人教版物理九年级全册考点大串讲 专题07 生活用电（知识梳理+专题过关）（含解析）

这是一份人教版物理九年级全册考点大串讲 专题07 生活用电（知识梳理+专题过关）（含解析），文件包含专题07生活用电知识梳理+专题过关-2022-2023学年九年级物理全一册期中期末考点大串讲人教版解析版docx、专题07生活用电知识梳理+专题过关-2022-2023学年九年级物理全一册期中期末考点大串讲人教版原卷版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共41页， 欢迎下载使用。

专题07 生活用电



知识点一、家庭电路
1．家庭电路的组成、火线和零线：
（1）家庭电路的组成：安装顺序是，进户线—>电能表—>总开关（闸刀开关）—>熔断器，开关，插座，用电器。 保险丝
（2）试电笔由笔尖金属体、大阻值电阻、氖管、弹簧、笔尾金属体构成，它主要用于辨别火线和零线。使用时手接触笔尾金属体，笔尖接触导线。如果氖管发光，则是火线，否则就是零线。
2．三线插头和漏电保护器：
（1）三线插头（三孔插座）：主要用于用电器的外壳和电源火线之间的绝缘体损坏时，使外壳带电，电流就会流入大地，不至于对人造成伤害。连接方法是“左零右火上接地”。
（2）漏电保护器：如果站在地上的人不小心接触了火线，电流经过人体流入大地时，“漏电保护器”会迅速切断电流，对人身起到保护作用。它安装在总开关上。
知识点二、家庭电路中电流过大的原因
1.家庭电路中电流过大的原因
（1）用电器的总功率过大。根据公式P=UI，可以得到，而家庭电路中的电压是一定的，U=220V，所以用电功率P越大，电路中的电流I就越大。
（2）短路。由于导线的电阻很小，由欧姆定律可知，电路发生短路时，电路中的电流将会很大。
2.保险丝的作用
（1）保险丝一般是用电阻比较大、熔点比较低的铅锑合金制成。不用铁丝或铜丝等导线替代保险丝，因为它们的熔点较高。
（2）保险丝的作用：当电流过大时，切断电路，起到保护作用。
（3）使用方法是串联在电路中。
（4）保险丝的额定电流等于或者稍大于电路中最大的正常工作电流。
知识点三：安全用电
1．人体的安全电压是不高于36V。
2．电压越高越危险。
3．常见的触电事故：
（1）家庭电路中，双线触电，单线触电。
（2）高压触电。
（3）急救：立即切断电源，然后进行急救。
4．注意防雷：雷电是大气中一种剧烈的放电现象。防雷装置：避雷针。

1．（2022·云南·中考真题）电给我们的生活带来了极大便利，但错误用电也会带来很大危害。关于安全用电，如图所示的做法中正确的是（　　）
A．使用绝缘皮破损的电线
B．在高压线下钓鱼
C．多个大功率用电器使用同一插座
D．发现有人触电立刻切断电源
【答案】D
【解析】A．电线的绝缘皮破损老化后应当及时更换，否则容易发生触电事故或短路（即火线和零线直接接通），容易带来危害，不符合安全用电，故A错误；
B．高压线下钓鱼，鱼线很容易接触到高压线，会发生触电事故，不符合安全用电，故B错误；
C．家用电器是并联的，多个大功率用电器使用同一个插线板，使得线路中总电阻减小，电路中会出现过大电流，使保险盒自动切断电路，甚至引发事故，不符合安全用电，故C错误；
D．发现有人触电后，不能直接用手把触电者拉离电源，因人是导体，可能使救助者间接发生触电事故，应先切断电源，符合安全用电，故D正确。
故选D。
2．（2022·河北·中考真题）图所示是小明家的一个插线板，他在使用中发现：插线板上的开关闭合时插孔能提供工作电压。图中电路的连接符合上述要求及安全用电原则的是（　　）

