【2019赢在中考】物理二轮专题解读与强化训练
专题十 电路安全问题
中学物理电学内容中还涉及到电路安全问题，如用电器的额定电压额定功率正常工作电流问题、电流表电压表的量程问题、滑动变阻器的允许通过的最大电流问题、导线允许通过的最大电流问题、保险丝的额定电流问题、电能表工作电压和额定最大电流、安全用电问题。中考中，电路安全问题占有一定比例，出现频率较高。电路安全试题主要以选择题、填空题出现。21教育网
电路安全考题多以选择题形式出现，尤其是多选题，具有一定难度。解答时需要照顾到电路中各个元件都要在额定值范围内工作。在分析问题时常常会因为需要考虑的因素过多而出现选择题漏选、多选的问题，导致答案不准确。21*cnjy*com
一、电路安全的含义
1.测量仪表安全问题：电压表、电流表在使用中，被测值不能超过仪表的量程。
2.滑动变阻器：通过滑动变阻器的电流不能超过其允许通过的最大电流。
3.额定值：所有用电器工作时，其电压和通过的电流不能超过其额定值。
4.导线允许通过的最大电流问题。
5.保险丝的额定电流问题。
6.电能表工作电压和额定最大电流。
7.安全用电问题。
二、解题思路
1.串联电路中，取单个元件的正常电流的电流最小值作为电路最大电流。
2.并联电路中，取单个元件的正常电压的电压最小值作为电路最大电压。
一、欧姆定律
1.欧姆定律：导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。
2.公式：，其中：U为电源电压，I为通过导体的电流，R为导体的电阻。
注意：应用欧姆定律的公式进行计算时，一定要统一到国际制单位后再进行计算。欧姆定律公式中的各个物理量具有同一性，即I,U,R是对同一段导体、同一时刻（同一导体在不同电路中）而言的。
二、电气设备额定值
1.额定电压：用电器正常工作时所需的电压，叫做额定电压。如果实际电压比额定电压高很多，很可能损坏用电器；如果实际电压比额定电压低很多，用电器就不能正常工作，有时还会损坏用电器。【来源：21·世纪·教育·网】
2．额定电流：用电器在额定电压下流过的电流叫额定电流。
例如，若灯泡标有“3.8V 0.3A”字样，“3.8V”是该小灯泡的额定电压，“0.3A”是该小灯泡的额定电流。一般每个用电器都标有额定电压和额定电流值。对用电器造成损坏的原因往往是电流过大，实际电流大于额定电流时，易损坏用电器，实际电流小于额定电流时，用电器不能正常工作，有时易损坏用电器。21·cn·jy·com
三、电表
1.电压表、电流表在使用中，被测值不能超过仪表的量程。
2.电能表工作电压和额定最大电流。
四、导线和滑动变阻器
1.滑动变阻器：通过滑动变阻器的电流不能超过其允许通过的最大电流。
2.导线允许通过的最大电流问题：导线有一定的安全载流量。
五、安全用电
1.触电：触电的起因是人体直接或间接与火线连通。
触电危险的真正原因是有较大的电流通过人体。因为人体是导体，当人体触及带电体时，有电流通过人体，电流对人体的危险性跟电流大小、通电时间长短等因素有关，通过人体的电流为8-10mA，人手就很难摆脱带电体，通过人体的电流达到100mA，只要很短时间，就会使人窒息，心跳停止，即发生触电事故时，电流越大，从触电到死亡的时间越短。
（1）人体触电或引发火灾，都是由于电路中的电流过大造成的，从欧姆定律来考虑：① 电压越高越危险；② 防止电阻过小（如：湿手不能触摸开关和用电器，避免短路等）。21·世纪*教育网
（2）加在人体上但不会对人体造成危害的电压称为安全电压（≤36V）。我国家庭电路电压为220V，动力电路电压为380V，高压输电线路电压可达105V。【出处：21教育名师】
2.家庭电路中电流过大的原因：① 电路发生短路； ② 接入电路中的总功率过大。这两个原因都可以使保险丝熔断。此外，如果保险丝太细（额定电流过小），也容易烧坏。
3.安全用电常识
（1）电压越高越危险：由欧姆定律可知，人体的电阻R一定，加在人体身上的电压越大，通过人体的电流就越大。电流大到一定程度，人就会发生危险。所以电压越高越危险。【版权所有：21教育】
（2）高压触电的两种方式：高压电弧触电、跨步电压触电。
（3）安全用电的原则：不接触低压（小于1000V）带电体，不靠近高压（大于1000V）带电体。
4.保险丝的额定电流问题：应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。
一、电气设备额定值
【典例1】（2018?达州）两个标有“5Ω 1A“和“10Ω 0.6A”的定值电阻，将它们串联起来使用时等效电阻为_______Ω，电源电压最多为________V；若将它们并联时干路电流最大是________A。
【解析】（1）串联电路的等效电阻（总电阻）等于各个电阻之和，所以R=R1+R2=5Ω+10Ω=15Ω；（2）由题知，两电阻允许通过的最大电流分别为：I1=1A，I2=0.6A，则I1＞I2，因串联电路电流处处相等，所以为了不损坏电阻，串联电路中的最大电流为0.6A；则电源电压的最大值：U大=I大（R1+R2）=0.6A×（5Ω+10Ω）=9V；（3）两电阻两端允许的最大电压分别为：U1=I1R1=1A×5Ω=5V，U2=I2R2=0.6A×10Ω=6V，比较可知U1＜U2?，为使两电阻都不烧坏，则电路两端允许加的最大电压是5V；此时通过R1电阻的电流为1A，通过R2电阻的电流：，则并联电路中干路上允许的最大电流为：I大′=I1+I2′=1A+0.5A=1.5A。
【答案】15；9；1.5A。
二、电表
【典例2】（2018?泸州）如图所示的电路，电源电压恒为9V，电压表量程为0～6V，滑动变阻器R的规格为30Ω 1A”，灯泡L标有“6V 3W“字样。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P移动时，要求两电表示数均不超过所选量程，灯泡两端的电压不超过额定值，不考虑灯丝电阻变化，在全部满足以上条件的情况下，电流表的量程应选_______最恰当（选填“0～0.6A”或“0-3A“），滑动变阻器接入电路中的最小阻值应为_______Ω；电路中电流的最小值应为_______A。
【解析】由电路图可知，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）由P=UI可得，灯泡的额定电流：，因串联电路中各处的电流相等，且滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以，电路中的最大电流I大=IL=0.5A，则电流表的量程为0～0.6A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，由可得，灯泡的电阻和电路的最小总电阻分别为：，，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路的最小阻值：R小=R总小-RL=18Ω-12Ω=6Ω；（2）由串联电路的分压特点可知，当电压表的示数最大为UR=6V时，变阻器接入电路的阻值最大，电路中的电流最小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时灯泡两端的电压：UL′=U-UR=9V-6V=3V，则电路中的最小电流：。
【答案】0～0.6A；6；0.25。
三、导线和滑动变阻器
【典例2】（2018?东莞市）如图1所示，电源电压保持不变，闭合开关时，滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图2所示，下列说法不正确的是（ ）
A．电源电压是9V
B．定值电阻R的阻值是6Ω
C．滑动变阻器的阻值范围是0～18Ω
D．若定值电阻R出现接触不良时，电流表示数为0，电压表示数为9V
【解析】ABC、当滑片P位于a端时，电路为R的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流，此时电路中的电流最大，由图象可知，电路中的最大电流1.5A时，电压表的示数为9V，即电源的电压为9V，故A正确；由可得，定值电阻R的阻值：，故B正确；当滑片P位于b端时，定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联，此时电路中的电流最小，由图象可知，电路中的最小电流I′=0.5A，则电路中的总电阻：，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器的最大阻值：R滑大=R总-R=18Ω-6Ω=12Ω，所以滑动变阻器的阻值范围是0～12Ω，故C错误；D、当定值电阻R出现接触不良时，则串联电路断路，电流表示数为0，电压表串联在电路中，相当于测量电源电压，其示数为9V，故D正确。故选C。
