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文档简介
1、【2019赢在中考】物理二轮专题解读与强化训练专题十电路安全问题诠隆中学物理电学到电路安全问题,如用电器的额定值问题、元件接入电路安全问题、安全用电问题。21中考中,电路安全问题占有一定比例,出现频率较高。电路安全试题主要以选择题、填空题出现。电路安全考题多以选择题其是多选题,具有一定难度。解答时需要照顾到电路中各个元件都要在额定值范围内工作。在分析问题时常常会因为需要考虑的因素过多而出现选择题漏选的问题,导致答 案不准确。一、电路安全的含义1 .测量仪表安全问题:电压表、电流表在使用中,被测值不能超过仪表的量程。2 .滑动变阻器:通过滑动变阻器的电流不能超过其允许通过的最大电流。3 .额定值
2、:所有用电器工作时,其电压和通过的电流不能超过其额定值。二、解题思路4 .串联电路中,取单个元件的正常电流的电流最小值作为电路最大电流。5 .并联电路中,取单个元件的正常电压的电压最小值作为电路最大电压。一、欧姆定律1 .欧姆定律:导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。2 .公式:I U,其中:U为电源电压,I为通过导体的电流 R为导体的电阻。 R注意:应用欧姆定律的时,一定要统一到国际制单位后再进行计算。欧姆定律公式中的各个物理 量具有同一性,即I,U,R是对同一段导体、同一时刻而言的。二、电气设备额定值1.额定电压:用电器正的电压,叫做额定电压。如果实际电压比额定电压高很
3、多,很可能损坏用 电器;如果实际电压比额定电压低很多,用电器就不能正常工作,有时还会损坏用电器。2额定电流:用电器在额定电压下流过的电流叫额定电流。例如,若灯泡标0.3A”字样,“3.8V”是该小灯泡的额定电压,“0.3A”是该小灯泡的额定电流。一般每个用电器都标有额定电压和额定电流值。对用电器造成损坏的原因往往是电流过大,实际电流 大于额定电流时,易损坏用电器,实际电流小于额定电流时,用电器不能正常工作,有时易损坏用电 器。二、安全用电1 .触电:触电的起因是人体直接或间接与火线连通。触电危险的真正原因流通过人体。因为人体是导体,当人体触及带电体时,有电流通过人体,电流对人体的危险性跟电流大
4、小、通电时间长短等因素有关,通过人体的电流为 8-10mA,人手就很难摆脱带电体,通过人体的电流达到100mA只要很短时间,就会使人窒息,心跳停止,即发生触电事故时,电流越大,从触电到死亡的时间越短。(1)人体触电或引发火灾,都是由于电路中的电流过大造成的,从欧姆定律I U来考虑: 电R压越高越危险; 防止电阻过小(如:湿手不能触摸开关和用电器,避免短路等)。(2)加在人体上但不会对人体造成为安全电压(w36V)。我国家庭电路电压为 220V,动力电路电压为380V,高压输电线路电压可达 105V。2 .家庭电路中电流过大的路发生短路; 接入电路中的总功率过大。这两个原因都可以使保险丝熔断。此
5、外,如果保险丝太细(额定电流过小),也容易烧坏。3 .安全用电常识(1)电压越高越危险:由欧姆定律 I U可知,人体的电阻 R一定,加在人体身上的电压越大, R通过人体的电流就越大。电流大到一定程度,人就会发生危险。所以电压越高越危险。(2)高压触电的两种方式:高压电弧触电、跨步电压触电。(3)安全用电的原则:不接触低压(小于1000V)带电体,不靠近高压(大于1000V)带电体。国回国图【典例1】(圳)测定小灯泡的额定电功率。实验电路如图所示,电源电压恒为6V,已知实验使用的特制小灯泡的额定电压为3.5V,其电阻大小保持不变。该实验的原理是 (用公式表示)。在测定小灯泡的额定电功率时,应选用
6、电压表的量程 来测 衣一 Un 量小灯泡两端的电压(选填“ 03V”、“ 015V' )。&在正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡发光,电压表无示口|孑数,电流表有示数,该电路故障是电压表 (选填“短路”、“断路”)。经检查发现的量程已损坏,而另一量程完好,某同学灵机一动:将电压表并联在变阻器的两端, 调节滑动变阻器滑片至某一位置,读出电压表示数为2.8V,电流表示数为0.32A,也完成了实验,则小灯泡的额定功率为W【解析】测量小灯泡的额理:P=UI ;灯泡的额定电压为 3.5V,故量程为015V;电流表有示数,灯泡发光,说明电路无故障,电压表无示数说明电压表断路。因为额定电功
