针几乎指0、电流表指针有明显偏转,此时电路故障可能是 。去除故障后闭合开关,移动滑片P滑到图甲中某一位置时,电压表示数如图乙,若小明想让小灯泡正常发光,应将图甲中滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动。
(2)利用实验数据作出小灯泡的图像如图丙,可计算出小灯泡正常发光时电阻是 ;当灯泡实际电流为额定电流一半时的实际功率为,当灯泡实际电压为额定电压一半时的实际功率为, (选填“大于”“小于”或“等于”)。若小明将该灯泡与的定值电阻串联接在4.5V的电源上,则小灯泡的实际功率为 。
(3)小明和同学们讨论后得出使用图丁图中的器材和电路图,可以测出来灯泡正常发光时的电阻。经过观察这个待测灯泡的额定电压是定值电阻的阻值是
①闭合开关S,开关接A,移动滑片,使电压表的示数为;
②保持滑片的位置不动,再将开关接B,读出电压表的示数;
③灯泡的额定电流 ;
④小灯泡正常发光时的电阻 。
【答案】(1) 断开 灯泡短路 B
(2) 12.5 小于 0.225
(3)
【详解】(1)[1]为了保护电路安全,连接电路时开关应处于断开状态。
[2]小灯泡正常发光时的电流为
此时滑动变阻器两端电压为
滑动变阻器的阻值应为
电路中的最大电流为0.25A,因此需要选择一个最大阻值大于14Ω且允许通过电流大于0.25A的滑动变阻器。则应选择。
[3]电流表有示数,说明电路是通路,没有断路,小灯泡不亮、电压表指针几乎指0,说明小灯泡短路,由于灯泡和电压表并联,则小灯泡不亮、电压表无示数。
[4]根据图乙,电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.2V,小于额定电压2.5V。要使灯泡正常发光,需增大灯泡两端电压,即减小滑动变阻器分担的电压。根据串联电路分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,滑动变阻器接的是右下接线柱,因此应将滑片P向B端移动。
(2)[1]根据图丙,当 U=2.5V 时,对应的电流I=0.2A ,则小灯泡正常发光时电阻是
[2]当灯泡实际电流为额定电流一半时,即灯电流为0.1A时,对应的灯的电压为1V,实际功率为,当灯泡实际电压为额定电压一半时,即灯泡两端电压为1.25V时,实际功率为,由于实际电压1V<1.25V,实际电压越小,实际功率越小,则P1小于P2。
[3]若小明将该灯泡与的定值电阻串联接在4.5V的电源上,由图像可读出当电流时,小灯泡两端电压为1.5V,由欧姆定律,此时定值电阻两端电压为
此时灯与定值电阻的电压之和刚好等于电源电压,此时灯的实际功率
(3)[1]闭合开关S,开关接A,此时,R0 、滑动变阻器与L串联,电压表测L两端电压,移动滑片,使电压表的示数为,此时灯泡正常发光。保持滑片的位置不动,再将开关接B,此时电压表测量R0 与L两端总电压,则R0 两端电压
此时电路电流等于灯泡的额定电流
[2]小灯泡正常发光时的电阻
15.济南市济阳区某社区的便民服务站配备了一台便携式电热水壶,其内部电路由发热电阻、和单刀双掷开关组成,简化电路如图所示。已知电源电压恒为,,。求
(1)电热水壶高温挡工作时的功率?
(2)电热水壶低温挡工作5分钟,产生的热量是多少?
(3)若家庭电路中只有这台电热水壶高温挡工作,发现标有“”的电能表转盘在20秒内转了15转,求该电热水壶高温挡时的实际功率。
【详解】(1)当开关S接“2”时,电阻R₁被短路,电路中只有电阻R₀工作,此时电路的总电阻最小。根据电功率公式可知,在电源电压U恒定的情况下,此时电路的功率最大,电热水壶处于高温挡。高温挡的功率为
(2)当开关S接“1”时,电阻R₀和R₁串联,此时电路的总电阻最大。根据电功率公式可知,在电源电压U恒定的情况下,此时电路的功率最小,电热水壶处于低温挡。电路的总电阻
工作时间
低温挡工作5分钟产生的热量为
(3)电能表转盘转15转消耗的电能为
电热水壶高温挡的实际功率为
16.最近,宁乡市很多居民都在进行旧房翻新的工作,翻新后新的家具新的涂料难免会释放大量的甲醛气体。甲醛(分子式HCHO)无色、具有强烈气味的刺激性气体,略重于空气,易溶于水。根据中华人民共和国国家标准GB/T18883-2002《室内空气质量标准》:房间里甲醛浓度上限值为,表示在每立方米空气中甲醛含量不超过0.1毫克即为达标。小明为了测出自家新装修的房间里甲醛气体的浓度,设计了“甲醛气体浓度检测仪”,如下图甲是其简化的工作电路,已知电源的电压为6V,定值电阻,甲醛气体传感器的阻值随甲醛气体浓度的变化关系如图乙所示。电压表的示数对应不同的甲醛气体浓度,电压表的测量范围为,请回答下列问题:
(1)闭合开关,房间里甲醛气体的浓度为时,电压表的示数为多少;
(2)当电压表的示数为2V时,房间里甲醛气体的浓度为多少;
(3)当电路消耗的总功率为0.72W时,房间里的甲醛气体的浓度是否达标。(写出必要的文字说明包括表达式及计算过程)
【详解】(1)由电路图可知,甲醛气体传感器R1与定值电阻R0串联,电压表测量R0两端的电压。根据图乙可知,当甲醛气体的浓度为0.1mg/m3时,甲醛气体传感器R1的阻值为30Ω。电路中的总电阻为
根据欧姆定律,电路中的电流为
电压表的示数,即R0两端的电压为
(2)当电压表的示数U0 = 2V时,根据欧姆定律,电路中的电流为
此时电路的总电阻为
根据串联电路电阻的特点,甲醛气体传感器R1的阻值为由图乙可知,当R1的阻值为20Ω时,对应的甲醛气体浓度为0.15mg/m3。
(3)当电路消耗的总功率时,根据电功率公式,电路的总电阻为
此时甲醛气体传感器R1的阻值为
由图乙可知,当R1的阻值为40Ω时,对应的甲醛气体浓度小于0.1mg/m3,所以房间里的甲醛气体浓度达标。
命题点01 电功率
1.(2023·广东深圳·中考真题)已知,,琴琴同学分别按图甲和图乙两种方式将两电阻连接在一起,则( )
A.图甲中R1与R2的电流比 B.图乙中R1与R2的电压比
C.图甲与图乙的总功率比 D.图甲与图乙的总功率比
【答案】C
【详解】A.图甲中两电阻串联,根据串联电路中电流处处相等可知,通过与的电流相等,即
故A不符合题意;
B.图乙中两电阻并联,根据并联电路的电压规律可知, 与两端的电压相等,则
故B不符合题意;
CD.根据电功率的公式
可得
图甲与图乙的总功率比
故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
2.(2025·广东·中考真题)小明设计了可改变灯泡亮度的电路,如图电源电压U为6V,灯泡L标有“6V,0.5A”,定值电阻R为12Ω。
(1)拨到1处时,闭合开关,求L的电功率;
(2)拨到2处时,闭合开关,电流表示数为0.3A,求:
①R两端的电压;
②L工作100s消耗的电能。
【详解】(1)拨到1处时,闭合开关,只有灯泡连入电路工作,此时灯泡两端电压等于电源电压
灯泡电压刚好达到额定电压,此时灯泡的电流
灯泡的功率
(2)①拨到2处时,闭合开关,灯泡L与定值电阻R串联,电流表示数为0.3A,则
R两端的电压
②根据串联分压可知,灯泡分得的电压为
L工作100s消耗的电能
3.(2024·广东·中考真题)某消毒柜具有高温消毒和紫外线杀菌功能,其简化电路如图所示。发热电阻,紫外灯L规格为“220V 50W”。闭合开关和,消毒柜正常工作,求:
(1)通过R的电流;
(2)R的电功率;
(3)L工作100s消耗的电能。
【详解】解:(1)由题意可得,灯泡L和电阻R并联在电路中,消毒柜正常工作,所以电路中的电源电压为220V,通过R的电流
(2)R的电功率为
(3)紫外灯L两端的电压为220V,正好处于额定电压工作状态,工作100s消耗的电能
答:(1)通过R的电流为2A;
(2)R的电功率为440W;
(3)灯泡L工作100s消耗的电能5000J。
4.(2024·广东深圳·中考真题)图甲是某款鸡蛋孵化器,底部装有加热器。通电后,加热器对水加热,水向上方鸡蛋传递热量,提供孵化所需能量。孵化器简化电路如图乙,R1、R2都是发热电阻,孵化器相关参数如下表所示。
(1)孵化器在保温挡正常工作,通过R2的电流是多少?
