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

專題三電功率家庭電路中考真題再現(xiàn)( 學(xué)用見P9798 )探究規(guī)律對接中考命題點1電能、電功的計算( 必考 )1.( 2019·安徽第9題 )圖示電路中,U=12 V,R1=6 ,R2=3 ,R3=4 。當(dāng)S2斷開、S1閉合時,電阻R1消耗的電功率為8.64W;當(dāng)S1、S2都閉合時,6 s內(nèi)電流通過R2產(chǎn)生的熱量是32J。 【解析】當(dāng)S2斷開、S1閉合時,R1和R3串聯(lián),此時電路中的電流I=UR1+R3=12V6+4=1.2 A,電阻R1消耗的電功率P1=I2R1=( ( A )2×6 =8.64 W。當(dāng)S1、S2都閉合時,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=6×36+3=2 ,電路中的總電阻R總=R12+R3=2 +4 =6 ,電路中電流I'=UR總=12V6=2 A,R1和R2并聯(lián)的電壓U12=I'×R12=2 A×2 =4 V,所以6 s內(nèi)電流通過R2產(chǎn)生的熱量Q=W=U122R2×t=( 4V )23×6 s=32 J。2.( 2018·安徽第5題 )圖中R1=4 、R2=6 ,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;通電30 s,電阻R1消耗的電能為67.5J。 3.( 2018·安徽第8題 )某導(dǎo)體的電阻為20 ,當(dāng)通過它的電流為2 A時,則其1 min產(chǎn)生的熱量為4800J。 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12kW·h( 按30天計算 )。 5.( 2016·安徽第10題 )圖中電源電壓保持不變,燈泡標(biāo)有“6 V3 W”字樣,當(dāng)開關(guān)S閉合時,燈泡L正常發(fā)光,電流表的示數(shù)為0.8 A,則電阻R=20。通電10 s,R產(chǎn)生的熱量為18J。 【解析】由題圖可知,燈泡和電阻并聯(lián),電流表測的是總電流。當(dāng)閉合開關(guān)S時,燈泡L正常發(fā)光,說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 ;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,原先不導(dǎo)電的空氣就會變成導(dǎo)體,強(qiáng)大的電流可在瞬間通過天空,形成閃電。某次閃電的放電電流約1×104 A,電壓約1.8×108 V,放電時間約0.01 s,則這次閃電釋放的電能約1.8×1010J,合5×103kW·h。 命題點2電功率的計算( ?？?)7.( 2018·安徽第22題 )一般家用電飯鍋工作時有兩種狀態(tài),分別是煮飯過程中的加熱狀態(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 )請分析論證:當(dāng)開關(guān)S閉合時,電飯鍋處于加熱狀態(tài);( 2 )要使R2在保溫狀態(tài)時的功率是加熱狀態(tài)時的19,求R1R2的值。解:( 1 )S閉合時,有P=U2R2S斷開時,有P'=UR1+R22R2由PP'=R1+R2R22>1可知,P>P'所以開關(guān)S閉合時,電飯鍋處于加熱狀態(tài)。( 說明:若寫成P'=U2R1+R2,通過相應(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=28.( 2017·安徽第10題 )車床照明燈的額定電壓是36 V,它正常工作時燈絲的電阻是24 ,則該照明燈正常工作時,消耗的電功率是54W,工作30 min,電流通過燈絲產(chǎn)生的熱量是9.72×104J。 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 V6 W”字樣,開關(guān)S閉合后,在滑片P從b端向a端滑動的過程中,下列說法正確的是( A )A.燈泡兩端的電壓不斷增大B.通過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),開關(guān)S閉合后,滑片P從b端向a端滑動的過程中,由于aP部分的電阻越來越小,bP部分的電阻越來越大,因此燈泡與bP部分并聯(lián)后的總電阻越來越大,此部分分得的電壓越來越大,即燈泡兩端電壓越來越大,A項正確;因為燈泡兩端電壓越來越大,所以燈泡中的電流越來越大,B項錯誤;因為燈泡兩端的電壓增大、通過燈泡的電流增大,故燈泡消耗的電功率不斷增大,C、D項錯誤。