A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】由题意可知，开关控制三孔插座，它们应该是串联关系。为了用电安全，开关应该在接在火线与插座之间；三孔插座遵循“左零右火上接地”的原则，即左孔接零线，右孔接开关与火线相连，上孔接地线，故B符合题意，故ACD错误，不符合题意。
故选B。
3．（2022·江苏扬州·中考真题）关于家庭电路和安全用电，下列说法中错误的是（　　）
A．更换灯泡前断开电源开关
B．使用测电笔时手要接触笔尾金属电极
C．有人发生触电时，应马上用手把人拖开，再施救
D．不要让多个大功率用电器同时接在同一个插座上工作
【答案】C
【解析】A．更换灯泡前，为了避免触电事故，需要断开电源开关，故A正确，A不符合题意；
B．使用测电笔时手要接触笔尾金属电极，这样才有电流经过试电笔、人体，流回大地，形成通路，故B正确，B不符合题意；
C．有人发生触电时，不能用手把人拖开，因为施救的人也会触电，有条件的情况下先断开电源，或者用绝缘棒将电线挑开，故C错误，C符合题意；
D．不要让多个大功率用电器同时接在同一个插座上工作，避免总功率过大，而造成干路电流过大，而造成安全隐患，故D正确，D不符合题意。
故选C。
4．（2022·山东泰安·中考真题）下列说法中不符合安全用电原则的是（　　）
A．若发生触电事故，应立即切断电源再救人
B．家庭电路中保险丝熔断后，可以用铜丝来代替
C．控制电灯的开关要接在火线和电灯之间
D．将家用电器的金属外壳接地
【答案】B
【解析】A．若发生触电事故，应立即切断电源再救人，由于人体是导体，以防止施救人员触电，故A正确，不符合题意；
B．保险丝是用电阻率大熔点低的铅锑合金材料制成的，家庭电路中保险丝熔断后，不能用铜丝来代，因为铜丝的电阻率较小，且熔点较高，故B错误，符合题意；
C．控制电灯的开关要接在火线和电灯之间，当开关断开时，电灯与火线断开，才不会带电，故C正确，不符合题意；
D．将家用电器的金属外壳接地，当金属外壳漏电时可以防止人体触电，故D正确，不符合题意。
故选B。
5．（2022·四川南充·中考真题）“珍爱生命，安全用电”，下列操作正确的是（　　）
A．小明用正在滴水的手打开台灯
B．虽然家用电线外都有一层绝缘材料，但是也不能在家用电线上晾晒衣服
C．家用冰箱三孔插头损坏了，换成两孔插头后只要冰箱能使用也无大碍
D．家用照明电路中，开关可以装在零线上
【答案】B
【解析】A．生活中的水不纯净，是导体，小明用正在滴水的手打开台灯，容易触电，故A错误；
B．在家用电线上晾晒衣服有可能将电线拉断或者使绝缘皮破损，所以虽然家用电线外都有一层绝缘村料，但是也不能在家用电线上晾晒衣服，否则容易发生触电事故，故B正确；
C．家用冰箱的三孔插头可通过三孔插座与地线相连，当家用冰箱外壳带电时将电流导入大地，防止发生触电事故，如果换成两孔插头则在冰箱外壳带电时可能发生触电事故，故C错误；
D．家用照明电路中，开关可以应该接在火线上，断开开关时使灯与火线断开，防止触电事故发生，故D错误。
故选B。
6．（2022·甘肃兰州·中考真题）图甲是某宾馆床头柜上的开关示意图，图乙是其控制的电路，其中S1为旋钮开关，单独控制台灯的通断和亮度；S2为单独控制电视插座的开关．请在图乙中将电路图连接完整，要求符合安全用电原则．

【答案】
【解析】台灯旋钮开关相当于滑动变阻器，它是控制台灯的，应与台灯串联，且开关应接在火线的一侧；开关S2是控制电视机的，它应与电视机插座串联，且开关应接在火线的一侧；如下图所示：

7．（2022·广西贺州·中考真题）用笔画线表示导线，将图中的开关、电灯正确接入家庭电路中。

【答案】
【分析】家庭电路中，开关控制灯泡时，火线首先过开关，然后进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套；这样连接的电路，不但开关控制灯泡，而且断开开关，切断火线，更换灯泡时，更安全。
【解析】开关控制灯泡时，火线首先接入开关，然后进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡螺旋套，如图所示：

