/ 让教学更有效 精品试卷 | 初中物理
【考点突破】2024年人教版九年级物理全一册期末素养提升专项训练
第十九章《生活用电》素养提升训练
1. （2024齐齐哈尔中考真题）如图所示是比较简单的家庭电路示意图；关于家庭电路，下列说法正确的是（ ）
A. 电能表是测量家庭电路中正在工作的用电器总功率的仪表
B. 保险盒内的保险丝熔断后，可以用铜导线或者铁导线代替
C. 控制灯泡的开关和它所控制的灯泡，位置可以互换
D. 连接三孔插座的导线中，a导线是零线，b导线是火线
2．（2023·山东潍坊中考真题）图示为某家庭电路实物布线图，该电路各处连接均正确。下列关于该电路的说法正确的是（ ）
A．a线是火线，b线是零线 B．保险盒中的保险丝为铜导线
C．按钮开关串联在电灯和零线之间 D．三孔插座中最上方插孔可以不接地
3. （23-24九年级上·辽宁抚顺·期末）如图是一般住宅户内配电系统方框图，下列说法正确的是（ ）
A. E处应接入空气开关，F处接入电能表
B. 若空气开关自动跳闸，一定是发生了短路
C. 发现有人触电，应立即用手拉开
D. 控制电灯的开关连接错误
4.（23-24九年级上·辽宁沈阳·期末） 学习家庭电路相关知识后，小浩对设计的如图所示家庭电路及其使用的下列认识，正确的是（ ）
A. 图中两盏灯泡与其对应控制开关的连接都是正确的
B. 电冰箱的插头地线插脚脱落，仍可插入插座P长期使用
C. 如果灯泡L2不能正常工作，则插座Q也一定不能正常工作
D. 断开开关S2，正确使用验电笔检查灯泡L2两端接线柱，氖管都不会发光
5．（23-24九年级上·河南开封·期末）小明设计了一种照明电路图，用两个开关控制一盏灯，闭合任意一个开关，灯都能发光。下列电路图中，既符合上述设计，又符合安全用电要求的是（ ）
A B C D
6. （2024青海省中考真题）如图所示，是“飞天”兴趣小组模拟的我国月球基地的照明电路，在遵守安全用电的前提下，请用笔画线代替导线将电路连接完整。
7．（23-24九年级上·河南焦作·期末）图甲为一个带开关的插座，开关闭合时，插孔可以提供工作电压，请在图乙中将对应的电路连接完整，并符合安全用电原则。
8. （23-24九年级上·湖南岳阳·期末）为判断如图所示的家庭电路中白炽灯是否短路，将火线上的熔丝断开，用另一只完好的白炽灯作为“校验灯”接入电路。然后闭合总开关，再闭合开关，即可根据的亮暗做出判断。请在图中补画一根导线，将正确接入电路。
9. （2023天津中考真题）如图所示电路，开关闭合后，灯不发光。用试电笔接触a、b、c三处，氖管都发光；接触d处，氖管不发光。则故障可能是（ ）
A. 灯丝断了 B. 灯短路了
C. 开关处断路 D. cd间断路
10. （23-24九年级上·湖南娄底·期末）如图所示的家庭电路，闭合开关S后，灯泡正常发光，但插座不能供电。用试电笔检测插座的左、右两孔，氖管均不亮。则电路中的故障可能是（ ）
A. 熔丝熔断
B. 三孔插座与地线接触不良
C. 灯泡被短路
D. A、B两点间断路
11.（23-24九年级上·四川广元·期末）如图所示是生活中常用的一个插线板，下列分析正确的是（ ）
A. 开关、指示灯和插孔它们之间都是并联的
B. 插线板的电源线使用三脚插头是为了用电安全
C. 插线板的塑料外壳是绝缘体，因没有电荷而不容易导电
D. 我们看到指示灯发出的红光是红外线
12. （23-24九年级上·辽宁抚顺·期末）下列做法符合安全用电原则的是（ ）
A. 电水壶紧靠插线板烧水 B. 更换灯泡前先断开电路
C. 在电暖器上烘烤衣物 D. 插座上的插头长期不拔
13. （23-24九年级上·黑龙江牡丹江·期末）小冰家的电能表标有“220V 10A”，家中正使用着一台100W的电冰箱、两盏40W的日光灯。当小冰将一个60W台灯的插头插进插座时，台灯不亮，干路中的空气开关“跳闸”。发生这种现象的原因可能是（ ）
A. 日光灯断路 B. 台灯插头处短路 C. 电冰箱断路 D. 用电器的总功率过大
14. （23-24九年级上·辽宁抚顺·期末）如图所示是一款电蒸锅的简化电路图，它具有高温和低温两个挡位。高温挡加热功率为。、均为加热电阻丝，的电阻为。求：
(1)电阻的阻值是多少？
(2)电蒸锅低温挡的功率是多少？
(3)若不计热量损失，用电蒸锅高温挡将水从20℃加热到100℃，需要多长时间？【】