(2)R2的阻值是多少?
(3)孵化器在加热挡正常工作5min消耗电能是多少?芳芳同学算出水在这段时间吸收热量2.16×104J,则孵化器对水加热的效率是多少?
额定电压
220V
额定功率
加热挡
80W
保温挡
22W
【详解】解:(1)孵化器在保温挡正常工作,通过R2的电流
(2)由图乙可知,闭合开关S,只有R2的简单电路,电路的总电阻较大,由可知电路的总功率较小,处于保温挡,R2的阻值
(3)孵化器消耗的电能
W=P加t=80W×5×60s=2.4×104J
孵化器对水加热的效率
答:(1)孵化器在保温挡正常工作,通过R2的电流是0.1A;
(2)R2的阻值是2200Ω;
(3)孵化器在加热挡正常工作5min消耗电能是2.4×104J,思考乐芳芳同学算出水在这段时间吸收热量2.16×104J,则孵化器对水加热的效率是90%。
5.(2023·广东深圳·中考真题)R是一个随推力F变化而变化的电阻,F与R的关系如图甲所示。现有如图乙,丙的两个电路,为定值电阻,阻值为20Ω,电源电压恒为6V,电流表量程为0~0.6A。
(1)当小白同学推力为0时,求电阻R的阻值;
(2)用300N的力推电阻,求的电功率(图乙);
(3)图丙中,当干路电流不超过电流表量程时,小白同学推力F的最大值。
【详解】解:(1)由题图甲可知,当推力为0时,电阻R的阻值为40Ω。
(2)用300N的力推电阻时,电阻R的阻值为10Ω,电路中的电流
的电功率
(3)图丙电路中,通过的电流
电流表允许通过的最大电流为0.6A,因为R与并联,则通过R的最大电流
根据欧姆定律可得,R的阻值最小
由题图甲可知,此时的推力为200N,随着推力的增大,R的阻值减小,故最大推力为200N。
答:(1)推力为0时,电阻R的阻值为40Ω;
(2)图乙中的电功率为0.8W;
(3)小白同学推力F的最大值为200N。
6.(2023·广东·中考真题)题图甲是用某款3D打印第进行立体绘画时的场景,打印笔通电后,笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化;加热电路简化后如图所示,电源电压恒为6V,R1和R2为发热电阻丝,只闭合S1时低温挡工作,S1、S2都闭合时高温挡工作,高温挡和低温挡的功率比为4∶3,R1=4Ω,忽略电阻丝阻值随温度变化,求
(1)低温挡工作时,通过R1的电流;
(2)低温挡的功率;
(3)R2的电阻值。
【详解】解:(1)由题意可知,电源电压恒为6V,只闭合S1时,电路中只有R1一个用电器,则R1两端电压为6V,R1=4Ω,根据欧姆定律可得
(2)只闭合S1时低温挡工作,电压为6V,则低温挡的电功率为
(3)S1、S2都闭合时高温挡工作,R1和R2并联,高温挡和低温挡的功率比为4∶3,即
则高温挡的功率为
电路并联,总功率等于各支路功率之和,即
则R2的电功率为
根据
可得,R2的电阻值为
答:(1)低温挡工作时,通过R1的电流为1.5A;
(2)低温挡的功率为9W;
(3)R2的电阻值为12Ω。
7.(2025·广东广州·中考真题)图a所示的电热加湿器,其内部结构及电路简图如图b,通电后,发热电阻R使加热仓中的水沸腾变成水蒸气喷出,增加环境湿度。已知水的比热容为、密度为,沸点为100℃;
(1)加热仓中的水变成水蒸气属于 (选填“液化”“汽化”)现象:
(2)已知R阻值为550Ω,求电热加湿器的功率 ;
(3)若消耗电能,可使加热仓内的水从20℃加热至沸腾,求:
①加热仓内水吸收的热量 ;
②电热加湿器的加热效率 。
【答案】(1)汽化
(2)
(3) 84%
【详解】(1)水变成水蒸气属于汽化,由液态变为了气态。
(2)电热加湿器的功率
(3)[1]加热仓内水吸收的热量
[2]电热加湿器的加热效率
8.(2024·广东广州·中考真题)某电热敷腰带如图甲所示,有高温、中温和低温三个挡位,图乙是内部简化电路图,、、为加热电阻,其中、的阻值均为,通过旋转开关可以实现挡位切换。把电热敷腰带接入的家庭电路中。
(1)旋转开关转至 (选填“ab”、“bc”、“cd”或“de”)时,电热敷腰带处于高温挡工作,理由是: ;
(2)电热敷腰带在高温挡工作时的总电流为,求通电消耗的电能;
(3)旋转开关转至bc时,电热敷腰带的功率为,求电路的总电流;
(4)旋转开关转至cd时,求电热敷腰带的功率。
【答案】 de 旋转开关转至de时,电路电阻最小,电功率最大 3.3×104J 0.1A 44W
【详解】(1)[1][2]由图乙可知,旋转开关转至bc时,R1、R2串联,此时电路电阻最大,根据公式可知,电功率最小,为低温挡;旋转开关转至cd时,只有R2接入电路,为中温挡;旋转开关转至de时,R2与R3并联,电路电阻最小,功率最大,为高温挡。
(2)[3]电热敷腰带在高温挡工作时的总电流为,通电消耗的电能为
(3)[4]旋转开关转至bc时,电热敷腰带的功率为,电路的总电流为
(4)[5]旋转开关转至cd时,只有R2工作,为中温挡,电热敷腰带的功率为
9.(2023·广东深圳·中考真题)阅读下列文字,回答下列问题:
(1)船闸的工作原理是 ,图乙中船相对于大坝是 (填运动或静止);
(2)图丙中定滑轮的作用是 ;
(3)琴琴同学在大坝上看到水面波光,是因为水面部分区域发生了 反射,一艘重2000吨的轮船驶入河中,受到的浮力为 ;
(4)图丙的电梯:船上升速度为18m/min,则重物下降速度为 m/s,若船与江水总重为1.5万吨,则电梯功率为 ;
(5)如图丁所示,已知:电梯中4个发电机的电能与机械能的转换比为10∶6,在(4)条件下,已知电源电压恒定为U,求时通过每个发电机的电流为 。
【答案】 连通器 运动 改变力的方向 镜面 0.3
【详解】(1)[1]船闸利用连通器原理工作的。
[2]船在船闸内向左运动,相对于大坝位置发生改变,所以是运动的。
(2)[3]图中定滑轮的作用是可以改变力的方向。
(3)[4]在大坝上看到水面波光,是因为水面部分区域发生镜面发射,有大量的光反射进眼睛,使水面看起来波光粼粼。
