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初中物理中考复习 专题十四 家庭电路课件PPT
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这是一份初中物理中考复习 专题十四 家庭电路课件PPT，共60页。
答案 B 电能表是用来测量家庭内部用电器消耗电能多少的装置,进户线应当首先接电能表,C、D错误; 保险盒应连接在总开关之后,这样就可以断开总开关后更换保险丝,对人体来说是安全的,B正确,A错误。
2.(2019黑龙江齐齐哈尔,11,3分)(多选)我们怎样才能安全地享受电带来的便利呢?下列关于家庭电路和安 全用电常识说法正确的是 ( )A.输电线进户后,应依次连接电能表、保险装置、总开关、插座等B.保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换C.三孔插座中零线与地线接反,当接在该插座上的用电器闭合开关时,漏电保护器会切断电路D.同一插线板上,不要同时使用大功率用电器
答案 BCD 输电线进户后应依次连接电能表、总开关、保险装置、插座等,A项错误;保险装置、插座、 导线、家用电器老化后要及时更换,否则绝缘性能下降,可能会漏电导致不安全,B项正确;当导线接错,发生 漏电现象时,漏电保护器会及时切断电路,从而起到保护作用,C项正确;同一插线板上,同时使用大功率用电 器,有可能电流过大,产生电热过多,烧坏插线板,D项正确。故选B、C、D。
3.(2019重庆A,4,3分)以下对电和磁相关描述正确的是 ( )A.所有电器只能用三孔插座B.摩擦起电的实质是产生了电子C.电风扇可以将电能转化为机械能D.地磁场周围的磁感线是真实存在的
答案 C 有金属外壳的电器用三孔插座,没有金属外壳的电器用两孔插座,故A错误;摩擦起电的实质不是 产生了电子,而是电子从一个物体转移到另一个物体,故B错误;电风扇工作时可以将电能转化为机械能,故 C正确;磁感线是为了形象地描述磁场假想出来的,不是真实存在的,故D错误。
4.(2019湖南衡阳,12,2分)关于家庭电路及安全用电,下列说法正确的是 ( )A.为了防止因漏电而造成触电事故,微波炉的金属外壳应该与大地相连B.使用试电笔时,手指不能接触笔尾金属体,以免发生触电事故C.为了防止触电,必须把用电器的开关接在零线上D.家庭电路中,空气开关跳闸一定是因为电路发生了短路
答案 A 由于微波炉有金属外壳,所以应使用三脚插头将金属外壳与大地相连,从而防止金属外壳带电而 发生触电事故,故A正确;使用试电笔时,手指不能碰到笔尖金属体,但要接触笔尾金属体,故B错误;家庭电路 的开关,一定要接在火线上,这样断开开关时,用电器才不会带电,故C错误;空气开关跳闸是因为家庭电路中 电流过大,电流过大的原因可能是电路发生了短路,也可能是用电器总功率过大,故D错误。
5.(2019河北,23,2分)家用电灯的开关要接到 (选填“零线”或“火线”)和灯泡之间。造成家庭电 路中电流过大的原因是 (只填写一种即可)。
答案 火线 短路(或用电器的总功率过大)
解析 接触火线会对人体造成危害,为了确保断开家用电灯开关时,家用电灯不与火线相连,开关应接在火 线和家用电灯之间;造成家庭电路中电流过大的原因有两个:短路和用电器的总功率过大。
6.(2019福建,24,2分)图是部分照明电路。用笔画线代替导线,将开关和电灯接入照明电路。
解析 根据安全用电的原则,开关应接在火线与用电器之间,以便确保开关断开时,用电器与火线断开,且螺 口灯座的螺旋套接零线,中间的金属片接火线。
考点二 安全用电及故障排查
1.(2019四川成都,A8,2分)下列符合安全用电要求的是 ( )A.只要低于36 V的电压,人体都可接触B.三脚插头较长的那只脚无用,可以去掉C.用湿布擦台灯前将其插头从插座中拔出D.发现有人触电时,可直接用手去拉触电者
答案 C 低于36 V的电压通常不会对人造成生命危险,但电流较大时也会对人造成伤害,故A项错误;三脚 插头中较长的脚是用来连接地线的,它可以在用电器漏电时将电荷直接导入大地,从而避免人触电,B项错 误;用湿布擦台灯前应将插头从插座中拔出,C项正确;发现有人触电时,要先切断电源,再去抢救,D项错误。
2.(2019湖北武汉,18,3分)如图所示是某同学家常用的一个插线板。他在使用中发现: 插线板上的指示灯在 开关断开时不发光,插孔不能提供工作电压;而在开关闭合时指示灯发光,插孔可以提供工作电压;如果指示 灯损坏,开关闭合时插孔也能提供工作电压。图中,插线板电路连接符合上述现象及安全用电要求的是 ( )
答案 C 插线板的开关断开,指示灯不发光,插孔不能提供电压,说明开关可以控制指示灯和插孔;开关闭 合后,指示灯损坏,插孔也能提供电压,说明插孔和指示灯并联。综合分析可知,指示灯和插孔并联,开关在干 路上。根据安全用电的原则,开关接在火线上,三孔插孔的左孔接零线,右孔接火线,上面的孔接地线。综上 分析可知A、B、D错误,C正确。
知识归纳 连接家庭电路时所用用电器的开关必须接在火线上,零线可以直接进入用电器,三孔插座必须 按照左零右火上接地的连接方法连接。
3.(2019山东潍坊,10,2分)在如图所示家庭电路中,将插头插入插座,打开电视,电视不工作;闭合开关,灯泡不 亮;保持开关闭合,拔出插头,将测电笔分别插入插座两孔时氖管均发光。若电路中只有一处故障,则故障可 能是 ( )A.零线上保险丝烧断 B.火线上保险丝烧断C.灯丝烧断 D.插座短路
答案 A 开关闭合,用测电笔分别插入插座两孔时,氖管均发光,说明插座的左右两孔都与火线相连通,则 可能是零线上保险丝烧断,A正确;若火线上的保险丝烧断,则左右两孔都不会发光,B错误;若灯丝烧断,不影 响插座所在支路工作,则用测电笔插入插座的左孔时,氖管不会发光,C错误;若插座短路,必定会引起保险丝 烧断,则电路出现两处故障,与题意只有一处故障不符,D错误。故选A。
知识拓展 测电笔在使用时,应将笔尖接触导线,手接触笔尾的金属体,这样就可以形成回路,如果是火线,氖 管会发光。
审题技巧 本题考查了家庭电路故障的检修。测电笔能亮,说明火线上有电,闭合与灯泡相连的开关后测 量零线,如果测电笔也亮了,说明是所测位置与零线之间某处开路了。
4.(2019广东,7,3分)图为家庭部分电路示意图,正常发光的电灯突然熄灭。检查保险丝发现完好,再用试电 笔先后检测插座的两孔,氖管均发光。由此判断电路故障的原因可能是 ( ) A.插座短路B.进户的火线断路C.进户的零线断路D.电灯的灯丝断路
答案 C 家庭电路中,插座短路会引起电流过大,导致保险丝熔断,故A错误;试电笔检测插座右孔,氖管发 光,证明火线正常,故B错误;试电笔检测插座左孔,氖管发光,说明进户的零线发生了断路,C正确;家庭电路是 并联电路,而灯丝断路时,用试电笔检测插座左孔,氖管不会发光,与题干矛盾,故D错误。
考查重点 本题重点考查家庭电路的故障问题,考生要掌握由家庭电路出现的问题来分析可能出现的故障 原因,试电笔的使用和检查火线及零线也是考查的重点。
5.(2019湖北黄冈,17,7分)某型号电热水瓶具有加热、保温、电动出水及干烧断电功能。其简化电路如图 所示。S1是壶底温控开关,通常闭合,当壶底发热盘的温度达到120 ℃自动断开。S2是壶壁温控开关,按下时 对水加热,水烧开后自动断开,电热水瓶处于保温状态。S3是电动出水开关,按下时闭合,电磁泵将水抽出。 已知电热水瓶保温功率为50 W,加热功率为1 000 W。
(1)电热水瓶处于保温状态且不抽水时,电路中的电阻是多大?(2)闭合S3,电磁泵两端电压为12 V。已知R3阻值为200 Ω,求电磁泵的电功率。(3)若水烧开后,S2没有自动断开,则瓶里的水烧干后,经过多长时间,S1才会断开?已知发热盘质量为0.5 kg,比 热容为0.5×103 J/(kg·℃)。设水烧干瞬间,发热盘的温度为110 ℃,不计热损失。
答案 (1)968 Ω (2)12.48 W (3)2.5 s
解析 (1)分析电路可知,当电热水瓶处于保温状态且不抽水时,电路中只有R2工作由P=UI= 得R2= = =968 Ω(2分)(2)闭合S3,电磁泵与R3串联,通过R3的电流:I3= = =1.04 A(1分)电磁泵的功率:P泵=U泵I泵=U泵I3=12 V×1.04 A=12.48 W(1分)(3)不计热损失,瓶里的水烧干后,电流产生的热量全部被发热盘吸收,Q电=Q吸P加热t=cm(t1-t0),故从水烧干到S1断开,经历的时间为t= = =2.5 s(3分)
思路分析 (1)根据电路图判断电热水瓶处于保温状态时电路中只有R2工作,根据R2= 求出R2的电阻;(2)闭合S3,电磁泵与R3串联,根据电源电压和电磁泵两端的电压求出电阻R3两端的电压,根据I3= 求出通过R3的电流,该电流也是通过电磁泵的电流,根据P=UI求出电磁泵的电功率;(3)不计热量损失,电流产生的热量 全部被发热盘吸收,Q放=Q吸,放出的热量等于电功率与时间的乘积,吸收的热量等于比热容与质量、温度变 化的乘积,列出等式求出时间。
考点一 家庭电路的组成
B组 2015—2018年全国中考题组
1.(2018湖北武汉,18,3分)一种试电笔的构造如图所示,下列关于它的作用和使用描述正确的是 ( ) A.试电笔可用来测试物体是带正电还是带负电B.试电笔通常也用来检查电气设备的外壳是否带电C.使用时手指不能碰到金属笔卡D.使用时人不会触电是因为试电笔氖管中的氖气不会导电
答案 B 试电笔是用来辨别火线与零线的仪器,当有电流通过试电笔时,氖管便会发光,但它不能用来测 试物体是带正电还是带负电,A错误;当电气设备的外壳与火线接触而带电时,用试电笔测试,氖管便会发光, 故试电笔通常可以用来检查电气设备的外壳是否带电,B正确;使用试电笔的正确方法是手必须接触金属笔 卡,而不能接触金属笔尖,C错误;使用试电笔时人不会触电的原因是试电笔内有一个阻值很大的电阻,D错 误。故选B。
2.(2018吉林长春,7,2分)如图所示的家庭电路中,连接错误的元件是 ( )A.开关 B.两孔插座 C.电灯 D.三孔插座
答案 B 在家庭电路中,开关与所控制的电灯串联,且确保开关断开时,灯具不带电,开关与火线相连,故开 关和电灯连接正确;两孔插座的接线原则是“左零右火”,三孔插座的接线原则是“左零右火上接地”,故 两孔插座连接错误,三孔插座连接正确。选B。
3.(2017内蒙古呼和浩特,8,2分)四盏完全相同的灯泡,额定电压均为110 V,将它们接在220 V的照明电路中, 下面四种连接方式中最佳的连接方式为 ( )
答案 C A图四盏灯串联,每盏灯两端的电压为55 V,小于灯的额定电压,不能正常发光,A不是最佳连接方 式;B图四盏灯并联,每盏灯两端电压为220 V,大于额定电压,灯被烧坏,B不是最佳连接方式;C图每盏灯两端 电压均为110 V,可以正常发光,若一条支路上某个灯断路,则本支路上另一盏灯不发光,另一条支路上的两 灯均还能正常发光,C是最佳连接方式;D图每盏灯两端电压均为110 V,均能正常发光,但某盏灯断路时,与之 并联的灯两端电压超过110 V,可能被烧坏,D不是最佳连接方式。故选C。