7、率=额定电压X算电阻=3.2V/0.32A=10欧,所以额定电流=3.5V/10欧=0.35A;所以, 额定电功率=3.5VX 0.35A=1.225瓦。故答案为:P=UI ;015V;断路;1.225。【答案】P=UI ;015V;断路;1.225。二、电气设备额定值【典例2】(2017?德阳)乙,规格分别为“ 6V、0.3A”和“4V、0.4A”,将它们串联接入 3V的 电路中,则甲乙两电阻两端的电压之比为 ;将它们并联接入同样的电路中,通过甲乙两电阻的 电流之比为。【解析】知道两电阻的两端允许所加的最大电压和允许通过的最大电流,根据欧姆定律求出两电 阻的阻值。(1)将它们串联接入 3V的
8、它们的电流相等,根据欧姆定律求出甲乙两电阻两端的电压之比;(2)解答:由I U可得,R将它们并联接入同样的电路中,它们两端的电压相等,根据欧姆定律求出通过甲乙两电阻的电流之比。两电阻的阻值分别为:R甲 叫 _6V_ 20 ,I 甲 0.3AR乙二 士 10。I 乙 0.4A(1)将它们串联接入3V的电路中,因串联电路中各处的电流相等,所以,甲乙两电阻两端的电压之比:叫甄曳U乙 IR乙 也202 . 一,101(2)将它们并联接入同样的电路中,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,通过甲乙两电阻的电流之比:小 R二 1。I乙 R甲 2故答案为:2: 1、 1: 2。【答案】2: 1、 1: 2
9、。二、安全用电【典例3】(2016 深圳)如图家庭电路。请你模仿样例格式,写出图中涉及到的电学知识或规律(温馨提示:至少写出三条,不能与样例相同)。样例:电灯与插座并联。【解析】根据家庭电可知家庭电路存在以下几个特点:总开关要接在干路中;开关与灯泡串联接 入电路中,开关要控制火线;三孔插座的接法是左零、右火、上地;保险盒要与火线连接等。故答案为:总开关要接在干路中;开关与灯泡串联接入电路中,开关要控制火线;三孔插 座的接法是左零、右火、上地。【答案】总开关要接在干路中;开关与灯泡串联接入电路中,开关要控制火线;三孔插座 的接法是左零、右火、上地。好题精炼1. (2017?云南)小雅同学在做电学
10、实验时,不小心将电压表和电流表的位置互换了,如图所示,如果此时将开关闭合,则()。A.两表都可能被烧坏;B.两表都不会被烧坏;C.电流表不会被烧坏;D.电压表不会被烧坏,电流表可能被烧坏【解析】电流表的电阻很小,相当于一段导线,将电压表和电流表位置接反了,电流表直接接到电源两极上,电路就是短路。将电压表和电流表位置接示,此时电流表直接接到电源两极上,造成电源短路;通过电流表的电流会很大,电流表将被烧坏;由于是电源短路,没有电流通过电压表,所以,电压表不会烧坏。故选D。【答案】Do2. (2017?同的小灯泡串联起来接入电路中,正常工作。如果其中一只灯泡发生了断路,另一只灯泡也不能工作。用一根导
11、线或电压表与其中一只小灯泡并联,就能检测出发生断路的小灯泡。你认为 用 (选填“导线”或“电压表”)检测更好些,理由【解析】选择器材接入电路判断用电器故障时,应该使接入的器材和原电路安全,不能造成短路。要检验灯泡故障,需要将所选器材与泡并联。如果选择导线,可能会造成另一灯泡两端电压过高,从而烧坏灯泡。所以不能选择导线,用电压表更好。故答案为:电压表;如果选择导线,可能会造成另一灯泡两端电压过高,从而烧坏灯泡。【答案】电压表;如果选择导线,可能会造成另一灯泡两端电压过高,从而烧坏灯泡。3. (2017?黄石)小华同学用“伏安法”来测量一只阻值约为5 的定值电阻 R,实验室有如下器材供选用:A.两