15. （23-24九年级上·四川内江·期末）如图所示是验电笔正确使用的示意图。当正确使用验电笔时，由被测带电体（电源）、验电笔、人体和大地构成串联闭合电路。若其中验电笔的电阻取为，人体的电阻取为，其它电阻不计，则当正确使用验电笔来检测家庭电路的相线（俗称火线）时：
（1）流过人体的电流为多少；（结果保留到小数点后两位）
（2）验电笔和人体消耗的电功率之比是多少？
16. （23-24九年级上·四川攀枝花·期末）小明是家务小能手，经常用挂烫机尉烫衣服。挂烫机是通过电热丝加热水箱中的水，产生水蒸气来熨烫衣服。它的正常工作电压为220V，水箱最多装水0.2kg，加热功率有大、小两个档位，其工作原理图如图甲所示。其中电热丝，。
（1）熔断器在电路中起到______作用。
（2）若将水箱中0.2kg的水从20℃加热到100℃，水吸收多少热量？
（3）挂烫机在大档位工作时的额定功率是多大？
（4）小明是一个爱思考的孩子，他把电路原理图改为乙图，也设有两个档位。已知熔断器允许通过的最大电流为8A，请判断乙图电路是否合理，通过计算说明原因。
【物理观念】（知识的理解与应用）
1. （2023湖南郴州中考真题）小敏同学按下面的电路图连接了一个模拟家庭电路。开关S闭合后，灯泡能正常发光，用试电笔检测插座的两孔，氖管均不发光。针对该模拟电路，有四位同学发表了以下的观点，你认为正确的是（ ）
A. 小华说：保险丝是用电阻较大、熔点较高的材料制成的
B. 小龙说：灯泡能正常发光，所以灯泡的连接是安全、合理的
C. 小丽说：插座无法正常工作，原因可能是cd间断路
D. 小潇说：插座无法正常工作，原因可能是ab间断路
2. （23-24九年级上·山东东营·期末）空气炸锅，因其烹制食物脂防含量低，美味际，无油烟味，深受广大市民青睐 如图甲所示，为某品牌空气炸锅，其发热元件为两个电阻，R1=50Ω，R1=200Ω，额定工作电压为220V，内部电路可简化为图乙所示电路，当开关S1闭合，开关S接b端时为高温档；开关S1闭合，开关S断开时为中温档
(1)中温档正常工作时，求流过电阻R2的电流
(2)高温档正常工作时，求电阻R1、R2消耗的总功率
(3)若用此空气炸锅加工薯条，原料薯条温度为20℃，炸熟至少需要达到170℃，求一次炸熟200g薯条需要吸收的热量，[c薯条取 ]
(4)若使用空气炸锅高温档完成以上烹制，空气炸锅电能转化为热能效率为75%，求烹制一次薯条需要的时间
3.（23-24九年级上·辽宁阜新·期末）康康家有一台家用电水壶如图甲，他发现电水壶有加热和保温两种功能。如图乙所示是其内部电路的简图，、均为加热电阻，通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。电水壶加热功率为，保温功率为。[，]求：
(1)把的水从40℃加热到100℃，水需要吸收的热量；
(2)不计热量损失，使用电水壶的加热挡完成问题(1)中的加热过程需要的时间；
(3)忽略温度对电阻阻值的影响，加热电阻的阻值。
【科学思维】（推理模型等效图像转换控制变量等方法）
4. （2024黑龙江龙东中考真题）电动汽车，绿色环保，在方便出行的同时也存在安全隐患，多起火灾是由于不规范充电引起的，为了安全，我们一定要规范充电。如图甲为某品牌电动汽车直流充电桩，充电电压400V，充电时功率P与储能比H（电池当前储能占充满状态储能的百分比）的关系如图像乙，在AB、BC、CD、DE四段充电过程中，哪段过程最容易使导线升温、老化，甚至引起火灾？说出你的理由。
【科学探究】（提出问题猜想观察实验分析论证合作交流等要素）
5. （23-24九年级上·四川成都·期末）在一次实践活动中，小军对家中常用的电热水壶（如图甲）进行了探究。这种水壶使用方便，能较快将水烧开。
（1）使用电热水壶，安全至关重要。小军首先认真阅读了使用说明书，并对一些重要的注意事项作出了如下分析，你认为他的分析不合理的是___________
A．电热水壶不能放在燃气灶旁，是为了防止损坏绝缘材料
B．电热水壶的插头必须接三孔插座，是为了防止短路
C．水量不超过最大限位，可以防止水烧开后溢出
D．必须保持插头和电源线干燥，是为了防止漏电造成事故
（2）小军观察电热水壶铭牌（如图乙）后，开始实际操作。他测出，电热水壶正常工作烧开2L水，用时8min。若电费单价为0.5元/kW·h，则烧开这壶水所花的电费为___________元；