【答案】C
四、安全用电
【典例3】（2018?丹东）下列选项中不符合安全用电原则的是（ ）
A．不弄潮用电器，不损坏绝缘层
B．不接触低压带电体，不靠近高压带电体
C．更换灯泡、搬动电器前，应断开电源开关
D．用电器起火时，要迅速泼水救火
【解析】A、弄湿用电器，损坏绝缘层会造成人体直接或间接与火线接触，从而造成触电事故，故A正确；B、不接触低压带电体，不靠近高压带电体，符合安全用电原则，故B正确；C、更换灯泡、搬动电器时容易碰到金属部分，切断电源可以保证金属部分不带电，故C正确；D、由于水容易导电，故不能用水去救电路着火；要先切断电源，（在切断电源之前）不能用水灭火，故D错误。故选D。
【答案】D
1．（2018?恩施州）如图，电路中L1“6V 3W“和L2“6V 6W”两灯泡和滑动变阻器R串联，电源电压恒为12V．下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，两灯泡均能正常发光
B．保证两灯泡均不损坏，滑动变阻器R连入电路的最小值为3Ω
C．滑片P从最右端向左移动，使某灯刚好正常发光，则此时另一盏灯的实际功率为1.5W
D．在保证电路安全的情况下，电路总功率最大可达到12W
2．（2018?福建）新的国家标准对延长线插座配用电缆的导线橫截面积要求进行了修改，额定电流16A的延长线插座，导线
最小标称横截面积由1mm2提升到1.5mm2．增大导线横截面积的目的是（ ）
A．增大导线的电阻 B．减小通过导线的电流
C．增大导线的电压 D．减小导线发热的功率
3．（2018?玉林）如图所示，电源电压U为10V并保持不变，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。闭合开关S，当滑片P移至最左端时，灯泡正常发光，电流表示数为0.5A；当滑片P移至中点时，电流表示数为0.4A．则（ ）
A．电路消耗的最小功率为2.5W
B．滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为2.4W
C．滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为3.2W
D．滑片P在最左端时，2min内电流通过灯泡所做的功为10J
4．（2018?岳阳）如图，电源电压恒为4.5V，?的量程为“0～0.6A”，?的量程为“0～3V“，灯泡上标有“2.5V 1.25W”（不考虑灯丝电阻变化），滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。闭合开关，在保证电路安全的情况下，移动滑片P的过程中（ ）
A．?的示数最大为0.6A B．灯泡消耗的最小功率为0.12W
C．电路消耗的最大总功率为2.7W D．滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω
5．（2017?乐山）如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L1、L2分别标有“6V3W”和“6V6W”的字样，滑动变阻器R的阻值变化范围为0～12Ω，当S1、S2和S3都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，两灯都正常发光。不考虑温度对灯泡电阻的影响，则（ ）
A．电源电压为12 V B．两灯都正常发光时电流表的示数为3A
C．整个电路的最小功率2.25W D．整个电路的最大功率9 W
6．（2018?海南）如图所示，A、B为两盏白炽灯，A灯型号是“110V 25W”，B灯型号是“110V 100W”，R是一个未知电阻。若把它们接到电压为220V的电路上，下面四种接法中可能让两盏灯都正常发光的电路是（ ）
A． B． C． D．
7．（2018?无锡）图甲是模拟调光灯。电源电压为4.0V；小灯泡额定电压为2.5V，电流随电压变化的I﹣U图象如图乙所示，小灯泡两端电压达到0.4V时“刚亮”；铅笔芯长15cm、阻值为30Ω，其阻值与长度成正比。回形针A固定在铅笔芯右端，回形针P可以在铅笔芯上自由滑动，该调光灯在使用时，以下说法错误的是（ ）
A．闭合开关，移动P能连续调光
B．闭合开关，P滑到距A点10cm处，小灯泡的实际功率为0.15W
C．在距A点2.5cm处做标记，可以提醒P向A滑过此处，小灯泡将不安全
D．小灯泡工作时，从“刚亮”到正常发光，实际功率变化范围为0.048W～0.75W
8．（2018?南京）如图所示电路，电源电压不变，小灯泡标有“6V 3W“字样，闭合开关后，当滑片P移至某一位置时，小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器消耗的功率为P1；当滑片P移至某一端点时，电流表示数为0.3A，电压表示数变化了3V，此时滑动变阻器消耗的功率为P2，且P1：P2＝5：6．下列判断正确的是（ ）
A．滑动变阻器的最大阻值为10Ω
B．电路允许消耗的最大功率为4.5W
C．小灯泡正常发光时，滑片P位于滑动变阻器中点位置
D．滑动变阻器消耗的功率由P1变为P2的过程中，小灯泡消耗的功率变化了0.6W
9．（2018?梧州）小雨家的空气开关发生了跳闸，则一定是电路中（ ）
A．发生了断路 B．用电器电阻过大
C．电压高于220V D．总电流过大
10．（2018?凉山州）下列说法正确的是（ ）
A．制作电热器发热体的电阻丝的材料要求是：电阻率大，熔点高
B．家庭电路中空气开关跳闸，一定是发生了短路
C．在使用试电笔时，手指一定不能接触试电笔尾部的金属体
D．三孔插座中的接地线E不与大地相连接也符合安全用电
11．（2018?本溪）关于家庭电路及安全用电的说法中正确的是（ ）
A．漏电保护器和空气开关作用相同可以相互替代
B．电灯开关短路时可引起空气开关跳闸
C．只要不同时触摸到火线和零线就不会发生触电事故
D．使用试电笔时手必须接触笔尾金属体
12．（2018?丹东）下列选项中不符合安全用电原则的是（ ）
A．不弄潮用电器，不损坏绝缘层 B．不接触低压带电体，不靠近高压带电体
C．更换灯泡、搬动电器前，应断开电源开关 D．用电器起火时，要迅速泼水救火
13．（2018?抚顺）关于安全用电，下列说法正确的是（ ）
A．控制电灯的开关要接在火线和电灯之间
B．使用试电笔时，手不要接触笔尾金属体
C．在停电期间检修电器，不需要断开总开关
D．家庭电路中，可以用丝铜丝代替保验丝
14．（2018?湘潭）下列情形符合安全用电要求的是（ ）
A．在架空的电线下钓鱼 B．电冰箱不宜放在使用煤气的厨房里
C．把开关安装在零线上 D．验电笔使用时手不能接触笔尾的金属体
15．（2018?鞍山）关于家庭电路的用电安全，下列做法正确的（ ）
A．保险盒内的熔丝安装在零线上 B．用试电笔时不接触笔上金属部分
C．用电器的开关安装在火线上 D．空气开关跳闸，立即合上恢复供电
16．（多选）如图甲所示电路。电源电压9V恒定不变，小灯泡L1、L2的额定电压均为6V，两灯的电流随电压变化图象如图乙所示。滑动变阻器R标有“20Ω 1A”字样，电流表的量程为0～0.6A，在保证电路安全的提下，下列说法中正确的是（ ）
A．只闭合S 1，当灯泡L 1正常发光时，滑动变阻器接入电路的值为6Ω
B．只闭合S 2，调节滑动变阻器。灯泡L 2可以正常发光
C．只闭合S 3当滑动变阻器两的电压为4V时，电路的总功率为3.6W
D．只闭合S1和只闭合S 2时，电路消耗的最大功率之比是1：2
17．（2018?滨州）如图所示，把标有“6V 6W”字样的灯泡L接入电源电压恒为9V的电路中，为使灯泡L正常发光，需要串联的定值电阻R＝________Ω。
18．（2018?柳州）如图所示，电源电压为9V，小灯泡标有“3V 1.5W”（不考虑灯丝电阻的变化），滑动变阻器标有“30Ω 1A”，电流表量程为0﹣0.6A，在保证电路安全工作的前提下，电路消耗的最大功率为________W，滑动变阻器两端的最大电压为________V。
