第11讲 电与热 安全用电

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名称 第11讲 电与热 安全用电
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资源类型 试卷
版本资源 新人教版
科目 物理
更新时间 2010-03-28 10:27:00

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文档简介

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第11讲 电与热 安全用电
Ⅰ考生必背:基础知识
必记1:焦耳定律
1.电流通过导体时电能转化成热的现象叫电流的热效应。电流所产生的热量与电流、电阻和通电时问有关,计算公式是Q=IRt。21世纪教育网
必记:电功率和安全用电
2.家庭电路中的所有用电器都是并联的。若家用电器的总功率过大,由公式可知,家庭电路中的电流就会过大。21世纪教育网
3.制作保险丝的材料特点是电阻比较大,熔点比较低。
4.保险丝的作用是:当电流过大时,保险丝自动熔断,切断电路,起到保护作用。
5.保险丝不能用铜丝、铁丝代替,保险丝熔断后,应先排除故障,再更换保险丝。
必记3:生活用电常识
6.家庭电路由迸户线、电能表、总开关、保险装置、电灯、开关、插座等元件组成。
7.家庭电路的两条导线中,一条与大地相连,叫零线,另一条叫端线,也叫火线,它们可用试电笔来辨别,能使试电笔氖管发光的是火线。
8.三线插头的三条导线中,标有L的接火线;标有N的接零线;标有E的与用电器的金属外壳相连。
9.如果站在地上的人不小心碰到了火线,则漏电保护器就会迅速切断电路,对人身起到保护作用。
必记4:触电事故与触电急救
10.家庭电路中的触电事故都是人体直接或间接接触火线造成的,触电的形式有双线触电和单线触电。21世纪教育网
11.如果发生触电事故,要先立即切断电源,再进行抢救。
Ⅱ考生必会:考点
一、基本考点
考点1:电与热(重难点、热点)
考点归纳与拔高:
1.电流的热效应:电流通过导体时电能转化为热的现象叫电流的热效应。电流的热效应给我们利用电加热物体提供了方便,例如,电饭锅、电烙铁等;但电流的热效应也有对我们不利的一面,例如,短路时引起的火灾事故就是电流的热效应惹的锅。
2.焦耳定律:(1)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。(2)公式:Q=IRt,式中各符号的意义及单位:Q—热量—焦耳(J),R—电阻—欧姆(Ω),I—电流—安培(A),t—时间—秒(s)。(3)焦耳定律公式的推导:当电流通过导体,所消耗的电能全部转化为热时,则有Q=W=Pt=UIt,又因为U=IR,所以Q=IRt。(4)焦耳定律的导出公式:由Q=IRt及得,该式只适用于电能全部转化为热的电路,如电烙铁、电熨斗等。(5)电流产生的热量跟电阻的关系:①在电流一定时,电阻越大,电流产生的热量越多,例如,电炉工作时,电炉丝热得发红,而连接电炉的导线却几乎不发热,就是因为导线与电炉丝串联,通过它们的电流相等,而电炉丝的电阻比导线的电阻大得多的缘故。②在电压一定时,电阻越大,电流产生的热量越少。例如,额定电压相同的电炉,电炉丝越粗(电阻越小)的电炉在相同的时间内发热越多。
【例1】图1—11—1所示是一把既能吹冷风,又能吹热风的电吹风的简化电路,图中A是吹风机,B是电热丝。将插头插入插座,若只闭合开关S,电吹风吹出的是_____风;若将
开关S、S都闭合,电吹风吹出的是_____风。(填“热”或“冷”) 21世纪教育网
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解:冷;热 点拨:只闭合S时,只有吹风机连入电路中,故吹出的是冷风;若将开关S、S都闭合,电热丝也连入电路中,故吹出的是热风。
三易点警示灯:计算电热时,各公式的适用条件不清楚(易误点)
