总复习：焦耳定律和安全用电（提高）
【考纲要求】
1、焦耳定律；
2、串并联电路电能、电热、电功率的分配关系
3、家庭电路及安全用电；
4、电功率的测量及焦耳定律实验探究。
【知识网络】
【考点梳理】
考点一、焦耳定律
电流的热效应： 电流通过导体时电能转化成内能的现象叫做电流的热效应。
焦耳定律：
内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正 比。
公式： Q=I2Rt (普遍适用)
Q=UIt= t=Pt （纯电阻电路）
3、电热和电能的关系：
在纯电阻电路中，电能全部转化为内能， Q=W。如电炉子。
在非纯电阻电路中，电能只有部分转化为内能，电热小于电能，即 Q考点二、家庭电路和安全用电
家庭电路的组成： 两根进户线、电能表、闸刀开关、保险盒、插座、用电器和开关。
保险丝：
材料：由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成。
工作原理：当通过它的电流过大时，保险丝产生较多的热量，使它的温度达到熔点，于是保险丝 熔断。
接法：保险丝与所保护的电路要串联，且一般只接在火线上。
选择：保险丝在选择的时候应使其额定电流等于或稍大于家庭电路的最大工作电流。越粗的保险 丝额定电流越大。
更换原则：保险丝在更换时不能用较粗的或铁丝、铜丝、铝丝代替。
三孔插座：左零右火中接地。
安全用电： 安全电压不高于 36V。
要点诠释：
触电原因：家庭电路的触电都是由于人体直接或间接与火线接触造成的。
低压触电：包括单线触电和双线触电。
高压触电：高压电弧触电和跨步电压触电。
安全用电原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。
类型一、焦耳定律的计算（比较）
经典例题1：电阻与阻值之比是，把它们串联后接入电路，则在相同时间内电流通过、产生的热量之比是( )
A. B. C. D.
举一反三1-1：两个定值电阻、并联在电路中，如图甲所示，它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示，闭合开关，则在相同的时间内，，产生的热量之比为( )
A. ：
B. ：
C. ：
D. ：
类型二、焦耳定律的计算
经典例题2：一只电炉的规格为“”，则：
在正常工作时的电阻有多大？
在电压下工作产生多少热量？
若加在电炉两端的电压为，假设电炉电阻保持不变，则电炉的实际功率有多大？
举一反三2-1：如图所示，电源电压恒定，、为定值电阻，，灯泡标有“ ”字样
当、、都闭合时，灯泡正常发光，电流表示数为______，电路消耗的总功率为______．
当闭合，、断开时，电压表示数为，则的阻值为______，通电产生的热量是______．
类型三、焦耳定律的计算（档位问题）
经典例题3：如图为空气炸锅，利用其内部的加热电阻来加热空气，然后用风扇将热空气吹到锅内，借助食物本身的油脂进行煎炸，主要技术参数如表，内部电路简化为图所示。若将、薯条炸熟至，需要。正常工作时，加热电阻的阻值为，薯条的比热容。通过计算回答：
产品参数
产品净重
炸桶容量
额定电压
额定功率
正常工作时，空气炸锅的总电流？
电流通过发热电阻时产生的热量？
这一过程中薯条需要吸收的热量？
举一反三3-1：图甲为某款新型电饭煲，额定电压为，它采用了“聪明火”技术，智能化地控制不同时间段的烹饪温度，以得到食物最佳的营养和口感，图乙为其电路原理图，和为电阻不变的电热丝，是自动控制开关。将电饭煲接入电路中，在电饭煲工作的内，它消耗的电功率随时间变化的图像如图丙所示。求：
电饭煲运行在高温档时，电路中的总电流；
的阻值；
电饭煲产生的总热量。
类型四、家庭电路的故障分析
经典例题4：如图所示的电路是家庭电路的一部分，电工师傅按下面的顺序进行检测：闭合，灯亮；再闭合，灯亮，灯不亮；用测电笔测、、、四个接线点，测电笔只在点不发光。若电路中只有一处故障，故障可能是 ( )
A. 灯短路
B. 点左侧的零线断路
C. 灯所在支路断路
D. 、两点间断路
举一反三4-1：如图所示，一盏电灯接在家庭电路中，当开关闭合时，电灯不亮，用测电笔分别接触、、、时，发现、、三点处测电笔的氖管发光，点处测电笔的氖管不发光，则电路中的故障原因是______ ；导致家庭电路电流过大的原因有______ 和电路短路．
类型五、家庭电路（画图）
经典例题5：如图，小明家要安装一盏“，”的电灯，要求：开关控制灯泡，电路连接要符合安全用电原则，先确定中间的那根输电线为零线还是火线，填到括号里，再按要求将图中元件用笔画线代替导线连起来。
举一反三5-1：彬彬家新购买的插座转换器，其内部简化电路如图所示．当闭合开关和时，插座和接口能正常使用，小台灯发光；当开关断开时，各元件都不工作；当闭合开关、断开时，小台灯不发光，但接口和插座仍能正常使用且互不影响．请在图中将未完成的电路补充完整．
总复习：焦耳定律和安全用电（提高）巩固练习
