则前者为低档,后者为高档。 则前者为低档,后者为高档。
32.【答案】
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】①在家庭电路中,保险丝一定要接在火线上;
②三孔插座接线注意“左零右火中间地”;
③开关必须接在火线和用电器之间;
④为了用电安全,灯泡的尾部接火线,而螺旋套接零线,据此分析解答。
【解答】①从火线上引线,接在保险丝上,然后再将三孔插座的左孔与零线相连,中间的孔与地线相连;
②从火线上引线,先接开关,再将灯泡的螺旋套与零线相连,如下图所示:
33.【答案】(1)减小
(2)解:根据甲图可知,加热电阻R1工作的时间为: ;
R1的功率 ;
8h内消耗的电能为:W甲=P1t1=1.21kW×4h=4.84kW h;
根据乙图可知,加热电阻R1工作15min,加热电阻R2工作:8h-15min= ;
那么R1消耗的电能为:W1=P1t=1.21kW× = ;
R2的功率为: ;、
R2消耗的电能为:W2=P2t=0.242kW× =0.8775kW h;、
那么消耗的总电能为:W乙=W1+W2=0.3025kW h+1.8775kW h=2.178kW h;
因为W甲>W乙。
所以推荐使用小临同学的制暖装置。
(3)①调大变阻器的阻值;②换用电压更小的电源
【知识点】电功计算公式的应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)当温度升高时,衔铁被吸下来,接通大电阻R2所在的电路,此时发热功率减小,处于“小功率”状态。则此时通过电磁铁的电流增大,而总电阻减小,根据R总=Rx+R可知,此时热敏电阻Rx的阻值减小;
(2)根据甲图可知,加热15s,停止15s,即工作时间占开关闭合总时间的一半,据此计算出加热时间,然后根据 计算出加热功率,最后根据W甲=P1t1计算消耗的电能;
根据图乙可知,先大功率加热15min,后面都以小功率加热。根据W=Pt分别计算出两个状态下消耗的电能,然后将它们相加计算出消耗的总电能。
最后比较两种方法消耗电能的大小即可。
(3)无论温度高低,电磁铁吸合时需要的磁场强度相同,即通过电磁铁的电流相同,也就是电路的总电阻相同。当温度升高时,热敏电阻的阻值减小,再根据R总=Rx+R可知,变阻器的阻值要变大。
当温度升高时,如果变阻器的阻值保持不变,那么总电阻减小,根据U=IR可知,要保持电流不变可以减小电源电压。
34.【答案】解:如图所示:
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】(1)如果用电器相互影响,那么二者串联;如果用电器不相互影响,那么二者并联;
(2)在并联电路中,干路开关控制所有用电器;支路开关只控制它所在支路上的用电器,据此分析解答。
【解答】(1)灯泡熄灭后,风扇继续转动,二者不相互影响,应该为并联;
(2)只闭合开关S1,灯泡不亮,需要再闭合S2,灯泡才能发光,这说明这两个开关都能控制灯泡。先断开开关S1,灯泡熄灭,风扇继续转动,这说明S1只能控制灯泡,即开关S1与灯泡串联在同一支路;
③断开开关S2后,电扇停止转动,即开关S2能够同时控制电扇和电灯,那么它应该在干路上,如下图所示:
35.【答案】(1)高温
(2)当S1闭合,S2断开时,两个电阻串联,此时为低温档,
总电阻R总=R1+R2=6Ω+4Ω=10Ω;
此时的总功率为:;
(3)当S1、S2都闭合时,只有电阻R2工作,此时为高温档;
此时的功率为:;
高温档1min消耗的电能:W高=P高t=36W×60s=2160J。
【知识点】电功计算公式的应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据公式比较两种情况下的功率大小,然后确定对应的状态即可;
(2)首先根据R总=R1+R2计算出总电阻,然后根据计算总功率即可;
(3)首先根据计算出高温档时的总功率,再根据W高=P高t计算消耗的电能。
【解答】(1)当S1、S2都闭合时,只有电阻R2工作,此时的总电阻为R2;
当S1闭合,S2断开时,两个电阻串联,此时的总电阻为R串;
则总电阻R2
则前者为高温档,后者为保温档。
36.【答案】(1)
(2)2.30;B
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】(1)根据甲图确定电路的串并联关系,注意电表的量程和接线柱的选择,以及变阻器接线“一上一下”。
(2)根据丙图确定电压表的量程和分度值,然后读出电压表的示数。将电压表的示数与额定电压2.5V比较,确定电压表的示数增大还是减小,然后根据U=IR确定电流表的示数变化,再根据“电流与电阻的反比关系”确定变阻器的阻值变化,最终确定滑片的移动方向。
【解答】(1)根据甲图可知,除了电压表与灯泡并联外,其它的都是串联。因为2.5V<3V,所以电压表选择0~3V的量程,它的“3”接线柱已经与灯泡右端相连,只需将“-”接线柱与灯泡左端相连即可,如下图所示:
(2)根据丙图可知,电压表量程0~3V,分度值为0.1V,示数为2.3V。因为2.3V<2.5V,所以电压表的示数要增大,根据U=IR可知,电流表的示数要增大,而变阻器的阻值要减小,则:调节滑动变阻器的滑片向B端移动,直至小灯泡正常发光。
37.【答案】(1)滑动变阻器滑片没有处在阻值最大处
(2)小灯泡断路
(3)1.05
(4)偏大
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】(1)在闭合开关前,为了防止电流过大烧毁电表或用电器,通常将变阻器的阻值调到最大;
(2)在测量灯泡功率的实验中,如果灯泡断路,那么电压表串联在电路中。因为它的内阻很大,所以通过电流表的电流几乎为零;因为串联电路中电压与电阻成正比,所以它的电压几乎等于电源电压。
(3)根据图乙确定灯泡的额定电流,再根据公式P=UI计算灯泡的额定功率;
(4)首先根据并联电路的电流特点分析电流表的示数变化,再根据P=UI分析灯泡功率的变化。
【解答】(1)根据图甲可知,变阻器的滑片在最左端时电阻最大,则小敏的操作错误为:滑动变阻器滑片没有处在阻值最大处。
(2)闭合开关后,无论怎样调节滑动变阻器, 小敏发现小灯泡始终不发光,电压表示数接近于3V保持不变,电流表示数始终为零,则故障原因可能是小灯泡断路。
(3)根据图乙可知,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则灯泡的额定电流为0.42A,灯泡的额定功率为:P=UI=2.5V×0.42A=1.05W。
(4)电压表与灯泡并联,根据I总=I灯+I表可知,测得的灯泡的额定电流偏大,根据P=UI可知,测出的额定功率比实际值偏大。
38.【答案】(1)滑动变阻器(或R)
(2)右
(3)11.25
