安徽省2020年中考物理總復(fù)習(xí) 模塊五 電磁學(xué) 專(zhuān)題三 電功率 家庭電路

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1、 專(zhuān)題三　電功率　家庭電路 中考真題再現(xiàn)( ?學(xué)用見(jiàn)P97~98 )探究規(guī)律　對(duì)接中考 命題點(diǎn)1電能、電功的計(jì)算( 必考 ) 1.( 2019·安徽第9題 )圖示電路中,U=12 V,R1=6 Ω,R2=3 Ω,R3=4 Ω。當(dāng)S2斷開(kāi)、S1閉合時(shí),電阻R1消耗的電功率為　8.64　W;當(dāng)S1、S2都閉合時(shí),6 s內(nèi)電流通過(guò)R2產(chǎn)生的熱量是　32　J。? 【解析】當(dāng)S2斷開(kāi)、S1閉合時(shí),R1和R3串聯(lián),此時(shí)電路中的電流I=UR1+R3=12V6Ω+4Ω=1.2 A,電阻R1消耗的電功率P1=I2R1=( ( A )2×6 Ω=8.64 W。當(dāng)

2、S1、S2都閉合時(shí),為R1和R2并聯(lián)后與R3串聯(lián)的電路。R1和R2并聯(lián)的總電阻R12=R1×R2R1+R2=6Ω×3Ω6Ω+3Ω=2 Ω,電路中的總電阻R總=R12+R3=2 Ω+4 Ω=6 Ω,電路中電流I'=UR總=12V6Ω=2 A,R1和R2并聯(lián)的電壓U12=I'×R12=2 A×2 Ω=4 V,所以6 s內(nèi)電流通過(guò)R2產(chǎn)生的熱量Q=W=U122R2×t=( 4V )23Ω×6 s=32 J。 2.( 2018·安徽第5題 )圖中R1=4 Ω、R2=6 Ω,把它們并聯(lián)在U=3 V的電路中,則R1和R2并聯(lián)后的總電阻為　2.4　Ω;通電30 s,電阻R1消耗的電能為　67.5　

3、J。? 3.( 2018·安徽第8題 )某導(dǎo)體的電阻為20 Ω,當(dāng)通過(guò)它的電流為2 A時(shí),則其1 min產(chǎn)生的熱量為　4800　J。? 4.( 2016·安徽第9題 )某電視機(jī)電功率為100 W,若每天使用4 h,則每月消耗的電能為　12　kW·h( 按30天計(jì)算 )。? 5.( 2016·安徽第10題 )圖中電源電壓保持不變,燈泡標(biāo)有“6 V　3 W”字樣,當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),燈泡L正常發(fā)光,電流表的示數(shù)為0.8 A,則電阻R=　20　Ω。通電10 s,R產(chǎn)生的熱量為　18　J。? 【解析】由題圖可知,燈泡和電阻并聯(lián),電流表測(cè)的是總電流。當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S時(shí),燈泡L正常

4、發(fā)光,說(shuō)明電源電壓為燈泡的額定電壓,即U=6 V,由P=UI可知,燈泡中的電流IL=P額U額=0.5 A,根據(jù)并聯(lián)電路的干路電流等于各支路電流之和可知,電阻中的電流IR=I-IL=0.8 A-0.5 A=0.3 A,所以電阻R的阻值是R=6V0.3A=20 Ω;通電10 s電阻R產(chǎn)生的熱量Q=UIRt=6 V×0.3 A×10 s=18 J。 6.( 2015·安徽第7題 )當(dāng)天空中空氣的濕度很大、兩塊云之間的電壓很高時(shí),原先不導(dǎo)電的空氣就會(huì)變成導(dǎo)體,強(qiáng)大的電流可在瞬間通過(guò)天空,形成閃電。某次閃電的放電電流約1×104 A,電壓約1.8×108 V,放電時(shí)間約0.01 s,則這次閃電釋放

5、的電能約　1.8×1010　J,合　5×103　kW·h。? 命題點(diǎn)2電功率的計(jì)算( 常考 ) 7.( 2018·安徽第22題 )一般家用電飯鍋工作時(shí)有兩種狀態(tài),分別是煮飯過(guò)程中的加熱狀態(tài)和米飯煮熟后的保溫狀態(tài)。圖示為該種電飯鍋的電路原理圖,圖中R1是一個(gè)電阻,R2是加熱用的電阻絲,U為電源電壓( R1和R2的阻值不隨溫度變化 )。 ( 1 )請(qǐng)分析論證:當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),電飯鍋處于加熱狀態(tài); ( 2 )要使R2在保溫狀態(tài)時(shí)的功率是加熱狀態(tài)時(shí)的19,求R1R2的值。 解:( 1 )S閉合時(shí),有P=U2R2 S斷開(kāi)時(shí),有P'=UR1+R22R2 由PP