解题关键 要使灯正常发光,实际电压等于额定电压,实际电压大于额定电压时,灯可能被烧坏。
易错警示 在D选项中,一盏灯断路,其他三盏灯中仍有电流通过,而忽视了干路中的这盏灯两端电压会超 过额定电压。
4.(2016宁夏,41,3分)如图甲所示是小明常用的一个插线板。他在使用时发现:插线板上的开关断开时指示 灯不发光,插孔不能提供工作电压;而在开关闭合时指示灯发光,插孔可以提供工作电压;如果指示灯损坏了, 开关闭合时插孔也能提供工作电压。(1)根据上述现象,你认为插线板的指示灯和开关的连接方式是 。(2)请你在图乙中画出插线板开关、指示灯和插孔的连接方式,并把插线板与电源线接通。 甲 乙
解析 (1)开关与指示灯串联时,开关断开则指示灯不发光,开关闭合则指示灯工作。若开关与指示灯并联, 则开关闭合时造成指示灯被短路,指示灯则不发光。(2)根据题意可知,插孔应由开关控制,所以开关应接在 插孔与火线之间。由“如果指示灯损坏了,开关闭合时插孔也能提供工作电压”可知指示灯与插孔并联。
思路分析 要分清几个关系:指示灯与插孔互不影响,应为并联;开关控制指示灯,开关控制插孔,故指示灯与 插孔并联后再与开关串联。
评析 本题考查家庭电路中常见的插线板的内部连接方式。出题方式是给出工作方式,让学生根据电学知 识和安全用电常识猜想内部合理的连接方式,属易错题。
1.(2018四川绵阳,16,3分)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 触电的实质是当有一定大小的电流通过人体。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, A、B、C错误,D正确。
2.(2018天津,10,3分)在使用图1所示的插线板时发现:只有在开关闭合时,指示灯才能发光,插孔才可以提供 工作电压;即使指示灯损坏,开关闭合时插孔也能提供工作电压。图2中插线板电路连接符合上述现象及安 全用电要求的是 ( ) 图1
图2
答案 A 开关闭合时,指示灯才能发光,说明开关与指示灯串联;指示灯损坏,插孔也能提供电压,说明插孔 与指示灯并联,因此电路结构为开关接在干路上,与火线相连,指示灯与插孔并联,故选择A。
思路分析 根据串、并联电路特点,分析题目所给条件,可知开关控制指示灯和插孔,指示灯与插孔并联。
易错警示 开关应接在火线上,插座应按照“左零右火”接线。
3.(2017内蒙古呼和浩特,5,2分)下列四幅图中连接或做法符合安全用电原则的是 ( )
答案 C 电线上晾衣服、用手指触碰插座的插孔,都不符合安全用电原则,A、B错误;开关与灯串联,开关 接火线,灯的螺旋套接零线,C正确,D错误。故选C。
4.(2015江苏连云港,16,3分)家里某用电器发生短路,熔丝立即熔断,用下列方法进行检测,如图所示,断开所 有用电器的开关,用一个普通的白炽灯L作为“校验灯”,与熔断的熔丝并联,然后只闭合S、S1,若L正常发 光,说明L1 ;只闭合S、S2,若L发出暗红色的光(发光不正常),说明L2 (选填“正常”、“短 路”或“断路”)。通常人体安全电压不高于 V,生活中要注意用电安全。
答案 短路 正常 36
解析 本题考查了排查家庭电路故障的方法。将一个普通的白炽灯L(校验灯)与熔断的熔丝并联,然后只 闭合S、S1,此时L、L1串联,若L正常发光,说明L1两端电压为0,L1被短路。只闭合S、S2,此时L、L2串联,若L 发出暗红色的光 (发光不正常),说明L、L2两端都有电压且都小于220 V,则L2正常。经验表明,人体的安全 电压不高于36 V。
解题关键 串联电路:U总=U1+U2。
5.(2018河南,20,9分)在实践活动中,小刚所在的兴趣小组对电热水壶进行了研究与计算。(1)如图所示,电热水壶使用的都是三脚插头,中间较长的脚连接的是电热水壶的金属外壳,插入三孔插座后 可将其与 相连,防止漏电时对人造成伤害。壶底的加热盘烧水时是通过 的方式改变了水 的内能。 (2)电热水壶的铭牌如表所示,正常工作时通过电热水壶的电流是多少?
(3)为了测量电热水壶的加热效率,小刚在壶中加入额定容量的初温为15 ℃的水,在额定电压下将其加 热到沸腾,用时7 min。已知烧水时气压为1个标准大气压,ρ水=1.0×103 kg/m3,c水=4.2×103 J/(kg·℃),则该电热 水壶的加热效率为多少?(4)小刚发现电热水壶的电源线都比较短,上网查询后发现,按照国家规定的标准,电热水壶使用的电源线不 能过长,横截面积不能过小。请利用所学的物理知识进行解释。
答案 (1)(2分)大地 热传递 (2)9.1 A (3)85%(4)见解析
解析 (2)(2分)I= = =9.1 A(3)(3分)水的质量m=ρ水V=1.0×103 kg/m3×2×10-3 m3=2 kg水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(100-15)℃=7.14×105 J消耗的电能W电=Pt=2 000 W×7×60 s=8.4×105 J加热效率η= ×100%= ×100%=85%(4)(2分)电源线较长、横截面积较小,电阻较大,由焦耳定律可知,相同时间内电源线产生的热量较多,容易造 成火灾。
1.(2019湖南长沙,23,3分)电给人类带来了极大的便利,但不正确用电也会带来很大的危害,甚至会危及生 命。下列做法符合安全用电原则的是 ( )A.使用试电笔时用手指抵住笔尖金属体B.在高压线下钓鱼C.在家庭电路中使用绝缘层老化破损的导线D.搬动电器前先断开电源开关
答案 D 使用试电笔时手指不能接触笔尖金属体,A错误。普通钓鱼用具在高压电面前根本不绝缘,尤其 是在下雨天,一旦触及高压电,会发生触电事故,因此在高压线下钓鱼是极不安全的,故B错误。导线绝缘层 老化破损,若继续使用,易造成漏电和触电事故,故C错误。
解题关键 本题关键是对安全用电常识的理解。
2.(2016福建福州,2,2分)有金属外壳的家用电器,其外壳必须接地,目的是 ( )A.防触电 B.防短路 C.节能 D.稳固
答案 A 有金属外壳的用电器使用三孔插座,除了将用电器的工作部分接入电路,还将用电器的金属外壳 与大地相连,当火线与金属外壳接触而导致漏电事故时起保护作用,防止触电,故本题应选A。
3.(2016山西,33,4分) 使用试电笔时,人体通过试电笔与火线相连,为什么没有触电事故发生呢?阅读以上资料,请你在小组合作交 流时给有疑惑的同学讲解其中的道理。
答案 使用试电笔时,人体与试电笔串联接入家庭电路中,电路的总电阻R=R高电阻+R人体,由于高电阻阻值约为 一百万欧,所以电路中总电阻很大(2分)。家庭电路的电压是220 V,根据I= 可知,通过人体和试电笔的电流很小,不会有触电事故发生(2分)。(利用图示和计算进行说明亦可)
4.(2015辽宁沈阳,15,3分)下面是有关生活用电的描述,请将空白处补充完整:(1)将电冰箱的三脚插头插入三孔插座中,这样做可以让它的金属外壳与插座中的 (填“火”、 “零”或“地”)线相连,防止发生触电事故。(2)当家中同时使用的用电器的总功率过大时,电路的总电流就会过 (填“大”或“小”),家庭 电路中的 会自动断开,切断电路,起到保护电路的作用。
答案 (1)地 (2)大 空气开关
解析 (1)电冰箱的三脚插头插入三孔插座中,将它的金属外壳与地线相连,这样可以防止因外壳带电发生 触电事故;(2)由公式P=UI可知,当电源电压U一定,用电器的总功率P过大时,电路中的总电流I就会过大,家庭 电路中的空气开关会自动断开,切断电路,起到保护作用。
1.(2019内蒙古呼和浩特,4,2分)关于家庭电路,下列说法中正确的是 ( )A.在家庭电路中,同时工作的用电器越多,总电阻越大B.家庭电路中总电流过大,保险丝熔断,一定是由于电路中用电器过多,实际功率过大引起的C.用电器使用三线插头,是为了防止漏电而采取的保护措施D.保险丝一般选用电阻比较小,熔点比较低的合金制作而成
答案 C 家庭电路中各用电器并联,同时工作的用电器越多,总电阻越小,A项错误;家庭电路电流过大的 原因是短路或总功率过大,B项错误;用电器使用三线插头,是为了防止漏电时金属外壳带电使人触电,C项 正确;保险丝一般选用电阻较大,熔点较低的合金制作,D项错误。
2.(2019新疆,6,2分)家庭电路中,空气开关发生跳闸的原因是 ( )A.电流过大 B.电流过小C.电压过高 D.电压过低
答案 A 家庭电路中空气开关跳闸的原因是电流过大,故选A。
3.(2018山西,14,3分)关于安全用电,下列说法正确的是 ( )A.更换灯泡前应断开电源开关B.使用绝缘皮破损的电线供电C.在高压输电线附近放风筝D.用湿抹布擦发光的灯泡
答案 A 为了安全,更换灯泡前应断开电源开关,A选项正确;使用绝缘皮破损的电线供电,容易造成触电 事故,B选项错误;高压触电有两种,即高压电弧触电和跨步电压触电,因此,为了安全,人应远离高压线,不在 高压输电线附近放风筝,C选项错误;水是导体,用湿抹布擦发光的灯泡,可能会触电,D选项错误。
4.(2018新疆乌鲁木齐,4,3分)为了确保用电安全,下列做法错误的是 ( )A.不接触低压带电体,不靠近高压带电体B.更换灯泡、搬动电器应断开电源开关C.不弄湿用电器,不损坏绝缘层D.发生电器火灾应立即泼水救火
答案 D 安全用电原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体;更换灯泡、搬动电器应断开电源开关;不 弄湿用电器,不损坏绝缘层;保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换。发生电器火 灾应先断开电源再进行施救。故A、B、C正确,D错误。
5.(2018四川成都,A13,2分)关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是 ( )A.控制各灯具的开关都应该装在零线上B.有金属外壳的用电器都使用两脚插头C.应该定期对漏电保护器进行例行试验D.不接触高压设备就不会引起触电事故
答案 C 开关应安装在火线上,A错误;有金属外壳的用电器都使用三脚插头,防止因漏电而引起触电事 故,B错误;靠近高压设备仍可能造成跨步电压触电,D错误;故选C。
6.(2018黑龙江齐齐哈尔,6,2分)关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是 ( )A.开关要串联在火线和电灯之间B.使用测电笔辨别火线时,手接触笔尖金属体C.三孔插座有时不需要接地D.发现有人触电后,立即用手把触电人拉离电线
