电功率、生活用电综合练
一、选择题(每小题2分,共14分)
1.(2024菏泽)下列家用电器,利用电流的热效应工作的是 ( )
A.电冰箱 B.洗衣机 C.电脑 D.电饭煲
2.(2025陕西)关于家庭电路和安全用电,下列说法不正确的是 ( )
A.用电器的开关要与相线(火线)连接
B.家用电器的金属外壳需要接地
C.手机充电结束后,及时拔下充电器
D.绝缘皮破损的电线仍能安全使用
3.(2025福建)关于新能源电动汽车充电桩的安装和使用,下列符合安全用电要求的是 ( )
A.用湿抹布擦拭充电插口 B.充电桩需要安装接地线
C.充电桩起火立即泼水救火 D.充电桩无需安装保险装置
4.(2025遂宁)小聪在家长的陪同下了解家庭电路,打开配电箱进行观察.配电箱的情况以及电能表的表盘如图所示,请根据安全用电常识以及图中信息选出正确的一项 ( )
A.可用湿抹布擦拭配电箱
B.发现空气开关跳闸后应立即重新将其合上
C.他家同时工作的用电器总功率不能超过8800kW·h
D.他只让一个电热水壶工作,10s内电能表指示灯闪烁了3次,则该电热水壶的电功率为900 W
5.(2025乐山)小明在使用如图所示插线板的过程中发现:在开关断开时,插线板上的指示灯不发光,插孔不能提供工作电压;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.根据上述现象,下列电路连接方式合理的是 ( )
6.(2024东营)图甲是某酒精测试仪的简化电路图, 为定值电阻,R为酒精气体传感器,其阻值随酒精浓度变化的图像如图乙所示.若电源电压不变,闭合开关,当R 周围酒精浓度增加时,下列判断正确的是 ( )
A.电流表示数变小
B.电压表示数变大
C.电压表与电流表示数的比值不变
D.电路消耗的总功率变大
7. (2025 广安)如图所示,电源电压为4.5 V,灯泡L标有“3 V,1.8W”字样(不考虑灯丝电阻的变化),滑动变阻器R 的规格为“20Ω,0.5A”,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3 V.保证电路安全,在移动滑动变阻器滑片过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表的示数变化范围为1.5~3 V
B.电流表的示数变化范围为0.3~0.6A
C.滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为4~20Ω
D. 灯泡L消耗电功率的范围为0.45~1.25 W
二、填空题(每空1分,共11分)
8.(2025福建)图为电学知识部分结构图,请补充完整.
9.(2025龙东地区)如图所示的家庭电路,闭合开关S后,灯泡L不亮,用试电笔分别检测a、b、c三点时,只有a点和b点可以使试电笔的氖管发光,则该电路的故障是 (填“ab”“bc”或“进户零线”)断路.维修后闭合开关S,灯泡发光,用试电笔检测b点时试电笔的氖管 (填“发光”或“不发光”).
10.(2025日照)某电工师傅检查刚安装的插座是否符合安全用电要求.闭合开关,指示灯亮,用测电笔分别接触插座各孔,只有接触B、E两孔时氖管发光,说明这两个孔均接 (选填“火线”或“零线”).用USB 供电模块给一款标明电压为4V,容量为4000 mA·h 的手机电池充电,充满后电池储存的电能约为 J.
11.(2025苏州)如图是一款电水壶的电路简图, 均为加热电阻,通过旋转旋钮开关可实现加热与保温功能的切换.保温功率为88 W,R 阻值为44 Ω,加热时应将开关旋至 (选填“1”或“2”)位置,加热功率为 W, 阻值为 Ω.
12.(2025 齐齐哈尔)英国物理学家焦耳于1840年最先精确地确定电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系.探究电流产生的热量多少与电阻大小关系的实验装置如图所示,将其接到电源两端,通电后,装置元件始终完好,则相同时间内定值电阻 产生的热量之比 远距离输电过程中,电流的热效应会引起电能的损耗.若某段时间内,从某发电厂采用110kV 的高压向目的地输电时,输电线路损耗的电能为W ;在输电线路可承受范围内,保持发电厂输送功率和输电线路不变,不计温度对导线电阻的影响,将输送电压提高到220 kV后,相同时间内输电线路损耗的电能为W ,则
三、作图题(每小题3分,共6分)
13.(2025云南)用笔画线代替导线将图中的电路连接完整.
14.(2025甘肃省卷)小安家的某个三孔插座经常连接大功率用电器,为了用电安全,他想在三孔插座上串联一个保险丝后再接入家庭电路,请在图中用笔画线表示导线帮小安完成电路连接.
