内容正文:
电热与生活用电
基础过关
1.(2025·广西中考)某试电笔的构造如图所示。正确使用试电笔时,手指按住笔卡,用试电笔的 部位接触导线的芯线,若氖管发光,则该导线是 (选填“相线”或“中性线”)。
2.(2025·黑龙江中考)如图所示的家庭电路,闭合开关S后,灯泡L不亮,用试电笔分别检测a、b、c三点时,只有a点和b点可以使试电笔的氖管发光,则该电路的故障是 (选填“ab”“bc”或“进户中性线”)断路。维修后闭合开关S,灯泡发光,用试电笔检测b点时试电笔的氖管 (选填“发光”或“不发光”)。
3.(2025·四川凉山州中考)随着新能源电动汽车销量增长,充电桩的安装率不断提高。据了解,充电桩输出电压的范围是300~600 V,峰值功率高达500 kW。充电站内各充电桩是 (选填“串联”或“并联”)的;利用充电桩给汽车电池充电的过程中,汽车电池相当于电路中的 ;若充电桩起火, (选填“能”或“不能”)用水灭火。
4.(2025·天津中考)电水壶的电源线一般不应长于75 cm。这是通过缩短电源线长度来减小 ,从而 (选填“增加”或“减少”)电源线通电时产生的热量。
5.(2025·重庆中考)某款家用全自动中药电煎药壶加热挡的额定功率为400 W,正常加热1 min产生的热量是 J,加热电阻的阻值是 Ω。
6.(2025·安徽太和模拟)如图所示的是小明同学自制的调光小台灯的电路原理图。电源电压为3 V,R是调节亮度的变阻器,灯泡L标有“2.5 V 0.5 W”字样。忽略温度对电阻的影响,灯泡L正常发光时,变阻器R工作10 min产生的热量为 J。
7.(2025·广东中考)下列利用开关控制插座的电路中,符合安全用电要求的是 ( )
8.(2025·黑龙江绥化中考)如图所示的是家庭电路的一部分,进户线在图中左侧。闭合开关,灯泡不亮,用测电笔检测发现a、b、c三处氖管发光,d处氖管不发光。则电路故障是 ( )
A.灯泡断路
B.b、c间断路
C.a、d间断路
D.进户中性线断路
9.(2024·安徽芜湖模拟)如图所示的是探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置,两个透明容器中( )
A.通电后,图甲透明容器中电阻丝内能增加和空气内能增加的方式是相同的
B.通电一段时间后,图甲左侧容器中电阻产生的热量更少
C.图乙实验研究电流产生的热量与电流的关系
D.通电后,图乙右侧容器中电阻产生的热量多
能力提升
10.(2025·安徽合肥模拟)如图甲所示,电源电压恒定不变,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的最大阻值是20 Ω。闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,得到滑动变阻器的P-R图像如图乙所示,当滑片P滑至最右端时,通电30 s电流通过R1产生的热量是 J。
11.(2025·四川泸州中考)小飞家响应国家家电以旧换新惠民政策,置换了一台储水式电热水器,铭牌如表,原理如图。R1、R2是储水箱中加热器内的电阻,S1为漏电保护开关,S2为温控开关。c水=4.2×103 J/(kg·℃),ρ水=1.0×103 kg/m3。
额定加热功率
2 000 W
额定电压
220 V
额定保温功率
400 W
防水等级
IPX4
温度范围
室温
额定容量
50 L
加热方式
双管加热
内胆材质
金属板搪瓷
(1)求保温挡正常工作2 h消耗的电能。
(2)求R1的阻值。
(3)该电热水器在加热状态下正常工作40 min,使额定容量的水温度升高20 ℃,求它的热效率。
12.(2025·山东威海中考)家庭电路的部分电路如图所示,进户线 (选填“甲”或“乙”)是火线;只闭合开关S1,L1正常发光,再闭合开关S2,L1马上熄灭,如果故障出在L2上,则可能是L2 。
13.(2025·四川巴中中考)烤火炉的简化电路图如图所示,电源电压为220 V,两个发热电阻阻值均为88 Ω,该烤火炉有低温和高温两个挡位,则烤火炉处于高温挡时的功率为 W,处于低温挡工作1 min产生的电热为 J。