19．（2018?贵港）在“伏安法”测电阻的实验中，实验电路图如图所示，若待测电阻Rx的阻值为8Ω，要求实验中的电表不超过其量程，且电表的指针至少能达到刻度盘的中线，所用的实验器材在下列器材中选取：电流表一只（0～0.6A或0～3A），电压表一只（0～3V或0～6V），滑动变阻器（0～50Ω一只），电源（6V）一个（电源电压保持不变），开关一个，导线若干。实验中，为了保证电路安全，整个电路消耗的最大功率为________W，滑动变阻器的取值范围为________。
20．（2018?巴中）电能表是用来测量________的仪表。小明同学家电能表铭牌上标有“220V、10A、3000r/kW?h”字样，他观察到在lmin的时间内，电能表的转盘匀速转了15转，观察期间他家工作电器的总功率为________W；小明家的电能表所测的用电器正常工作最大功率不能超过________kW。
21．（2018?威海）如图所示，R1的阻值为5Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为40Ω，电源电压保持4.5V不变，电流表量程为“0﹣0.6A”，电压表量程为“0﹣3V”。为保证电路安全，R2接入电路中的最小阻值为________Ω，R1消耗的最小功率为________W。
22．（2018?巴彦淖尔）如图甲所示，灯泡L标有“6V 3W”的字样，电源电压及灯丝电阻保持不变，滑动变阻器最大阻值为100Ω，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V．只闭合开关S、S2，移动滑片P的过程中，电流表示数与滑动变阻器连入电路的阻值变化关系如图乙所示，当滑片P在某一位置时，电流表的示数为I1，电压表示数为3V；只闭合开关S、S1，滑片P移动到另一位置时，电流表示数比I1减小了0.2A，滑动变阻器连入电路的阻值是定值电阻R0阻值的倍，求：
（1）灯泡正常工作时的电阻；
（2）电流表示数I1；
（3）电源电压；
（4）只闭合开关S、S1，在保证电流表、电压表和灯泡都安全的情况下，求滑动变阻器连入电路中的阻值变化范围。
23．（2018?大庆）在中学生创新大赛中，我市某初中参赛小组设计了一种测定风力的装置（如图甲），迎风板与压敏电阻Rx连接，工作时迎风板总是正对风吹来的方向。压敏电阻的阻值随风力变化而变化，其阻值Rx与风力F关系如图乙所示。已知电源电压恒为5V，定值电阻R＝5欧。
（1）开关闭合后，风力增加时，电压表的示数是增大还是减小？（不用说明理由）
（2）求无风时，压敏电阻的功率？
（3）如果电压表的量程为0﹣3V，求该装置所能测量的最大风力？
24．（2018?遂宁）如图所示电路，电源电压18V恒定不变，小灯泡上标有“12V”的字样，滑动变阻器的规格为“200Ω 1A”，电流表量程“0～0.6A”，电压表量程“0～15V”，调节滑动变阻器滑片至某一位置时再闭合开关，小灯泡L恰好正常发光，此时电流2s内对小灯泡L做功12J，不考虑温度对电阻的影响。求：
（1）小灯泡L正常发光时的电流；
（2）滑动变阻器接入电路的阻值在什么范围时才能保证电路的安全；
（3）小灯泡L两端电压为何值时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率是多少？
25．（2018?成都）如图所示，电源电压保持不变，灯泡上标有“12V 6W”，定值电阻R1＝120Ω，滑动变阻器R2上标有“50Ω、1A”，电压表的量程选用“0?3V”。断开S2，闭合S和S1，滑片P移到B端，灯泡刚好正常发光。
（1）将滑片P移到B端，三个开关都闭合，lmin内电路消耗的电能是多少？
（2）断开S1，闭合S和S2，在安全前提下，调节滑片P的过程中，电路消耗的最小功率是多少？
【2019赢在中考】物理二轮专题解读与强化训练
专题十 电路安全问题
中学物理电学内容中还涉及到电路安全问题，如用电器的额定电压额定功率正常工作电流问题、电流表电压表的量程问题、滑动变阻器的允许通过的最大电流问题、导线允许通过的最大电流问题、保险丝的额定电流问题、电能表工作电压和额定最大电流、安全用电问题。中考中，电路安全问题占有一定比例，出现频率较高。电路安全试题主要以选择题、填空题出现。21教育网
电路安全考题多以选择题形式出现，尤其是多选题，具有一定难度。解答时需要照顾到电路中各个元件都要在额定值范围内工作。在分析问题时常常会因为需要考虑的因素过多而出现选择题漏选、多选的问题，导致答案不准确。21*cnjy*com
一、电路安全的含义
1.测量仪表安全问题：电压表、电流表在使用中，被测值不能超过仪表的量程。
2.滑动变阻器：通过滑动变阻器的电流不能超过其允许通过的最大电流。
3.额定值：所有用电器工作时，其电压和通过的电流不能超过其额定值。
4.导线允许通过的最大电流问题。
5.保险丝的额定电流问题。
6.电能表工作电压和额定最大电流。
7.安全用电问题。
二、解题思路
1.串联电路中，取单个元件的正常电流的电流最小值作为电路最大电流。
2.并联电路中，取单个元件的正常电压的电压最小值作为电路最大电压。
一、欧姆定律
1.欧姆定律：导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。
2.公式：，其中：U为电源电压，I为通过导体的电流，R为导体的电阻。
注意：应用欧姆定律的公式进行计算时，一定要统一到国际制单位后再进行计算。欧姆定律公式中的各个物理量具有同一性，即I,U,R是对同一段导体、同一时刻（同一导体在不同电路中）而言的。
二、电气设备额定值
1.额定电压：用电器正常工作时所需的电压，叫做额定电压。如果实际电压比额定电压高很多，很可能损坏用电器；如果实际电压比额定电压低很多，用电器就不能正常工作，有时还会损坏用电器。【来源：21·世纪·教育·网】
2．额定电流：用电器在额定电压下流过的电流叫额定电流。
例如，若灯泡标有“3.8V 0.3A”字样，“3.8V”是该小灯泡的额定电压，“0.3A”是该小灯泡的额定电流。一般每个用电器都标有额定电压和额定电流值。对用电器造成损坏的原因往往是电流过大，实际电流大于额定电流时，易损坏用电器，实际电流小于额定电流时，用电器不能正常工作，有时易损坏用电器。21·cn·jy·com
三、电表
1.电压表、电流表在使用中，被测值不能超过仪表的量程。
2.电能表工作电压和额定最大电流。
四、导线和滑动变阻器
1.滑动变阻器：通过滑动变阻器的电流不能超过其允许通过的最大电流。
2.导线允许通过的最大电流问题：导线有一定的安全载流量。
五、安全用电
1.触电：触电的起因是人体直接或间接与火线连通。
触电危险的真正原因是有较大的电流通过人体。因为人体是导体，当人体触及带电体时，有电流通过人体，电流对人体的危险性跟电流大小、通电时间长短等因素有关，通过人体的电流为8-10mA，人手就很难摆脱带电体，通过人体的电流达到100mA，只要很短时间，就会使人窒息，心跳停止，即发生触电事故时，电流越大，从触电到死亡的时间越短。
（1）人体触电或引发火灾，都是由于电路中的电流过大造成的，从欧姆定律来考虑：① 电压越高越危险；② 防止电阻过小（如：湿手不能触摸开关和用电器，避免短路等）。21·世纪*教育网
（2）加在人体上但不会对人体造成危害的电压称为安全电压（≤36V）。我国家庭电路电压为220V，动力电路电压为380V，高压输电线路电压可达105V。【出处：21教育名师】
2.家庭电路中电流过大的原因：① 电路发生短路； ② 接入电路中的总功率过大。这两个原因都可以使保险丝熔断。此外，如果保险丝太细（额定电流过小），也容易烧坏。
3.安全用电常识
（1）电压越高越危险：由欧姆定律可知，人体的电阻R一定，加在人体身上的电压越大，通过人体的电流就越大。电流大到一定程度，人就会发生危险。所以电压越高越危险。【版权所有：21教育】
（2）高压触电的两种方式：高压电弧触电、跨步电压触电。
（3）安全用电的原则：不接触低压（小于1000V）带电体，不靠近高压（大于1000V）带电体。
4.保险丝的额定电流问题：应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。
一、电气设备额定值
【典例1】（2018?达州）两个标有“5Ω 1A“和“10Ω 0.6A”的定值电阻，将它们串联起来使用时等效电阻为_______Ω，电源电压最多为________V；若将它们并联时干路电流最大是________A。
