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一、电能、电功、电功率 1．电能和电功：用电器通过电流做功（电功），把电能转化为其他形式的能。 （1）电功计算公式：W=UIt=Pt。适用于所有电路。 （2）单位：电能和电功的基本单位是焦耳（J）。日常生活中常用的电能单位是度，又叫千瓦时（kW·h）。 换算关系为：1 kW·h=3.6×106 J。 （3）电能表铭牌参数含义： “220 V”表示电能表在220 V的电路中使用； “10（40） A”表示标定电流是10 A，额定最大电流是40 A，电能表工作时的电流不应超过额定最大电流； “50 Hz”表示在频率为50 Hz的交流电路中使用； “3 000 revs/（kW·h） ”表示每消耗1 kW·h的电能（1度电），电能表的转盘转过3 000转。
2．电与热 （1）电流的热效应：电流通过导体时，会把电能转化成内能。 （2）电热（焦耳热）计算方法：焦耳定律公式，Q=I2Rt，所有电路适用。 纯电阻电路中电能全部转化成热，Q=W。 对于非纯电阻电路电能不仅转化为内能，还主要转化为其他形式的能，W>Q。 3．电功率：表示电流做功的快慢。符号P，单位瓦特，简称瓦（W）。 （1）电功率计算公式：P==UI（适用于所有电路）；对于纯电阻电路可推导出P=I2R==。 （2）额定功率和实际功率 额定功率：用电器在额定电压下工作时的功率。此时，用电器正常工作。 实际功率：用电器在实际电压下工作时的功率。用电器一般不能正常工作。 （3）电功率的测量：使用伏安法测量，原理为P=UI。 结果分析：小灯泡两端的实际电压越高，小灯泡的电功率越大，小灯泡越亮，亮度由实际功率决定；小灯泡两端的实际电压只有不高于额定电压时，才处于安全使用状态；小灯泡的实际功率可以有多个，额定功率只有一个，且不随实际电压变化而变化。 ◆电能是一种可由太阳能、风能、水能等形式的能转化而来的能源，这种能源可以让各种用电器工作。 ◆能量转化：电源将其他形式的能转化为电能，用电器将电能转化为其他形式的能。 ◆区分纯电阻电路和非纯电阻电路 纯电阻电路是纯电阻元件组成的电路，纯电阻元件是把电能全部转化为内能的元件，如电热水壶等。 非纯电阻电路是非纯电阻元件组成的电路，非纯电阻元件是不仅把电能转化为内能，还主要转化为其他形式的能的元件，如电风扇等。 ◆易错警示 1．千瓦和千瓦时是两个不同物理量的单位，不要混淆。 2．电功率不是电功的唯一影响因素；不能说用电器的电功率越大，用电器消耗的电能越多。 ◆生活中常见用电器的电功率 液晶电视机约100 W家用空调约1 000 W排风扇约20 W吸尘器约800 W电吹风机约500 W
◆灯泡的亮度：取决于灯泡的实际功率，实际功率越大，灯泡越亮。 ◆电热的防止和利用 （1）利用：电热水器、电饭锅、电熨斗和养鸡场的电热孵化器。 （2）防止：电视机的后盖有很多孔，就是为了通风散热，使用时一定要把防尘的布罩拿开。电脑运行时温度会升高，需要用微型风扇及时散热。过多的电热如果不能及时散失，会产生许多安全隐患。
二、家庭电路 1．家庭电路组成：如图所示，由进户线、电能表、闸刀开关、保险丝、插座、导线、开关、用电器等组成。 2．各部分作用及连接位置 （1）进户线：一条为端线，也叫火线；一条为零线。火线与零线、火线与地面间的电压为220 V。正常情况下，零线与地线（地面）间的电压为0。 （2）电能表：电能表安装在家庭电路的干路上，这样才能测出全部家用电器消耗的电能。 （3）闸刀开关：闸刀开关安装在家庭电路的干路上，控制整个电路的通断。 （4）保险丝：符号“”。保险丝由电阻大、熔点低的铅锑合金制成。现在一般用空气开关代替保险丝。 电能表、闸刀开关和保险丝按照顺序依次连接在家庭电路干路上。 （5）插座：左（L）接零线，右（N）接火线，上（E）接地线。地线将用电器金属外壳与大地连接，防止外壳带电。 （6）用电器和开关：各用电器并联；开关和用电器串联，开关接在火线中；灯泡的灯座螺丝口接零线。 三、安全用电 1．试电笔 （1）用途：用试电笔可以辨别火线和零线。 （2）使用方法：使用时笔尖接触被测的导线，手必须接触笔尾的金属体。用试电笔测火线时氖管会发光；测零线时不会发光。 （3）内部结构：电阻与氖管串联，如图所示 （4）工作原理：被测导线是火线时，电流流过笔尖、电阻、氖管、弹簧，再经过人体、大地流到零线，与电源构成闭合电路，氖管就会发光。 2．家庭电路中触电的原因 （1）站在地上的人触到火线（单线触电）； （2）站在绝缘体上的人同时接触到火线和零线（双线触电）。 注意：安全用电，应不接触低压带电体，不靠近高压带电体。 3．