12、节干电池;B.开关一个和.电压表(0-315V) ; D.电流表(00.6-3A) E.滑动变阻器(0ioa); F.滑动变阻器(0100a)。(1)小华同学完成实验电路设计后,为了操作顺利和方便,除了A、B、C和D外,小华同学还需选用 器材(选填" E ”或" F”);(2)根据设计的实验电路要求,请用笔划线代替导线连接图甲中最后的两根导线;(3)如图甲所示,连接好电路.在闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器的滑片 P应该滑至 端(选填" G'或" H');(4)小华在闭合开关后,移动滑动P时,发现电流表示数始终为零,而电压表有示数但不发
13、生变化,此时电路中的一处故障是 (选填A B、C或D);A.滑动变阻器断路;B.滑动变阻器短路;C.定值电阻R断路;D.定值电阻R短路Qo(5)排除故障后,电流表示数为0.40A,电压表示数如乙图所示,则本次实验测得的定值电阻R(是【解析】(1)根据作用分析;(2)根据电源电压和滑动变阻器的接法画图;(3)闭合开关前,滑动变阻器阻值调至最大;(4)根据灯泡发光情况、电流表和电压表是否有示数确定电路的故障; 注意灯泡不亮,说明电路存在断路或灯泡发生短路;电流表示数为零说明电路断路;根据各选项的故 障进行逐一分析;(5)根据欧姆定律求出电阻。解答:(1)滑动变阻器在电路中是表和电压表的示数,实现多
14、次测量;滑动变阻器的阻值较大, 则其两端分担的电压较大,定值电阻两端分担的电压较小,当滑片移动时,电压表的示数变化较小,不利于实验的结果的测量;故应选用滑动变阻器(010Q);(2)电源电压为2节干电池,为3V,故电压表量程为 0-3V;滑动变阻器采用一上一下的接法,如图:(3)闭合开关前,滑动变阻器阻值调至 即滑片移到G端;(4)闭合开关后电流表没有示数,而电 有示数,说明电压表并联部分断路,即定值电 断路;故选C;(5)电压表的示数为 2.2V,电流表示数为0.40A,由i U得测得的定值电阻 Rx为:RU 2.2VRx 5.5。I 0.40A故答案为:(1) E; (2)如图;(3) G
15、; (4) C; (5) 5.5。【答案】故答案为:(1) E; (2)如图;(3) G; (4) C; (5) 5.5。4. (2017 深圳)阅读下面某同学日记,指出其中三个不符合安全用电要求的做法。充实的一天今天家里进行了大扫除.妈妈用湿抹布把正在发光的灯泡擦得干干净净,然后湿着手顺便关了开 关.妈妈担心丁香上落微尘,给冰箱加上了厚厚的防尘布。爸爸负责清理家先断开开关,把家里坏掉的用电器都换掉。插电冰箱的插头时,插头无法插入两 孔插座便掰断了中间的那根,顺利的将插头插入了多个大功率用电器都在使用的插排。妈妈觉得空调 应该清理一下,爸爸就直接拿起清洗剂喷在了正在工作的空调上。我看到电蚊香一
16、直开着就把它直接拔掉了,电蚊香的电线有些地方的绝缘层破掉了,我用绝缘胶 布把破损部分包了起来。啊,真是美妙而充实的一天!。【解析】纯净的水虽然不导电,但生活中的水属导体,应避免与用电器接触;用电器的金属 外壳必须接地。解答如下:生电的,用湿抹布擦拭正在发光的灯泡,容易引起触电。所以“妈妈用湿抹布把正 在发光的灯泡擦得干干净净”做法不符合安全用电要求。为避免人体接触用电器金电,用电器的金属外壳必须保持良好接地;所以“插头无法插入两孔 插座便掰断了中间的那根”做法不符合安全用电要求。清新剂中可能含有水分,一般用电器沾水可能引起漏电或短路;所以“爸爸就直接拿起清洗剂 喷在了正在工作的空调上”做法不符
17、合安全用电要求。故答案为:妈妈用湿抹布把正擦得干干净净;插头无法插入两孔插座便掰断了中间的那根;爸爸就直接拿起清洗剂喷在了正在工作的空调上。【答案】妈妈用湿抹布灯泡擦得干干净净;插头无法插入两孔插座便掰断了中间的那根; 爸爸就直接拿起清洗剂喷在了正在工作的空调上。5. (2017 枣庄)电工维修电路有时需要带电操作,如图所示。以下操作不会发生触电事故的是 ()。A.甲站在绝缘凳上同时接触火线和零线;B.乙站在绝缘凳上仅接触火线;C.丙站在地上仅接触火线;D. 丁站在地上同时接触火线和零线【解析】人体触电,原因,形成通路。人体为导体,一边与火线相接,一边与零线相接或与大地 相接,都会形成通路,故