6、'=R1+R2R22>1可知,P>P' 所以開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),電飯鍋處于加熱狀態(tài)。 ( 說(shuō)明:若寫(xiě)成P'=U2R1+R2,通過(guò)相應(yīng)的比較并得出正確的結(jié)論也可 ) ( 2 )由題意可知,P'=19P 則UR1+R22R2=19×U2R2 可得R1R2=2 8.( 2017·安徽第10題 )車(chē)床照明燈的額定電壓是36 V,它正常工作時(shí)燈絲的電阻是24 Ω,則該照明燈正常工作時(shí),消耗的電功率是　54　W,工作30 min,電流通過(guò)燈絲產(chǎn)生的熱量是　9.72×104　J。? 9.( 2016·安徽第17題 )圖中電源電壓保持6 V不變,燈泡L標(biāo)有“6 V　6 W”字樣,開(kāi)關(guān)S

7、閉合后,在滑片P從b端向a端滑動(dòng)的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是( A ) A.燈泡兩端的電壓不斷增大 B.通過(guò)燈泡的電流不斷減小 C.燈泡消耗的電功率不斷減小 D.燈泡消耗的電功率恒定不變 【解析】由題圖可知,燈泡與bP部分并聯(lián)后再與aP部分串聯(lián),開(kāi)關(guān)S閉合后,滑片P從b端向a端滑動(dòng)的過(guò)程中,由于aP部分的電阻越來(lái)越小,bP部分的電阻越來(lái)越大,因此燈泡與bP部分并聯(lián)后的總電阻越來(lái)越大,此部分分得的電壓越來(lái)越大,即燈泡兩端電壓越來(lái)越大,A項(xiàng)正確;因?yàn)闊襞輧啥穗妷涸絹?lái)越大,所以燈泡中的電流越來(lái)越大,B項(xiàng)錯(cuò)誤;因?yàn)闊襞輧啥说碾妷涸龃?、通過(guò)燈泡的電流增大,故燈泡消耗的電功率不斷增大,C、D

8、項(xiàng)錯(cuò)誤。 10.( 2015·安徽第23題 )( 1 )如圖甲,n個(gè)相同的電阻R并聯(lián),其總電阻可以用一個(gè)等效電阻R'表示( 如圖乙 ),請(qǐng)根據(jù)并聯(lián)電路中電流、電壓的規(guī)律和歐姆定律推證:R'=1nR; ( 2 )如圖丙,A、B之間的電壓U=220 V,通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)為遠(yuǎn)處的M、N之間的用電器供電,由于距離很遠(yuǎn),導(dǎo)線(xiàn)AM和BN的電阻不可忽略,它們的總電阻用圖中的r表示,r=4 Ω。若M、N之間并聯(lián)10個(gè)阻值為R=400 Ω的相同電阻,求通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)AM的電流大小; ( 3 )試分析說(shuō)明:在圖丙的電路中,M、N之間并聯(lián)的用電器越多,每一個(gè)用電器的實(shí)際功率越小。 解:( 1

9、)由歐姆定律可得,I=UR',I1=U1R 由并聯(lián)電路中電流、電壓的規(guī)律可得,I=nI1,U=U1 由上可得,UR'=nUR,故R'=1nR ( 2 )M、N之間的等效電阻R'=1nR=110×400 Ω=40 Ω 通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)AM的電流I=UR'+r=22040+4 A=5 A ( 3 )M、N之間并聯(lián)的用電器越多,其等效電阻R'越小;R'與r串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,U和r一定,R'越小,M、N之間的電壓UMN越小;根據(jù)P=UMN2R可得,每一個(gè)用電器的實(shí)際功率越小。 命題點(diǎn)3測(cè)量小燈泡的電功率( ?？? ) 11.( 2016·安徽第20題 )要求測(cè)量額定

10、電壓為2.5 V小燈泡的電功率。 ( 1 )按照電路圖a,將圖b中的實(shí)物連接成實(shí)驗(yàn)電路。 【答案】如圖所示 ( 2 )在電路連接過(guò)程中開(kāi)關(guān)應(yīng)處于　斷開(kāi)　狀態(tài);閉合開(kāi)關(guān)前,要把滑動(dòng)變阻器的滑片移到　最右端　( 根據(jù)你連接的實(shí)物電路選填“最右端”或“最左端” )。? ( 3 )實(shí)驗(yàn)時(shí)某次電壓表的示數(shù)為2.20 V,對(duì)應(yīng)電流表示數(shù)如圖c所示,則小燈泡此時(shí)的電功率為　0.528　W;要想測(cè)出小燈泡的額定電功率,接下來(lái)的操作是　移動(dòng)滑片,直到電壓表的示數(shù)為2.5 V,記錄對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)　。? 12.( 2015·安徽第20題 )某同學(xué)要測(cè)量一個(gè)額定電壓為2.5

