《第4节 科学用电》（同步训练）高中物理必修 第三册-鲁科版-2024-2025学年

《第4节科学用电》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、家用电器的功率一般用（）来表示。A、伏特（V）B、安培（A）C、千瓦时（kW·h）D、瓦特（W）2、在家庭电路中，若所有用电器的总功率为2000W，电压为220V，则电路中的总电流大约是（）。A、8.9AB、9AC、10AD、11A3、家庭电路中，以下哪种电器属于消耗电能的用电器？A、保险丝B、电能表C、开关D、电风扇4、在家庭电路中，以下哪种情况会导致电路短路？A、电器插头插入插座时接触良好B、电器插头插入插座时插入过深C、电器插头插入插座时接触不良D、电器插头插入插座时插座内部有金属屑5、某家庭电路中的保险丝额定电流为10A，如果接入一个最大功率为1000W的电热水器，那么该电路中实际电流最接近下列哪个值？A、5AB、10AC、20AD、30A6、当家庭电路中有多件电器同时工作时，如果总功率超过了保险丝的额定功率，会导致什么后果？A、保险丝不会熔断，电路将继续正常供电B、保险丝会熔断，电网会自动断电C、保险丝会熔断，但不会脱离插头D、保险丝会迅速熔断，电路中断7、为了确保用电安全，下列哪种措施是不正确的？（）A.合理使用电源插座，避免超负荷使用B.定期检查电路，及时发现并排除安全隐患C.使用错误的插座或电源线D.规定使用合格的电器产品二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、以下关于安全用电的叙述，正确的是（）A、使用电器时应确保电源开关处于关闭状态B、发现有人触电时，应立即切断电源再进行施救C、在潮湿环境中使用电器时，应特别注意防止漏电D、电器设备的金属外壳必须接地2、下列关于电能的叙述，正确的是（）A、电能是由电荷在电场力作用下做功而产生的B、电能的单位是焦耳，符号为JC、电能的转换可以通过电流做功来实现D、电能可以直接用于照明、加热、驱动电机等3、在使用电器时，正确的用电习惯可以确保安全。请问下列哪些做法是错误的，并可能导致安全隐患？A、家用电器连接电源时，应当先关闭开关再插电源插头。B、电器长时间不使用时，不得关闭电源开关，以防下次使用时损坏电器。C、发现电器有异常声音或发热现象时，可以继续使用直至问题自行解决。D、多组电器应尽量避免同时使用，尤其是高功率电器和低功率电器混用。三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）第一题小明家中的电能表读数为1500kWh，半个月（15天）后再次读数为1580kWh。假设小明家的电费单价为0.5元/kWh，请计算：（1）这半个月小明家的电费总额；（2）如果小明家这半个月的平均每天用电量相同，那么平均每天用电量是多少千瓦时（kWh）。第二题题目：某家庭电路中，有三个用电器A、B、C，额定电压均为220V，额定功率分别为AA、BB、CC，且AA<BB<CC。将这三个用电器同时接入家庭电路，它们都正常工作。现因故障，用电器A、B同时损坏，用电器C仍然正常工作。（1）若家庭电路电压为220V，求用电器C的额定功率。（2）若家庭电路电压为220V，求损坏的用电器A和B的总功率。第三题题目：某家庭电路中有一盏标有“220V100W”的电灯正常工作。现在需要给这盏电灯安装一个开关，并且希望该灯能正常工作，那么：（1）开关应该安装在电灯与火线之间还是零线与电灯之间？（2）假设在安装过程中，工人误将开关安装在零线和电灯之间，可能会导致什么后果？（3）若电路中电流达到安全范围的上限10A时，要使这只电灯继续工作，至少需要多大功率的电灯？要求写出计算过程与结果。第四题题目：请根据以下情景，结合《第4节科学用电》的相关知识，分析和回答以下问题：小明家中的电器设备包括空调、冰箱、电视和电风扇。最近一个月，小明家里的电费比以往增加了50%。请你分析可能的原因，并给出一条合理的节能建议。第五题题目：某家庭电路中，有多个用电器并联连接，已知家庭电压为220V，以下几种情况中，哪种情况下电路消耗的总功率最大？请说明理由。A.所有用电器都正常工作，且功率都为100WB.所有用电器都正常工作，但功率分别为50W、100W、150WC.有一台用电器因故障功率降低为50W，其余用电器正常工作，功率分别为100W、150WD.所有用电器都不正常工作，实际功率分别为10W、20W、30W《第4节科学用电》同步训练及答案解析一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、家用电器的功率一般用（）来表示。A、伏特（V）B、安培（A）C、千瓦时（kW·h）D、瓦特（W）答案：D解析：家用电器的功率通常使用瓦特（W）作为单位来表示。