18、图甲、丙、丁中都能构成闭合的电路,即有电流流过人体,会触电;图乙中 没有构成闭合的电路,即电流不会流过人体,不会触电。故选B。【答案】Bo6. (2017 天津)在家庭电路中,从进户线起连接顺序正确的是()。A.闸刀开关、电能表、保险盒、插座; B.闸刀开关、电能表、插座、保险盒;C.电能表、闸刀开关、保险盒、插座; D.电能表、保险盒、闸刀开关、插座【解析】家庭电路主要由进入家庭的进户线、电能表、闸刀开关、保险盒、开关、插座、用电器组成。进户线、电能表、险盒的顺序不能颠倒。 进户线进入用户,首先经过电能表,然后再接闸刀开关, 防止偷电;保险盒一定接在闸刀开关后面,容易更换保险丝。故选Co【答
19、案】Co7. (2017 -长沙)下列关于家庭电路的说法正确的是()。A.家庭电路中各用电器都是串联在电路中的;B.发现触电事故时,应首先切断电源再想办法施救;C.控制用电器的开关应接在该用电器和零线之间;D.当干路中的电流过大时,漏电保护器就会自动切断电路【解析】A:家庭电路中各用电器都是并联在电路中的,A错误;B正确。C:控制用电器的开关应该接在该用电器和火线之间,C错误。D:当干路中的电流过大时,应该是空气开关会自动切断电路,D错误。【答案】Bo8. (2017 烟台家的部分电路,他将电饭煲的插头插入三孔插座后,正在烧水的电热水壶突然停止工作,但电灯仍正常发光,拔出电饭煲的插头,电热水壶
20、仍 作,用试电笔分别测试插座的左、右孔,窟管均发光.若电路 一处故障,则()。A.电热水壶所在电路的 b、c间断路;B.插座的接地线断 C.电路的c、d间导线断路;D.电路的a、b间导线断路电热水肥接地不能工 中只有路;【解析】正在烧水的电热壶突然不能工fF,但电灯仍正而示二版明电水壶所在的电路有地方开 路。电灯仍正常工作,说明不是,没有发生短路,而把测电笔分别插入插座的左、右插孔,速管均能发光,说明火线有电,而零线开路了,且是在c、d之间开路,故C正确。故选Co【答案】Co9. (2017?滨州)如6V、3W字样白灯泡Li和标有“6V、6W字样白灯泡L2串联在电路中,使其中一个灯泡正常发光,
21、另一个灯泡的实际功率不超过其额 考虑温度对电阻的影响。求:(1)灯泡Li正常工作时的电流;(2)灯泡L2的电阻;(3)电源电压;(4)此电路工作2分钟消耗的电能。【解析】(1)根据公式电流;(2)由功率公式求灯泡的电阻;(3)根据每个灯泡的额定电流判定电路中的电流,根据欧姆定律求出电源电压;(4)根据公式 W=UIt计算消耗的电能。【答案】(1)由P=UI可知:灯泡Li正常工作时的电流为:I1 且 3W 0 5A;Ui 6V222(2)由P L可知灯泡L2的电阻为:R2 U2 16VL 6 ;RP26W(3)灯泡L2的额定电流为:12 a 6W 1A,两灯泡串联,电流相等,一灯泡达正常发光,
22、U2 6V另一灯不超过额定电压,则一定是3W灯正常发光;则灯泡L2两端的电压为:U'2=I 1R2=0.5A X6Q=3V ,电压电压为:U=U 1+U 2=3V+3V=6V ; 21(4)此电路工作 2分钟消耗的电能为:W=UIt=6V X 0.5AX 120s=3604答:(1)灯泡L1正常工0.5A; (2)灯泡L2的电阻为6Q; (3)电源电压为6V; (4)此电路工作2分钟消耗的电能为 360J10. (2017?齐齐活报讯,2017年4月14日起,新国家标准正式实施,要求插线板的插孔须设置“保护门”,“保护门”可有效防止儿童将手指插入插孔而造成触电事故,同时可避免灰尘长期沉
23、积而造成的内部 (选填“断路”或“短路”)。 在线材方面要求:如果最大工作电流16A的延长线插座,导线的最小横截面积由原来的1mm增加到1.5mm2o请你根据所学物理知识解释增加导线横截面积的好处。【解析】(1电路为通路;某处断开的电路为断路;电源短路是指电源两极不经过用电器直接连 通的电路;(2)根据影响电阻大小的因素分析导线的横截面积变大时其电阻的变化,根据焦耳定律 可知电流和通电时间相等时产生的热量关系,从而得出答案。(1)灰尘长期沉积会造成插座内部短路,从而烧坏插座,“保护门”可以有效的防止这一安全 隐患。(2)材料、长,横截面积越大,电阻越小,由焦耳定律Q=I2Rt可知,电流和通电时