1.电热毯内的电阻丝断了，如果将电阻丝的两个断头接上后继续使用，电热毯的接头处很容易被烧焦，这样做很不安全，接头处的电阻常称为“接触电阻”下列关于“接触电阻”的判断正确的是( )
A. 接触电阻较大，它与电阻丝的其他部分串联 B. 接触电阻较大，它与电阻丝的其他部分并联
C. 接触电阻较小，它与电阻丝的其他部分串联 D. 接触电阻较小，它与电阻丝的其他部分并联
2.如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气，形管中液面的高度的变化反映密闭空气温度的变化，下列说法中正确的是( )
A. 该实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系
B. 将左边容器中的电阻丝换成的电阻丝后，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系
C. 通电一段时间后，左侧形管中液面的高度差比右侧的大
D. 该实验装置是利用形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少的
3.从产品说明书得知，一台“”的迷你型小风扇，电动机线圈阻值为当小风扇正常工作时，则下列说法中正确的( )
A. 小风扇消耗的电能为 B. 小风扇将电能转化成机械能
C. 电动机线圈产生的热量为 D. 电动机线圈产生的热量为
4.两个定值电阻、并联在电路中，如图甲所示，它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示，闭合开关，则在相同的时间内，，产生的热量之比为( )
A. ：
B. ：
C. ：
D. ：
5.如图是关于家庭电路和安全用电知识的现象，下列有关图文说法符合安全用电原则的是( )
A. 甲图所示，测电笔在使用时手必须触碰到金属笔尖，测电笔才能工作
B. 乙图所示，电冰箱的三脚插头，较长的插头可以掰断，插头只插两孔插座也安全
C. 丙图所示，当发现人体触电时，第一时间应该是找到开关切断电源
D. 丁图所示，为了方便清洁，可以用湿毛巾直接擦拭正在发光的电灯
6.如图甲所示家庭电路中，保险丝断了，电工师傅在保险丝两端并联上一个灯泡，如图乙所示按下面的顺序进行检测：只闭合，灯、微亮；断开，闭合，灯不亮、亮；若电路中只有一处故障，则是( )
A. 灯短路
B. 灯所在支路开路
C. 、两点间开路
D. 点左侧的零线开路
7.如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定功率为，与为阻值相同的定值电阻，电压表量程为，电流表量程为。在保证电路各元件安全的前提下，先只闭合开关、，将滑片从最右端向左最大范围移动到点，绘制的电流表与电压表示数的关系图像如图乙所示；再断开开关，闭合开关，将滑片从点向右移动到最右端，绘制了电流表示数与变阻器滑片左侧连入阻值变化关系的图像，如图丙所示。下列说法错误的是( )
A. 电源电压为
B. 只闭合开关、，滑动变阻器的最大功率为
C. 只闭合开关、，滑动变阻器的滑片从右端滑到点阻值变化范围为
D. 只闭合开关、，将滑片移到点时，定值电阻通电产生的热量为
8.某次实践活动中，小明关闭家中其它用电器，将铭牌已模糊的即热式饮水机单独接在如图所示的电能表上工作，电表铝盘转动约，则饮水机的实际功率约______ ；假设这段时间消耗的电能全部转化为内能并被初温为水完全吸收，则它______ 选填“能”或“不能”达到每分钟至少出、的新鲜热水的产品标准水的比热容为
9.如图所示，串联的两电阻丝气球装置电阻为，气球装置电阻为，且，封闭在两个完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与相同的气球相连。闭合开关，通过两电阻丝的电流______ 选填“相等”或“不相等”；一段时间后，密闭烧瓶内的空气被加热，观察到______ 选填“”或“”气球先鼓起来，这可以得出的结论是______ 。
10.如图甲所示，电源电压恒定不变，滑动变阻器最大阻值是。闭合开关，滑动变阻器的图象如图乙所示，则当滑片滑至最右端时，电流表的示数为______ ，保持滑片在最右端不动，通电电流通过产生的热量是______ 。
11.如图是安装了漏电保护器的家庭电路。甲、乙两处分别装电灯和开关，______ 处应装开关选填“甲”或“乙”；若图中处不慎触电时，漏电保护器检测到通过、两处的电流______ 选填“相等”或“不相等”，从而迅速切断电路，起到保护作用；家里的进户线也有一定电阻约几欧，当家中的所有用电器都工作时，原来开着的电灯会______ 选填“变亮”、“变暗”或“不变”。
12.光控开关的作用是有光时，开关断开，无光时闭合；声控开关的作用时有声音时，开关闭合，无声音时断开。他还在楼道处安装了一个带保险盒的三孔插座，且与楼道灯互不影响。请将如图所示中“光控”、“声控”开关和灯泡用笔画线代替导线正确连入电路，要求电灯只在无光且有声音时才亮。