11、 V的小燈泡的額定功率,電路圖如圖甲所示。使用的電源電壓約為6 V,滑動(dòng)變阻器的規(guī)格“5 Ω　2 A”。 ( 1 )閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)移至　b　( 選填“a”或“b” )端。? ( 2 )該同學(xué)將滑片移至正確位置后,閉合開(kāi)關(guān),觀察到電壓表的示數(shù)如圖乙所示,此時(shí)小燈泡兩端的電壓為　2.9　V。為了保證小燈泡不被損壞,接下來(lái)應(yīng)該進(jìn)行的操作是　斷開(kāi)開(kāi)關(guān)　。? ( 3 )為了能測(cè)出這個(gè)小燈泡的額定功率,請(qǐng)你寫(xiě)出一條改進(jìn)措施:　減小電源電壓( 或更換最大阻值更大的滑動(dòng)變阻器,合理即可 )　。? 名師考點(diǎn)精講( ?學(xué)用見(jiàn)P99~102 )學(xué)思結(jié)合　高效

12、突破 考點(diǎn)一電能和電功 電 功 定義 電流所做的電功 實(shí)質(zhì) 電流做功的過(guò)程就是把　電　能轉(zhuǎn)化為　其他形式的　能的過(guò)程? 單位 國(guó)際單位:焦耳( J ),常用單位:千瓦時(shí)( 俗稱(chēng)度,符號(hào)kW·h ) 1 kW·h=　3.6×106　J? 公式 基本公式:W=　UIt　( 適用于所有電路 )? 變形公式:W=I2Rt,W=U2Rt( 僅適用于純電阻電路 ) W總=W1+W2+…( 電流做的總電功等于各部分電路電流所做電功之和 ) 電 能 表 作用 用來(lái)測(cè)量　電功　的儀表或者說(shuō)是測(cè)量　用電器消耗電能　的儀表? 參數(shù) 意義

13、 “220 V”:表示應(yīng)在220 V的電壓下工作 “20 A”:表示允許通過(guò)的　最大電流　是20 A? “kW·h”:表示測(cè)量結(jié)果記錄單位是kW·h “50 Hz”:表示在50 Hz的交流電路中使用 “1600 imp/( kW·h )”:表示　用電器每消耗1 kW·h電能,電能表指示燈閃爍1600次　? 讀數(shù) 方法 計(jì)數(shù)器兩次示數(shù)之差表示相應(yīng)時(shí)間內(nèi)電路消耗的電能的度數(shù),其中最后一位是小數(shù) 典例1　( 2019·合肥高新區(qū)模擬 )小明家記錄5月初電能表示數(shù)為1432.7度,電能表的部分示數(shù)及6月初的示數(shù)如圖所示,下列說(shuō)法正確的是( 　　 ) A.電能表是測(cè)

14、量用電器電功率的儀表 B.此電能表適用于電流方向一秒鐘改變50次的交流電路 C.小明家5月初至6月初消耗的電能是105 kW·h D.若電能表轉(zhuǎn)盤(pán)在10 min內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)250轉(zhuǎn),則用電器的總功率為1 kW 【解析】電能表是測(cè)量用電器消耗電能多少的儀表,A項(xiàng)錯(cuò)誤;頻率為50Hz的交變電流,周期T=0.02s,一個(gè)周期內(nèi)電流方向改變2次,所以在1s時(shí)間內(nèi)電流方向改變100次,B項(xiàng)錯(cuò)誤;6月初,電能表的示數(shù)是1537.7kW·h,5月初,電能表的示數(shù)是1432.7kW·h,故小明家5月初至6月初消耗的電能是W=1537.7kW·h-1432.7kW·h=105kW·h,C項(xiàng)正確;電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)

15、250轉(zhuǎn)消耗的電能W=2502500kW·h=0.1kW·h,該電能表上用電器的功率P=Wt=0.1kW·h16h=0.6kW,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 【答案】 C 【類(lèi)型突破】　電能表的讀數(shù)及相關(guān)計(jì)算 針對(duì)訓(xùn)練 1.小明家中一周前、后電能表示數(shù)如圖所示,小明家所在地區(qū)每度電的電費(fèi)是0.5元,則本周小明家應(yīng)付電費(fèi)　20　元。1度電可使一盞“220 V　20 W”的燈正常工作　50　h;這盞燈正常工作10 h,電能表的鋁盤(pán)轉(zhuǎn)　120　轉(zhuǎn)。? 考點(diǎn)二電功率 電 功 率 意義 表示電流做功的快慢 定義 電功與時(shí)間之比 公式 P=Wt=UI( 定義式,適用于所有電路 )

16、 P=I2R,P=U2R( 變形式,僅適用于純電阻電路 ) P總=P1+P2+…( 適用于所有電路 ) 串聯(lián)電路:P1P2=U1U2 串聯(lián)純電阻電路:P1P2=R1R2 并聯(lián)電路:P1P2=I1I2 并聯(lián)純電阻電路:P1P2=R2R1 單位 國(guó)際單位:瓦( W ),千瓦( kW );1 kW=　103　W? 額 定 功 率 與 實(shí) 際 功 率 額定 電壓 用電器正常工作時(shí)的電壓( U額 ) 額定 電流 用電器正常工作時(shí)的電流( I額 ) 額定 功率 用電器在額定電壓下工作時(shí)的電功率( P額 ) 實(shí)際 功率

