备战2023新中考二轮物理专题导练 专题32 电路安全与生活应用

考点精讲

1、题目类型

（1）电灯安全：每个电灯都有额定电压和额定电流，如果电压或电流超过了额定值，电灯有可能烧坏。

（2）电表安全：电学测量仪表中，通过电表的电流和电压均不能超过量程，否则电表有可能烧坏。

（3）综合安全：电路中灯泡、滑动变阻器、电压表、电流表等都应该在安全范围内工作。

2、解题步骤

（1）明确电路连接方式。

（2）了解元件的电流和电压允许范围，知道电表量程。

（3）根据串并联电路中电流电压特点，结合欧姆定律进行求解。

真题解析

1．（2021•宿迁中考）在“学习使用滑动变阻器”的活动中，小明设计了如图所示的电路。滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样，小灯泡标有“3V 0.9W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。闭合开关，将滑动变阻器的金属滑片移至中点时，小灯泡恰好正常发光。移动金属滑片的过程中，确保各元件使用安全，则（　　）

A．电电压为9V 

B．小灯泡消耗的最小电功率为0.6W 

C．电路消耗的最大电功率为2.7W 

D．滑动变阻器消耗的最小电功率为0.8W

解：由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联；

A、将滑动变阻器的金属滑片移至中点时，滑动变阻器接入电路中的电阻为R'＝10Ω；小灯泡恰好正常发光，小灯泡两端的电压为3V，此时电路中的电流即电路的最大电流为为：I＝＝＝0.3A；根据欧姆定律可知，滑动变阻器两端的电压为：U'＝IR'＝0.3A×10Ω＝3V；根据串联电路的电压关系可知，电电压为：U＝U'+U额＝3V+3V＝6V，故A错误；

B、灯泡的电阻为：RL＝＝＝10Ω；

当滑动变阻器全部接入电路中时，电路中的电流最小，灯泡消耗的电功率最小，

则小灯泡的最小功率为：P小＝RL＝×10Ω＝0.4W，故B错误；

C、电路中的最大电流为I＝0.3A，则电路的最大功率为：P＝UI＝6V×0.3A＝1.8W，故C错误；

D、由欧姆定律、电阻的串联可得滑动变阻器消耗的功率为：

P滑＝I2R＝R＝＝＝＝，

由数学知识可知，当变阻器的阻值R＝RL＝10Ω时，变阻器R消耗的电功率最大，所以滑片向左移动时，变阻器消耗的功率先变大后变小，而由题意可知R＜10欧时，灯泡会烧坏，

所以，当变阻器的阻值最大为R＝20Ω时，其消耗的功率最小，

则变阻器消耗的最小功率为：P滑小＝＝0.8W，故D正确。

答案：D。

2．（2021•沈阳中考）定值电阻R1标有“10Ω 1A”字样，R2标有“15Ω 0.6A”字样，将R1、R2接入由一个开关和电压恒定的电组成的电路，在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（　　）

A．R1、R2并联时，通过干路的最大电流为1.5A 

B．R1、R2并联时，R2的最大功率为9W 

C．R1、R2串联时，电电压最大为19V 

D．R1、R2串联时，R1的最大功率为10W

解：AB、由欧姆定律可得，两定值电阻两端允许所加的最大电压分别为：

U1＝I1R1＝1A×10Ω＝10V，U2＝I2R2＝0.6A×15Ω＝9V，

因并联电路中各支路两端的电压相等，

所以，R1、R2并联时，电的最大电压U＝U2＝9V，

此时通过R2的电流I2＝0.6A，通过R1电阻的电流I1′＝＝＝0.9A，

因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，

所以，通过干路的最大电流：

I＝I1′+I2＝0.9A+0.6A＝1.5A，故A正确；

R2的最大功率：

P2＝UI2＝9V×1.5A＝13.5W，故B错误；

CD、因串联电路中各处的电流相等，

所以，R1、R2串联时，电路的最大电流I′＝I2＝0.6A，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，两端允许加的最大电压：