10.( 2015·安徽第23題 )( 1 )如圖甲,n個相同的電阻R并聯(lián),其總電阻可以用一個等效電阻R'表示( 如圖乙 ),請根據(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,通過導(dǎo)線為遠(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 。若M、N之間并聯(lián)10個阻值為R=400 的相同電阻,求通過導(dǎo)線AM的電流大小;( 3 )試分析說明:在圖丙的電路中,M、N之間并聯(lián)的用電器越多,每一個用電器的實際功率越小。解:( 1 )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 =40 通過導(dǎo)線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,每一個用電器的實際功率越小。命題點3測量小燈泡的電功率( ?？?)11.( 2016·安徽第20題 )要求測量額定電壓為2.5 V小燈泡的電功率。( 1 )按照電路圖a,將圖b中的實物連接成實驗電路?！敬鸢浮咳鐖D所示( 2 )在電路連接過程中開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài);閉合開關(guān)前,要把滑動變阻器的滑片移到最右端( 根據(jù)你連接的實物電路選填“最右端”或“最左端” )。 ( 3 )實驗時某次電壓表的示數(shù)為2.20 V,對應(yīng)電流表示數(shù)如圖c所示,則小燈泡此時的電功率為0.528W;要想測出小燈泡的額定電功率,接下來的操作是移動滑片,直到電壓表的示數(shù)為2.5 V,記錄對應(yīng)的電流表示數(shù)。 12.( 2015·安徽第20題 )某同學(xué)要測量一個額定電壓為2.5 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,滑動變阻器的規(guī)格“5 2 A”。( 1 )閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片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,閉合開關(guān),觀察到電壓表的示數(shù)如圖乙所示,此時小燈泡兩端的電壓為2.9V。為了保證小燈泡不被損壞,接下來應(yīng)該進(jìn)行的操作是斷開開關(guān)。 ( 3 )為了能測出這個小燈泡的額定功率,請你寫出一條改進(jìn)措施:減小電源電壓( 或更換最大阻值更大的滑動變阻器,合理即可 )。 名師考點精講( 學(xué)用見P99102 )學(xué)思結(jié)合高效突破考點一電能和電功電功定義電流所做的電功實質(zhì)電流做功的過程就是把電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程 單位國際單位:焦耳( J ),常用單位:千瓦時( 俗稱度,符號kW·h )1 kW·h=3.6×106J 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 )電能表作用用來測量電功的儀表或者說是測量用電器消耗電能的儀表 參數(shù)意義“220 V”:表示應(yīng)在220 V的電壓下工作“20 A”:表示允許通過的最大電流是20 A “kW·h”:表示測量結(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)方法計數(shù)器兩次示數(shù)之差表示相應(yīng)時間內(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,下列說法正確的是( )A.電能表是測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·hD.若電能表轉(zhuǎn)盤在10 min內(nèi)轉(zhuǎn)過250轉(zhuǎn),則用電器的總功率為1 kW【解析】電能表是測量用電器消耗電能多少的儀表,A項錯誤;頻率為50Hz的交變電流,周期T=0.02s,一個周期內(nèi)電流方向改變2次,所以在1s時間內(nèi)電流方向改變100次,B項錯誤;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項正確;電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)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項錯誤?！