13.请按要求作图。如图所示是小明常用的一个插线板。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。
14.如图甲所示，是一款养生杯，其铭牌如下表所示。它有高温、中温和低档功能，其等效电路结构如图乙所示。已知电源电压为，和为发热电阻，是规格为“ ”的滑动变阻器。闭合，、均断开时，电器处于低温档，移动滑片，可以手动调节低温档的加热功率：、闭合，通过控制的通断，可以使电器处于高温档或中温档。
产品名称 养生杯
额定电压
额定容量
额定功率 高温档
中温档
低温档 ？
养生杯以中温档正常工作了，求发热电阻产生的热量；
电阻的阻值大小；
电压表的量程为“”，电流表量程为“”，在不损坏电路元件的前提下，求低温档手动调节时的最大加热功率。总复习：焦耳定律和安全用电（提高）
【考纲要求】
1、焦耳定律；
2、串并联电路电能、电热、电功率的分配关系；
3、家庭电路及安全用电；
4、电功率的测量及焦耳定律实验探究。
【知识网络】
【考点梳理】
考点一、焦耳定律
电流的热效应： 电流通过导体时电能转化成内能的现象叫做电流的热效应。
焦耳定律：
内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正 比。
公式： Q=I2Rt (普遍适用)
Q=UIt= t=Pt （纯电阻电路）
3、电热和电能的关系：
在纯电阻电路中，电能全部转化为内能， Q=W。如电炉子。
在非纯电阻电路中，电能只有部分转化为内能，电热小于电能，即 Q考点二、家庭电路和安全用电
家庭电路的组成： 两根进户线、电能表、闸刀开关、保险盒、插座、用电器和开关。
保险丝：
材料：由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成。
工作原理：当通过它的电流过大时，保险丝产生较多的热量，使它的温度达到熔点，于是保险丝 熔断。
接法：保险丝与所保护的电路要串联，且一般只接在火线上。
选择：保险丝在选择的时候应使其额定电流等于或稍大于家庭电路的最大工作电流。越粗的保险 丝额定电流越大。
更换原则：保险丝在更换时不能用较粗的或铁丝、铜丝、铝丝代替。
三孔插座：左零右火中接地。
安全用电： 安全电压不高于 36V。
要点诠释：
触电原因：家庭电路的触电都是由于人体直接或间接与火线接触造成的。
低压触电：包括单线触电和双线触电。
高压触电：高压电弧触电和跨步电压触电。
安全用电原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。
类型一、焦耳定律的计算（比较）
经典例题1：电阻与阻值之比是，把它们串联后接入电路，则在相同时间内电流通过、产生的热量之比是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】【分析】
本题考查了串联电路的电流特点和焦耳定律的灵活应用，选取好焦耳定律的公式是关键。
两电阻串联时通过的电流相等，根据求出两电阻在相同时间内产生的热量之比。
【解答】
当两电阻串联时，通过两电阻的电流相等，所以在相同时间内产生的热量之比：
；
故A正确，BCD错误。
举一反三1-1：两个定值电阻、并联在电路中，如图甲所示，它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示，闭合开关，则在相同的时间内，，产生的热量之比为( )
A. ：
B. ：
C. ：
D. ：
【答案】A
【解析】解：由图可知，该电路为并联电路，电压是相同的，由图乙可知，电压相同，通过、的电流之比为：；根据可知，、的电阻之比为：；
通电时间相同，电压相同，则根据焦耳定律公式可知，产生的热量与电阻成反比，故热量之比为：。
故选：。
根据图象利用欧姆定律判定、的阻值关系；根据焦耳定律公式判定产生热量的比值。
本题考查了欧姆定律、焦耳定律公式的应用，能判定电阻的比值是解题的关键。
类型二、焦耳定律的计算
经典例题2：一只电炉的规格为“”，则：
在正常工作时的电阻有多大？
在电压下工作产生多少热量？
若加在电炉两端的电压为，假设电炉电阻保持不变，则电炉的实际功率有多大？
【答案】电炉的电阻
电炉工作产生的热量
电炉两端的电压时，电炉的实际功率
【解析】略
举一反三2-1：如图所示，电源电压恒定，、为定值电阻，，灯泡标有“ ”字样
当、、都闭合时，灯泡正常发光，电流表示数为______，电路消耗的总功率为______．
当闭合，、断开时，电压表示数为，则的阻值为______，通电产生的热量是______．
【答案】
【解析】点评：对于开关闭合断开类电路的计算，可以分以下几个步骤去思考：画出电流路径，根据电流路径可以知道电路的连接方式．计算电路消耗的总功率时，不管电路是串联还是并联都可以将几个元件消耗功率相加．如本题中当、、都闭合时，
