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第十八章　电功率 第十九章　生活用电
一、填空题和作图题
1.某家庭电能表的示数如图所示。若该家庭从此刻开始让空调单独工作，2 h 后电能表示数为 1 022.4 kW·h，则空调消耗的电能为________kW·h，空调的电功率为________W。
2.国庆节期间，某文化园在晚上开展了无人机表演活动，无人机群组成的节庆造型惊艳夜空。若每架无人机上的 LED 灯的功率为 20 W，则 1 000 架无人机持续亮灯 30 min 消耗的电能为________kW·h。
3.如图所示的接线板中，电线 a 接电源，b 接台灯，c 接电烤箱，两个用电器________联接入电路中；用电器均正常工作时，a、b、c 中电流的关系为________(用公式表示)。
4.某款电热水壶的三脚插头如图所示，为保证用电安全，插头外壳是橡胶材质，这是因为橡胶属于________；插头上①脚较长，将插头插入插座时，可以确保电热水壶的金属外壳先与________线相连，避免发生触电事故。
5.如图所示，将测电笔插入三孔插座中，若电路连接无误，则测电笔________(选填“会”或“不会”)发光。某测电笔中有一个电阻为 880 kΩ 的定值电阻，这个定值电阻与氖管________联，当用该测电笔测家庭电路的线路时，若人体及氖管的电阻均忽略不计，则通过人体的电流约为________A。
6.小磊通过网络平台购买了一台标有“110 V 7 W”字样的台灯，则该台灯________(选填“能”或“不能”)直接接入家庭电路中使用。电热水壶利用电流的________效应进行工作。
7.若甲、乙两个电热器的电阻之比为 5∶4，通过的电流之比为 2∶1，通电时间之比为 1∶2，则电流通过甲、乙两个电热器产生的热量之比为________。
8.甲、乙两灯的额定电压均为 6 V，测得两灯的电压随电流的变化关系如图所示。甲灯正常工作时的电阻是________Ω；当乙灯的实际功率是 2.4 W 时，它两端的实际电压是________V；当把甲、乙两灯串联接在 7 V 的电源上时，电路的总功率是________W。
9.请将图中元器件分别正确连接到电路中，要求开关控制灯泡。
二、选择题
10.下列做法符合安全用电原则的是(　　)
A. 在一个插座上同时使用多个大功率用电器
B. 电冰箱、洗衣机等用电器使用三脚插头
C. 家用电器起火时，先灭火后切断电源
D. 家庭电路中，控制灯泡的开关装在中性线上
11.下列关于家庭电路及安全用电的说法，正确的是(　　)
A. 图甲中，两孔插座和三孔插座是串联的，三孔插座的孔“1”接保护线
B. 图乙中，应在 A 处接开关，B 处接灯泡
C. 图丙中，测电笔的笔尖接触图甲中三孔插座的孔“2”时，测电笔氖管会发光
D. 图丁中，发生此类触电时，电路中的漏电保护器会自动切断电路
12.关于电功和电功率，下列说法正确的是(　　)
A. 电功率是表示电流做功快慢的物理量
B. 用电器消耗的电能越少，电功率越小
C. 用电器的电功率一定等于它的额定功率
D. 额定功率越大的用电器，消耗的电能一定越多
13.某同学在物理课上表演一个小魔术，用如图所示的金属片点燃火柴。他将此金属片接在学生电源上，则最容易将火柴点燃的位置是(　　)
A. a 点　　B. b 点　　C. c 点　　D. 都一样
14.如图所示的电路中，电源两端电压不变，定值电阻的电阻分别为 R 、R 。当仅闭合开关 S 时，电流表示数为 I，电压表示数为 U，电路中的总电阻为 R，电路的总功率为 P；再闭合开关 S 后，电流表示数为 I′，电压表示数为 U′，电路中的总电阻为 R′，电路的总功率为 P′。下列判断正确的是(　　)
A. I＞I′　　B. R＜R′　　C. U＞U′　　D. P＞P′
15.关于规格为“2.5 V 10 W”的灯 L 和规格为“3.8 V 3.6 W”的灯 L ，下列说法不正确的是(　　)
A. 两灯的电阻 R ＜R
B. 正常工作时，通过两灯的电流 I ＞I
C. 两灯串联时，实际功率 P ＜P
D. 两灯并联时，实际功率 P ＜P
三、实验题
16.在测量小灯泡额定功率的过程中，已知电源电压为 4.5 V，小灯泡的额定电压为 3.8 V。