（3）利用铭牌参数和小军测得数据，若要测出电热水壶的加热效率，除了要知道水的密度、水的末温外，还需知道的两个物理量是___________；
（4）小军继续对电热水壶的设计和使用说明进行探究，他提出了下列猜想，你认为不合理的是______
A．观察到加热元件安装在壶身底部而不是其他位置，可能是为了增强加热效果
B．原理图中指示灯与加热元件是并联而不是串联，可能是因为两者的额定电流相差很大
C．要求长时间使用后要清除水垢，可能是因为水垢增多，导致加热电阻变大，功率变小
【科学态度与责任】（提出合理化建议及物理学对社会发展推动作用等）
6. （23-24九年级上·山东济宁·期末）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______。
7．（23-24九年级上·湖北孝感·期末）微波炉是生活中常用的用电器，电功率大、热效率高、清洁卫生、使用方便。商场中，一位顾客和售货员在微波炉的使用上出现了不同意见。售货员说，微波炉很省电，用它加热食品花不了多少电费；顾客说，微波炉很费电，他家的微波炉常常“烧保险”。请你从物理学角度分析并加以说明。
（1）顾客所说“烧保险”的原因。
（2）售货员所说“花不了多少电费”的理由。
（3）如何更安全地使用微波炉，请谈谈你的看法。
8. （23-24九年级上·辽宁锦州·期末）九一班开展“节约一度电”主题活动。请你和他们一起，完成以下活动内容。
（1）某型号洗衣机的洗涤功率为250W，完成一次洗涤的时间为30min，则一度电可供该洗衣机完成几次洗涤？
（2）若自来水的温度为15℃，某电热水器的电加热效率为84％，则一度电可使该电热水器将多少千克的自来水加热至45℃？［c水=4.2×103J/（kg·℃）］
（3）请写出一条节约用电的建议，并用所学的物理知识加以解释。
9. （23-24九年级上·江苏苏州·期末）小华家新买了一台电暖器，部分参数如下表，通过调节旋钮，可实现高温挡、低温挡的切换。她结合所学知识进行了研究。
额定电压 220V
高温挡功率 2000W
低温挡功率 800W
（1）如图，电暖器的插头是三脚插头，插头中较长的脚与电暖器的金属外壳相连。插入插座后，就将电暖器的金属外壳与家庭电路的______线相连，可防止漏电时对人造成伤害。电暖器工作时房间温度升高，这是通过______的方式增大空气内能的；
（2）小华家墙上的插座允许通过的最大电流为10A，请通过计算说明此插座能否满足该电暖器正常使用；
（3）若该电暖器一天正常工作6h，其中高温挡2h，低温挡4h，则它一天耗电多少千瓦时？
（4）小华与妈妈一起做饭时，准备同时使用电饭锅和电磁炉。小华说：“应先把电暖器关掉，否则容易使家庭电路的干路导线过热引发火灾。”请运用物理知识进行解释。/ 让教学更有效 精品试卷 | 初中物理
【考点突破】2024年人教版九年级物理全一册期末素养提升专项训练
第十九章《生活用电》素养提升训练
1. （2024齐齐哈尔中考真题）如图所示是比较简单的家庭电路示意图；关于家庭电路，下列说法正确的是（ ）
A. 电能表是测量家庭电路中正在工作的用电器总功率的仪表
B. 保险盒内的保险丝熔断后，可以用铜导线或者铁导线代替
C. 控制灯泡的开关和它所控制的灯泡，位置可以互换
D. 连接三孔插座的导线中，a导线是零线，b导线是火线
【答案】D
【解析】A．电能表是测量家庭电路中消耗电能多少的仪表，故A错误；
B．铜丝和铁丝的熔点较高，不能及时熔断，起不到保护作用，故B错误；
C．控制灯泡的开关和它所控制的灯泡是串联的，开关必须接在火线和用电器之间，故C
错误；
D. 三孔插座的正确接法是“左零右火上接地”。连接三孔插座的导线中，a导线是零线，
b导线是火线，a、b外的导线是地线，故D正确。
故选D。
2．（2023·山东潍坊中考真题）图示为某家庭电路实物布线图，该电路各处连接均正确。下列关于该电路的说法正确的是（ ）
A．a线是火线，b线是零线 B．保险盒中的保险丝为铜导线
C．按钮开关串联在电灯和零线之间 D．三孔插座中最上方插孔可以不接地
【答案】A
【解析】A．为了安全起见，保险丝应该串联在火线上。且用电器的开关应该接在火线上，所以和开关相连的那根线是火线，即a 线是火线，b 线是零线，故A正确；
