中考专题汇编电流的热效应 家庭电路和安全用电无答案.docx
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中考专题汇编电流的热效应家庭电路和安全用电无答案
中考专题汇编——电流的热效应家庭电路和安全用电
知识点一:
电流的热效应
1.电热器 电流的热效应
(1)电流的热效应:
导体中有电流通过时会发热,将电能转化为 的现象;
(2)电热器
①定义:
利用电流的 效应工作的装置;
②能量转化:
电能转化为 能.
2.影响电流热效应的因素
(1)焦耳定律
①内容:
电流通过导体产生的热量与 成正比,与 成正比,与 成正比;
②公式:
;
③串联电路电热的特点:
Q=Q1+Q2;
=
;
④并联电路电热的特点:
Q=Q1+Q2;
=
;
(2)电功与电热的关系
①纯电阻电路:
电功 (选填“>”“=”或“<”)电热;
②非纯电阻电路:
电功 (选填“>”“=”或“<”)电热.
例1:
(2019•南京)如图所示,电源电压恒定,R1、R2为定值电阻,R2=20Ω,灯泡L标有“6V3W”字样。
(1)当S、S1、S2都闭合时,灯泡L正常发光,电流表示数为 A,电路消耗的总功率为 W;
(2)当S闭合,S1、S2断开时,电压表示数为2V,则R1的阻值为 Ω,通电1minR1产生的热量为 J。
例2:
(2019玄武区一模•28)洗碗机是自动清洗餐具的机器,某型号家用洗碗机工作程序为:
首先给水箱注水,当水注满时停止注水并自动加热,水温上升到50℃即停止加热,洗涤程序启动,热水从喷管喷出对餐具清洗、喷淋,直到洗涤过程结束,排水泵启动,将水箱中的废水排出.图乙为该洗碗机某次正常工作时的P-t图像,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),设水箱中水的初温为20℃,加热效率为80%.
(1)不计水的电阻,求发热电阻R.
(2)该洗碗机正常洗一次碗消耗的电能是多少焦?
(3)已知人工洗一次碗用20kg的水,则改用该洗碗机洗碗,一次可以节约______千克的水.
【技法点拨】
(1)纯电阻电路Q=W,非纯电阻电路Q<W,推导公式不能在非纯电阻电路中用来计算电热.
(2)电热的效率:
η=
×100%,其中Q有用指有效利用的热量,E指总能量.如果是电热器,则Q是加热物体吸收的热量,E是电流做功放出的热(E=Q=UIt).
(3)电热挡位的判断:
利用公式P=
判断较为容易,在电压U=220V不变时,电阻越小对应的电功率越大,此时是高温挡;反之则是低温挡.
①纯电阻电路(定值电阻、电饭锅等)
②非纯电阻电路(含电动机、电吹风等)
知识点二家庭电路
1.组成
(1)组成:
家庭电路主要由进户线、 、 、 、开关、插座、用电器等组成;
(2)连接
①接在干路中的元件有 、 、 ;
②各用电器之间是 联的,开关与所控制的用电器是 联的;
③三线插座按照“左 右 中 ”的方法接入电路.
2.作用
(1)进户线:
供电线路,通常有两根,一根是火线,一根是 线,它们之间的电压为 V;
(2)电能表:
测量家庭电路中所消耗的 ;
(3)总开关:
控制整个电路的通断;
(4)熔断器:
电流过大时,切断电路;
(5)测电笔:
判断火线、零线;使用时笔尖接触电线,手接触 ,当氖管发光时,表示接触的是 线.
例3:
(2019秦淮区一模•19)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如图3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。
【技法点拨】
电路图的设计可采用以下步骤:
(1)根据用电器(插座可视为用电器)是否相互影响确定局部电路是串联还是并联.
(2)根据开关的控制作用确定开关的位置是在干路还是支路.(3)根据设计要求先画出部分电路图,然后结合家庭电路的安全连接要求再进一步完善.(4)验证:
检验画好后的电路图是否与设计要求吻合.
