课标通用安徽省中考物理总复习 素养全练21 电热与安全试题Word格式.docx
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将验电笔的笔尖接触D处,通过导线接在火线上,氖灯发亮;
将验电笔的笔尖接触E、F处,左边是插座,向右接在零线上,氖灯不发亮。
4.（2018·
山东威海中考）标有“220V 2000W”的“即热式”电热水龙头,其加热电阻丝的阻值是 Ω;
在额定电压下工作21s,若不计热量损失,能够使 kg的水从15℃上升到35℃。
[水的比热容为4.2×
103J/（kg·
℃）]
24.2 0.5
（1）根据P=
可得,加热电阻丝的阻值:
R=
=24.2Ω;
（2）由P=
可得,在额定电压下工作21s消耗的电能:
W=Pt=2000W×
21s=4.2×
104J;
若不计热量损失,则Q吸=W=4.2×
104J,由Q吸=cmΔt可得,加热水的质量:
m=
=0.5kg。
5.（2018·
四川德阳中考）两个发热电阻R1∶R2=1∶4,当它们串联在电路中时,R1、R2两端的电压之比U1∶U2= ;
已知R1=10Ω,那它们并联在4V电路中后,两个电阻在100s内产生的热量是 J。
1∶4 200
当两电阻串联在电路中时,因串联电路中各处的电流相等,所以,由I=
可得,R1、R2两端的电压之比:
;
（2）已知R1=10Ω,R1∶R2=1∶4,所以R2=4R1=4×
10Ω=40Ω,当两电阻并联在电路中时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,两个电阻在100s内产生的热量:
Q总=W总=W1+W2=
t+
t=
×
100s+
100s=200J。
6.（2018·
江苏镇江中考）如图是研究“相同时间内导体产生的热量与 的关系”的装置。
每只烧瓶中煤油质量均为200g,电阻丝R1=20Ω,电路中电流I=0.5A。
通电5min后,左侧烧瓶中的煤油温度升高了2℃,煤油吸收的热量为 J,R1产生的电热为 J。
[c煤油=2.1×
℃）]〚导学号97404048〛
电阻 840 1500
由图可知,控制电流和通电时间相同,将两个电阻丝串联接入电路中,探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系;
煤油吸收的热量Q吸=cmΔt=2.1×
103J/（kg·
℃）×
0.2kg×
2℃=840J;
电阻丝R1在5min内产生的热量为:
Q=I2Rt=（0.5A）2×
20Ω×
5×
60s=1500J。
7.（2018·
湖北十堰中考）在家庭电路中,各用电器之间是 （选填“串联”或“并联”）连接的。
星期天小天在家里正开着空调上网查资料,当妈妈做饭时把电热水壶插头插进插座时,空气开关立刻“跳闸”,小天分析其原因可能是电热水壶插头内部 ,也可能是家里电路中用电器总功率 。
并联 短路 过大
家用电器之间是并联时,各家用电器都正常工作,并且互不影响;
电流过大会导致空气开关“跳闸”,电流过大的原因有:
①电热水壶插头内部发生短路;
②接入电热水壶后使得电路中用电器的总功率过大,造成干路电流过大。
8.（2018·
江苏宿迁中考）如图所示家庭电路中的同一个插排上连接了多个大功率用电器,用电器所接电压是 V,用电器间的连接方式是 ;
在日常生活中,不宜同时使用这些用电器,防止电流过大,因电流的 效应而引发火灾。
220 并联 热
我国家庭电路的电压为220V,即用电器所接电压是220V;
各家用电器在使用时,互不影响,所以连接方式为并联;
不宜同时使用这些大功率用电器,防止电流过大,因电流的热效应而引发火灾。
9.（2018·