14.认识短路的危害和保险丝的作用。
【设计实验】
目的:认识短路的危害
器材:低压电源(直流6 V)、开关、额定电流为1 A的保险丝、额定电压为6 V的灯泡、导线、电流表(演示电流表,0~5 A)
【进行实验】
(1)在电路图C、D间接上一段保险丝,A、B间接入电流表,其他部分如图所示连接好电路。
(2)当开关闭合时,灯泡 (选填“发光”或“不发光”),电流表 (选填“有”或“无”)示数。
(3)断开开关,在B、D间接一根粗铜丝,当闭合开关的瞬间,你将会观察到 (填写选项前序号)。
A.电流表没有读数,灯泡也不亮
B.电流表的指针迅速摆动较大的幅度,灯泡变得非常亮
C.电流表的指针迅速摆动较大的幅度,A、B间导线也随即熔断
D.电流表的指针迅速摆动较大的幅度,保险丝也随即熔断
【分析论证】
B、D间接入铜丝时,灯泡被短路,电路中电阻很小。根据欧姆定律知道,闭合开关的瞬间,电路中的电流 。这时,通过保险丝 (选填“等于”“小于”或“大于”)导线的电流,但保险丝的电阻比导线大很多,根据焦耳定律,在电流相同时,导体中产生的热量跟电阻成 比,所以保险丝的温度更高,又由于保险丝的 较低,所以发生了上述的现象。
学科网(北京)股份有限公司
$
电热与生活用电
基础过关
1.(2025·广西中考)某试电笔的构造如图所示。正确使用试电笔时,手指按住笔卡,用试电笔的 部位接触导线的芯线,若氖管发光,则该导线是 (选填“相线”或“中性线”)。
答案 笔尖 相线
2.(2025·黑龙江中考)如图所示的家庭电路,闭合开关S后,灯泡L不亮,用试电笔分别检测a、b、c三点时,只有a点和b点可以使试电笔的氖管发光,则该电路的故障是 (选填“ab”“bc”或“进户中性线”)断路。维修后闭合开关S,灯泡发光,用试电笔检测b点时试电笔的氖管 (选填“发光”或“不发光”)。
答案 bc 不发光
3.(2025·四川凉山州中考)随着新能源电动汽车销量增长,充电桩的安装率不断提高。据了解,充电桩输出电压的范围是300~600 V,峰值功率高达500 kW。充电站内各充电桩是 (选填“串联”或“并联”)的;利用充电桩给汽车电池充电的过程中,汽车电池相当于电路中的 ;若充电桩起火, (选填“能”或“不能”)用水灭火。
答案 并联 用电器 不能
4.(2025·天津中考)电水壶的电源线一般不应长于75 cm。这是通过缩短电源线长度来减小 ,从而 (选填“增加”或“减少”)电源线通电时产生的热量。
答案 电阻 减少
5.(2025·重庆中考)某款家用全自动中药电煎药壶加热挡的额定功率为400 W,正常加热1 min产生的热量是 J,加热电阻的阻值是 Ω。
答案 24 000 121
6.(2025·安徽太和模拟)如图所示的是小明同学自制的调光小台灯的电路原理图。电源电压为3 V,R是调节亮度的变阻器,灯泡L标有“2.5 V 0.5 W”字样。忽略温度对电阻的影响,灯泡L正常发光时,变阻器R工作10 min产生的热量为 J。
答案 60
7.(2025·广东中考)下列利用开关控制插座的电路中,符合安全用电要求的是 ( )
答案 C
8.(2025·黑龙江绥化中考)如图所示的是家庭电路的一部分,进户线在图中左侧。闭合开关,灯泡不亮,用测电笔检测发现a、b、c三处氖管发光,d处氖管不发光。则电路故障是 ( )
A.灯泡断路
B.b、c间断路
C.a、d间断路
D.进户中性线断路
答案 C
解析 测电笔是用来辨别相线和中性线的工具。当测电笔接触相线时,氖管会发光;当测电笔接触中性线时,氖管不发光;若灯泡断路,a处不与相线相连,测电笔在a处不会发光,而此时测电笔检测a处氖管发光,故A错误。若b、c间断路,b处不与相线相连,测电笔在b处不会发光,而此时测电笔检测b处氖管发光,故B错误。若a、d间断路,d处不与相线相连,测电笔在d处不会发光,a处通过灯泡与相线相连,b、c在相线上,a、b、c三处氖管都发光,与题干描述现象一致,故C正确。若进户中性线断路,d处会通过a处、灯泡与相线相连,测电笔在d处会发光,而此时测电笔检测d处氖管不发光,故D错误。
