一、选择题
1.关于家庭电路和安全用电,下列说法不正确的是 ( ) ...A.使用试电笔时,手指要按住笔尾的金属帽,用笔尖接触被测的导线
B.电路中电流过大使自动开关跳闸,原因可能是短路也可能是用电器的总功率过大 C.有金属外壳的家用电器,无需使用三脚插头 D.对人体安全的电压是不高于36VC 解析:C
A.使用试电笔时手指要接触金属笔尾,笔尖接触电线,可辨别火线与零线,故A正确,不符合题意;
B.电路中的电流过大使空气开关跳闸,原因可能是短路,也可能是用电器的总功率过大,故B正确,不符合题意;
C.有金属外壳的家用电器,应使用三脚插头,这样即使金属外壳带电,电流会通过地线导入大地,防止造成触电事故的发生,故C错误,符合题意; D.只有不高于36V的电压才是安全电压,故D正确,不符合题意。 故选C。
2.一种验电笔的构造如图所示,下列说法正确的是( )
A.使用验电笔时手不能接触笔尾金属体 B.验电笔可用来测试物体是带正电还是带负电 C.验电笔通常用来分辨相线和中性线 D.当验电笔氖管发光时人体中没有电流通过C 解析:C
A.使用验电笔时手不能接触笔尖金属体,必须接触笔尾金属体,故A错误; B.验电笔可用来辨别火线和零线,不能测试物体是带正电还是带负电,故B错误; C.相线为火线,中性线为零线,验电笔通常用来分辨火线和零线,故C正确; D.当验电笔氖管发光时人体中有微弱电流通过,故D错误。 故选C。
3.如图是深圳某同学家的家庭电路的部分电路图,下列说法中正确的是( )
A.家庭电路中使用的是直流电,电压是220V B.丁灯的安装及开关的连接是正确的 C.两孔插座和三孔插座的连接都是正确的
D.用试电笔正确接触M和N点时,试电笔的氖管均不发光B 解析:B
A.家庭电路中使用的是交流电,电压为220V,故A错误;
B.根据图像,丁灯的开关连接在火线一侧,并和灯泡的顶部连接,符合安全用电要求,故B正确;
C.甲图中,两孔插座要左零右火,连接错误了,故C错误;
D.测电笔连接M点时,M点在火线上,氖管发光,N点在零线上,氖管不发光,故D错误。 故选B。
4.在如图的家庭电路中,当闭合开关后,发现电灯不亮,用测电笔测试图中的a、b、c、d四点时,发现只有测a点时测电笔的氖管不发光,那么可能发生的故障是( )
A.ab之间某处断路 B.cd间某处断路 解析:A
C.开关处短路 D.电灯灯丝断了A
用测电笔测试图中的c、d时,测电笔的氖管发光,说明火线是连通的;a处为零线,测电笔不发光,说明正常;测b点时,测电笔发光,说明电路中火线、开关、灯泡和测电笔、人体形成通路,不能和a点形成通路,说明ab间断路。 故选A。
5.“安全用电,珍爱生命!”这是我们应有的安全意识。下列符合安全用电原则的是( )
A.检修电气设备时断开总开关 B.湿毛巾擦拭工作中的电风扇
C.看见有人触电立即直接用手将其拖离电源 D.几个大功率用电器接在同一插座A 解析:A
A.检修电气设备时断开总开关,可避免检修工人触电,故A符合题意;
B.湿的毛巾是导体,用它擦拭工作中的电风扇,有可能接触到火线,造成触电事故,故B不符合题意;
C.看见有人触电直接用手将其拖离电源,是危险的作法,这样不但不能将触电都拖离,
施救者也会触电,故C不符合题意;
D.几个大功率的用电器接在同一插座上,会造成总功率过大,而引起跳闸,严重的话,会引发火灾。故D不符合题意。 故选A。
6.下列关于家庭电路的说法,正确的是( ) A.220V的家庭电路电压对人体是安全的 B.家庭电路中控制电灯的开关应与零线相连 C.家庭电路中各用电器之间是串联的
D.家庭电路的火线和零线可以用测电笔来辨别D 解析:D
A.对人体的安全电压不高于36V,故A错误;
B.家庭电路中控制电灯的开关应与火线相连,开关断开后用电器与火线断开,保证用电器不会带电,避免触电事故的发生,故B错误;
C.家庭电路中各用电器之间是并联的,工作相互不受影响,故C错误;
D.因为零线的对地电位是零不能产生电压用测电笔是测不到电流的,火线对地电压就是对零线的电压能够测到,所以测电笔有反应,故D正确。 故选D。
7.“珍爱生命、注意安全”是同学们日常生活中必须具有的意识,下列做法符合安全用电原则的是( )
A.甲图,用湿手把电饭煲的三脚插头拔下来 B.乙图,熔断后的保险丝用铜丝或铁丝代替 C.丙图,多个大功率用电器同时用一个插座 D.丁图,用试电笔辨别火线和零线的操作方法D 解析:D
A.不能用湿手接触金属带电体,易发生触电事故,故A项不符合题意;