8．（2022·四川眉山·中考真题）请你将某劳动实践基地室内的部分电路连接完整。

【答案】
【解析】开关控制灯泡，故开关与灯泡串联，开关需要接在火线和用电器之间，保证开关断开后，没有电流经过灯泡，以免出现触电事故，灯泡的螺旋外壳与零线相连，而灯泡与三孔插座是独立工作，互不影响，故三孔插座与灯泡是并联关系，三孔插座遵循左零右火中接地，故如图所示：

9．（2022·广东·中考真题）家庭电路中，电热水壶应与其他家用电器________联。若用电热水壶加热0.8kg的水，使其温度从30℃升高到80℃，则水吸收的热量是________J。此过程中，电热水壶实际消耗的电能_________（选填“大于”“等于”或“小于”）水吸收的热量。[c水=4.2×103J/（kg·℃）]
【答案】     并          大于
【解析】[1]家庭电路中，电热水壶应与其他家用电器之间互不干扰，都能独立工作，所以它们是并联的。
[2]用电热水壶加热0.8kg的水，使其温度从30℃升高到80℃，则水吸收的热量

[3]由于在烧水过程中，水会不断的向外散热，所以电热水壶实际消耗的电能会大于水吸收的热量。
10．（2022·湖南衡阳·中考真题）某商场有甲，乙两种容积相同的电热水壶，甲标有“220V 800W”的字样，乙标有“220V 1500W”的字样，若家庭电路的电压是220V，室内插座的额定电流是5A，用该插座给电热水壶供电，从安全用电的角度考虑，应选购______（选填“甲”或“乙”）电热水壶，选择的理由是______。
【答案】     甲     乙的额定电流超过了插座的额定电流5A
【解析】[1]甲电热水壶的额定电流为

乙电热水壶的额定电流为

因为I1<5A，I2>5A，所以从安全用电的角度考虑，应选购甲。
[2]因为乙的额定电流超过了插座的额定电流5A，使用可能导致插座烧坏，甚至引起火灾。

一、单选题
1．（2022·全国·九年级专题练习）图是某家庭电路的一部分，下列说法正确的是

A．电冰箱接入三孔插座后其外壳与零线相连
B．断开开关S时，用试电笔接触A点氖管发光，接触B点时氖管不会发光
C．保险丝烧断后可用铜丝代替
D．闭合开关S时，电灯不亮，保险丝未烧断，可能是电灯短路
【答案】B
【解析】A．电冰箱接入三孔插座能使电冰箱金属外壳接地，防止由于冰箱的外壳漏电而使人发生触电事故，故A错误；
B．断开开关S时，A点在火线上，所以接触A点时氖管会发光，B点与火线没有直接接触也没有间接接触，所以接触B点时氖管不会发光，故B正确；
C．当电路电流过大时，保险丝容易熔断而保护电路，如果用铜丝代替保险丝后，就起不到保护作用了，故C错误；
D．若闭合开关S时，电灯不亮，保险丝未烧断，可能是电灯断路，若电灯短路，则保险丝烧断，故D错误．
2．（2022·全国·九年级专题练习）如图所示，甲站在干燥的木桌上一只手接触到火线；乙站在地上一只手接触到零线；丙站在干燥的木桌上一只手接触到火线．此时，丁站在地面上用手去拉丙．则（    ）

A．甲、乙都会触电 B．甲、丙都会触电
C．乙、丁都会触电 D．丙、丁都会触电
【答案】D
【解析】甲站在干燥的木桌上一只手接触到火线，无法形成电流的通路，故不会发生触电；乙站在地上一只手接触到零线，零线与大地之间没有电压，因此没有电流通过人体，不会发生触电；丙站在干燥的木桌上一只手接触到火线，此时，丁站在地面上用手去拉丙，这样电流可以从火线经丙、丁导向大地，会造成丙、丁两人同时触电．综上所述，甲、乙都不会触电，丙、丁都会触电．故选D．
3．（2022·全国·九年级课时练习）一位“法师”在铺有塑料地毯的舞台上表演不怕电的“功夫”，他将一盏普通的白炽灯泡接到两导线头A、B之间，灯泡正常发光；随后将灯泡取下，“法师”两手分别抓住两导线头A、B，如图所示，其助手用测电笔分别测试A、B及“法师”的皮肤．发现测电笔的氖管都发光．对此表演的合理解释是