答案 A 为保证用电安全,开关应接在电灯和火线之间,可以保证开关断开时,电灯不带电,A项正确;使用 测电笔时,手要接触笔尾金属体,但不可接触笔尖金属体,B项错;三孔插座要把上面一孔接地,可以防止漏电 对人体造成伤害,C项错;有人触电时,应先切断电源,再进行施救,D项错误。故选A。
7.(2018陕西,7,2分)关于家庭电路和安全用电的说法正确的是( )A.检查和维修电路时,必须首先切断电源B.使用测电笔时,手不能接触笔上任何金属体C.只有大功率用电器才需使用三孔插座D.家庭电路中,电能表是用来测量电功率的仪表
答案 A 为了安全,检查和维修电路时,必须首先切断电源,故A正确;使用测电笔时,手不能碰到笔尖的金 属体,必须接触笔尾的金属体,故B错误;具有金属外壳的用电器都需要使用三孔插座,故C错误;电能表是用 来测量消耗电能多少的仪表,故D错误。
8.(2017黑龙江哈尔滨,20,2分)下列图中符合安全用电与保护原则的是 ( )
答案 D 在落地高压线附近行走会造成跨步电压触电;多个大功率用电器同时工作,电流过大,会烧坏插 座,造成火灾;开关接零线,在开关断开时,灯泡与火线连接,人接触灯泡不安全;电水壶接三孔插座,可以防止 因漏电而引发的触电事故,故选D。
9.(2017山西,15,3分)关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是 ( )A.所有家用电器的外壳都需要接地B.家庭电路中各个用电器都是串联的C.使用试电笔判断哪条导线是火线时,手要按住笔尾金属体D.若空气开关“跳闸”,一定是电路中出现了短路
答案 C 大功率用电器、有金属外壳的用电器要接地,防止漏电对人体造成伤害,A项错;家庭电路中各用 电器工作互不影响,是并联的,B项错;使用试电笔时,手要按住笔尾金属体,使火线对地形成通路氖管就会发 光,C项正确;空气开关“跳闸”是因为电流过大,而电流过大的原因可能是短路或者是总功率过大,D项错 误。
10.(2017湖北武汉,18,3分)关于家庭电路及安全用电,下列说法正确的是 ( )A.低于220 V的电压对人体都是安全的B.只有人体接触带电体时才会发生触电事故C.试电笔是用来测试物体是带正电还是带负电的D.用电器使用三线插头是防止漏电而采取的安全措施
答案 D 对人体安全的电压不高于36 V,因此低于220 V高于36 V的电压对人体不安全;高压触电中的电 弧触电和跨步电压触电,都是人没有接触带电体但会发生触电事故;试电笔是用来测试火线或零线的工具; 用电器使用三线插头是防止漏电造成触电事故。综合分析本题选择D。
11.(2015山东潍坊,10,2分)为了同学们饮水安全、卫生,学校要安装一台电热水器,该电热水器的额定电压 是380 V,额定功率是15 kW。连接该电热水器时,有四种绝缘铜芯导线供选择,其规格如下表所示。从既安 全又经济的方面考虑,选用导线的横截面积是 ( )
A.2.5 mm2 B.4 mm2C.6 mm2 D.10 mm2
答案 C 该热水器正常工作的电流:I = = ≈39.5 A;为确保用电安全,所选用导线的安全载流量应与热水器正常工作时的电流相匹配,但是也不可过大,否则会造成浪费,对照“导线规格”表可知,应选 横截面积是6 mm2的导线,故本题应选C。
评析 本题考查电功率公式的灵活运用,要能从题目所给信息中找到有用的数据,解题过程中还要注意单 位的换算。
12.(2019山东青岛,19,5分)基础作图和计算(1)有一种声光自动控制的楼道灯,当有人走动发出声音时,电路接通灯亮,且只有夜晚天黑之后灯才能亮,白 天无论发出多大的声音,灯也不亮。如图,现有灯L、声控开关S声(有声音时开关闭合)和光控开关S光(光线暗时开关闭合),请设计并连接满足上 述要求的电路。
(2)如图电路,电源电压12 V保持不变,定值电阻R1为10 Ω,当滑动变阻器R2滑片处于某位置时,电流表的示数为 1.6 A。求此时滑动变阻器接入电路的电阻。
答案 (1)如图所示(2)30 Ω
解析 (1)根据题意可得,声控开关和光控开关需要共同控制灯泡,且相互影响,所以声控开关和光控开关、 灯泡为串联关系,开关接在火线上,如答案图所示。(2)R1和R2并联,电流表测量干路电流,并联电路中各支路两端的电压和电源电压相等;流经R1的电流:I1= = =1.2 A,因为在并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以流经R2的电流:I2=I-I1=1.6 A-1.2 A=0.4 A,R2的电阻为R2= = =30 Ω。
13.(2019黑龙江齐齐哈尔,30,9分)如图甲是文文同学家新买的一台冷暖空调扇,其内部简化电路如图乙所 示,R1、R2均为发热电阻,R1的阻值为110 Ω,M是电动机。开关S1闭合后,当S2接1、2时吹冷风;当S2接2、3时 吹温风;当S2接3、4时吹热风,此时空调扇的总功率为1 100 W。已知:电源电压为220 V,c冰=2.1×103 J/(kg· ℃)。求:(1)吹冷风时,在空调扇内加入冰袋会使吹出的风温度变低。若冰袋内冰的质量为1 kg,温度从-16 ℃升高到- 6 ℃时,冰从周围吸收的热量是多少?(2)吹冷风时,电动机正常工作1 h消耗的电能为0.11 kW·h,此时通过电动机的电流是多少?(3)吹热风时,R2的电阻是多少?
答案 (1)2.1×104 J (2)0.5 A (3)88 Ω
P1= = =440 W(1分)电阻R2的功率P2=P总-P冷-P1=1 100 W-110 W-440 W=550 W(1分)R2的阻值R2= = =88 Ω(2分)评分说明:(1)其他做法只要正确也得满分 (2)计算性错误不累积扣分
1.(2019四川江油模拟,8)下列关于生活用电常识的认识中,符合要求的是 ( )A.使用试电笔时,手指不能碰到笔尾的金属帽,以免触电B.三脚插头的用电器也可插入两孔插座C.家庭电路中开关接在火线或零线上都可以D.输电线进户后应先接电能表
答案 D 使用试电笔时,手指应接触笔尾的金属体,试电笔接触火线时试电笔氖管发光,A项不符合要求; 三脚插头的用电器插入两孔插座,用电器可以工作,但是外壳没有接地,有漏电现象时不能对人体形成保护, B项不符合要求;家庭电路中开关应该接在火线上,断开开关时,用电器与火线断开更安全,C项不符合要求; 输电线进户后应先接电能表,在家庭电路中每一个用电器消耗的电能都可以通过电能表记录下来,方便供 电部门收取电费,D项符合要求。故选择D。
2.(2019河南郑州二模,12)某家庭电路的部分电路如图所示,其中甲、乙两处分别装用电器和开关,对此电 路,下列说法符合安全用电原则的是 ( ) A.保险丝应当选用电阻小、熔点低的材料制成B.当接入电路的用电器增多时,保险丝的发热功率增大C.甲处应装用电器,乙处应装开关D.电路的总开关应该安装在保险丝的右侧
答案 B 保险丝要选用电阻较大、熔点较低的材料制成,当电流过大时保险丝熔断,对电路起到保护作 用,故A项不符合题意;当接入电路的用电器增多时,电路中电流变大,根据焦耳定律可知,保险丝的发热功率 会变大,B项符合题意;开关要与用电器串联,且开关要接在用电器和火线之间,所以甲处为开关,乙处为用电 器,故C项不符合题意;电路的总开关要装在保险丝的左侧,当保险丝熔断后方便更换,D项不符合题意。故 选择B。
3.(2018河南洛阳东升二中一模,11)如图是小明家的部分电路,开始时各部分工作正常,他将电饭煲的插头插 入三孔插座后,正烧水的电热水壶突然停止工作,但电灯仍正常发光,拔出电饭煲的插头,电热水壶仍不能工 作,把试电笔分别插入插座的左、右孔,氖管均发光。若电路中只有一处故障,则 ( ) A.电热水壶所在电路的B、C间断路B.插座的接地线断路
C.电路的A、B间导线断路D.电路的C、D间导线断路
答案 D 若电热水壶所在电路的C、B间断路,则电饭煲可以正常工作,电热水壶不工作,若用试电笔插入 插座的左孔,氖管不发光,A错误;若是插座的接地线断路,电热水壶和电饭煲都可以工作,B错误;若电路 的A、B间导线断路,导致电热水壶不能正常工作,插座右孔与火线断开,试电笔不发光,C错误;电路的C、D 间导线断路,电灯仍正常工作,电热水壶不能工作,插座两孔与火线连接,和零线断开,此时试电笔插入插座的 左、右孔,氖管均能发光,D正确。
思路分析 家庭电路中用电器和插座是并联的,既然电热水壶停止工作后,电灯仍然能工作,说明线路中无 短路,而是有断路;接地线断路不会影响电热水壶工作;把测电笔分别插入插座的左、右孔,氖管均能发光,说 明火线有电,应该是零线某处断路。
4.(2019安徽合肥五十中二模,15)如图所示是某同学在使用测电笔时的情境,其中正确的是 (选 填“甲”或“乙”)。测电笔的笔尖应该是 (选填“导体”或“绝缘体”)。
解析 使用测电笔时,手要接触测电笔尾部的金属体,笔尖接触电线,氖管发光表明接触的是火线,不发光是 零线;故正确使用测电笔的是乙;测电笔的笔尖属于导体。
5.(2019江苏苏州市区二模,23)请将虚线框内带有保险丝的三孔插座正确接入家庭电路。
解析 三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。带保险丝的插座,应将保险丝接在火线上,如 图所示。
1.(2019福建厦门质检,5)以下符合安全用电原则的是 ( )A.用电器的金属外壳应接地线B.用电器失火时,应先灭火,再切断电源C.使用测电笔辨别火线和零线时,手应与笔尖金属体接触D.家庭电路中,控制用电器的开关应接在零线和用电器之间
答案 A 带有金属外壳的用电器使用时让金属外壳接地,可以防止因用电器漏电后,导致金属外壳带电而 发生触电事故,故A符合题意;用电器失火时,应该迅速切断电源,然后再灭火,避免触电,故B不符合题意; 使 用测电笔时,手必须接触笔尾金属体,用笔尖接触被检验导线,才能辨别火线和零线,故C不符合题意;为了开 关断开后,用电器与火线断开,控制用电器的开关应接在火线上,故D不符合题意。故选A。
思路分析 (1)用电器的金属外壳必须接地;(2)用电器失火时,应先切断电源;(3)使用测电笔时,手只有接触笔尾金属体,测电笔才能使用;(4)家庭电路中开关和开关控制的用电器之间是串联的,开关必须接在火线上。
2.(2018重庆江津六校联考,6)“珍爱生命,注意安全”是同学们日常生活中须具备的意识。下列有关安全 用电的说法,不符合要求的是 ( )A.电线和用电器达到使用寿命后要及时更换B.放风筝时要远离高压线C.更换灯泡、搬动电器前要先断开电源开关D.雷雨天气要尽快到大树下避雨
答案 D 电线和用电器达到使用寿命后绝缘层老化易漏电,所以要及时更换,A项正确;放风筝时风筝线如 果挂到高压线上会造成危险,所以要远离高压线,B项正确;更换灯泡、搬动电器前为防止漏电对人造成伤 害,要先断开电源开关,C项正确;雷雨天气大树易遭受雷击,所以躲到大树下避雨会非常危险,D项错误。故 选择D。