[5] 一艘重2000吨的轮船驶入河中,船漂浮在水面,受到的浮力大小等于重力的大小
(4)[6]重物下降的速度等于船的上升速度,则重物下降的速度
[7] 船与江水可以看做匀速上升,由二力平衡知识可知,电梯对船与江水的力等于船与江水受到的重力
电梯的功率
(5)时电梯的机械能功率为P,则4个发电机的电能与机械能的转换比为10∶6,设每个发电机的功率为,则
则
根据可得
命题点02 焦耳定律
10.(2025·广东·中考真题)如图所示实验,实验前已调好器材,实验过程中通过电阻、的电流 (选填“相等”或“不相等”);观察U形管内液面高度差可知 (选填“”或“”)产生的热量较多;要使液面高度差变化更快,可将滑动变阻器的滑片P向 滑动。
【答案】 相等 R2 右
【详解】[1]由图可知,两个电阻串联,由串联电路电流的规律可知通过两个电阻的电流相等。
[2]由图可知,右侧U形管内液面高度差较大,说明R2产生的热量较多。
[3]要使液面高度差变化更快,可以增大两个电阻丝中的电流,应将滑动变阻器滑片P向右移动,减小变阻器连入电路的电阻。
11.(2024·广东·中考真题)如图所示,闭合开关,导线夹M在铅笔芯上向右移动,电流表的示数变 。若要测量铅笔芯的电阻,需补充的仪表是 。实验时铅笔芯发烫的现象,属于电流的 效应。
【答案】 小 电压表 热
【详解】[1]闭合开关,导线夹M在铅笔芯上向右移动时,铅笔芯接入电路的长度变长,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。
[2]若要测量铅笔芯的电阻,需补充的仪表是电压表,用电压表测出铅笔芯两端的电压,用电流表测出通过铅笔芯的电流,由求出电阻。
[3]在实验中,当电流通过铅笔芯时,由于铅笔芯的电阻作用,电能转化为内能,使铅笔芯的温度升高,从而出现了发烫的现象。这就是电流的热效应在铅笔芯上的体现。
12.(2025·广东深圳·中考真题)某简易植物工厂,为了给植物提供光和热,君君、辉辉、阳阳共同设计了如图所示的电路图。小灯泡L的规格是“12V,6W”。电源电压为12V,R为加热电阻,阻值大小为6Ω,求:
(1)请帮助君君同学算出只闭合S2通过R的电流;
(2)请帮助辉辉同学算出只闭合S1灯泡L的电阻;
(3)阳阳同学闭合S1、S2后,通电10min,求R产生的热量和电路消耗的总电能。
【详解】(1)只闭合S2,通过R的电流
(2)只闭合S1,灯泡L的电阻
(3)阳阳同学闭合S1、S2后,通电10min,R产生的热量
灯泡支路的电流
干路中的电流I=IL+IR=0.5A+2A=2.5A
电路消耗的总电能W=UIt=12V×2.5A×10×60s=1.8×104J
13.(2023·广东广州·中考真题)把一个某种类型的电阻R接在电压恒为12V的电源两端,通电后,同时记录R的温度一时间图线、流过R的电流一时间图线如图所示;
(1)根据图线,R的温度为50时,流过R的电流为 A;
(2)求在30s时R的阻值和电功率;
(3)30s~40s,R产生的热量为Q1;90s~100s,R产生的热量为Q2,Q1 Q2(选填“>”“=”“<”),写出判断依据: 。
【答案】 0.08 150;0.96 > 电压一定,在90s-100s阶段的电流小于30s-40s的电流
【详解】(1)[1]由上图可知R的温度为50时,对应的时间是40s,再根据下图可知在40s时,对应的电流为0.08A。
(2)[2]30s时电流为0.08A,电压为12V,故根据欧姆定律可得电阻为
电功率为
(3)[3] 30s~40s,R产生的热量为
90s~100s,R产生的热量为
[4]判断依据是电压相等,电流在90s~100s阶段比30s~40s阶段变小。
命题点03 生活用电
14.(2025·广东·中考真题)下列利用开关控制插座的电路中,符合安全用电要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】带有开关的两孔插座中,为了安全,开关接在火线与插座之间,根据两孔插座“左零右火”接法可知,开关连接插座的右孔,零线连接插座的左孔,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
15.(2024·广东广州·中考真题)如图,某家庭电路的输电线甲、乙从右端进户。闭合开关S,LED灯发光、电风扇正常工作,用试电笔检测插座,只有检测右孔时氖管发光。由于出现故障,电风扇停止工作,LED灯仍发光,用试电笔检测插座两孔,氖管均发光。该故障是( )
A.电风扇短路 B.插座两孔短路
C.输电线甲a、b两点之间断路 D.输电线甲b、c两点之间断路
【答案】D
【详解】闭合开关S时,LED灯发光、电风扇正常工作,用试电笔检测插座,只有检测右孔时氖管发光,说明右孔与火线相连,则乙是火线,甲是零线。
A.若电风扇短路,LED灯与电风扇并联,电路处于短路状态都不能工作,故A不符合题意;
B.若插座两孔短路,电路处于短路状态,电风扇和LED灯均不能正常工作,故B不符合题意;
C.若输电线甲a、b两点之间断路,电风扇和LED灯均不受影响,仍能正常工作,插座的左孔没有与火线相连,用试电笔检测插座左孔时氖管不发光,故C不符合题意;
D.若输电线甲b、c两点之间断路,LED灯不受影响,仍能正常工作,b点之前的进户零线断路,则电风扇停止工作,此时插座的左右两孔均与火线相连,用试电笔检测插座两孔,氖管均发光。故D符合题意。
故选D。
16.(2023·广东深圳·中考真题)下列符合安全用电常识的是( )
A.用专用充电桩给电动车充电 B.亮亮同学更换灯泡无需断开开关
C.电器起火可以用水灭火 D.导线绝缘层破损只要不触碰就可以继续使用
【答案】A
【详解】A.用专用充电桩给电动车充电,防止电流过大,引起火灾,故A符合题意;
B.更换灯泡必须断开开关,防止发生触电事故,故B不符合题意;