分析：当、、都闭合时，通过画电流的路径，可知，、电压表被短路，灯泡和并联．因为灯泡正常发光，所以，由此可以求出干路中电流，然后根据可求出总功率．当闭合，、断开时，、串联，灯泡这条支路断路，可以先求出电路中的电流，根据欧姆定律求出的阻值，然后根据，求出产生的热量．
类型三、焦耳定律的计算（档位问题）
经典例题3：如图为空气炸锅，利用其内部的加热电阻来加热空气，然后用风扇将热空气吹到锅内，借助食物本身的油脂进行煎炸，主要技术参数如表，内部电路简化为图所示。若将、薯条炸熟至，需要。正常工作时，加热电阻的阻值为，薯条的比热容。通过计算回答：
产品参数
产品净重
炸桶容量
额定电压
额定功率
正常工作时，空气炸锅的总电流？
电流通过发热电阻时产生的热量？
这一过程中薯条需要吸收的热量？
【答案】解：根据可知，正常工作时，空气炸锅的总电流；
电流通过发热电阻时产生的热量；
这一过程中薯条需要吸收的热量。
答：正常工作时，空气炸锅的总电流为；
电流通过发热电阻时产生的热量为；
这一过程中薯条需要吸收的热量为。
【解析】根据可知，正常工作时，空气炸锅的总电流；
根据得出电流通过发热电阻时产生的热量；
根据得出这一过程中薯条需要吸收的热量。
本题考查功率、热量及比热容的有关计算，难度不大。
举一反三3-1：图甲为某款新型电饭煲，额定电压为，它采用了“聪明火”技术，智能化地控制不同时间段的烹饪温度，以得到食物最佳的营养和口感，图乙为其电路原理图，和为电阻不变的电热丝，是自动控制开关。将电饭煲接入电路中，在电饭煲工作的内，它消耗的电功率随时间变化的图像如图丙所示。求：
电饭煲运行在高温档时，电路中的总电流；
的阻值；
电饭煲产生的总热量。
【答案】解：当开关和均闭合时，电阻与并联，电路的总电阻最小，由知电饭煲的电功率大，为高温挡，由题图丙可知，此时电路的总功率，由可得，电路中的总电流为：
；
只闭合开关、断开时，电路为的简单电路，电饭煲功率较小，为低温挡，由题图丙可知，此时电路的功率，则电阻的电功率为：
，
电阻的阻值为：
；
由题图丙可知， 内电饭煲功率最大时工作的时间和功率较小时的工作时间均为，
则 电饭煲产生的总热量为：
。
答：电饭煲运行在高温挡时，电路中的总电流是；
的阻值是；
电饭煲产生的总热量是。
【解析】当开关和均闭合时，电阻与并联，电路的总电阻最小，电饭煲的功率较大，根据图丙读出此时电路的总功率，利用求出电路中的总电流；
由电路图可知，当开关和均闭合时，电路为与并联，电饭煲的功率较大；只闭合开关、断开时，电路为的简单电路，电饭煲功率较小，根据电路的总功率等于各用电器功率之和求出电阻的电功率，利用求出电阻的阻值；
根据图乙可知工作中两种情况下的工作时间，根据求出两种情况下消耗的电能，两情况下消耗的电能之和为电饭煲消耗的电能，而纯电阻电路中，。
本题考查了电热公式和电功率公式的灵活应用，从图象中读出有用的信息和判断出不同功率时电饭煲电路的连接方式是关键。
类型四、家庭电路的故障分析
经典例题4：如图所示的电路是家庭电路的一部分，电工师傅按下面的顺序进行检测：闭合，灯亮；再闭合，灯亮，灯不亮；用测电笔测、、、四个接线点，测电笔只在点不发光。若电路中只有一处故障，故障可能是 ( )
A. 灯短路
B. 点左侧的零线断路
C. 灯所在支路断路
D. 、两点间断路
【答案】D
【解析】闭合，灯亮，电路中有电流，说明电路为通路，从保险丝以及点左侧的零线都没有断路，故B错误；若灯短路，电路中的电流会很大，保险丝将烧断，灯泡也不会发光，测电笔测、、、四点都不会发光，故A错误；若灯所在支路断路，测电笔测点氖管不发光，故C错误；若、两点间断路，灯泡与零线不能构成闭合电路，灯泡不会发光，但点会通过灯泡与火线相连接，当测点时测电笔的氖管会发光，故D正确。故选D。
举一反三4-1：如图所示，一盏电灯接在家庭电路中，当开关闭合时，电灯不亮，用测电笔分别接触、、、时，发现、、三点处测电笔的氖管发光，点处测电笔的氖管不发光，则电路中的故障原因是______ ；导致家庭电路电流过大的原因有______ 和电路短路．
【答案】之间出现开路现象；用电器总功率过大
【解析】解：当开关闭合时，电灯不亮，用测电笔分别接触、、、时，发现、、、四点处测电笔的氖管发光，即、、点之间与火线相连，点处测电笔的氖管不发光，说明之间出现开路现象
家庭电流中电流过大总共有个原因：短路和用电器总功率过大．
故答案为：之间出现开路现象；用电器总功率过大．
家庭电路的两根线分别是火线和零线，测电笔和火线接触时，氖管会发光，接触零线时，氖管不会发光
家庭电流中电流过大总共有个原因：短路和总功率过大．
本题考查了用测电笔检测电路的故障和家庭电路电流过大的原因．
类型五、家庭电路（画图）
经典例题5：如图，小明家要安装一盏“，”的电灯，要求：开关控制灯泡，电路连接要符合安全用电原则，先确定中间的那根输电线为零线还是火线，填到括号里，再按要求将图中元件用笔画线代替导线连起来。
【答案】
【解析】【解答】由图可知，试电笔接触上面的线时，氖管发光，则上面的线为火线，中间的线为零线