(1) 请在图甲中用笔画线表示导线完成电路连接，导线不要交叉。
(2) 闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于________(选填“A”或“B”)端。
(3) 闭合开关后，电压表示数是 2.5 V，应将滑片向________(选填“A”或“B”)端移动，直至电压表示数为________V，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为________W。
17.某同学想探究电流通过导体产生的热量与电流、导体的电阻、通电时间是否有关。他设计了如图所示的电路进行实验，其中两个烧瓶完全相同，瓶内装有质量和初温均相同的煤油、相同的温度计 A 和 B、电阻分别为 R 和 R 的电阻丝。
(1) 该实验电路探究的问题是电流通过导体产生的热量与________是否有关。
(2) 该实验采用串联电路，可以控制电流相同和________相同。
(3) 在此实验中，电流通过导体产生热量的多少用________________来反映。
(4) 若闭合开关一段时间后，温度计 A 的示数明显高于温度计 B 的示数，则可判断两电阻丝的电阻大小关系为 R ________(选填“＞”“＝”或“＜”)R 。
四、计算题
18.在装有额定电流为 20 A 的保险丝的家庭电路中，已装有规格为“220 V 100 W”的电视机 2 台，规格为“220 V 125 W”的电冰箱 1 台，规格为“220 V 800 W”的电饭锅 1 个，规格为“220 V 225 W”的洗衣机 1 台，规格为“220 V 20 W”的节能灯 8 盏，规格为“220 V 1 000 W”的空调 2 台。
(1) 在电路中最多还能安装多大功率的用电器？
(2) 因电路出现故障，保险丝熔断了。现检修好电路后，手边只有额定电流为 10 A 的保险丝，应该怎么办？
19.一款多功能电煮锅的简化电路如图所示，其中开关 S 可以断开、接 A 或接 B，电阻分别为 R 和 R 的定值电阻用于加热，电煮锅的部分参数如下表所示。
项目 额定电压/V 低温挡功率/W 中温挡功率/W 高温挡功率
参数 220 550 1 100 P高
(1) 电煮锅处于中温挡正常工作时，求电路中的电流。
(2) 求高温挡的功率 P高。
(3) 为了在户外露营时能用电煮锅来涮火锅，可以使用一个额定能量为 2.2 kW·h 的移动电源为其供电。移动电源充满电后，让电煮锅在中温挡正常工作 15 min 可将水烧开，此后将电煮锅调至低温挡进行保温，求电煮锅还可以正常工作的时间。
参考答案与解析
1. 2.1；1 050　解析:空调消耗的电能 W=1 022.4 kW·h-1 020.3 kW·h=2.1 kW·h；空调的电功率 P===1.05 kW=1 050 W。
2. 10　解析:1 000 架无人机的总功率 P=20 W×1 000=20 000 W=20 kW，持续亮灯 30 min=0.5 h 消耗的电能 W=Pt==10 kW·h。
3. 并；Ia＝Ib＋Ic　解析:台灯和电烤箱可以独立工作，是并联接入电路；a 为干路，b、c 为支路，故 Ia＝Ib＋Ic。
4. 绝缘体；保护　解析:橡胶属于绝缘体，可防止触电；插头上①脚较长接保护线，插入时金属外壳先接地，避免发生触电事故。
5. 不会；串；2.5×10 　解析:三孔插座的左孔接零线，测电笔插入零线不会发光；定值电阻与氖管串联，通过人体的电流 I===2.5×10 A。
6. 不能；热　解析:该台灯的额定电压为 110 V，而家庭电路电压为 220 V，不能直接接入；电热水壶利用电流的热效应工作。
7. 5∶2　解析:由焦耳定律 Q=I Rt，甲、乙产生的热量之比 Q甲∶Q乙=(I甲 R甲t甲)∶(I乙 R乙t乙)=(2 ×5×1)∶(1 ×4×2)=20∶8=5∶2。
8. 20；4；2.1　解析:由图像读出甲灯在额定电压 6 V 时的电流为 0.3 A，则甲灯正常工作时的电阻 R甲==20 Ω；乙灯实际功率为 2.4 W 时由 P=UI 结合图像读出它两端的实际电压为 4 V；甲、乙两灯串联接在 7 V 电源上，由图像数据核算电路的总功率为 2.1 W。
9.