B.保险丝用电阻率大,熔点低的铅锑合金制成,不能用铜丝或铁丝代替,故B项不符合题意;
C.多个大功率用电器同时使用时,电流过大,易形成火灾,故C项不符合题意; D.使用试电笔时,用手触及试电笔尾端的金属部分,笔尖接触电线,氖管发光的为火线,不发光的为零线,故D项符合题意。 故选D。
8.下列实例中,符合安全用电要求的是( ) A.使用绝缘层破损的电线
B.洗衣机的金属外壳安装接地线
C.用湿抹布擦拭正在工作的台灯 解析:B
D.未断开电源的情况下更换灯泡B
A.电线绝缘层破损后要及时更换,防止引发触电事故,故A不符合题意; B.金属外壳的用电器,外壳一定要接地,防止外壳漏电,发生触电事故,故B符合题意;
C.用湿布擦拭正在发光的电灯,湿布导电容易使人触电,故C不符合题意; D.更换灯泡时容易碰到金属部分,容易发生触电事故,因此切断电源可以保证金属部分不带电,故D不符合题意。 故选B。
9.关于安全用电、下列做法正确的是( )
A.使用试电笔辨别火线和零线时可以采用如图甲所示的方法
B.将电冰箱接人图乙所示的插线板来工作
C.如图丙所示,出远门时要检查有无关闭家中所有电源
D.用图丁方式拔出插头 C
解析:C
A.电笔使用时手应该握住金属卡片或笔尾金属体,故A错误; B.冰箱应该接三孔插座,故B错误;
C.出远门时要检查有无关闭家中所有电源,以防止线路故障时出现危险,故C正确; D.拔出插头时不能拉电线,手应该摁住塑料壳向外拔,故D错误。 故选C。
10.下列关于电学知识说法正确的是( ) A.验电器的工作原理是异种电荷相互排斥 B.若空气开关“跳闸”,一定是使用了大功率用电器 C.电能表是测量用电器消耗电功率的仪表
D.使用三脚插头和三孔插座的目的,是将用电器的金属外壳与大地相连D
解析:D
A.验电器是利用同种电荷相互排斥的原理工作的,故A错误;
B.若空气开关“跳闸”,说明电路中电流过大,可能是总功率过大,也可能是电路中发生了短路,故B错误;
C.电能表是测量用电器消耗电能(电流做功)多少的仪表,故C错误;
D.使用三脚插头和三孔插座,多出的那个孔是用来接地线的,当用电器的三脚插头插入时,用电器的金属外壳通过三孔插座与大地相连通,如果金属外壳漏电,地线将人体短路,防止人触电,故D正确。 故选D。
二、填空题
11.使用试电笔辨别火线和零线时,手应接触________的金属体(选填“笔尾”或“笔尖”);某电能表的表盘标有“2202V 10(30)A 50Hz\" 的字样,则该电能表所在电路的总功率不能超过________W。笔尾6600 解析:笔尾 6600
[1]使用试电笔辨别火线和零线时,手要接触笔尾金属体,千万不要接触笔尖金属体。 [2]电能表在220V电路中使用,最大额定电流不能超过30A,电能表所在电路的最大功率为
P=UI=220V×30A=6600W
12.导体的电阻与______有关。通常情况下,家庭电路的电压是_____V,使用三孔插座有什么好处_____。导体的长度横截面积材料温度220能使带金属外壳的用电器金属
外壳接地安全
解析:导体的长度、横截面积、材料、温度 220 能使带金属外壳的用电器金属外壳接地,安全
[1]导体的电阻与导体的材料有关,相同材料的导体,其电阻与导体的长度和横截面积有关,有些导体的电阻还受温度的影响。 [2]我国家庭电路的电压是220V。
[3]使用三孔插座的好处是让用电器的金属外壳与地线相连,能及时将金属外壳所带的电导走,从而避免触电事故,保障人体安全。
13.不能用手拉触电的人,因为人体是_________。家里装修时,电灯的开关要接在______线和灯泡之间,若电灯的开关处于断开状态,灯泡却亮着,原因可能是_________。导体
火开关短路
解析:导体 火 开关短路
[1]人体是导体,用手拉触电的人,自己也会触电。
[2]开关应该接在火线与灯泡之间,若没有接在灯泡和火线之间,而是灯泡之后,开关即使断开了,人一不小心碰到了灯泡的螺丝卡口处就会触电,有安全隐患。
[3] 若电灯的开关处于断开状态,灯泡却亮着,开关不起作用,相当于导线,故开关是短路了。
14.家庭电路中,控制用电器的开关应该连接在_____(选填“零线”或“火线”)和用电
器之间,为了避免触电事故的发生,用电器的金属外壳一定要_____;如图所示家庭电路中,闭合开关,用测电笔接触b点时氖管发光,接触c点时不发光,说明_____间是连通的,继续用测电笔接触d点时氖管不发光,可以判断该电路至少有_____处发生断路.