24、间相同时,电阻越小,产生的热量越少,采用横截面积更大的导线可以避免外部绝缘皮过热,引起火灾。故答案为:短路;材料导线,横截面积越大,电阻越小,由焦耳定律Q=I2Rt可知,电流和通电时间相同时,电阻越小,产生的热量越少,采用横截面积更大的导线可以避免外部绝缘皮过热,引起 火灾。【答案】短路;材料、长,横截面积越大,电阻越小,由焦耳定律Q=I2Rt可知,电流和通电时间相同时,电阻越小,产生的热量越少,采用横截面积更大的导线可以避免外部绝缘皮过热,引起火 灾。11. (2016 茂名)电学实验中常用的基本器材,它接入电路中有如图所示的两种基本接法。电 阻R与滑动变阻器 R的最大电阻值相等,电源电压为
25、10V。| |1甲乙(1)为保护电路,闭合开关前,图(乙)中的滑动变阻器触头应移到 端。(2)移动滑动触头,图(甲)中R两端电压变化范围是 V,图(乙)中 R两端电压变化范围是V。【解析】(1)为保护电路,闭合开关前,滑片在阻值最大处;(2)串联电路起到分压作用,电阻一样大,分压一样多。(1)为保护电路,闭合开关前,滑片在阻值最大处,即在 b处。(2)甲图两电阻串联,电阻 R0与滑动变阻器R的最大电阻值相等,分压相同,故当在 b端时, R0两端的电压为电源电压的一半,即Uo U 10V 5V ;在a端时R0两端的电压为电源电压为 10V;乙图中滑片在a端时两电阻并联,Ro两端的电压为电源电压为
26、 10V;当在b端时,飞被短路,两端的电压为0。故答案为:(1) b; (2) 510; 010。【答案】(1) b; (2) 510; 010。12. (2017 北京)下列选项中符合安全用电要求的是()。A.用湿手按已接电源的插座上的开关;B.及时更换家庭电路中绝缘皮老化、破损的导线;C.在未断开电源开关的情况下,用湿布擦拭电视机;D.把用电器的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上使用【解析】(1)不纯净的在人手和火线之间连通,会发生触电事故;(2)电线的绝缘皮破损,人去接触时,容易造成触电事故;(3)为防止触电,更换和维修电器时应先切断电源;(4)用电器的三脚插头能防止金属外壳漏电而触电,
27、不能用两脚插头代替。【答案】A:不纯净的水容易导电,用湿手按已接电源的插座上的开关,会发生触电事故,故A不符合安全用电要求。B:电线的绝缘皮破损老化时应及时更换,否则容易发生触电事故,故 B符合安全用电要求。C:湿布的水是导体,在未断开电源开关的情况下,用湿布擦拭电视机容易发生触电事故,故C不符合安全用电要求。D:把用电器的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上使用,这样当金属外壳漏电时,不能将电 及时导向大地,易引发触电,故 D不符合安全用电要求。故答案是B。13. (2017 济南)如,灯泡L上标有“ 12V、3W字样,R为定值电阻。闭合开关S后,灯泡L恰好正常发光,电流表的示数为0.45A。
28、通过计算回答:(1)灯泡L的额定电流是多少安?(2)定值电阻R的阻值是多少欧?(3)该电路工作5min,定值电阻R产生得热量是多【解析】(1)由公式P UI ,可求得额定电流:I额 曳;(2)由L与R并联,且灯泡正常发U额光,可知其电压是 12V; (3)由公式:Q UIt可求得R产生的热量。【答案】(1)由P=UI得,灯泡L的额定电流I额 应 翌 0.25A。U 额 12V(2)因R与L并联,且L正常发光,电源电压 U=Ul=Ur=12V,通过定值电阻 R的电流I r= I - I l=0.45A-0.25A=0.2A ,由1 R得,r的阻值r UR合60(3) t=5min=300s ,定
29、值电阻R 产生的热量 Q= I R2Rt=(0.2A)2X60Q X300s=720Jo答:(1)灯泡L的额定电流是0.25安;(2)定值电阻R的阻值是60欧;(3)该电路工作5min,定值电阻R产生得热量是720焦。14. (2017 -江,电源电压可调,小灯泡上标有“6V、0.5A”的字样(不考虑温度对小灯泡电阻的影响),电流表的量程:00.6A,电压表量程:03V,滑器规格为“ 20 、1A”。(1)电源电闭合开关 Si和G,移动滑动变阻器的滑片 P, 泡正常发光,电流表示数为0.6A,则电压表的示数是多少? R 是多少?(2)电源电压调至8V,断开开关 S、闭合开关 G,为了动变阻使小