(4)不可靠,没有换用不同的R0,进行多次实验,无法得出普遍规律(或没有换用不同的R,进行多次实验,无法得出普遍规律;或在滑动变阻器电阻为4Ω-6Ω之间没有用更多的阻值进行实验)
【知识点】电功率计算公式的应用;电功率
【解析】【分析】(1)电压表与哪个用电器并联,它就测哪个用电器的电压;
(2)根据“电流与电阻的反比关系”分析变阻器的阻值变化,再根据变阻器的接线情况确定滑片的移动方向;
(3)根据公式P=UI计算电功率的值;
(4)在科学研究中,往往需要多次完成实验,从而收集多组实验数据,这样才能保证得到的结论更客观,公正,具有普遍意义。
【解答】(1)根据图甲可知,电压表与变阻器并联,所以电压表测滑动变阻器的电压。
(2)电流表的示数变小,根据“电流与电阻的反比关系”可知,变阻器的阻值变大。根据图甲可知,此时滑片向右移动。
(3)表中缺失的电功率为:P=UI=7.5V×1.5A=11.25W。
(4)小科只通过上述探究得出实验结论不可靠,理由为:没有换用不同的R0,进行多次实验,无法得出普遍规律(或没有换用不同的R,进行多次实验,无法得出普遍规律;或在滑动变阻器电阻为4Ω-6Ω之间没有用更多的阻值进行实验)。
39.【答案】(1)B
(2)0.6
(3)B
(4)L1
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】(1)在闭合开关前,为了防止灯泡等被烧坏,变阻器的滑片必须调到阻值最大的位置;
(2)根据乙图,确定电压表的量程和分度值,并读出示数,最后根据P=UI计算灯泡的额定功率;
(3)根据功率的计算式P=I2R,结合灯泡电阻随温度变化的规律判断二者图像的形状。
(4)在串联电路中,功率与电阻成正比;灯泡的实际功率越大,亮度越大,据此分析判断。
【解答】(1)根据甲图可知,滑片在B端时阻值最大,因此:连接电路时,应该保持开关断开,滑动变阻器的滑片置于B端。
(2)根据乙图可知,电流表选择0~0.6A量程,分度值为0.02A,那么示数为0.24A,则小灯泡的额定功率:P=UI=2.5V×0.24A=0.6W。
(3)根据公式P=I2R可知,如果灯泡的电阻保持不变,那么功率P与I2成正比,即二者变化的图像是一条通过坐标原点的斜线。实际上灯泡的电阻随温度的升高而增大,即灯泡的实际功率比上面计算出的功率要大,因此图像会向上弯曲,则图像中最合理的是B。
(4)根据公式可知,当额定电压相等时,电阻与功率成反比;
因为P1(40W)
在串联电路中,功率与电阻成正比,即电阻越大,功率越大;
因为R1>R2;
所以实际功率P1'>P2';
那么灯泡L1更亮。
40.【答案】原来家里用电器都能正常工作,说明原来电路中没有故障。如果台灯接入电路时开关是断开的,说明台灯并未工作,电路中的总功率并未增加,证明保险丝熔断不是由于功率过大引起的,可能是台灯插头处有短路,而短路会引起保险丝的熔断;如果台灯插入时它的开关是闭合的,则台灯灯座内部可能有短路情况;还一种可能是台灯完好无损,但是家里用电器已经有很大的总功率,把台灯接入电路时其开关是闭合的,导致电路总功率过大。
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】(1)保险丝熔断的原因:①家庭电路发生短路;②用电器的总功率过大;
(2)根据题目描述的情形,对电路故障进行排查,最终找到保险丝熔断的原因。
【解答】 原来家里用电器都能正常工作,说明原来电路中没有故障。如果台灯接入电路时开关是断开的,说明台灯并未工作,电路中的总功率并未增加,证明保险丝熔断不是由于功率过大引起的,可能是台灯插头处有短路,而短路会引起保险丝的熔断;如果台灯插入时它的开关是闭合的,则台灯灯座内部可能有短路情况;还一种可能是台灯完好无损,但是家里用电器已经有很大的总功率,把台灯接入电路时其开关是闭合的,导致电路总功率过大 。
1 / 1华师大版初中科学九上6.2 电能的量度同步练习
一、单选题
1.(2021八下·柯桥期末)下列关于家庭电路及安全用电的说法正确的是( )
A.输电线进户后,应先接电能表
B.空气开关跳闸后,应立即合上
C.只要人体接触火线都会发生触电事故
D.家庭电路的开关,接在零线或火线上都可以
【答案】A
【知识点】安全用电原则
【解析】【分析】根据家庭电路的连接和安全用电的常识判断。
【解答】A.输电线进户后,应先接电能表,后面再接总开关→保险丝→各种家用电器,故A正确;
B.空气开关跳闸后,应查找原因并排除故障后再合上,故B错误;
C.人体接触火线,且与大地构成通路,此时有电流经过人体才会发生触电事故,故C错误;
D.家庭电路的开关,只能接在火线上,故D错误。
故选A。
2.(2021·台州)电给人类的生活带来极大的方便,然而使用不当时,也会给人们带来危害,下列符合安全用电原则的是( )
A.超负荷使用插座 B.用湿手触摸开关
C.将插头的接地插脚掰弯使用 D.放风筝时远离高压设备
【答案】D
【知识点】安全用电原则
【解析】【分析】根据安全用电的原则判断。
【解答】超负荷使用插座,会导致插座发热,损坏电器甚至引发火灾,故A错误;
用湿手触摸开关会导致触电,故B错误;
将插头的接地插脚掰弯使用,致使用电器不能很好的接地,有安全隐患,故C错误;
安全用电的原则:不靠近高压带电体,不接触低压带电体,所以放风筝时远离高压设备,故D正确。
故选D。
3.(2021八下·新昌期末)如图所示,下列做法符合安全用电原则的是( )
A.使用测电笔时手接触笔尖金属体
B.用湿的手触摸开关
C.为了节约插线板,使插座超负荷
D.不在高压线旁放风筝
【答案】D
【知识点】安全用电原则
【解析】【分析】根据家庭电路安全用电的常识分析判断。
【解答】A.使用测电笔时手接触笔尖金属体,会发生触电事故,故A错误;
B.用湿的手触摸开关,由于水是导体,因此可能发生触电事故,故B错误;
C.为了节约插线板,使插座超负荷,可能会由于电流过大而引起火灾,故C错误;
D.不在高压线旁放风筝,防止风筝挂在高压线上发生高压触电事故,故D正确。
故选D。
4.(2021八下·新昌期末)如图是小明家的部分电路,他将电饭煲的插头插入三孔插座后,正在发光的电灯突然熄灭,但电视机仍正常发光,拔出电饭煲的插头,电灯仍不能工作,用测电笔分别去测试插座的左、右孔,氖管不发光。若电路中只有一处故障,则( )
A.电灯所在电路的b、c间断路 B.插座的接地线断路
C.电路的a、b间导线断路 D.电路的c、d导线间断路
【答案】C
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】对各个选项中的故障进行分析,推测可能出现的现象,哪个与题目描述一致,哪个就是正确选项。
【解答】A.电灯所在电路的b、c间断路时,灯泡不能发光,但是插座应该正常工作,即左孔为零线,右孔为火线,测电笔接触时前者不发光,而后者发光,与题目不符,故A错误;