C.由于水是导体,所以电器起火不能用水灭火,防止触电,故C不符合题意;
D.导线绝缘层破损,会造成短路,不能继续使用,故D不符合题意。
故选A。
17.(2024·广东深圳·中考真题)结合生活,回答下列问题:
(1)细心的视枧同学发现插头上的①比较长,应该连接家庭电路 线;
(2)视枧同学煮粽子时闻到粽子的香味,说明分子热运动与 有关;
(3)白气是水蒸气 形成的(填物态变化名称),过程中 (选填“吸热”或“放热”)
【答案】 地 温度 液化 放热
【详解】(1)[1]插头上的①比较长,是为了保证在插电源插头时最先接触地线,在拔电源插头时最后分离地线,从而更好起到地线保护作用。
(2)[2]思考乐视枧同学煮粽子时闻到粽子的香味,说明分子热运动与温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈。
(3)[3][4]白气是水蒸气遇冷液化形成的,液化放热。
18.(2025·广东深圳·中考真题)金辉同学若通过三孔插座给机器人充电,插座由单独的开关控制。请在图中用笔画线表示导线将三孔摇座和开关连接在家庭电路中。
【答案】
【详解】家庭电路中,三孔插座的接法是左孔接零线,右孔接火线,上孔接地线;开关的接法是一端接火线,一端接用电器;要求插座由单独的开关控制,故接法为:三孔插座:左孔接零线,右孔接开关的一端,上空接地线;开关:左端接插座的右孔,右端接火线;如图所示:
19.(2024·广东·中考真题)图甲为某款三孔插座。在符合安全用电原则下,请在图乙中用笔画线代替导线将该插座接入家庭电路中。
【答案】
【详解】开关在干路上,指示灯与三孔插座并联,为了保护电路,开关需要接在火线上,三孔插座遵循左零右火中接地的原则连接,故如图所示:
20 / 21
学科网(北京)股份有限公司
$
专题15 电功率和生活用电(专项训练)
目 录
01·趋势领航练 1
02·考点通关练 6
基础通关 6
通关01 电能 电功 6
通关02 电功率 8
通关03 焦耳定律 9
通关04 安全用电 11
通关05 家庭电路的基本组成 12
能力通关 13
03·真题诊断练 19
1.【新情境・结合肺活量检测装置考察复杂动态电路分析】如图是创新小组设计的肺活量检测装置原理图。电源电压恒定,是滑动变阻器,、是定值电阻。检测时从吹气口向气球中吹气,气球膨胀通过可移动隔板带动滑片向上运动,此时显示仪的示数变大(显示仪由图中两电表之一改装而成)。在吹气过程中下列判断正确的是( )
A.显示仪由电压表改装而成 B.电流表示数不变
C.电路中消耗的总功率变小 D.电压表与电流表示数的比值减小
2.【新情境・结合过氧乙酸气体浓度检测仪考察传感器与动态电路综合分析】为了减少病毒传染,确保全校师生身体健康,学校利用过氧乙酸气体对教室进行熏蒸消毒。某兴趣小组设计了一个简易检测仪,检测教室空气中过氧乙酸气体的浓度,其电路原理如图甲所示。电源电压恒为,定值电阻,过氧乙酸气体传感器的阻值随过氧乙酸气体浓度的变化关系如图乙所示。消毒标准:当时为不合格,当时为合格,当时为超标。下列说法正确的是( )
A.过氧乙酸气体的浓度越大,电压表的示数越小
B.未消毒(即过氧乙酸气体的浓度为0)时,电压表的示数为
C.过氧乙酸气体的浓度为时,电路中消耗的电功率为
D.某次检测时,电压表示数为,则该次消毒合格
3.【新情境・结合日常生活场景考察安全用电常识】“珍爱生命,注意安全”是同学们日常生活中必须具备的意识。下列有关安全用电的说法,不符合要求的是( )
A.冬天使用烤火器,在人离开时,应将其电源开关断开
B.更换灯泡、搬动电器前要先断开电源开关
C.不要在变压器下面经过和逗留
D.雷雨天气要尽快到大树下避雨
4.【新考法・结合家庭电路故障排查考察测电笔的使用与故障分析】小明家新购住房刚装修完毕,家中部分照明电路如图所示。验收工程时,小明闭合了开关S(家中其他用电器均处于断开状态),灯L不亮,但家里其他电器正常。他用测电笔分别测试了图中abcd四个位置,发现测电笔都发光。他断开开关S,再次用测电笔测试abcd四个位置,他将观察到的现象和故障原因可能是( )
A.测试ab时测电笔都发光 B.测试ac时测电笔都不发光
C.故障原因是bd间短路 D.故障原因是ac间断路
5.【新情境・结合 “飞线” 充电违规行为考察家庭电路安全】如图所示,有居民违规采用“飞线”(将电线插座从窗口悬挂至室外)给电瓶车充电,电线与窗台、外墙等摩擦,会导致绝缘层破损,人体接触 (选填“相”或“中性”)线绝缘层破损处,会导致触电事故;夜晚可能会有露水附着在插座内部,容易引起电路 (选填“短路”或“断路”),造成电路中 (选填“电流”或“电阻”)过大,引发火灾等安全事故。
6.【新情境・结合电动车增程器骗局考察电路连接与安全用电】有人在网上买了一个如图甲所示的电动车增程器,拆开后内部电路如图乙所示,太阳能板居然只连接了一个指示灯,即便增程器的插头插入电动车,太阳能板与电动车之间始终处于 状态,不能起到一点增加里程的作用。如图丙所示,把试电笔插入三孔插座中,若电路连接无误,则图中试电笔的氖管 发光(选填“会”或“不会”)。如图丁所示是小明家中电热水壶的三脚插头,他判断该插头的A脚应与电路中 (选填“火线”、“零线”或“地线”)相连。
7.【新情境・结合手机电池铭牌考察电功计算与环保常识】手机、数码相机等常用充电电池作为电源。如图是某手机电池的铭牌,其中2000mA·h可以理解为充满电的手机电池以2000mA的电流放电1h,其电量显示将由100%下降为0。若该手机电量显示从80%下降到50%的过程中,电池电压保持3.6V不变,这个过程中消耗的能量是 J。旅游时小明用充满电的该手机进行拍照,每30s拍一张照片,相机使用过程中的平均工作电流为0.2A,则一节充满电的电池最多可以拍摄 张照片。图中普通垃圾箱上打“×”,它提醒我们 。