30、灯 的阻值保证电路安全,求滑动变阻器的阻值变化范围。【解析】(1)闭合开关S和与滑动变阻器 R串联后再与R0并联,电流表测干路电流,电压表测R两端的电压,灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据并联电路的电压特点和串联电路的电压特点求出R两端的电压,根据并联电路的电流特点求出通过R。的电流,根据欧姆定律求出 R。的阻值。(2)断开开关S,灯泡L与滑动变阻器 R串联,电压表测 R两端的电压,电流表测电路中的电流,灯泡正常发光时变阻器接入电路中的电阻为零;当电压表的示数最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,根据欧姆定律求出灯泡的电阻,根据串联电路的电压特点求出L两端的电压,根据串联电路的电流特点
31、和欧姆定律得出等式即可求出R的最大阻值,进一步得出答案。【答案】解:(1)闭S2,灯泡L与滑动变阻器R串联后再与R。并联,电流表测干路电流,电压表测R两端的电压,因并联电路中各支路两端的电压相等,且串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,灯泡正常发光时,电压表的示数:Ur=U - Ul=6V - 6V=0V ,此时通过灯泡 0.5A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R0的电流:10=1-Il=0.6A 0.5A=0.1A,由 U可得,R的阻值:q U与60RIq 0.1A(2)断开开关&2,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测 R两端的电压,电流表测电路中的电流,因灯泡
32、正常发光时,电压表的示数为零,所以,滑动变阻器接入电路中的电阻为0Q;当电压表的示数 Ur大=3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,灯泡的电阻:RlUl 6VIl0.5A因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,L两端的电压:UL U UR大 8V 3V 5V ,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流:Ul Ur大即 5V 3V-rLr,12- -R解得:R=7.2 Q ,所以,滑动变阻器的阻值变化范围为07.2Q。答:(1)电压表的示数是 0V, &的阻值是60Q; (2)滑动变阻器的阻值变化范围为07.20。15. (2017 a)所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关
33、 S后,滑动变阻器的滑片 P由B端 移动到A端时,测得电阻 R两端的电压与通过电阻 R的电流变化关系如图(b)所示。(1)求电源的电压 U和滑动变阻器的最大阻值Rno(2)当电流I=1.0A时,求电阻Ri与R消耗的功率之比 Pi: P20(3)写出电压表 V2的示数与通过电阻 R的电流变化关系式,并写出V2大小的变化范围。【解析】(1)由电路图P在A端时,只有电阻R1接入电路,此时电阻 R1的电压最大,由I-U图象找出电压所对应的电流,由欧姆定律可以求出电阻R1的阻值;由电路图可知,当滑片 P在A端时,只有电阻R1接入电路,电阻 R1两端的电压等于电源电压,由 I-U图象可以求出电源电压;由电
34、路图可知,当滑片在 B端时,滑动变阻器阻值全部接入电路,此时电阻R两端电压最小,由I-U图象找出流过电路的电流,由串联电路特点及欧姆定律可以求出滑动变阻器的最大阻值。P1: P20当R2全部接入时电压最大,R1的电压最大,(2)根据P=UI ,分别求出电阻 R与R2消耗的功率,可得功率之比(3)由图可知V2并联在滑动变阻器 R2两端,当R2短路时电压最小;根据串联电路的规律可求得 V2的电压。【答案】解:(1)当P在A端时,只有电阻 R接入电路,此时电阻 由I-U图象可知,电阻 R1两端电压 U=6V,电路电流11.5A,电阻R1的阻值:R旦维4 ;I11.5A由电路图可知,当 P在A端时电源