注意:
(1)两个开关的串、并联:
当同一用电器由两个开关控制时,若控制作用互相(或互不)影响,则两开关串联(或并联)
(2)用电器被开关短接:
若开关闭合时用电器不工作,而开关断开时用电器工作,则表明开关和用电器是并联.
知识点三:
安全用电
1.内容
安全用电包括设备安全和 安全.
2.设备安全
(1)设备安全一是防止电路中 过大,二是防止电路连接处接触 ;
(2)熔丝
①材料:
熔点 ,电阻率较 的合金材料;
②作用:
当电路中的电流超过一定的限度时,熔丝的温度达到 ,它便会熔断,______电路,从而保证电路安全;
③熔断的原因:
一是电路发生 ,二是电路中用电器的实际总功率超过电路所能承受的 功率,即 ;
④注意点:
千万不能用 、 代替保险丝,因为它们在 过大时不易熔断,起不到保护电路的作用.
3.防止触电
(1)触电:
是指一定强度的 通过人体所引起的伤害事故;
(2)类型:
触电和 触电;
(3)原因:
人体直接或间接跟 线连通并与大地或零线形成了通路;
(4)原则:
不接触低压带电体,不靠近高压带电体;
(5)注意点:
家用电器的金属外壳要 ,把用电器的开关装在 线上.
例4:
(2019联合体一模•3)下列行为不符合安全用电的是( )
A.家庭电路中开关应接在火线上B.当熔丝熔断后,不能用铜丝代替
C.使用测电笔时,手接触笔尾金属电极D.发生人员触电时,应立即用手将人拉开
例5:
如图所示,甲站在干燥的木桌上一只手接触到火线;乙站在地上一只手接触到零线;丙站在干燥的木桌上一只手接触到火线.此时,丁站在地面上用手去拉丙.则( )
A.甲、乙都会触电B.甲、丙都会触电C.乙、丁都会触电D.丙、丁都会触电
【技法点拨】
(1)首先要明确安全用电原则:
不靠近高压带电体(室外高压线、变压器旁),不接触低压带电体.
(2)然后从安全用电的原则出发避免存在安全隐患的因素做到:
①该绝缘的地方要保证良好的绝缘,不用湿手扳开关,插入或拔出插头;带有金属外壳的家用电器必须接地.②不带电操作:
安装、检修电器要切断电源.③禁止用铁丝、铜丝代替保险丝,禁止用橡皮胶布代替电工绝缘胶布.④禁止在电能表容量小的电路使用大功率用电器,容易引起电路过载.⑤注意防雷.
知识点四:
探究影响电流热效应的因素
本实验主要的考点有:
(1)被加热的物质选用煤油的原因;
(2)被加热物质的要求;
(3)转换法的应用;
(4)控制变量法的应用;
(5)数据分析、得出结论.
例6:
实际生活中,用电器接通电源后,都伴有热量的产生,小明在“探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”时,采用了如图所示的实验装置,其中a、b、c、d四个相同的容器密闭着等量空气并与U形管紧密相连,实验前U形管两端液面相平,将1、2和3、4导线分别接到电源两端.
在实验过程中,通过观察U形管中 的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少;图甲所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 的关系,图乙所示的装置是用来研究通过电阻丝产生的热量与 的关系,综合分析图甲乙两装置的实验现象,可以得出的结论是_____________________________________________________.