要使灯都能正常发光，则灯泡要并联在电路中，开关控制灯，则开关应串联在干路中，接在火线和灯之间；这样在断开开关时，能切断火线与灯泡的连接，接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡，又能更安全；三孔插座按照左零右火中接地的原则接入电路中，如图所示：
【分析】本题考查家庭电路的连接。根据试电笔的使用情况判定火线和零线；螺口灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套。掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法，同时考虑使用性和安全性。
举一反三5-1：彬彬家新购买的插座转换器，其内部简化电路如图所示．当闭合开关和时，插座和接口能正常使用，小台灯发光；当开关断开时，各元件都不工作；当闭合开关、断开时，小台灯不发光，但接口和插座仍能正常使用且互不影响．请在图中将未完成的电路补充完整．
【答案】如答图所示
【解析】略
总复习：焦耳定律和安全用电（提高）巩固练习
1.电热毯内的电阻丝断了，如果将电阻丝的两个断头接上后继续使用，电热毯的接头处很容易被烧焦，这样做很不安全，接头处的电阻常称为“接触电阻”下列关于“接触电阻”的判断正确的是( )
A. 接触电阻较大，它与电阻丝的其他部分串联 B. 接触电阻较大，它与电阻丝的其他部分并联
C. 接触电阻较小，它与电阻丝的其他部分串联 D. 接触电阻较小，它与电阻丝的其他部分并联
【答案】A
【解析】【分析】
此题考查电热毯接头处被烧焦的原因，就是因为电阻过大造成的．会根据焦耳定律的计算公式进行分析解决问题。
解答本题的关键就是理解接头处被烧焦的原因是温度过高造成的，而温度过高是因为热量多。
【解答】
电热毯内的电阻丝断了，将电阻丝的两个断头接上后，接头处是两根导线相连，由于接触的部位很少，很细，电阻就较大，它与电阻丝的其他部分串联．根据焦耳定律公式知，在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多，温度越高，因此接头处烧焦就是因为电阻过大造成的。
故选A。
2.如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气，形管中液面的高度的变化反映密闭空气温度的变化，下列说法中正确的是( )
A. 该实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系
B. 将左边容器中的电阻丝换成的电阻丝后，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系
C. 通电一段时间后，左侧形管中液面的高度差比右侧的大
D. 该实验装置是利用形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少的
【答案】C
【解析】装置中两个的电阻并联后再与一个的电阻串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻的电流相等，即，两个的电阻并联，根据并联电路的电流特点知，两电阻阻值相等，则支路中电流相等，，所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，即是研究电流产生的热量与电流的关系，由焦耳定律可知，左边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快，因此通电一段时间后，玻璃管左侧液面高度差更大，故A错误，C正确．
将左边容器中的电阻丝换成的电阻丝后，左右两端的电阻和电流都不同，没有控制好变量，所以不能探究电流产生的热量与电阻的关系，故B错误．
由焦耳定律可知，该实验装置是利用容器中气体的热胀冷缩来反映电流通过导体时产生的热量的多少，故D错误。
3.从产品说明书得知，一台“”的迷你型小风扇，电动机线圈阻值为当小风扇正常工作时，则下列说法中正确的( )
A. 小风扇消耗的电能为 B. 小风扇将电能转化成机械能
C. 电动机线圈产生的热量为 D. 电动机线圈产生的热量为
【答案】C
【解析】解：、小风扇消耗的电能为：，故A不正确；
B、小风扇的所消耗的电能一部分转化为机械能，另一部分转化为内能，即机械能与内能的和为，故B不正确；
、电风扇正常工作时线圈中的电流：，
电动机线圈产生的热量：，故C正确，不正确。
故选：。
要明确小风扇的所消耗的电能一部分转化为机械能，另一部分转化为内能，所以，产生的热量消耗的电能，千万不要误以为产生的热量就是消耗的电能，据此分析解题。
本题考查学生对非纯电阻电路的电能计算与电热计算，注意欧姆定律的适用范围，属于基础题。
4.两个定值电阻、并联在电路中，如图甲所示，它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示，闭合开关，则在相同的时间内，，产生的热量之比为( )
A. ：
B. ：
C. ：
D. ：
【答案】A