17、 用電器在實(shí)際電壓下工作時(shí)的電功率( P實(shí) ) 銘牌 意義 如“220 V　40 W”的燈,表示燈的額定電壓為220 V,額定功率為40 W 關(guān)系 U實(shí)>U額,P實(shí)　>　P額( 說(shuō)明:如果U實(shí)過(guò)大,用電器可能損壞 )? U實(shí)=U額,P實(shí)　=　P額? U實(shí)

18、。若通過(guò)小燈泡L的電流不超過(guò)額定電流,電流表、電壓表不能超過(guò)量程,則移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,下列說(shuō)法中正確的是( 　　 ) ①電壓表示數(shù)變化范圍為1.5~3 V?、诨瑒?dòng)變阻器消耗的電功率變化范圍為0.6~0.75 W　③小燈泡的實(shí)際電功率變化范圍為0.2~1.25 W?、芑瑒?dòng)變阻器連入電路的阻值變化范圍為10~20 Ω A.①③ B.②④ C.③④ D.①② 【解析】由題圖可知,小燈泡L與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián),電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器R兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流。小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓為2.5V,功率為1.25W,因串聯(lián)電路總電壓等于各分電壓之和,所以小燈泡正常發(fā)光時(shí)電壓表的示數(shù)U滑=

19、U-UL=4V-2.5V=1.5V,因1.5V<3V,沒(méi)有超出電壓表的量程,所以電壓表的最小示數(shù)為1.5V,則電壓表的示數(shù)變化范圍為1.5~3V,①正確;此時(shí)小燈泡正常發(fā)光,即小燈泡的最大實(shí)際功率為1.25W,由P=UI可得,小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流IL=PLUL=1.25W2.5V=0.5A,因串聯(lián)電路中各處的電流相等,且電流表量程為0~0.6A,滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為1A,所以電路中的最大電流I大=IL=0.5A,此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小,則滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值R滑小=U滑I大=1.5V0.5A=3Ω,④錯(cuò)誤;小燈泡的電阻RL=ULIL=2.5V0.5A=5Ω,當(dāng)電

20、壓表的示數(shù)最大為3V時(shí),電路中的電流最小,小燈泡的實(shí)際功率最小,則小燈泡兩端的最小電壓U'L=U-U滑大=4V-3V=1V,電路中的最小電流I小=U'?LRL=1V5Ω=0.2A,小燈泡的最小功率PL小=I小2RL=( ( A )2×5Ω=0.2W,所以小燈泡的實(shí)際電功率變化范圍為0.2~1.25W,③正確;滑動(dòng)變阻器的電功率PR=( U-IRL )I=( 4V-I×5Ω )I=-5( I2×1Ω-0.8V×I )=-5( I2×1Ω-0.8V×I+0.16W-0.16W )=0.8W-( I-( A )2×5Ω,因電路中的電流范圍為0.2~0.5A,當(dāng)I=0.4A時(shí),

21、滑動(dòng)變阻器消耗的電功率最大,最大為PR大=0.8W,當(dāng)I=0.2A時(shí),滑動(dòng)變阻器的電功率最小,最小為PR小=0.8W-( 0.2A-( A )2×5Ω=0.6W,所以滑動(dòng)變阻器消耗的電功率變化范圍為0.6~0.8W,②錯(cuò)誤。綜上可知,①③正確。 【答案】 A 【易錯(cuò)警示】　燈的實(shí)際功率與額定功率 燈的亮度是由實(shí)際功率決定的,只有正常發(fā)光時(shí),燈的實(shí)際功率才會(huì)與額定功率相等,實(shí)際功率越大,燈越亮,一般會(huì)誤認(rèn)為額定功率大的燈泡亮。 功率與電壓:P=U2R?P實(shí)P額=U實(shí)2RU額2R=U實(shí)2U額2?P實(shí)=U實(shí)U額2·P額 對(duì)于同一只燈而言( 不考慮燈的電阻變化 ),其功率與兩端電壓的

22、平方成正比。 針對(duì)訓(xùn)練 2.( 2019·福建 )如圖電路,閉合開(kāi)關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片P從a端向b端移動(dòng)過(guò)程中,示數(shù)減小的電表是　V1　( 選填“A”“V1”或“V2” ),電路的總功率　增大　( 選填“增大”“減小”或“不變” )。? 考點(diǎn)三電流的熱效應(yīng) 電流的 熱效應(yīng) 定義 電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)　電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能　的現(xiàn)象? 實(shí)例 電動(dòng)機(jī)工作時(shí),線(xiàn)圈發(fā)熱;電熱毯工作時(shí),電阻絲發(fā)熱等 焦耳 定律 內(nèi)容 電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導(dǎo)體的電阻成正比,跟通電時(shí)間成正比 表達(dá)式 Q=　I2Rt　,P熱=　I2R　( 用電器發(fā)熱功率表達(dá)