B.插座的接地线断路,只会影响插座的用电安全,但是对电路本身没有影响,即灯泡正常发光,测电笔接触插座的右孔时发光,与题目不符,故B错误;
C.电路的a、b间导线断路时,插座和电灯都与火线断开,自然灯泡不发光,测电笔接触插座的右孔不发光,故C正确;
D.电路的c、d导线间断路时,灯泡不发光,但是插座的右孔与火线相连,测电笔接触时应该发光,故D错误。
故选C。
5.(2021八下·丽水期末)丽水市中小学教室都安装了空调。不符合安全用电的是( )
A.出现故障时,先切断电源 B.安装三孔插座,应有接地线
C.湿手未擦干,直接触摸开关 D.放学离开教室,及时关闭电源
【答案】C
【知识点】安全用电原则
【解析】【分析】根据家庭电路安全用电的常识判断。
【解答】A.出现故障时,先切断电源,防止维修过程发生触电事故,故A正确不合题意;
B.安装三孔插座,应有接地线,可以在用电器漏电时防止发生触电事故,故B正确不合题意;
C.湿手未擦干,直接触摸开关,由于水为导体,那么可能发生触电,故C错误符合题意;
D.放学离开教室,及时关闭电源,可以节约电能,保证教室的用电安全,故D正确不合题意。
故选C。
6.(2021八下·临海期末)家庭电路中,在发生短路故障时起保护作用的装置是( )
A.开关 B.插座 C.电能表 D.断路器
【答案】D
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】根据各个电器元件的用途判断。
【解答】开关用于控制电路通断,插座用于连接各种家用电器,电能表用于测量消耗的电能,而断路器用于在发生短路故障时起保护作用,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
7.(2021八下·上城期末)如图表示家庭电路的一部分,下列相关说法正确的是( )
A.家庭电路火线与零线之间的电压正常值为380V
B.断路器在电路中的电流过大时,自动切断电路起保护作用
C.正常情况下用测电笔在三孔式插座插孔Q、R检测时,氖管都会发光
D.用电器S、T采用串联的方式连接
【答案】B
【知识点】家庭电路的组成与连接;家庭电路的故障分析
【解析】【分析】根据家庭电路的接线方法和安全用电的常识分析判断。
【解答】A.家庭电路火线与零线之间的电压正常值为220V,故A错误;
B.断路器在电路中的电流过大时,自动切断电路起保护作用,故B正确;
C.三孔插座接线“左零右火中间地”,则正常情况下用测电笔在三孔式插座插孔Q、R检测时,前者不发光而后者发光,故C错误;
D.用电器S、T采用并联的方式连接,故D错误。
故选B。
8.(2021八下·上城期末)2020年夏天,浙江某地再次发生景观水池漏电导致未成年人伤亡的事故,青少年学生居家生活必须时刻注意安全用电。以下用电做法安全的是( )
A. 用湿毛巾擦“亮”着的电灯
B.发现有人触电立即切断电源
C.在家中无测电笔时可用圆珠笔替代
D.在高压线旁放飞无人机
【答案】B
【知识点】安全用电原则
【解析】【分析】根据安全用电的常识判断。
【解答】A. 用湿毛巾擦“亮”着的电灯时,很容易发生触电事故,故A错误;
B.发现有人触电立即切断电源,减小对人体的伤害,故B正确;
C.在家中无测电笔时,绝对不能用圆珠笔代替,一来它不能测试是否有电,而来可能引起触电,故C错误;
D.在高压线旁放飞无人机,二者之间很可能发生高压放电,从而损耗无人机,故D错误。
故选B。
9.(2021八下·滨江期末)如图是某家庭电路的一部分,下列说法正确的是( )
A.电冰箱接入三孔插座后其外壳与零线相连
B.保险丝烧断后可用铜丝代替
C.闭合开关S时,电灯不亮,保险丝未烧断,可能是电灯短路
D.断开开关S时,用试电笔接触A点氖管发光,接触B点时氖管不会发光
【答案】D
【知识点】家庭电路的组成与连接;家庭电路的故障分析;测电笔的使用
【解析】【分析】根据家庭电路的连接和安全用电的常识分析判断。
【解答】A.电冰箱接入三孔插座后其外壳与地线相连,故A错误;
B.保险丝的熔点低且电阻率高,很容易熔断;而铜丝电阻率小而熔点高,不容易熔断,故B错误;
C.闭合开关S时,电灯不亮,保险丝未烧断,可能是电灯与零线的连接发生断路,故C错误;
D.断开开关S时,用试电笔接触A点氖管发光。B点没有与火线连通,则接触B点时,氖管不会发光,故D正确。
故选D。
10.(2021八下·苍南期末)如图所示,当开关S闭合后,发现电灯L不亮,用测电笔测试c、d两点时,氖管都发光,测试a、b两点时,只有a点氖管发光,则故障可能是( )
A.电灯L被短路 B.a、d之间某处断路
C.电灯L的灯丝断了 D.b、c之间某处断路
【答案】D
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】分析各个选项中故障对应的现象,哪个与题目描述一致,哪个就是正确选项。
【解答】A. 电灯L被短路时,通过电路的电流增大,保险丝被烧断,测电笔接触哪个位置都不会发光,故A错误;
B. a、d之间某处断路时,d点与火线断开,测电笔接触时不会发光,故B错误;
C. 电灯L的灯丝断了时,c点与火线断开,测电笔接触时不会发光,故C错误;
D. b、c之间某处断路时,a、d、c三点与火线连通,测电笔接触时发光,b点与火线断开,测电笔不会发光,故D正确。
故选D。
11.(2021·湖州)以下四幅家庭电路图中,连接正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】根据家庭电路安全用电的知识分析判断。
【解答】在家庭电路中,断路器应该接在火线上;开关应该接在火线和灯泡之间,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
12.(2021八下·浦江期末)在如图所示家庭电路中,将插头插入插座,打开电视,电视不工作;闭合开关,灯泡不亮;保持开关闭合,拔出插头,将测电笔分别插入插座两孔时氖管均发光。若电路中只有一处故障,则故障可能是( )
A.零线上保险丝烧断 B.灯丝烧断
C.火线上保险丝烧断 D.开关接触不好
【答案】A
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】对各个选项中的故障进行分析,确定可能出现的现象,哪个与题目描述一致,哪个就是正确选项。
【解答】A.零线上保险丝烧断时,灯泡与电视机都与火线相连,不能与零线相连,由于无法形成通路,因此它们都不工作。插座的左孔与零线相连,测电笔接触应该不发光,但是由于零线断开,左孔通过灯泡与火线连通,因此测电笔发光,故A正确;
B.灯丝烧断了,灯泡不能发光。电视机与灯泡并联,此时电视机应该正常工作,故B错误;
C.火线上保险丝烧断时,测电笔接触任何一个位置都不会发光,故C错误;
D.开关接触不好,只会影响灯泡,不会影响电视机,故D错误。
故选A。
13.(2021八下·拱墅期末)下列符合安全用电原则的是( )
