近十年全国初中应用物理知识竞赛试题分类汇编专题二十生活用电

全国初中应用物理竞赛试题分类纲要专题20，家用电力一、选择题1.关于安全用电，以下陈述是正确的()A.一种带有金属外壳的电器的三脚插头，较长的脚与电器的外壳连接用手写笔检查电路时，手不能接触手写笔末端的金属体。控制家用电器的开关应与电器并联D.家用电路中的空气开关跳闸了。一定是短路了。答：分析：当用手写笔检查电路时，手必须接触手写笔末端的金属体。控制家用电器的开关应与电器串联；家用电路中的空气开关跳闸，不一定发生短路；选项BCD错误。2.在用电高峰期，你会发现你家的白炽灯泡比平时暗。这是因为在用电高峰期间，并联电器的数量增加，导致()A.电路中的总电阻增加B.电路中的总电流减小C.白炽灯泡的实际功率降低D.白炽灯泡额定功率的降低答案：分析：在峰值功耗期间，并联电器的数量增加，导致电路总电阻降低；电路中的总电流增加；白炽灯泡的实际功率降低；白炽灯泡的额定功率保持不变。选项c是正确的。3.在图中所示的四幅图中，满足安全用电要求的是()A.铁丝上的晾衣绳B.C.用湿手触摸开关。DD .答：分析：衣服不能挂在电线上，开关不能用湿手触摸，插座的另一个插座应与地线连接，自动呼叫分配器不符合安全用电的要求。4.在图2所示的电器中，主要是在工作时将电能转换成机械能A.熨斗D.电烙铁图2C.电热水壶B.洗衣机答：分析：电熨斗、电水壶、电熨斗主要是在工作时将电能转化为内部能量，而ACD选项是错误的。5.如图8所示，示出了带有指示灯的家用电路按键开关的电路图。使用时，发现当开关关闭时，照明灯A熄灭，照明灯B发光。当开关闭合时，只有照明灯A发光。根据该开关的控制特性，可以判断灯a的电阻略高于灯b的电阻灯a的电阻比灯b的电阻大得多灯a的电阻略小于灯b的电阻灯a的电阻比灯b的小得多答：d分析：根据标题“当开关关闭时，照明灯a熄灭，照明灯b发出微弱的光”，电流通过但熄灭，这表明灯a的电压很低，灯a的电阻比灯b的电阻低得多，选项d是正确的。6.小华发现酒店里有两种“卡片和电器”，第一种是没有第二张插有一张特殊的磁卡，可以插在上面给房间通电。进入或接近房间可以使房间通电。小明设计了以下三种方法判断电器类型：插入硬纸，看是否能供电；(2)将被设计用磁卡将它粘在面板上，不要插入它来查看它是否可以通电。(3)插入专用磁卡进去看看是否能供电。可行的方法是：A.乙丙丁答：答7.(2006年重庆市初中应用物理竞赛预赛)应该使用电子笔来区分火线和零线，而且不应该用手直接接触电线，因为a .当手接触带电导线时，手不会发光，带电导线无法区分当手接触零线时，通过人体的电流很大，人体会触电。当氖管发光时，没有电流通过人体当氖管发光时，通过人体的电流很小，人体不会受到电击。因为火线和零线之间的电压8.(大连物理竞赛2005)小明家的灯突然都灭了。检查保险丝没有烧断。当用手写笔测试插座的两个孔时，氖管会发光。以下关于错误的判断是正确的A.所有的灯泡都烧坏了。进户的中性线断路。C.室内电路短路d .火线开路答：分析：根据电探针原理，当用手写笔测试插座的两个孔时，氖管会发光，表示室内零线与地之间的电压为220伏，输入零线为开路。选项B是正确的。9.(2012年全国初中应用物理竞赛)图4A所示的热熔胶枪是一种用于涂胶的装饰工具。其中有两个正温度系数加热元件。其工作电路如图4b所示。拉动扳机可以使实心橡胶条向前挤压。联动开关s同时投a和b。胶液从枪口流出。松开扳机。联动开关s同时投b和c。图4c示出了单个PTC元件的电阻随温度的变化。关于PTC元件的操作，以下陈述是正确的()A.扣动扳机，两个PTC元件串联在电路中B.松开触发器，只有一个PTC元件连接到电路C.松开扳机。当温度为80时，电路消耗的电能为55 w。D.扣动扳机。