触电急救常识：发现有人触电，不能直接去拉触电人，应首先切断电源或用绝缘棒使触电人脱离电源。发生火灾时，要首先切断电源，决不能带电泼水救火。必要时应该对触电者进行急救,同时尽快通知医务人员 4．家庭电路电流过大的原因 （1）发生短路：电流不经过用电器，电路中的电阻很小，电流就非常大，导线上短时间内产生的热量非常多，可能造成导线烧毁。 （2）用电器总功率过大：用电器过多，电路中的电流过大，导线上短时间内产生的热量非常多，可能导致线路失火。 ◆三角插头：结构示意图如图所示 （1）连接方法：L接零线，N接火　　　　线，E接地线。 （2）地线作用：“E”脚的作用是金属外壳带电时，及时将电导入大地，防止触电事故的发生。 （3）三孔插座的连接口诀：左零右火上接地。 ◆试电笔使用方法：用手按住金属笔卡或接触笔尾金属体，笔尖金属体接触导线，观察氖管是否发光，若氖管发光，证明被测导线是火线；若氖管不发光，证明被测导线是零线。正确握法如图所示。 ◆安全提醒使用试电笔时需要注意，手指不能接触笔尖金属体，否则会触电。错误握法如图所示。 ◆触电类型:双线触电、单线触电、电弧触电和跨步电压触电。如图所示 ◆安全用电原则 （1）不接触低压带电体，不靠近高压带电体； （2）更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关； （3）不弄湿用电器,不损坏绝缘层； （4）保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换； （5）有金属外壳的用电器,外壳一定要接地。
常考题型分析
命题角度 　电能、电功
【典例1】在家用电器调查活动中，小亮让电热水器单独工作2 min，测得家中如图所示的电能表的转盘转了70 r，热水器的实际功率为_____W；若不计能量损失，这段时间内热水器中50 L的水可升温_____℃。由于热水器的功率远大于冰箱，从安全用电的角度考虑，热水器的电源线比冰箱的要 _____（选填“粗”或“细”）。[已知ρ水=1.0×103 kg/m3，c水=4.2×103 J/（kg·℃）]
【答案】2 100 1.2 粗
【解析】由电能表参数可得转盘转70转时消耗电能，，则水的质量，由于不计能量损失，则，，为防止由于导线电阻过大而导致发热过多造成危险，应减小导线电阻，则应选用较粗导线。
◆解题技巧电能表相关计算的方法：
1．计量法
（1）先读出电能表一段时间前、后示数；
（2）再求出W或P：①W＝W2－W1；②P＝W/t；
（3）电能表容量：Pmax＝U额Imax。
2．参数法：根据耗能参数N求W、P：
（1）转（或闪烁）n次消耗的电能：3.6×106 J；
（2）时间t内消耗的功率：（t的单位为s）。
1．小明家上次査看电能表示数，本次查看时电能表读数如图所示，则下列说法正确的是
A．他家在这段时间内消耗的电能为903 kW·h
B．电能表是测量电功率仪表
C．若只让一个标有“220 V 1 000 W”的电热水器正常工作10 min，则电能表的圆盘转了600转
D．这个电能表的额定功率为2 200 W
【答案】C
【解析】A.因为电能表两次示数差就是消耗的电能，且注意电能表最后一位是小数，所以，由图知道，他家在这段时间内消耗的电能是：W=8633.5 kW·h–8543.2 kW·h=90.3kW·h，故A错误；B.电能表是测量消耗电能的仪表，不是测量电功率的，故B错误；C.电能表上标有的3 600 r/（kW·h）表示电路中每消耗1 kW·h的电能，电能表的转盘转过3 600 r，所以，当只让一个标有“220 V 1 000 W”的电热水器正常工作10 min，其消耗的电能是：，电能表的圆盘转过的圈数是：，故C正确；D.由该电能表的铭牌知道，其允许接入用电器的最大功率是：P=UI=220 V×10 A=2 200 W；但电能表属于测量仪表，不消耗电能，所以，没有额定功率，故D错误。
2．华为某款手机锂电池上面标明电压为3.7 V，容量为3 000 mAh，则它充满电后存储的电能为______J；该手机的待机电流为15 mA，则该手机最长待机时间为______h。
【答案】39 960 200
【解析】充电电流所做的功即储存的电能为：=3.7 V×3 000×10–3 A×3 600 s=39 960 J。该手机最长待机时间为：。
3．小明让家中某用电器单独工作0.5h。观察到家中电能表的示数由变为，则该用电器消耗的电能为________kW·h，实际功率为________kW。
【答案】12
【解析】由图可知，用电器消耗的电能：W=28.5kW·h–27.5kW·h=1kW·h，该用电器的实际功率：。