A.高压电线下钓鱼
B.用湿手拔电插头
C.雷雨天在大树下躲雨
D.冰箱的金属外壳接地
【答案】D
【知识点】安全用电原则
【解析】【分析】根据安全用电的常识分析判断。
【解答】A.高压电线下钓鱼 ,很容易发生高压电弧触电,故A错误;
B.用湿手拔电插头时,由于水为导体,因此可能发生触电事故,故B错误;
C.雷雨天在大树下躲雨,由于高大的树木肯容易遭到雷击,因此非常危险,故C错误;
D.冰箱的金属外壳接地,可以防止外壳漏电时发生触电事故,故D正确。
故选D。
14.(2021八下·拱墅期末)如图所示为家庭电路的一部分,对其按如下顺序检测:①闭合开关S1,灯L1亮;②断开开关S1,闭合开关S2,灯L2不亮;再用测电笔测试a、b两点,发现只有测a点时,氖管发光。若电路中只有一处故障,则是( )
A.a、b两点间断路 B.b点左侧的零线断路
C.灯L2短路 D.灯L2断路
【答案】A
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】分析各个选项中的故障,推测可能出现的现象,哪个与题目描述一致,哪个就是正确选项。
【解答】A.a、b两点间断路时,灯泡L1与火线和零线的连接正常,因此它会发光;而灯泡L2只与火线连接,与零线断开,因此它不会发光。由于a点通过灯泡L2与火线相连,因此测电笔接触此点会发光,故A正确;
B. b点左侧的零线断路时,灯泡L1与火线连接,与零线断开,因此灯泡L1不会发光,故B错误;
C. 灯L2短路时,保险丝肯定被烧断,测电笔接触a点时不会发光,故C错误;
D. 灯L2断路时,a点与火线断开,测电笔接触时不会发光,故D错误。
故选A。
15.(2021八下·嘉兴期末)电给人类的生活带来了极大的方便,但使用不当也会带来严重危害。下列符合安全用电要
求是( )
A.在高压线旁放风筝
B.用湿手触摸开关
C.导线旁不放发热物体
D.同一插座上同时使用多个大功率用电器
【答案】C
【知识点】安全用电原则
【解析】【分析】A. 在高压线旁放风筝,风筝可能落到高压线上造成高压触电,故A错误;
B.用湿手触摸开关,因为水为导体,因此可能发生触电事故,故B错误;
C.导线旁不放发热物体,否则可能导致导线外皮烧坏而触电,故C正确;
D. 同一插座上同时使用多个大功率用电器,可能会由于总功率过大而引起火灾,故D错误。
故选C。
【解答】根据安全用电的常识分析判断。
16.(2021·丽水模拟)如图所示是家庭电路的一部分,下列说法中正确的是( )
A.若保险丝熔断了,可以用铜丝代替
B.灯泡与开关的连接符合安全用电原则
C.使用试电笔辨别火线时,手指要接触笔尖金属体
D.电冰箱的插头插入三孔插座时,能使电冰箱的金属外壳接地
【答案】D
【知识点】家庭电路的组成与连接;测电笔的使用
【解析】【分析】(1)根据保险丝的特点和用途分析;
(2)在家庭电路中,开关必须接在火线上,灯泡的尾部接火线,螺旋套接零线;
(3)根据测电笔的使用方法判断;
(4)根据三孔插座的接线方法判断。
【解答】A.保险丝的电阻率大熔点低,在电路中电流增大时,会在很短的时间内熔断自己切断电路,而铜丝熔点高电阻率小,故A错误;
B.开关没有接在灯泡与火线之间,故B错误;
C.使用测电笔时,尾部的金属体必须与人体接触;如果接触了笔尖的金属体,那么人会触电,故C错误;
D.三孔插座接线“左零右火中间地”,因此电冰箱的插头插入三孔插座时,能使电冰箱的金属外壳接地,故D正确。
故选D。
17.(2021·宁波模拟)图中甲、乙分别是某家庭5月初和6月初电能表的示数,则下列说法中正确的是( )
A.电能表是计量电功率的仪器
B.该家庭在这段时间内总共用电 2000kW h
C.1kW h 相当于3.6×105J
D.该电能表转盘每转过600转,电路消耗电能0.5kW h
【答案】D
【知识点】电能表参数的理解与电能的求法
【解析】【分析】根据电能表的用途和铭牌上数据的意义分析判断。
【解答】A.电能表是用来计量电能的仪器,故A错误;
B.该家庭在这段时间内总共用电:1242.8kW h-1042.8kW h= 200kW h,故B错误;
C.1kW h 相当于3.6×106J,故C错误;
D.该电能表转盘每转过600转,电路消耗电能:,故D正确。
故选D。
18.(2021·温岭模拟)日常生活中,下列行为符合安全用电原则的是( )
A.湿手触摸开关 B.高压线下放风筝
C.电器的金属外壳接地 D.用手直接拉开触电者
【答案】C
【知识点】安全用电原则
【解析】【分析】根据家庭电路安全用电的常识判断。
【解答】A.湿手触摸开关,很容易发生触电事故,故A错误;
B.高压线下放风筝,风筝落在高压线上后很容易造成人的高压触电,故B错误;
C.电器的金属外壳接地 ,一旦金属外壳漏电,也可以保证人的安全,故C正确;
D.用手直接拉开触电者,两人会同时发生触电现象,故D错误。
故选C。
19.(2021八下·西湖期中)“珍爱生命、注意安全”是同学们日常生活中必须具有的意识。下列有关安全的说法中错误的是( )
A.使用测电笔时,手要接触测电笔后端金属部分
B.若家庭电路中不安装保险丝,那么发生短路时,会因为通过用电器的电流过大而烧毁用电器
C.雷雨天,人不能在高处打伞行走,否则可能会被雷击中
D.手机充电器不可以长时间插在插座上
【答案】B
【知识点】安全用电原则
【解析】【分析】根据家庭电路安全用电的常识判断。
【解答】A.使用测电笔时,手要接触测电笔后端金属部分,这样测电笔才能正常工作,故A正确不合题意;
B.若家庭电路中不安装保险丝,那么发生短路时,电流不经过用电器而产生大量热量,可能引起火灾,故B错误符合题意;
C.雷雨天,人不能在高处打伞行走,否则可能会被雷击中,故C正确不合题意;
D.手机充电器不可以长时间插在插座上,否则会损耗电能,加速充电器的老化,故D正确不合题意。
故选B。
20.(2021八下·西湖期中)小明家新购住房刚装修完毕,家中部分照明电路如图所示。验收工程时,断开其它所有用电器后,闭合开关S,白炽灯L亮了一段时间后熄灭了,他用测电笔分别测试了图中插座的两个孔,发现测电笔都发光(假如故障只有一处);接着断开开关S,再次用测电笔测试插座的两个孔时,下列说法正确的是( )
A.测试两孔时测电笔都不发光
B.测试两孔时只有b孔让测电笔发光
C.故障是灯泡L断路
D.故障是熔断器断开
【答案】B
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】正常情况下,插座的左孔与零线相连,右孔与火线相连,因此测电笔接触左孔不发光,接触右孔发光,据此对电路故障进行判断,并对开关断开后测电笔的发光情况进行分析。
【解答】①白炽灯熄灭了,可能是某处发生了断路。测电笔接触插座的左孔时不应该发光,而此时发光,说明左孔没有与零线连接,而是与火线相连了。
②当进户线的零线断开时,电流不能通过灯泡形成通路,因此灯泡不发光;插座的左孔与零线断开,而通过灯泡与火线相连,因此测电笔接触左孔时发光;