敬鸢浮?C【類型突破】電能表的讀數(shù)及相關(guān)計算針對訓(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)每度電的電費是0.5元,則本周小明家應(yīng)付電費20元。1度電可使一盞“220 V20 W”的燈正常工作50h;這盞燈正常工作10 h,電能表的鋁盤轉(zhuǎn)120轉(zhuǎn)。 考點二電功率電功率意義表示電流做功的快慢定義電功與時間之比公式P=Wt=UI( 定義式,適用于所有電路 )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單位國際單位:瓦( W ),千瓦( kW );1 kW=103W 額定功率與實際功率額定電壓用電器正常工作時的電壓( U額 )額定電流用電器正常工作時的電流( I額 )額定功率用電器在額定電壓下工作時的電功率( P額 )實際功率用電器在實際電壓下工作時的電功率( P實 )銘牌意義如“220 V40 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>U額,P實>P額( 說明:如果U實過大,用電器可能損壞 ) U實=U額,P實=P額 U實<U額,P實<P額 P實P額=U實2U額2( 僅適用于純電阻電路 )典例2( 2019·四川眉山 )如圖所示,電源電壓恒為4 V,電壓表量程為“03 V”,電流表量程為“00.6 A”,滑動變阻器規(guī)格為“20 1 A”,小燈泡L標(biāo)有“2.5 V1.25 W”的字樣( 燈絲電阻不變 )。若通過小燈泡L的電流不超過額定電流,電流表、電壓表不能超過量程,則移動滑動變阻器的滑片,下列說法中正確的是( )電壓表示數(shù)變化范圍為1.53 V滑動變阻器消耗的電功率變化范圍為0.60.75 W小燈泡的實際電功率變化范圍為0.21.25 W滑動變阻器連入電路的阻值變化范圍為1020 A.B.C.D.【解析】由題圖可知,小燈泡L與滑動變阻器R串聯(lián),電壓表測滑動變阻器R兩端的電壓,電流表測電路中的電流。小燈泡正常發(fā)光時的電壓為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)光時電壓表的示數(shù)U滑=U-UL=4V-2.5V=1.5V,因1.5V<3V,沒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1.53V,正確;此時小燈泡正常發(fā)光,即小燈泡的最大實際功率為1.25W,由P=UI可得,小燈泡正常發(fā)光時的電流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00.6A,滑動變阻器允許通過的最大電流為1A,所以電路中的最大電流I大=IL=0.5A,此時滑動變阻器接入電路中的電阻最小,則滑動變阻器接入電路的最小阻值R滑小=U滑I大=1.5V0.5A=3,錯誤;小燈泡的電阻RL=ULIL=2.5V0.5A=5,當(dāng)電壓表的示數(shù)最大為3V時,電路中的電流最小,小燈泡的實際功率最小,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=1V5=0.2A,小燈泡的最小功率PL小=I小2RL=( ( A )2×5=0.2W,所以小燈泡的實際電功率變化范圍為0.21.25W,正確;滑動變阻器的電功率PR=( U-IRL )I=( 4V-I×5 )I=-5( I2×1-0.8V×I )=-5( I2×1-0.8V×I+0.16W-0.16W )=0.8W-( I-( A )2×5,因電路中的電流范圍為0.20.5A,當(dāng)I=0.4A時,滑動變阻器消耗的電功率最大,最大為PR大=0.8W,當(dāng)I=0.2A時,滑動變阻器的電功率最小,最小為PR小=0.8W-( 0.2A-( A )2×5=0.6W,所以滑動變阻器消耗的電功率變化范圍為0.60.8W,錯誤。綜上可知,正確。【答案】 A【易錯警示】燈的實際功率與額定功率燈的亮度是由實際功率決定的,只有正常發(fā)光時,燈的實際功率才會與額定功率相等,實際功率越大,燈越亮,一般會誤認(rèn)為額定功率大的燈泡亮。功率與電壓:P=U2RP實P額=U實2RU額2R=U實2U額2P實=U實U額2·P額對于同一只燈而言( 不考慮燈的電阻變化 ),其功率與兩端電壓的平方成正比。針對訓(xùn)練2.