习题练习:
1.电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫,而连接的导线却不怎么热,主要是( )
A.通过导线的电流小于通过电阻丝的电流
B.导线的绝热皮隔热
C.导线的电阻远小于电阻丝的电阻
D.导线散热比电阻丝快
2.(2019鼓楼区二模•10)在如图所示电路中,甲、乙两灯的额定电压相近,闭合开关,甲灯亮、乙灯不亮,两电表均有示数,从灯座上取下灯泡乙后,灯泡甲也熄灭,一只电表读数增大。
造成这种现象的可能原因是( )
A.乙灯短路B.乙灯断路
C.乙灯额定功率远小于甲D.乙灯额定功率远大于甲
3.如图所示,A、B、C是家用电冰箱三线插头的三个插脚,关于这三个插脚的说法正确的是( )
A.三个插脚一样长
B.A、C两插脚分别与电冰箱内部工作电路两端相连
C.插入插座时,插脚C与火线相接,B与零线相接
D.插入插座时,电冰箱的金属外壳通过插脚A与大地相连
4.
(2019南师集团二模•10)如图甲、乙所示,相同容器中装了质量都为2kg的纯净水,用不同电加热器加热,设加热器放出的热量全部被水吸收,得到如图丙所示的水温与加热时间的图象,已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)。
下列说法正确的是( )
A.加热相同时间,两杯水吸收的热量相同
B.加热器1和加热器2的功率之比是3:
2
C.吸收相同的热量,甲杯中水的末温比乙杯的高
D.加热1min时,甲容器中的水吸收热量为1.68×105J
5.如图所示为某家庭卫生间电路,电灯和电热器都在正常工作.在三线插座上刚插上洗衣机(开关未闭合)的插头时,所有用电器都停止工作,拔出洗衣机的插头后,用测电笔测试三线插座的左右两孔,氖管都发光,发现有一根熔丝熔断了.下列分析不合理的是( )
A.一定是零线上的熔丝熔断了
B.断开S1、S2,再用测电笔检测三线插座的左右两孔,氖管都发光
C.只断开S1,再用测电笔检测开关S1的两个接线柱,氖管都发光
D.只断开S2,再用测电笔检测开关S1的两个接线柱,氖管都发光
6.(2019玄武区一模•11)如图所示电路中,两开关闭合时,电流表A1的示数为0.5A,A2的示数为0.3A,电阻R2的阻值为10Ω,下列说法正确的是()
A.若电阻R1短路,则电流表A1、A2有示数且相等
B.若电阻R1断路,则电流表A2的示数和R2的乘积为5V
C.若用一个20Ω的电阻替换R2,则电路的总功率变小
D.若电阻R2断路,则通电1minR1产生的热量为3.6J
7.(2019建邺区一模•2)下列措施符合安全用电规范的是()
A.发现有人触电后,应立即用手把触电人拉离电源
B.有金属外壳的家用电器,金属外壳必须接地
C.控制用电器的开关应接在零线和用电器之间
D.使用测电笔时,手不能接触测电笔的任何金属体
8.(2019溧水区一模•3)关于安全用电,下列做法中正确的是()
A.用湿布擦拭通电的电视机
B.有金属外壳的用电器都使用两脚插头
C.控制各灯具的开关都应该安装在零线上
D.使用测电笔时,手接触笔尾的金属电极
9.(2019溧水区二模•5)如图的家庭用电的一些做法中,符合安全用电的是( )
A.同时使用大功率用电器B.用湿手触摸开关C.测电笔的握法D.金属外壳接地
10.家庭电路中,火线与零线间的电压为 V.当电路中的 超过一定限度时,熔丝就会熔断,自动切断电路.为了避免触电事故,用电器的金属外壳一定要 .
11.测电笔可以测试导线是火线还是零线.如图所示,持笔方式正确的是 ;将笔尖与导线接触,若氖管发光,此导线为 .
12.如图所示是研究“相同时间内导体产生的热量与 的关系”的装置.每只烧瓶中煤油质量均为200g,电阻丝R1=20Ω,电路中电流I=0.5A.通电5min后,左侧烧瓶中的煤油温度升高了2℃,煤油吸收的热量为 J,R1产生的电热为 J.[c煤油=2.1×103J/(kg·℃)]
13.(2019六合区二模•18)某电热水壶的铭牌如表所示,当此电热水壶正常工作时,用时8分钟将额定容量的水在一个标准大气压下从20℃加热到沸腾,水吸收的热量为 J,消耗的电能为 J。
此电热水壶的效率为 。
【c水=4.2×103J/(kg•℃)】
14.