3.(2019陕西西工大物理二模,5)家里一盏电灯突然熄灭,用试电笔(又名“测电笔”)分别测试电路中 的a、b、c、d四点(如图所示),只有测a点时氖管发光。若电路中只有一处故障,则故障可能是 ( ) A.进户零线断路 B.灯泡L断路C.开关S接触不良 D.导线cd断路
答案 C 用测电笔测a点时氖管发光,则a点向左火线是连通的,测试b、c、d点时,测电笔氖管不发光,则这 三个点与火线之间不连通,因为只有一处故障,所以故障在a、b之间,可能是开关接触不良。故选择C。
4.(2019吉林长春朝阳二模,7)如图是新安装的照明电路,已知两个并联灯泡的灯头接线存在一处故障。小 明学电工的检修方法,在保险丝处接入一个“220 V、40 W”的灯泡。当只闭合S、S1时,L0和L1都呈暗红 色;当只闭合S、S2时,L0正常发光,L2不发光。由此可以确定 ( ) A.L1灯头断路 B.L2灯头短路C.L1灯头短路 D.L2灯头断路
答案 B 当只闭合S、S1时L0和L1都呈暗红色,是因为L1与L0串联接入电路,所分电压低于220 V,可知L1处 无故障;当只闭合S、S2时,L0正常发光,L2不发光,是因为L2被短路,使L0直接接在电源上,正常发光。故选B。
解题关键 明确当把检测灯串联接在保险丝处时,出现三种现象(检测灯正常发光、发光暗、不发光)的原 因是解答本题的关键。将“220 V、40 W”的灯泡按题中提供的接法接入电路,是把此灯泡串联接入电 路。(1)若检测灯恰能正常发光,说明开关闭合的那条支路短路,使检测灯直接接在电源上;(2)若检测灯比正常发光时暗,说明开关闭合的那条支路的灯与检测灯串联接入电路,所分电压低于220 V, 这条支路无故障;(3)若检测灯不发光,说明开关闭合的那条支路开路。
5.(2018江苏昆山一模,20)家庭电路触电事故都是人体直接或间接接触 线造成的。带有金属外壳 的家用电器,都要使用三孔插座,这样做的目的是让金属外壳与 相连,家庭电路中“超负荷”是指 电路中的电流过大,出现上述情况时,电路中的空气开关(如图所示)会因电流的 效应自动切断电 路。
解析 家庭电路触电事故都是人体直接或间接接触火线造成的;带有金属外壳的家用电器,都要使用三孔 插座,这样做的目的是让金属外壳与大地相连,防止金属外壳带电而使人体触电;家庭电路中“超负荷”时 电路中的电流过大,电磁铁磁性足够强,将空气开关中的Q向左吸引,弹簧将开关断开,从而切断电路,所以空 气开关利用了电流的磁效应自动切断电路。
6.(2019陕西西安铁一中二模,13)(1)如图甲所示,试电笔可以用来辨别火线和零线,也可以检查电气设备的外 壳是否带电。(2)如图乙所示,洗衣机、电冰箱等用电器的电源插头是三脚插头,则三脚插头标着E的导线和 相连。(3)如图丙-1是起保险作用的空气开关,它是为防止由于短路或 而使家庭电路中电流过 大导致的危险;图丙-2是漏电保护器,它 (选填“能”或“不能”)防止站在绝缘凳上的人同时接触 火线和零线(双线触电)而触电。(4)如图丁中的图1是常用的接线板,接线板上的开关闭合时,接线板上的LED指示灯会发光,插孔同时提供 电压;若指示灯损坏,开关闭合时插孔也能提供电压。请在图2中画出开关、指示灯和插孔的连接方式。
答案 (2)用电器金属外壳 (3)用电器总功率过大 不能(4)如图所示
解析 (2)三脚插头的脚E与用电器金属外壳相连,当三脚插头插入三孔插座时,三脚插头的脚E与三孔插座 的地线相连,使金属外壳与大地相连通,这样若用电器的金属外壳带电,电流会通过地线导入大地,防止触电 事故的发生。(3)家庭电路中空气开关的作用是保护电路,当电路中发生短路或用电器总功率过大时会跳闸。当站在绝缘凳上的人同时接触火线和零线时(双线触电),流过火线与零线的电流相等,漏电保护器中火线和 零线中电流产生的磁场完全抵消,漏电保护器不会切断电路。(4)插线板开关应该同时控制指示灯和插孔,指示灯和插孔应该并联,火线先接开关,再分别连接指示灯和插 孔,连接插孔时注意左零右火上接地。
思路分析 三孔插座中,上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线,简称“上地、左零、右火”。当电路中发生短路或用电器总功率过大时,电路中电流过大,空气开关中的电磁铁会产生较强的磁性吸引 衔铁,使开关断开,切断电路起到保护电路的作用;判断漏电保护器会不会切断电路,就是分析火线和零线中 的电流是否相等,如果相等不会切断电路,如果不相等就会切断电路。指示灯损坏,开关闭合时插孔仍能提供电压,说明指示灯与插孔是并联的,开关接在火线上,据此进行连接。
一、选择题(每小题3分,共12分)1.(2019山东青岛模拟,2)现代人的生活已经离不开电了,为了安全用电,我们对生活中一些“电”常识的了 解必不可少。下列常见的数据表述正确的是 ( )A.一节干电池的电压是1.5 VB.电冰箱工作时电流约为5 AC.手机电压是37 VD.对人体的安全电压是36 V
答案 A 一节干电池的电压是1.5 V,符合实际,故A正确;电冰箱工作时电流约1 A,故B错误;手机电压大约 3.7 V,故C错误;对人体的安全电压是不高于36 V,故D错误。故选A。
2.(2018山东枣庄中考,12)在生活中,我们有时会遇到以下几种情况,在下述情况中可能引起家庭电路中空气 开关跳闸的是 ( )(1)电路中增加大功率的用电器(2)插座中的两个线头相碰(3)开关中的两个线头相碰(4)户外输电线绝缘皮破损A.(1)和(2) B.(2)和(3)C.(1)和(3) D.(2)和(4)
答案 A (1)电路中增加了大功率的用电器,可能会导致用电器的总功率过大,导致电流过大,引起家庭电 路中空气开关跳闸;(2)插座中的两个线头相碰,会造成电路短路,从而造成电流过大,引起家庭电路中空气开关跳闸;(3)开关中的两个线头相碰,会导致开关无法控制用电器,用电器将一直工作,但不会导致电流过大,不会引起 家庭电路中空气开关跳闸;(4)户外输电线绝缘皮破损,不会引起家庭电路中的电流过大,不会引起家庭电路中空气开关跳闸。可见,可能引起家庭电路中空气开关跳闸的是(1)和(2)。故选A。
3.电虽是人类的“好朋友”,但不遵守安全用电原则,也会被它伤害。下列做法符合安全用电原则的是 ( )A.有金属外壳的家用电器,一定要将外壳接地B.家用电器起火时应迅速用水扑灭C.家中多个大功率用电器应接在同一插线板上使用D.控制用电器的开关一定要接在零线上
答案 A 家用电器的金属外壳接地可以防止漏电时发生触电事故;家用电器起火时应先切断电源再灭火; 多个大功率用电器接在同一插线板上使用,插线板的导线中的电流过大,易引发火灾;控制用电器的开关应 接在火线上,断开开关后,用电器与火线断开,可保证安全。故正确选项为A。
4.如图所示是新安装的照明电路,已知两个灯泡并联,灯泡的灯头接线存在一处故障,小刚学电工的检修方 法,在保险丝处接入一个“220 V 40 W”的灯泡,当只闭合S、S1时,L0和L1都呈暗红色;当只闭合S、S2时,L0 正常发光,L2不发光,由此可以确定 ( ) A.L1灯头断路 B.L2灯头短路C.L1灯头短路 D.L2灯头断路
答案 B 当只闭合S、S1时,L0和L1都呈暗红色,是因为L0与L1串联接入电路,两灯所分电压都低于220 V,说 明L1正常;当只闭合S、S2时,L0正常发光,L2不发光,是因为L2被短路,使L0两端电压为220 V。故B正确。
5.(2019湖南长沙麓山国际学校测试,17)(4分)小红家新购买了一台电热水壶,用它烧水时发现水烧开了而导 线却几乎不热,这是由于电热水壶内部电热丝的 比导线的大。查看铭牌,小红了解到电热水壶的 额定功率为1 500 W。若加热效率为90%,标准大气压下,电热水壶正常工作7 min,可将 kg、初温 是25 ℃的水烧开。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
二、非选择题(共28分)
解析 电热水壶在使用时,电热丝和导线串联,通过它们的电流和通电时间相等,水烧开了,导线几乎不热,说 明电热水壶内部电热丝产生的热量多,由Q=I2Rt可知,原因是电热水壶内部电热丝的电阻比导线的大。由P= 可得,电热水壶正常工作7 min消耗的电能W=Pt=1 500 W×7×60 s=6.3×105 J,由η= ×100%可得,水吸收的热量Q吸=Wη=6.3×105 J×90%=5.67×105 J,标准大气压下水的沸点为100 ℃,由Q吸=c水m(t-t0)可得,水的质量m= = =1.8 kg。
6.(2019安徽合肥二模,20)(6分)如图甲是一种新型插座,它能即时显示接在该插座上的用电器的工作电压和 所耗电费等。小明将装有质量为2 kg、初温为10 ℃水的电热水壶插在该插座上。这时插座屏幕上显示的 内容如图乙所示;当水烧开至100 ℃时,插座屏幕上显示的内容如图丙所示。则这段时间内水吸收的热量为 J,电热水壶的实际功率为 W,电热水壶在烧水过程中的效率为 %。[电费单 价:0.5元/(kW·h);c水=4.2×103 J/(kg·℃) ]
答案 7.56×105 1 500 70
7.(2018四川成都外国语学校一模,21)(4分)小明家新买了一个电热水器,刚接入电路,家里的空气开关就断开 了。他猜想造成空气开关断开的原因是:①连入电路中的用电器总功率过大;②电热水器或插头处短路。 于是他请电工师傅检修后,将空气开关复位,只让电热水器单独工作,家里标有“2 000 r/kW·h”电能表的转 盘3 min内转了100转,电热水器的功率为 W。小明猜想 (选填序号)是正确的。(已知电热 水器接入电路前,小明家正在使用的用电器的总功率约为3 200 W,空气开关允许通过的最大电流为40 A)
8.(2019福建厦门质检,23)(3分)讲台上方有两盏照明灯,由一个开关同时控制。请在图中画出正确的电路 图。
解析 家庭电路中各个用电器是并联的,所以此电路两盏灯应并联;由题意可知,开关应串联在干路上同时 控制两盏灯,且开关连在火线与灯之间,电路图如图所示。
9.(2019江苏南京六合一模,22)(11分)学校的走廊、消防通道内都安装了应急灯(如图甲所示)。外接电源断 电时,应急灯自动点亮,此时由蓄电池供电;外接电源正常供电时应急灯自动熄灭。应急灯的主要参数见表。(1)图乙是某款应急灯的工作原理示意图,其中灯L1和L2的连接方式是 联。当电路处于图乙所示的 状态时,外接电路的状态为 (选填“供电”或“断电”)。(2)断电后,应急灯正常发光时,通过其中一个小灯泡的电流是 A。(3)“2 400 mAh”是指当工作电流为2 400 mA时,电池能持续供电1 h。国家规定:消防应急照明产品的应 急照明时间不得少于90 min,请通过计算说明该应急灯是否符合国家标准。(4)在某次断电事故中,当两个灯同时工作一段时间后,灯L1突然熄灭,灯L2的亮度却不变,请解释该现象 。 应急灯的主要参数