③断开开关S时,插座的右孔b仍然与火线相连,因此测电笔仍然发光;而左孔a不能通过灯泡与火线相连,因此测电笔接触左孔不发光。
故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
二、填空题
21.(2021八下·长兴期末)图甲是台灯的实物图,图乙是该台灯的电路图,AB表示台灯插头的两个插脚。
(1)从安全性考虑,台灯插头的插脚A应与丙图中两孔插座的 孔相连(填字母)。
(2)小明将台灯插头插入插座后,闭合台灯开关,台灯不发光。经检查,G点左侧的零线断了,其他元件都完好。此时丙图的开关S断开,用测电笔检测E,F,G各点,氖管发光的是 点。
(3)丁图是某种测电笔的结构图,使用时手应该接触测电笔的 部位(填字母)。
【答案】(1)D
(2)E、F、G
(3)A
【知识点】家庭电路的组成与连接;家庭电路的故障分析;测电笔的使用
【解析】【分析】(1)两孔插座接线注意“左零右火”;在家庭电路中,为了用电安全,开关必须接在火线上;
(2)测电笔与火线或与火线相通的位置接触时会发光;
(3)根据测电笔的使用规范判断。
【解答】(1)根据“左零右火”可知,插座的D孔接火线;根据乙图可知,插头的插脚A与开关相连,应该与火线相连,即A应该与D孔相连。
(2)根据丙图可知,开关S断开,台灯闭合开关插在插座上时,E、D、C、G、F各点要么与火线直接相连,要么通过台灯与火线相连,因此测电笔的氖管发光的是E、F、G。
(3)使用测电笔时,人体必须与测电笔尾部的金属体接触,故选A。
22.(2021八下·新昌期末)断路器具有方便、安全的特点,家庭中常用它来代替闸刀开关和熔断器。
(1)断路器串联在 (选填“火线”或“零线”) 上。
(2)当电路中电流过大时,会出现如图中 (选填“A”或“B") 。
【答案】(1)火线
(2)B
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】(1)在家庭电路中,开关必须接在火线上;
(2)当电路中电流过大时,断路器会切断电路,据此分析判断。
【解答】(1)断路器就是一个开关,为了用电安全,它必须串联在火线上。
(3)当电路中电流过大时,双金属片产生热量,温度升高而变形,上端向右运动顶开挂钩,在弹簧的拉力作用下触点断开,从而切断电路,故选B。
23.(2021·杭州)电给人类的生活带来了极大的方便,了解用电基本常识对我们每个人都很重要。我国家庭电路的电压是 V;对于人体,一般情况下 以下的电压才是安全的;安全用电原则是不接触 ,不靠近 。
【答案】220;36;低压带电体;高压带电体
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】熟记安全用电的常识即可解答.
【解答】家庭电压为220V;一般情况下人体的安全电压为36V,有时人体潮湿的话,安全电压下降到24V,甚至12V以下;用电安全是不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
故答案为:220; 36 ;低压带电体;高压带电体
24.(2021八下·浦江期末)如图甲所示,小丽把完好的验电笔插入连接正确的有电三孔插座中时,操作规范但验电笔的氖管不发光,由此可知,如果将电脑的三脚插头(如图乙所示)插入该插座,请判断插头的3号脚接 (选填“火线”、“零线”或“地线”)。另外,为了防止触电,插头的1号脚连接在电脑的 。
【答案】火线;金属外壳
【知识点】插座的构造与工作方式
【解析】【分析】根据三孔插座接线“左零右火中间地”分析解答。
【解答】如果将电脑的三脚插头(如图乙所示)插入该插座,请判断插头的3号脚插在右孔,接火线。另外,为了防止触电,插头的1号脚插在上孔零线中,连接在电脑的金属外壳上。
25.(2021八下·下城期末)用电热壶烧开水既方便又卫生,因此被广泛使用,某电热壶的结构如图甲所示。当电热壶接入家庭电路正常工作时,图中的a端应与 相连,c端应与 相连(以上均选填“地线”“零线”或“火线”)。用测电笔检测b端时,测电笔的氖管 (选填“会”或“不会”)发光。图乙、丙中所示的两种测电笔握法,正确的是 。
【答案】火线;地线;不会;丙
【知识点】家庭电路的组成与连接;测电笔的使用
【解析】【分析】(1)在家庭电路中,开关必须接在火线上,据此分析a端、b端应该接的线;
(2)为了用电安全,用电器的金属外壳必须与地线相连,据此确定c端的接线;
(3)根据测电笔的使用方法判断。
【解答】(1)根据甲图可知,a端与开关相连,则a应该接火线,而b接零线;
(2)C端与电水壶的外壳相连,则它与地线相连;
(3)测电笔尾部的金属体必须与人体接触,故选丙。
26.(2021八下·吴兴期末)小沈同学家中保险丝突然熔断,他判断应该是家中用电器发生短路,于是用下列方法进行检测。如图所示,断开所有用电器的开关,用一只普通的白炽灯L作为“校验灯”,与熔断的保险丝并联,然后只闭合S、S1,若L发出暗红色的光(发光不正常),说明L1 ;只闭合S、S2,若L正常发光,说明 L2 。(均选填“正常”“短路”或“断路”)
【答案】正常;短路
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】在串联电路中,总电压等于各处电压之和;灯泡两端的电压越大,它的亮度越大,据此分析判断。
【解答】(1)将灯泡L与保险丝并联后,当开关S和S1闭合时,此时灯泡L与L1串联。根据串联电路的电压规律可知,正常情况下,灯泡L的电压肯定小于额定电压,发光较暗,即L1正常;
(2)只闭合S、S2,若L正常发光,则说明灯泡L2没有分担电压,即它的电阻为零,也就是L2发生短路。
27.(2021八下·嘉兴期末)如图甲是某居民家中的部分电路,从安全用电的原则出发,控制灯泡的开关应安装在 (选填“AB”或“CD”)间。如图乙所示为断路器的工作示意图,它的工作原理是:当电流过大时,引起断路器断路,具体过程为 (填序号)。
①簧锁装置脱开②触点断开③双层金属片发热过多④双层金属片弯曲,触动簧锁装置
【答案】AB;③④①②
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】(1)在家庭电路中,为了用电安全,开关应该接在火线和用电器之间;
(2)根据乙图分析断路器的工作过程,进而对各个步骤进行排序即可。
【解答】(1)从安全用电的原则出发,控制灯泡的开关应该接在火线和灯泡之间,即选AB。
(2)当电流过大时,引起断路器断路,具体过程为:。
③双层金属片发热过多;
④双层金属片弯曲,触动簧锁装置;
①弹簧锁装置脱开;
②触点断开。
正确顺序为:③④①②。
28.(2021·鄞州模拟)如图一所示,甲、乙分别表示测 电笔的两种握法,其中正确的是 (选填“甲”或“乙”)。如图 二所示,电路中画 “×”处 表示断路之处。开关闭合后,用测电笔