【解析】（1）串联电路的等效电阻（总电阻）等于各个电阻之和，所以R=R1+R2=5Ω+10Ω=15Ω；（2）由题知，两电阻允许通过的最大电流分别为：I1=1A，I2=0.6A，则I1＞I2，因串联电路电流处处相等，所以为了不损坏电阻，串联电路中的最大电流为0.6A；则电源电压的最大值：U大=I大（R1+R2）=0.6A×（5Ω+10Ω）=9V；（3）两电阻两端允许的最大电压分别为：U1=I1R1=1A×5Ω=5V，U2=I2R2=0.6A×10Ω=6V，比较可知U1＜U2?，为使两电阻都不烧坏，则电路两端允许加的最大电压是5V；此时通过R1电阻的电流为1A，通过R2电阻的电流：，则并联电路中干路上允许的最大电流为：I大′=I1+I2′=1A+0.5A=1.5A。
【答案】15；9；1.5A。
二、电表
【典例2】（2018?泸州）如图所示的电路，电源电压恒为9V，电压表量程为0～6V，滑动变阻器R的规格为30Ω 1A”，灯泡L标有“6V 3W“字样。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P移动时，要求两电表示数均不超过所选量程，灯泡两端的电压不超过额定值，不考虑灯丝电阻变化，在全部满足以上条件的情况下，电流表的量程应选_______最恰当（选填“0～0.6A”或“0-3A“），滑动变阻器接入电路中的最小阻值应为_______Ω；电路中电流的最小值应为_______A。
【解析】由电路图可知，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）由P=UI可得，灯泡的额定电流：，因串联电路中各处的电流相等，且滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以，电路中的最大电流I大=IL=0.5A，则电流表的量程为0～0.6A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，由可得，灯泡的电阻和电路的最小总电阻分别为：，，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路的最小阻值：R小=R总小-RL=18Ω-12Ω=6Ω；（2）由串联电路的分压特点可知，当电压表的示数最大为UR=6V时，变阻器接入电路的阻值最大，电路中的电流最小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时灯泡两端的电压：UL′=U-UR=9V-6V=3V，则电路中的最小电流：。
【答案】0～0.6A；6；0.25。
三、导线和滑动变阻器
【典例2】（2018?东莞市）如图1所示，电源电压保持不变，闭合开关时，滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图2所示，下列说法不正确的是（ ）
A．电源电压是9V
B．定值电阻R的阻值是6Ω
C．滑动变阻器的阻值范围是0～18Ω
D．若定值电阻R出现接触不良时，电流表示数为0，电压表示数为9V
【解析】ABC、当滑片P位于a端时，电路为R的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流，此时电路中的电流最大，由图象可知，电路中的最大电流1.5A时，电压表的示数为9V，即电源的电压为9V，故A正确；由可得，定值电阻R的阻值：，故B正确；当滑片P位于b端时，定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联，此时电路中的电流最小，由图象可知，电路中的最小电流I′=0.5A，则电路中的总电阻：，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器的最大阻值：R滑大=R总-R=18Ω-6Ω=12Ω，所以滑动变阻器的阻值范围是0～12Ω，故C错误；D、当定值电阻R出现接触不良时，则串联电路断路，电流表示数为0，电压表串联在电路中，相当于测量电源电压，其示数为9V，故D正确。故选C。
【答案】C
四、安全用电
【典例3】（2018?丹东）下列选项中不符合安全用电原则的是（ ）
A．不弄潮用电器，不损坏绝缘层
B．不接触低压带电体，不靠近高压带电体
C．更换灯泡、搬动电器前，应断开电源开关
D．用电器起火时，要迅速泼水救火
【解析】A、弄湿用电器，损坏绝缘层会造成人体直接或间接与火线接触，从而造成触电事故，故A正确；B、不接触低压带电体，不靠近高压带电体，符合安全用电原则，故B正确；C、更换灯泡、搬动电器时容易碰到金属部分，切断电源可以保证金属部分不带电，故C正确；D、由于水容易导电，故不能用水去救电路着火；要先切断电源，（在切断电源之前）不能用水灭火，故D错误。故选D。
【答案】D
1．（2018?恩施州）如图，电路中L1“6V 3W“和L2“6V 6W”两灯泡和滑动变阻器R串联，电源电压恒为12V．下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，两灯泡均能正常发光
B．保证两灯泡均不损坏，滑动变阻器R连入电路的最小值为3Ω
C．滑片P从最右端向左移动，使某灯刚好正常发光，则此时另一盏灯的实际功率为1.5W
D．在保证电路安全的情况下，电路总功率最大可达到12W
【解析】A、根据P＝UI可得，灯泡正常工作的电流分别为：I1＝＝＝0.5A，I2＝＝＝1A；两灯泡正常发光时的电流不相等；闭合开关S，两灯泡和滑动变阻器R串联，由于串联电路的电流处处相等，所以两灯泡不能都正常发光；故A错误；B、由于串联电路的电流处处相等，两灯泡正常发光时的电流I1＜I2，所以电路中的最大电流I＝I1＝0.5A，由欧姆定律可得总电阻：R＝＝＝24Ω；由P＝可得，两灯的电阻分别为：R1＝＝＝12Ω，R2＝＝＝6Ω；根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可得，R连入电路的最小值：R最小＝R﹣R1﹣R2＝24Ω﹣12Ω﹣6Ω＝6Ω；故B错误；C、滑片P从最右端向左移动，使某灯刚好正常发光，则正常发光的是电流较小的一个灯泡L1，所以另一盏灯的实际功率：P2＝I2R2＝（0.5A）2×6Ω＝1.5W，故C正确；D、在保证电路安全的情况下，电路中的最大电流I＝I1＝0.5A，则整个电路的最大功率：P大＝UI＝12V×0.5A＝6W，故D错误。故选C。
【答案】C
2．（2018?福建）新的国家标准对延长线插座配用电缆的导线橫截面积要求进行了修改，额定电流16A的延长线插座，导线
最小标称横截面积由1mm2提升到1.5mm2．增大导线横截面积的目的是（ ）
A．增大导线的电阻 B．减小通过导线的电流
C．增大导线的电压 D．减小导线发热的功率
【解析】A．延长线的材料和长度相同时，增大导线横截面积可以减小导线的电阻，故A错误；B．通过导线的电流与插座上用电器消耗的电功率有关，无法判断通过导线电流的变化，故B错误；C．在通过导线的电流一定时，导线的电阻减小，由U＝IR可知，可以减小导线两端的电压，故C错误；D．在通过导线的电流一定时，导线的电阻减小，由P＝I2R可知，可以减小导线发热的功率，故D正确。故选D。
【答案】D
3．（2018?玉林）如图所示，电源电压U为10V并保持不变，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。闭合开关S，当滑片P移至最左端时，灯泡正常发光，电流表示数为0.5A；当滑片P移至中点时，电流表示数为0.4A．则（ ）
A．电路消耗的最小功率为2.5W
B．滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为2.4W
C．滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为3.2W
D．滑片P在最左端时，2min内电流通过灯泡所做的功为10J