火线接地ab1【解析】从安全用电的角度分析开关接在
家用电器和火线之间即此时开关要接在火线和用电器之间断开开关切断火线操作更安全有金属外壳的用电器其外壳一定要接地当用电器漏电时地线把人体短路避免触电事
解析:火线 接地 ab 1 【解析】
从安全用电的角度分析,开关接在家用电器和火线之间,即此时开关要接在火线和用电器之间,断开开关,切断火线,操作更安全.有金属外壳的用电器,其外壳一定要接地,当用电器漏电时,地线把人体短路,避免触电事故的发生;如图,闭合开关后,发现电灯L不亮用测电笔测试时,发现在a、b两处时,氖管都发光,说明a、b都与火线连通,在c处时,氛管不发光,说明c处不与火线连通,则故障可能是bc之间发生了开路,测d点时,氖管不发光,则c与d不确定,因为bc之间断路,因此发生断路之处有1处. 故答案为(1). 火线 (2). 接地 (3). ab (4). 1
【点睛】本题主要考查了学生利用测电笔排查家庭故障的能力,对测电笔要会安全的使用,学会判断故障所在.
15.2019年10月1日,中华人民共和国成立70周年,从阅兵式上我们可以目睹,我们的祖国,正在实现从大国到强国的中国梦。在我国,家庭电路的电压是________V,家中电视机、电冰箱、电灯等电器之间的连接方式是________联。并【解析】 解析:并 【解析】
[1]我国家庭电路的电压是220V。
[2]家庭电路的用电器之间是并联的,所以家中电视机、电冰箱、电灯等电器之间的工作互不影响。
16.在家庭电路中,各用电器之间是__________(选填“串联”或“并联”)的。星期天小天在家里正开着空调上网查资料,当妈妈做饭时把电热水壶插头插进插座时,空气开关立刻“跳闸”,小天分析其原因可能是电热水壶插头内部__________(选填“短路”或“断路”)。并联短路 解析:并联 短路
[1]在家庭电路中,各用电器可以独立工作互不干扰,所以它们之间是并联的。 [2]空气开关立刻“跳闸”的原因是电流过大,根据题意电流过大是短路造成的。 17.某同学家中有一台冰箱、一台彩色电视机、一台洗衣机、两盏照明灯,它们都是_______连接的,正常工作时的电流分别是0.9A、800mA、1.3A、0.18A和250mA,如果
干路中的电流不允许超过5A,那么这些用电器_____(填“能”或“不能”)同时工作。
并联能
解析:并联 能
[1]家庭电路中用电器之间都是采用并联的,如果采用串联,有一个用电器损坏,其他用电器都不能工作。
[2]每个用电器的额定电流相加等于3.43A,小于5A,故能同时工作。 【点睛】
家庭电路连接方式和串联电路电流规律。
18.家用柜式空调工作时的电流约为10______;我国家庭电路电压是______V,家庭电路的用电器之间是______(选填“串联”或“并联”);马路上的路灯同时亮同时熄灭,路灯与路灯之间是______。(选填“串联”或“并联”)A220并联并联 解析:A 220 并联 并联
[1]家用柜式空调工作时的电功率超过2000W,约为2200W,通过的电流
I2200WP==10A U220V家用柜式空调工作时的电流约为10A。 [2]我国家庭电路的电压是220V。
[3]家庭电路的用电器工作时互不影响,独立工作,所以是并联的。
[4]虽然马路上路灯同时亮,同时灭,但一灯坏时,其它灯能亮,路灯也是并联的。 19.一节新干电池的电压是______V,家庭电路中控制电灯的开关与电灯是______联的。5
串
解析:5 串
[1][2]一节新的干电池的电压一般是1.5V,家庭电路中的开关需要控制电灯,并联会把用电器短路,所以与电灯是串联的。
20.验电器是检验物体是否带电的仪器,它是利用______的原理来工作的;在家庭电路中,电灯、电视机、空调等家用电器是______联在同一个电路中的,控制电灯的开关和电灯是______联的关系。同种电荷相互排斥并串 解析:同种电荷相互排斥 并 串
[1]验电器与带电体接触后,两片金属箔会带上同种电荷,同种电荷相互排斥,所以会张开,故验电器利用的是同种电荷相互排斥的原理。