答案 (1)并 供电 (2)0.6 (3)见解析 (4)并联电路中,各用电器工作时互不影响
答案 B 电能表是用来测量家庭内部用电器消耗电能多少的装置,进户线应当首先接电能表,C、D错误; 保险盒应连接在总开关之后,这样就可以断开总开关后更换保险丝,对人体来说是安全的,B正确,A错误。
2.(2019黑龙江齐齐哈尔,11,3分)(多选)我们怎样才能安全地享受电带来的便利呢?下列关于家庭电路和安 全用电常识说法正确的是 ( )A.输电线进户后,应依次连接电能表、保险装置、总开关、插座等B.保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换C.三孔插座中零线与地线接反,当接在该插座上的用电器闭合开关时,漏电保护器会切断电路D.同一插线板上,不要同时使用大功率用电器
答案 BCD 输电线进户后应依次连接电能表、总开关、保险装置、插座等,A项错误;保险装置、插座、 导线、家用电器老化后要及时更换,否则绝缘性能下降,可能会漏电导致不安全,B项正确;当导线接错,发生 漏电现象时,漏电保护器会及时切断电路,从而起到保护作用,C项正确;同一插线板上,同时使用大功率用电 器,有可能电流过大,产生电热过多,烧坏插线板,D项正确。故选B、C、D。
3.(2019重庆A,4,3分)以下对电和磁相关描述正确的是 ( )A.所有电器只能用三孔插座B.摩擦起电的实质是产生了电子C.电风扇可以将电能转化为机械能D.地磁场周围的磁感线是真实存在的
答案 C 有金属外壳的电器用三孔插座,没有金属外壳的电器用两孔插座,故A错误;摩擦起电的实质不是 产生了电子,而是电子从一个物体转移到另一个物体,故B错误;电风扇工作时可以将电能转化为机械能,故 C正确;磁感线是为了形象地描述磁场假想出来的,不是真实存在的,故D错误。
4.(2019湖南衡阳,12,2分)关于家庭电路及安全用电,下列说法正确的是 ( )A.为了防止因漏电而造成触电事故,微波炉的金属外壳应该与大地相连B.使用试电笔时,手指不能接触笔尾金属体,以免发生触电事故C.为了防止触电,必须把用电器的开关接在零线上D.家庭电路中,空气开关跳闸一定是因为电路发生了短路
答案 A 由于微波炉有金属外壳,所以应使用三脚插头将金属外壳与大地相连,从而防止金属外壳带电而 发生触电事故,故A正确;使用试电笔时,手指不能碰到笔尖金属体,但要接触笔尾金属体,故B错误;家庭电路 的开关,一定要接在火线上,这样断开开关时,用电器才不会带电,故C错误;空气开关跳闸是因为家庭电路中 电流过大,电流过大的原因可能是电路发生了短路,也可能是用电器总功率过大,故D错误。
5.(2019河北,23,2分)家用电灯的开关要接到 (选填“零线”或“火线”)和灯泡之间。造成家庭电 路中电流过大的原因是 (只填写一种即可)。
答案 火线 短路(或用电器的总功率过大)
解析 接触火线会对人体造成危害,为了确保断开家用电灯开关时,家用电灯不与火线相连,开关应接在火 线和家用电灯之间;造成家庭电路中电流过大的原因有两个:短路和用电器的总功率过大。
6.(2019福建,24,2分)图是部分照明电路。用笔画线代替导线,将开关和电灯接入照明电路。
解析 根据安全用电的原则,开关应接在火线与用电器之间,以便确保开关断开时,用电器与火线断开,且螺 口灯座的螺旋套接零线,中间的金属片接火线。
考点二 安全用电及故障排查
1.(2019四川成都,A8,2分)下列符合安全用电要求的是 ( )A.只要低于36 V的电压,人体都可接触B.三脚插头较长的那只脚无用,可以去掉C.用湿布擦台灯前将其插头从插座中拔出D.发现有人触电时,可直接用手去拉触电者
答案 C 低于36 V的电压通常不会对人造成生命危险,但电流较大时也会对人造成伤害,故A项错误;三脚 插头中较长的脚是用来连接地线的,它可以在用电器漏电时将电荷直接导入大地,从而避免人触电,B项错 误;用湿布擦台灯前应将插头从插座中拔出,C项正确;发现有人触电时,要先切断电源,再去抢救,D项错误。
2.(2019湖北武汉,18,3分)如图所示是某同学家常用的一个插线板。他在使用中发现: 插线板上的指示灯在 开关断开时不发光,插孔不能提供工作电压;而在开关闭合时指示灯发光,插孔可以提供工作电压;如果指示 灯损坏,开关闭合时插孔也能提供工作电压。图中,插线板电路连接符合上述现象及安全用电要求的是 ( )
答案 C 插线板的开关断开,指示灯不发光,插孔不能提供电压,说明开关可以控制指示灯和插孔;开关闭 合后,指示灯损坏,插孔也能提供电压,说明插孔和指示灯并联。综合分析可知,指示灯和插孔并联,开关在干 路上。根据安全用电的原则,开关接在火线上,三孔插孔的左孔接零线,右孔接火线,上面的孔接地线。综上 分析可知A、B、D错误,C正确。
知识归纳 连接家庭电路时所用用电器的开关必须接在火线上,零线可以直接进入用电器,三孔插座必须 按照左零右火上接地的连接方法连接。
3.(2019山东潍坊,10,2分)在如图所示家庭电路中,将插头插入插座,打开电视,电视不工作;闭合开关,灯泡不 亮;保持开关闭合,拔出插头,将测电笔分别插入插座两孔时氖管均发光。若电路中只有一处故障,则故障可 能是 ( )A.零线上保险丝烧断 B.火线上保险丝烧断C.灯丝烧断 D.插座短路
答案 A 开关闭合,用测电笔分别插入插座两孔时,氖管均发光,说明插座的左右两孔都与火线相连通,则 可能是零线上保险丝烧断,A正确;若火线上的保险丝烧断,则左右两孔都不会发光,B错误;若灯丝烧断,不影 响插座所在支路工作,则用测电笔插入插座的左孔时,氖管不会发光,C错误;若插座短路,必定会引起保险丝 烧断,则电路出现两处故障,与题意只有一处故障不符,D错误。故选A。
知识拓展 测电笔在使用时,应将笔尖接触导线,手接触笔尾的金属体,这样就可以形成回路,如果是火线,氖 管会发光。
审题技巧 本题考查了家庭电路故障的检修。测电笔能亮,说明火线上有电,闭合与灯泡相连的开关后测 量零线,如果测电笔也亮了,说明是所测位置与零线之间某处开路了。
4.(2019广东,7,3分)图为家庭部分电路示意图,正常发光的电灯突然熄灭。检查保险丝发现完好,再用试电 笔先后检测插座的两孔,氖管均发光。由此判断电路故障的原因可能是 ( ) A.插座短路B.进户的火线断路C.进户的零线断路D.电灯的灯丝断路
答案 C 家庭电路中,插座短路会引起电流过大,导致保险丝熔断,故A错误;试电笔检测插座右孔,氖管发 光,证明火线正常,故B错误;试电笔检测插座左孔,氖管发光,说明进户的零线发生了断路,C正确;家庭电路是 并联电路,而灯丝断路时,用试电笔检测插座左孔,氖管不会发光,与题干矛盾,故D错误。
考查重点 本题重点考查家庭电路的故障问题,考生要掌握由家庭电路出现的问题来分析可能出现的故障 原因,试电笔的使用和检查火线及零线也是考查的重点。
5.(2019湖北黄冈,17,7分)某型号电热水瓶具有加热、保温、电动出水及干烧断电功能。其简化电路如图 所示。S1是壶底温控开关,通常闭合,当壶底发热盘的温度达到120 ℃自动断开。S2是壶壁温控开关,按下时 对水加热,水烧开后自动断开,电热水瓶处于保温状态。S3是电动出水开关,按下时闭合,电磁泵将水抽出。 已知电热水瓶保温功率为50 W,加热功率为1 000 W。
(1)电热水瓶处于保温状态且不抽水时,电路中的电阻是多大?(2)闭合S3,电磁泵两端电压为12 V。已知R3阻值为200 Ω,求电磁泵的电功率。(3)若水烧开后,S2没有自动断开,则瓶里的水烧干后,经过多长时间,S1才会断开?已知发热盘质量为0.5 kg,比 热容为0.5×103 J/(kg·℃)。设水烧干瞬间,发热盘的温度为110 ℃,不计热损失。
答案 (1)968 Ω (2)12.48 W (3)2.5 s
解析 (1)分析电路可知,当电热水瓶处于保温状态且不抽水时,电路中只有R2工作由P=UI= 得R2= = =968 Ω(2分)(2)闭合S3,电磁泵与R3串联,通过R3的电流:I3= = =1.04 A(1分)电磁泵的功率:P泵=U泵I泵=U泵I3=12 V×1.04 A=12.48 W(1分)(3)不计热损失,瓶里的水烧干后,电流产生的热量全部被发热盘吸收,Q电=Q吸P加热t=cm(t1-t0),故从水烧干到S1断开,经历的时间为t= = =2.5 s(3分)
思路分析 (1)根据电路图判断电热水瓶处于保温状态时电路中只有R2工作,根据R2= 求出R2的电阻;(2)闭合S3,电磁泵与R3串联,根据电源电压和电磁泵两端的电压求出电阻R3两端的电压,根据I3= 求出通过R3的电流,该电流也是通过电磁泵的电流,根据P=UI求出电磁泵的电功率;(3)不计热量损失,电流产生的热量 全部被发热盘吸收,Q放=Q吸,放出的热量等于电功率与时间的乘积,吸收的热量等于比热容与质量、温度变 化的乘积,列出等式求出时间。
考点一 家庭电路的组成
B组 2015—2018年全国中考题组
1.(2018湖北武汉,18,3分)一种试电笔的构造如图所示,下列关于它的作用和使用描述正确的是 ( ) A.试电笔可用来测试物体是带正电还是带负电B.试电笔通常也用来检查电气设备的外壳是否带电C.使用时手指不能碰到金属笔卡D.使用时人不会触电是因为试电笔氖管中的氖气不会导电
答案 B 试电笔是用来辨别火线与零线的仪器,当有电流通过试电笔时,氖管便会发光,但它不能用来测 试物体是带正电还是带负电,A错误;当电气设备的外壳与火线接触而带电时,用试电笔测试,氖管便会发光, 故试电笔通常可以用来检查电气设备的外壳是否带电,B正确;使用试电笔的正确方法是手必须接触金属笔 卡,而不能接触金属笔尖,C错误;使用试电笔时人不会触电的原因是试电笔内有一个阻值很大的电阻,D错 误。故选B。
2.(2018吉林长春,7,2分)如图所示的家庭电路中,连接错误的元件是 ( )A.开关 B.两孔插座 C.电灯 D.三孔插座
答案 B 在家庭电路中,开关与所控制的电灯串联,且确保开关断开时,灯具不带电,开关与火线相连,故开 关和电灯连接正确;两孔插座的接线原则是“左零右火”,三孔插座的接线原则是“左零右火上接地”,故 两孔插座连接错误,三孔插座连接正确。选B。
3.(2017内蒙古呼和浩特,8,2分)四盏完全相同的灯泡,额定电压均为110 V,将它们接在220 V的照明电路中, 下面四种连接方式中最佳的连接方式为 ( )
答案 C A图四盏灯串联,每盏灯两端的电压为55 V,小于灯的额定电压,不能正常发光,A不是最佳连接方 式;B图四盏灯并联,每盏灯两端电压为220 V,大于额定电压,灯被烧坏,B不是最佳连接方式;C图每盏灯两端 电压均为110 V,可以正常发光,若一条支路上某个灯断路,则本支路上另一盏灯不发光,另一条支路上的两 灯均还能正常发光,C是最佳连接方式;D图每盏灯两端电压均为110 V,均能正常发光,但某盏灯断路时,与之 并联的灯两端电压超过110 V,可能被烧坏,D不是最佳连接方式。故选C。