当温度为180时，1分钟电路消耗的功率为4800焦耳答：D分析：扣动扳机，联动开关S同时投至A、B，电路中两个正温度系数元件并联，当温度为180时，正温度系数元件电阻为1210，电路总电阻为R=605，电路电流I=U/R，电路1分钟内消耗的电能为W=UIT W=UIt=22022060660J=4800J，选项A的误差D为松开触发器，将两个PTC元件串联到电路中。当温度为80时，PTC元件电阻为880，电路总电阻为R=1760，电路电流I=U/R，电路消耗的电能为P=UI=2202201760W瓦=27.5瓦，BC选项错误。二。填空1.许多酒店现在使用房卡获取电力，如图10所示。只有把房卡插入插槽，房间里的电器才能使用。房卡的功能相当于家庭电路，房间里的所有电器都连接在一起。答：开关是并联的2.图中显示了小娟浴室的部分电路。在正常工作期间，白炽灯L标有“220伏40瓦”字样，且其电阻为_ _ _ _ _ _ _。该电路的安全隐患是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。在小娟改进电路后，他认为他的家人经常忘记关灯，所以他把标有“220伏60瓦”的白炽灯L和L串联在A和B之间。电路的总功率是_ _ _ _ _ _(填入“大”或“小”)，L和L之间的电压比是_ _ _ _ _ _(不包括灯丝电阻的变化)。2.答：1210灯l直接连接到火线(也可以填写“开关没有连接在火线和灯l之间”)小2: 33.小明的同学观察到，本月初他家的电能表示为0.5315，月末他观察到电能表示变为0.627 8，此时他家消耗的电能为千瓦时。他需要借助电能表来测量家中电水壶的实际电力，还需要使用测量仪器。答案：96.3秒表4.家用电路中的短路或过载操作容易引起火灾。为了避免此类事故，必须安装家用电路。如果家用电器内部导体的绝缘外皮被损坏，人体接触家用电器的金属外壳时容易发生触电事故。为了防止此类事故，家用电器的金属外壳应。回答：空气开关；接地。解决方法：(1)当电路短路时，电路中的电流会很大，超过保险丝的最大电流，保险丝会熔断以保护电路。空气开关(或保险丝、漏电保护器、电击保护器、保险丝等。)能自动断开电源的装置必须安装在外壳内5.(2012年全国初中物理竞赛预赛)在一场风暴中，a和b之间的两条电源线在某处短路。如图3所示，为了确定短路的具体位置，电力工人将两条电力线的连接器以3V的电压a连接到电池的两端，并测量此时电力线中的电流为30mA。如果已知每米传输线的电阻为0.01欧姆，则短路发生的地方离A的地为_米.测得的电流越大，接地A的短路就越多.5.答案：5000分析：让xm远离发生短路的地A，每米长度的传输线电阻为R0=0.01欧姆。将两条传输线的连接点连接到蓄电池的两端，电压为3V，接地点为A。根据欧姆定律，I=U/2xR0，x=5000m米。测得的电流越大，短路和接地之间的导线电阻越小，短路越靠近接地。四.综合应用1.(2012年全国初中物理竞赛预赛)空调制冷与送风交替进行。当空调处于制冷状态时，功率P1为2kW，而处于供气状态的功率P2为0.22kW，并且如图19所示，测量空调的电功率与特定时间段内的时间之间的关系。(1)前5分钟空调处于什么状态？此时流经它的电流是多少？(2)这台空调在夏天一小时内消耗多少电能？(3)在高温天气，由于家用电路电压过低，空调无法启动。请简要说明家用电路电压过低的原因。为了安全用电，许多家庭铺设了专用空调线路。请简要描述铺设专用空调线路的意义。解决方案：(1)空气供应条件，P2=0.22千瓦，U=220V伏(2分钟)I=p2/u=1a.(2分)(2)根据图像，空调在1小时内制冷状态工作40分钟，送风状态工作20分钟，总电能消耗为W=P1 T1 P2 T2=2.2千瓦时2.2千瓦时=1.54千瓦时。