4．LED灯具有节能、环保的特点。一个“220V 5W”的LED灯与一个“220V 60W”的白炽灯亮度相当。若一个“220V 60W”的白炽灯每天正常工作4小时，30天消耗的电能是________kW·h，这些电能可供“220V 5W”的LED灯正常工作________小时。
【答案】7.21.44×103
【解析】若一个“220V 60W”的白炽灯每天正常工作4小时，由知道，30天消耗的电能是W=Pt=60×10-3 kW×4h×30=7.2kW·h；这些电能可供“220V 5W”的LED灯正常工作的时间是。
5．为提倡节能环保，攀枝花市引进大量新能源电动公交车。为新能源公交车充电的导线较粗是为了减小导线的_______。若充电过程中充电电流为100 A，充电电压为380 V，则新能源电动公交车充电2 h消耗的电能为______kW·h。
【答案】电阻 76
【解析】导线越粗，导线的电阻越小，所以为新能源公交车充电的导线较粗是为了减小导线的电阻；新能源电动公交车充电2 h消耗的电能为：W=UIt=380 V×100 A×2 h=76 000 W h=76 kW h。
6．灯泡L的电流随电压变化的图像如图甲所示，将此灯泡与定值电阻R接入图乙所示的电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为0.5 W，则电源电压是________V；再闭合开关S1，电流表的示数变化了0.1 A，则R的阻值是________Ω；通电l min，定值电阻R消耗的电能是________J。
【答案】2 20 12
【解析】由小灯泡的I–U图象可知，当灯泡的实际功率为0.5 W时，UL=2 V，IL=0.25 A，由图甲所示电路图可知，只闭合开关S时，只有灯泡接入电路，灯泡两端电压等于电源电压，则电源电压：U=UL=2 V；由图甲所示电路图可知，闭合开关S后再闭合开关S1，灯泡与电阻R并联，电流表测干路电流，电流表示数变大，由题知，电流表示数变化了0.1 A，则通过电阻R的电流：IR=△I=0.1 A，由可得，电阻R的阻值：，通电1 min，定值电阻R消耗的电能：WR=UIRt=2 V×0.1 A×1×60 s=12 J。
命题角度 　电功率
【典例2】如左图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移动到b端的整个过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图象如右图所示。则电阻R1的阻值为______；当变阻器滑片P处于a端时，电阻R1消耗的电功率为_____W。
【答案】100.1
【解析】根据欧姆定律可知，电阻R1的阻值等于其两端电压与流经电流之比，R1==10Ω；根据电功率P=UI，可得当变阻器滑片P处于a端时，电阻R1消耗的电功率为P1=1×0.1W=0.1W。
【典例3】如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合，S1断开，甲、乙两表为电流表时，R1和R2消耗的功率P1∶P2＝2∶3，当开关S1和S都闭合，甲、乙两表为电压表时，两电压表示数U甲∶U乙和R1、R2消耗的功率P1′∶P2′分别为
A．5∶2　3∶2 B．2∶3　4∶3 C．5∶2　2∶3 D．2∶3　9∶4
【答案】A
【解题思路】（1）分析电路结构，判断甲、乙均为电流表时各电路元件的连接方式，由电功率公式及并联电路特点可求两电阻的比值；（2）根据电路图判断甲、乙均为电压表时各电路元件的连接方式，两电压表各测哪部分电压，由电路特点求出两电压表示数比和功率比。
◆解题技巧结合简单电路计算电功率的步骤：
1．首先简化电路明确电路的连接；
2．其次明确电功率分配规律：
3．再利用控制变量法选择电功率公式，以“”为桥梁求解。
1．如图所示电路中，R1:R2=2:3，开关闭合后，电路的总功率为P0。若将R1的阻值增大2 Ω，R2的阻值减小2 Ω，电路的总功率仍为P0；若将R1的阻值减小2Ω，R2的阻值增大2 Ω，电路的总功率为P；则P:P0等于
A．3:2B．4:3C．5:4D．6:5
【答案】A
【解析】两个滑动变阻器并联；由题意可知，R1:R2=2:3，开关闭合后，电路的总功率：，若将R1的阻值增大2 Ω，R2的阻值减小2 Ω，电路的总功率：，由以上各式可解得：R1=4 Ω，R2=6 Ω；所以，若将R1的阻值减小2 Ω，R2的阻值增大2 Ω，此时电路的总功率：，。
2．如图所示，电源电压为9V且保持不变，闭合S时，电压表的示数为5.4V，电流表的水示数为0.6A，则R1=________Ω，R1、R2消耗的电功率之比为________。
【答案】62∶3