详释:计算电热时应用公式Q=IRt,有时也可以用公式Q=W=Pt及Q=W=UIt、。这些计算电热的公式都有一定的适用条件,若对各公式的适用条件不清楚,计算电热时则会出现错误。公式Q=IRt是计算电热普遍适用的公式,即不论何种情况,只要电流产生热量,就可用该公式求所产生的热量是多少,公式Q=Pt、Q=UIt、只适用于电流通过导体时,消耗的电能全部转化为热的情况。21世纪教育网
【例2】分别标有“220 V 40 W”的电烙铁、电风扇、电视机,它们正常工作时,在相同的时间内产生的热量( )
A.一样多 B.电烙铁最多 C.电风扇最多 D.电视机最多
错解:A
错解分析:错解原因一是不明确本题中各用电器工作时能的转化情况;二是不明确计算电流产生的热量时,各公式的适用条件,而错用公式Q=Pt解答本题。本题中的三种用电器中,只有电烙铁工作时,将电能全部转化为热,所以在相同的时间内,电烙铁产生的热量最多,故B正确。
正确解法:B
考点2:电功率与安全用电(重点)
考点归纳与拔高:
1.家庭电路中电流过大的原因:(1)家庭电路中发生了短路。(2)家庭电路中用电器的总功率过大。
2.为了安全用电,家庭电路中,一定注意不要让总电流超过家庭中供电线路和电能表所允许的最大值。
3.为了避免家庭电路中电流过大,引起事故,电路中必须安装保险丝。保险丝是用铅锑合金制成的,其特点是电阻大、熔点低,当电路中的电流过大时,它由于温度升高而熔断,切断电路,起到保护电路的作用。安装保险丝时,要使保险丝的额定电流等于或稍大于电路中的最大正常工作电流。保险丝不能用铜丝或铁丝代替,因为铜或铁的熔点很高,不易熔断。若电路中的保险丝熔断后,应先找出故障,待排除故障后,再重新安装。
【例3】如图1—11—2所示的甲、乙两个电路中,开关闭合后,电线燃烧起来,甲产生的原因是______________ ,乙产生的原因是____________________________。
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解:用电器的总功率过大;短路21世纪教育网
点拨:从题图甲可以看出,电路中接人的用电器太多,电路总功率过大,导致电路中的电流过大而引起电线燃烧;题图乙中火线和零线直接短接,使电路中的电流过大,引起电线燃烧。
考点3:生活用电常识(重点、热点)
考点归纳与拔高:
1.家庭电路的组成:家庭电路由进户线、电能表、总开关、保险盒、开关、电灯、插座等组成。
2.家庭电路的连接方式:家庭电路中各用电器都是并联的,用电器与插座也是并联的。开关与它控制的用电器是串联的。
3.安装家庭电路的注意事项:(1)开关应接在火线与电灯之间。(2)螺旋口灯座的螺旋套应接在零线上。(3)闸刀开关的静触头应在上面。(4)三孔插座中接地的孔必须与大地连通。(图1—11一3甲)
4.三线插头:功率较大的用电器的电源插头有三条线,如图1-11-3乙所示。其中一条接火线(标有字母L),一条接零线(标有字母N),另一条与用电器的金属外壳相连(标有字母E)。将三线插头插入三孔插座后,则用电器的金属外壳与大地相连,这样用电器的金属外壳即便带电,电流也会流入大地,不致对人造成伤害。21世纪教育网
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5.漏电保护器:家庭电路中安装漏电保护器后,如果站在地上的人不小心接触了火线,这时漏电保护器就会迅速切断电路,对人身起到保护作用。21世纪教育网
6.试电笔:(1)作用:试电笔是用来辨别火线和零线的工具。
(2)构造:试电笔主要由金属笔尖、高阻值电阻、氖管、金属笔卡等部件构成。
(3)使用方法:用试电笔辨别火线和零线时,手与试电笔的金属笔卡接触,让金属笔尖接触被测的导线,若试电笔的氖管发光,则与金属笔尖接触的导线是火线,否则与金属笔尖接触的导线是零线。
【例4】以下涉及家庭电路中的一些做法,符合要求的是( )
A.电冰箱和照明电灯是以串联方式接入电路的
B.控制家用电器的开关必须安装在火线上
C.使用试电笔时,手应与笔尖金属接触
D.电路中应尽可能选择粗的保险丝