9.(2024·安徽芜湖模拟)如图所示的是探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置,两个透明容器中( )
A.通电后,图甲透明容器中电阻丝内能增加和空气内能增加的方式是相同的
B.通电一段时间后,图甲左侧容器中电阻产生的热量更少
C.图乙实验研究电流产生的热量与电流的关系
D.通电后,图乙右侧容器中电阻产生的热量多
答案 D
解析 通电后,题图甲透明容器中电阻丝的电流做功,将电能转化为内能使电阻丝内能增加,而空气内能是通过热传递增加的,故A不正确;装置甲中左侧容器的电阻与右侧容器并联的两个电阻串联,右侧容器中电阻的电流是左侧的一半,左右两侧容器中电阻大小相等,在相同时间内左侧的电流大,由Q=I2Rt知,左侧产生的热量多,故B不正确;在乙装置中两电阻串联,控制两电阻的电流与通电时间相同,左侧容器中的电阻小于右侧容器中的电阻,这是探究电流产生的热量与电阻大小的关系,运用了控制变量法,故C不正确;题图乙中左、右两电阻串联,电流大小相等,右侧的电阻是左侧电阻的2倍,由焦耳定律Q=I2Rt知,相同时间内右侧产生的热量是左侧产生热量的2倍,即右侧容器中电阻产生的热量多,故D正确。
能力提升
10.(2025·安徽合肥模拟)如图甲所示,电源电压恒定不变,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的最大阻值是20 Ω。闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,得到滑动变阻器的P-R图像如图乙所示,当滑片P滑至最右端时,通电30 s电流通过R1产生的热量是 J。
答案 12
解析 由题图甲可知,R1、R2串联,电流表测量电路中的电流;
由题图乙可知,当滑片P滑至最右端时,R2=20 Ω,滑动变阻器的电功率P2=0.8 W,
由P=I2R可知,通过滑动变阻器的电流为
I2==0.2 A,
根据串联电路的电流特点可知,电路中的电流I=I1=I2=0.2 A,
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知,电源电压为
U=U1+U2=I1R1+I2R2=0.2 A×R1+0.2 A×20 Ω ①;
当滑动变阻器的阻值R2'=10 Ω时,滑动变阻器的电功率P2'=0.9 W,
由P=I2R可知,通过滑动变阻器的电流
I2==0.3 A,
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知,电源电压
U=U1'+U2'=I1'R1+I2'R2'=0.3 A×R1+0.3 A×10 Ω ②。
联立①②两式解得R1=10 Ω,保持滑片在最右端不动,通电30 s电流通过R1产生的热量Q1=I2R1t=(0.2 A)2×10 Ω×30 s=12 J。
11.(2025·四川泸州中考)小飞家响应国家家电以旧换新惠民政策,置换了一台储水式电热水器,铭牌如表,原理如图。R1、R2是储水箱中加热器内的电阻,S1为漏电保护开关,S2为温控开关。c水=4.2×103 J/(kg·℃),ρ水=1.0×103 kg/m3。
额定加热功率
2 000 W
额定电压
220 V
额定保温功率
400 W
防水等级
IPX4
温度范围
室温
额定容量
50 L
加热方式
双管加热
内胆材质
金属板搪瓷
(1)求保温挡正常工作2 h消耗的电能。
(2)求R1的阻值。
(3)该电热水器在加热状态下正常工作40 min,使额定容量的水温度升高20 ℃,求它的热效率。
答案 (1)2.88×106 J
(2)96.8 Ω
(3)87.5%
解析 (1)该电热水器处于保温挡正常工作2 h消耗的电能为
W=P保温t=400 W×2×3 600 s=2.88×106 J。
(2)闭合开关S1,将开关S2接a点时,电阻R1、R2接入电路中,此时电热水器处于保温挡,电路的总电阻为
R总=R1+R2==121 Ω,