【解析】由电路图知道，R1与R2两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中，由于串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R1两端的电压是：U1 =U–U2=9V–5.4V=3.6V，；由P=UI知道，。
3．如图是电热饮水机电路原理图，已知R1=100Ω，R2=20Ω，当开关S1、S2闭合时，饮水机处于___________状态（填“保温”或“加热”），饮水机的保温功率与加热功率之比为___________。
【答案】加热 1:6
【解析】当开关S1、S2都闭合时电路为R1的简单电路，当S1闭合、S2断开时R1与R2串联，两电阻串联时总电阻最大，所以当开关S1、S2都闭合时，电路中的电阻最小，由可知，电路中的总功率最大，饮水机处于加热状态；饮水机处于加热状态时，电路为R1的简单电路，则电路的功率：；饮水机处于保温状态时，R1与R2串联，电路的功率为：，所以饮水机的保温功率与加热功率之比：。
4．如图甲所示，某品牌智能电火锅的铭牌，（不计温度对电阻的影响）。求：
（1）该电火锅锅正常加热30分钟时所消耗的电能为多少kW·h？
（2）某天用电高峰期，只使用电火锅加热10 min，家用电能表（1200 r/kW·h）的转盘转了200转，此时电火锅的实际功率是多少
（3）如图乙所示是电火锅的简化电路图，其中R1、R2均为发热电阻，S2为加热保温自动力切换开关，求R2的电阻是多少
【答案】（1）0.605 kW·h （2）1 000 W （3）60 Ω
【解析】（1）由图知，加热功率为1 210 W=1.21 kW，电火锅正常加热30 min消耗的电能：
W总=Pt总=1.21 kW×0.5 h=0.605 kW·h；
（2）家用电能表（1200 r/kW·h）的转盘转200转消耗的电能：；
消耗的实际电功率：。
（3）当S1闭合、S2接a时，电路中只有R1工作，电阻最小，由可知此时电功率最大，处于加热状态；则加热时的电阻，即R1的阻值为：；
当S1闭合、S2接b时，R1和R2串联，电路中电阻最大，电功率最小，处于保温状态；此时串联总电阻：
，R2的电阻：R2=R串﹣R1=100 Ω﹣40 Ω=60 Ω。
命题角度 　家庭电路安全用电
【典例4】有一种插线板，当开关断开时，指示灯不亮，插孔无法正常工作；当开关闭合时，如果指示灯损坏，插孔也能正常工作。下图既能满足控制要求，又符合安全用电原则的是
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】插线板上的指示灯在开关闭合时会发光，插孔正常通电，说明开关同时控制灯泡和插座，灯泡和插座之间可能是串联，也可能是并联，如果两者并联，开关应该在干路上；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能正常通电，说明灯泡和插座之间是并联的，开关接在灯泡、插座和火线之间控制火线使用更安全，故只有A正确。
◆解题技巧家庭电路的组成和连接：
1．干路元件安装顺序：电能表、总开关、熔断器；
2．支路器件连接：
（1）用电器和插座并联；
（2）灯泡连接，火线先进开关再进灯泡的金属点，灯泡的螺旋套直接接零线；
（3）三孔插座：左零右火上接地。
【典例5】在全国中小学安全教育平台中，安全用电常识是其中一项重要的教育内容。下列做法符合安全用电要求的是
A．用铜丝替代保险丝
B．更换灯泡时断开电源开关
C．开关接在灯泡和零线之间
D．使用测电笔时手接触笔尖金属体
【答案】B
【解析】铜丝熔点较高不可作为保险丝替代品；更换灯泡是应断开电压以防触电；开关应接在用电器与火线之间；使用测电笔时手应接触测电笔尾，不可接触笔尖，否则会发生触电危险。
◆解题技巧安全用电：
1．安全用电原则：（1）切实避免存在安全隐患的因素；（2）不接触（靠近）低（高）压带电体；（3）更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关；（4）不弄湿用电器、不损坏导线的绝缘层；（5）保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换。
2．家庭触电事故：（1）原因：人体直接或间接接触火线；（2）判断方法：分析人体两端有无电压，若有就触电，若无就不触电。
1．如图是小轩家的部分电路。下列说法正确的是
A．若熔断器熔丝断了，可以用铜丝代替
B．若导线cd间断路，仍然可以安全使用三线插座
C．若闭合开关S，灯泡L不发光。用测电笔检测e点，氖管不发光，则说明灯丝一定断了