A．如果“法师”此时光脚直接站在地上，也不会触电      B．“法师”的两手均戴有特制绝缘手套
C．在人、灯交替过程中，助手将零线断开了     D．在人、灯交替过程中，助手将火线断开了
【答案】C
【解析】用测电笔接触“法师”，氖管发光说明此时“法师”身体带电，与火线是连通的，而他没有触电，是因为没有电流从他身上流过，可以确定在人、灯交替过程中，助手将零线断开了，所以人体并没有电流通过，所以选项C解释正确；
如果“法师”此时光脚直接站在地上，会有较大电流通过人体，造成触电，故A错误；
若“法师”的两手均戴有特制绝缘手套，氖管不会发光，故B错误；
若在人、灯交替过程中，助手将火线断开了，氖管不会发光，故D错误；
故选C．
【点睛】此题主要考查人体触电的原因．触电有两种情况：单线触电、双线触电．单线触电是站在地上，直接接触火线发生的触电事故，此时火线、人体、大地形成通路；双相触电是同时接触零线和火线，发生的触电事故．
4．（2022·福建省福州延安中学九年级阶段练习）如图所示电路，电源电压不变，小灯泡标有“6V 3W“字样，闭合开关后，当滑片P移至某一位置时，小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器消耗的功率为P1；当滑片P移至某一端点时，电流表示数为0.3A，电压表示数变化了3V，此时滑动变阻器消耗的功率为P2，且P1：P2=5：6．下列判断正确的是（    ）

A．滑动变阻器的最大阻值为10Ω
B．电路允许消耗的最大功率为4.5W
C．小灯泡正常发光时，滑片P位于滑动变阻器中点位置
D．滑动变阻器消耗的功率由P1变为P2的过程中，小灯泡消耗的功率变化了0.6W
【答案】B
【解析】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流．
A．设电源电压为U，当滑片P移至某位置时，小灯泡正常发光，由P＝UI可得，此时电路中的电流为：
I＝IL＝＝0.5A，
滑动变阻器消耗的功率为：
P1＝（U﹣UL）I＝（U﹣6V）×0.5A﹣﹣﹣﹣﹣①，
当滑片P移至某一端点时，电流表示数为0.3A，电流表示数减小，说明变阻器接入的电阻变大，此时滑片在最大阻值处；变阻器接入的电阻变大，由串联分压规律可知，变阻器分得的电压变大，所以，电压表示数增大了3V，此时滑动变阻器两端的电压为：
U滑＝U﹣6V3V＝U﹣3V，
此时滑动变阻器消耗的功率为：
P2＝U滑I′＝（U﹣3V）×0.3A﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
已知
P1：P2＝5：6﹣﹣﹣﹣③，
联立①②③解得，电源电压U＝9V；则滑动变阻器的最大阻值为：
R滑大＝＝20Ω，
故A错误；
B．电路中的最大电流为灯泡的额定电流:0.5A，电路的最大功率：
P大＝UI大＝9V×0.5A＝4.5W，
故B正确；
C．小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电压为：
U滑′＝U﹣6V＝9V﹣6V＝3V，
此时滑动变阻器的电阻为：
R滑′＝＝6Ω，
因为滑动变阻器的最大阻值为20Ω，所以此时滑片P不在中点位置，故C错误；
D．由题意可知，小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器消耗的功率为P1，则此时灯泡消耗的功率
PL＝P额＝3W，
滑动变阻器消耗的功率由P1变为P2的过程中，电压表示数变化了3V即增大了3V，由串联电路的电压规律可得，灯泡两端的电压减小了3V，则此时灯泡两端的电压
UL′＝6V﹣3V＝3V，
此时灯泡消耗的电功率：
PL′＝UL′I′＝3V×0.3A＝0.9W，
则灯泡消耗的功率变化了：
△P＝PL﹣PL′＝3W﹣0.9W＝2.1W，
故D错误．
二、填空题
5．（2022·黑龙江省八五四农场学校九年级期末）电阻R1与R2的I﹣U图象如图所示．当R2上的电压为1.5V时，R2的阻值是____Ω；若将它们并联连接到电压为2.5V的电源上，则干路的电流是_____A．