( 2019·福建 )如圖電路,閉合開關(guān)S,將滑動變阻器的滑片P從a端向b端移動過程中,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” )。 考點三電流的熱效應(yīng)電流的熱效應(yīng)定義電流通過導(dǎo)體時電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能的現(xiàn)象 實例電動機(jī)工作時,線圈發(fā)熱;電熱毯工作時,電阻絲發(fā)熱等焦耳定律內(nèi)容電流通過導(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,跟通電時間成正比表達(dá)式Q=I2Rt,P熱=I2R( 用電器發(fā)熱功率表達(dá)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·長沙 )如圖,兩個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)起來接到電源兩端,小海用此電路來探究電流通過導(dǎo)體時產(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間相等的情況下,電阻越大,這個電阻產(chǎn)生的熱量越;若通過電阻的電流為0.5 A,通電時間10 s,阻值為10 的電阻產(chǎn)生的熱量是J。 【解析】由題圖可知,兩個電阻絲串聯(lián),10電阻對應(yīng)的U形管中液面高度差較大,說明10電阻產(chǎn)生的熱量較多。根據(jù)焦耳定律,Q=I2Rt=( ( A )2×10×10s=25J。【答案】多25針對訓(xùn)練3.( 2019·四川樂山 )如圖所示為探究“焦耳定律”的實驗裝置。兩個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<R2。下列說法正確的是( C )A.該實驗裝置用于探究“電壓和通電時間一定時,電熱與電阻的關(guān)系”B.閉合開關(guān)后,通過R1的電流大于R2的電流C.閉合開關(guān)后,甲管中液面上升比乙慢D.閉合開關(guān)后,要使電流增大,應(yīng)將滑動變阻器滑片P向左移動考點四家庭電路1.家庭電路的組成組件說明備注進(jìn)戶線火線火線與大地之間有220V電壓,零線與大地之間電壓為0,火線與零線之間電壓為220V,可看成家庭電路電源 三孔插座要有接地線,地線與大地相通,與火線之間有220 V電壓,與零線電壓為0 零線電能表作用測量用戶消耗電能的多少家庭電路可用總功率:PU額I額,如電能表標(biāo)有“220 V20 A”,則P4400 W,若超過則引起電能表的計數(shù)不準(zhǔn)確,嚴(yán)重時,會燒壞電表 連接如上圖,a、c接進(jìn)戶線,b、d接入家庭電路( ab為火線,cd為零線 )閘刀開關(guān)作用控制電路通斷,以便檢修電路、更換元件安裝時,要使靜觸點在上,動觸點在下連接電能表后,保險裝置前保險絲作用當(dāng)電路中電流過大時,保險絲自動熔斷,切斷電路,能保護(hù)電路但不能保護(hù)人保險絲是用電阻較大、熔點較低的鉛銻合金制作的,家庭電路中千萬不要用鐵絲或銅絲代替保險絲;現(xiàn)在使用的保險裝置叫自動空氣開關(guān),過載或短路時能自動切斷電路連接安裝在閘刀開關(guān)后,零、火線各一根;與大功率插座串聯(lián)的保險絲要接在火線上燈和開關(guān)連接燈與燈( 用電器 )并聯(lián),控制燈的開關(guān)與燈串聯(lián),且接在火線上 白熾燈有卡口燈泡和螺口燈泡兩類,螺口燈泡的尾部接開關(guān),再接火線,螺旋接零線插座作用便于電器使用三孔插座的中間孔接地線,三腳插頭的長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與零線結(jié)構(gòu)金屬筆卡、電阻、氖管、彈簧等 原理如果被測導(dǎo)線是火線,那么火線、測電筆、人體、大地構(gòu)成了一個閉合回路,火線與大地有220 V的電壓,所以會有電流通過試電筆和人體,氖管發(fā)光。但這個電流比較小,人體是可承受的,只要正確使用試電筆是不會觸電的使用方法人的手要握住試電筆的絕緣桿部分,同時手指要接觸金屬筆卡,筆尖接觸待測導(dǎo)線,氖管發(fā)光的是火線,不發(fā)光的是零線。一定不能接觸到筆尖,否則會有觸電的危險典例4( 2019·山東濰坊 )在如圖所示家庭電路中,將插頭插入插座,打開電視,電視不工作;閉合開關(guān),燈泡不亮;保持開關(guān)閉合,拔出插頭,將試電筆分別插入插座兩孔時氖管均發(fā)光。