解题关键 要使灯正常发光,实际电压等于额定电压,实际电压大于额定电压时,灯可能被烧坏。
易错警示 在D选项中,一盏灯断路,其他三盏灯中仍有电流通过,而忽视了干路中的这盏灯两端电压会超 过额定电压。
4.(2016宁夏,41,3分)如图甲所示是小明常用的一个插线板。他在使用时发现:插线板上的开关断开时指示 灯不发光,插孔不能提供工作电压;而在开关闭合时指示灯发光,插孔可以提供工作电压;如果指示灯损坏了, 开关闭合时插孔也能提供工作电压。(1)根据上述现象,你认为插线板的指示灯和开关的连接方式是 。(2)请你在图乙中画出插线板开关、指示灯和插孔的连接方式,并把插线板与电源线接通。 甲 乙
解析 (1)开关与指示灯串联时,开关断开则指示灯不发光,开关闭合则指示灯工作。若开关与指示灯并联, 则开关闭合时造成指示灯被短路,指示灯则不发光。(2)根据题意可知,插孔应由开关控制,所以开关应接在 插孔与火线之间。由“如果指示灯损坏了,开关闭合时插孔也能提供工作电压”可知指示灯与插孔并联。
思路分析 要分清几个关系:指示灯与插孔互不影响,应为并联;开关控制指示灯,开关控制插孔,故指示灯与 插孔并联后再与开关串联。
评析 本题考查家庭电路中常见的插线板的内部连接方式。出题方式是给出工作方式,让学生根据电学知 识和安全用电常识猜想内部合理的连接方式,属易错题。
1.(2018四川绵阳,16,3分)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 触电的实质是当有一定大小的电流通过人体。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, A、B、C错误,D正确。
2.(2018天津,10,3分)在使用图1所示的插线板时发现:只有在开关闭合时,指示灯才能发光,插孔才可以提供 工作电压;即使指示灯损坏,开关闭合时插孔也能提供工作电压。图2中插线板电路连接符合上述现象及安 全用电要求的是 ( ) 图1
图2
答案 A 开关闭合时,指示灯才能发光,说明开关与指示灯串联;指示灯损坏,插孔也能提供电压,说明插孔 与指示灯并联,因此电路结构为开关接在干路上,与火线相连,指示灯与插孔并联,故选择A。
思路分析 根据串、并联电路特点,分析题目所给条件,可知开关控制指示灯和插孔,指示灯与插孔并联。
易错警示 开关应接在火线上,插座应按照“左零右火”接线。
3.(2017内蒙古呼和浩特,5,2分)下列四幅图中连接或做法符合安全用电原则的是 ( )
答案 C 电线上晾衣服、用手指触碰插座的插孔,都不符合安全用电原则,A、B错误;开关与灯串联,开关 接火线,灯的螺旋套接零线,C正确,D错误。故选C。
4.(2015江苏连云港,16,3分)家里某用电器发生短路,熔丝立即熔断,用下列方法进行检测,如图所示,断开所 有用电器的开关,用一个普通的白炽灯L作为“校验灯”,与熔断的熔丝并联,然后只闭合S、S1,若L正常发 光,说明L1 ;只闭合S、S2,若L发出暗红色的光(发光不正常),说明L2 (选填“正常”、“短 路”或“断路”)。通常人体安全电压不高于 V,生活中要注意用电安全。
答案 短路 正常 36
解析 本题考查了排查家庭电路故障的方法。将一个普通的白炽灯L(校验灯)与熔断的熔丝并联,然后只 闭合S、S1,此时L、L1串联,若L正常发光,说明L1两端电压为0,L1被短路。只闭合S、S2,此时L、L2串联,若L 发出暗红色的光 (发光不正常),说明L、L2两端都有电压且都小于220 V,则L2正常。经验表明,人体的安全 电压不高于36 V。
解题关键 串联电路:U总=U1+U2。
5.(2018河南,20,9分)在实践活动中,小刚所在的兴趣小组对电热水壶进行了研究与计算。(1)如图所示,电热水壶使用的都是三脚插头,中间较长的脚连接的是电热水壶的金属外壳,插入三孔插座后 可将其与 相连,防止漏电时对人造成伤害。壶底的加热盘烧水时是通过 的方式改变了水 的内能。 (2)电热水壶的铭牌如表所示,正常工作时通过电热水壶的电流是多少?
(3)为了测量电热水壶的加热效率,小刚在壶中加入额定容量的初温为15 ℃的水,在额定电压下将其加 热到沸腾,用时7 min。已知烧水时气压为1个标准大气压,ρ水=1.0×103 kg/m3,c水=4.2×103 J/(kg·℃),则该电热 水壶的加热效率为多少?(4)小刚发现电热水壶的电源线都比较短,上网查询后发现,按照国家规定的标准,电热水壶使用的电源线不 能过长,横截面积不能过小。请利用所学的物理知识进行解释。
答案 (1)(2分)大地 热传递 (2)9.1 A (3)85%(4)见解析
解析 (2)(2分)I= = =9.1 A(3)(3分)水的质量m=ρ水V=1.0×103 kg/m3×2×10-3 m3=2 kg水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(100-15)℃=7.14×105 J消耗的电能W电=Pt=2 000 W×7×60 s=8.4×105 J加热效率η= ×100%= ×100%=85%(4)(2分)电源线较长、横截面积较小,电阻较大,由焦耳定律可知,相同时间内电源线产生的热量较多,容易造 成火灾。
1.(2019湖南长沙,23,3分)电给人类带来了极大的便利,但不正确用电也会带来很大的危害,甚至会危及生 命。下列做法符合安全用电原则的是 ( )A.使用试电笔时用手指抵住笔尖金属体B.在高压线下钓鱼C.在家庭电路中使用绝缘层老化破损的导线D.搬动电器前先断开电源开关
答案 D 使用试电笔时手指不能接触笔尖金属体,A错误。普通钓鱼用具在高压电面前根本不绝缘,尤其 是在下雨天,一旦触及高压电,会发生触电事故,因此在高压线下钓鱼是极不安全的,故B错误。导线绝缘层 老化破损,若继续使用,易造成漏电和触电事故,故C错误。
解题关键 本题关键是对安全用电常识的理解。
2.(2016福建福州,2,2分)有金属外壳的家用电器,其外壳必须接地,目的是 ( )A.防触电 B.防短路 C.节能 D.稳固
答案 A 有金属外壳的用电器使用三孔插座,除了将用电器的工作部分接入电路,还将用电器的金属外壳 与大地相连,当火线与金属外壳接触而导致漏电事故时起保护作用,防止触电,故本题应选A。
3.(2016山西,33,4分) 使用试电笔时,人体通过试电笔与火线相连,为什么没有触电事故发生呢?阅读以上资料,请你在小组合作交 流时给有疑惑的同学讲解其中的道理。
答案 使用试电笔时,人体与试电笔串联接入家庭电路中,电路的总电阻R=R高电阻+R人体,由于高电阻阻值约为 一百万欧,所以电路中总电阻很大(2分)。家庭电路的电压是220 V,根据I= 可知,通过人体和试电笔的电流很小,不会有触电事故发生(2分)。(利用图示和计算进行说明亦可)
4.(2015辽宁沈阳,15,3分)下面是有关生活用电的描述,请将空白处补充完整:(1)将电冰箱的三脚插头插入三孔插座中,这样做可以让它的金属外壳与插座中的 (填“火”、 “零”或“地”)线相连,防止发生触电事故。(2)当家中同时使用的用电器的总功率过大时,电路的总电流就会过 (填“大”或“小”),家庭 电路中的 会自动断开,切断电路,起到保护电路的作用。
答案 (1)地 (2)大 空气开关
解析 (1)电冰箱的三脚插头插入三孔插座中,将它的金属外壳与地线相连,这样可以防止因外壳带电发生 触电事故;(2)由公式P=UI可知,当电源电压U一定,用电器的总功率P过大时,电路中的总电流I就会过大,家庭 电路中的空气开关会自动断开,切断电路,起到保护作用。
1.(2019内蒙古呼和浩特,4,2分)关于家庭电路,下列说法中正确的是 ( )A.在家庭电路中,同时工作的用电器越多,总电阻越大B.家庭电路中总电流过大,保险丝熔断,一定是由于电路中用电器过多,实际功率过大引起的C.用电器使用三线插头,是为了防止漏电而采取的保护措施D.保险丝一般选用电阻比较小,熔点比较低的合金制作而成
答案 C 家庭电路中各用电器并联,同时工作的用电器越多,总电阻越小,A项错误;家庭电路电流过大的 原因是短路或总功率过大,B项错误;用电器使用三线插头,是为了防止漏电时金属外壳带电使人触电,C项 正确;保险丝一般选用电阻较大,熔点较低的合金制作,D项错误。
2.(2019新疆,6,2分)家庭电路中,空气开关发生跳闸的原因是 ( )A.电流过大 B.电流过小C.电压过高 D.电压过低
答案 A 家庭电路中空气开关跳闸的原因是电流过大,故选A。
3.(2018山西,14,3分)关于安全用电,下列说法正确的是 ( )A.更换灯泡前应断开电源开关B.使用绝缘皮破损的电线供电C.在高压输电线附近放风筝D.用湿抹布擦发光的灯泡
答案 A 为了安全,更换灯泡前应断开电源开关,A选项正确;使用绝缘皮破损的电线供电,容易造成触电 事故,B选项错误;高压触电有两种,即高压电弧触电和跨步电压触电,因此,为了安全,人应远离高压线,不在 高压输电线附近放风筝,C选项错误;水是导体,用湿抹布擦发光的灯泡,可能会触电,D选项错误。
4.(2018新疆乌鲁木齐,4,3分)为了确保用电安全,下列做法错误的是 ( )A.不接触低压带电体,不靠近高压带电体B.更换灯泡、搬动电器应断开电源开关C.不弄湿用电器,不损坏绝缘层D.发生电器火灾应立即泼水救火
答案 D 安全用电原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体;更换灯泡、搬动电器应断开电源开关;不 弄湿用电器,不损坏绝缘层;保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换。发生电器火 灾应先断开电源再进行施救。故A、B、C正确,D错误。
5.(2018四川成都,A13,2分)关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是 ( )A.控制各灯具的开关都应该装在零线上B.有金属外壳的用电器都使用两脚插头C.应该定期对漏电保护器进行例行试验D.不接触高压设备就不会引起触电事故
答案 C 开关应安装在火线上,A错误;有金属外壳的用电器都使用三脚插头,防止因漏电而引起触电事 故,B错误;靠近高压设备仍可能造成跨步电压触电,D错误;故选C。
6.(2018黑龙江齐齐哈尔,6,2分)关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是 ( )A.开关要串联在火线和电灯之间B.使用测电笔辨别火线时,手接触笔尖金属体C.三孔插座有时不需要接地D.发现有人触电后,立即用手把触电人拉离电线
答案 A 为保证用电安全,开关应接在电灯和火线之间,可以保证开关断开时,电灯不带电,A项正确;使用 测电笔时,手要接触笔尾金属体,但不可接触笔尖金属体,B项错;三孔插座要把上面一孔接地,可以防止漏电 对人体造成伤害,C项错;有人触电时,应先切断电源,再进行施救,D项错误。故选A。