【答案】     10     0.7
【解析】由图像知道，当R2上的电压是：U2 =1.5V时，通过它的电流是：I2 =0.15A，由欧姆定律知道：此时R2的阻值是：R2 =U2/I2=1.5V/0.15A=10Ω；由图像知道，电阻R1 的I﹣U图象是一条过原点的直线，即通过的电流跟它两端所加电压成正比，即R1 阻值是不变的，所以，当U1 =1V时，通过它的电流是I1 =0.2A，由欧姆定律知道，R1的阻值是：R1 =U1/I1=1V/0.2A=5Ω；将它们并联连接到两端电压为2.5V的电路中时，由图象知道，通过R2的电流为0.2A，通过R1的电流是：I1′=U1′/R1=2.5V/5Ω=0.5A，所以通过干路的电流大约是：I总=0.2A+0.5A=0.7A．
点睛：本题考查的是图象分析能力，解题时注意根据图象的曲线表示的特点，从中读取数据，然后计算．
6．（2022·全国·九年级课时练习）现在许多宾馆都利用房卡取电，如图所示．只有把房卡插入槽中，房间内的用电器才能使用．房卡的作用相当于家庭电路中的______，房间里各用电器之间是____联的．

【答案】     总开关（开关）     并
【解析】房卡可以控制整个房间的电的通断，相当于总开关；
房间里各用电器 工作与否相互独立，互不干扰，所以是并联的．
7．（2022·安徽·模拟预测）用试电笔可辨别火线和零线，使氖管发光的是_____．如图所示的电路，闭合开关后，发现电灯不亮，用试电笔测试图中的a、b、c、d四点，只有a点不发光，可能发生的故障是_____．

【答案】     火线     ab之间断路
【解析】试电笔可以区分火线和零线，可以使氖管发光的是火线；用试电笔测试b、c、d三点，氖管都发光，这说明从火线到b点之间的电路都是完好的，没有断路；而试电笔测试a点时，氖管不发光，这说明b点到零线之间的导线出现断路，由此可以判断出是a、b之间某处断路．
8．（2022·黑龙江省宝泉岭农场学校九年级期末）如图所示，路由器是一种支持有线和无线连接的网络设备，通过后排接口可以同时连接多台电脑，各接口之间是______（选填“串联”或“并联”）的．工作时间长了，外壳发烫，是由于电能转化成了_____能．

【答案】     并联     内
【解析】路由器是一种支持有线和无线连接的网络设备，通过后排接口可以同时连接多台电脑，各电脑之间互不影响，所以各接口之间是并联的；工作时间长了，外壳发烫，是由于电能转化成了热能．
三、实验题
9．（2022·贵州安顺·九年级期末）认识短路的危害
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档)
进行实验
(1)在图中，CD间接上一段保险丝，AB间接入电流表，其它部分按图所示连接好电路．
(2)当开关闭合时，灯泡________(填“发光”或“不发光”)，电流表________(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________
A．电流表的指针迅速摆动较大的幅度，保险丝也随即熔断
B．电流表的指针无示数，保险丝不会熔断
C．电流表读数稳定不变，灯泡正常发光
D．电流表读数稳定不变，灯泡不亮
分析论证
B、D间接入铜丝时，灯泡被短路．根据欧姆定律知道，闭合开关的瞬间，线路中的电流________，通过保险丝和导线的电流________，但是保险丝的电阻比导线大很多，在电流相同时，导体的电功率跟电阻成________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，这实际是我们学过的电流的________效应．

【答案】     发光     有          很大     相同     正     热
【解析】(2)当开关闭合时，由上图可知，这是一个正常连接的电路，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，当闭合开关的瞬间灯泡被短路，电流通过保险丝后，直接经电流表回到电源负极，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．故只有A符合题意；
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,线路中的电流很大,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，这实际是我们学过的电流的热效应．
10．（2022·全国·九年级课时练习）李建光师傅是个经验非常丰富的电工，熟练掌握了各种判断家庭电路故障的方法：
（1）检验灯法

如图所示，取下保险丝，在该处接一个额定电压为220V的检验灯泡L0，分别闭合各个开关即可知道故障。
①闭合S、S1，L0正常发光，则说明__________；
②闭合S、S2，L0不亮，则说明__________；
③闭合S、S3，L0、L3发光都较暗，则说明__________；
（2）测电笔法