23、式 )? Q=W=Pt=UIt=U2Rt( 僅適用于純電阻電路 ) 電熱的 利用與 防止 利用 常見(jiàn)電熱器有電爐、電飯鍋、電熱毯、電烤箱、電熨斗等 防止 常利用增大散熱面積、安裝散熱窗、裝風(fēng)扇等方法加快散熱 典例3　( 2019·長(zhǎng)沙 )如圖,兩個(gè)透明容器中密封著等量的空氣,U形管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化。兩容器中的電阻絲串聯(lián)起來(lái)接到電源兩端,小海用此電路來(lái)探究電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關(guān)。由圖可知,在電流大小和通電時(shí)間相等的情況下,電阻越大,這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越　　　　;若通過(guò)電阻的電流為0.5 A,通電時(shí)間10 s,阻值為10 Ω的電

24、阻產(chǎn)生的熱量是　　　　J。? 【解析】由題圖可知,兩個(gè)電阻絲串聯(lián),10Ω電阻對(duì)應(yīng)的U形管中液面高度差較大,說(shuō)明10Ω電阻產(chǎn)生的熱量較多。根據(jù)焦耳定律,Q=I2Rt=( ( A )2×10Ω×10s=25J。 【答案】多　25 針對(duì)訓(xùn)練 3.( 2019·四川樂(lè)山 )如圖所示為探究“焦耳定律”的實(shí)驗(yàn)裝置。兩個(gè)透明容器中密封著等量的空氣,U形管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化。將容器中的電阻絲R1、R2串聯(lián)在電路中,且R1

25、電流 C.閉合開(kāi)關(guān)后,甲管中液面上升比乙慢 D.閉合開(kāi)關(guān)后,要使電流增大,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng) 考點(diǎn)四家庭電路 1.家庭電路的組成 組件 說(shuō)明 備注 進(jìn) 戶(hù) 線(xiàn) 火線(xiàn) 火線(xiàn)與大地之間有　220　V電壓,零線(xiàn)與大地之間電壓為0,火線(xiàn)與零線(xiàn)之間電壓為　220　V,可看成家庭電路電源? 三孔插座要有接地線(xiàn),地線(xiàn)與大地相通,與火線(xiàn)之間有　220 V　電壓,與零線(xiàn)電壓為0? 零線(xiàn) 電 能 表 作用 測(cè)量用戶(hù)消耗電能的多少 家庭電路可用總功率:P≤U額I額,如電能表標(biāo)有“220 V　20 A”,則P≤　4400 W　,若超過(guò)則引起電能表的計(jì)數(shù)不準(zhǔn)確,

26、嚴(yán)重時(shí),會(huì)燒壞電表? 連接 如上圖,a、c接進(jìn)戶(hù)線(xiàn),b、d接入家庭電路( ab為火線(xiàn),cd為零線(xiàn) ) 閘刀 開(kāi)關(guān) 作用 控制電路通斷,以便檢修電路、更換元件 安裝時(shí),要使靜觸點(diǎn)在上,動(dòng)觸點(diǎn)在下 連接 電能表后,保險(xiǎn)裝置前 保 險(xiǎn) 絲 作用 當(dāng)電路中電流過(guò)大時(shí),保險(xiǎn)絲自動(dòng)熔斷,切斷電路,能保護(hù)電路但不能保護(hù)人 保險(xiǎn)絲是用電阻較大、熔點(diǎn)較低的鉛銻合金制作的,家庭電路中千萬(wàn)不要用鐵絲或銅絲代替保險(xiǎn)絲;現(xiàn)在使用的保險(xiǎn)裝置叫自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān),過(guò)載或短路時(shí)能自動(dòng)切斷電路 連接 安裝在閘刀開(kāi)關(guān)后,零、火線(xiàn)各一根;與大功率插座串聯(lián)的保險(xiǎn)絲要接在火線(xiàn)上 燈和 開(kāi)關(guān) 連接

27、 燈與燈( 用電器 )并聯(lián),控制燈的開(kāi)關(guān)與燈　串　聯(lián),且接在　火　線(xiàn)上? 白熾燈有卡口燈泡和螺口燈泡兩類(lèi),螺口燈泡的尾部接開(kāi)關(guān),再接火線(xiàn),螺旋接零線(xiàn) 插座 作用 便于電器使用 三孔插座的中間孔接　地　線(xiàn),三腳插頭的長(zhǎng)腳接家用電器　金屬外殼　,兩者相連,可防觸電? 連接 各插座間并聯(lián) 2.試電筆 作用 辨別家庭電路火線(xiàn)與零線(xiàn) 結(jié)構(gòu) 金屬筆卡、　電阻　、　氖管　、彈簧等? 原理 如果被測(cè)導(dǎo)線(xiàn)是火線(xiàn),那么火線(xiàn)、測(cè)電筆、人體、大地構(gòu)成了一個(gè)閉合回路,火線(xiàn)與大地有220 V的電壓,所以會(huì)有電流通過(guò)試電筆和人體,氖管發(fā)光。但這個(gè)電流比較小,人體是可承受的,只要正確使用試