7.(2018陕西,7,2分)关于家庭电路和安全用电的说法正确的是( )A.检查和维修电路时,必须首先切断电源B.使用测电笔时,手不能接触笔上任何金属体C.只有大功率用电器才需使用三孔插座D.家庭电路中,电能表是用来测量电功率的仪表
答案 A 为了安全,检查和维修电路时,必须首先切断电源,故A正确;使用测电笔时,手不能碰到笔尖的金 属体,必须接触笔尾的金属体,故B错误;具有金属外壳的用电器都需要使用三孔插座,故C错误;电能表是用 来测量消耗电能多少的仪表,故D错误。
8.(2017黑龙江哈尔滨,20,2分)下列图中符合安全用电与保护原则的是 ( )
答案 D 在落地高压线附近行走会造成跨步电压触电;多个大功率用电器同时工作,电流过大,会烧坏插 座,造成火灾;开关接零线,在开关断开时,灯泡与火线连接,人接触灯泡不安全;电水壶接三孔插座,可以防止 因漏电而引发的触电事故,故选D。
9.(2017山西,15,3分)关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是 ( )A.所有家用电器的外壳都需要接地B.家庭电路中各个用电器都是串联的C.使用试电笔判断哪条导线是火线时,手要按住笔尾金属体D.若空气开关“跳闸”,一定是电路中出现了短路
答案 C 大功率用电器、有金属外壳的用电器要接地,防止漏电对人体造成伤害,A项错;家庭电路中各用 电器工作互不影响,是并联的,B项错;使用试电笔时,手要按住笔尾金属体,使火线对地形成通路氖管就会发 光,C项正确;空气开关“跳闸”是因为电流过大,而电流过大的原因可能是短路或者是总功率过大,D项错 误。
10.(2017湖北武汉,18,3分)关于家庭电路及安全用电,下列说法正确的是 ( )A.低于220 V的电压对人体都是安全的B.只有人体接触带电体时才会发生触电事故C.试电笔是用来测试物体是带正电还是带负电的D.用电器使用三线插头是防止漏电而采取的安全措施
答案 D 对人体安全的电压不高于36 V,因此低于220 V高于36 V的电压对人体不安全;高压触电中的电 弧触电和跨步电压触电,都是人没有接触带电体但会发生触电事故;试电笔是用来测试火线或零线的工具; 用电器使用三线插头是防止漏电造成触电事故。综合分析本题选择D。
11.(2015山东潍坊,10,2分)为了同学们饮水安全、卫生,学校要安装一台电热水器,该电热水器的额定电压 是380 V,额定功率是15 kW。连接该电热水器时,有四种绝缘铜芯导线供选择,其规格如下表所示。从既安 全又经济的方面考虑,选用导线的横截面积是 ( )
A.2.5 mm2 B.4 mm2C.6 mm2 D.10 mm2
答案 C 该热水器正常工作的电流:I = = ≈39.5 A;为确保用电安全,所选用导线的安全载流量应与热水器正常工作时的电流相匹配,但是也不可过大,否则会造成浪费,对照“导线规格”表可知,应选 横截面积是6 mm2的导线,故本题应选C。
评析 本题考查电功率公式的灵活运用,要能从题目所给信息中找到有用的数据,解题过程中还要注意单 位的换算。
12.(2019山东青岛,19,5分)基础作图和计算(1)有一种声光自动控制的楼道灯,当有人走动发出声音时,电路接通灯亮,且只有夜晚天黑之后灯才能亮,白 天无论发出多大的声音,灯也不亮。如图,现有灯L、声控开关S声(有声音时开关闭合)和光控开关S光(光线暗时开关闭合),请设计并连接满足上 述要求的电路。
(2)如图电路,电源电压12 V保持不变,定值电阻R1为10 Ω,当滑动变阻器R2滑片处于某位置时,电流表的示数为 1.6 A。求此时滑动变阻器接入电路的电阻。
答案 (1)如图所示(2)30 Ω
解析 (1)根据题意可得,声控开关和光控开关需要共同控制灯泡,且相互影响,所以声控开关和光控开关、 灯泡为串联关系,开关接在火线上,如答案图所示。(2)R1和R2并联,电流表测量干路电流,并联电路中各支路两端的电压和电源电压相等;流经R1的电流:I1= = =1.2 A,因为在并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以流经R2的电流:I2=I-I1=1.6 A-1.2 A=0.4 A,R2的电阻为R2= = =30 Ω。
13.(2019黑龙江齐齐哈尔,30,9分)如图甲是文文同学家新买的一台冷暖空调扇,其内部简化电路如图乙所 示,R1、R2均为发热电阻,R1的阻值为110 Ω,M是电动机。开关S1闭合后,当S2接1、2时吹冷风;当S2接2、3时 吹温风;当S2接3、4时吹热风,此时空调扇的总功率为1 100 W。已知:电源电压为220 V,c冰=2.1×103 J/(kg· ℃)。求:(1)吹冷风时,在空调扇内加入冰袋会使吹出的风温度变低。若冰袋内冰的质量为1 kg,温度从-16 ℃升高到- 6 ℃时,冰从周围吸收的热量是多少?(2)吹冷风时,电动机正常工作1 h消耗的电能为0.11 kW·h,此时通过电动机的电流是多少?(3)吹热风时,R2的电阻是多少?
答案 (1)2.1×104 J (2)0.5 A (3)88 Ω
P1= = =440 W(1分)电阻R2的功率P2=P总-P冷-P1=1 100 W-110 W-440 W=550 W(1分)R2的阻值R2= = =88 Ω(2分)评分说明:(1)其他做法只要正确也得满分 (2)计算性错误不累积扣分
1.(2019四川江油模拟,8)下列关于生活用电常识的认识中,符合要求的是 ( )A.使用试电笔时,手指不能碰到笔尾的金属帽,以免触电B.三脚插头的用电器也可插入两孔插座C.家庭电路中开关接在火线或零线上都可以D.输电线进户后应先接电能表
答案 D 使用试电笔时,手指应接触笔尾的金属体,试电笔接触火线时试电笔氖管发光,A项不符合要求; 三脚插头的用电器插入两孔插座,用电器可以工作,但是外壳没有接地,有漏电现象时不能对人体形成保护, B项不符合要求;家庭电路中开关应该接在火线上,断开开关时,用电器与火线断开更安全,C项不符合要求; 输电线进户后应先接电能表,在家庭电路中每一个用电器消耗的电能都可以通过电能表记录下来,方便供 电部门收取电费,D项符合要求。故选择D。
2.(2019河南郑州二模,12)某家庭电路的部分电路如图所示,其中甲、乙两处分别装用电器和开关,对此电 路,下列说法符合安全用电原则的是 ( ) A.保险丝应当选用电阻小、熔点低的材料制成B.当接入电路的用电器增多时,保险丝的发热功率增大C.甲处应装用电器,乙处应装开关D.电路的总开关应该安装在保险丝的右侧
答案 B 保险丝要选用电阻较大、熔点较低的材料制成,当电流过大时保险丝熔断,对电路起到保护作 用,故A项不符合题意;当接入电路的用电器增多时,电路中电流变大,根据焦耳定律可知,保险丝的发热功率 会变大,B项符合题意;开关要与用电器串联,且开关要接在用电器和火线之间,所以甲处为开关,乙处为用电 器,故C项不符合题意;电路的总开关要装在保险丝的左侧,当保险丝熔断后方便更换,D项不符合题意。故 选择B。
3.(2018河南洛阳东升二中一模,11)如图是小明家的部分电路,开始时各部分工作正常,他将电饭煲的插头插 入三孔插座后,正烧水的电热水壶突然停止工作,但电灯仍正常发光,拔出电饭煲的插头,电热水壶仍不能工 作,把试电笔分别插入插座的左、右孔,氖管均发光。若电路中只有一处故障,则 ( ) A.电热水壶所在电路的B、C间断路B.插座的接地线断路
C.电路的A、B间导线断路D.电路的C、D间导线断路
答案 D 若电热水壶所在电路的C、B间断路,则电饭煲可以正常工作,电热水壶不工作,若用试电笔插入 插座的左孔,氖管不发光,A错误;若是插座的接地线断路,电热水壶和电饭煲都可以工作,B错误;若电路 的A、B间导线断路,导致电热水壶不能正常工作,插座右孔与火线断开,试电笔不发光,C错误;电路的C、D 间导线断路,电灯仍正常工作,电热水壶不能工作,插座两孔与火线连接,和零线断开,此时试电笔插入插座的 左、右孔,氖管均能发光,D正确。
思路分析 家庭电路中用电器和插座是并联的,既然电热水壶停止工作后,电灯仍然能工作,说明线路中无 短路,而是有断路;接地线断路不会影响电热水壶工作;把测电笔分别插入插座的左、右孔,氖管均能发光,说 明火线有电,应该是零线某处断路。
4.(2019安徽合肥五十中二模,15)如图所示是某同学在使用测电笔时的情境,其中正确的是 (选 填“甲”或“乙”)。测电笔的笔尖应该是 (选填“导体”或“绝缘体”)。
解析 使用测电笔时,手要接触测电笔尾部的金属体,笔尖接触电线,氖管发光表明接触的是火线,不发光是 零线;故正确使用测电笔的是乙;测电笔的笔尖属于导体。
5.(2019江苏苏州市区二模,23)请将虚线框内带有保险丝的三孔插座正确接入家庭电路。
解析 三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。带保险丝的插座,应将保险丝接在火线上,如 图所示。
1.(2019福建厦门质检,5)以下符合安全用电原则的是 ( )A.用电器的金属外壳应接地线B.用电器失火时,应先灭火,再切断电源C.使用测电笔辨别火线和零线时,手应与笔尖金属体接触D.家庭电路中,控制用电器的开关应接在零线和用电器之间
答案 A 带有金属外壳的用电器使用时让金属外壳接地,可以防止因用电器漏电后,导致金属外壳带电而 发生触电事故,故A符合题意;用电器失火时,应该迅速切断电源,然后再灭火,避免触电,故B不符合题意; 使 用测电笔时,手必须接触笔尾金属体,用笔尖接触被检验导线,才能辨别火线和零线,故C不符合题意;为了开 关断开后,用电器与火线断开,控制用电器的开关应接在火线上,故D不符合题意。故选A。
思路分析 (1)用电器的金属外壳必须接地;(2)用电器失火时,应先切断电源;(3)使用测电笔时,手只有接触笔尾金属体,测电笔才能使用;(4)家庭电路中开关和开关控制的用电器之间是串联的,开关必须接在火线上。
2.(2018重庆江津六校联考,6)“珍爱生命,注意安全”是同学们日常生活中须具备的意识。下列有关安全 用电的说法,不符合要求的是 ( )A.电线和用电器达到使用寿命后要及时更换B.放风筝时要远离高压线C.更换灯泡、搬动电器前要先断开电源开关D.雷雨天气要尽快到大树下避雨
答案 D 电线和用电器达到使用寿命后绝缘层老化易漏电,所以要及时更换,A项正确;放风筝时风筝线如 果挂到高压线上会造成危险,所以要远离高压线,B项正确;更换灯泡、搬动电器前为防止漏电对人造成伤 害,要先断开电源开关,C项正确;雷雨天气大树易遭受雷击,所以躲到大树下避雨会非常危险,D项错误。故 选择D。
3.(2019陕西西工大物理二模,5)家里一盏电灯突然熄灭,用试电笔(又名“测电笔”)分别测试电路中 的a、b、c、d四点(如图所示),只有测a点时氖管发光。若电路中只有一处故障,则故障可能是 ( ) A.进户零线断路 B.灯泡L断路C.开关S接触不良 D.导线cd断路