【解析】（1）当滑片P移至最左端时，电路为灯泡的简单电路，电流表测电路中的电流，此时灯泡正常发光，由I＝可得，灯泡正常发光时的电阻：RL＝＝＝20Ω；当滑动变阻器连入电路的电阻最大时，电路消耗的功率最小，若不考虑灯泡电阻随温度的变化，根据串联电路的电阻特点可得，最小总功率：P最小＝＝＝2.5W；由于灯泡不正常工作时的电阻低于正常工作时的电阻，所以，电路消耗的最小功率不是2.5W；故A错误；（2）滑片P在中点时，电流表示数为0.4A，根据I＝可得，此时滑动变阻器两端的电压：U滑＝IR滑＝0.4A××20Ω＝4V，因串联电路中总电压等于各电压之和，所以，此时灯泡两端的电压：UL′＝U﹣U滑＝10V﹣4V＝6V，灯泡的实际功率：PL＝UL′I＝6V×0.4A＝2.4W；故B正确，C错误；（3）滑片P在最左端时，2min内电流通过灯泡做的功：WL＝UILt＝10V×0.5A×2×60s＝600J，故D错误。故选B。
【答案】B
4．（2018?岳阳）如图，电源电压恒为4.5V，?的量程为“0～0.6A”，?的量程为“0～3V“，灯泡上标有“2.5V 1.25W”（不考虑灯丝电阻变化），滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。闭合开关，在保证电路安全的情况下，移动滑片P的过程中（ ）
A．?的示数最大为0.6A B．灯泡消耗的最小功率为0.12W
C．电路消耗的最大总功率为2.7W D．滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω
【解析】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器R串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）由P＝UI可得，灯泡的额定电流：IL＝＝＝0.5A，故A错误；因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以，电路中的最大电流I大＝0.5A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，电路消耗的总功率最大，由I＝可得，灯泡的电阻和电路的总电阻分别为：RL＝＝＝5Ω，R总＝＝＝9Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R小＝R总﹣RL＝9Ω﹣5Ω＝4Ω，故D正确；电路消耗的最大总功率：P大＝UI大＝4.5V×0.5A＝2.25W，故C错误；（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，灯泡消耗的电功率最小，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路的最小电流：I小＝＝＝0.18A，则灯泡消耗的最小功率：PL小＝I小2RL＝（0.18A）2×5Ω＝0.162W，故B错误。
故选D。
【答案】D
5．（2017?乐山）如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L1、L2分别标有“6V3W”和“6V6W”的字样，滑动变阻器R的阻值变化范围为0～12Ω，当S1、S2和S3都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，两灯都正常发光。不考虑温度对灯泡电阻的影响，则（ ）
A．电源电压为12 V B．两灯都正常发光时电流表的示数为3A
C．整个电路的最小功率2.25W D．整个电路的最大功率9 W
【解析】（1）当S1、S2、S3都闭合，滑动变阻器滑到a端时，灯泡L1和灯泡L2并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，且两灯都正常发光，所以，电源的电压U＝U1＝U2＝6V，故A错误；（2）由P＝UI可得，两灯泡都正常发光时通过的电流：I1＝＝＝0.5A，I2＝＝＝1A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，两灯都正常发光时电流表的示数：I＝I1+I2＝0.5A+1A＝1.5A，故B错误；（3）由I＝可得，两灯泡的电阻：R1＝＝＝12Ω，R2＝＝＝6Ω，当S1、S3闭合且滑片位于b端时，R1与R的最大阻值串联，电路中的总电阻最大，电路的总功率最小，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路的最小总功率：P小＝＝＝1.5W，故C错误；（4）当S1、S2、S3都闭合且滑片位于a端时，两灯泡并联，电路中的总电阻最小，电路的总功率最大，因此时两灯泡均正常发光，所以，整个电路的最大功率：P大＝P1+P2＝3W+6W＝9W，故D正确。故选D。
【答案】D
6．（2018?海南）如图所示，A、B为两盏白炽灯，A灯型号是“110V 25W”，B灯型号是“110V 100W”，R是一个未知电阻。若把它们接到电压为220V的电路上，下面四种接法中可能让两盏灯都正常发光的电路是（ ）
A． B． C． D．
【解析】根据公式P＝可知，灯泡A的电阻RA＝＝＝484Ω，灯泡B的电阻RB＝＝＝121Ω。A、图中灯泡A和B的并联，电压为220V，则A、B两端电压均为220V，大于其额定电压，故两盏灯都不正常发光，故A不符合题意；B、图中灯泡A和B的串联在电压为220V的电路中，由于两灯泡电阻不同，所以两灯泡两端的电压都不是其额定电压110V，则两盏灯都不正常发光，故B不符合题意；C、图是灯泡A和可变电阻并联后又和灯泡B串联，灯泡要想正常工作，必须满足灯泡A与可变电阻R并联后和灯泡B的电阻相等；但并联电路中，电阻越并越小，小于任何一个分电阻，所以此电路中灯泡A和灯泡B能正常工作，故C符合题意；D、图是灯泡B和可变电阻并联后又和灯泡A串联，灯泡要想正常工作，必须满足灯泡B与可变电阻并联后和灯泡A的电阻相等；并联电路，电阻更小；故灯泡A和灯泡B不能正常工作时，故D不符合题意；故选C。
【答案】C
7．（2018?无锡）图甲是模拟调光灯。电源电压为4.0V；小灯泡额定电压为2.5V，电流随电压变化的I﹣U图象如图乙所示，小灯泡两端电压达到0.4V时“刚亮”；铅笔芯长15cm、阻值为30Ω，其阻值与长度成正比。回形针A固定在铅笔芯右端，回形针P可以在铅笔芯上自由滑动，该调光灯在使用时，以下说法错误的是（ ）
A．闭合开关，移动P能连续调光
B．闭合开关，P滑到距A点10cm处，小灯泡的实际功率为0.15W
C．在距A点2.5cm处做标记，可以提醒P向A滑过此处，小灯泡将不安全
D．小灯泡工作时，从“刚亮”到正常发光，实际功率变化范围为0.048W～0.75W
【解析】A．当铅笔芯电阻全部接入电路中时，因串联电路中总电压等于各分电压之和，其各处的电流相等，所以，由I＝可知，电源的电压：U＝UL+ILRP，即4.0V＝UL+IL×30Ω，由图乙可知，灯泡两端的电压UL＝0.4V，通过灯泡的电流IL＝0.12A时符合，此时小灯泡两端电压达到0.4V“刚亮”，所以，闭合开关，移动P能连续调光，故A正确；B．因铅笔芯长15cm、阻值为30Ω，其阻值与长度成正比，所以，P滑到距A点10cm处，接入电路中的电阻：RP′＝×10cm＝20Ω，则电源的电压：U＝UL′+IL′RP′，即4.0V＝UL′+IL′×20Ω，由图象可知，灯泡两端的电压UL′＝0.8V，通过灯泡的电流IL′＝0.16A时符合，此时小灯泡的实际功率：PL＝UL′IL′＝0.8V×0.16A＝0.128W，故B错误；C．P滑到距A点2.5cm处，接入电路中的电阻：RP″＝×2.5cm＝5Ω，
则电源的电压：U＝UL″+IL″RP″，即4.0V＝UL″+IL″×5Ω，由图象可知，灯泡两端的电压UL″＝2.5V，通过灯泡的电流IL′＝0.3A时符合，此时灯泡正常发光，所以，在距A点2.5cm处做标记，可以提醒P向A滑过此处，小灯泡两端的电压超过额定电压将不安全，故C正确；D．小灯泡“刚亮”时的实际功率：PL′＝ULIL＝0.4V×0.12A＝0.048W，小灯泡正常发光时的实际功率：PL″＝UL″IL″＝2.5V×0.3A＝0.75W，所以，小灯泡工作时，从“刚亮”到正常发光，实际功率变化范围为0.048W～0.75W，故D正确。故选B。
【答案】B
8．（2018?南京）如图所示电路，电源电压不变，小灯泡标有“6V 3W“字样，闭合开关后，当滑片P移至某一位置时，小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器消耗的功率为P1；当滑片P移至某一端点时，电流表示数为0.3A，电压表示数变化了3V，此时滑动变阻器消耗的功率为P2，且P1：P2＝5：6．下列判断正确的是（ ）