28、電筆是不會(huì)觸電的 使用 方法 人的手要握住試電筆的絕緣桿部分,同時(shí)手指要接觸金屬筆卡,筆尖接觸待測(cè)導(dǎo)線(xiàn),氖管發(fā)光的是火線(xiàn),不發(fā)光的是零線(xiàn)。一定不能接觸到筆尖,否則會(huì)有觸電的危險(xiǎn) 典例4　( 2019·山東濰坊 )在如圖所示家庭電路中,將插頭插入插座,打開(kāi)電視,電視不工作;閉合開(kāi)關(guān),燈泡不亮;保持開(kāi)關(guān)閉合,拔出插頭,將試電筆分別插入插座兩孔時(shí)氖管均發(fā)光。若電路中只有一處故障,則故障可能是( 　　 ) A.零線(xiàn)上保險(xiǎn)絲燒斷 B.火線(xiàn)上保險(xiǎn)絲燒斷 C.燈絲燒斷 D.插座短路 【解析】將插頭插入插座,打開(kāi)電視,電視不工作;閉合開(kāi)關(guān),燈泡不亮,說(shuō)明電路中存在

29、斷路故障;保持開(kāi)關(guān)閉合,拔出插頭,將試電筆分別插入插座兩孔時(shí)氖管均發(fā)光,插座的左孔能使氖管發(fā)光,說(shuō)明插座左孔→燈泡→開(kāi)關(guān)→火線(xiàn)是通的( 即插座的左孔通過(guò)燈泡、開(kāi)關(guān)與火線(xiàn)相連 );插座的右孔能使氖管發(fā)光,說(shuō)明插座右孔→火線(xiàn)是通的( 即火線(xiàn)是完好的 ),綜合分析可知,燈泡與零線(xiàn)相接點(diǎn)左側(cè)的零線(xiàn)斷路( 可能是零線(xiàn)上保險(xiǎn)絲燒斷 )。 【答案】 A 【拓展延伸】　家庭電路故障的判斷 故障類(lèi)型 故障原因 故障表現(xiàn) 電流 過(guò)大 短 路 火線(xiàn)與零線(xiàn)直接接觸 電路中電流很大但用電器沒(méi)有電流流過(guò),用電器不工作,部分導(dǎo)線(xiàn)發(fā)熱,保險(xiǎn)絲會(huì)熔斷,空氣開(kāi)關(guān)會(huì)跳閘,嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起火災(zāi) 過(guò)

30、 載 電路中用電器過(guò)多或使用大功率電器導(dǎo)致總功率過(guò)大 電路電流過(guò)大,導(dǎo)線(xiàn)發(fā)熱,保險(xiǎn)絲自動(dòng)熔斷,跳閘,嚴(yán)重時(shí)會(huì)燒毀線(xiàn)路引起火災(zāi) 斷路 火線(xiàn)或零線(xiàn)斷開(kāi) 用電器不工作 故障檢測(cè):試電筆檢測(cè)氖管不發(fā)光( 火線(xiàn)斷路 );試電筆檢測(cè)兩線(xiàn)都發(fā)光( 零線(xiàn)斷路 ) 漏電 火線(xiàn)電流與零線(xiàn)電流不等,有電流流向大地 漏電會(huì)導(dǎo)致用電器實(shí)際功率下降,也可能使人體觸電 針對(duì)訓(xùn)練 4.( 2019·廣東 )如圖為家庭部分電路示意圖,正常發(fā)光的電燈突然熄滅,檢查保險(xiǎn)絲發(fā)現(xiàn)完好,再用試電筆先后檢測(cè)插座的兩孔,氖管均發(fā)光。由此判斷電路故障的原因可能是( C ) A.插座短路 B.進(jìn)

31、戶(hù)的火線(xiàn)斷路 C.進(jìn)戶(hù)的零線(xiàn)斷路 D.電燈的燈絲斷路 【解析】電燈突然熄滅,檢查保險(xiǎn)絲發(fā)現(xiàn)完好,氖管發(fā)光,說(shuō)明火線(xiàn)正常;用試電筆先后檢測(cè)插座的兩孔,氖管均發(fā)光,說(shuō)明進(jìn)戶(hù)的零線(xiàn)斷路,后面的零線(xiàn)通過(guò)燈絲與火線(xiàn)相連。 考點(diǎn)五安全用電 電路中電流過(guò)大的原因 過(guò)載 電路接入過(guò)多用電器或接入大功率電器,導(dǎo)致用電器的總功率過(guò)大,超過(guò)額定值 短路 電路中火線(xiàn)與零線(xiàn)未經(jīng)用電器直接接觸,電流特別大 保證電路安全的用電措 施 防止 過(guò)載 電路中的大功率電器應(yīng)盡可能錯(cuò)開(kāi)使用,大功率電器應(yīng)設(shè)置獨(dú)立供電電路 安裝 保險(xiǎn) 裝置 熔斷器和自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)可在電流過(guò)大時(shí)切斷電路,保護(hù)用電設(shè)

