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基础阶段测15　家庭电路、焦耳定律
时间：30分钟　满分：38分
一、选择题(每题2分，共10分)
1．下列用电器，利用电流热效应工作的是(　　)
A．电饭煲 B．电风扇
C．电视机 D．笔记本电脑
2．教室内有两盏日光灯，日光灯的额定电压为220 V，两盏日光灯同时由一个开关控制。若要日光灯正常工作，并符合安全用电原则，下列选项能正确反映它们连接方式的是(　　)
3．下列做法符合安全用电原则的是(　　)
A．更换灯泡时不需要断开开关
B．电路着火可以立即用水扑灭
C．使用测电笔时，手要接触笔尾金属体
D．家用电器的金属外壳可以不接地
4．将规格都是“220 V　180 W”的一台电冰箱、一台电脑和一床电热毯，分别接入同一家庭电路中，若通电时间相同，则下列说法正确的是(　　)
A．电冰箱消耗的电能最多
B．电热毯的电流做功最多
C．三者消耗的电能一样多
D．三者产生的热量一样多
5．如图所示是某家庭电路，闭合开关 S1、S2，灯L1发光，灯L2不发光。用测电笔分别接触c、d两点，氖管都发光。若电路中只有一处故障，则(　　)
A．L2短路
B．L2断路
C．ad间断路
D．bc间断路
二、填空题(每空1分，共2分)
6．如图甲所示是已接入家庭电路中的一个插线板。
(1)指示灯和插孔的连接方式是________。
(2)小明家的热水器使用的是如图乙所示的三脚插头，当三脚插头插入插座时，插脚“E”和________相连。
三、作图题(共2分)
7．如图所示，根据安全用电原则完成家庭电路的连接，其中开关只控制螺口灯泡。
四、简答题(共4分)
8. 生活中有一些电路引起的火灾常常发生在导线连接处，有经验的电工师傅接线时的做法如图甲所示，将火线、零线错开位置剥线，接头采用螺线形缠绕，再用电工胶布包好，而不是用如图乙所示的简单缠绕方式，请你从电学知识角度解释以下做法的原因。
(1)“错开位置剥线”，而不是在同一位置处剥线接线；
(2)“螺线形缠绕”，而不是简单缠绕。
五、实验题(每空1分，共6分)
9．如图是“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的部分实验装置，透明容器中分别密封着初温和质量相等的空气。
(1)图甲装置可探究电流通过导体产生的热量与________的关系。通电一段时间后，________(填“左”或“右”)侧U形管中液面的高度差更大；
(2)图乙装置可探究电流通过导体产生的热量与__________的关系。正确实验时，R1和R2两根电阻丝在相等的时间内产生的热量之比为Q1∶Q2＝__________。电阻丝R3的主要作用是使通过电阻丝R1和R2的电流________(填“相等”或“不相等”)；
(3)图乙装置中，若通电一段时间后发现右侧U形管中液面的高度差逐渐变大，但左侧U形管中液面的高度差几乎不变。经检查，电路也没有出现故障，则出现这种情况的原因可能是____________。
六、计算题(第10题6分，第11题8分，共14分)
10．如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻丝R1的阻值为10 Ω，当开关S闭合后，电压表的示数为2 V，电流表的示数为0.4 A。求：
(1)通电10 s电阻丝R1产生的热量；
(2)电源两端的电压。
11. 某款汽车的座椅垫具有电加热功能，如图甲所示，该座椅垫有“高温”“低温”和“关”三个挡位，“高温”挡功率为36 W。该座椅垫加热部分的电路简图如图乙所示，电源电压为24 V，S为挡位切换开关。R1和R2为阻值相等的电热丝。求：
(1)当座椅垫处于“高温”挡加热时，电路中的电流；
(2)电热丝R1的阻值；
(3)低温挡加热10 min产生的热量。
答案
一、1.A　2.A　3.C　4.C　5.D
二、6.(1)并联　(2)地线
三、7.解：如图所示。
四、8.答：(1)将火线、零线错开位置剥线，用电工胶布包好，可以避免剥线位置太近，造成电路短路。
(2)“螺线形缠绕”可以减小导体接头处的电阻，同时连接更牢固，简单缠绕会增大接头处的电阻，根据焦耳定律Q＝I2Rt，接头处产生的热量较多，容易引发火灾。
五、9.(1)电阻；右　
(2)电流；4∶1；不相等
(3)左侧容器漏气
六、10.解：(1)通电10 s电阻丝R1产生的热量Q＝I2R1t＝(0.4 A)2×10 Ω×10 s＝16 J；
(2)电阻丝R1两端电压U1＝IR1＝0.4 A×10 Ω＝4 V，电源两端的电压：U＝U1＋U2＝4 V＋2 V＝6 V。
11．解：(1)由图乙可知，处于“高温”挡加热时，R1单独工作，且“高温”挡功率为36 W，此时电路中的电流I＝＝＝1.5 A。
(2)电热丝R1的阻值R1＝＝＝16 Ω。
(3)R1和R2为阻值相等的电热丝，即R2＝R1＝16 Ω，
低温挡位时，两电热丝串联，电路中电流为I低＝＝＝0.75 A。
低温挡加热10 min产生的热量Q＝I低2R总t＝(0.75 A)2×(16 Ω＋16 Ω)×10×60 s＝10 800 J。

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