解:B 点拨:家用电器是并联的,A选项错;控制家用电器的开关应连接在火线上,开关断开时,用电器上不带电,便于检查和维修,B选项正确;使用试电笔时,手应接触金属笔卡,C选项错;电路中应选用适合电路的保险丝,要求保险丝的额定电流略大于或等于电路的最大正常工作电流。
考点4:安全用电常识(重点、热点)
考点归纳与拔高:
1.触电事故:触电事故是指一定强度的电流通过人体时所引起的伤害事故。家庭电路中的火线与零线(或大地)之间的电压为220 V,远超出安全电压的值,如果人体直接或间接与火线相接触时,通过人体的电流较大,就会发生触电事故。家庭电路中触电事故的形式有
单线触电和双线触电两种,如图l—11—4甲、乙所示。21世纪教育网
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2.安全用电常识:(I)家庭电路的安装要符合要求。(2)保持绝缘部分干燥。(3)防止绝缘部分破损,及时更换老化的绝缘部分。(4)有金属外壳的用电器,外壳一定要接地。(5)不直接或间接接触火线。(6)警惕本来是绝缘体的物体导了电,本来不带电的物体带了电。
3.触电急救措施:迅速使触电的人脱离电源(即切断电源,或者用干燥的木棍或竹竿将电线挑开,绝对不能直接去拉触电的人);因用电不当引起火灾时,也要先切断电源,绝不能带电泼水救火。
【例5】如图l—11—5所示,下列做法符合安全用电原则的是( )
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解:D 点拨:安全用电的原则是不接触低压电源,不靠近高压电源。A、B、C项做法均易发生触电事故,所以答案为D。
二、综合运用考点
考点5:家庭电路故障的判断(学科内综合考点)
考点归纳与拔高:
家庭电路故障的判断问题是中考中经常考查的内容之一,正确解答该类题目,不但能加强对家庭电路知识的理解和掌握,而且还具有一定的实际意义。家庭电路故障主要有两大类:一类是短路;一类是断路。发生短路故障的原因是安装电路时,不慎将火线与零线碰在了一起,或者火线与零线间的绝缘层破损或老化。发生短路时,电路中的电流过大,会烧断保险丝或发生火灾事故。电路中发生断路有两种情况:一是火线断路,二是零线断路。若电路中电灯不亮,用试电笔检测时,各处氖管均发光,则说明是零线断路;若灯泡不亮,保险丝未断,用试电笔测试各处,氖管均不发光,则是火线断路。21世纪教育网
【例6】晓红的妈妈从市场上买了一只廉价台灯,装上“220 V 25 W”的灯泡后,将插头插入家庭电路的插座时,室内电灯立即全部熄灭,原因可能是( )
A.插头与插座接触不良21世纪教育网
B.灯泡的灯丝断了21世纪教育网
C.台灯的灯座内短路
D.台灯的插头内断路
解:C 点拨:将插头插人家庭电路的插座时,室内电灯立即全部熄灭,说明电路中出现了短路,而A、B、D都是断路情况,正确选项是C。
三、实际应用考点
考点6:判断日常用电中的不安全因素
考点归纳与拔高:
电可以为人们服务,但如果不注意安全,电也可以对人们造成伤害,因此,安全用电具有非常重要的意义,但有些人由于安全用电的意识不强,所以在日常生活用电中存在着许多不安全因素,例如:开关接在电灯与零线之间;三孑L插座中接地孔不接地;乱拉乱扯电线;不及时更换绝缘部分老化的导线和用电器;用细铜丝代替保险丝;不注意保持绝缘层的干燥;同时使用多个大功率用电器;在电线上晒衣服等。为了加强同学们安全用电的意识,所以对日常生活用电中不安全因素的判定,也是中考考查的热点之一。
【例7】如图l—11—6所示的四种情景中,符合安全用电原则的是( )
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解:D 点拨: A项中,若输电线的绝缘层破损,人接触会触电;B项中开关应接在火线上;C项中,导线绝缘层破损后应及时更换,以防止触电。21世纪教育网
Ⅲ 考生必知:课标新题型
课标新型题一:评估题
【例1】小明家买了一台“220 V 1 600 W”的热水器,由于安装的位置离固定插座太远,便到商店买了标有“220 V 6 A”字样的插座、标有“220 V 10 A”字样的两脚插头以及导线,组装了一个多孔的移动插座(如图l—11—7所示)。请问:
