（全国通用版）2020中考物理大一轮 第15章 电功与电功率 第二节 电热与生活用电（电热与安全）素养全练（含解析）.docx

电热与安全基础夯实1.关于家庭电路,下列说法正确的是()a.工作的用电器越多,电路的总电阻越大b.控制家用电器的开关一定要接在火线上c.家庭中的电能表是测量总电功率的仪表d.洗衣机、电冰箱等家用电器使用三脚插头是为了节约用电答案b解析家庭电路的用电器是并联,工作的用电器越多,相当于增大导体的横截面积,总电阻越小,故a错;从安全用电的角度来分析,在接灯泡时,开关必须串联在火线和灯泡之间,故b正确;家庭中的电能表是测量消耗电能的仪表,故c错;洗衣机、电冰箱是金属外壳,使用三脚插头,把金属外壳接上地线,在金属外壳的用电器漏电,人接触时地线把人体短路,可以防止触电,不是为了节约电,故d错。2.如图为一条刚装好的民用照明电路,在未装保险丝之前,先将规格为“220 v40 w”的白炽灯l0接在火线上要装保险丝的两个接线柱上,当只闭合s1时,l0和l1都呈暗红色;当只闭合s2时,l0不亮;当只闭合s3时,l0正常发光。下列判断正确的是()a.l0暗红色时消耗的功率为40 wb.l1所在支路短路c.l2所在支路短路d.l3所在支路短路答案d解析家庭电路电压是220 v,一般照明灯泡额定电压也是220 v。当只闭合s1时,l0和l1都呈暗红色,原因是两只灯泡串联分压,说明此段电路正常;同时说明l0两端电压低于220 v,所以其实际功率低于40 w,故a、b均错误;当只闭合s2时,l0不亮,说明此段电路有开路情况,即l2可能开路,故c错误;在只闭合s3时,l0正常发光,说明此处支路肯定被短路,使得火线上的灯泡与零线相连而正常发光,即l3可能短路,故d正确。3.如图所示的关于家庭用电的图片中正确的是()答案d解析三孔插座中,左零右火中接地,中间的应该接地线,目的是为了让金属外壳与大地相连,故a错;使用测电笔辨别火线时,一定要用手触及笔尾的金属部分,否则容易造成误判,认为带电体不带电是十分危险的,故b错;教室内的灯工作时互不干扰,为并联连接,不是串联,故c错;三孔插座中多出一个专门用于接地的孔,三脚插头中,中上的要与用电器的金属外壳相连,目的是为了让金属外壳与大地相连,故d正确。4.将规格都是“220 v100 w”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中,通电时间相同,下列说法正确的是()a.三个用电器产生的热量一样多b.电风扇产生的热量最多c.电视机产生的热量最多d.电烙铁产生的热量最多答案d解析因为u=220 v,所以三种用电器的实际功率p=p额=100 w;又因为w=pt,所以三种用电器消耗的电能相同;因为电视机将一部分电能转化为光能,电风扇中的电动机将电能大部分转化机械能,电烙铁将电能全部转化为内能。所以产生热量最多的是电烙铁。5. (2019四川自贡中考)把一个标有“10 v3 w”的小灯泡和定值电阻r串联后接在电压为12 v的电源上(如图所示),小灯泡恰能正常工作。该电路工作10 s定值电阻产生的热量是()a.60 jb.36 jc.30 jd.6 j答案d解析由p=ui可得,灯泡正常发光时的电流il=0.3 a;因串联电路中总电压等于各分电压之和,且小灯泡正常发光,所以r两端的电压ur=u-ul=12 v-10 v=2 v,串联电路中各处的电流相等,该电路工作10 s定值电阻产生的热量q=w=urit=2 v0.3 a10 s=6 j。6.(2019湖南怀化中考)“珍爱生命,注意安全”是每个公民必备的生活常识。关于安全用电,下列说法正确的是()a.发生电火灾时应立即用水将火扑灭b.不接触低压带电体,不靠近高压带电体c.在野外遇到雷雨天气应就近到大树底下躲雨d.使用试电笔时,手可以接触笔尖金属体答案b解析因电发生火灾时,由于水是电的良导体,如果用水来灭火,很容易造成救火人员的间接触电,故a不符合安全用电原则;安全用电的原则是:不接触低压带电体,不靠近高压带电体,故b符合安全用电的原则;在大树下避雨,因为大树和人体都是电的良导体,雷电极易通过突起的大树传向人体,而造成雷电灾害,故c不符合安全用电原则;使用测电笔辨别火线时,用手触及测电笔笔尾金属体,才能辨别出火线、零线,手不能接触笔尖金属体,否则会发生触电事故,故d不符合安全用电原则。7.(2019陕西中考)如图是小轩家的部分电路。下列说法正确的是()a.若熔断器熔丝熔断了,可以用铜丝代替b.若导线cd间断路,仍然可以安全使用三线插座c.若闭合开关s,灯泡l不发光。用测电笔检测e点,氖管不发光,则说明灯丝一定断了d.