将开关S2接b点时,电阻R2接入电路中,此时电热水器处于加热挡,电阻R2的阻值为
R2==24.2 Ω,
则电阻R1的阻值R1=R总-R2=121 Ω-24.2 Ω=96.8 Ω。
(3)电热水器处于加热挡正常工作40 min消耗的电能
W=P加热t=2 000 W×40×60 s=4.8×106 J,
电热水器在额定容量下水的质量为
m=ρ水V=1.0×103 kg/m3×50×10-3 m3=50 kg,
水温升高20 ℃吸收的热量
Q吸=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×50 kg×20 ℃=4.2×106 J,
电热水器的加热效率为
η==87.5%。
12.(2025·山东威海中考)家庭电路的部分电路如图所示,进户线 (选填“甲”或“乙”)是火线;只闭合开关S1,L1正常发光,再闭合开关S2,L1马上熄灭,如果故障出在L2上,则可能是L2 。
答案:甲 短路
解析:开关控制火线,由题图可知,进户线甲是火线。家庭电路中两灯是并联的,只闭合开关S1,L1正常发光,说明电路正常,再闭合开关S2,L1马上熄灭,如果故障出在L2上,则可能是L2短路,导致保险丝熔断,两灯都不发光。
13.(2025·四川巴中中考)烤火炉的简化电路图如图所示,电源电压为220 V,两个发热电阻阻值均为88 Ω,该烤火炉有低温和高温两个挡位,则烤火炉处于高温挡时的功率为 W,处于低温挡工作1 min产生的电热为 J。
答案:1 100 3.3×104
解析:(1)由电路图可知,只闭合开关S1时,电路为R1的简单电路,开关S1、S2都闭合时,R1与R2并联,并联时电流较大,故总功率较大,根据并联电路的特点可知,每个电阻的电压都是220 V,电功率为 P1==550 W,并联时的功率为P=2P1=2×550 W=1 100 W,低温挡只有一个电阻工作,故Q=W=P1t=550 W×60 s=3.3×104 J。
14.认识短路的危害和保险丝的作用。
【设计实验】
目的:认识短路的危害
器材:低压电源(直流6 V)、开关、额定电流为1 A的保险丝、额定电压为6 V的灯泡、导线、电流表(演示电流表,0~5 A)
【进行实验】
(1)在电路图C、D间接上一段保险丝,A、B间接入电流表,其他部分如图所示连接好电路。
(2)当开关闭合时,灯泡 (选填“发光”或“不发光”),电流表 (选填“有”或“无”)示数。
(3)断开开关,在B、D间接一根粗铜丝,当闭合开关的瞬间,你将会观察到 (填写选项前序号)。
A.电流表没有读数,灯泡也不亮
B.电流表的指针迅速摆动较大的幅度,灯泡变得非常亮
C.电流表的指针迅速摆动较大的幅度,A、B间导线也随即熔断
D.电流表的指针迅速摆动较大的幅度,保险丝也随即熔断
【分析论证】
B、D间接入铜丝时,灯泡被短路,电路中电阻很小。根据欧姆定律知道,闭合开关的瞬间,电路中的电流 。这时,通过保险丝 (选填“等于”“小于”或“大于”)导线的电流,但保险丝的电阻比导线大很多,根据焦耳定律,在电流相同时,导体中产生的热量跟电阻成 比,所以保险丝的温度更高,又由于保险丝的 较低,所以发生了上述的现象。
答案:【进行实验】(2)发光 有
(3)D 【分析论证】很大 等于 正 熔点
解析:【进行实验】
(2)当开关闭合时,由题图可知,灯泡与保险丝串联,所以灯泡发光,电流表有示数。
(3)断开开关,在B、D间接一根粗铜丝,此时灯泡被短路,电流通过保险丝后,直接经电流表回到电源负极,所以当闭合开关的瞬间,将会观察到电流表的指针迅速摆动较大的幅度,保险丝也随即熔断,灯泡不发光,选项D符合题意。
【分析论证】
当B、D间接入铜丝时,灯泡被短路。根据欧姆定律I=可知,闭合开关的瞬间,电路中的电流很大,通过保险丝和导线的电流相同,但是保险丝的电阻比导线大很多,由公式P=I2R可知,在电流相同时,导体的电功率跟电阻成正比,所以保险丝的电功率比铜丝的电功率大得多,使保险丝的温度升高,又由于保险丝的熔点较低,所以发生了上述的现象。
学科网(北京)股份有限公司
$