四、实验探究题(每空/图1分,共9分)
15.(2025湖南省卷)小霞用如图甲所示的器材测量小灯泡的额定功率.已知电源电压为3 V且保持不变,小灯泡额定电压为2.5V.
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整,要求导线不得交叉.
(2)正确连接好电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P 移到最 端.
(3)闭合开关后,移动滑片P,观察到电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W.
(4)进行相同实验的另一同学,检查电路发现导线连接正确且开关闭合,但灯座上忘记安装小灯泡,此时观察到 表的指针有明显偏转.
16.(2024凉山州)在“测量小灯泡的功率”实验中,小灯泡额定电压为2.5V,小灯泡正常发光时的电阻约为9Ω,按如图甲所示连接好电路.
(1)小明试触时,发现电流表指针偏转如图乙所示,电路连接出现的问题为电流表 (选填答案序号);
A.量程选择过大 B.量程选择过小 C.正负接线柱接反
(2)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片到某一位置时电压表示数为2.1V,为了让灯泡正常发光,滑片应向 (选填“A”或“B”)端移动;
(3)移动滑片使灯泡正常发光,电流表示数如图丙所示,灯泡的额定功率为 W;
(4)小明同学通过计算发现在不同功率下灯泡的电阻不同,主要原因是灯泡的电阻受 的影响;
(5)在测量小灯泡电功率拓展实验中,电流表坏了,老师给同学们提供了一个阻值为 R 的定值电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图丁所示的实验电路图,下面是某同学的实验步骤:
①连接好实验电路,闭合开关S ,将开关S 拨到触点2,移动滑片,使电压表的示数为U额;
②保持滑片的位置不动,再将开关S 拨到触点1,读出电压表的示数为U;
③小灯泡额定功率的表达式 (用“U级”“U”和“R ”表示).
五、计算题(每小题5分,共20分)
17.(2025天津)在比较不同物质吸热情况的实验中,用额定功率为300 W 的电加热器加热水,如图所示.在电加热器正常工作时,获得的数据如下表.
物质 质量/ kg 初温/℃ 加热时间/s 末温/℃
水 0.3 20 120 40
已知 求:
(1)水吸收的热量;
(2)电加热器的效率.
18.(2025宜宾)中医药是中国传承几千年的文化瑰宝.如图甲是一款小型的电热中药煎药壶,额定电压为220 V,有高温、低温两个挡位,其内部简化电路如图乙所示,当双触点选择开关接触A、B时为断开状态. 是两个阻值不变的电热丝, 121 Ω,U=220 V.
(1)判断并简要说明使用低温挡工作时开关应接触B、C还是C、D;
(2)计算使用低温挡工作时的功率是多少;
(3)计算使用高温挡工作1m in,电流做功是多少;
(4)采用低温挡加热已煎好的某种中药液.已知该中药液比热容为 质量为200g,加热8 min,温度从 升高到 .请计算此过程的加热效率(加热过程中药液蒸发的影响可忽略不计,百分号前保留1位小数).
19.(2025上海)在图示电路中,电源电压保持不变,电压表示数为6V,电阻 阻值为6Ω.
(1)现在将一个 接入电路中,若两电表示数都改变,则电压表与电流表的乘积 (选填“变大”“不变”或“变小”),请画出此时的电路图.
(2)现在将一个 接入电路中,若只有一个电表的示数改变,且电压表与电流表的乘积的变化量为4.5瓦,求 的阻值.
20.(2025达州)如图所示,电源电压恒定不变,定值电阻 灯泡L标有“6V 3 W”字样(不考虑灯丝电阻变化).只闭合 灯泡L正常发光;再闭合 ,电流表示数变化了0.25 A.请计算:
(1)灯泡L正常发光时的电流;
(2)电阻 的阻值;
(3)通过控制开关通断,整个电路消耗的最小功率.
1. D【解析】电冰箱是电能主要转化为机械能;洗衣机是电能主要转化为机械能;电脑是电能主要转化为光能和声能;电饭煲是电能主要转化为内能,是利用电流的热效应工作的.故选 D.
2. D
3. B【解析】湿抹布是导体,用湿抹布擦拭充电插口,容易使人体接触火线发生触电事故,A不符合安全用电要求;充电桩安装接地线,当充电桩漏电时,电流可通过地线导入大地,可以防止人触电,B符合安全用电要求;生活用水是导体,充电桩起火时泼水救火,可能会使人触电,正确的做法是先切断电源再灭火,C不符合安全用电要求;充电桩安装保险装置时,当电路中电流过大时,保险装置可自动切断电路,起到保护电路的作用,D不符合安全用电要求.故选 B.