若ab间断路,灯泡l仍能正常工作答案d解析保险丝熔断后,不能用铜丝来代替,因为铜丝的电阻率小、熔点高,用铜丝代替保险丝,不能在电流过大时自动切断电路,故a错误;由图知,如果导线cd间断路,用电器的金属外壳无法接地,存在漏电危险,所以不能继续安全使用三线插座,故b错误;如果火线断路、熔断器的熔丝烧断、灯泡灯丝断了或者灯泡到火线间的电路断路,灯泡都不能发光,同时测电笔接触e点,氖管都不能发光,所以不能说明灯丝一定断了,故c错误;由图知,虽然ab间断路,但电流可以从火线到灯泡,经a点回到零线,所以灯泡l仍能正常工作,故d正确。8.(2019贵州贵阳中考)22岁的中国青年科学家曹原证实了石墨烯在特定条件下的超导性能,这是一百多年来对物质超导零电阻特性的又一重大发现。若未来实现石墨烯超导输电,根据定律推断输电线路可实现电能零耗损。答案焦耳解析当导体的温度降至某一低温时,它的电阻突然变为零,这种特性称超导性。由于超导体的电阻为零,根据q=i2rt知,产生的热量为零,所以在用超导体进行远距离输电时不会消耗电能产生热量,减少了在输电过程中的能量损耗,大大节约了能源。9.(2019广西桂林中考)我国的家庭电路有两根进户线,都是从低压输电线上引下来的。其中一根叫零线,一根叫,两根进户线之间有 v的电压。答案火线220解析进户线分为零线和火线,火线与零线之间有220 v的电压,火线与大地之间也有220 v的电压。10.小青同学想在家里安装一盏照明灯,如图所示是他设计的电路。图中虚线框1和2应连入开关和电灯;则开关应装在(选填“1”或“2”)虚线框中。答案2解析为了用电的安全,开关应接在火线与电灯之间,因此开关应装在2处。11.如图所示的家庭电路的连接中,有两部分连接错误,它们是(选填序号即可,闸刀开关;带开关的灯泡;带保险丝的两孔插座;三孔插座。)答案解析进户线进入用户,首先接入总开关,即闸刀开关,总开关的后面接入保险丝,图中闸刀开关连接正确。开关控制灯泡时,火线首先进入开关,然后进入灯泡顶端的金属点,零线直接进入灯泡的螺旋套;开关既能控制灯泡,又能在灯泡损坏后,断开开关,切断火线,安全地更换灯泡。由图知,带开关的灯泡连接错误。两孔插座左孔接零线,右孔接火线;当插座上接入大功率的用电器时,还要在火线上串联一根保险丝,这样在电流过大时,能自动切断电源。由图知,带保险丝的两孔插座连接正确。三孔插座中,左孔应接零线,右孔接火线,上孔接地线;而图中上孔接零线,左孔接地线,故三孔插座连接错误。综上分析,连接错误的是带开关的灯泡和三孔插座。12.家用洗衣机的主要部件是电动机,某洗衣机的电动机在220 v电压下正常工作时的电流2 a,线圈电阻为4 ,则该电动机正常工作时每分钟产生的热量是 j。答案960解析该电动机正常工作时每分钟产生的热量q=i2rt=(2 a)24 60 s=960 j。易错警示 要注意电动机是非纯电阻用电器,消耗的电能和产生的热量不相等。13.(2019吉林中考)电炉丝通过导线接到电路里,通过电炉丝和导线的电流大小,由于电炉丝的电阻比导线的电阻大,导致电炉丝在相同时间产生的热量比导线产生的热量。答案相等多解析电炉工作时,导线和电炉丝串联,所以通过导线和电炉丝的电流相等,电炉丝电阻比导线电阻大,根据焦耳定律q=i2rt可知,相同时间内电炉丝产生的热量比导线多。14. (2019广西贵港中考)家用电吹风的简化电路如图所示,主要技术参数如下表。则该电吹风正常工作吹热风时,电热丝的阻值是 ,正常工作吹热风5 min电热丝产生的热量是 j。热风温度50-75 额定功率热风时;1 000 w冷风时:120 w额定电压220 v质量0.5 kg答案552.64105解析由表格数据可知,电吹风吹冷风时的功率,即电动机的功率为120 w,由图知,电吹风正常工作且吹热风时,电动机和电热丝并联,因电路的总功率等于各用电器功率之和,所以电热丝的功率p电热丝=p热-pm=1 000 w-120 w=880 w,并联电路中各支路两端的电压相等,得电热丝的电阻r电热丝=55 ;电吹风正常工作且吹热风时,5分钟内电流通过电热丝产生的热量q=w=prt=880 w560 s=2.64105 j。15.(2019四川南充中考)如图,灯l标有“4 v2 w”,r=20 ,闭合开关s时,灯l正常发光(灯丝的电阻不受温度影响),电流表示数为 a,通电1 min电路中产生的热量为 j。答案0.7168解析由图知r与l并联,电流表测干路电流,灯l正常发光,所以u=ur=ul=4 v,由p=ui可得通过灯泡的电流il=0.5 a,由欧姆定律可得通过r的电流ir=0.2 a,由并联电路的电流特点可得电流表示数i=il+ir=0.5 a+0.2 a=0.7 a;通电1 min电路中产生的热量q=w=uit=4 v0.7 a60 s=168 j。16.(2019安徽蚌埠二模)某电饭锅简化电路如图甲所示,r1和r2均为定值电热丝,s为自动开关,煮饭时,把电饭锅接入220 v电路中,电路中总电流随时间变化的图象如图乙所示。