[2]家庭电路中的用电器有一个损坏,其它用电器不受影响,所以是并联的。 [3]控制电灯的开关与所控制的电灯是串联的。
三、解答题
21.(1)为了方便彼此间的交流,国际上建立了一套统一的计量单位体系,叫国际单位制。在国际单位制中,热量的单位是____________(填写中文名称),瓦特是__________(填写物理量名称)的单位。
(2)有金属外壳的家用电器要使用三脚插头。该插头插入插座时,与大地相连的是三脚插头中的_______(选填“A”、“B”或“C”)脚。三脚插头的电路元件符号是
___________________。
(3)如上图所示的电路中,R是由镍铬合金线做成的,闭合开关,导线夹移动过程中,R相当于_______向__________(选填“A”或“B”)端移动导线夹,灯泡会变亮。
变阻器(或者滑动变阻器) A
解析:焦耳 功率(或者电功率) A
(1)[1]在国际单位制中,焦耳是热量的基本单位。 [2]在国际单位制中,功率的基本单位是瓦特。
(2)[3]当插头插入插座时,为了让用电器的金属外壳先接地,插头上接地的金属片最长,即大地相连的是三脚插头中的A脚。
[4]三脚插头的电路元件符号是。
(3)[5][6]因为灯泡变亮,说明电路中的电流变大,电阻变小,所以夹子应该向A端移动,此时该元件相当于滑动变阻器。
22.基础作图和计算:(1)医院病房的呼叫器既可以让病人及时快捷的呼叫护士,也可以让护士快捷准确的知道是哪个床位的病人呼叫,请你设计简单的病房呼叫器电路。要求1号床S1闭合,1号床对应的呼叫灯L1亮且电铃响起,2号床和3号床与1号床同样要求,闭合开关后对应的呼叫灯亮并电铃响。 (__________)
(2)L1、L2并联在电压电压为6V的电路中,如图所示是灯泡L1、L2两端电压与所通过的电流的关系曲线,则干路的电流是 _________ A,电路消耗的总功率是 _______ W。
解析:1 6.6
【分析】
(1)根据题意确定开关、灯与电铃的连接方式,结合开关控制火线然后作出电路图。 (2)L1、L2并联在电源电压为6V的电路中时它们两端的电压相等,根据图象读出通过两灯泡的电流,根据并联电路的电流特点求出干路的电流,利用P=UI求出电路消耗的总功率。
(1)[1]1号床的病人闭合开关S1,护士值班室的灯L1亮、铃响,说明开关S1控制L1与电铃,2号床的病人闭合开关S2,护士值班室的灯L2亮、铃响,说明开关S2控制L2与电铃,3号床的病人闭合开关S3,护士值班室的灯L3亮、铃响,说明开关S3控制L3与电铃,三个灯泡能独立工作、互不影响,则三个灯泡并联,电铃接在干路中,且开关控制火线,电路图如下图所示:
(2)[2]因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,L1、L2并联在电源电压为6V的电路中时它们两端的电压均为6V,由图象可知,通过两灯泡的电流分别为
I1=0.5A、I2=0.6A
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路的电流
I=I1+I2=0.5A+0.6A=1.1A
[3]电路消耗的总功率
P=UI=6V×1.1A=6.6W
23.2020年的春节是防控新型冠状病毒感染的肺炎疫情的关键时刻,武汉火神山医院构筑起疫情防控前线的坚强堡垒,能够让更多患者得到及时有效的救治,成为武汉战“疫”的坚强支点。记者探访武汉火神山医院发现,病房内拥有空调、电视等设备,房间还有WiFi、智能报警、医护对讲等多种功能。
(1)如图甲所示,为避免感染,医院的每间病房设置一个传递窗,传递窗由两层玻璃和电磁波消毒系统构成,医护人员打开外面一层玻璃窗将药品和食品放入传递舱内,经电磁波消毒后房间内的人才能打开里面一层玻璃窗取用物品,下面常用于医疗消毒的是 ______ 。 A.微波 B.红外线 C.红色可见光 D.紫外线