D．若ab间断路，灯泡L仍能正常工作
【答案】D
【解析】A中若熔断器熔丝断了，说明电路出现故障，应在排除故障后换用同规格的熔丝，绝不能用铜丝代替，故A错；B中若cd间断路，则插座接地线断，用电器的金属外壳不能接地，所以不能再安全使用三线插座，故B错；C中e点与零线直接相连，灯泡正常发光情况下，用测电笔检测e点，氖管也不发光，所以不能说明灯丝断了。D中若ab间断路，但灯泡的两端依然可以连接到火线和零线形成回路，所以灯泡可以正常发光，故D对。
2．图中的家庭电路元件，连接顺序正确的是
A． B．C． D．
【答案】B
【解析】家庭电路连接，首先要通过电能表，以保证家庭电路中任何位置对电能的消耗都能被记录下来。则CD不符合。电闸要在连接保险丝之前连接，以保证更换保险丝时，可以切断电源。故B符合，A不符合。
3．关于家庭电路，下列说法正确的是
A．甲图中，若保险丝熔断，则一定是短路引起的
B．甲图中，灯泡与开关的连接符合安全用电原则
C．甲图中，两孔插座连接不符合安全用电原则
D．乙图中，电能表所在电路的总功率不能超过2200W
【答案】C
【解析】A．甲图为家庭电路的一部分，家庭电路中保险丝熔断是由于电流过大导致，电流过大的原因有可能是短路或用电器总功率过大引起，故A错误；B．家庭电路中，开关应连接在火线和用电器之间，故B错误；C．两孔插座的连接应当遵循“左零右火”的原则，甲图中插座连接错误，故C正确；D．电能表上标有10（40） A，即家庭电路允许通过的最大电流为40 A，则最大总功率应为P=UI=220 V×40 A=8 800 W，故D错误。
4．下列做法中不符合安全用电原则的是
A．高大建筑物的顶端都要安装避雷针
B．把用电器的三脚插头改为两脚插头，接在两孔插座上使用
C．及时更换家庭电路中绝缘皮老化、破损的导线
D．不接触低压带电体，不靠近高压带电体
【答案】B
【解析】A、高大建筑物为避免发生雷击，顶端要安装避雷针，故A符合安全用电原则；B、把用电器的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上使用（即用电器的金属外壳没有接地），这样当金属外壳漏电时，电流不能导向大地，会发生触电事故，故B不符合安全用电原则；C、电线的绝缘皮破损老化、破损时应及时更换，否则容易发生触电事故或短路（即火线和零线直接连通），故C符合安全用电原则；D、安全用电的基本原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体，故D符合安全用电原则。
5．如图所示，闭合开关S后，发现电灯L不亮，且保险丝没有熔断。某同学用试电笔测试如图的A、B、C、D四处，发现A、C、D这三处都能使试电笔的氖管发光，而B处不发光。那么可以判定故障是
A．火线和零线短路
B．电线AC段某处断路
C．电线BD段某处断路
D．电灯L短路
【答案】C
【解析】A选项，在用试电笔测火线A时氖管能发光说明火线正常，故A选项错误。B选项，如果AC段某处有断路，则用试电笔测D点时氖管不会发光，故B选项错误。C选项，由以上分析可知，A至D处都没有问题，所以问题一定是在电线BD段；当用试电笔测B时不发光，说明B处没有与D处相连通，所以有BD段某处断路，故C选项正确。D选项，如果灯泡被短路，则电路中电流过大会把保险丝烧断，而题目中保险丝没有问题，故D选项错误。一、电能、电功、电功率 1．电能和电功：用电器通过电流做功（电功），把电能转化为其他形式的能。 （1）电功计算公式：W=UIt=Pt。适用于所有电路。 （2）单位：电能和电功的基本单位是焦耳（J）。日常生活中常用的电能单位是度，又叫千瓦时（kW·h）。 换算关系为：1 kW·h=3.6×106 J。 （3）电能表铭牌参数含义： “220 V”表示电能表在220 V的电路中使用； “10（40） A”表示标定电流是10 A，额定最大电流是40 A，电能表工作时的电流不应超过额定最大电流； “50 Hz”表示在频率为50 Hz的交流电路中使用； “3 000 revs/（kW·h） ”表示每消耗1 kW·h的电能（1度电），电能表的转盘转过3 000转。