B．保险丝是用电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的。当用细铜丝代替后，细铜丝的熔点很高，温度即使升高到一定程度，它也不会自动熔断起不到保护电路的作用，故B错误；
C．在家庭电路中，控制电灯的开关应该接在火线和灯泡之间。只有开关接在火线与电灯之间，当开关断开时，电路中不但没有电流通过，而且电灯与火线断开连接，防止人触及灯泡与火线构成通路，发生触电事故，故C错误；
D．三孔插座的接法是左零右火上接地，故三孔插座中上边的那个孔接地线，若不接地，在接入用电器外壳带电时可能导致触电。故D错误。
故选A。
3. （23-24九年级上·辽宁抚顺·期末）如图是一般住宅户内配电系统方框图，下列说法正确的是（ ）
A. E处应接入空气开关，F处接入电能表
B. 若空气开关自动跳闸，一定是发生了短路
C. 发现有人触电，应立即用手拉开
D. 控制电灯的开关连接错误
【答案】D
【解析】A．家庭电路中，进户线进入家庭后首先要安装电能表，然后再安装空气开关，
故A错误；
B. 空气开关自动跳闸的原因是电流过大，引起家庭电路电流过大的原因有两个：一是短
路；二是总功率过大，故B错误；
C. 当发现有人触电时，首先要做的是切断电源。如果立即用手拉，由于人体导体，拉人
者也会触电，故C错误；
D.如图可知，控制灯泡的开关接在了零线上，这样即使开关断开，灯泡仍然带电，非常
危险，正确的接法是开关接在火线上，故D正确。故选D。
4.（23-24九年级上·辽宁沈阳·期末） 学习家庭电路相关知识后，小浩对设计的如图所示家庭电路及其使用的下列认识，正确的是（ ）
A. 图中两盏灯泡与其对应控制开关的连接都是正确的
B. 电冰箱的插头地线插脚脱落，仍可插入插座P长期使用
C. 如果灯泡L2不能正常工作，则插座Q也一定不能正常工作
D. 断开开关S2，正确使用验电笔检查灯泡L2两端接线柱，氖管都不会发光
【答案】D
【解析】A．为了保证用电安全，控制灯泡的开关应连接在火线与灯泡之间，即开关应控制火线，图中S1控制的是零线，故A错误；
B．电冰箱的插头地线插脚脱落，插入插座P，若电冰箱漏电，会引起触电事故，故B错误；
C．灯泡L2、插座Q是并联的，如果灯泡L2不能正常工作，插座Q还可以正常工作，故C错误；
D．图中S2控制的是火线，开关断开，灯L2不带电，若断开开关S2，正确使用验电笔检查灯泡L2两端接线柱，氖管都不会发光，故D正确。故选D。
5．（23-24九年级上·河南开封·期末）小明设计了一种照明电路图，用两个开关控制一盏灯，闭合任意一个开关，灯都能发光。下列电路图中，既符合上述设计，又符合安全用电要求的是（ ）
A B C D
【答案】A
【解析】用两个开关控制一盏灯，闭合任意一个开关，灯都能发光，即两开关都能控制这个灯，故两开关应并联，根据安全用电原则，开关要控制火线，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。
6. （2024青海省中考真题）如图所示，是“飞天”兴趣小组模拟的我国月球基地的照明电路，在遵守安全用电的前提下，请用笔画线代替导线将电路连接完整。
【答案】如图所示
【解析】灯泡一端与零线相连，一端与火线相连，开关控制灯泡，应该与灯泡串联，且应该连接在火线与灯泡之间；三孔插座连接时左端连接零线，右端连接火线，上端应连接地线。
7．（23-24九年级上·河南焦作·期末）图甲为一个带开关的插座，开关闭合时，插孔可以提供工作电压，请在图乙中将对应的电路连接完整，并符合安全用电原则。
【答案】如图所示。
【解析】三孔插座的接法：上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线，为了用电的安全，开关接在右孔与火线之间
8. （23-24九年级上·湖南岳阳·期末）为判断如图所示的家庭电路中白炽灯是否短路，将火线上的熔丝断开，用另一只完好的白炽灯作为“校验灯”接入电路。然后闭合总开关，再闭合开关，即可根据的亮暗做出判断。请在图中补画一根导线，将正确接入电路。
【答案】如图所示
【解析】将火线上的熔丝断开，把校验灯接入电路，当短路时，只有校验灯接入电路，此时校验灯正常发光，亮度较亮；当支路正常时，校验灯和灯泡串联接入电路，此时校验灯两端的电压小于电源电压，其发光较暗；当断路时，无电流通过校验灯，校验灯不发光，所以应将校验灯并联在火线熔丝的两端.