测试电路中A,B、C、D四点,测电笔氖管会发光的点是 。
【答案】乙;ABC
【知识点】测电笔的使用
【解析】【分析】(1)根据测电笔的使用方法判断;
(2)测电笔接触火线或与火线连通的位置时,氖管才会发光,据此分析解答。
【解答】(1)使用测电笔时,人体必需与测电笔尾部的金属体接触,故正确的选乙。
(2)根据图二可知,闭合开关后,A点通过灯泡L与火线相连,B点直接与火线相连,而C点通过灯泡与火线相连,D点与地线相连,因此测电笔氖管会发光的是ABC。
29.(2021·宁波模拟)小科家买了一台电烤箱,有高、中、低三个挡位的发热功率。如图是其内部简化电路图,R1=R2,开关S1可分别与触点a、b接触。当开关S1置于a端,S2闭合时,电烤箱处于 (选填“高温”、“中温”或“低温”)挡位;该电烤箱高中低三挡的功率之比P高∶P中∶P低= 。
【答案】高温;4:2:1
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据公式分别计算出三种状态下的功率,然后求出比值,比较大小即可。
【解答】当开关S1置于a端,S2闭合时,两个电阻并联,此时的总电阻为:;
当开关S1置于b端,S2闭合时,只有R1工作,此时的总电阻为:;
当开关S1置于b端,S2断开时,两个电阻串联,此时的总电阻为:;
根据公式得到:。
则三者对应的状态分别为高温、中温和低温档位。
30.(2021八下·义乌期中)如图,小明发现开关闭合后,灯L不亮。小明手头没有测电笔,他利用所学的知识,将电路中的其他支路断开,然后断开断路器,将一盏正常的小灯泡接在断路器两端作为检验灯(如图甲,图乙),发现两盏灯均不亮,则该电路的故障是 。具 体哪个位置出问题了呢?小明又找来测电笔,用测电笔测试 A、B、C、D 四处时, 发现只有 B 处氖管不发光,其他三处氖管发光,则故障具体情况为 。
【答案】断路(或开路);BC 处断路(或 BC 处开路)
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】(1)如果灯泡L发生短路,那么接入检验灯后,检验灯应该发光;因为检验灯不发光,所以电路肯定没有发生短路,只能电路某个位置发生了断路。
(2)闭合开关后,由于A、B两点与火线相连,因此测电笔发光正常;C点与零线相连,正常情况下测电笔是不应该发光的,而现在发光,说明此点与火线相连,而与零线断开了,据此可以推断BC处出现断路。
【解答】(1)将电路中的其他支路断开,然后断开断路器,将一盏正常的小灯泡接在断路器两端作为检验灯,发现两盏灯均不亮,则该电路的故障是断路。
(2)小明又找来测电笔,用测电笔测试 A、B、C、D 四处时, 发现只有 B 处氖管不发光,其他三处氖管发光,则故障具体情况为BC处断路。
三、解答题
31.(2021·金华)便携式无线加湿器,让你随时随地实现加湿自由。某品牌便携式无线加湿器,通过旋转开关S接触不同触点,实现高、低两个档位的转换,其简化的工作电路如图所示,铭牌上的部分参数如下表。
项目 参数
工作电压(V) 20
低档位功率(W) 5
高档位功率(W) 10
完成下列问题:
(1)旋转开关S接触“bc”两触点时,加湿器属于 档位;
(2)加湿器低档位工作时,电路通过的电流多大?
(3)加湿器高档位工作6小时,将消耗多少电能?
【答案】(1)低
(2)当开关S与bc接触时,只有电阻R2工作,加湿器低档位工作时,
此时通过电路的电流;
(3)高温档消耗的电能:W=P高t=10W×(3600s×6)=2.16×105J。
【知识点】电功计算公式的应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据公式比较不同状态下电路总功率的大小,然后确定它的工作状态;
(2)当开关S与bc接触时,只有电阻R2工作,加湿器低档位工作时,根据公式计算出通过电路的电流;
(3)根据W=P高t计算出消耗的电能。
【解答】(1)旋转开关S接触“bc”两触点时,只有电阻R2工作,此时总电阻为R2;
旋转开关S接触“cd”时,两个电阻并联,此时总电阻为R并;
则R2>R并;
根据公式可知,此时总功率P2
32.(2021八下·西湖期中)按家庭电路要求完成作图。
【答案】
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】①在家庭电路中,保险丝一定要接在火线上;
②三孔插座接线注意“左零右火中间地”;
③开关必须接在火线和用电器之间;
④为了用电安全,灯泡的尾部接火线,而螺旋套接零线,据此分析解答。
【解答】①从火线上引线,接在保险丝上,然后再将三孔插座的左孔与零线相连,中间的孔与地线相连;
②从火线上引线,先接开关,再将灯泡的螺旋套与零线相连,如下图所示:
33.(2021·乐清模拟)在学习了电磁继电器的知识以后,小知和小临分别为学校教室设计了一个制暖装置,小知的设计理念是“阶段性制暖”,采用温度低时工作,温度达到一定值时停止工作;小红的设计理念是“持续性制暖”,采用温度低时“大功率”工作,温度较高时“小功率”工作。他们的电路设计以及各工作参数分别如图甲和图乙所示(假设在同等条件下工作),在图甲和图乙中U1=220伏,R1=40欧,R2=200欧,请根据题目信息完成下列问题。
(1)图甲或图乙电路中热敏电阻Rx的阻值随温度的升高而 。
(2)从省电的角度考虑(一天内,制暖装置中开关S闭合的时间为8小时),请计算分析,你更推荐使用哪位同学的制暖装置?(要求写出计算过程)
(3)若要适当提高室内的温度,可以采取哪些措施? (答出两点)
【答案】(1)减小
(2)解:根据甲图可知,加热电阻R1工作的时间为: ;
R1的功率 ;
8h内消耗的电能为:W甲=P1t1=1.21kW×4h=4.84kW h;
根据乙图可知,加热电阻R1工作15min,加热电阻R2工作:8h-15min= ;
那么R1消耗的电能为:W1=P1t=1.21kW× = ;
R2的功率为: ;、
R2消耗的电能为:W2=P2t=0.242kW× =0.8775kW h;、
那么消耗的总电能为:W乙=W1+W2=0.3025kW h+1.8775kW h=2.178kW h;
因为W甲>W乙。
所以推荐使用小临同学的制暖装置。
(3)①调大变阻器的阻值;②换用电压更小的电源
【知识点】电功计算公式的应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)当温度升高时,衔铁被吸下来,接通大电阻R2所在的电路,此时发热功率减小,处于“小功率”状态。则此时通过电磁铁的电流增大,而总电阻减小,根据R总=Rx+R可知,此时热敏电阻Rx的阻值减小;
(2)根据甲图可知,加热15s,停止15s,即工作时间占开关闭合总时间的一半,据此计算出加热时间,然后根据 计算出加热功率,最后根据W甲=P1t1计算消耗的电能;