(2)如图乙,传染病房的风管系统非常复杂,这些风管由多段拼接而成,拼缝处还要打上胶进行封堵,避免污染空气外泄.拼缝处打胶能将多段风管牢固连接,是利用了 ______ 的物理道理。
(3)据悉,每个病房都配有供氧系统和负压抽吸系统。“负压”是指室内气压低于室外的气压,这样就只能是新鲜空气可以流进病房,而病房内被患者污染过的空气就不会泄露出去,从而避免医护人员感染。下列生活和生产中的工具或现象与“负压病房”形成原理相同的是 ______ 。
A.两船并排行驶容易相撞
B.雨雪天气,交警提示,要减速慢行 C.飞机的机翼与鸟的翅膀都是流线型的 D.列车进站和出站时乘客要站在安全线之外
(4)据中建三局有关人士介绍,每个病房都配有一个紧急呼叫的按钮。请你帮助完成如图丙所示的病房报警系统的电路设计(L1灯亮,说明1号病房需要帮助;L2灯亮,说明2号病房需要帮助:无论哪间病房需要帮助,电铃都会响起示警) ______ 。
(5)为预防新型冠状病毒肺炎交叉感染,医院购置了多个消毒柜,对常用医疗器械采用湿热灭菌,即将医疗器械置于消毒柜内,通过加热使水汽化,产生高压饱和蒸汽,通过多次交替对消毒室抽取真空和充入蒸汽,最终达到设定压力和工作温度,从而对物品进行消毒处
理。如图丁是某型号的全自动高压消毒柜,部分参数如表.其正常工作40min,消耗80L初温为20℃的水,就可完成一次消毒。根据以上信息,计算可知一次消毒过程中水吸收的热为 ______ J,消毒一次消毒柜消耗的电能为 ______ J。[已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)] 电源 内胆尺寸 设计压强 工作温度 AC220V 50Hz 420×700mm 0.29MPa 120℃ 额定加热功率 水箱容积 额定压强 空气排量 16.0kW 120L 0.21MPa >99% 解析:D 分子之间存在引力 ACD 3.36×107
3.84×107
(1)[1]A.微波是波长很短的电磁波,食物的分子在微波的作用下剧烈振动,使得内能增加,温度升高,达到成熟状态,但不用于消毒杀菌,故A不符合题意; B.红外线波长较长,容易穿过云雾烟尘,不用于杀菌消毒,故B不符合题意; C.红色可见光即我们见到红光,没有杀菌消毒的作用,故C不符合题意; D.紫外线,有杀菌消毒的特性,故D符合题意。 故选D。
(2)[2]拼缝处打胶能将多段风管牢固连接,是利用了分子之间存在引力的物理道理。 (3)[3]A.两船并排快速前行,可导致中间水流速变大,压强变小,水对船的压强差压着船向中间靠近,造成事故。故A符合题意;
B.雨雪天气,道路湿滑,汽车与地面之间的摩擦力减小,不利于汽车的刹车、转向等,所以要减速慢行,故B不符合题意;
C.飞机机翼和鸟的翅膀上部凸起,在机翼或翅膀上方的空气流速快压强小,在机翼或翅膀下方的空气流速慢压强大,压力差形成向上的升力,故C符合题意;
D.人离列车太近时,高速列车行驶过程中,使人和列车之间的空气流动速度很大,压强很小,人外侧的压强不变,人在内外压强差的作用下,被压向列车出现事故,故D符合题意。 故选ACD。
(4)[4]L1灯亮,说明1号病房需要帮助;L2灯亮,说明2号病房需要帮助,两灯互不影响,故两灯并联;S1只控制L1,S2只控制L2,根据安全用电的原则,开关要控制火线;无论哪间病房需要帮助,电铃都会响起示警,则电铃接在干路上,如下所示:
(5)[5]消毒一次,消耗水的体积为
V=80L=80?10﹣3m3=8?10﹣2m3
消毒一次消耗水的质量为
m=V=1.0?103kg/m3?80?10﹣3m3=80kg
由题意可知,把水从20℃加热到120℃,则水箱中水吸收的热量为
Q吸=cmt=4.2?103J/(kg?℃)?80kg?(120℃20℃)=3.36?107J
[6]消毒柜的额定功率为16.0kW,消毒一次(正常工作40min),消毒柜消耗的电能为
W=Pt=1.6?104W?40?60s=3.84?107J
24.小雨在网上冲浪时,看到了下面的一则材料,请你和他一起阅读后,回答下列问题.