2．电与热 （1）电流的热效应：电流通过导体时，会把电能转化成内能。 （2）电热（焦耳热）计算方法：焦耳定律公式，Q=I2Rt，所有电路适用。 纯电阻电路中电能全部转化成热，Q=W。 对于非纯电阻电路电能不仅转化为内能，还主要转化为其他形式的能，W>Q。 3．电功率：表示电流做功的快慢。符号P，单位瓦特，简称瓦（W）。 （1）电功率计算公式：P==UI（适用于所有电路）；对于纯电阻电路可推导出P=I2R==。 （2）额定功率和实际功率 额定功率：用电器在额定电压下工作时的功率。此时，用电器正常工作。 实际功率：用电器在实际电压下工作时的功率。用电器一般不能正常工作。 （3）电功率的测量：使用伏安法测量，原理为P=UI。 结果分析：小灯泡两端的实际电压越高，小灯泡的电功率越大，小灯泡越亮，亮度由实际功率决定；小灯泡两端的实际电压只有不高于额定电压时，才处于安全使用状态；小灯泡的实际功率可以有多个，额定功率只有一个，且不随实际电压变化而变化。 ◆电能是一种可由太阳能、风能、水能等形式的能转化而来的能源，这种能源可以让各种用电器工作。 ◆能量转化：电源将其他形式的能转化为电能，用电器将电能转化为其他形式的能。 ◆区分纯电阻电路和非纯电阻电路 纯电阻电路是纯电阻元件组成的电路，纯电阻元件是把电能全部转化为内能的元件，如电热水壶等。 非纯电阻电路是非纯电阻元件组成的电路，非纯电阻元件是不仅把电能转化为内能，还主要转化为其他形式的能的元件，如电风扇等。 ◆易错警示 1．千瓦和千瓦时是两个不同物理量的单位，不要混淆。 2．电功率不是电功的唯一影响因素；不能说用电器的电功率越大，用电器消耗的电能越多。 ◆生活中常见用电器的电功率 液晶电视机约100 W家用空调约1 000 W排风扇约20 W吸尘器约800 W电吹风机约500 W
◆灯泡的亮度：取决于灯泡的实际功率，实际功率越大，灯泡越亮。 ◆电热的防止和利用 （1）利用：电热水器、电饭锅、电熨斗和养鸡场的电热孵化器。 （2）防止：电视机的后盖有很多孔，就是为了通风散热，使用时一定要把防尘的布罩拿开。电脑运行时温度会升高，需要用微型风扇及时散热。过多的电热如果不能及时散失，会产生许多安全隐患。
二、家庭电路 1．家庭电路组成：如图所示，由进户线、电能表、闸刀开关、保险丝、插座、导线、开关、用电器等组成。 2．各部分作用及连接位置 （1）进户线：一条为端线，也叫火线；一条为零线。火线与零线、火线与地面间的电压为220 V。正常情况下，零线与地线（地面）间的电压为0。 （2）电能表：电能表安装在家庭电路的干路上，这样才能测出全部家用电器消耗的电能。 （3）闸刀开关：闸刀开关安装在家庭电路的干路上，控制整个电路的通断。 （4）保险丝：符号“”。保险丝由电阻大、熔点低的铅锑合金制成。现在一般用空气开关代替保险丝。 电能表、闸刀开关和保险丝按照顺序依次连接在家庭电路干路上。 （5）插座：左（L）接零线，右（N）接火线，上（E）接地线。地线将用电器金属外壳与大地连接，防止外壳带电。 （6）用电器和开关：各用电器并联；开关和用电器串联，开关接在火线中；灯泡的灯座螺丝口接零线。 三、安全用电 1．试电笔 （1）用途：用试电笔可以辨别火线和零线。 （2）使用方法：使用时笔尖接触被测的导线，手必须接触笔尾的金属体。用试电笔测火线时氖管会发光；测零线时不会发光。 （3）内部结构：电阻与氖管串联，如图所示 （4）工作原理：被测导线是火线时，电流流过笔尖、电阻、氖管、弹簧，再经过人体、大地流到零线，与电源构成闭合电路，氖管就会发光。 2．家庭电路中触电的原因 （1）站在地上的人触到火线（单线触电）； （2）站在绝缘体上的人同时接触到火线和零线（双线触电）。 注意：安全用电，应不接触低压带电体，不靠近高压带电体。 3．触电急救常识：发现有人触电，不能直接去拉触电人，应首先切断电源或用绝缘棒使触电人脱离电源。发生火灾时，要首先切断电源，决不能带电泼水救火。必要时应该对触电者进行急救,同时尽快通知医务人员 4．家庭电路电流过大的原因 （1）发生短路：电流不经过用电器，电路中的电阻很小，电流就非常大，导线上短时间内产生的热量非常多，可能造成导线烧毁。 （2）用电器总功率过大：用电器过多，电路中的电流过大，导线上短时间内产生的热量非常多，可能导致线路失火。 ◆三角插头：结构示意图如图所示 （1）连接方法：L接零线，N接火　　　　线，E接地线。 （2）地线作用：“E”脚的作用是金属外壳带电时，及时将电导入大地，防止触电事故的发生。 （3）三孔插座的连接口诀：左零右火上接地。 ◆试电笔使用方法：用手按住金属笔卡或接触笔尾金属体，笔尖金属体接触导线，观察氖管是否发光，若氖管发光，证明被测导线是火线；若氖管不发光，证明被测导线是零线。正确握法如图所示。 ◆安全提醒使用试电笔时需要注意，手指不能接触笔尖金属体，否则会触电。错误握法如图所示。 ◆触电类型:双线触电、单线触电、电弧触电和跨步电压触电。如图所示 ◆安全用电原则 （1）不接触低压带电体，不靠近高压带电体； （2）更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关； （3）不弄湿用电器,不损坏绝缘层； （4）保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换； （5）有金属外壳的用电器,外壳一定要接地。