A．滑动变阻器的最大阻值为10Ω
B．电路允许消耗的最大功率为4.5W
C．小灯泡正常发光时，滑片P位于滑动变阻器中点位置
D．滑动变阻器消耗的功率由P1变为P2的过程中，小灯泡消耗的功率变化了0.6W
【解析】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）设电源电压为U，当滑片P移至某位置时，小灯泡恰好正常发光，且串联电路中电流处处相等，由P＝UI可得，此时电路中的电流为：I＝IL＝＝＝0.5A，滑动变阻器消耗的功率为：P1＝（U﹣UL）I＝（U﹣6V）×0.5A﹣①，当滑片P移至某一端点时，电流表示数为0.3A，电流表示数减小，说明变阻器接入的电阻变大，此时滑片在最大阻值处；变阻器接入的电阻变大，由串联分压规律可知，变阻器分得的电压变大，所以，电压表示数变化了3V即增大了3V，此时滑动变阻器两端的电压为：U滑＝U﹣6V+3V＝U﹣3V，此时滑动变阻器消耗的功率为：P2＝U滑I′＝（U﹣3V）×0.3A﹣②，已知P1：P2＝5：6﹣③，联立①②③解得，电源电压U＝9V；则滑动变阻器的最大阻值为：R滑大＝＝＝＝20Ω，故A错误；（2）灯泡的额定电流为0.5A，则电路中的最大电流为0.5A，电路允许消耗的最大功率：P大＝UI大＝9V×0.5A＝4.5W，故B正确；（3）小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电压为：U滑′＝U﹣6V＝9V﹣6V＝3V，此时滑动变阻器的电阻为：R滑′＝＝＝6Ω，因为滑动变阻器的最大阻值为20Ω，所以此时滑片P不在中点位置，故C错误；（4）由题意可知，小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器消耗的功率为P1，则此时灯泡消耗的功率PL＝P额＝3W，滑动变阻器消耗的功率由P1变为P2的过程中，电压表示数变化了3V即增大了3V，由串联电路的电压规律可得，灯泡两端的电压减小了3V，则此时灯泡两端的电压UL′＝6V﹣3V＝3V，此时灯泡消耗的电功率：PL′＝UL′I′＝3V×0.3A＝0.9W，则灯泡消耗的功率变化了：△P＝PL﹣PL′＝3W﹣0.9W＝2.1W，故D错误。故选B。
【答案】B
9．（2018?梧州）小雨家的空气开关发生了跳闸，则一定是电路中（ ）
A．发生了断路 B．用电器电阻过大
C．电压高于220V D．总电流过大
【解析】在家庭电路中，因电流过大导致空气开关“跳闸”的原因有：电路发生短路；电路中用电器总功率过大。A、如果发生了断路，电路中没有电流，空气开关不会跳闸，故A错误；B、用电器电阻过大，则电路中电流变小，空气开关不会跳闸，故B错误；C、一般情况下，家庭电路两端电压不变为220V；虽然电压高于220V时，也会造成电流过大、空气开关跳闸，但这不是必要的原因，故C错误；D、空气开关发生了跳闸，一定是总电流过大造成的，故D正确。故选D。
【答案】D
10．（2018?凉山州）下列说法正确的是（ ）
A．制作电热器发热体的电阻丝的材料要求是：电阻率大，熔点高
B．家庭电路中空气开关跳闸，一定是发生了短路
C．在使用试电笔时，手指一定不能接触试电笔尾部的金属体
D．三孔插座中的接地线E不与大地相连接也符合安全用电
【解析】A、电热器是利用电流的热效应进行工作的，电热器的主要组成部分是发热体，它是由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上做成的，故A正确；B、家庭电路中空气开关跳闸可能是发生了短路，或用电器总功率过大，电路电流太大造成的，故B错误；C、使用测电笔时，应让手与笔尾的金属体接触，故C错误；D、为了保证用电安全，三孔插座的接地线一定要接入地下，当有金属外壳的用电器接入电路后，避免金属外壳用电器漏电时发生触电事故。故D错误。故选A。
【答案】A
11．（2018?本溪）关于家庭电路及安全用电的说法中正确的是（ ）
A．漏电保护器和空气开关作用相同可以相互替代
B．电灯开关短路时可引起空气开关跳闸
C．只要不同时触摸到火线和零线就不会发生触电事故
D．使用试电笔时手必须接触笔尾金属体
【解析】A、空气开关是防止线路短路或者超负荷用的，而漏电保护器只有漏电的时候会跳闸，所以漏电保护器和空气开关作用不相同，在电路中要同时安装，但不可以相互替代；故A错误；B、电灯开关短路时，相当于开关闭合，灯泡一直发光，但不会引起空气开关跳闸，故B错误；C、站在地上的人手接触火线，电流会从火线经过人体流到大地，发生单线触电；所以，不同时触摸到火线和零线也会发生触电事故，故C错误；D、正确使用测电笔的方法：笔尖接触检测的导线，手必须接触笔尾金属体，这样才能检测导线是零线还是火线，故D正确。故选D。
【答案】D
12．（2018?丹东）下列选项中不符合安全用电原则的是（ ）
A．不弄潮用电器，不损坏绝缘层 B．不接触低压带电体，不靠近高压带电体
C．更换灯泡、搬动电器前，应断开电源开关 D．用电器起火时，要迅速泼水救火
【解析】A、弄湿用电器，损坏绝缘层会造成人体直接或间接与火线接触，从而造成触电事故，故A正确；B、不接触低压带电体，不靠近高压带电体，符合安全用电原则，故B正确；C、更换灯泡、搬动电器时容易碰到金属部分，切断电源可以保证金属部分不带电，故C正确；D、由于水容易导电，故不能用水去救电路着火；要先切断电源，（在切断电源之前）不能用水灭火，故D错误。故选D。
【答案】D
13．（2018?抚顺）关于安全用电，下列说法正确的是（ ）
A．控制电灯的开关要接在火线和电灯之间
B．使用试电笔时，手不要接触笔尾金属体
C．在停电期间检修电器，不需要断开总开关
D．家庭电路中，可以用丝铜丝代替保验丝
【解析】A、开关要接在火线和用电器之间，这样断开开关后，用电器上才会不带电，故A正确；B、使用测电笔时，手不能接触笔尖的金属体，但要接触笔尾的金属体，故B错误；C、在停电期间检修电器，必须要断开总开关，防止发生触电事故，故C错误；D、保险丝被烧断后，要立即更换新的保险丝，不能用铜丝、铁丝去代替保险丝，因为铜丝和铁丝的熔点较大，当电路中电流过大时，不能立即熔断，不能起到保护电路的作用，故D错误。故选A。
【答案】A
14．（2018?湘潭）下列情形符合安全用电要求的是（ ）
A．在架空的电线下钓鱼 B．电冰箱不宜放在使用煤气的厨房里
C．把开关安装在零线上 D．验电笔使用时手不能接触笔尾的金属体
【解析】A、在架空的电线下钓鱼，带水的鱼线容易接触电线发生触电事故，故A不符合安全用电要求；B、使用煤气的厨房里，煤气容易泄露，若电冰箱放在厨房里，冰箱启动时会产生电火花容易引起爆炸，所以电冰箱不宜放在使用煤气的厨房里，故B符合安全用电要求；C、若把开关安装在零线上，当开关断开时灯泡仍然与火线连接，更换灯泡时容易发生触电事故，故C不符合安全用电要求；D、验电笔使用时手必须接触笔尾的金属体（人不会触电），这样才能正确分辨出火线和零线，故D不符合安全用电要求。故选B。
【答案】B
15．（2018?鞍山）关于家庭电路的用电安全，下列做法正确的（ ）
A．保险盒内的熔丝安装在零线上 B．用试电笔时不接触笔上金属部分
C．用电器的开关安装在火线上 D．空气开关跳闸，立即合上恢复供电
【解析】A、保险盒内的熔丝安装在火线和零线上，故A错误；B、如果手不接触笔尾金属体，无论笔尖金属体接触火线还是零线，氖管都不发光，故B错误；C、用电器的开关安装在火线上，故C正确；D、因为电路有短路或用电器总功率过大，空气开关才跳闸，所以应先检修，检查没有问题后再使空气开关复位，故D错误。故选C。
【答案】C
16．（多选）如图甲所示电路。电源电压9V恒定不变，小灯泡L1、L2的额定电压均为6V，两灯的电流随电压变化图象如图乙所示。滑动变阻器R标有“20Ω 1A”字样，电流表的量程为0～0.6A，在保证电路安全的提下，下列说法中正确的是（ ）
A．只闭合S 1，当灯泡L 1正常发光时，滑动变阻器接入电路的值为6Ω
B．只闭合S 2，调节滑动变阻器。灯泡L 2可以正常发光
C．只闭合S 3当滑动变阻器两的电压为4V时，电路的总功率为3.6W
D．只闭合S1和只闭合S 2时，电路消耗的最大功率之比是1：2
