《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》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《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（22頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、專(zhuān)題三電功率家庭電路中考真題再現(xiàn)( 學(xué)用見(jiàn)P9798 )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 ,R2=3 ,R3=4 。當(dāng)S2斷開(kāi)、S1閉合時(shí),電阻R1消耗的電功率為8.64W;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32J?！窘馕觥慨?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=12V6+4=1.2 A,電阻R1消耗的電功率P1=I2R1=( ( A )26 =8.64 W。當(dāng)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=R1R2R1

2、+R2=636+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=IR12=2 A2 =4 V,所以6 s內(nèi)電流通過(guò)R2產(chǎn)生的熱量Q=W=U122R2t=( 4V )236 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(guò)它的電流為2 A時(shí),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

3、為100 W,若每天使用4 h,則每月消耗的電能為12kWh( 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 V3 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。通電10 s,R產(chǎn)生的熱量為18J?！窘馕觥坑深}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=6V

4、0.3A=20 ;通電10 s電阻R產(chǎn)生的熱量Q=UIRt=6 V0.3 A10 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1104 A,電壓約1.8108 V,放電時(shí)間約0.01 s,則這次閃電釋放的電能約1.81010J,合5103kWh。命題點(diǎn)2電功率的計(jì)算( ?？?)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,

5、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=U2R2S斷開(kāi)時(shí),有P=UR1+R22R2由PP=R1+R2R221可知,PP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=19U2R2可得R1R2=28.( 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 ,則該照明燈正常工作時(shí),

6、消耗的電功率是54W,工作30 min,電流通過(guò)燈絲產(chǎn)生的熱量是9.72104J。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(kāi)關(guān)S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

7、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 。若M、N之間并聯(lián)10個(gè)阻值為R=400 的相同電阻,求通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)AM的電流大小;( 3

8、 )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 )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=110400 =40 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

9、安徽第20題 )要求測(cè)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(shí)物連接成實(shí)驗(yàn)電路?！敬鸢浮咳鐖D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0.528W;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 V的小燈泡的額定功率,電路圖如圖甲所示。使用

10、的電源電壓約為6 V,滑動(dòng)變阻器的規(guī)格“5 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2.9V。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)P99102 )學(xué)思結(jié)合高效突破考點(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

11、用單位:千瓦時(shí)( 俗稱(chēng)度,符號(hào)kWh )1 kWh=3.6106J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“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“kWh”:表示測(cè)量結(jié)果記錄單位是kWh“50 Hz”:表示在50 Hz的交流電路中使用“1600 imp/( kWh )”:表示用電器每消耗1 kWh電能,電能表指示燈閃爍1600次讀數(shù)方法計(jì)數(shù)

12、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)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 kWhD.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

13、初,電能表的示數(shù)是1537.7kWh,5月初,電能表的示數(shù)是1432.7kWh,故小明家5月初至6月初消耗的電能是W=1537.7kWh-1432.7kWh=105kWh,C項(xiàng)正確;電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)250轉(zhuǎn)消耗的電能W=2502500kWh=0.1kWh,該電能表上用電器的功率P=Wt=0.1kWh16h=0.6kW,D項(xiàng)錯(cuò)誤?！敬鸢浮?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 V20 W”的燈正常工作50h;這盞燈正常工作10 h,電能表的鋁盤(pán)轉(zhuǎn)120轉(zhuǎn)?？键c(diǎn)二

14、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 )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=103W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

15、“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(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)U額,P實(shí)P額P實(shí)P額=U實(shí)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(dòng)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(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( )電壓表示數(shù)變化范圍為1.53 V滑動(dòng)變阻器消

16、耗的電功率變化范圍為0.60.75 W小燈泡的實(shí)際電功率變化范圍為0.21.25 W滑動(dòng)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(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=U-UL=4V-2.5V=1.5V,因1.5V3V,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1.53V,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

17、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00.6A,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=3,錯(cuò)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(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UL=U-U滑大=4V-3V=1V,電路中的最小電流I小=ULRL=1V5=0.2A,小燈泡的最小功率PL小=I小2RL=( ( A )25=0.2W,所以小

18、燈泡的實(shí)際電功率變化范圍為0.21.25W,正確;滑動(dòng)變阻器的電功率PR=( U-IRL )I=( 4V-I5 )I=-5( I21-0.8VI )=-5( I21-0.8VI+0.16W-0.16W )=0.8W-( I-( A )25,因電路中的電流范圍為0.20.5A,當(dāng)I=0.4A時(shí),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 )25=0.6W,所以滑動(dòng)變阻器消耗的電功率變化范圍為0.60.8W,錯(cuò)誤。綜上可知,正確?！敬鸢浮?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,

19、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=U2RP實(shí)P額=U實(shí)2RU額2R=U實(shí)2U額2P實(shí)=U實(shí)U額2P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” )?？键c(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

20、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)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

21、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 的電阻產(chǎn)生的熱量是J?！窘馕觥坑深}圖可知,兩個(gè)電阻絲串聯(lián),10電阻對(duì)應(yīng)的U形管中液面高度差較大,說(shuō)明10電阻產(chǎn)生的熱量較多。根據(jù)焦耳定律,Q=I2Rt=( ( A )21010s=25J?！敬鸢浮慷?5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R1R2。下列說(shuō)法正確的是( C )A.該實(shí)驗(yàn)裝置用于探究“電壓和通電時(shí)間一定時(shí),電熱與電阻的關(guān)系”B.閉合開(kāi)關(guān)后,通過(guò)R1的電流大于R

22、2的電流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220V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220V,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:PU額I額,如電能表標(biāo)有“220 V20 A”,則P4400 W,若超過(guò)則引起電能表的計(jì)數(shù)不準(zhǔn)確,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

23、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

24、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,

25、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

26、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)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

27、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(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)

28、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

29、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?！敬鸢浮?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)P103104 )實(shí)驗(yàn)一:測(cè)量小燈泡的電功率實(shí)驗(yàn)原理P=UI

30、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

31、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t2.電能表轉(zhuǎn)數(shù)( 表盤(pán)指示燈閃爍次數(shù) )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=nNt3.6106 W( 用N表示電能表每kWh標(biāo)注轉(zhuǎn)數(shù)或指示燈每kWh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 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?！敬鸢浮咳鐖D所示( 2 )正

32、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),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)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(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 ,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 ,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

33、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)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)

34、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?！敬鸢浮咳鐖D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