4. D【解析】生活用水是导体,用湿抹布擦拭配电箱可能会发生触电危险,A错误;发现空气开关跳闸后,应先检查电路故障,排除故障后,再重新将空气开关闭合上,B错误;电能表上的最大电流为40 A,则电路的最大功率P=UI=220 V×40 A=8800 W,即电路中的最大功率不能超过8800 W,kW·h是电能单位,C错误;电热水壶消耗的电能 0.0025kW·h=9000 J,电热水壶的电功率 D正确.故选 D.
5. C【解析】开关断开时,指示灯不发光,插孔无电压;开关闭合时,指示灯发光,插孔有电压;指示灯损坏时,开关闭合插孔仍有电压.这说明指示灯和插孔是并联的,且开关在干路上控制整个电路,即同时控制指示灯和插孔的通断,所以C符合题意、A、B、D不符合题意.故选 C.
6. D【解析】如图甲所示,定值电阻和传感器并联,电流表测干路电流,电压表测电源电压.由题可知,当酒精浓度增加时,R阻值减小,该支路电流增大,电流表测总电流,示数变大,A错误;电压表测电源电压,示数不变,电压表与电流表示数的比值为总电阻,总电阻改变,BC错误;根据P=UI,电源电压不变,总电流增大,总功率增大,D正确.故选 D.
7. D
8.①电能 ②电流I 【解析】电源提供电能,导线输送电能,用电器消耗电能,故①处填电能;电压形成电流,电阻阻碍电流的流动,电压、电流、电阻的关系遵循欧姆定律,故②处填电流I.
9. bc 不发光
10.火线 57 600 【解析】利用测电笔接触两孔时氖管发光,根据测电笔工作原理,只有接触火线时氖管会
发光,因此两孔均接相线(火线);由W=UIt可得,手机电池充满电后储存的电能 W=UIt=4 V×4 A×3 600s=57 600 J.
11. 2 1 100 506 【解析】开关旋至2位置时,R 断路,只有 R 接入电路,根据 可知为加热挡, 开关旋至 1位置时,R 与R 串联,根据 可知为保温挡, 即 解得
12. 1:2 4:1
13.如答图所示
14.如答图所示
15. (1)如答图所示 (2)左 (3)0.75 (4)电压
16. (1) C (2) B (3) 0. 75 (4) 温度
17.解:(1)水吸收的热量
(2分)
(2)电加热器消耗的电能
W= Pt'=300 W×120s=3.6×10 J (1分)
电加热器的效率
(2分)
18. 解:(1)根据 当开关接触B、C时,只有R 接入电路,此时电阻大,功率小,为低温挡;当开关接触C、D时,R 、R 并联接入电路,此时电阻小,功率大,为高温挡 (1分)
(2)低温挡工作时的功率
(1分)
(3)高温挡工作时的功率
高温挡工作1m in电流做的功
(1分)
(4)低温挡工作8 min电流做的功
W =P低t'=100 W×480s=4.8×10 J (1分)
中药液吸收的热量
(1分)
19. (1)(1分)变小 (1分)如答图所示
(2)解:只有一个电表示数发生改变,电压表测电源电压示数为6 V不变,只能是电流表示数发生改变.接入R 前的功率P=6W,R 接入后,功率变化量为4.5W,可能变大、可能变小若变大,则电路为并联电路
此时 (1分)
若变小,则电路为串联电路
此时
(1分)
综上所述,R 的阻值为8Ω或18Ω (1分)
【解析】(1)当两电表示数均改变时,R 与R 串联,总电阻. 增大,导致电流I减小,此时电压表测R 两端的电压(U =IR 也减小,功率. 必然变小;电路图应该为 R 与R 串联,电压表并联在R 两端.
类题通法
动态电路计算
(1)分情况讨论电表示数可能的变化情况;
(2)判断电表示数改变时电路的连接状态;
(3)结合串、并联电路的电流、电压关系计算相关物理量.
20.解:(1)由题可知,根据公式P=UI,可得灯泡L正常发光时的电流 (1分)
(2)只闭合S 、S 时,电路为灯泡L的简单电路,因为灯泡L正常发光,所以电源电压
再闭合S 时,R 与L并联,电流表测干路电流,由于并联电路各支路独立工作,互不影响,所以通过灯泡的电流不变,电流表示数变化的0.25 A 就是通过R 的电流,即 (1分)
根据欧姆定律 可得
(1分)
(3)根据 (U为电源电压,R为总电阻)可知,在电压U一定时,电路总电阻R 越大,总功率 P越小
由欧姆定律可得,灯泡的电阻
(1分)
所以当只闭合S 时,R 与L串联,电路的总电阻最大
此时电路中的总电阻
则整个电路消耗的最小功率
(1分)