(4分)(3)在高温天气下，电器过多会导致主电路电流过大，输电线路压降增大，家用电路电压过低，从而导致空调启动异常。(4分)(4)空调功率大，电流大。应铺设专用空调线路，以防止因家用电路中电流过大而引起火灾或跳闸。(2分)2.如图所示，它是一种所谓的“绿色节能”道路减速装置。当车辆通过减速装置时，该装置将产生电力。这种高科技的“夜间交通警察”可以帮助车辆减速，同时也为交通指示提供能量。斜坡上的这些减速装置由一块与路面齐平的垫板组成，垫板上有一系列类似于感应板的物体。当车辆通过路面时，路面下的活动齿轮会在面板上上下浮动，从而像小型发电机一样发电。据估计，足够稳定的车辆流量将使节能装置(1)该装置的原理是电磁感应；能量在其工作过程中的转换关系是将机械能转换成电能。(2)在交通流量足够稳定的情况下，该装置8小时的发电量是多少？(3)如果在交通流量足够稳定的情况下，装置工作8小时后获得的机械能为1.44109焦耳，装置的发电效率是多少？解决方案：(1) (1)该设备是一个小型发电机。其原理是：电磁感应现象。它将机械能转化为电能。所以答案是：电磁感应；电能(2)8小时工作制的发电量w=Pt=10kW8h=80kWh=80度答：8小时后的输出功率是80度(3)瓦特电量=80千瓦小时=803.6106焦耳=2.88108焦耳发电效率=100%=100%=20%答：这个装置的发电效率是20%。3.如图所示，这是小明为宜宾港设计的货物运输方案，其中AB是一条长L=10m的传送带，BC是一个平台，高度di(2)克服重力将货物从A端到B端需要做多少工作？马达的输出功率是多少？(3)如果电机连接到一个恒定电压U=380V伏的电源，并且电机中线圈的电阻R为1.9，那么电机在将货物从A端运输到B端的过程中消耗的电能是多少？解决方案：(1)电机工作时间t=2.5s(2)克服重力所做的功是w重量=GH=mgh=542.7千克10n/千克2.5米=13567.5焦耳电机的输出功率为w电=16959.375j。电机的输出功率为pMotion=6783.75W瓦(3)电机的工作电流为I=20A线圈的加热功率为p热=I2R=(20A)21.9=760瓦电机的总功率为动力功率=6783.75瓦760瓦=7543.75瓦电机消耗的电能为W=铂=7943.75瓦2.5秒18859焦耳。图64.(2012年全国初中应用物理竞赛彩排)应急照明是一种在正常照明中的电源出现故障时能够持续照明并且不间断工作的照明，如图6所示。应急照明灯主要由灯泡(或发光二极管灯泡)、蓄电池、充电器、自动控制电路及相关部件组成。当照明电源正常时，应急照明灯通过充电器给蓄电池充电。此时，自动控制电路和相关部件自动将灯泡(或发光二极管灯泡)从蓄电池上断开，并且不发光。当照明电路突然切断时，应急照明灯通过自动控制电路及相关部件自动将灯泡(或发光二极管灯泡)与蓄电池连接，从而实现自动应急照明。下表显示了某型应急照明灯的主要技术数据：输入电压充电时间应急照明时间应急照明电源交流220伏24小时90分钟0.96W2应急光源电池类型量灯泡额定电压种类额定电压容量电灯泡二2.4V镍镉2.4V1.8啊1.当这种应急照明灯刚刚投入使用时，电池充满电后能实现的最长连续应急照明时间是多少？172教学网络2.小蓝提议和老师一起设计并组装一个简单的应急照明灯。老师告诉她，实验室有以下设备：1套双孔插座及其配套插头，4套小灯泡(额定电压：DC3.03.4V，额定电流：350 mA)，4个电磁继电器(额定电压：DC6V；额定电流：0.15安)1套低压DC电源(输入电压：交流220伏，输出电压：直流6v)，1节蓄电池(两端电压：6v)，1个充电器(输入电压：交流220伏，输出电压：DC 6.3v)及与之匹配的1根导线(足够数量)，如图7所示。(1)请帮