根据图乙可知,先大功率加热15min,后面都以小功率加热。根据W=Pt分别计算出两个状态下消耗的电能,然后将它们相加计算出消耗的总电能。
最后比较两种方法消耗电能的大小即可。
(3)无论温度高低,电磁铁吸合时需要的磁场强度相同,即通过电磁铁的电流相同,也就是电路的总电阻相同。当温度升高时,热敏电阻的阻值减小,再根据R总=Rx+R可知,变阻器的阻值要变大。
当温度升高时,如果变阻器的阻值保持不变,那么总电阻减小,根据U=IR可知,要保持电流不变可以减小电源电压。
34.(2021八下·台州月考)投影仪灯泡功率很大,所以需要风扇散热,使用后,应先关闭灯泡L,再关闭风扇M;请用笔画线表示导线,在图中把电路连接完整,要求实现:先断开开关S1,灯泡熄灭,风扇继续转动,再断开开关S2,风扇才停止转动,若只闭合开关S1,灯泡不亮。
【答案】解:如图所示:
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】(1)如果用电器相互影响,那么二者串联;如果用电器不相互影响,那么二者并联;
(2)在并联电路中,干路开关控制所有用电器;支路开关只控制它所在支路上的用电器,据此分析解答。
【解答】(1)灯泡熄灭后,风扇继续转动,二者不相互影响,应该为并联;
(2)只闭合开关S1,灯泡不亮,需要再闭合S2,灯泡才能发光,这说明这两个开关都能控制灯泡。先断开开关S1,灯泡熄灭,风扇继续转动,这说明S1只能控制灯泡,即开关S1与灯泡串联在同一支路;
③断开开关S2后,电扇停止转动,即开关S2能够同时控制电扇和电灯,那么它应该在干路上,如下图所示:
35.(2021·浙江模拟)每年冬天,很多人在办公桌上放置了电热桌垫(如图),小明同学想知道它的电热原理,他查看说明书后发现:该电热桌垫由12伏电源供电,R1、R2的阻值分别为6Ω、4Ω,该桌垫可通过调温开关控制不同的电功率(不考虑温度的变化对电阻的影响)。
(1)电路中当S1、S2都闭合时,电热桌垫处于 档(选填“关”,“低温”,“高温”)。
(2)求低温档时电路的总功率。
(3)求此电热桌垫处于高温档时1分钟内消耗多少电能?
【答案】(1)高温
(2)当S1闭合,S2断开时,两个电阻串联,此时为低温档,
总电阻R总=R1+R2=6Ω+4Ω=10Ω;
此时的总功率为:;
(3)当S1、S2都闭合时,只有电阻R2工作,此时为高温档;
此时的功率为:;
高温档1min消耗的电能:W高=P高t=36W×60s=2160J。
【知识点】电功计算公式的应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据公式比较两种情况下的功率大小,然后确定对应的状态即可;
(2)首先根据R总=R1+R2计算出总电阻,然后根据计算总功率即可;
(3)首先根据计算出高温档时的总功率,再根据W高=P高t计算消耗的电能。
【解答】(1)当S1、S2都闭合时,只有电阻R2工作,此时的总电阻为R2;
当S1闭合,S2断开时,两个电阻串联,此时的总电阻为R串;
则总电阻R2
则前者为高温档,后者为保温档。
四、实验探究题
36.(2021·杭州)小金利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的额定功率。小灯泡额定电压为2.5V,电源电压恒定。
(1)依据图甲,请在答题卷上用笔画线代替导线,将图乙中的实物图补充完整。
(2)小金正确连接实物电路,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片至某位置时,电压表示数如图丙所示,此时灯泡两端电压为 V。接下来调节滑动变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)端移动,直至小灯泡正常发光。
【答案】(1)
(2)2.30;B
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】(1)根据甲图确定电路的串并联关系,注意电表的量程和接线柱的选择,以及变阻器接线“一上一下”。
(2)根据丙图确定电压表的量程和分度值,然后读出电压表的示数。将电压表的示数与额定电压2.5V比较,确定电压表的示数增大还是减小,然后根据U=IR确定电流表的示数变化,再根据“电流与电阻的反比关系”确定变阻器的阻值变化,最终确定滑片的移动方向。
【解答】(1)根据甲图可知,除了电压表与灯泡并联外,其它的都是串联。因为2.5V<3V,所以电压表选择0~3V的量程,它的“3”接线柱已经与灯泡右端相连,只需将“-”接线柱与灯泡左端相连即可,如下图所示:
(2)根据丙图可知,电压表量程0~3V,分度值为0.1V,示数为2.3V。因为2.3V<2.5V,所以电压表的示数要增大,根据U=IR可知,电流表的示数要增大,而变阻器的阻值要减小,则:调节滑动变阻器的滑片向B端移动,直至小灯泡正常发光。
37.(2021·绍兴)在“测量小灯泡的功率”实验中,电源为2节干电池,小灯泡标有“2.5V”字样。
(1)按图甲方式连接好电路,小敏刚要闭合开关时,同组同学提醒他的操作有一个不妥之处,请你帮他指出: 。
(2)闭合开关后,无论怎样调节滑动变阻器, 小敏发现小灯泡始终不发光,电压表示数接近于3V保持不变,电流表示数始终为零,则故障原因可能是 。
(3)排除故障后,小敏闭合开关进行实验,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W。
(4)实验结束后,小组同学对测量结果进行误差分析,考虑到电压表中也有电流通过,该电路所测小灯泡的额定功率与真实值相比 (选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)滑动变阻器滑片没有处在阻值最大处
(2)小灯泡断路
(3)1.05
(4)偏大
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】(1)在闭合开关前,为了防止电流过大烧毁电表或用电器,通常将变阻器的阻值调到最大;
(2)在测量灯泡功率的实验中,如果灯泡断路,那么电压表串联在电路中。因为它的内阻很大,所以通过电流表的电流几乎为零;因为串联电路中电压与电阻成正比,所以它的电压几乎等于电源电压。
(3)根据图乙确定灯泡的额定电流,再根据公式P=UI计算灯泡的额定功率;
(4)首先根据并联电路的电流特点分析电流表的示数变化,再根据P=UI分析灯泡功率的变化。
【解答】(1)根据图甲可知,变阻器的滑片在最左端时电阻最大,则小敏的操作错误为:滑动变阻器滑片没有处在阻值最大处。
(2)闭合开关后,无论怎样调节滑动变阻器, 小敏发现小灯泡始终不发光,电压表示数接近于3V保持不变,电流表示数始终为零,则故障原因可能是小灯泡断路。