U′＝I′R总＝I′（R1+R2）＝0.6A×（10Ω+15Ω）＝15V，故C错误；

R1的最大功率：

P1＝（I′）2R1＝（0.6A）2×10Ω＝3.6W，故D错误。

答案：A。

3．（2021•福建中考）如图电路，电电压保持不变，滑动变阻器R标有“30Ω 1A”，定值电阻R0的阻值为10Ω，小灯泡L标有“6V 3.6W”（电阻不随温度而变化），电流表的量程为0～3A。当S闭合，S1、S2断开，滑片P移到R的中点时，小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的前提下，电路消耗总功率的最小值与最大值之比是（　　）

A．1：4 B．1：8 C．2：7 D．3：20

解：当S闭合，S1、S2断开，灯L和滑动变阻器串联，小灯泡恰好正常发光，则此时的电流I＝＝＝0.6A；小灯泡的电阻为RL＝＝＝10Ω

滑片P移到R的中点时，滑动变阻器接入的有效电阻R′＝15Ω；则滑动变阻器两端的电压U′＝IR′＝0.6A×15Ω＝9V；

根据串联电路电压的特点，电压电U总＝UL+U′＝6V+9V＝15V；

要保证电路安全，分析电路可得当闭合开关S、S2和S1时，且通过滑动变阻器的电流为1A时，干路电流最大；则此时通过R0的电流为I0＝＝＝1.5A；干路电流即为最大电流Imax＝1A+1.5A＝2.5A；最大功率Pmax＝UImax＝15V×2.5A＝37.5W；

最小电流即为滑动变阻器接入最大阻值并且与灯L串联时，电流最小，即根据I＝＝＝0.375A；

最小功率Pmin＝UImin＝15V×0.375A＝5.625W；

故Pmin：Pmax＝5.625W：37.5W＝3：20。

答案：D。

4．（2021•贵港中考）如图所示的电路，灯L标有“6V 3.6W”字样，电电压保持不变。当闭合开关S，滑动变阻器R的滑片P移到最右端时，灯L正常发光；滑片P移到最左端时，电压表示数为3.6V。假设灯丝电阻不受温度影响，下列四个结论正确的是（　　）

①灯L正常发光时的电阻为12Ω

②电电压为6V

③滑动变阻器的最大阻值为20Ω

④电路消耗的总功率的变化范围为1.44～3.6W

A．①② B．②④ C．②③ D．③④

解：由电路图可知，闭合开关S，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。

①灯泡正常发光时的电压UL＝6V，功率PL＝3.6W，

由P＝UI＝可得，灯L正常发光时的电阻RL＝＝＝10Ω，故①错误；

②当滑动变阻器R的滑片P移到最右端时，变阻器接入电路中的电阻为零，电路为灯泡L的简单电路，

由灯L正常发光可知，电的电压U＝UL＝6V，故②正确；

③当滑片P移到最左端时，变阻器接入电路中的电阻最大，其两端的电压UR＝3.6V，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，灯泡两端的电压UL′＝U﹣UR＝6V﹣3.6V＝2.4V，

因串联电路中各处的电流相等，

所以，电路中的电流I＝＝＝0.24A，

则滑动变阻器的最大阻值：R大＝＝＝15Ω，故③错误；

④当滑动变阻器R的滑片P移到最右端时，电路为灯泡的简单电路，此时电路的总电阻最小，总功率最大，则P大＝PL＝3.6W，

当滑片P移到最左端时，变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路的电流最小，总功率最小，则P小＝UI＝6V×0.24A＝1.44W，

所以，电路消耗的总功率的变化范围为1.44～3.6W，故④正确。

综上可知，②④正确。

答案：B。

5．（2021•邵阳中考）如图所示，已知灯泡标有“5V 2.5W”的字样，灯泡电阻恒定不变，滑动变阻器标有“30Ω 1A”的字样，电电压为6V。闭合开关S，在保证电路安全的情况下移动滑片滑动变阻器的最小功率为 　0.5　W。