35、电压加在 R1上,由I - U图象可知,电源电压 U=U 1=6V ;当P在B端时,滑动变阻器全部接入电路,总电阻最大,电流最小,由I - U图象可知电路电流是I=I 1' =0.5A ;此时电路总电阻:R总U M 12 ,则滑动变阻器 R2的最大阻值:I 0.5ARm=R 总-R=12 Q -4Q=8 Q。(2)当电流I' =1.0A时,由图象可得,Ui=4V,电阻Ri与R2串联,贝U R2 两端的电压:U2=U - U1=6V - 4V=2V ,电阻R1与R2消耗的功率分别为:P1=U 1I =4V X 1.0A=4W ;P2=U2I" =2VX1.0A=2W;电
36、阻R1与R2消耗的功率之比 P1: P2=4W: 2W=2: 1。(3) V2测滑动变阻器 R2的电压,由串联电路的电压特点和欧姆定律可得,电压表V2的示数与通过电阻 R2的电流变化关系式:U2=U-IR1 =6V - IX4Q;当P在A端时,V2的示数为0V;当P在B端时,R1两端电压最小,由图象可知Ur1=2V,则U2=U - Ur1=6V - 2V=4V ;所以电压表V2示数的变化范围为:0V4V。答:(1)电源的电压 U是6V的最大阻值Rm是8Q; (2)当电流I=1.0A时,求电阻R1与R消 耗的功率之比P1: P2是2: 1; (3)写出电压表 V2的示数与通过电阻 R2的电流变化
37、关系式是 U2=U - IR1 =6V - IX4Q; V2大小的变化范围是 0V4V。16. (2017 武汉)关于家庭电路及安全用电,下列说法正确的是()。A.低于220V的电压对人体都是安全的;B.只有人体接触带电体时才会发生触电事故;C.试电笔是用来测试物体是带正电还是带负电的;D.用电器使用三线插头是防止漏电而采取的安全措施【解析】(1)不高于对人体才是安全的;(2)安全用电的原则:不接触低压带电体,不靠近高 压带电体;(3)试电笔的作用是检验物体是否带电;( 4)三孔插座的第三个孔接地线,三脚插头的 第三个脚接用电器金属外壳。【答案】A :经验证明,只有不高于 36V的电压对人体才
38、是安全的,故A错误。B:人体不接触带电体时,也有可能发生触电事故,故 B错误。C:试电笔是用来测试物体是否带电,不能检测物体带正电还是带负电,故C错误。D:家庭电路安装漏电保护器、用电器使用三线插头都是为了防止漏电而采取的安全措施,故D正确。故选Do17. (2017 苏州)如电压4.5V,定值电阻R为10Q,滑动变阻器 R规格为“ 204 2A”,电流表和电压表量程分别选择“00.6A”、“03V”。闭合电路正常工作时,下列叙述正确的是()。A.电流表示数最大值为 0.6A ;B.电压表示数范围为 1V3V;C.滑动变阻器的功率可达0.5W;D.滑动变阻器阻值变化范围为5 10a【解析】由电
39、路图可知,R0与表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)根据欧姆定律求出电压表的示数最大时电路中的电流,然后与电流表的量程和滑动变阻器允许通过的最大电流相比 较确定电路中的最大电流,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻得出串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值;(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电压表的示数最小,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出电压表的最小示数;(3)根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流,根据P=I2R表示出滑动变阻器的功率,然后根据变形得出滑动变【答案】由电路图可知,R0与R串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电