10. B　解析:在一个插座上同时使用多个大功率用电器容易造成电流过大，A 错误；电冰箱、洗衣机等有金属外壳的用电器使用三脚插头，B 正确；家用电器起火时应先切断电源再灭火，C 错误；控制灯泡的开关应装在火线上，D 错误。
11. D　解析:两孔插座和三孔插座是并联的，三孔插座的孔“1”接保护线，A 错误；应在火线上的 A 处接开关、B 处接灯泡，但表述需结合图，B 错误；测电笔笔尖接触零线孔“2”时氖管不会发光，C 错误；图丁中发生此类触电时，漏电保护器会自动切断电路，D 正确。
12. A　解析:电功率是表示电流做功快慢的物理量，A 正确；消耗电能的多少还与时间有关，B 错误；用电器的实际功率不一定等于额定功率，C 错误；消耗电能的多少还与工作时间有关，D 错误。
13. C　解析:金属片越窄处电阻越大、电流相同时发热功率越大，c 点最容易将火柴点燃。
14. C　解析:再闭合 S 后，R 并联接入电路，总电阻变小，干路电流变大，即 I＜I′、R＞R′，故 A、B 错误；电压表测电源电压(保持不变)，但因电路结构改变，电压表示数 U＞U′，C 正确；总功率 P=UI，电流变大，P＜P′，D 错误。
15. D　解析:两灯电阻 R ===0.625 Ω，R =≈4 Ω，R ＜R ，A 正确；正常工作时 I ==4 A，I =≈0.95 A，I ＞I ，B 正确；串联时电流相等，由 P=I R 知电阻大的实际功率大，P ＜P ，C 正确；并联时电压相等，由 P= 知电阻小的实际功率大，P ＞P ，故 D 不正确。
16. (1) 如图所示　(2) B　(3) A；3.8；1.14
解析:(1)电压表量程应选 0~15 V 并并联在小灯泡两端，电流表串联接入电路。(2)闭合开关前滑片应置于阻值最大处，即 B 端。(3)电压表示数 2.5 V 偏小，应将滑片向 A 端移动使电压变大，直至 3.8 V；此时电流表示数为 0.3 A，小灯泡的额定功率 P=UI=3.8 V×0.3 A=1.14 W。
17. (1) 导体的电阻　(2) 通电时间　(3) 温度计示数的变化量　(4) ＞
解析:(1)两烧瓶串联，电流和通电时间相同、电阻不同，探究热量与导体电阻的关系。(3)转换法：通过温度计示数的变化量反映产热多少。(4)温度计 A 示数高，说明 R 产热多，由 Q=I Rt 知 R ＞R 。
18. 解:
(1)电路允许的总功率 P =UI=220 V×20 A=4 400 W；现有用电器的总功率 P =100 W×2＋125 W＋800 W＋225 W＋20 W×8＋1 000 W×2=3 510 W；电路还能接入用电器的功率 P=P -P =4 400 W-3 510 W=890 W。
(2)由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和，可以将两根额定电流为 10 A 的保险丝并联接入家庭电路，并联后允许通过的最大电流为 20 A，相当于原 20 A 保险丝。
19. 解:
(1)电煮锅处于中温挡正常工作时，电路中的电流 I中===5 A。
(2)由电路结构，低温挡为 R 、R 串联，中温挡为单一电阻（R 或 R ），高温挡为 R 、R 并联。设中温挡对应单个电阻 R，则 P中==1 100 W；低温挡串联 P低==550 W=P中，可推得 R =R ；高温挡并联时 P高=+=1 100 W+1 100 W=2 200 W。
(3)中温挡正常工作 15 min 消耗的电能 W =P中t =1.1 kW×0.25 h=0.275 kW·h；移动电源剩余电能 W =2.2 kW·h-0.275 kW·h=1.925 kW·h；低温挡保温还可正常工作的时间 t ==≈3.5 h。

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