8.【新情境・结合自制发热背心考察电功率与动态电路综合计算】天冷了,小融观察商场里电加热背心的设计后,也想自制一个。如图为他设计的发热背心电路图,将一根阻值不变的电阻丝弯曲,作为唯一供热单元,并用绝缘胶布密封后贴在背心处,然后将之用导线与规格为“XXΩ 1A”的电位器、可调压电源进行串联,形成调温电路。在保证安全前提下,任意调节电位器与电源电压,测得背心最大供热功率为5W,则为 。若将电源电压设为某定值,发现电位器滑片只能在25%~100%最大阻值间滑动,且背心最小供热功率与最大供热功率之比为,则此时电源电压为 V。
9.【新考法・家庭电路连接作图题】如图甲所示为某型号带有USB接口的插座面板,其内部简化电路如图乙所示,三孔插座和USB供电模块可独立工作,且均受开关控制,试用笔画线代替导线,将各元件正确连入家庭电路中。(温馨提示:除与相线、中性线和保护线连接的导线可以交叉外,其它导线不允许交叉,而且必须画直线)
10.【新情境・探究电热丝切割能力影响因素的实验题】项目化学习中,同学们看到工人利用图甲所示的“电热丝切割机”切割泡沫、海绵等材料,物理兴趣小组的同学也制作了如图乙所示的小型“电热切割机”,在制作过程中他们发现不同同学制作切割机的切割能力不同,于是他们想探究电热丝的切割能力与什么因素有关。
查阅相关资料,发现电热丝通常用的是镍铬合金丝而不用铜丝。原因之一是给铜丝通电后就会产生很大的电流,铜丝的温度就会急剧上升,达到铜丝的熔点,铜丝就断了,不适合做电热丝。同学们做出如下猜想:
实验序号
电源电压U/V
接入电路的电热丝长度/cm
20s切断泡沫的页数
1
3
5
5
2
6
5
10
3
9
5
14
4
6
10
6
5
6
15
4
猜想一:电热丝(镍铬合金丝)的切割能力与电源电压有关;
猜想二:电热丝(镍铬合金丝)的切割能力与电热丝接入电路的长度有关;
为了检验以上猜想是否正确,他们选择长度、材质相同的泡沫板实验,记录数据如下:
(1)本实验通过 体现出电热丝的切割能力;
(2)比较 三次实验,可以得出结论:在其它条件一定时,电热丝越短,其切割能力越强;
(3)项目小组还发现在同一电路中,选择长度相同、粗细不同的镍铬合金丝切割时,切断泡沫的页数不同。请你写出一个相关的可探究的科学问题: 。
11.【新情境・结合公园便民饮水机考察电热综合计算】如图甲所示是我市某公园的便民饮水点及其饮水机内部电路简化图,电阻丝的电阻分别为R1、R2,其中R1=48.4,饮水机有加热和保温挡,正常工作时,保温挡功率为110W。求:
(1)饮水机在保温挡正常工作时的电流?
(2)当只有饮水机工作时,将3kg水从10℃加热到100℃,加热前后公园安装的数字式电能表示数如图乙所示,饮水机的加热效率?
(3)为节能减排,相关部门计划在该公园安装如图丙所示的太阳能电池为饮水机供电。已知晴天每平方米太阳能电池一天能发电0.8kW·h,要求所有太阳能电池晴天一天的发电量能供饮水机使用5天。饮水机每天正常工作加热时间计为4h,保温时间计为8h,至少要安装多大面积的太阳能电池?(不考虑能量损失)
通关01 电能 电功
1.如图所示的智能扫地机器人,可以在清扫结束后回到基站自动进行清洗,并给扫地机器人内置电池进行充电。关于扫地机器人下列说法正确的是( )
A.充电时,电池相当于电源 B.清扫时,电池相当于用电器
C.充电时,化学能转化为电能 D.清扫时,电能转化为机械能
2.如图是我国“华为”公司研发的“无线快充”设备。当把手机放在底座上充电时,不到半小时就能把手机电池容量充至一半以上,极大地方便了人们的使用。该电池的部分参数如表格所示。以下说法错误的是
电池名称
锂离子电池
电压
3.7V
容量
4400mAh
A.充电过程中,手机电池相当于电路中的用电器 B.手机电池充电过程中,把电能转化为化学能
C.手机内部的电阻不可以由3.7V除以4.4A来计算 D.该手机电池充满电后能存储的电能为16280J
3.2026年1月1日,河南省普降大雪,2号天气放晴。爱爬山的小明爬上了有“豫南第一峰”之称的——鸡公山,观察到如图所示的奇观。当他走近时,发现摄像头之所以能转动是因为摄像头内装有 ,摄像头边上的冰挂是水蒸气 形成的,这是个 过程。
4.如图乙所示,定值电阻的阻值为5的整数倍,电流表量程为,当体重计空载时,电路中的电流为,踏板重力不计。求:
(1)体重计的电源电压U;
(2)当体重计示数为600N时,工作1min消耗的电能W;
(3)此体重计所能测量的最大重力G。
通关02 电功率
5.某家庭新买了一台空气炸锅,铭牌如图。小吕的爸爸说:“这台空气炸锅功率这么大,有1500W,所以非常费电。”他的说法( )
XX空气炸锅产品型号:AF-3202
额定频率:50Hz
额定功率:1500W
额定电压:220V
A.说法正确 B.混淆了电功率和电能
C.混淆了电功率和电流 D.混淆了电功率和电压
6.电视机可以用遥控器关机而不用断开电源,这种功能叫作待机功能。这一功能给人们带来了方便,但很少有人注意到在待机状态下电视机仍然要消耗电能。例如某同学家的一台彩色电视机的待机功率大约是0.01kW,假如他家电视机平均每天待机20h。试估算该同学家一年(按360天计算)中因这台电视机待机而浪费的电能为( )
A.36kW·h B.360kW·h C.72kW·h D.720kW·h
7.如图甲为一款养生壶,其加热原理如图乙所示。、均是发热电阻,具有加热和保温两种功能。要让养生壶加热,应将开关旋转到 (填数字序号)位置。发热电阻通电后发热,此过程中将 能转化为 能。
8.某学校花园,为了给植物提供光和热,设计了如题图所示的电路图。小灯泡L的规格是“12V,6W”,电源电压为12V,R为加热电阻,阻值大小为6Ω,求:
(1)只闭合,通过R的电流;
(2)只闭合,灯泡L的电阻;
(3)闭合、后,通电10min,求电路消耗的总电能。
9.小王用图甲的装置加热煤油,图乙为煤油温度与加热时间的关系图。已知煤油的比热容为,电加热器的功率为。求:
(1)0~90s煤油吸收了多少热量?
(2)0~90s电加热器消耗了多少电能?
(3)加热效率是多少?