答案 C 用测电笔测a点时氖管发光,则a点向左火线是连通的,测试b、c、d点时,测电笔氖管不发光,则这 三个点与火线之间不连通,因为只有一处故障,所以故障在a、b之间,可能是开关接触不良。故选择C。
4.(2019吉林长春朝阳二模,7)如图是新安装的照明电路,已知两个并联灯泡的灯头接线存在一处故障。小 明学电工的检修方法,在保险丝处接入一个“220 V、40 W”的灯泡。当只闭合S、S1时,L0和L1都呈暗红 色;当只闭合S、S2时,L0正常发光,L2不发光。由此可以确定 ( ) A.L1灯头断路 B.L2灯头短路C.L1灯头短路 D.L2灯头断路
答案 B 当只闭合S、S1时L0和L1都呈暗红色,是因为L1与L0串联接入电路,所分电压低于220 V,可知L1处 无故障;当只闭合S、S2时,L0正常发光,L2不发光,是因为L2被短路,使L0直接接在电源上,正常发光。故选B。
解题关键 明确当把检测灯串联接在保险丝处时,出现三种现象(检测灯正常发光、发光暗、不发光)的原 因是解答本题的关键。将“220 V、40 W”的灯泡按题中提供的接法接入电路,是把此灯泡串联接入电 路。(1)若检测灯恰能正常发光,说明开关闭合的那条支路短路,使检测灯直接接在电源上;(2)若检测灯比正常发光时暗,说明开关闭合的那条支路的灯与检测灯串联接入电路,所分电压低于220 V, 这条支路无故障;(3)若检测灯不发光,说明开关闭合的那条支路开路。
5.(2018江苏昆山一模,20)家庭电路触电事故都是人体直接或间接接触 线造成的。带有金属外壳 的家用电器,都要使用三孔插座,这样做的目的是让金属外壳与 相连,家庭电路中“超负荷”是指 电路中的电流过大,出现上述情况时,电路中的空气开关(如图所示)会因电流的 效应自动切断电 路。
解析 家庭电路触电事故都是人体直接或间接接触火线造成的;带有金属外壳的家用电器,都要使用三孔 插座,这样做的目的是让金属外壳与大地相连,防止金属外壳带电而使人体触电;家庭电路中“超负荷”时 电路中的电流过大,电磁铁磁性足够强,将空气开关中的Q向左吸引,弹簧将开关断开,从而切断电路,所以空 气开关利用了电流的磁效应自动切断电路。
6.(2019陕西西安铁一中二模,13)(1)如图甲所示,试电笔可以用来辨别火线和零线,也可以检查电气设备的外 壳是否带电。(2)如图乙所示,洗衣机、电冰箱等用电器的电源插头是三脚插头,则三脚插头标着E的导线和 相连。(3)如图丙-1是起保险作用的空气开关,它是为防止由于短路或 而使家庭电路中电流过 大导致的危险;图丙-2是漏电保护器,它 (选填“能”或“不能”)防止站在绝缘凳上的人同时接触 火线和零线(双线触电)而触电。(4)如图丁中的图1是常用的接线板,接线板上的开关闭合时,接线板上的LED指示灯会发光,插孔同时提供 电压;若指示灯损坏,开关闭合时插孔也能提供电压。请在图2中画出开关、指示灯和插孔的连接方式。
答案 (2)用电器金属外壳 (3)用电器总功率过大 不能(4)如图所示
解析 (2)三脚插头的脚E与用电器金属外壳相连,当三脚插头插入三孔插座时,三脚插头的脚E与三孔插座 的地线相连,使金属外壳与大地相连通,这样若用电器的金属外壳带电,电流会通过地线导入大地,防止触电 事故的发生。(3)家庭电路中空气开关的作用是保护电路,当电路中发生短路或用电器总功率过大时会跳闸。当站在绝缘凳上的人同时接触火线和零线时(双线触电),流过火线与零线的电流相等,漏电保护器中火线和 零线中电流产生的磁场完全抵消,漏电保护器不会切断电路。(4)插线板开关应该同时控制指示灯和插孔,指示灯和插孔应该并联,火线先接开关,再分别连接指示灯和插 孔,连接插孔时注意左零右火上接地。
思路分析 三孔插座中,上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线,简称“上地、左零、右火”。当电路中发生短路或用电器总功率过大时,电路中电流过大,空气开关中的电磁铁会产生较强的磁性吸引 衔铁,使开关断开,切断电路起到保护电路的作用;判断漏电保护器会不会切断电路,就是分析火线和零线中 的电流是否相等,如果相等不会切断电路,如果不相等就会切断电路。指示灯损坏,开关闭合时插孔仍能提供电压,说明指示灯与插孔是并联的,开关接在火线上,据此进行连接。
一、选择题(每小题3分,共12分)1.(2019山东青岛模拟,2)现代人的生活已经离不开电了,为了安全用电,我们对生活中一些“电”常识的了 解必不可少。下列常见的数据表述正确的是 ( )A.一节干电池的电压是1.5 VB.电冰箱工作时电流约为5 AC.手机电压是37 VD.对人体的安全电压是36 V
答案 A 一节干电池的电压是1.5 V,符合实际,故A正确;电冰箱工作时电流约1 A,故B错误;手机电压大约 3.7 V,故C错误;对人体的安全电压是不高于36 V,故D错误。故选A。
2.(2018山东枣庄中考,12)在生活中,我们有时会遇到以下几种情况,在下述情况中可能引起家庭电路中空气 开关跳闸的是 ( )(1)电路中增加大功率的用电器(2)插座中的两个线头相碰(3)开关中的两个线头相碰(4)户外输电线绝缘皮破损A.(1)和(2) B.(2)和(3)C.(1)和(3) D.(2)和(4)
答案 A (1)电路中增加了大功率的用电器,可能会导致用电器的总功率过大,导致电流过大,引起家庭电 路中空气开关跳闸;(2)插座中的两个线头相碰,会造成电路短路,从而造成电流过大,引起家庭电路中空气开关跳闸;(3)开关中的两个线头相碰,会导致开关无法控制用电器,用电器将一直工作,但不会导致电流过大,不会引起 家庭电路中空气开关跳闸;(4)户外输电线绝缘皮破损,不会引起家庭电路中的电流过大,不会引起家庭电路中空气开关跳闸。可见,可能引起家庭电路中空气开关跳闸的是(1)和(2)。故选A。
3.电虽是人类的“好朋友”,但不遵守安全用电原则,也会被它伤害。下列做法符合安全用电原则的是 ( )A.有金属外壳的家用电器,一定要将外壳接地B.家用电器起火时应迅速用水扑灭C.家中多个大功率用电器应接在同一插线板上使用D.控制用电器的开关一定要接在零线上
答案 A 家用电器的金属外壳接地可以防止漏电时发生触电事故;家用电器起火时应先切断电源再灭火; 多个大功率用电器接在同一插线板上使用,插线板的导线中的电流过大,易引发火灾;控制用电器的开关应 接在火线上,断开开关后,用电器与火线断开,可保证安全。故正确选项为A。
4.如图所示是新安装的照明电路,已知两个灯泡并联,灯泡的灯头接线存在一处故障,小刚学电工的检修方 法,在保险丝处接入一个“220 V 40 W”的灯泡,当只闭合S、S1时,L0和L1都呈暗红色;当只闭合S、S2时,L0 正常发光,L2不发光,由此可以确定 ( ) A.L1灯头断路 B.L2灯头短路C.L1灯头短路 D.L2灯头断路
答案 B 当只闭合S、S1时,L0和L1都呈暗红色,是因为L0与L1串联接入电路,两灯所分电压都低于220 V,说 明L1正常;当只闭合S、S2时,L0正常发光,L2不发光,是因为L2被短路,使L0两端电压为220 V。故B正确。
5.(2019湖南长沙麓山国际学校测试,17)(4分)小红家新购买了一台电热水壶,用它烧水时发现水烧开了而导 线却几乎不热,这是由于电热水壶内部电热丝的 比导线的大。查看铭牌,小红了解到电热水壶的 额定功率为1 500 W。若加热效率为90%,标准大气压下,电热水壶正常工作7 min,可将 kg、初温 是25 ℃的水烧开。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
二、非选择题(共28分)
解析 电热水壶在使用时,电热丝和导线串联,通过它们的电流和通电时间相等,水烧开了,导线几乎不热,说 明电热水壶内部电热丝产生的热量多,由Q=I2Rt可知,原因是电热水壶内部电热丝的电阻比导线的大。由P= 可得,电热水壶正常工作7 min消耗的电能W=Pt=1 500 W×7×60 s=6.3×105 J,由η= ×100%可得,水吸收的热量Q吸=Wη=6.3×105 J×90%=5.67×105 J,标准大气压下水的沸点为100 ℃,由Q吸=c水m(t-t0)可得,水的质量m= = =1.8 kg。
6.(2019安徽合肥二模,20)(6分)如图甲是一种新型插座,它能即时显示接在该插座上的用电器的工作电压和 所耗电费等。小明将装有质量为2 kg、初温为10 ℃水的电热水壶插在该插座上。这时插座屏幕上显示的 内容如图乙所示;当水烧开至100 ℃时,插座屏幕上显示的内容如图丙所示。则这段时间内水吸收的热量为 J,电热水壶的实际功率为 W,电热水壶在烧水过程中的效率为 %。[电费单 价:0.5元/(kW·h);c水=4.2×103 J/(kg·℃) ]
答案 7.56×105 1 500 70
7.(2018四川成都外国语学校一模,21)(4分)小明家新买了一个电热水器,刚接入电路,家里的空气开关就断开 了。他猜想造成空气开关断开的原因是:①连入电路中的用电器总功率过大;②电热水器或插头处短路。 于是他请电工师傅检修后,将空气开关复位,只让电热水器单独工作,家里标有“2 000 r/kW·h”电能表的转 盘3 min内转了100转,电热水器的功率为 W。小明猜想 (选填序号)是正确的。(已知电热 水器接入电路前,小明家正在使用的用电器的总功率约为3 200 W,空气开关允许通过的最大电流为40 A)
8.(2019福建厦门质检,23)(3分)讲台上方有两盏照明灯,由一个开关同时控制。请在图中画出正确的电路 图。
解析 家庭电路中各个用电器是并联的,所以此电路两盏灯应并联;由题意可知,开关应串联在干路上同时 控制两盏灯,且开关连在火线与灯之间,电路图如图所示。
9.(2019江苏南京六合一模,22)(11分)学校的走廊、消防通道内都安装了应急灯(如图甲所示)。外接电源断 电时,应急灯自动点亮,此时由蓄电池供电;外接电源正常供电时应急灯自动熄灭。应急灯的主要参数见表。(1)图乙是某款应急灯的工作原理示意图,其中灯L1和L2的连接方式是 联。当电路处于图乙所示的 状态时,外接电路的状态为 (选填“供电”或“断电”)。(2)断电后,应急灯正常发光时,通过其中一个小灯泡的电流是 A。(3)“2 400 mAh”是指当工作电流为2 400 mA时,电池能持续供电1 h。国家规定:消防应急照明产品的应 急照明时间不得少于90 min,请通过计算说明该应急灯是否符合国家标准。(4)在某次断电事故中,当两个灯同时工作一段时间后,灯L1突然熄灭,灯L2的亮度却不变,请解释该现象 。 应急灯的主要参数
答案 (1)并 供电 (2)0.6 (3)见解析 (4)并联电路中,各用电器工作时互不影响
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