【解析】A．只闭合S 1时，L1与R串联，电流表测电路中的电流，当灯泡L1正常发光时，L1两端的电压U1＝6V，由图象可知通过L1的电流I1＝0.5A，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R两端的电压UR＝U﹣U1＝9V﹣6V＝3V，因串联电路中各处的电流相等，所以由I＝可得，滑动变阻器接入电路的值R＝＝＝＝6Ω，故A正确；B．只闭合S2时，L2与R串联，电流表测电路中的电流，由图象可知L2正常发光时电路中的电流为1A，而电流表的量程为0～0.6A，所以通过灯泡的电流达不到额定电流，则调节滑动变阻器，灯泡L2不可能正常发光，故B错误；C．只闭合S3时，L1、L2和R串联，当滑动变阻器两的电压为4V时，两灯泡两端的电压之和U12＝U﹣UR′＝9V﹣4V＝5V，且通过两灯泡的电流相等，由图象可知，当电路中的电流I＝0.4A时，L1两端的电压为3.5V，L2两端的电压为1.5V符合，则电路的总功率P＝UI＝9V×0.4A＝3.6W，故C正确；D．只闭合S1时，L1与R串联，电流表测电路中的电流，当灯泡L1正常发光时，电路中的电流最大，即I大＝IL＝0.5A；只闭合S2时，L2与R串联，电流表测电路中的电流，当电流表的示数最大时电路中的电流最大，即I大′＝0.6A，则只闭合S1和只闭合S2时，电路消耗的最大功率之比：P大：P大′＝UI大：UI大′＝I大：I大′＝0.5A：0.6A＝5：6，故D错误。故选AC。
【答案】AC
17．（2018?滨州）如图所示，把标有“6V 6W”字样的灯泡L接入电源电压恒为9V的电路中，为使灯泡L正常发光，需要串联的定值电阻R＝________Ω。
【解析】由灯泡的铭牌可知，灯泡正常发光的电压6V，额定功率为6W，由P＝UI可得，灯泡正常发光时的电流：IL＝＝＝1A；由图可知，灯泡L与电阻R0串联，当灯泡正常发光时，因串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和，所以R0两端的电压：UR＝U﹣UL＝9V﹣6V＝3V；串联电路中电流处处相等，所以IR＝IL＝1A，则R0的阻值为：R0＝＝＝3Ω。
【答案】3。
18．（2018?柳州）如图所示，电源电压为9V，小灯泡标有“3V 1.5W”（不考虑灯丝电阻的变化），滑动变阻器标有“30Ω 1A”，电流表量程为0﹣0.6A，在保证电路安全工作的前提下，电路消耗的最大功率为________W，滑动变阻器两端的最大电压为________V。
【解析】（1）由P＝UI可得，灯泡的额定电流：IL额＝＝＝0.5A，
因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，所以，电路中的最大电流为I大＝IL额＝0.5A，则电路消耗的最大功率：P大＝UI大＝9V×0.5A＝4.5W；
（2）由I＝可得，灯泡的电阻：RL＝＝＝6Ω，滑动变阻器连入电路的电阻最大时，其分担的电压最大，根据串联电路的分压规律可知：＝，即：＝，解得：U滑＝7.5V。
【答案】4.5；7.5。
19．（2018?贵港）在“伏安法”测电阻的实验中，实验电路图如图所示，若待测电阻Rx的阻值为8Ω，要求实验中的电表不超过其量程，且电表的指针至少能达到刻度盘的中线，所用的实验器材在下列器材中选取：电流表一只（0～0.6A或0～3A），电压表一只（0～3V或0～6V），滑动变阻器（0～50Ω一只），电源（6V）一个（电源电压保持不变），开关一个，导线若干。实验中，为了保证电路安全，整个电路消耗的最大功率为________W，滑动变阻器的取值范围为________。
【解析】（1）由图知，待测电阻与变阻器串联，电压表测待测电阻两端电压，电流表测电路中电流，当滑片在a端时，只有Rx连入电路中，此时电路中电阻最小，电流最大，则最大电流Imax′＝＝＝0.75A，若电流表使用0﹣3A量程，指针不能达到刻度盘中线，所以电流表应使用0﹣0.6A量程；由题知，电表的指针至少能达到刻度盘的中线，所以电流表表示数至少0.3A，此时Ux＝0.3A×8Ω＝2.4V，为不超过电压表量程，使用0﹣3V量程时其两端电压最大也只能是3V，则不便于取多次测量的平均值，所以电压表应使用0﹣6V量程。因串联电路中电流处处相等，所以电路中的最大电流为0.6A时，电压表示数Ux＝IxRx＝0.6A×8Ω＝4.8V，大于0﹣6V量程的一半，符合题意，则电路消耗的最大功率：Pmax═UImax＝6V×0.6A＝3.6W；（2）当电路中电流最大为0.6A时，总电阻最小，变阻器连入阻值最小，由串联电路的特点和欧姆定律可得：Rx+Rmin＝，即：8Ω+Rmin＝，解得：Rmin＝2Ω，电流表使用0﹣0.6A量程，指针至少达到刻度盘中线，即电流表示数要达到0.3A，电压表使用0﹣6V量程，指针至少达到刻度盘中线，即电压表示数要达到3V，此时电路中电流：I＝＝＝0.375A，为使两表指针都至少达到刻度盘中线，则电路中电流最小为0.375A，此时变阻器连入阻值最大，由串联电路的特点和欧姆定律可得：8Ω+Rmax＝，解得变阻器连入的最大阻值为Rmax＝8Ω，所以滑动变阻器的取值范围为：2Ω～8Ω。
【答案】3.6；2Ω～8Ω。
20．（2018?巴中）电能表是用来测量________的仪表。小明同学家电能表铭牌上标有“220V、10A、3000r/kW?h”字样，他观察到在lmin的时间内，电能表的转盘匀速转了15转，观察期间他家工作电器的总功率为________W；小明家的电能表所测的用电器正常工作最大功率不能超过________kW。
【解析】（1）电能表是用来测量电路消耗电能（电功）的仪表；（2）3000r/kW?h表示电路中每消耗1kW?h的电能，电能表表盘转3000转，电能表的转盘转了15转，则用电器消耗的电能：W＝kW?h＝0.005kW?h，他家工作电器的总功率：P＝＝＝0.3kW＝300W；（3）由题知，电能表的工作电压U＝220V，允许通过的最大电流I＝10A，则小明家允许接入用电器的最大总功率：P＝UI＝220V×10A＝2200W＝2.2kW。
【答案】电路消耗电能；300；2.2。
21．（2018?威海）如图所示，R1的阻值为5Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为40Ω，电源电压保持4.5V不变，电流表量程为“0﹣0.6A”，电压表量程为“0﹣3V”。为保证电路安全，R2接入电路中的最小阻值为________Ω，R1消耗的最小功率为________W。
【解析】由电路图可知，滑动变阻器R2与电阻R1串联，电压表测量滑动变阻器R2两端的电压，电流表测量电路总电流，当电流表示数最大为I1＝0.6A时，滑动变阻器接入电路的电阻最小，根据欧姆定律可得，电阻R1两端电压：U1＝I1R1＝0.6A×5Ω＝3V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压：U2＝U﹣U1＝4.5V﹣3V＝1.5V，因串联电路中各处的电流相等，则由欧姆定律可得，变阻器连入电路的最小阻值：Rmin＝＝＝2.5Ω；当电压表示数最大为U大＝3V时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，电路中的电流是最小的，此时R1两端电压：U1′＝U﹣U2大＝4.5V﹣3V＝1.5V，则电路中的最小电流：I小＝＝＝0.3A，R1消耗的最小功率为：P1＝I小2R1＝（0.3A）2×5Ω＝0.45W。
【答案】2.5；0.45。
22．（2018?巴彦淖尔）如图甲所示，灯泡L标有“6V 3W”的字样，电源电压及灯丝电阻保持不变，滑动变阻器最大阻值为100Ω，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V．只闭合开关S、S2，移动滑片P的过程中，电流表示数与滑动变阻器连入电路的阻值变化关系如图乙所示，当滑片P在某一位置时，电流表的示数为I1，电压表示数为3V；只闭合开关S、S1，滑片P移动到另一位置时，电流表示数比I1减小了0.2A，滑动变阻器连入电路的阻值是定值电阻R0阻值的倍，求：
（1）灯泡正常工作时的电阻；
（2）电流表示数I1；
（3）电源电压；
（4）只闭合开关S、S1，在保证电流表、电压表和灯泡都安全的情况下，求滑动变阻器连入电路中的阻值变化范围。
【解析】（1）由P＝得，小灯泡正常工作时的电阻：RL＝＝＝12Ω；