40、流。(1)当电压表的示数 U0=3V时,电路中的电流:U0 3VI - 0.3A,R0 10因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为00.6A,变阻器允许通过的最大电流为2A,所以,电路中的最大电流为0.3A,故A错误。此时电路中的总电阻:R U 竺V 15 ,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,“I 0.3A所以,变阻器接入电路中的最小阻值:R小=R总-R0=15a - 100=5则滑动变阻器阻值变化范围为5 20a ,故D错误。(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电压表的示数最小,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的最小电流:U4.5VI 小0.15A,R0 改 1
41、020电压表的最小示数:U。' =I小R0=0.15AX10Q=1.5V,所以,电压表示数范围为1.5V3V,错误。(3)电路中电流的电流:U期天,滑动变阻器消耗的电功率:P212R (U)2RR R(R0 R)2R 2RQ R22U-Z 2(R0 R)R,4R阻器消耗的最大功率。2_2U2(4.5V)2( )- 0.50625W,4R0 4 10当R=R0=10 时,滑动变阻器消耗的电功率最大,所以,滑动变阻器的功率达0.5W,故C正确。故选Co18. (2017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
42、属外壳一定要 。【解析】(1路的电压是220V; (2)保险丝的作用:在电路中电流过大时,产生的电热过多,达到保险丝的熔点,保险丝熔断,切断电路;(3)家庭电路中为了安全用电,金属外壳都要接地,金属外壳的用电器漏电时,地线把人体短路,避免触电事故的发生。【答案】(1)我国家庭电路的电压是 220V,即火线与零线间的电压为 220V。(2)熔丝是由电阻率较大、熔合金制成的;当过大的电流流过熔丝时,熔丝的温度升高,达到熔丝的熔点,熔丝熔断,切断电源,起到保护电路的作用。(3)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。故答案为:220、电流、接地。1
43、9. (2017 宁波)如图是家庭电路示意图。下列说法正确的是()。A.电能表示数的单位是千瓦;B.与开关S直接相连的导线a是零线;C.若在导线a和b之间接一个灯泡 L1,则L1与L串联;D.若c处断开,洗衣机插头插入插座,洗衣机虽能工作但有安全隐患【解析】利用下列知识分析判能表是测量消耗电能的仪表,单位是 kW?h (度);(2)在家庭电路中,为了安全,开关要接在火线和用电器之间;(3)在家庭电路中,为了互不影响,各家用电器之间是并联的;(4)金属外壳的用电器使用三孔插座时,把金属外壳接地,即使金属外壳的用电器漏电,人体被接地的导线短路,不会对人体造成伤害。【答案】A:电能表是测量消耗电能的
44、仪表,电能表示数的单位kW?h,而kW是电功率的单位,故A错。B:与开关S直接相连的导线是火线,所以 a是火线;故B错。C:若在导线a和b之间接一个灯泡 L1,则L1与L并联,故C错。D:若c处断开,洗衣机插头插入插座,洗衣机能工作,但外壳不能接地,若外壳漏电,人体被D正确。接地的导线短路,会对人体造成伤害;故故选Do20. (2017 重庆)如中,电源电压恒为 4.5 V ,灯泡L标有“4.5V、2.25W'字样(不计温度对灯丝电阻的影响),滑动变阻器R最大阻值为50Q,电压表量“03V',电流表量程为“00.6A”。在电路安全的情况下,说法正确的是()。A.将1t片P移到R的最左端,闭合开关 S、S,电压表读过量程;B.灯泡L正常发光时的电阻值为7.5程为下列数超C.只闭合开关S,该电路的最大功率是2.7W;D.只闭合开关 S,滑动变阻器的取值范围是 018 a【解析】(1)将滑片左端,闭合开关 S、S1时,灯泡L与滑动变阻器 R的最大阻值并联,电压表被短路无示数,据此判断选项 A; (2)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据 P=UI=决出 灯泡正常发光时的电阻;(3)只闭合开关S时,滑动变阻器 R与灯泡L串联,电压表测 R两端丽压,电流表测电路中的电
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