常考题型分析
命题角度 　电能、电功
【典例1】在家用电器调查活动中，小亮让电热水器单独工作2 min，测得家中如图所示的电能表的转盘转了70 r，热水器的实际功率为_____W；若不计能量损失，这段时间内热水器中50 L的水可升温_____℃。由于热水器的功率远大于冰箱，从安全用电的角度考虑，热水器的电源线比冰箱的要 _____（选填“粗”或“细”）。[已知ρ水=1.0×103 kg/m3，c水=4.2×103 J/（kg·℃）]
【答案】2 100 1.2 粗
【解析】由电能表参数可得转盘转70转时消耗电能，，则水的质量，由于不计能量损失，则，，为防止由于导线电阻过大而导致发热过多造成危险，应减小导线电阻，则应选用较粗导线。
◆解题技巧电能表相关计算的方法：
1．计量法
（1）先读出电能表一段时间前、后示数；
（2）再求出W或P：①W＝W2－W1；②P＝W/t；
（3）电能表容量：Pmax＝U额Imax。
2．参数法：根据耗能参数N求W、P：
（1）转（或闪烁）n次消耗的电能：3.6×106 J；
（2）时间t内消耗的功率：（t的单位为s）。
1．小明家上次査看电能表示数，本次查看时电能表读数如图所示，则下列说法正确的是
A．他家在这段时间内消耗的电能为903 kW·h
B．电能表是测量电功率仪表
C．若只让一个标有“220 V 1 000 W”的电热水器正常工作10 min，则电能表的圆盘转了600转
D．这个电能表的额定功率为2 200 W
2．华为某款手机锂电池上面标明电压为3.7 V，容量为3 000 mAh，则它充满电后存储的电能为______J；该手机的待机电流为15 mA，则该手机最长待机时间为______h。
3．小明让家中某用电器单独工作0.5h。观察到家中电能表的示数由变为，则该用电器消耗的电能为________kW·h，实际功率为________kW。
4．LED灯具有节能、环保的特点。一个“220V 5W”的LED灯与一个“220V 60W”的白炽灯亮度相当。若一个“220V 60W”的白炽灯每天正常工作4小时，30天消耗的电能是________kW·h，这些电能可供“220V 5W”的LED灯正常工作________小时。
5．为提倡节能环保，攀枝花市引进大量新能源电动公交车。为新能源公交车充电的导线较粗是为了减小导线的_______。若充电过程中充电电流为100 A，充电电压为380 V，则新能源电动公交车充电2 h消耗的电能为______kW·h。
6．灯泡L的电流随电压变化的图像如图甲所示，将此灯泡与定值电阻R接入图乙所示的电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为0.5 W，则电源电压是________V；再闭合开关S1，电流表的示数变化了0.1 A，则R的阻值是________Ω；通电l min，定值电阻R消耗的电能是________J。
命题角度 　电功率
【典例2】如左图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移动到b端的整个过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图象如右图所示。则电阻R1的阻值为______；当变阻器滑片P处于a端时，电阻R1消耗的电功率为_____W。
【答案】100.1
【解析】根据欧姆定律可知，电阻R1的阻值等于其两端电压与流经电流之比，R1==10Ω；根据电功率P=UI，可得当变阻器滑片P处于a端时，电阻R1消耗的电功率为P1=1×0.1W=0.1W。
【典例3】如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合，S1断开，甲、乙两表为电流表时，R1和R2消耗的功率P1∶P2＝2∶3，当开关S1和S都闭合，甲、乙两表为电压表时，两电压表示数U甲∶U乙和R1、R2消耗的功率P1′∶P2′分别为
A．5∶2　3∶2 B．2∶3　4∶3 C．5∶2　2∶3 D．2∶3　9∶4
【解题思路】（1）分析电路结构，判断甲、乙均为电流表时各电路元件的连接方式，由电功率公式及并联电路特点可求两电阻的比值；（2）根据电路图判断甲、乙均为电压表时各电路元件的连接方式，两电压表各测哪部分电压，由电路特点求出两电压表示数比和功率比。
【答案】A
◆解题技巧结合简单电路计算电功率的步骤：
1．首先简化电路明确电路的连接；
2．其次明确电功率分配规律：
3．再利用控制变量法选择电功率公式，以“”为桥梁求解。