人体对电流的反应
随着科技的飞速发展,各种电器设备的数量急剧增加,但同时也带来了更多的触电事故,因此,安全用电被人们所重视.人们往往认为触电危害的原因是接触了高压,而触电危害的真正原因是有较大的电流通过人体,人体受到电击时,电流对人体的伤害程度主要与流过人体电流的大小有关,当手触及50Hz交变电流时,人体的反应如下表所示. 电流/mA 0.6~1.5 2~3 5~7 8~10 20~25 50~80 90~100 人体反应 手轻微颤抖 手指强烈颤抖 手部肌肉痉挛 手难以摆脱带电体,但还能摆脱,手指尖到手腕剧痛 手迅速麻痹,不能自动摆脱电源,手剧痛,呼吸困难 呼吸麻痹,心房开始震颤 呼吸麻痹,延续3s就会造成心脏麻痹 除电流大小的原因外,触电的部位、电流经过人体的时间也会影响触电的伤害程度,如果电流长时间通过人体,人体电阻会下降,即使电流很小,也是比较危险的.
(1)根据欧姆定律可知:对于同一个人,电压越_______,电流就越________,电流经过人体造成的伤害就越大,通过阅读,在防止人身触电事故方面你还学到了什么 ________? (2)用今天你学到的知识解释一下,为什么我们认为不高于36V的电压才是安全的_______?
解析:高 大 通过阅读,知道造成触电事故的原因除电流的大小外,触电的部位、电流经过人体的时间也会影响触电的伤害程度 见解析所示 (1)[1][2][3]根据欧姆定律IU可知,对于同一个人,电阻大小恒定,电压越大,那么电流R就越大;通过阅读,在防止人身触电事故方面还学到了造成触电事故的原因除电流的大小外,触电的部位、电流经过人体的时间也会影响触电的伤害程度.
(2)[4]人体的电阻恒定,电压越大,电流越大,只有电压不高于36V,电流就不会过大,电压才是安全的.
25.在实践活动中,小刚所在的兴趣小组对电饭煲进行了研究与计算.
(1)如图所示,电饭锅使用的都是三脚插头,中间较长的脚连接的是电饭锅的金属外壳,插入三孔插座后可将其与_____相连,防止漏电时对人造成伤害.通电后电饭锅的加热盘发热是通过_____方式改变了它的内能.电饭锅在高温档正常工作时应_____(选填“断开”或“闭合”)开关S.
(2)电饭锅的铭牌如下表所示,其在高温档正常工作时通过电饭锅的电流是多少________? 额定容量 额定电压 2.0L 220V 高温档 额定功率 保温档 44W 1100W (3)为了测量电饭锅的加热效率,小刚在锅中加入额定容量的初温为12℃的水,在额定电压下将其加热到沸腾,用时14min,已知烧水时气压为1个标准大气压,ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃),则该电饭锅的加热效率为多少____________? 解析:大地 做功 闭合 5A 80%
(1)三孔插座的接法是左零右火上接地,三脚插头的接法是中上的要与用电器外壳相连;由于电电饭锅属于有金属外壳的用电器,所以,与电饭锅外壳相连接的是地线,这样当金属外壳带电时,电流会通过地线导入大地,防止造成触电事故的发生.
通电后电饭锅的加热盘发热是通过电流做功将电能转化为内能;当S闭合时,电阻R2 短
U2路,只有电阻R1 工作,电路电阻较小,由P知道,此时功率较大,即电饭锅是高温
R档;
(2)由电饭锅铭牌知道,电饭锅高温档的额定功率为1100W,额定电压为220V, 由PUI知道,电饭锅正常工作时的电流是:IP1100W5A; U220V33(3)由铭牌知道,电饭锅的最大容量是:V2.0L2.0103?m3,当电饭锅内装满水
V1.010?kg/m?2.010?m?2kg, 时,水的质量是:m水 加热到沸腾,这些水需要吸收的热量是:
33Q吸 cm(tt0)4.2103? J(/kg?℃)2kg(100℃12℃)7.392105?J;
由于电饭锅正常工作的时间是:t14min840s, 由PW知道,电饭锅正常工作14min消耗电能是:tWPt1100W840s9.24105?J;
由Q吸知道,该电饭锅的加热效率是:WQ吸7.392105?J100%100%80%
W9.24105?J26.如图是家庭电路示意图.小明用试电笔接触其中一条导线,发现试电笔的氖管发光. (1)请在图中用笔画线代替导线将电灯和开关、插座分别接入电路. (______)
(2)把“220V1100W”的金属外壳的电热水壶接入三孔插座,在额定电压下工作: ①求流过电热水壶发热棒的电流_____. ②求电热水壶发热棒的阻值______.