【解析】解：由图可知，该电路为并联电路，电压是相同的，由图乙可知，电压相同，通过、的电流之比为：；根据可知，、的电阻之比为：；
通电时间相同，电压相同，则根据焦耳定律公式可知，产生的热量与电阻成反比，故热量之比为：。
故选：。
根据图象利用欧姆定律判定、的阻值关系；根据焦耳定律公式判定产生热量的比值。
本题考查了欧姆定律、焦耳定律公式的应用，能判定电阻的比值是解题的关键。
5.如图是关于家庭电路和安全用电知识的现象，下列有关图文说法符合安全用电原则的是( )
A. 甲图所示，测电笔在使用时手必须触碰到金属笔尖，测电笔才能工作
B. 乙图所示，电冰箱的三脚插头，较长的插头可以掰断，插头只插两孔插座也安全
C. 丙图所示，当发现人体触电时，第一时间应该是找到开关切断电源
D. 丁图所示，为了方便清洁，可以用湿毛巾直接擦拭正在发光的电灯
【答案】C
【解析】【分析】
本题考查的是日常生活中的一些安全用电常识。只要同学们牢记安全用电常识，并正确规范操作，就不会有危险发生。
使用测电笔时，手接触笔尾金属体，金属笔尖触碰待测物；
三脚插头的长脚是让冰箱的金属外壳接地，避免漏电时伤害人体，对人有保护功能；
发现有人触电时，正确的操作首先应该切断电源；
正在发光的白炽灯或日光灯是和火线相连接的带电体，湿布是容易导电的物体。
【解答】
A.使用测电笔时，手必须接触笔尾金属体，不能接触笔尖金属体，故A不符合题意；
B.三脚插头是让冰箱的金属外壳接地，避免漏电时伤害人体，掰断后就失去了保护功能，故B不符合题意
C.人体触电以后第一时间应该断开电源，再对人体进行施救，避免二次伤害，故C符合题意；
D.湿毛巾上有水，生活中的水是导体，在接触正在发光的电灯泡时有可能发生触电事故，故D不符合题意
故选：。
6.如图甲所示家庭电路中，保险丝断了，电工师傅在保险丝两端并联上一个灯泡，如图乙所示按下面的顺序进行检测：只闭合，灯、微亮；断开，闭合，灯不亮、亮；若电路中只有一处故障，则是( )
A. 灯短路
B. 灯所在支路开路
C. 、两点间开路
D. 点左侧的零线开路
【答案】A
【解析】解：由题知，图甲中保险丝断了，电工师傅在保险丝两端并联上一个灯泡如图乙；
只闭合，、串联，且灯、微亮，说明电路为通路，即火线以及点左侧的零线都没有开路，两灯微亮的原因是两灯分得的电压均小于，故BD错误；
断开，闭合，、串联，能够发光，说明电路为通路，即火线以及点左侧的零线都没有断路；而不亮，说明灯短路了，故A正确，C错误。
故选：。
电流从火线经过灯泡到零线，灯泡才能发光；串联电路具有分压作用；
两灯串联时，若一盏灯被短路，没有电流通过该灯泡而不能发光，但有电流通过另一盏灯泡，这盏灯能发光。
此题考查了家庭电路故障的分析，理解灯泡发光的条件是正确解答此题的关键。
7.如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定功率为，与为阻值相同的定值电阻，电压表量程为，电流表量程为。在保证电路各元件安全的前提下，先只闭合开关、，将滑片从最右端向左最大范围移动到点，绘制的电流表与电压表示数的关系图像如图乙所示；再断开开关，闭合开关，将滑片从点向右移动到最右端，绘制了电流表示数与变阻器滑片左侧连入阻值变化关系的图像，如图丙所示。下列说法错误的是( )
A. 电源电压为
B. 只闭合开关、，滑动变阻器的最大功率为
C. 只闭合开关、，滑动变阻器的滑片从右端滑到点阻值变化范围为
D. 只闭合开关、，将滑片移到点时，定值电阻通电产生的热量为
【答案】B
【解析】解：由电路图知，断开开关，闭合开关、，相当于定值电阻连入电路中，与串联，电流表测电路中电流，电压表测变阻器左侧部分电压，
滑片移动过程中，电路中电阻不变，由图丙知，变阻器的最大值，变阻器连入电阻的最小阻值，
所以变阻器的滑片从右端滑到点阻值变化范围为，故C正确；
只闭合开关、，与串联，电流表测电路中电流，电压表测左侧部分电压，滑片从最右端向左移动到点，变阻器连入电路的阻值最小，即滑片在点时，电路的总电阻最小，
电源电压一定，由知，电路中电流最大，由图乙知，电路最大电流：，
所以此时最大电流为灯泡正常发光的电流，即，灯泡此时两端电压等于其额定电压，由可得，
灯泡的额定电压：
；
由串联电路特点和欧姆定律可得，此时变阻器两端电压：
，
所以电源电压：
，故A正确；
由图丙知，闭合开关、时，滑片移动过程中电流中电流为保持不变，
由串联电路特点和欧姆定律有：
，即：，
解得：，所以；
只闭合开关、时，的左侧部分与串联，
由串联电路特点和欧姆定律可得，电路中电流：，
变阻器的电功率：
，
当变阻器连入阻值时，其功率有最大值，
，
此时电路中电流：，即电流超过了电流表量程，会损坏电流表，故B错误；
只闭合开关、时，变阻器的最大值与串联，电路图中电流为保持不变，
所以定值电阻通电产生的热量：
，故D正确。
故选：。
由电路图知，断开开关，闭合开关、，相当于定值电阻连入电路中，与串联，电流表测电路中电流，电压表测左侧部分电压，由图丙可知的阻值变化范围；