安徽霍邱一模）如图所示,电源电压不变,电阻R1的阻值为20Ω,R2的阻值为30Ω,闭合开关S,电流表的示数为0.3A,电源电压为 ,100s内电流通过电阻R2产生的热量为 。
6V 120J
由电路图可知,电阻R1、R2并联,电流表测通过R1的电流I1=0.3A,由欧姆定律可得,电阻R1两端的电压:
U1=I1R1=0.3A×
20Ω=6V。
因为并联电路中各支路两端的电压相等,且均等于电源电压,所以电源电压:
U=U1=U2=6V,则通过R2的电流:
I2=
=0.2A,则通电100s电流通过电阻R2产生的热量:
Q=
R2t2=（0.2A）2×
30Ω×
100s=120J。
10.（2018·
四川遂宁中考）如图所示电路,电源电压不变,滑动变阻器的规格“20Ω 2A”,L1的规格“10V 5W”,L2的规格“15V 15W”,不考虑温度对灯丝电阻的影响。
（1）只闭合开关S,当滑动变阻器接入电路的阻值为4Ω时,灯泡L1正常发光,则电源电压为 V。
（2）闭合开关S、S1、S2,滑动变阻器滑片置于中点,通电1min整个电路产生的热量是 J。
（1）12
（2）1440
（1）根据灯泡L1正常发光,可得流经灯泡的电流I1=
=0.5A,灯泡L1正常发光电阻
R1=
=20Ω。
由图可知,只闭合开关S,灯泡L1与滑动变阻器串联,串联电路中电流处处相等,
即电路中的电流I=I1=0.5A,由I=
可得,电源电压U=IR总=0.5A×
（4Ω+20Ω）=12V;
可得,L2的电阻
R2=
=15Ω,
闭合开关S、S1、S2,灯泡L2、滑动变阻器并联,灯泡L1被短路,滑动变阻器滑片置于中点,根据并联电路的电阻特点可得,总电阻
则
。
解得R并=6Ω,通电1min整个电路产生的热量:
Q=W=UIt=
60s=1440J。
11.（2018·
安徽凤台期末）小明在一次野炊活动中,将中间剪得较窄的口香糖锡箔纸（可看做导体）接在干电池正负两极上,如图所示,锡箔纸较窄处最先燃烧。
这是因为与长度相同的锡箔纸较宽处相比,较窄处（ ）
A.电阻较大B.电流较大
C.电压较小D.电功率较小
A
材料和长度相同时,导体越细,电阻越大,所以锡箔纸较窄处电阻较大,故A正确;
锡箔纸串联在电路中,因串联电路中各处的电流相等,所以通过整个锡箔纸的电流相等,故B错误;
电流相等,由U=IR可知,锡箔纸较窄处电阻大,电压较大,故C错误;
电流相等,由P=UI可知,锡箔纸较窄处电压大,电功率较大,故D错误。
12.（2018·
山东潍坊中考）最先精确确定电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间关系的物理学家是（ ）
A.欧姆B.焦耳
C.奥斯特D.法拉第
B
英国物理学家焦耳做了大量实验,于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系,得出Q=I2Rt;
为了纪念他做出的贡献,人们将他的名字命名为热量（能量）的单位。
13.（2018·
湖北宜昌中考）两个定值电阻R1、R2并联在电路中,如图甲所示,它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示,闭合开关S,则R1,R2产生的热量之比为（ ）
A.2∶1B.1∶2C.4∶1D.1∶4
由图可知,该电路为并联电路,电压是相同的,由图乙可知,电压相同,通过R1、R2的电流之比为2∶1;
根据I=
可知,R1、R2的电阻之比为1∶2;
通电时间相同,电压相同,则根据焦耳定律公式Q=W=
t可知,产生的热量与电阻成反比,故热量之比为2∶1。
14.（2018·
湖南邵阳中考）将规格都是“220V 180W”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.电冰箱产生的热量最多