(3)已知发热棒电阻R1大于导线电阻R2,假设电热水壶工作时发热棒发热量为Q1,与其连接的导线发热量为Q2,请判断Q1与Q2的大小关系,并写出判断依据_______.
解析: 5A 44Ω
Q1>Q2.依据原理:焦耳定律 【分析】
(1)在电路中,能使得测电笔发光的是火线;电灯的接法:火线首先接入开关,再接入灯
泡顶端的金属点;零线直接接入灯泡的螺旋套.两孔插座是,左零线,右火线;三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线. (2)①据公式P=UI计算即可; ②据公式I=
U计算即可; R(3)根据串联电中的特点,结合焦耳定律进行分析.
(1)在电路中,能使得测电笔发光的是火线,火线进开关,再接入灯泡的顶端金属点;零线直接进入灯泡的螺旋套.两孔插座是,左零线,右火线;三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线.如下图:
(2)①根据 P=UI 可得流过电热水器的电流为
P1100W==5A; U220V②电阻为
I=R=
U220V==44Ω; I5A(3)由题可知,发热棒电阻R1与导线电阻R2串联在电路中,根据串联电路的特点,通过它们的电流I相等,R1>R2, 由焦耳定律Q=I2Rt,可知:Q1>Q2. 27.阅读《漏电保护器》,回答.
漏 电 保 护 器
漏电保护器,主要是用来对用电设备发生漏电故障或对有致命危险的人身触电时的保护.漏电保护器在发生以下事故时起到保护作用: ①设备发生碰壳故障. ②私拉乱接的电线绝缘皮破损. ③人体直接触及相线电压.
④在特别潮湿的地方(如游泳池、淋浴房、厨房、卫生间等),因人体表皮电阻减小,触电死亡的危险大大增加,安装漏电保护器后便能有效地减少触电伤亡事故.
⑥当一些电子设备绝缘材料损坏时,其外露的金属附件(如电视机、收录机的拉杆天线等)可能带危险电压,这种危险电压是不能用接地的方法消除的,只有靠安装漏电保护器才能保证在人身触电的瞬间迅速切断电路,保证人身安全.
如图是安装了漏电保护器的家庭电路.家庭电路中火线与零线间、火线与大地之间有220V电压.通常情况下,通过人体的电流超过20mA 时,人会感到剧痛,呼吸困难,甚至会有生命危险.当人体直接或间接接触火线时,有触电危险.此时,火线、人体、大地将构成
回路,所产生的电流将不通过零线,此时通过右图线路中A、B两点的电流不等.当漏电保护器检测到通过图中A、B两处的电流不相等(即发生漏电)时,会迅速切断电路,从而起到保护作用.
低压配电系统中设漏电保护器是防止人身触电事故的有效措施之一,也是防止因漏电引起电气火灾和电气设备损坏事故的技术措施.但安装漏电保护器后并不等于绝对安全,运行中仍应以预防为主,并应采取其他防止触电和电气设备损坏事故的技术措施.
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)在特别潮湿的地方,因人体表皮电阻________,触电死亡的危险________. (2)假如有人在如图所示的电路C点处不慎触电时,漏电保护器________(选填“会”或“不会”)切断电路.
(3)假如某人不慎触电时,且没有发生生命危险,则他的身体电阻至少为________Ω. 解析:减小 增加 会 11000
(1)由题意可知,在特别潮湿的地方,因人体表皮电阻减小,根据欧姆定律I=
U,在一定电压R下,电阻减小,电流会增大,人触电死亡的危险会增加.(2)假如有人在如图所示的电路C点处不慎触电时,火线、人体、大地将构成回路,所产生的电流将不通过零线,此时通过线路中A. B两点的电流不等.当漏电保护器检测到通过图中A. B两处的电流不相等时,会迅速切断电路,从而起到保护作用.(3)根据欧姆定律I=
U,由题意可知,通常情况下,R通过人体的电流不能超过20mA,因此,假如某人不慎触电时,且没有发生生命危险,则他的身体电阻至少为:R=【点睛】
根据材料中的信息,结合对触电的特点、漏电保护器的原理和欧姆定律的理解,可对题干中的问题做出解答.