只闭合开关、，与串联，电流表测电路中电流，电压表测左侧部分电压，保证电路元件安全，根据串联电路电流特点和电流表量程，由图乙判断灯泡的正常发光电流，由计算灯泡的额定电压；由欧姆定律计算左侧部分电压，从而计算电源电压；
闭合开关、时，根据串联电路特点和欧姆定律，结合图丙计算的阻值，即得到的阻值；
只闭合开关、时，的左侧部分与串联，根据串联电路特点、欧姆定律以及计算滑动变阻器的最大功率，根据欧姆定律计算此时电路中的电流，与电流表量程比较，得出结论；
根据焦耳定律计算，只闭合开关、，将滑片移到点时，定值电阻通电产生的热量。
本题考查了串联电路特点、欧姆定律、电功率以及电热计算公式的灵活应用，关键是正确分析开关在不同状态下电路的连接情况，从图像中得到获取有用信息，综合性强，有一定难度。
8.某次实践活动中，小明关闭家中其它用电器，将铭牌已模糊的即热式饮水机单独接在如图所示的电能表上工作，电表铝盘转动约，则饮水机的实际功率约______ ；假设这段时间消耗的电能全部转化为内能并被初温为水完全吸收，则它______ 选填“能”或“不能”达到每分钟至少出、的新鲜热水的产品标准水的比热容为
【答案】 能
【解析】解：
表示电路中每消耗的电能，电能表的转盘转，
当电能表上的转盘转过时，消耗的电能：
，
饮水机的实际功率：
；
为，则内消耗的电能全部转化为内能并被初温为水完全吸收，即，初温为，质量为、温度为的新鲜热水吸收的热量：，因为，所以能达到每分钟至少出、的新鲜热水的产品标准。
故答案为：；能。
表示电路中每消耗的电能，电能表的转盘转。据此求电能表上的转盘转过时电热水壶消耗的电能，再利用求电热水壶的额定功率。
根据求得、的新鲜热水吸收的热量与这段时间消耗的电能比较即可。
本题为热学和电学综合题，考查了电功与热量的综合计算，明确电能表相关参数的意义是突破口。
9.如图所示，串联的两电阻丝气球装置电阻为，气球装置电阻为，且，封闭在两个完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与相同的气球相连。闭合开关，通过两电阻丝的电流______ 选填“相等”或“不相等”；一段时间后，密闭烧瓶内的空气被加热，观察到______ 选填“”或“”气球先鼓起来，这可以得出的结论是______ 。
【答案】相等 在电流和通电时间相同时，电阻大的电阻丝产生的热量多
【解析】解：、串联，根据串联电路的电流特点可知，通过两电阻中的电流相等；
根据焦耳定律可知，在通电时间相同时，电阻大的电阻丝产生的热量多，即相通的电阻丝产生的热量要多，气球先鼓起来。
故答案为：相等；；在电流和通电时间相同时，电阻大的电阻丝产生的热量多。
根据串联电路的电流特点可知通过两电阻丝的电流关系；
根据焦耳定律分析解答。
本题考查串联电路的特点和焦耳定律的应用，难度不大。
10.如图甲所示，电源电压恒定不变，滑动变阻器最大阻值是。闭合开关，滑动变阻器的图象如图乙所示，则当滑片滑至最右端时，电流表的示数为______ ，保持滑片在最右端不动，通电电流通过产生的热量是______ 。
【答案】
【解析】解：由图甲可知，、串联，电流表测量电路中的电流；
由图乙可知，当滑片滑至最右端时，滑动变阻器滑动变阻器的电功率，
由可知，通过滑动变阻器的电流：，
根据串联电路的电流特点可知，电路中的电流，即电流表示数为；
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压：
当滑动变阻器的阻值时，滑动变阻器的电功率，
由可知，通过滑动变阻器的电流：，
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压：
联立两式解得：；
保持滑片在最右端不动，通电电流通过产生的热量：。
故答案为：；。
由图甲可知，、串联，电流表测量电路中的电流；由图乙可知，当滑片滑至最右端时，滑动变阻器的电功率，根据求出通过滑动变阻器的电流，根据串联电路的电流特点可知电流表示数；
根据串联电路的电流特点和欧姆定律表示出电源电压；由图乙可知，当滑动变阻器的阻值为时，滑动变阻器的电功率，根据求出通过滑动变阻器的电流，根据串联电路的电流特点和欧姆定律表示出电源电压，联立可解得的阻值，根据焦耳定律求出保持滑片在最右端不动，通电电流通过产生的热量。
本题考查串联电路的特点、欧姆定律、电功率公式以及焦耳定律的应用，能从图中获取相关信息是解题的关键。
11.如图是安装了漏电保护器的家庭电路。甲、乙两处分别装电灯和开关，______ 处应装开关选填“甲”或“乙”；若图中处不慎触电时，漏电保护器检测到通过、两处的电流______ 选填“相等”或“不相等”，从而迅速切断电路，起到保护作用；家里的进户线也有一定电阻约几欧，当家中的所有用电器都工作时，原来开着的电灯会______ 选填“变亮”、“变暗”或“不变”。
【答案】甲 不相等 变暗
【解析】在家庭电路中，为了安全，应把开关接在火线和用电器之间，故甲处接开关，乙处接电灯；