通关03 焦耳定律
10.电流的热效应在生产和生活中被广泛应用,但有时它也会给我们带来危害。下列事例中,属于防止电热危害的是( )
A.用家用电饭锅煮米饭 B.用电取暖器取暖
C.电脑使用微型风扇散热 D.用电热孵卵器孵小鸡
11.夏明家有电冰箱、电视机和电热毯各一台,规格均为“,”,它们分别正常工作相同时间,对于它们产生的热量及消耗电能的分析正确的是( )
A.电冰箱消耗电能最多,电视机消耗电能最少
B.消耗的电能一样多,电热毯产生热量最多
C.消耗的电能和产生的热量都一样多
D.电热毯消耗的电能最多,电视机产生的热量最多
12.如图所示是一款有“低温挡”和“高温挡”的家用电火锅的工作电路图,正常工作电压为220V,加热电阻。电火锅是利用电流的 效应工作的,只闭合开关S1时,电火锅处于 挡。
13.如图所示为探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”的实验装置。
(1)实验中通过观察 来比较电流产生的热量的多少;
(2)为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少,甲、乙两瓶中要装入质量 、初温 (填“相同”或“不同”)的同种液体;
(3)为了在较短的时间内达到明显的实验效果,实验时选用煤油而不选用水,是因为煤油的比热容 水的比热容(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(4)实验结论是:在电流、通电时间相同时, ,产生的热量越多。
14.在如图所示的电路中,电源两端电压为3V并保持不变,定值电阻R2的阻值为5Ω。闭合开关S后,电压表的示数为2.5V。求:
(1)通过定值电阻R1的电流;
(2)定值电阻R1的阻值;
(3)通电10s,电流通过R1产生的热量。
15.如图所示是热熔枪内部加热电路简化图,和为发热电阻丝,高温挡和低温挡的功率之比为4∶3,电源电压恒为6V,,电阻丝阻值不随温度变化。求:
(1)只闭合开关时,电阻在内产生的热量;
(2)的电阻值。
通关04 安全用电
16.电给我们的生活带来了极大的便利,但不规范用电会带来很大危害,甚至会危及生命。关于安全用电,下列做法正确的是( )
A.电线炸裂后将破损处用布重新包裹严实
B.身处在落地的高压线附近时,应单脚跳或双脚并拢跳着离开
C.雷雨天气来临时在附近屋檐下短暂躲雨
D.空气开关跳闸后及时闭合开关防止漏电
17.如图所示的甲、乙两个电路,闭合开关后输电线因电流过大而燃烧起来。下列关于这两个电路因电流过大而燃烧起来的原因说法正确的是( )
A.图甲是由于电路总电阻太大,总功率太大
B.图甲是由于电路总电阻太小,总功率太小
C.图乙是由于灯泡被短路
D.图乙是由于灯泡断路
18.家庭电路中为了用电安全,洗衣机应选用 孔插座,当家中同时使用的用电器的总功率过大时,家庭电路中的 (漏电保护器/空气开关)会自动断开,切断电路,起到保护电路的作用.家庭电路中的触电事故,都是人体直接或间接跟 线连通造成的。
19.在日常生活中,我们经常发现有居民将电线插座从窗口悬挂到室外,给电瓶车充电。这种“飞线”充电方式存在着很大的安全隐患。其一夜晚气温下降,空气中的水蒸气 (填物态变化名称)成小水珠附着在插座内部,含有杂质的液态水会导致电路 ;其二悬挂于室外的电线与窗台、外墙等摩擦,会导致绝缘皮破损,人体接触 线绝缘皮破损处,易引发触电事故。
通关05 家庭电路的基本组成
20.关于家庭电路与安全用电,下列做法中正确的是( )
A.洗衣机工作时其金属外壳需要接地,是为了防止发生触电事故
B.使用测电笔时为了确保安全,手不能接触试电笔上的任何金属部分
C.熔丝被烧断后,可用铜丝代替熔丝接入电路
D.当电路中的电流过大时,漏电保护器自动断开,保护电路
21.如图是某家庭电路简化图,该电路连接均符合要求。下列分析正确的是( )
A.a线是相线,b线是中性线 B.开关S可与电灯互换位置
C.电能表能直接计量用电器总功率 D.插入插座的电视机和台灯是串联的
22.AI(人工智能)的发展离不开芯片,芯片体积小,元件密集。芯片主要是由 (选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)材料制成的,当芯片中有电流通过时温度会 ,此现象与保险丝熔断的原因相同,都是电流的 效应。
23.如图所示家庭电路中,各用电器之间是 (选填“串联”或“并联”)的,但当所有开关都闭合时,保险丝因电流过大而熔断,该电路引起电流过大的原因是 (选填“用电器的总功率过大”或“短路”),安装在火线上的保险丝是利用电流的 效应工作的。
24.如图所示,在符合安全用电原则下,将灯泡接入电路,要求开关控制灯泡。
1.在全国中小学安全教育平台上,安全用电常识是其中一项重要的教育内容。下列做法符合安全用电要求的是( )
A.用电器的开关应该装在相线和用电器之间
B.电动自行车充电器使用环境为220V电压,因此可以在室内充电
C.家庭电路中同时工作的用电器越多,电路中的总电阻越大,总功率越大
D.当开关中的两个线头相碰时,会造成空气开关自动“跳闸”
2.关于安全用电,下列说法正确的是( )
A.图甲,人体会触电,此时位于a处的空气开关会自动切断电路
B.图乙,断开开关时,灯泡不发光,试电笔检测b点,氖管会发光
C.图丙,c处断路时,冰箱会立即停止工作,人接触金属外壳时没有危险
D.图丁,使用试电笔时手不要接触笔尾的金属体
3.如图甲是小灯泡L和电阻R的图像,小灯泡L标有“4V,2W”字样。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中,只闭合开关时,小灯泡正常发光,下列说法正确的是( )
A.只闭合开关时,小灯泡L的电阻为4Ω
B.同时闭合、,在1min内电阻R产生的热量为480J
C.同时闭合、,电路总功率为2.8W
D.若将小灯泡L和电阻R串联接在10V的电源两端,小灯泡正常发光
4.一物理兴趣小组用图甲所示的电路来测量一个软性材质的电阻R的阻值,电源电压恒定,闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片,把每次实验中得到的电压表和电流表示数点在U-I图像中,然后连接这些点得到如图乙所示的U-I图像,则由图可知( )
A.定值电阻R的阻值为
B.当滑片P向左移时,电路总功率变小
C.当滑片P向右移时,电压表与电流表示数的比值会变大
D.当电压表示数为2V时,电阻R消耗的功率为0.4W
5.标有“6V 6W”和“12V 12W”的甲、乙两盏灯,下列说法中( )
①两灯均正常工作时,电流通过乙灯做功较快
②两灯并联在6V的电压下,额定电压都是6V
③两灯串联在18V的电压下,都能正常发光
④两灯并联后允许接入最大电压为12V
A.只有①③正确 B.只有②④正确
C.只有②③正确 D.只有①④正确
6.如图甲所示电路的电源电压保持不变,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片由最右端向最左端移动的过程中,两电压表与电流表的示数变化关系如图乙所示,则( )
A.a是灯泡的U-I图线 B.灯泡电阻的最小值为25Ω
C.R的最大阻值为10Ω D.电路的最大功率为3.6W
7.如图甲所示,电源电压恒为,滑动变阻器的规格“”,电流表的量程,电压表量程,小灯泡的额定电压为,其中灯泡图像如图乙所示。闭合开关S,在移动滑片的过程中保证电路元件安全,下列说法错误的是( )
A.电路的最大电流为
B.小灯泡的最小功率为