（2）只闭合开关S、S2，变阻器R与R0串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，当滑片P在某一位置时，由图象乙可知，当电流表示数为I1时，滑动变阻器连入电路的阻值为6Ω，则此时电流表的示数：I1＝＝＝0.5A；（3）只闭合开关S、S1，变阻器R与L串联，滑片P移动到另一位置时，已知电流表示数比I1减小了0.2A，则此时的电流：I2＝I1﹣0.2A＝0.5A﹣0.2A＝0.3A；根据串联电路中总电压等于各分电压之和以及欧姆定律可得电源电压：U＝I2（R滑′+RL）＝0.3A×（R0+12Ω）①,只闭合开关S、S2，变阻器R与R0串联时，电源电压：U＝U滑+I1R0＝3V+0.5A×R0﹣②,联立①②解得：R0＝30Ω，则电源电压：U＝3V+0.5A×R0＝3V+0.5A×30Ω＝18V。（4）由P＝UI可得，灯泡的额定电流：IL＝＝＝0.5A，因串联电路中各处的电流相等，且灯泡的额定电流为0.5A，电流表的量程为0～0.6A，所以，电路中的最大电流为Imax＝0.5A，此时电路中的总电阻：R总＝＝＝36Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：Rmin＝R总﹣RL＝36Ω﹣12Ω＝24Ω；由于电压表的量程为0～15V，则当电压表的示数为15V时，变阻器接入电路中的电阻最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时灯泡两端的电压：ULmin＝U﹣U滑大＝18V﹣15V＝3V，电路中的电流：Imin＝＝＝0.25A，滑动变阻器接入电路中的最大阻值：Rmax＝＝＝60Ω，故滑动变阻器R2接入电路的阻值范围为24Ω～60Ω。
【答案】（1）灯泡正常工作时的电阻为12Ω；（2）电流表示数I1＝0.5A；（3）电源电压为18V；（4）滑动变阻器连入电路中的阻值变化范围为24Ω～60Ω。
23．（2018?大庆）在中学生创新大赛中，我市某初中参赛小组设计了一种测定风力的装置（如图甲），迎风板与压敏电阻Rx连接，工作时迎风板总是正对风吹来的方向。压敏电阻的阻值随风力变化而变化，其阻值Rx与风力F关系如图乙所示。已知电源电压恒为5V，定值电阻R＝5欧。
（1）开关闭合后，风力增加时，电压表的示数是增大还是减小？（不用说明理由）
（2）求无风时，压敏电阻的功率？
（3）如果电压表的量程为0﹣3V，求该装置所能测量的最大风力？
【解析】（1）由甲电路图可知，R与Rx串联，电压表测R两端的电压，由图乙可知，风力增大时，Rx的阻值减小，电路中的总电阻减小，由I＝可知，电路中的电流增大，由U＝IR可知，R两端的电压增大，即电压表的示数增大；
（2）由图象可知，当无风时，电阻Rx＝7Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电路中的电流：I＝＝＝A，
压敏电阻Rx消耗的电功率：Px＝I2Rx＝（A）2×7Ω≈1.22W；
（3）由图象可知Rx与F图线为一次函数，Rx＝aF+b，
当F＝0时，Rx＝7Ω，所以7Ω＝a×0+b，可得：b＝7Ω，
当F＝600N时，Rx＝1Ω，所以1Ω＝a×600N+7Ω，
可得：a＝﹣0.01Ω/N，则：Rx＝﹣0.01Ω/N×F+7Ω，
当所测风力最大时，Rx的阻值最小，电路中电流最大，则电压表的示数最大，即UR＝3V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以Rx两端的电压：Ux＝U﹣UR＝5V﹣3V＝2V，因串联电路中各处的电流相等，所以电路中的电流：
I′＝＝＝0.6A，
则压敏电阻的阻值：Rx′＝＝＝Ω，
所以Ω＝﹣0.01Ω/N×F+7Ω，解得：F≈366.7N，
该装置所能测量的最大风力为366.7N。
【答案】（1）开关闭合后，风力增加时，电压表的示数是增大；（2）无风时，压敏电阻的功率1.22W；（3）该装置所能测量的最大风力366.7N。
24．（2018?遂宁）如图所示电路，电源电压18V恒定不变，小灯泡上标有“12V”的字样，滑动变阻器的规格为“200Ω 1A”，电流表量程“0～0.6A”，电压表量程“0～15V”，调节滑动变阻器滑片至某一位置时再闭合开关，小灯泡L恰好正常发光，此时电流2s内对小灯泡L做功12J，不考虑温度对电阻的影响。求：
（1）小灯泡L正常发光时的电流；
（2）滑动变阻器接入电路的阻值在什么范围时才能保证电路的安全；
（3）小灯泡L两端电压为何值时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率是多少？
【解析】由电路图可知，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＝12V，t＝2s时电流对小灯泡做的功WL＝12J，
由W＝UIt可得，小灯泡L正常发光时的电流：IL＝＝＝0.5A；
（2）因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，变阻器允许通过的最大电流为1A，所以，电路中的最大电流I大＝0.5A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，由I＝可得，电路中的总电阻和灯泡的电阻分别为：
R总＝＝＝36Ω，RL＝＝＝24Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：
R小＝R总﹣RL＝36Ω﹣24Ω＝12Ω，
当电压表的示数UR＝15V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时灯泡两端的电压：UL′＝U﹣UR＝18V﹣15V＝3V，
则电路中的最小电流：I小＝＝＝A，
则滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R大＝＝＝120Ω，
则滑动变阻器接人电路的阻值在12Ω～120Ω的范围时才能保证电路的安全；
（3）滑动变阻器消耗的电功率：
PR＝URI＝（U﹣IRL）I＝（18V﹣I×24Ω）I＝﹣I2×24Ω+18V×I＝3.375W﹣24（I﹣A）2，
当I＝A时，滑动变阻器消耗的电功率最大，此时灯泡两端的电压：
UL″＝IRL＝A×24Ω＝9V，
滑动变阻器消耗的最大电功率：PR大＝（U﹣UL″）I＝（18V﹣9V）×A＝3.375W。
【答案】（1）小灯泡L正常发光时的电流为0.5A；（2）滑动变阻器接入电路的阻值在12Ω～120Ω的范围时才能保证电路的安全；（3）小灯泡L两端电压为9V时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率是3.375W。
25．（2018?成都）如图所示，电源电压保持不变，灯泡上标有“12V 6W”，定值电阻R1＝120Ω，滑动变阻器R2上标有“50Ω、1A”，电压表的量程选用“0?3V”。断开S2，闭合S和S1，滑片P移到B端，灯泡刚好正常发光。
（1）将滑片P移到B端，三个开关都闭合，lmin内电路消耗的电能是多少？
（2）断开S1，闭合S和S2，在安全前提下，调节滑片P的过程中，电路消耗的最小功率是多少？
【解析】（1）断开S2，闭合S和S1，滑片P移到B端，电路为灯泡的简单电路，因灯泡刚好正常发光，所以可知电源电压等于小灯泡的额定电压，即U＝UL额＝12V；将滑片P移到B端，三个开关都闭合，灯泡L和R1并联，因并联电路中各支路两端的电压等于电源电压，所以此时灯泡仍然正常发光，即PL＝6W，则lmin内电路消耗的电能：W＝WL+WR＝PLt+t＝6W×1×60s+×60s＝360J+72J＝432J；
（2）断开S1，闭合S和S2，R1与滑动变阻器R2串联，电压表测变阻器两端的电压，
电压表的量程选用“0～3V”，当电压表示数最大为3V时，由串联分压规律可知，滑动变阻器接入电阻值最大，因串联电路电流处处相等，所以根据欧姆定律可得：＝，
即＝，解得变阻器接入电路的最大阻值：R2＝40Ω；
则电路中的最小电流：Imin＝＝＝0.075A，
所以电路消耗的最小功率：Pmin＝UImin＝12V×0.075A＝0.9W。
【答案】（1）将滑片P移到B端，三个开关都闭合，lmin内电路消耗的电能是432J；（2）断开S1，闭合S和S2，在安全前提下，调节滑片P的过程中，电路消耗的最小功率是0.9W。