9. （2023天津中考真题）如图所示电路，开关闭合后，灯不发光。用试电笔接触a、b、c三处，氖管都发光；接触d处，氖管不发光。则故障可能是（ ）
A. 灯丝断了 B. 灯短路了
C. 开关处断路 D. cd间断路
【答案】D
【解析】A．灯丝断了，则c、d处不能与火线相连接，用试电笔接触c、d处，氖管不发光，故A不符合题意；
B．灯短路了，则a、b、c、d处都与火线相连接，用试电笔接触a、b、c、d处，氖管都发光，故B不符合题意；
C．开关处断路，则b、c、d处不能与火线相连接，用试电笔接触b、c、d处，氖管不发光，故C不符合题意；
D．cd间断路，则a、b、c处都与火线相连接，用试电笔接触a、b、c处，氖管都发光；d处不能与火线相连接，用试电笔接触d处，氖管不发光，故D符合题意。
故选D。
10. （23-24九年级上·湖南娄底·期末）如图所示的家庭电路，闭合开关S后，灯泡正常发光，但插座不能供电。用试电笔检测插座的左、右两孔，氖管均不亮。则电路中的故障可能是（ ）
A. 熔丝熔断
B. 三孔插座与地线接触不良
C. 灯泡被短路
D. A、B两点间断路
【答案】D
【解析】AC．由题意可知，灯泡正常发光，若熔丝熔断或者灯泡被短路，则灯泡不能正常发光，故AC不符合题意；
B．若三孔插座与地线接触不良，则与火线相接的右孔在与试电笔接触时，氖管应该发光，故B不符合题意；
D． A、B两点间断路，则与三孔插座相连接的零线和火线不能形成闭合的回路，所以插座不能供电，又因为与火线不能相连通，所以插座的右孔也不能让氖管发光，故D符合题意。
11.（23-24九年级上·四川广元·期末）如图所示是生活中常用的一个插线板，下列分析正确的是（ ）
A. 开关、指示灯和插孔它们之间都是并联的
B. 插线板的电源线使用三脚插头是为了用电安全
C. 插线板的塑料外壳是绝缘体，因没有电荷而不容易导电
D. 我们看到指示灯发出的红光是红外线
【答案】B
【解析】A．指示灯与插孔工作状态互不影响，所以指示灯与插孔并联；开关在干路上，控制指示灯和插孔，故A错误；
B．三脚插头，左零右火中接地，用电器的外壳接地，是为了用电安全，防止触电，故B正确，故选B；
C．绝缘体不容易导电，是因为绝缘体几乎没有自由移动的电荷，而不是没有电荷，故C错误；
D．红外线是肉眼不能看到的光，故D错误。
12. （23-24九年级上·辽宁抚顺·期末）下列做法符合安全用电原则的是（ ）
A. 电水壶紧靠插线板烧水 B. 更换灯泡前先断开电路
C. 在电暖器上烘烤衣物 D. 插座上的插头长期不拔
【答案】B
【解析】A．生活用水是导体，电水壶紧靠插线板烧水，溅出的水会导致短路和触电，故A不符合题意；
B．更换灯泡时，要先切断电源，然后再换新灯泡，否则容易发生触电事故，故B符合题意；
C．在电暖器上烘烤衣物易引发火灾，故C不符合题意；
D．插座上的插头长期不拔会发热，引起线路安全事故，故D不符合题意。
故选B。
13. （23-24九年级上·黑龙江牡丹江·期末）小冰家的电能表标有“220V 10A”，家中正使用着一台100W的电冰箱、两盏40W的日光灯。当小冰将一个60W台灯的插头插进插座时，台灯不亮，干路中的空气开关“跳闸”。发生这种现象的原因可能是（ ）
A. 日光灯断路 B. 台灯插头处短路 C. 电冰箱断路 D. 用电器的总功率过大
【答案】B
【解析】由电能表上的参数可得，电路中允许的最大功率为
而家中使用的用电器的总功率为
这些用电器的总功率远小于电能表的最大功率。空气开关跳闸的原因有两个：总功率过大和发生短路。因为总功率没有过大，故空气开关跳闸不是因为功率过大，而是由于短路引起。故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。
14. （23-24九年级上·辽宁抚顺·期末）如图所示是一款电蒸锅的简化电路图，它具有高温和低温两个挡位。高温挡加热功率为。、均为加热电阻丝，的电阻为。求：
(1)电阻的阻值是多少？
(2)电蒸锅低温挡的功率是多少？
(3)若不计热量损失，用电蒸锅高温挡将水从20℃加热到100℃，需要多长时间？【】
【答案】(1)；(2)；(3)
【解析】(1) 由知道，电阻的阻值是
(2)由图知道，电蒸锅低温挡时，两电阻串联，此时电路的总电阻
由知道，电蒸锅低温挡的功率
(3)水从20℃加热到100℃吸收的热量
由于不计热量损失，即，故需要的时间