如图1所示，电灯和取暖器正常工作，在三孔插座上接入一个电饭锅后，取暖器突然停止工作，拔下电饭锅后，电灯正常发光。李师傅判断应该是发生了断路，于是用测电笔去判断故障位置。
①如图2所示，测电笔使用正确的是__________（选填“A或B”）。
②用测电笔检测三孔插座左右两孔都发光，则故障是图1中__________间断路。（选填“AB、AC、CD或BD”）
③当李师傅把图1中电灯和取暖器的开关都断开后，再用测电笔去测三孔插座，此时测__________孔会发光。（选填“左或右”）
（3）保护元件法
李师傅还能根据家庭电路中的不同保护元件的响应情况来判断故障。汪老师家的漏电保护器跳闸了，李师傅马上判断出是电路中发生了__________。（选填“短路、断路或漏电”）
【答案】     L1短路     L2断路     电路连接正常     B     CD     右     漏电
【解析】(1)[1]电路没有故障时，闭合S、S1，则L0与L1串联，不能正常发光，现在L0正常发光，说明L1短路；
[2]闭合S、S2，则L0与L2串联，L0不亮，则说明电路出现断路，即L2断路；
[3]闭合S、S3，则L0与L3串联，L0、L3发光都较暗，则说明电路连接正常；
(2)[4]测电笔使用时，笔尖要检测导线，手接触笔尾金属体，故测电笔使用正确的是B。
[5]用测电笔测试三孔插座的左右两孔，氖管都发光，说明两空与火线是连通的，零线上的熔丝断了，而原来灯泡可以与火线和零线连接成通路，所以是CD间断路。
[6]当李师傅把图1中电灯和取暖器的开关都断开后，三孔插座的左孔无法与火线相连，因此用测电笔检测三孔插座的左孔时，氖管不发光，而右孔与火线相连，因此用测电笔检测三孔插座的右孔时，氖管发光。
(3)[7]家用漏电保护器是在用电器发生漏电故障或人体触电时实施保护的设备，所以电路短路和断路漏电保护器不会跳闸。
11．（2022·全国·九年级）认识短路的危害
【实验器材】
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挡)
【进行实验】
(1)在如图中，CD间接上一段保险丝，AB间接入电流表，其他部分按图所示连接好。

(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，你将会观察到电流表____________________，保险丝__________。
【分析论证】
B、D间接入铜丝时，灯泡被短路。根据欧姆定律知道，闭合开关的瞬间，线路中的电流________，通过保险丝和导线的电流________，但是保险丝的电阻比导线大很多，在电流相同时，导体的电功率跟电阻成________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，这实际是我们学过的电流的__________效应。
【答案】     发光     有     指针迅速摆动较大幅度     迅速熔断     很大     相同     正     热
【分析】本实验中，一开始电路连接正确，当在B、D间接一根粗铜丝时，电路发生短路，则灯泡不发光，根据欧姆定律可知，此时电路中电流突然变大。再根据电功率的公式和电流的热效应分析所产生热量的情况，从而知道保险丝会及时熔断的原理。
【解析】(2)[1][2]当开关闭合时，由图可知，这是一个正常连接的电路，灯泡与保险丝串联，所以灯泡发光，电流表有示数。
(3)[3][4]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。
[5][6][7][8]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，线路中的电流很大，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，这实际是我们学过的电流的热效应。
四、计算题
12．（2022·黑龙江·甘南县兴十四学校九年级期末）有一款新型智能电热水壶，有高、中、低三档，并可以手动调节，它的等效电路图如图所示，其中R1=R2=88Ω，均为电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b．