千瓦时（kW·h）是电能的单位，伏特（V）是电压的单位，安培（A）是电流的单位。因此，正确答案是D、瓦特（W）。2、在家庭电路中，若所有用电器的总功率为2000W，电压为220V，则电路中的总电流大约是（）。A、8.9AB、9AC、10AD、11A答案：B解析：根据电功率公式P=UI，其中P是功率，U是电压，I是电流。要将总功率2000W代入公式，并求得电流I，公式变为I3、家庭电路中，以下哪种电器属于消耗电能的用电器？A、保险丝B、电能表C、开关D、电风扇答案：D解析：保险丝（A）和电能表（B）是用于保护电路和测量电能消耗的设备，它们本身不消耗电能。开关（C）用于控制电路的通断，也不消耗电能。而电风扇（D）在工作时会消耗电能，将其转化为机械能，因此属于消耗电能的用电器。4、在家庭电路中，以下哪种情况会导致电路短路？A、电器插头插入插座时接触良好B、电器插头插入插座时插入过深C、电器插头插入插座时接触不良D、电器插头插入插座时插座内部有金属屑答案：D解析：选项A描述的是正常插入插座的情况，不会导致短路。选项B描述的是插入过深，这可能会引起接触不良，但不是短路。选项C描述的是接触不良，这可能导致电路断路而不是短路。选项D描述的是插座内部有金属屑，这会导致电器插头与插座之间形成意外的导电路径，从而造成短路。因此，正确答案是D。5、某家庭电路中的保险丝额定电流为10A，如果接入一个最大功率为1000W的电热水器，那么该电路中实际电流最接近下列哪个值？A、5AB、10AC、20AD、30A答案：B解析：电热水器的额定功率为1000W，而家庭电路的电压通常为220V，根据功率的计算公式P=UI（功率P，电压U，电流I），可以得出I=P/U=1000W/220V≈4.55A。但是，当电热水器启动瞬间，电流可能瞬时增大，但由于保险丝的额定电流为10A，所以在正常工作状态下，实际电流应为4.55A左右，接近10A。6、当家庭电路中有多件电器同时工作时，如果总功率超过了保险丝的额定功率，会导致什么后果？A、保险丝不会熔断，电路将继续正常供电B、保险丝会熔断，电网会自动断电C、保险丝会熔断，但不会脱离插头D、保险丝会迅速熔断，电路中断答案：D解析：保险丝的首要功能就是在电路电流超过其安全阈值时迅速熔断，以防止电路过载可能导致的火灾或其他危险。当电路中有多件电器同时工作并且总功率超过了保险丝的额定功率时，保险丝会迅速熔断，切断电路，从而保护电器和人员安全，避免潜在的危险。7、为了确保用电安全，下列哪种措施是不正确的？（）A.合理使用电源插座，避免超负荷使用B.定期检查电路，及时发现并排除安全隐患C.使用错误的插座或电源线D.规定使用合格的电器产品答案：C解析：选项A和B都是符合安全用电的原则，确保电路的安全和稳定。选项D强调使用合格的电器产品，也是为了用电安全。而选项C中的“使用错误的插座或电源线”是不正确的做法，很容易引起过载、短路等安全隐患，对人身和财产安全构成威胁。因此，C选项是不正确的用电安全措施。二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、以下关于安全用电的叙述，正确的是（）A、使用电器时应确保电源开关处于关闭状态B、发现有人触电时，应立即切断电源再进行施救C、在潮湿环境中使用电器时，应特别注意防止漏电D、电器设备的金属外壳必须接地答案：ABCD解析：选项A正确，使用电器时应先关闭电源开关，以确保安全。选项B正确，发现有人触电时应首先切断电源，以防止电流继续伤害触电者，然后再进行施救。选项C正确，潮湿环境中电阻降低，容易发生漏电事故，应特别注意。选项D正确，电器设备的金属外壳接地可以防止因外壳带电而造成触电事故。2、下列关于电能的叙述，正确的是（）A、电能是由电荷在电场力作用下做功而产生的B、电能的单位是焦耳，符号为JC、电能的转换可以通过电流做功来实现D、电能可以直接用于照明、加热、驱动电机等答案：ACD解析：选项A正确，电能确实是由电荷在电场力作用下做功而产生的。选项B错误，电能的单位是焦耳（J），但焦耳不是电能的单位，而是功和能量的单位。电能的单位是千瓦时（kWh）或焦耳（J）。选项C正确，电能可以通过电流做功转换为其他形式的能量，如热能、光能等。选项D正确，电能可以直接用于照明、加热、驱动电机等，是日常生活和工业生产中重要的能源形式。3、在使用电器时，正确的用电习惯可以确保安全。请问下列哪些做法是错误的，并可能导致安全隐患？A、家用电器连接电源时，应当先关闭开关再插电源插头。B、电器长时间不使用时，不得关闭电源开关，以防下次使用时损坏电器。C、发现电器有异常声音或发热现象时，可以继续使用直至问题自行解决。D、多组电器应尽量避免同时使用，尤其是高功率电器和低功率电器混用。答案：B、C解析：正确做法是避免电器长时间不使用不关闭电源开关，因为这不仅会造成能源浪费，还可能因插头老化或插口腐蚀产生漏电风险，增加起火风险。