15. （23-24九年级上·四川内江·期末）如图所示是验电笔正确使用的示意图。当正确使用验电笔时，由被测带电体（电源）、验电笔、人体和大地构成串联闭合电路。若其中验电笔的电阻取为，人体的电阻取为，其它电阻不计，则当正确使用验电笔来检测家庭电路的相线（俗称火线）时：
（1）流过人体的电流为多少；（结果保留到小数点后两位）
（2）验电笔和人体消耗的电功率之比是多少？
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）测量电路两端电压，闭合电路的总电阻
根据欧姆定律
（2）根据电功率的公式，功率之比
解得
答：（1）流过人体的电流为0.18；
（2）验电笔和人体消耗的电功率之比是。
16. （23-24九年级上·四川攀枝花·期末）小明是家务小能手，经常用挂烫机尉烫衣服。挂烫机是通过电热丝加热水箱中的水，产生水蒸气来熨烫衣服。它的正常工作电压为220V，水箱最多装水0.2kg，加热功率有大、小两个档位，其工作原理图如图甲所示。其中电热丝，。
（1）熔断器在电路中起到______作用。
（2）若将水箱中0.2kg的水从20℃加热到100℃，水吸收多少热量？
（3）挂烫机在大档位工作时的额定功率是多大？
（4）小明是一个爱思考的孩子，他把电路原理图改为乙图，也设有两个档位。已知熔断器允许通过的最大电流为8A，请判断乙图电路是否合理，通过计算说明原因。
【答案】 （1）保护电路 （2） （3）1210W （4）不合理，原因见详解
【解析】（1）熔断器能电路电流过大时自动熔断，起到保护电路。
（2）将水箱中0.2kg的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量为
（3）当电路中只有工作时为大档位，其额定功率为
（4）方法一：电路允许最大总功率为
R1和R2并联时，电路总功率最大
所以不合理。
方法二：R1和R2并联时，R1的电流为
R1的电流为
电路总电流最大为
所以不合理。
【物理观念】（知识的理解与应用）
1. （2023湖南郴州中考真题）小敏同学按下面的电路图连接了一个模拟家庭电路。开关S闭合后，灯泡能正常发光，用试电笔检测插座的两孔，氖管均不发光。针对该模拟电路，有四位同学发表了以下的观点，你认为正确的是（ ）
A. 小华说：保险丝是用电阻较大、熔点较高的材料制成的
B. 小龙说：灯泡能正常发光，所以灯泡的连接是安全、合理的
C. 小丽说：插座无法正常工作，原因可能是cd间断路
D. 小潇说：插座无法正常工作，原因可能是ab间断路
【答案】C
【解析】A．保险丝的主要作用是：在家庭电路电流过大时能自动熔断从而对电路起到保护作用，所以保险丝要选用电阻率大且熔点低的材料来制作，故A错误；
B．家庭电路中，为确保安全用电，控制灯泡的开关应该接在火线与灯泡之间，故B错误；
CD．如果ab间断路，则电路中灯泡也不能正常工作；如果cd间断路，灯泡能正常工作，火线上的电不能到达插座的右孔，用试电笔检测插座的两孔，氖管均不发光，符合题意，故C正确，D错误。故选C。
2. （23-24九年级上·山东东营·期末）空气炸锅，因其烹制食物脂防含量低，美味际，无油烟味，深受广大市民青睐 如图甲所示，为某品牌空气炸锅，其发热元件为两个电阻，R1=50Ω，R1=200Ω，额定工作电压为220V，内部电路可简化为图乙所示电路，当开关S1闭合，开关S接b端时为高温档；开关S1闭合，开关S断开时为中温档
(1)中温档正常工作时，求流过电阻R2的电流
(2)高温档正常工作时，求电阻R1、R2消耗的总功率
(3)若用此空气炸锅加工薯条，原料薯条温度为20℃，炸熟至少需要达到170℃，求一次炸熟200g薯条需要吸收的热量，[c薯条取 ]
(4)若使用空气炸锅高温档完成以上烹制，空气炸锅电能转化为热能效率为75%，求烹制一次薯条需要的时间
【答案】(1)1.1A；(2)1210W；(3)120s。
【解析】(1)空气炸锅处于中温档工作时
(2)高温档工作时电阻R1、R2并联
电阻R1、R2消耗的总功率
(3)空气炸锅加工一次薯条所吸收的热量
若使用空气炸锅高温档完成以上烹制，由W=Pt和可知，所需时间
3.（23-24九年级上·辽宁阜新·期末）康康家有一台家用电水壶如图甲，他发现电水壶有加热和保温两种功能。如图乙所示是其内部电路的简图，、均为加热电阻，通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。电水壶加热功率为，保温功率为。[，]求：