如图所示,电源电压不变,R2=30Ω,R3=10Ω.只闭合S1,电流表A1示数为0.2A,电压表V示数为4.0V,则定值电阻R1为 Ω,电源电压为 V.闭合S1、S2、S3,电流表A1、A2示数之比为 ,通电1min电阻R1产生的热量为 J.
15.(2019南师集团二模•18)如图甲所示,电源电压为6V恒定不变,滑动变阻器R2最大阻值是20Ω.闭合开关,滑动变阻器的P﹣R图象如图乙所示,则R1= Ω;当滑片P滑至最右端时,电流表的示数为 A,通电10s电流通过R1产生的热量是 J。
16.如图所示,把标有“12Ω 3W”的电阻R0与最大阻值为50Ω的滑动变阻器R连接在电压恒为18V的电源两端,闭合S.电压表所用量程为0~15V,电流表所用量程为0~0.6A,求:
(1)电阻R0的额定电压;
(2)将R的阻值调到48Ω,在1min内R0产生的电热;
(3)为保证安全,电路消耗总功率的范围.
17.如图所示,灯泡L上标有“6V 2.4W”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V.滑动变阻器的最大电阻为160Ω.只闭合S1,滑片置于某点a时,滑动变阻器接入电路中的电阻Ra=40Ω,电压表示数Ua=12V,电流表示数为Ia;只闭合S2,滑片置于某点b时,滑动变阻器接入电路中的电阻为Rb,电流表示数为Ib.已知Ia∶Ib=3∶4,Rb∶R0=3∶2(灯丝电阻不随温度变化),滑片移动过程中,灯泡电压不超过额定值,电表示数不超过量程.
求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻;
(2)定值电阻R0和电源电压U;
(3)只闭合S1时,电路消耗的最小功率.
18.(2019建邺区二模•20)按照要求作图(留作图痕迹)
如图所示,请在图丙中用笔画线代替导线将电灯、开关和插座正确接入家庭电路。
19.如图所示,S1是光控开关,夜晚自动闭合,白天断开;S2是声控开关,有声音时自动闭合,安静时断开.将图连接成声光控楼道节能照明电路.
20.(2019玄武区一模•20)按要求作图:
在图丙中虚线框内分别画出开关和电灯的元件符号,并画出三孔插座a孔的正确接线,使电路符合安全用电的要求.
21.(2019南师集团二模•22)如图所示,用笔画线代替导线将灯泡正确接入电路。
22.如图所示,用笔画线代替导线,正确连接家庭电路.
23.(2019玄武区二模•14)如图所示的三个实验中:
(1)通过比较温度计示数的变化量来比较吸(放)热多少的有 (填写图号,下同);需要计时器的实验有 。
(2)丙图所示的实验,可以探究电热与 的关系。
24.用如图甲所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”.相同烧瓶内装满了煤油.
(1)烧瓶中装入的煤油是________________(选填“导体”或“绝缘体”).
(2)请根据实物电路,在虚线框内画出对应的电路图.
(3)为达到实验目的,选用的两电阻丝R1与R2的阻值应______,通过R1的电流________通过R2的电流.
(4)通电一段时间后,乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大.说明________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(5)小红用如图乙所示的装置,进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”.经多次实验测量,收集实验数据,绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流I的关系图像.根据焦耳定律可知,图中能正确反映h-I关系的是____________.
乙
【拓展】用Q=I2Rt可以计算电流通过任何用电器产生的热量,能用Q=UIt计算通过任何用电器产生的热量吗?
请用实例说明原因._____________________________________
________________________________________________________________________.
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