C.灯泡的电功率变化量等于滑动变阻器的电功率变化量
D.若在开关和电源之间串联一个的定值电阻,可任意调节滑动变阻器
8.小明去某商场买电热水壶,商场有甲、乙两种容积相同的电热水壶,额定电压均为220V,额定功率分别为800W和1500W。
(1)从烧水快的角度考虑,小明应选购 (选填“甲”或“乙”)电热水壶。
(2)选定好电热水壶回到家后,发现安装的位置离固定插座太远,他便到商店买了标有“220V 6A”字样的多孔插座、标有“220V 10A”字样的三脚插头以及导线,串联组装了一个多孔的移动插座。这个移动插座中 (选填“插座”或“插头”)的选择存在问题,理由是 。
9.家庭电路两虚线框中连入了灯泡和开关,则方框 (选填“甲”或“乙”)中为开关;闭合开关后,若灯泡正常发光,使用测电笔接触a、b、c、d四点时,氖管发光的点有 。开关闭合后灯泡不亮,用测电笔分别接触a、b、c、d四处时,测电笔氖管均发光,原因是 。
10.如图甲所示,是小灯泡的图像,将小灯泡与定值电阻R接入如图乙所示电路中,若闭合开关、时,电流表示数为0.55A,再断开,电流表示数变化了0.3A,则电源电压是 V,定值电阻R的阻值为 Ω,灯泡的实际电功率是 W。
11.如图(a)所示,图甲是小明家月初电能表示数,图乙是月末电能表示数,由图可知,小明家本月用电 。将某取暖器单独工作一段时间,脉冲指示灯闪烁320次,则其消耗电能为 J。该取暖器简化电路如图(b)所示(虚线框内为取暖器的发热部位),可实现两挡调温,高温挡功率为,低温挡功率为;若将两挡功率均提升10%,则需调整电阻值,调整后和的阻值之比 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
12.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从最右端移至最左端的过程中,电流表与电压表的示数变化如图乙所示。则电源电压为 V,定值电阻的阻值为 ,当滑片P在最左端时,定值电阻消耗的电功率为 W。
13.小明在进行“测量小灯泡的电阻”的实验,已知小灯泡上标有“2.5V”字样,实验器材还有:电流表、电压表、滑动变阻器、开关、电源各一个、导线若干,所用电源电压恒为3V,实物电路如图甲。
(1)连接完如图甲电路后,小明匆匆闭合开关进行试触,结果会出现电流表 示数;电压表 示数;(均选填“有”或“无”)
(2)经检查,小明发现有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上画“×”并补画出正确的连线;
(3)改正错误后,小明测得多组实验数据后绘制了小灯泡的U-I图像如图乙所示,小灯泡的正常工作时的电阻为 Ω;(结果保留一位小数)灯泡电阻变化的原因是 ;小灯泡的额定功率是 W。
(4)若连接好电路,电流表、电压表选择了合适的量程,闭合开关后发现电流表、电压表都有示数但小灯泡不发光,他接下来的操作应该是 。
(5))某同学设计了如图丙所示的电路,利用阻值为R0的定值电阻和电流表等器材,测量定值电阻Rx的阻值。请将实验过程补充完整:
①闭合开关S1,断开开关S2,读出电流表的示数,记为I1;
② ,读出电流表的示数,记为I2;
③则待测电阻的表达式 (用字母R0、I1、I2表示)。
14.小明和同组成员在实验室测量小灯泡正常发光时电阻,器材有:小灯泡(额定电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为10Ω)、电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、开关各一个,导线若干。若实验室中有(10Ω0.5A)、(20Ω0.5A)、(200Ω0.2A)三种规格的滑动变阻器可供选择。
(1)连接电路时开关处于 状态。通过估算,滑动变阻器应选择 (选填“”“”或“”)。闭合开关后发现小灯泡不亮、电压表指针几乎指0、电流表指针有明显偏转,此时电路故障可能是 。去除故障后闭合开关,移动滑片P滑到图甲中某一位置时,电压表示数如图乙,若小明想让小灯泡正常发光,应将图甲中滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动。
(2)利用实验数据作出小灯泡的图像如图丙,可计算出小灯泡正常发光时电阻是 ;当灯泡实际电流为额定电流一半时的实际功率为,当灯泡实际电压为额定电压一半时的实际功率为, (选填“大于”“小于”或“等于”)。若小明将该灯泡与的定值电阻串联接在4.5V的电源上,则小灯泡的实际功率为 。
(3)小明和同学们讨论后得出使用图丁图中的器材和电路图,可以测出来灯泡正常发光时的电阻。经过观察这个待测灯泡的额定电压是定值电阻的阻值是
①闭合开关S,开关接A,移动滑片,使电压表的示数为;
②保持滑片的位置不动,再将开关接B,读出电压表的示数;
③灯泡的额定电流 ;
④小灯泡正常发光时的电阻 。
15.济南市济阳区某社区的便民服务站配备了一台便携式电热水壶,其内部电路由发热电阻、和单刀双掷开关组成,简化电路如图所示。已知电源电压恒为,,。求
(1)电热水壶高温挡工作时的功率?
(2)电热水壶低温挡工作5分钟,产生的热量是多少?
(3)若家庭电路中只有这台电热水壶高温挡工作,发现标有“”的电能表转盘在20秒内转了15转,求该电热水壶高温挡时的实际功率。
16.最近,宁乡市很多居民都在进行旧房翻新的工作,翻新后新的家具新的涂料难免会释放大量的甲醛气体。甲醛(分子式HCHO)无色、具有强烈气味的刺激性气体,略重于空气,易溶于水。根据中华人民共和国国家标准GB/T18883-2002《室内空气质量标准》:房间里甲醛浓度上限值为,表示在每立方米空气中甲醛含量不超过0.1毫克即为达标。小明为了测出自家新装修的房间里甲醛气体的浓度,设计了“甲醛气体浓度检测仪”,如下图甲是其简化的工作电路,已知电源的电压为6V,定值电阻,甲醛气体传感器的阻值随甲醛气体浓度的变化关系如图乙所示。电压表的示数对应不同的甲醛气体浓度,电压表的测量范围为,请回答下列问题:
(1)闭合开关,房间里甲醛气体的浓度为时,电压表的示数为多少;
(2)当电压表的示数为2V时,房间里甲醛气体的浓度为多少;
(3)当电路消耗的总功率为0.72W时,房间里的甲醛气体的浓度是否达标。(写出必要的文字说明包括表达式及计算过程)
命题点01 电功率
1.(2023·广东深圳·中考真题)已知,,琴琴同学分别按图甲和图乙两种方式将两电阻连接在一起,则( )
A.图甲中R1与R2的电流比 B.图乙中R1与R2的电压比
C.图甲与图乙的总功率比 D.图甲与图乙的总功率比
2.(2025·广东·中考真题)小明设计了可改变灯泡亮度的电路,如图电源电压U为6V,灯泡L标有“6V,0.5A”,定值电阻R为12Ω。
(1)拨到1处时,闭合开关,求L的电功率;
(2)拨到2处时,闭合开关,电流表示数为0.3A,求:
①R两端的电压;
②L工作100s消耗的电能。
3.(2024·广东·中考真题)某消毒柜具有高温消毒和紫外线杀菌功能,其简化电路如图所示。发热电阻,紫外灯L规格为“220V 50W”。闭合开关和,消毒柜正常工作,求:
(1)通过R的电流;
(2)R的电功率;
(3)L工作100s消耗的电能。
4.(2024·广东深圳·中考真题)图甲是某款鸡蛋孵化器,底部装有加热器。通电后,加热器对水加热,水向上方鸡蛋传递热量,提供孵化所需能量。孵化器简化电路如图乙,R1、R2都是发热电阻,孵化器相关参数如下表所示。
(1)孵化器在保温挡正常工作,通过R2的电流是多少?