(1)把的水从40℃加热到100℃，水需要吸收的热量；
(2)不计热量损失，使用电水壶的加热挡完成问题(1)中的加热过程需要的时间；
(3)忽略温度对电阻阻值的影响，加热电阻的阻值。
【答案】(1)1.26×105J；(2)126s；(3)1051.6Ω
【解析】(1)水的质量为
水需要吸收的热量为
(2)由于不计热量损失，所以电水壶的加热挡消耗的电能为
由得，电水壶加热过程需要的时间为
(3)当旋钮开关接2时，只有接入电路，此时为加热状态
由，得
已知家庭电路的电压是，所以R2的阻值为
当旋钮开关接1时，与串联，此时为保温状态，电路中的总电阻为
根据欧姆定律及串联电路电流、电压规律得R1的阻值为
【科学思维】（推理模型等效图像转换控制变量等方法）
4. （2024黑龙江龙东中考真题）电动汽车，绿色环保，在方便出行的同时也存在安全隐患，多起火灾是由于不规范充电引起的，为了安全，我们一定要规范充电。如图甲为某品牌电动汽车直流充电桩，充电电压400V，充电时功率P与储能比H（电池当前储能占充满状态储能的百分比）的关系如图像乙，在AB、BC、CD、DE四段充电过程中，哪段过程最容易使导线升温、老化，甚至引起火灾？说出你的理由。
【答案】见解析
【解析】由图乙可知，BC段电功率最大，由可知，电压不变，电路中的电流最大，由Q=I2Rt可知导线中的热量较多，使导线升温、老化，甚至引起火灾。
【科学探究】（提出问题猜想观察实验分析论证合作交流等要素）
5. （23-24九年级上·四川成都·期末）在一次实践活动中，小军对家中常用的电热水壶（如图甲）进行了探究。这种水壶使用方便，能较快将水烧开。
（1）使用电热水壶，安全至关重要。小军首先认真阅读了使用说明书，并对一些重要的注意事项作出了如下分析，你认为他的分析不合理的是___________
A．电热水壶不能放在燃气灶旁，是为了防止损坏绝缘材料
B．电热水壶的插头必须接三孔插座，是为了防止短路
C．水量不超过最大限位，可以防止水烧开后溢出
D．必须保持插头和电源线干燥，是为了防止漏电造成事故
（2）小军观察电热水壶铭牌（如图乙）后，开始实际操作。他测出，电热水壶正常工作烧开2L水，用时8min。若电费单价为0.5元/kW·h，则烧开这壶水所花的电费为___________元；
（3）利用铭牌参数和小军测得数据，若要测出电热水壶的加热效率，除了要知道水的密度、水的末温外，还需知道的两个物理量是___________；
（4）小军继续对电热水壶的设计和使用说明进行探究，他提出了下列猜想，你认为不合理的是______
A．观察到加热元件安装在壶身底部而不是其他位置，可能是为了增强加热效果
B．原理图中指示灯与加热元件是并联而不是串联，可能是因为两者的额定电流相差很大
C．要求长时间使用后要清除水垢，可能是因为水垢增多，导致加热电阻变大，功率变小
【答案】 （1）B （2）0.12 （3）水的初温和水的比热容 （4） C
【解析】（1）A．电热水壶不能放在燃气灶旁，否则在使用燃气灶时产生的热量会把电热水壶的绝缘材料烤软甚至损坏，故A分析合理，不符合题意；
B．电热水壶的插头必须接三孔插座，是为了防止金属外壳带电而使人接触时触电，不是为防止短路，故B分析不合理，符合题意；
C．电热水壶烧水时，水量不超过最大限位，如果超过最大限位，当水沸腾会会溢出，烫伤人，故C分析合理，不符合题意；
D．必须保持插头和电源线干燥，如果潮湿，可能产生漏电，引起触电事故，故D分析合理，不符合题意。
故选B。
（2）由乙图可知，电热水壶正常工作时功率为1800W，工作8min消耗的电能为
W=Pt=1800W×8×60s=864×105J=0.24kW·h
若电费单价为0.5元/kW·h，则烧开这壶水所花的电费为
N=0.5元/kW·h×0.24 kW·h=0.12元
（3）根据公式
可知，要测出电热水壶的加热效率，需知道：消耗的电能W，水的比热容c，水的质量ρ，水的体积V，水的初温t0、末温t。根据题意，水的体积已知，W已经求出，所以除了要知道水的密度、水的末温外，还需知道的两个物理量是水的比热容c和水的初温t0。
（4）A．加热元件安装在壶身底部而不是其他位置，为了加快水的对流，增强加热效果，故A合理，不符合题意；