1．如图所示电路中，R1:R2=2:3，开关闭合后，电路的总功率为P0。若将R1的阻值增大2 Ω，R2的阻值减小2 Ω，电路的总功率仍为P0；若将R1的阻值减小2Ω，R2的阻值增大2 Ω，电路的总功率为P；则P:P0等于
A．3:2B．4:3C．5:4D．6:5
2．如图所示，电源电压为9V且保持不变，闭合S时，电压表的示数为5.4V，电流表的水示数为0.6A，则R1=________Ω，R1、R2消耗的电功率之比为________。
3．如图是电热饮水机电路原理图，已知R1=100Ω，R2=20Ω，当开关S1、S2闭合时，饮水机处于___________状态（填“保温”或“加热”），饮水机的保温功率与加热功率之比为___________。
4．如图甲所示，某品牌智能电火锅的铭牌，（不计温度对电阻的影响）。求：
（1）该电火锅锅正常加热30分钟时所消耗的电能为多少kW·h？
（2）某天用电高峰期，只使用电火锅加热10 min，家用电能表（1200 r/kW·h）的转盘转了200转，此时电火锅的实际功率是多少
（3）如图乙所示是电火锅的简化电路图，其中R1、R2均为发热电阻，S2为加热保温自动力切换开关，求R2的电阻是多少
命题角度 　家庭电路安全用电
【典例4】有一种插线板，当开关断开时，指示灯不亮，插孔无法正常工作；当开关闭合时，如果指示灯损坏，插孔也能正常工作。下图既能满足控制要求，又符合安全用电原则的是
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】插线板上的指示灯在开关闭合时会发光，插孔正常通电，说明开关同时控制灯泡和插座，灯泡和插座之间可能是串联，也可能是并联，如果两者并联，开关应该在干路上；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能正常通电，说明灯泡和插座之间是并联的，开关接在灯泡、插座和火线之间控制火线使用更安全，故只有A正确。
◆解题技巧家庭电路的组成和连接：
1．干路元件安装顺序：电能表、总开关、熔断器；
2．支路器件连接：
（1）用电器和插座并联；
（2）灯泡连接，火线先进开关再进灯泡的金属点，灯泡的螺旋套直接接零线；
（3）三孔插座：左零右火上接地。
【典例5】在全国中小学安全教育平台中，安全用电常识是其中一项重要的教育内容。下列做法符合安全用电要求的是
A．用铜丝替代保险丝
B．更换灯泡时断开电源开关
C．开关接在灯泡和零线之间
D．使用测电笔时手接触笔尖金属体
【答案】B
【解析】铜丝熔点较高不可作为保险丝替代品；更换灯泡是应断开电压以防触电；开关应接在用电器与火线之间；使用测电笔时手应接触测电笔尾，不可接触笔尖，否则会发生触电危险。
◆解题技巧安全用电：
1．安全用电原则：（1）切实避免存在安全隐患的因素；（2）不接触（靠近）低（高）压带电体；（3）更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关；（4）不弄湿用电器、不损坏导线的绝缘层；（5）保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换。
2．家庭触电事故：（1）原因：人体直接或间接接触火线；（2）判断方法：分析人体两端有无电压，若有就触电，若无就不触电。
1．如图是小轩家的部分电路。下列说法正确的是
A．若熔断器熔丝断了，可以用铜丝代替
B．若导线cd间断路，仍然可以安全使用三线插座
C．若闭合开关S，灯泡L不发光。用测电笔检测e点，氖管不发光，则说明灯丝一定断了
D．若ab间断路，灯泡L仍能正常工作
2．图中的家庭电路元件，连接顺序正确的是
A． B．C． D．
3．关于家庭电路，下列说法正确的是
A．甲图中，若保险丝熔断，则一定是短路引起的
B．甲图中，灯泡与开关的连接符合安全用电原则
C．甲图中，两孔插座连接不符合安全用电原则
D．乙图中，电能表所在电路的总功率不能超过2200W
4．下列做法中不符合安全用电原则的是
A．高大建筑物的顶端都要安装避雷针
B．把用电器的三脚插头改为两脚插头，接在两孔插座上使用
C．及时更换家庭电路中绝缘皮老化、破损的导线
D．不接触低压带电体，不靠近高压带电体
5．如图所示，闭合开关S后，发现电灯L不亮，且保险丝没有熔断。某同学用试电笔测试如图的A、B、C、D四处，发现A、C、D这三处都能使试电笔的氖管发光，而B处不发光。那么可以判定故障是
A．火线和零线短路
B．电线AC段某处断路
C．电线BD段某处断路
D．电灯L短路

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