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(1)这台热水器与其他家用电器之间的连接方式是_________________。
(2)从安全用电的角度指出这个移动插座存在问题的两个地方并说明原因:
①___________________________________________________。
②___________________________________________________。
解:(1)并联(2)①插座:允许通过的电流小于热水器正常工作时的电流②插头:两脚插头没有接她线
点拨:家用电器的额定电压均是220 V,所以各用电器都是并联的;根据热水器的规格可知其额定电流为,所以选择的插座额定电流过小,同时由于热水器容易导电,且有金属外壳,因此插头应用三脚插头。
课标新型题二:探究题
【例2】为研究通电导体产生热量的多少与电阻的关系,小明找来了如图1—11—8所示的实验器材,其中A、B两个相同的瓶内分别装有质量和初温相同的煤油,将选择好的铜丝和镍铬合金丝浸没在煤油中,两根温度计分别测量两瓶中煤油的温度。
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(1)实验时,将铜丝和镍铬合金丝串联接人电路中,这是为了控制______相同;
(2)给图中的装置通电一段时间后,切断电源。根据铜丝和镍铬合金丝的______大小以及观察到的______,可得通电导体产生热量的多少与电阻的关系。
解:(1)电流 (2)电阻;温度计示数的高低
点拨:本题是研究通电导体产生热量的多少与电阻关系的实验,电路为串联电路,这样才能使通过铜丝与镍铬合金丝的电流相等,再控制通电时间相等,以便研究电热与电阻的关系,这是物理实验中常用的控制变量法。通电一段时间后,可根据电阻的大小及温度计的示数变化来得出通电导体产生热量的多少与电阻的关系,温度计的示数越高,说明产生的热量越多。
Ⅳ 考生必试:中考题
1. 发现有人触电后,应采取的正确措施是( )
A.赶快把触电人拉离电源
B.赶快去叫医护人员来处理
C.赶快切断电源或用干燥的木棒将电线挑开
D.赶快用剪刀剪断电源线
2.灾后重建,小宇同学家的永久性住房已经建好。在全家搬进去之前,小宇同学准备检查生活用电线路是否有问题,他先断开所有用电器和总开关,然后将火线上的保险丝取下,换上一只额定电压为220 V的灯泡,闭合总开关,发现灯泡正常发光。由此判断( )
A.线路安装完全正确,因为灯泡正常发光
B.线路安装不正确,电路中有短路21世纪教育网
C.线路安装不正确,电路中有断路21世纪教育网
D.仅由此不能判断线路是否有问题21世纪教育网
3.一台电动机正常工作时,两端的电压为220 V,通过线圈的电流为10 A,若此线圈的电阻为2Ω,那么它的电功率是_______W,这台电动机l min内产生的热量是_______J,这台电动机的效率是_______。
4.下表为一台电烤箱的铭牌,其内部简化电路如图l—11—9所示,R和R均为电热丝。求:
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××牌电烤箱
额定电压 220V
额定功率 高温挡 1100W
低温挡 440W
电源频率 50Hz
(1)电烤箱在高温挡正常工作10 min所消耗的电能。
(2)电路中R的阻值。
(3)电烤箱在低温挡正常工作时,电路中的电流和R的功率。
Ⅴ 考生必闯:过关测验题
一、选择题
1.下列四种电器中,利用电流的热效应工作的是( )
A.洗衣机 B.录音机 C.电视机 D.电饭锅
2.超导材料的应用具有十分诱人的前景。假如科学家已研制出室温下的超导材料,你认为它可作下列哪种用途( )
A.白炽灯泡的灯丝 B.电炉中的电阻丝 C.保险丝 D.远距离输电线
3.下列做法中符合安全用电规范的是( )
A.在电线上晾晒衣服
B.使用绝缘皮破损的插头
C.控制电灯的开关接在零线上
D.洗衣机的金属外壳接地
4.图l—11—10是测电笔的结构示意图,其中由绝缘体构成的部分是( )