(3)根据图乙可知,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则灯泡的额定电流为0.42A,灯泡的额定功率为:P=UI=2.5V×0.42A=1.05W。
(4)电压表与灯泡并联,根据I总=I灯+I表可知,测得的灯泡的额定电流偏大,根据P=UI可知,测出的额定功率比实际值偏大。
38.(2021·丽水)小科开展了课外探究活动:串联电路中,滑动变阻器的电功率与其接入电路电阻的关系。
[建立猜想]猜想1:滑动变阻器的电功率会随其接入电路电阻的增大而增大;
猜想2:滑动变阻器的电功率会随其接入电路电阻的增大而减小;
猜想3;滑动变阻器的电功率会随其接入电路电阻的增大先增大后减小。
[进行实验]将5欧的定值电阻R0、"10Ω3A" 的滑动变阻器R、电压恒为15伏的电源,数字电流表和电压表、开关、若干导线按如图甲所示电路图连接。
(1)图甲中电压表测 两端的电压;
(2)实验中,将滑动变阻器滑片向 移动(填“左"或“右”),电流表示数变小;
(3)实验中,R分别取0欧、1欧……欧接入电路,观察记录并处理数据得到下表。请将表中缺失的数据补充完整。
R阻值/欧 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
电流/安 3.00 2.50 2.14 1.88 1.67 1.50 1.36 1.24 1.14 1.06 1.00
电压/伏 0.00 2.50 4.28 5.64 6.68 7.50 8.16 8.68 9.12 9.54 10.00
电功率/瓦 0.00 6.25 9.16 10.06 11.16 11.10 10.76 10.40 10.11 10.00
(4)[得出结论]根据实验数据作出滑动变阻器的电功率随其接入电路电阻变化的曲线(如图乙),小科得出结论:猜想3成立,且当R=R2时,滑动变阻器的电功率最大。
[交流评价]小科只通过,上述探究得出实验结论可靠吗?并说明理由 。
【答案】(1)滑动变阻器(或R)
(2)右
(3)11.25
(4)不可靠,没有换用不同的R0,进行多次实验,无法得出普遍规律(或没有换用不同的R,进行多次实验,无法得出普遍规律;或在滑动变阻器电阻为4Ω-6Ω之间没有用更多的阻值进行实验)
【知识点】电功率计算公式的应用;电功率
【解析】【分析】(1)电压表与哪个用电器并联,它就测哪个用电器的电压;
(2)根据“电流与电阻的反比关系”分析变阻器的阻值变化,再根据变阻器的接线情况确定滑片的移动方向;
(3)根据公式P=UI计算电功率的值;
(4)在科学研究中,往往需要多次完成实验,从而收集多组实验数据,这样才能保证得到的结论更客观,公正,具有普遍意义。
【解答】(1)根据图甲可知,电压表与变阻器并联,所以电压表测滑动变阻器的电压。
(2)电流表的示数变小,根据“电流与电阻的反比关系”可知,变阻器的阻值变大。根据图甲可知,此时滑片向右移动。
(3)表中缺失的电功率为:P=UI=7.5V×1.5A=11.25W。
(4)小科只通过上述探究得出实验结论不可靠,理由为:没有换用不同的R0,进行多次实验,无法得出普遍规律(或没有换用不同的R,进行多次实验,无法得出普遍规律;或在滑动变阻器电阻为4Ω-6Ω之间没有用更多的阻值进行实验)。
39.(2021·丽水模拟)小金利用图甲的电路制量小灯泡的电功率。小灯泡的额定电压为2.5伏。
[实验过程]
(1)连接电路时,应该保持开关断开,滑动变阻器的滑片置于 (填“A”或“B”)端:
(2)闭合开关,调节滑动变阻器,使小灯泡两端电压为2.5伏,此时电流表示数如图乙。则小灯泡的额定功率为 瓦:
(3)调节滑动变阻器,记录多组电压、电流数据,计算小灯泡对应功率,完成实验:
图丙是小金作出的小灯泡I-U图象。关于小灯泡的功率P与通过其电流的平方I2的关系。如图所示的图象中最合理的是 。
(4)[继续探究]小灯泡的亮度是由实际功率决定的,若将标有220V 40W 灯泡L1和标有220V 60W灯泡L2串联后接到家庭照明电路中,灯泡 更亮。
【答案】(1)B
(2)0.6
(3)B
(4)L1
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】(1)在闭合开关前,为了防止灯泡等被烧坏,变阻器的滑片必须调到阻值最大的位置;
(2)根据乙图,确定电压表的量程和分度值,并读出示数,最后根据P=UI计算灯泡的额定功率;
(3)根据功率的计算式P=I2R,结合灯泡电阻随温度变化的规律判断二者图像的形状。
(4)在串联电路中,功率与电阻成正比;灯泡的实际功率越大,亮度越大,据此分析判断。
【解答】(1)根据甲图可知,滑片在B端时阻值最大,因此:连接电路时,应该保持开关断开,滑动变阻器的滑片置于B端。
(2)根据乙图可知,电流表选择0~0.6A量程,分度值为0.02A,那么示数为0.24A,则小灯泡的额定功率:P=UI=2.5V×0.24A=0.6W。
(3)根据公式P=I2R可知,如果灯泡的电阻保持不变,那么功率P与I2成正比,即二者变化的图像是一条通过坐标原点的斜线。实际上灯泡的电阻随温度的升高而增大,即灯泡的实际功率比上面计算出的功率要大,因此图像会向上弯曲,则图像中最合理的是B。
(4)根据公式可知,当额定电压相等时,电阻与功率成反比;
因为P1(40W)
在串联电路中,功率与电阻成正比,即电阻越大,功率越大;
因为R1>R2;
所以实际功率P1'>P2';
那么灯泡L1更亮。
五、综合说理题
40.(2020·丽水模拟)小赵刚把台灯的插头插入插座时,家里的电灯全部熄灭,其它用电器也停止工作,且保险丝熔断。请你分析发生这一现象的原因可能有哪些
【答案】原来家里用电器都能正常工作,说明原来电路中没有故障。如果台灯接入电路时开关是断开的,说明台灯并未工作,电路中的总功率并未增加,证明保险丝熔断不是由于功率过大引起的,可能是台灯插头处有短路,而短路会引起保险丝的熔断;如果台灯插入时它的开关是闭合的,则台灯灯座内部可能有短路情况;还一种可能是台灯完好无损,但是家里用电器已经有很大的总功率,把台灯接入电路时其开关是闭合的,导致电路总功率过大。
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】(1)保险丝熔断的原因:①家庭电路发生短路;②用电器的总功率过大;
(2)根据题目描述的情形,对电路故障进行排查,最终找到保险丝熔断的原因。
【解答】 原来家里用电器都能正常工作,说明原来电路中没有故障。如果台灯接入电路时开关是断开的,说明台灯并未工作,电路中的总功率并未增加,证明保险丝熔断不是由于功率过大引起的,可能是台灯插头处有短路,而短路会引起保险丝的熔断;如果台灯插入时它的开关是闭合的,则台灯灯座内部可能有短路情况;还一种可能是台灯完好无损,但是家里用电器已经有很大的总功率,把台灯接入电路时其开关是闭合的,导致电路总功率过大 。
1 / 1