当在图中处不慎触电时，部分电流就会从处通过人体流向大地，导致通过处的电流比处的电流小，即这两处的电流不相等，因此漏电保护器会迅速切断电路，起到保护作用；
当家中的所有用电器都工作时，干路电流变大，又知道家里的进户线也有一定电阻约几欧，由可知，进户线分得的电压变大，而家庭电路总电压不变，可知用电器两端的电压会变小，由公式可知，在灯泡电阻不变的情况下，其两端的电压变小，则实际功率变小，则灯泡变暗。
故答案为：甲；不相等；变暗。
在家庭电路中，为了安全，应把开关接在火线和用电器之间；
判断漏电保护器会不会切断电路，就是分析、两处的电流是否相等，如果相等就不会切断电路，如果不相等就会切断电路；
家中的所有用电器都工作时，干路电流变大，根据可知进户线分得的电压变大，而家庭电路总电压不变，可知用电器两端的电压会变小，据此可得出灯泡亮度的变化。
本题考查了家庭电路中灯泡与开关的接法、漏电保护器的作用，以及运用串并联电路特点和欧姆定律、电功率公式对电路工作情况进行分析等，有一定综合性。
12.光控开关的作用是有光时，开关断开，无光时闭合；声控开关的作用时有声音时，开关闭合，无声音时断开。他还在楼道处安装了一个带保险盒的三孔插座，且与楼道灯互不影响。请将如图所示中“光控”、“声控”开关和灯泡用笔画线代替导线正确连入电路，要求电灯只在无光且有声音时才亮。
【答案】
【解析】由题意可知，只有当“光控开关”、“声控开关”都闭合了灯才能亮，所以灯泡与两个开关串联，且火线要先过开关，再接入灯泡；
三孔插座与灯泡并联，其接法为：左零右火上接地，保险丝接在火线上，如下图所示：
由题意可知，只有当“光控开关”、“声控开关”都闭合了灯才能亮，故这两个开关与灯串联，且灯接在零线与开关之间；三孔插座的接线方法是要求“左零右火上接地”。
本题考查了声、光控灯和三孔插座的接线方法。接地线是为了把有金属外壳的用电器的外壳接地。
13.请按要求作图。如图所示是小明常用的一个插线板。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。
【答案】
【解析】【分析】
本题考查了插线板的连接方式，根据题意得出各电路元件的连接方式是关键。
由题意可知，开关断开时指示灯不发光、插孔不能提供工作电压，开关闭合时指示灯发光、插孔可以提供工作电压，说明开关控制插线板的整个电路；指示灯损坏了，开关闭合时插孔也能提供工作电压，说明指示灯和插孔可以独立工作、互不影响即为并联，据此进行解答。
【解答】
经分析可知，指示灯和插孔并联，开关位于干路，如下图所示：
。
14.如图甲所示，是一款养生杯，其铭牌如下表所示。它有高温、中温和低档功能，其等效电路结构如图乙所示。已知电源电压为，和为发热电阻，是规格为“ ”的滑动变阻器。闭合，、均断开时，电器处于低温档，移动滑片，可以手动调节低温档的加热功率：、闭合，通过控制的通断，可以使电器处于高温档或中温档。
产品名称 养生杯
额定电压
额定容量
额定功率 高温档
中温档
低温档 ？
养生杯以中温档正常工作了，求发热电阻产生的热量；
电阻的阻值大小；
电压表的量程为“”，电流表量程为“”，在不损坏电路元件的前提下，求低温档手动调节时的最大加热功率。
【答案】解：中温挡工作发热电阻产生的热量；；
、闭合，断开时，电路为的简单电路；、、闭合时，、并联，因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，所以，、、闭合时，电路的总电阻最小，由可知，电源的电压一定时，暖奶器的功率最大，处于高温挡；、闭合，断开时，电路为的简单电路，暖奶器处于中温挡，
根据知，电器以中温档工作时，通过加热电阻的电流：；
由可得，的阻值：，
闭合，，均断开时，与串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流，电器处于低温挡，
当接入电路中的电阻为时，电路中的电流为，
所以，电路中的最大电流，此时低温档手动调节时的功率：；
答：中温挡工作发热电阻产生的热量是；
的电阻为；
低温档手动调节时的最大加热功率。
【解析】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，分清暖奶器处于不同状态时电路的连接方式以及低温挡时电路中的最大、最小电流是关键，要注意和为发热电阻。
根据计算中温挡工作发热电阻产生的热量；
、闭合，断开时，电路为的简单电路，暖奶器处于中温挡，根据算出中温档的电流大小；根据欧姆定律求出的阻值；
闭合，，均断开时，与串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流，电器处于低温挡，当接入电路中的电阻为时，比较电路中的电流和电流表的量程确定电路中的最大电流，此时低温挡的功率最小，根据求出其大小；根据电阻的串联和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻最大电路中的电流，得出低温挡手动调节的加热功率最大值。