（1）开关S1、S2处于什么状态时，电热水壶处于低温档？
（2）电热水壶处于中温档时的电流是多大？
（3）用高温档加热时，电功率是多大？把1kg水从20℃加热到100℃需要多长时间？[已知c水=4.2×103J/（kg•℃），不计热量损失，时间计算结果保留整数即可]．
【答案】（1）当S1断开，S2接b时，电热水壶处于低温档；（2）2.5A；（3）1100W； 305s。
【解析】（1）由电路图知，当S1断开，S2接b时，R1、R2串联，电路总电阻最大，电源电压U一定，由P=可知，此时总功率小，电热水壶处于低温挡。
（2）由电路图知，当S1闭合，S2接b时，只有R1连入电路，电路中电阻较大，不是最大，电源电压U一定，由P=可知，此时总功率较小，电热水壶处于中温挡；则处于中温档时的电流
I==2.5A
（3）当当S1闭合，S2接a时，R1、R2并联，总电阻最小，由P=可知，总功率最大，电热水壶处于高温挡，R1、R2并联时，总电阻
R并==44Ω
高温档加热时，电路消耗的功率
P高==1100W
把1kg水从20℃加热到100℃吸收的热量
Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×105J
不计热量损失
W=Q=3.36×105J
由P=可得，所需时间
t==≈305s
13．（2022·全国·九年级单元测试）某型号煎烤机有上下两个加热盘，由两个开关控制其工作状态。R1为下盘电热丝，R2为上盘电热丝，两电热丝阻值相等，煎烤机的最大额定功率为2200W。如图为煎烤机的内部简化电路图（不考虑温度对电热丝阻值的影响）。
（1）按照安全用电的要求，将a、b两点接入家庭电路，完成连线；
（2）煎烤机正常工作时电路中的最大电流是多少？以最大额定功率工作时，1min消耗多少电能？
（3）电热丝R1的阻值是多大？

【答案】（1）；（2）10 A，1.32×105J；（3）44 Ω
【解析】解：（1）家庭电路连接时，要求左零右火，且开关要连接在火线上，因此a接零线，b接火线，如图所示：

（2）煎烤机达到额定功率时，电流最大，所以

最大额定功率工作时，1min消耗电能为

（3）开关S1和S2都闭合时，两电阻并联，此时电路中电流最大。因为两电热丝阻值相等，所以流过R1的电流为I1=5A，根据欧姆定律得

答：（1）见解析；
（2）煎烤机正常工作时电路中的最大电流是10A；最大额定功率工作时，1min消耗1.32×105J电能。
（3）电热丝R1的阻值是44Ω。
14．（2022·江苏南通·模拟预测）烧开后持续沸腾段时间用于饮用更利于人体健康，为了满足这个要求，小罗设计了多档位节能电烧水壶，电路原理如图甲。其中开关S为防干烧温控开关，通常情况它是闭合的。定值电阻R1、R2为加热电阻，且R1为48.4Ω，R2阻值为R1的2倍。通过滑动金属滑轩上的滑块P，使它在不同的位置接触触点，实现多档位变化（图乙）。他测得烧水壶用中功率档给热水保温时，正常工作24s，将Ikg的水从75℃加热到80℃。[已知 c水=4.2103J/(kg⋅℃)，不计温度对电阻的影响]求：
（1）此加热过程中热水所吸收的热量Q；
（2）此加热过程中烧水壶的热效率η（η=，W为所消耗的电能）；
（3）用电高峰时，他请父母断开家中除烧水壶外的全部用电器，用烧水壶高功率档加热一段时间后开始计时经过30s后水沸腾，再以低功率档持续加热30s，观察到电能表转盘在这60s内转了27转（电能表盘如图丙），烧水壶工作的实际电压U实是多少？

【答案】(1)2.1×104J；（2）87.5%；（3）198V
【解析】(1)用中功率挡给热水保温时，热水吸收的热量
Q=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×1kg×(80℃-75℃)=2.1×104J
(2)此加热过程中，滑块P接触触点4，电路是只有R1工作的简单电路，则烧水壶消耗的电能

烧水壶的热效率

(3)由电能表的参数得，烧水壶在60s内消耗的电能

当滑块P接触触点1、2时，烧水壶处于高功率挡，两电阻并联，电路的总电阻

在高功率挡工作30s消耗的电能

此为①式，
当滑块P接触触点2时，烧水壶处于低功率挡，电路是电阻R2工作的简单电路，此时烧水壶工作30s消耗的电能

此为②式，
而
W1=W高+W低
此为③式，
解①②③式得
U实=198V
答：(1)此加热过程中热水所吸收的热量Q是2.1×104J；
(2)此加热过程中烧水壶的热效率η是85%；
(3)烧水壶工作的际电压U实是198V。