解：电功率公式可得灯泡电阻；

因小灯泡功率P＝2.5W，根据P＝UI可得，则电路中最大电流为0.5A；

则电路中最小总电阻阻值不能小于：；

故滑动变阻器阻值不能小于RX＝12Ω﹣10Ω＝2Ω；

滑动变阻器在滑动时功率P＝I²R＝＝＝；

由上述公式可知，滑动变阻器功率在RX＝R时最大，当RX＞R和RX＜R时减少；

取RX＝2Ω，则滑动变阻器功率P＝I²R＝＝＝0.5W；

取RX＝30Ω，则滑动变阻器功率P＝I²R＝＝＝0.675W；

比较二者可知，当滑动变阻器电阻R＝2Ω时可保证电路安全，且滑动变阻器最小功率为0.5W。

答案：0.5W。

突破提升

一、单选题

1．如图的做法中，符合安全用电原则的是（　　）

A．电冰箱的使用 B．破损的导线

C．可以靠近高压带电体 D．试电笔的使用

2．下列说法正确的是（　　）

A．气体流速大的地方压强小，流速小的地方压强大

B．吸盘能牢牢吸在玻璃上，说明分子间存在引力

C．家庭电路的空气开关跳闸后，应立即手动复位

D．立定跳远时，脚要用力向后蹬地，说明力可以维持物体的运动状态

3．下列关于家庭电路和安全用电的说法中正确的是（　　）

A．只要不接触带电体就不会发生触电事故

B．只要电压不高于220V，人体就不会发生触电事故

C．洗衣机要用三脚插头以确保洗衣机的金属外壳接地

D．用试电笔接触火线氖管发光时，不会有电流通过人体

4．关于家庭电路与安全用电，下列说法正确的是（　　）

A．用试电笔辨别火线与零线时，手不能接触笔尾的金属体

B．家庭电路中空气开关跳闸，都是由于电路短路引起

C．开关的塑料外壳是不导电的，用湿手拨动开关不可能触电

D．发现家用电器或电线失火时，应先切断电后救火

5．在日常生活中，下列做法符合安全用电要求的是（　　）

A．使用测电笔时，手不能接触笔尾金属体

B．用电器的金属外壳没有必要接地

C．开关接在灯泡和火线之间

D．发现有人触电时，首先要将人拉开

6．如图所示动力电路的闸刀开关，下列关于其说法错误的是（　　）

A．在通常情况下，手柄、胶木外壳和瓷底板都是绝缘体

B．当熔丝（也称保险丝）熔断后可用铝丝代替

C．在安装电路的过程中，要断开闸刀开关

D．刀口，也称触头，通常用铜来做，可以减小电阻

7．电给人类的生活带来了极大的方便，下列有关电学基本常识说法正确的是（　　）

A．食盐水溶液是导体

B．对人体安全的电压是36V

C．我国家庭电路的电压是380V

D．安全用电的常识是不接触高压带电体

8．“珍爱生命，安全用电”是中学生应具备的基本安全意识。下列关于用电常识的做法不正确的是（　　）

A．电灯开关接在火线上

B．发现有人触电，先断开电

C．断开开关时可用湿手

D．电冰箱的金属外壳必须接地

二、填空题

9．如图所示的电吹风是同学们非常熟悉的日常用品之一，但是你很少注意，在它的说明上有一句“严禁带入浴室使用”，其原因是在潮湿的环境中，人体的电阻变__________，比在干燥的环境中更容易发生___________事故。