电热丝r1的阻值为 ;通电30 min电饭锅产生的热量为 j。答案228.91105解析由电路图可知,当开关s闭合,电路为r2的简单电路,电路中的电流大,由p=ui可知,电饭锅的总功率大,处于加热状态,当s断开时,电阻r1与r2串联,电路中的总电阻大,电路中的电流小,由p=ui可知,电饭锅的总功率小,处于保温状态。电热丝r2的阻值为r2=88 ;电阻丝r1和r2串联的总电阻r总=110 ,r1=r总-r2=22 。由图乙知,通电30 min,加热15 min,保温15 min,电饭锅产生的热量q=ui大t1+ui小t2=220 v2.5 a1560 s+220 v2 a1560 s=8.91105 j。17.(2019贵州毕节中考)电热水壶上标有“220 v800 w”,小明发现烧水过程中热水壶的发热体部分很快变热,但连接的电线却不怎么热,是因为导线的电阻比发热体的电阻;在额定电压下,热水壶烧水210 s,这段时间内电热水壶发热体产生的热量为 j,若发热体产生的热量全部被水吸收,能将 kg的水从20 升高至100 。c水=4.2103 j/(kg)答案小1.681050.5解析热水壶的发热体与电线串联,通过它们的电流及时间相等,但热水壶的发热体的电阻比电线的电阻大得多,由焦耳定律q=i2rt可知,热水壶的发热体比电线产生的热量就多得多,所以电热丝很热,但与之相连的电线却不怎么热;在额定电压下,烧开一壶水用时210 s,这段时间内电热水壶发热体产生的热量q=w=pt=800 w210 s=1.68105 j;根据公式q=cm(t-t0)得,加热水的质量m=0.5 kg。18. (2019云南昆明中考)如图是一个家用电热水龙头。打开龙头开关,几秒就可以流出热水,这种加热水的过程很短,俗称“过水热”。某品牌电热水龙头的额定功率是3 000 w,额定电压是220 v,则该电热水龙头正常工作时的电阻是 (计算结果精确到0.1)。某次使用该龙头加热水时,测得实际电压为235 v,水的初温为21 ,加热14 s,得到0.5 l、末温42 的热水,则加热水的功率是 wc水=4.2103 j/(kg),水=1.0103 kg/m3。答案16.13 150解析由p=可得,该电热水龙头正常工作时的电阻r=16.1 ;由=可得,加热的水的质量m=水v=1103 kg/m30.510-3 m3=0.5 kg,水吸收的热量(有用能量)q吸=c水mt=4.2103 j/(kg)0.5 kg(42 -21 )=4.41104 j;则加热水的功率p实=3 150 w。能力提升19.在探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中,某同学采取了如图所示的实验装置(两个透明容器中封闭着等量的空气)。 (1)实验中通过观察变化来比较电流通过电阻产生热量的多少。(2)观察图甲中的a、b管,在通电时间相等时,发现b管液面上升的高,则表明电流通过导体产生的热量多少与有关。(3)采用图乙实验装置,可以得出结论:在电阻和通电时间相同时,越大电流产生的热量越多。答案(1)液面高度差(2)电阻(3)电流解析(1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映,这种研究方法叫转换法;(2)如图甲,两个电阻串联在电路中,电流相同,通电时间相同,电阻不同,运用控制变量法,探究电流产生热量跟电阻的关系;(3)在乙图中,右侧容器的外部,将一个电阻和这个容器内的电阻并联,再接入原电路,由于并联电路有分流作用,所以通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流,由乙图所示的实验现象可以得到的结论是:在电阻、通电时间相同的情况下,电流越大,电流通过电阻产生的热量越多。20.一个标有“220 v100 w”的白炽灯接在220 v的电源两端,如图所示,由于输电线的电损,小灯泡发光时的实际功率是81 w(电源电压不变,不计灯泡电阻的变化)。 (1)求出此时白炽灯l两端的电压;(2)试证明:这种情况下输电线损耗的电功率p线与灯泡实际功率pl之比是p线pl=19。答案(1)198 v(2)证明见解析。解析(1)灯丝的电阻rl=484 ,灯泡的实际电压ul=198 v;(2)根据串联电路电压的规律知,电线上的电压:u线=u-ul=220 v-198 v=22 v,因串联电路电流处处相等,根据p=ui知,输电线损耗的电功率p线与灯泡实际功率pl之比:=19。21.如图甲的多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能,深受市场认可和欢迎。图乙是某品牌养生壶简化电路图。水=1103 kg/m3,c水=4.2103 j/(kg),g取