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A.笔尾金属体 B.塑料外壳 C.电阻 D.弹簧
二、填空题21世纪教育网
5.某导体的电阻是2Ω,通过它的电流为l A,通电1 min时,导体上产生的热量是____J,它消耗的电功率是____ W。
6.小亮在开着空调的书房里复习功课,妈妈在厨房里忙着做晚饭,当她把电饭煲的插头插入插座时,家里的空气开关就“跳闸”了,原因可能是电饭煲插头内部发生了____,导致电路中____过大,引起“跳闸”。
7.使用试电笔时,不能接触笔尖金属体,但手指必须接触笔尾的____;笔尖接触电线时氖管发光,表明接触的是____线,氖管不发光表明接触的是____线。
三、作图题
8.按照安全用电原则,用笔画线代替导线将图l一ll—11中所示的三孔插座接到火线、零线上。21世纪教育网
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四、课标新型题
9.小红家的电路进户开关上安装着漏电保护器,铭牌上面写着下表中的一些数据,根据这些数据你能得到什么信息 (写出三条)
20 A 220 V额定漏电动作电流20 mA额定漏电不动作电流15 mA漏电分断时间<0.1 s
10.如图1—11-12是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻间关系”的实验装置,两阻值分别为R和2R的电阻丝浸在相同质量和初温的煤油中,每一烧瓶里各插入一温度计,请回答下列问题:
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(1)合上开关,经过一段时间,两电阻丝产生热量的多少是通过_________反映出来的。
(2)采用这种连接方式的目的是 ____________________________ 。
参考答案:21世纪教育网
第11讲 电与热 安全用电
Ⅳ.1.C
2.B点拨:换上的灯泡在干路上,和各用电器都能组成串联电路,闭合总开关后,各用电器的开关均断开,电路应是断路;现灯泡正常发光,说明某处有短路,220 V电压全部加在灯泡两端,使其正常发光。
3.2 200;1.2×10;90.9% 点拨:电动机的功率P=UI=220 V×10 A=2 200 W;1 min内产生的热量Q=IRt=(10 A) ×2Ω×60 s=1.2×10J;电动机的效率。
=
4.解:(1)W=Pt=l l00 W×600 s=6.6×10J。
(2)由P=UI,,代入数据,解得R=44Ω。
(3)由P=UI,得;
R的功率P=IR=(2 A)×44Ω=176 W。21世纪教育网
V一、l.D
2.D点拨:超导材料在超导状态下,电阻为零,导体的电阻为零,电流通过时,则不会产生热量,故A、B、C均不正确;用超导材料制作输电导线,没有能量损失,所以D正确。
3.D点拨:湿衣服是导体,在电线上晾湿衣服易发生触电事故;使用绝缘皮破损的插头易触电;开关接在零线上,开关断开时,电灯仍与火线相连,不便于检查和维修,故选项A、B、C均错,选项D正确。
4.B
二、5.120;2
6.短路;电流
7.金属体;火;零
三、8.解:如答图l—11—1所示。
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点拨:使用三孔插座时,上端插孔接地线,左端接零线,右端接火线,常简单记为“左零右火上地线”。
四、9.解:(1)当漏电电流达到20 mA时,漏电保护器开关会自动切断电路;
(2)当漏电电流≤l5 mA时,则漏电保护器开关不会切断电路;
(3)该漏电保护器的额定电流为20 A,额定电压为220 V;
(4)发生漏电时,漏电保护器自动切断电路的时间小于0.1 s。
(从以上四条中任选三条即可)
10.(1)温度计的示数变化 (2)控制电流相同(其他答案合理即可)
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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