电器有异常声音或发热现象时不应继续使用，一来这表明电器可能存在问题，继续使用可能加剧问题，导致更严重的故障甚至引发火灾；二来电气设备出现问题必须在没有通电的状态下检查和修理，以保证操作的安全性。因此，选择B、C是错误的做法。三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）第一题小明家中的电能表读数为1500kWh，半个月（15天）后再次读数为1580kWh。假设小明家的电费单价为0.5元/kWh，请计算：（1）这半个月小明家的电费总额；（2）如果小明家这半个月的平均每天用电量相同，那么平均每天用电量是多少千瓦时（kWh）。答案：（1）电费总额=（最终读数-初始读数）×单价=（1580kWh-1500kWh）×0.5元/kWh=80kWh×0.5元/kWh=40元。（2）平均每天用电量=（最终读数-初始读数）÷天数=（1580kWh-1500kWh）÷15天=80kWh÷15天≈5.33kWh/天。解析：（1）首先计算电费总额，根据电能表读数的变化和单价的乘积可以得到电费总额。（2）然后计算平均每天用电量，通过电能表读数的变化除以天数即可得到平均值。计算过程中，由于小数部分为两位，因此答案保留了两位小数。第二题题目：某家庭电路中，有三个用电器A、B、C，额定电压均为220V，额定功率分别为AA、BB、CC，且AA<BB<CC。将这三个用电器同时接入家庭电路，它们都正常工作。现因故障，用电器A、B同时损坏，用电器C仍然正常工作。（1）若家庭电路电压为220V，求用电器C的额定功率。（2）若家庭电路电压为220V，求损坏的用电器A和B的总功率。答案：（1）用电器C的额定功率为CC。（2）损坏的用电器A和B的总功率为AA+BB。解析：（1）由于用电器C仍然正常工作，说明家庭电路电压为220V，所以用电器C的额定功率为CC。（2）由于用电器A、B同时损坏，它们不可能同时承受220V的电压，因此损坏的用电器A和B的总功率应小于220V下的总功率。由于AA<BB<CC，所以损坏的用电器A和B的总功率为AA+BB。第三题题目：某家庭电路中有一盏标有“220V100W”的电灯正常工作。现在需要给这盏电灯安装一个开关，并且希望该灯能正常工作，那么：（1）开关应该安装在电灯与火线之间还是零线与电灯之间？（2）假设在安装过程中，工人误将开关安装在零线和电灯之间，可能会导致什么后果？（3）若电路中电流达到安全范围的上限10A时，要使这只电灯继续工作，至少需要多大功率的电灯？要求写出计算过程与结果。答案：（1）开关应安装在火线和电灯之间，以确保在开关断开时电路的火线与电灯断开，形成断路，从而达到控制电灯通断的目的。（2）如果开关安装在零线和电灯之间，可能会导致在断开开关后，电灯的灯丝仍然连着火线，只要有部分电路不通，电流仍然可以通过电灯，此时灯泡将会发光放电，长时间可能会因过热而损坏，并存在安全隐患。（3）要使灯继续工作，电灯的功率在不超负荷的情况下，是由总电功率和其它电灯负载共同维护，如果负载总功率为P1，总负载可以承受的最大电流Imax为10A，火线电压U为220V，那么最大允许功率P2=UImax。假设当前电路中灯以外负载总功率P1为0（最理想情况），则最大允许功率为：P2=U*Imax=220V*10A=2200W电灯剩余功率要在2200W以内，由电灯额定功率P额定=100W得出，最大允许的额外功率为：P额外=P2-P额定=2200W-100W=2100W因此，至少需要的电灯功率P=P额外+P额定=2100W+100W=2200W。解析：（1）此题考察的是电灯与开关的位置设置，开关应安装在控制电路通断的关键位置，即火线与电灯之间。（2）误装位置会导致安全问题，因为即便开关断开，电灯仍有可能通过零线与火线间接导电，导致安全隐患。（3）此题要求通过电流与功率关系计算最小应选择的电灯功率，需了解电灯功率与电路电压、电流的关系，以及电流上限的影响。第四题题目：请根据以下情景，结合《第4节科学用电》的相关知识，分析和回答以下问题：小明家中的电器设备包括空调、冰箱、电视和电风扇。最近一个月，小明家里的电费比以往增加了50%。请你分析可能的原因，并给出一条合理的节能建议。答案：小明家电费增加的可能原因为以下两点：（1）家中增加了新的电器设备，导致总能耗增加；（2）部分电器设备使用过程中存在节能问题，如空调温度设置过低、冰箱门频繁开启等。节能建议：1.对家庭电器设备进行整理，去除不必要的电器设备，降低整体能耗；2.优化空调和冰箱的使用，将空调温度设置在舒适范围内，冰箱尽量减少开门次数；3.取消不必要的背景音乐和控制器的开着状态，避免待机能耗；4.观察能耗排行榜，优先淘汰能耗高的老旧电器，更换为节能产品。解析：本题目旨在考察学生对科学用电知识的理解和实际应用能力。题目中，学生需要分析家用电器的耗电情况，找出电费增加的原因