28.阅读短文,回答文后问题:
电水壶
图甲所示是常见的电水壶,它的工作原理是:接通电源加热后,水温逐步上升到100℃,水开始沸腾,水蒸气使双金属片变形推动蒸汽开关,从而使电水壶在水烧开后自动断电(下次烧水需重新闭合蒸汽开关).如果蒸汽开关失效,壶内的水会一直烧下去,直到水被烧干,发热元件温度急剧上升,位于发热盘底部也有一个双金属片开关,会因为热传导作用温度急剧上升,膨胀变形,断开电源.
图乙是双金属片温控原理图,A为双金属片,由两层不同金属粘合而成,受热时二者膨胀的快慢不同.在未通电和低于预定温度时,双金属片A和静片B上的触点接通,电路正常
U220V==11000Ω. I0.02A工作,当温度达到预定温度时,双金属片向左弯曲(温度越高,弯曲程度越大),电路断开.C是调节旋钮,调节它可改变双金属片与静片弹性接触的力度,从而调节双金属片断开的温度.
图丙是传统电水壶用电热丝(实线①)及PTC材料(实线②)的电阻随温度变化的关系图象.若使用PTC加热元件代替电热丝,可以有效防止因为干烧而出现的着火危险.PTC加热元件的自动控制温度性能是绝对可靠的,它靠的是PTC本体内的电阻变化而控制温度,而不是依靠任何触点控制.所以现在很多高档的电热水壶采用了PTC加热元件.
(1)若不使用三线插座供电,手摸电水壶的金属外壳_____(一定会/一定不会/有可能)触电.
(2)图甲中的电水壶,其蒸汽开关与双金属片开关应_____(串联/并联)连接. (3)关于图甲电水壶中的双金属片,下列说法正确的是_____ A.双金属片受热时,金属层a比b膨胀快
B.调节旋钮C,使静片B向左弯曲时,双金属片断开的温度值变低 C.蒸汽开关与发热盘底部的双金属片开关是同时断开的
D.双金属片触点频繁通断电,容易烧接在一起,从而导致干烧危险
(4)通电后PTC电水壶发热盘的最终温度应在_____(T5﹣T6/T6﹣T7/T7﹣T8)范围内. (5)通电后,①②两种发热材料的功率随时间变化的图象正确的是_____.
A. B.
C. D.
解析:有可能 串联 D T6—T7范围东 A 【解析】
解答:(1)为防止电路漏电使金属外壳的电水壶外壳带电,发生触电事故,所以用电器外壳必须用导线与三孔插座上的接地线相连,这样电水壶接入电路时,使用的电源插头必须是三脚插头,所以若不使用三线插座供电,手摸电水壶的金属外壳有可能触电,也有可能不触电.(2)电热水壶上的三重保护开关相互影响,只有同时闭合时才能工作,当一个开关断开时,电路就断开,故它们串联接在电路中;(3)A、由图可知,同样受热时,金属片向a弯曲,说明金属层a比b膨胀慢,故A错误;B. 调节图中的旋钮C,使静片向左移动一
些,则双金属片要向左弯曲得更多才能使电路断开,这时对应所需的温度更高,即调温电熨斗的设定温度值将提高,故B错误;C. 水烧开时,水壶内部有大量的水蒸气会推动蒸汽开关断开,蒸汽开关断开后,蒸汽开关与发热盘底部的双金属片开关由于温度降低会断开,故不是同时断开的,故C错误;D. 双金属片触点频繁通断电,此时的瞬时电流较大,单位时间内产生的热量多,容易烧接在一起,故D正确;(4)由图象丙可知,通电后PTC电水壶的电阻是先减小,后变大,当电阻最小时功率最大,温度最高,故发热盘的最终温度应在T6−T7
U2范围内;(5)由图象丙可知,发热材料①是定值电阻,阻值不变,由P=可知功率不变;发热
RU2材料②的阻值随时间的增长,先变小,后变大,由P=可知,其功率先变大后变小;故A
R图正确.
点睛:(1)三孔插座中多出的一个孔是用来接地线的;目的就是为了防止触电.三脚插头是中上多出的脚要与用电器外壳相连.(2)串联电路中各元件相互影响,并联电路中各元件互不影响;(3)①根据图象判定膨胀大小;②C是调节旋钮,调节它可改变双金属片与静片弹性接触的力度,从而调节双金属片断开的温度;③根据蒸汽开关的作用分析;④金属片触点接通时的瞬时电流较大;(4)(5)根据题中的图象分析.
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容