B．指示灯电阻串联一个很大电阻再与加热元件并联，根据可知，指示灯功率很小，而加热元件能产生大量的热，功率很大，充分利用电能，所以指示灯与加热元件是并联而不是串联，可能是因为两者的额定电流（功率）相差很大，故B合理，不符合题意；
C．要求长时间使用后要清除水垢，可能是因为水垢增多，导致电热水壶的传导热量能力变差，需要加热更长时间，而不是加热电阻变大，功率变小，故C不合理，符合题意。
故选C。
【科学态度与责任】（提出合理化建议及物理学对社会发展推动作用等）
6. （23-24九年级上·山东济宁·期末）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】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。
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。
7．（23-24九年级上·湖北孝感·期末）微波炉是生活中常用的用电器，电功率大、热效率高、清洁卫生、使用方便。商场中，一位顾客和售货员在微波炉的使用上出现了不同意见。售货员说，微波炉很省电，用它加热食品花不了多少电费；顾客说，微波炉很费电，他家的微波炉常常“烧保险”。请你从物理学角度分析并加以说明。
（1）顾客所说“烧保险”的原因。
（2）售货员所说“花不了多少电费”的理由。
（3）如何更安全地使用微波炉，请谈谈你的看法。
【答案】（1）见解析；（2）见解析；（3）见解析
【解析】（1）微波炉电功率大，使用时电流大，若达到或超过保险丝的熔断电流，就会出现“烧保险”现象。
（2）微波炉热效率高，食品获取相同的热量，消耗的电能少，可以节约电能，所花的电费少。
（3）使用微波炉时，同时使用的用电器不能太多，避免总功率过大
8. （23-24九年级上·辽宁锦州·期末）九一班开展“节约一度电”主题活动。请你和他们一起，完成以下活动内容。
（1）某型号洗衣机的洗涤功率为250W，完成一次洗涤的时间为30min，则一度电可供该洗衣机完成几次洗涤？
（2）若自来水的温度为15℃，某电热水器的电加热效率为84％，则一度电可使该电热水器将多少千克的自来水加热至45℃？［c水=4.2×103J/（kg·℃）］
（3）请写出一条节约用电的建议，并用所学的物理知识加以解释。
【答案】（1）8次；（2）24kg；（3）见解析
【解析】（1）根据题意知道，完成一次洗涤消耗的电能
故一度电可供该洗衣机完成洗涤的次数
（2）由知道，该电热水器可使一度电加热至45℃的自来水的质量
（3）节约用电，在满足生产、生活所必需的用电条件下，减少电能的消耗，提高用户的电能利用率和减少供电网络的电能损耗，建议如下：
随手关灯、人走灯灭、避免“长明灯”；及时关闭待机的用电器；灯具选用要合理，尽量少用或不阻碍光源光线的磨砂玻璃、半透明灯罩等；夏天空调温度不要设置得太低等。
9. （23-24九年级上·江苏苏州·期末）小华家新买了一台电暖器，部分参数如下表，通过调节旋钮，可实现高温挡、低温挡的切换。她结合所学知识进行了研究。
额定电压 220V
高温挡功率 2000W
低温挡功率 800W
（1）如图，电暖器的插头是三脚插头，插头中较长的脚与电暖器的金属外壳相连。插入插座后，就将电暖器的金属外壳与家庭电路的______线相连，可防止漏电时对人造成伤害。电暖器工作时房间温度升高，这是通过______的方式增大空气内能的；
（2）小华家墙上的插座允许通过的最大电流为10A，请通过计算说明此插座能否满足该电暖器正常使用；
（3）若该电暖器一天正常工作6h，其中高温挡2h，低温挡4h，则它一天耗电多少千瓦时？
（4）小华与妈妈一起做饭时，准备同时使用电饭锅和电磁炉。小华说：“应先把电暖器关掉，否则容易使家庭电路的干路导线过热引发火灾。”请运用物理知识进行解释。
【答案】 （1）地 热传递 （2）见解析 （3） （4）见解析
【解析】（1）电暖器的插头是三脚插头，插入插座后，就将电暖器的金属外壳与家庭电路的地线相连，可防止漏电时对人造成伤害。
电暖器工作时放出热量，房间内的空气吸收热量，温度升高，内能增大，是通过热传递的方式增大空气内能的。
（2）电暖气工作时的最大电流为
所以此插座能满足该电暖器正常使用。
（3）一天耗电为
（4）同时使用电饭锅和电磁炉，总功率较大，根据，电路中总电流较大，根据焦耳定律，干路导线相同时间内产生的热量较多，容易使家庭电路的干路导线过热引发火灾。