32、備 觸電 形式 四種 類(lèi)型 安全用電原則 不接觸 低壓帶 電體 不碰觸插座的插孔,不在家庭電路的導(dǎo)線(xiàn)上晾曬衣物,移動(dòng)用電器時(shí)要斷開(kāi)電源 不靠近 高壓帶 電體 遠(yuǎn)離變壓器等高壓設(shè)備,不在高壓電線(xiàn)下釣魚(yú)等 不損壞 絕緣層 讓電線(xiàn)遠(yuǎn)離火源,避免強(qiáng)力擠壓、拉伸等 不弄濕 用電器 不用濕手插拔插頭、按壓開(kāi)關(guān) 典例5　( 2019·湖南衡陽(yáng) )關(guān)于家庭電路及安全用電,下列說(shuō)法正確的是( 　　 ) A.為了防止因漏電而造成觸電事故,微波爐的金屬外殼應(yīng)該與大地相連 B.使用試電筆時(shí),手指不能接觸筆尾金屬體,以免發(fā)生觸電事故 C.為了防止觸電,必須把

33、用電器的開(kāi)關(guān)接在零線(xiàn)上 D.家庭電路中,空氣開(kāi)關(guān)跳閘一定是因?yàn)殡娐钒l(fā)生了短路 【解析】微波爐的金屬外殼與大地相連,如果微波爐漏電,電流會(huì)通過(guò)金屬外殼流入大地,避免觸電事故,A項(xiàng)正確;使用試電筆時(shí),手指不能接觸筆尖金屬體,必須接觸筆尾金屬體,這樣才能使人體、氖管、高阻值電阻、彈簧等構(gòu)成回路,B項(xiàng)錯(cuò)誤;用電器的開(kāi)關(guān)必須接在火線(xiàn)上,確保用電器不工作時(shí)與火線(xiàn)斷開(kāi),避免觸電事故,C項(xiàng)錯(cuò)誤;家庭電路中,空氣開(kāi)關(guān)跳閘的原因可能是短路,也可能是電路中總功率過(guò)大,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 【答案】 A 針對(duì)訓(xùn)練 5.“珍愛(ài)生命,安全用電”是同學(xué)們?nèi)粘Ｉ钪斜仨毦邆涞陌踩庾R(shí)。在家庭電路中,為了防止觸電,必把用電器的

34、開(kāi)關(guān)裝在　火　線(xiàn)上;當(dāng)發(fā)現(xiàn)家用電器或電線(xiàn)失火時(shí),必須先　切斷　電源,再救火。? 　　　　　　　　　　　　　　　　　　( ?學(xué)用見(jiàn)P103~104 ) 實(shí)驗(yàn)一:測(cè)量小燈泡的電功率 實(shí)驗(yàn)原理 　P=UI　? 實(shí)驗(yàn)器材 電源、開(kāi)關(guān)、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、小燈泡、導(dǎo)線(xiàn)若干 實(shí)驗(yàn) 電路圖 實(shí)物圖 操作主 要步驟 ( 1 )對(duì)照電路圖,連接電路 ( 2 )分別在小燈泡的電壓低于額定電壓、等于額定電壓、略高于額定電壓下測(cè)算出小燈泡的電功率 滑動(dòng)變阻 器的作用 ( 1 )保護(hù)電路;( 2 )改變　小燈泡兩端的電壓　,測(cè)不同發(fā)光情況下的電功率?

35、 注意事項(xiàng) 器材 選擇 電源 電壓要　高于　小燈泡的額定電壓? 滑動(dòng)變 阻器 能將小燈泡的電壓調(diào)到額定電壓 電路 連接 開(kāi)關(guān) 連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)要斷開(kāi) 滑動(dòng)變 阻器 閉合開(kāi)關(guān)前電阻要調(diào)到　最大值　? 電流表 串聯(lián),電流從“+”接線(xiàn)柱流入,從“-”接線(xiàn)柱流出 電壓表 并聯(lián),電流從“+”接線(xiàn)柱流入,從“-”接線(xiàn)柱流出 數(shù)據(jù) 處理 不同電壓下小燈泡的實(shí)際電功率不同,所以　不能　求平均值? 用電能表測(cè)家用電器的功率 實(shí)驗(yàn)原理 P=Wt 實(shí)驗(yàn)器材 電能表、手表 直接測(cè)量 的物理量 1.用電器工作時(shí)間t 2.電能表轉(zhuǎn)數(shù)( 表盤(pán)指示燈閃爍次數(shù)