10．我国家庭电路的电压是 _____V。安全电压是 _____V。

参考答案：

1．D

【解析】

【详解】

A．电冰箱使用时金属外壳要与地线相连，防止触电。故A不符合题意；

B．破损的导线容易漏电或短路，引发安全事故。故B不符合题意；

C．当人靠近高压带电体时，高压带电体会把空气击穿，使人触电，因此不可以靠近高压带电体。故C不符合题意；

D．试电笔在使用时，手指要触摸到试电笔尾部的金属电极。故D符合题意。

故选D。

2．A

【解析】

【详解】

A．根据流体压强和流速的关系可知，气体流速大的地方压强小，流速小的地方压强大，故A正确；

B．吸盘能牢牢吸在玻璃上，是由于大气压的作用，故B错误；

C．家庭电路的空气开关跳闸后，应先检查电路，排除故障后再手动复位，故C错误；

D．立定跳远时，脚要用力向后蹬地，说明力的作用是相互的，故D错误。

故选A。

3．C

【解析】

【详解】

A．高压带电体只要人靠近就有触电危险，故A错误；

B．只要电压不高于36V，人体就不会发生触电事故，故B错误；

C．洗衣机的金属外壳要用三脚插头与地线相连，防止金属外壳漏电，发生触电事故，故C正确；

D．试电笔接触火线时，加在测电笔和人之间的电压是220V，测电笔和人是串联的，串联的电阻起分担电压的作用，电阻越大，分担的电压越大，测电笔的电阻很大，分担的电压很大，人分担的电压很小电流很小，电压不高于36V，不会对人造成危害，故D错误。

故选C。

4．D

【解析】

【详解】

A．使用试电笔时，手不能碰到笔尖金属体，是为了防止触电，但必须接触笔尾金属体才能正确辨别火线和零线，故A错误；

B．家庭电路中空气开关跳闸，可能是由于短路或用电器总功率过大引起的，故B错误；

C．自然界中的水是导体，手湿了后拨动开关容易造成触电，故C错误；

D．用电器或电线失火时，应先切断电再去救火，以防触电事故的发生，故D正确。

故选D。

5．C

【解析】

【详解】

A．使用测电笔时，笔尖接触被检测的导线，如果手不接触笔尾金属体时，笔尖无论接触火线还是零线，氖管都不发光，所以手一定要接触笔尾金属体，故A不符合题意；

B．家用电器的金属外壳接地时，可避免因电器漏电时发生触电事故，三孔插座中多出的一个孔是用来接地线的，因此接入电冰箱、洗衣机、电暖器等家用电器都要使用三孔插座，故B不符合题意；

C．开关要接在火线和灯泡之间，断开开关时，灯泡不带电，故C符合题意；

D．发现有人触电时，应先切断电，再施救，故D不符合题意。

故选C。

6．B

【解析】

【详解】

A．在通常情况下，手柄、胶木外壳和瓷底板都不容易导电，是绝缘体，故A正确，不符合题意；

B．保险丝是由电阻率大，熔点低的铅锑合金制成，铝丝的电阻率小，熔点高，不能代替保险丝，故B错误，符合题意；

C．为了防止触电，在安装电路的过程中，闸刀开关必须断开，尽量避免带电作业，故C正确，不符合题意；

D．刀口通常用铜来做，是因为铜的电阻率小，可以减小电阻，故D正确，不符合题意。

故选B。

7．A

【解析】

【详解】

A．食盐水溶液容易导电，是导体，故A正确；

B．对人体的安全电压不高于36V，故B错误；

C．我国家庭电路电压是220V，故C错误；

D．安全用电原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体，故D错误。

故选A。

8．C

【解析】

【详解】

A．从安全用电原则进行分析，开关应接在火线上，这样开关断开后，用电器处不再带电才安全，故A正确，不符合题意；

B．发现有人触电后，应先切断电或用绝缘棒将电线挑开，使人脱离带电体，不能用手去拉，故B正确，不符合题意；

C．生活用水容易导电，用湿手接触照明电路的开关，可能发生触电事故，故C错误，符合题意；

D．大功率或带有金属外壳的用电器，其金属外壳一定要接地，以防用电器外壳带电，会危及人身安全，故D正确，不符合题意。

故选C。

9．     小     触电

【解析】

【详解】

[1][2]人体电阻在不同情况下是不同，在潮湿环境中，人体的电阻会变小，而家庭的电压保持不变时，据 知，通过人体的电流会增大，则更易发生触电事故。

10．     220     不高于36

【解析】

【详解】

[1]我国家庭电路的电压为220V。

[2]人体的电阻一般在1000Ω左右，而10mA~36mA的电流通过人体，会产生麻痹、呼吸困难、血压升高等症状，甚至危及生命，此时电压约为

U=IR=36×10-3A×1000Ω=36V

所以对人体安全的电压不高于36V。