若電路中只有一處故障,則故障可能是( )A.零線上保險絲燒斷B.火線上保險絲燒斷C.燈絲燒斷D.插座短路【解析】將插頭插入插座,打開電視,電視不工作;閉合開關(guān),燈泡不亮,說明電路中存在斷路故障;保持開關(guān)閉合,拔出插頭,將試電筆分別插入插座兩孔時氖管均發(fā)光,插座的左孔能使氖管發(fā)光,說明插座左孔燈泡開關(guān)火線是通的( 即插座的左孔通過燈泡、開關(guān)與火線相連 );插座的右孔能使氖管發(fā)光,說明插座右孔火線是通的( 即火線是完好的 ),綜合分析可知,燈泡與零線相接點左側(cè)的零線斷路( 可能是零線上保險絲燒斷 )。【答案】 A【拓展延伸】家庭電路故障的判斷故障類型故障原因故障表現(xiàn)電流過大短路火線與零線直接接觸電路中電流很大但用電器沒有電流流過,用電器不工作,部分導(dǎo)線發(fā)熱,保險絲會熔斷,空氣開關(guān)會跳閘,嚴(yán)重時會引起火災(zāi)過載電路中用電器過多或使用大功率電器導(dǎo)致總功率過大電路電流過大,導(dǎo)線發(fā)熱,保險絲自動熔斷,跳閘,嚴(yán)重時會燒毀線路引起火災(zāi)斷路火線或零線斷開用電器不工作故障檢測:試電筆檢測氖管不發(fā)光( 火線斷路 );試電筆檢測兩線都發(fā)光( 零線斷路 )漏電火線電流與零線電流不等,有電流流向大地漏電會導(dǎo)致用電器實際功率下降,也可能使人體觸電針對訓(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,檢查保險絲發(fā)現(xiàn)完好,再用試電筆先后檢測插座的兩孔,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)戶的火線斷路C.進(jìn)戶的零線斷路D.電燈的燈絲斷路【解析】電燈突然熄滅,檢查保險絲發(fā)現(xiàn)完好,氖管發(fā)光,說明火線正常;用試電筆先后檢測插座的兩孔,氖管均發(fā)光,說明進(jìn)戶的零線斷路,后面的零線通過燈絲與火線相連?？键c五安全用電電路中電流過大的原因過載電路接入過多用電器或接入大功率電器,導(dǎo)致用電器的總功率過大,超過額定值短路電路中火線與零線未經(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載電路中的大功率電器應(yīng)盡可能錯開使用,大功率電器應(yīng)設(shè)置獨立供電電路安裝保險裝置熔斷器和自動空氣開關(guān)可在電流過大時切斷電路,保護(hù)用電設(shè)備觸電形式四種類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)線上晾曬衣物,移動用電器時要斷開電源不靠近高壓帶電體遠(yuǎn)離變壓器等高壓設(shè)備,不在高壓電線下釣魚等不損壞絕緣層讓電線遠(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、按壓開關(guān)典例5( 2019·湖南衡陽 )關(guān)于家庭電路及安全用電,下列說法正確的是( )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,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,必須把用電器的開關(guān)接在零線上D.家庭電路中,空氣開關(guān)跳閘一定是因為電路發(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,電流會通過金屬外殼流入大地,避免觸電事故,A項正確;使用試電筆時,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項錯誤;用電器的開關(guān)必須接在火線上,確保用電器不工作時與火線斷開,避免觸電事故,C項錯誤;家庭電路中,空氣開關(guān)跳閘的原因可能是短路,也可能是電路中總功率過大,D項錯誤?！敬鸢浮?A針對訓(xùn)練5.“珍愛生命,安全用電”是同學(xué)們?nèi)粘Ｉ钪斜仨毦邆涞陌踩庾R。在家庭電路中,為了防止觸電,必把用電器的開關(guān)裝在火線上;當(dāng)發(fā)現(xiàn)家用電器或電線失火時,必須先切斷電源,再救火。 ( 學(xué)用見P103104 )實驗一:測量小燈泡的電功率實驗原理P=UI 實驗器材電源、開關(guān)、電流表、電壓表、滑動變阻器、小燈泡、導(dǎo)線若干實驗電路圖實物圖操作主要步驟( 1 )對照電路圖,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算出小燈泡的電功率滑動變阻器的作用( 1 )保護(hù)電路;( 2 )改變小燈泡兩端的電壓,測不同發(fā)光情況下的電功率 注意事項器材選擇電源電壓要高于小燈泡的額定電壓 滑動變阻器能將小燈泡的電壓調(diào)到額定電壓電路連接開關(guān)連接電路時開關(guān)要斷開滑動變阻器閉合開關(guān)前電阻要調(diào)到最大值 電流表串聯(lián),電流從“+”接線柱流入,從“-”接線柱流出電壓表并聯(lián),電流從“+”接線柱流入,從“-”接線柱流出數(shù)據(jù)處理不同電壓下小燈泡的實際電功率不同,所以不能求平均值 用電能表測家用電器的功率實驗原理P=Wt實驗器材電能表、手表直接測量的物理量1.用電器工作時間t2.電能表轉(zhuǎn)數(shù)( 表盤指示燈閃爍次數(shù) )n實驗操作僅讓待測用電器工作,其他用電器關(guān)閉,記下時間t內(nèi)電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過的轉(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的電功率,于是連接了如圖所示的實驗電路。電源電壓6 V恒定不變,滑動變阻器規(guī)格為“50 1 A”。( 1 )請你用筆畫線代替導(dǎo)線,將電路連接完整?！敬鸢浮咳鐖D所示( 2 )正確連接電路,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,小科觀察到兩電表的示數(shù)情況是電流表無示數(shù),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)象和測得的數(shù)據(jù)如下:實驗次數(shù)12345發(fā)光情況很暗較暗較亮亮很亮電壓U/V1233.84.5電流I/A0.20.220.250.300.34由表中數(shù)據(jù)可得,小燈泡的額定功率是1.14W。 ( 4 )小科根據(jù)表中數(shù)據(jù),計算了各次實驗的燈絲電阻,分析后認(rèn)為,閉合開關(guān)前燈絲的阻值小于5 ,小科的理由是燈絲電阻隨著溫度降低而減小,實驗中很暗時燈絲電阻RL=ULIL=1V0.2A=5 ,沒有通電時,溫度更低,所以電阻會更小。 實驗二:探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)探究問題電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流、電阻、時間的關(guān)系實驗裝置(參考)器材選擇電熱絲1.探究電熱與電阻關(guān)系時,要求選用不同電阻的電熱絲2.探究電熱與電流關(guān)系時,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間相同,控制兩電熱絲電流大小不同( 電路設(shè)計:將阻值相同的電熱絲并聯(lián),如實驗裝置圖乙 ) 2.探究電熱與電阻關(guān)系:控制通過電熱絲的電流和通電時間相同,控制兩電熱絲電阻大小不同( 電路設(shè)計:將阻值不同的電熱絲串聯(lián),如實驗裝置圖甲 ) 轉(zhuǎn)換法通過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 )在電流和通電時間相同的情況下,電阻越大,產(chǎn)生的熱量越多;( 2 )在通電時間和電阻相同的情況下,電流越大,產(chǎn)生的熱量越多;( 3 )在電阻和通過電阻的電流相同的情況下,通電時間越長,產(chǎn)生的熱量越多 此實驗得不出定量結(jié)論針對訓(xùn)練2.用如圖1所示的裝置探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系”,相同燒瓶內(nèi)裝滿了煤油。( 1 )請根據(jù)實物電路,在圖2虛線框內(nèi)畫出對應(yīng)的電路圖?！敬鸢浮咳鐖D所示( 2 )為達(dá)到實驗?zāi)康?選用的兩電阻絲R1與R2的阻值應(yīng)相等,通過R1的電流小于通過R2的電流。 ( 3 )通電一段時間后,乙燒瓶中玻璃管內(nèi)液面上升的高度較大,說明在電阻和通電時間相等時,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“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系”,經(jīng)多次實驗測量,收集實驗數(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