36、)n 實(shí)驗(yàn)操作 僅讓待測(cè)用電器工作,其他用電器關(guān)閉,記下時(shí)間t內(nèi)電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)的轉(zhuǎn)數(shù)( 電能表指示燈閃爍的次數(shù) )n 表達(dá)式 P=nNt×3.6×106 W( 用N表示電能表每kW·h標(biāo)注轉(zhuǎn)數(shù)或指示燈每kW·h閃爍次數(shù) ) 針對(duì)訓(xùn)練 1.小科想知道標(biāo)有“3.8 V”字樣的小燈泡正常工作時(shí)的電功率,于是連接了如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路。電源電壓6 V恒定不變,滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“50 Ω　1 A”。 ( 1 )請(qǐng)你用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn),將電路連接完整。 【答案】如圖所示 ( 2 )正確連接電路,閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,小科觀察到兩電表的示數(shù)情況是　電流表無(wú)示數(shù),

37、電壓表有示數(shù)　,由此判斷故障是小燈泡斷路。? ( 3 )排除故障后,小科進(jìn)行了正確操作,觀察到的現(xiàn)象和測(cè)得的數(shù)據(jù)如下: 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 5 發(fā)光情況 很暗 較暗 較亮 亮 很亮 電壓U/V 1 2 3 3.8 4.5 電流I/A 0.2 0.22 0.25 0.30 0.34 由表中數(shù)據(jù)可得,小燈泡的額定功率是　1.14　W。? ( 4 )小科根據(jù)表中數(shù)據(jù),計(jì)算了各次實(shí)驗(yàn)的燈絲電阻,分析后認(rèn)為,閉合開(kāi)關(guān)前燈絲的阻值小于5 Ω,小科的理由是　燈絲電阻隨著溫度降低而減小,實(shí)驗(yàn)中很暗時(shí)燈絲電阻RL=ULIL=1V0.2A=5

38、 Ω,沒(méi)有通電時(shí),溫度更低,所以電阻會(huì)更小　。? 實(shí)驗(yàn)二:探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān) 探究 問(wèn)題 電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流、電阻、時(shí)間的關(guān)系 實(shí)驗(yàn) 裝置 (參考) 器材 選擇 電熱絲 1.探究電熱與電阻關(guān)系時(shí),要求選用不同電阻的電熱絲 2.探究電熱與電流關(guān)系時(shí),要求選用相同電阻的電熱絲 受熱物質(zhì) 空氣:兩瓶容積相同,即內(nèi)部空氣體積、質(zhì)量相同( 煤油:兩瓶中煤油質(zhì)量相同 ) 探究 方法 控制變量法 1.探究電熱與電流關(guān)系:控制電熱絲的　電阻　和通電時(shí)間相同,控制兩電熱絲　電流大小　不同( 電路設(shè)計(jì):將阻值相同的電熱絲并聯(lián),如實(shí)驗(yàn)

39、裝置圖乙 )? 2.探究電熱與電阻關(guān)系:控制通過(guò)電熱絲的　電流　和通電時(shí)間相同,控制兩電熱絲電阻大小不同( 電路設(shè)計(jì):將阻值不同的電熱絲串聯(lián),如實(shí)驗(yàn)裝置圖甲 )? 轉(zhuǎn)換法 通過(guò)U形管中　液面高度　的變化( 煤油升高的溫度 )比較導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少? 結(jié)論 ( 1 )在電流和通電時(shí)間相同的情況下,電阻越大,產(chǎn)生的熱量越　多　;( 2 )在通電時(shí)間和電阻相同的情況下,電流越大,產(chǎn)生的熱量越　多　;( 3 )在電阻和通過(guò)電阻的電流相同的情況下,通電時(shí)間越長(zhǎng),產(chǎn)生的熱量越　多　? 此實(shí)驗(yàn)得不出定量結(jié)論 針對(duì)訓(xùn)練 2.用如圖1所示的裝置探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生

40、的熱量與電流的關(guān)系”,相同燒瓶?jī)?nèi)裝滿(mǎn)了煤油。 ( 1 )請(qǐng)根據(jù)實(shí)物電路,在圖2虛線(xiàn)框內(nèi)畫(huà)出對(duì)應(yīng)的電路圖。 【答案】如圖所示 ( 2 )為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?選用的兩電阻絲R1與R2的阻值應(yīng)　相等　,通過(guò)R1的電流　小于　通過(guò)R2的電流。? ( 3 )通電一段時(shí)間后,乙燒瓶中玻璃管內(nèi)液面上升的高度較大,說(shuō)明　在電阻和通電時(shí)間相等時(shí),電流越大產(chǎn)生的熱量越多　。? ( 4 )小紅用如圖3所示的裝置,進(jìn)一步探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系”,經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)測(cè)量,收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),繪制了燒瓶中玻璃管內(nèi)液面上升的高度h與電流的關(guān)系圖像,根據(jù)焦耳定律可知,圖4中能正確反映h-I關(guān)系的是　A　。? 22