(2)R2的阻值是多少?
(3)孵化器在加热挡正常工作5min消耗电能是多少?芳芳同学算出水在这段时间吸收热量2.16×104J,则孵化器对水加热的效率是多少?
额定电压
220V
额定功率
加热挡
80W
保温挡
22W
5.(2023·广东深圳·中考真题)R是一个随推力F变化而变化的电阻,F与R的关系如图甲所示。现有如图乙,丙的两个电路,为定值电阻,阻值为20Ω,电源电压恒为6V,电流表量程为0~0.6A。
(1)当小白同学推力为0时,求电阻R的阻值;
(2)用300N的力推电阻,求的电功率(图乙);
(3)图丙中,当干路电流不超过电流表量程时,小白同学推力F的最大值。
6.(2023·广东·中考真题)题图甲是用某款3D打印第进行立体绘画时的场景,打印笔通电后,笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化;加热电路简化后如图所示,电源电压恒为6V,R1和R2为发热电阻丝,只闭合S1时低温挡工作,S1、S2都闭合时高温挡工作,高温挡和低温挡的功率比为4∶3,R1=4Ω,忽略电阻丝阻值随温度变化,求
(1)低温挡工作时,通过R1的电流;
(2)低温挡的功率;
(3)R2的电阻值。
7.(2025·广东广州·中考真题)图a所示的电热加湿器,其内部结构及电路简图如图b,通电后,发热电阻R使加热仓中的水沸腾变成水蒸气喷出,增加环境湿度。已知水的比热容为、密度为,沸点为100℃;
(1)加热仓中的水变成水蒸气属于 (选填“液化”“汽化”)现象:
(2)已知R阻值为550Ω,求电热加湿器的功率 ;
(3)若消耗电能,可使加热仓内的水从20℃加热至沸腾,求:
①加热仓内水吸收的热量 ;
②电热加湿器的加热效率 。
8.(2024·广东广州·中考真题)某电热敷腰带如图甲所示,有高温、中温和低温三个挡位,图乙是内部简化电路图,、、为加热电阻,其中、的阻值均为,通过旋转开关可以实现挡位切换。把电热敷腰带接入的家庭电路中。
(1)旋转开关转至 (选填“ab”、“bc”、“cd”或“de”)时,电热敷腰带处于高温挡工作,理由是: ;
(2)电热敷腰带在高温挡工作时的总电流为,求通电消耗的电能;
(3)旋转开关转至bc时,电热敷腰带的功率为,求电路的总电流;
(4)旋转开关转至cd时,求电热敷腰带的功率。
9.(2023·广东深圳·中考真题)阅读下列文字,回答下列问题:
(1)船闸的工作原理是 ,图乙中船相对于大坝是 (填运动或静止);
(2)图丙中定滑轮的作用是 ;
(3)琴琴同学在大坝上看到水面波光,是因为水面部分区域发生了 反射,一艘重2000吨的轮船驶入河中,受到的浮力为 ;
(4)图丙的电梯:船上升速度为18m/min,则重物下降速度为 m/s,若船与江水总重为1.5万吨,则电梯功率为 ;
(5)如图丁所示,已知:电梯中4个发电机的电能与机械能的转换比为10∶6,在(4)条件下,已知电源电压恒定为U,求时通过每个发电机的电流为 。
命题点02 焦耳定律
10.(2025·广东·中考真题)如图所示实验,实验前已调好器材,实验过程中通过电阻、的电流 (选填“相等”或“不相等”);观察U形管内液面高度差可知 (选填“”或“”)产生的热量较多;要使液面高度差变化更快,可将滑动变阻器的滑片P向 滑动。
11.(2024·广东·中考真题)如图所示,闭合开关,导线夹M在铅笔芯上向右移动,电流表的示数变 。若要测量铅笔芯的电阻,需补充的仪表是 。实验时铅笔芯发烫的现象,属于电流的 效应。
12.(2025·广东深圳·中考真题)某简易植物工厂,为了给植物提供光和热,君君、辉辉、阳阳共同设计了如图所示的电路图。小灯泡L的规格是“12V,6W”。电源电压为12V,R为加热电阻,阻值大小为6Ω,求:
(1)请帮助君君同学算出只闭合S2通过R的电流;
(2)请帮助辉辉同学算出只闭合S1灯泡L的电阻;
(3)阳阳同学闭合S1、S2后,通电10min,求R产生的热量和电路消耗的总电能。
13.(2023·广东广州·中考真题)把一个某种类型的电阻R接在电压恒为12V的电源两端,通电后,同时记录R的温度一时间图线、流过R的电流一时间图线如图所示;
(1)根据图线,R的温度为50时,流过R的电流为 A;
(2)求在30s时R的阻值和电功率;
(3)30s~40s,R产生的热量为Q1;90s~100s,R产生的热量为Q2,Q1 Q2(选填“>”“=”“<”),写出判断依据: 。
命题点03 生活用电
14.(2025·广东·中考真题)下列利用开关控制插座的电路中,符合安全用电要求的是( )
A. B. C. D.
15.(2024·广东广州·中考真题)如图,某家庭电路的输电线甲、乙从右端进户。闭合开关S,LED灯发光、电风扇正常工作,用试电笔检测插座,只有检测右孔时氖管发光。由于出现故障,电风扇停止工作,LED灯仍发光,用试电笔检测插座两孔,氖管均发光。该故障是( )
A.电风扇短路 B.插座两孔短路
C.输电线甲a、b两点之间断路 D.输电线甲b、c两点之间断路
16.(2023·广东深圳·中考真题)下列符合安全用电常识的是( )
A.用专用充电桩给电动车充电 B.亮亮同学更换灯泡无需断开开关
C.电器起火可以用水灭火 D.导线绝缘层破损只要不触碰就可以继续使用
17.(2024·广东深圳·中考真题)结合生活,回答下列问题:
(1)细心的视枧同学发现插头上的①比较长,应该连接家庭电路 线;
(2)视枧同学煮粽子时闻到粽子的香味,说明分子热运动与 有关;
(3)白气是水蒸气 形成的(填物态变化名称),过程中 (选填“吸热”或“放热”)
18.(2025·广东深圳·中考真题)金辉同学若通过三孔插座给机器人充电,插座由单独的开关控制。请在图中用笔画线表示导线将三孔摇座和开关连接在家庭电路中。
19.(2024·广东·中考真题)图甲为某款三孔插座。在符合安全用电原则下,请在图乙中用笔画线代替导线将该插座接入家庭电路中。
20 / 21
学科网(北京)股份有限公司
$