B.电脑产生的热量最多
C.电热毯产生的热量最多
D.三者产生的热量一样多
C
因为接在家庭电路中,U=220V,所以三种用电器的实际功率:
P实=P额=180W;
又因为W=Pt,用电器工作时间t相等,所以三种用电器消耗的电能相同,电冰箱工作时,主要把电能转化为机械能,产生的热量很小,电脑工作时,主要将电能转化为光能和声能,电热毯工作时电热丝产生热量,几乎把电能全部转化为热量,所以产生热量最多的是电热毯,故C正确。
15.（2018·
内蒙古通辽中考）小明同学在进行电学知识复习时,针对电阻甲和乙的I-U图象,作出了如下判断,正确的是（ ）
A.甲、乙串联在电路中,相同时间内甲、乙产生热量之比为2∶1
B.甲、乙并联在电路中,相同时间内甲、乙消耗电能之比为1∶2
C.将甲和乙并联,当甲两端电压为2V时,则它们的干路电流为0.6A
D.将甲和乙串联,当它们两端电压为3V时,通过甲的电流为0.6A
甲、乙串联在电路中,电流是相同的,由图象可知,当电流都为0.2A时,甲的电压为1V,乙的电压为2V,即甲两端的电压是乙两端电压的
（取其他电流值仍然存在这样的关系）,根据Q=I2Rt=UIt可知,相同时间内甲、乙产生热量之比为1∶2,故A错误;
甲、乙并联在电路中,电压是相同的,由图象可知,当电压为2V时,甲的电流是0.4A,乙的电流是0.2A,即甲的电流是乙的电流的2倍,根据Q=I2Rt=UIt可知,相同时间内甲、乙产生热量之比为2∶1,故B错误;
将甲和乙并联,并联电路各支路两端的电压相等;
当甲两端电压为2V时,由图象可知,通过甲的电流为0.4A,通过乙的电流为0.2A,根据并联电路的电流关系可知,干路电流为0.4A+0.2A=0.6A,故C正确;
将甲和乙串联,电流相同,由图象可知,当电路中的电流为0.2A时,甲的电压为1V,乙的电压为2V,满足它们两端电压（总电压）为3V,所以由串联电路的电流特点可知,通过甲的电流为0.2A,故D错误。
16.（2018·
青海西宁中考）如图是课本“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻间关系”的实验装置,两个透明容器中封闭着等量的空气,电路正确连接后,通电进行实验过程中,下列说法正确的是（ ）
A.左边容器电阻丝中的电流比右边容器电阻丝中的电流大
B.U形管中液面高度的变化反映电阻丝产生热量的多少
C.要保持两个电阻丝两端电压相等
D.通电时间相同,两个容器中空气吸收的热量相同
由图可知,两阻值不同的电阻丝串联,通过电阻丝的电流相同,即左边容器电阻丝中的电流等于右边容器电阻丝中的电流,故A错误;
据实验装置可知,电流通过导体产生热量使容器中的空气受热膨胀,从而导致U形管中的液面会发生变化,虽然产生热量的多少不能直接观察,但可以通过U形管液面高度差的变化来反映,故B正确;
由图可知,两阻值不同的电阻丝串联,通过电阻丝的电流与通电时间相等而电阻阻值不同,此装置可以探究:
电流产生的热量与电阻的关系,故需要保持的是两个电阻丝两端电流相等,故C错误;
两电阻丝串联,电流相同,根据Q=I2Rt可知,由于图中右边容器的电阻丝阻值较大,在相同时间内,电流在右容器中产生的热量较多,B管液面上升得高,故D错误。
17.
（2018·
内蒙古巴彦淖尔中考）如图所示家庭电路中,当开关S闭合后,灯泡L不亮,用试电笔测试c、d两点时,氖管都发光,测试a、b两点时,只有a点氖管发光,则故障可能是（ ）
A.b、c之间某处断路B.a、d之间某处断路
C.火线与零线短路D.电灯的灯丝断了
如图,闭合开关后,发现电灯L不亮,用测电笔测试c、d两点时,氖管都发光,说明c、d都与火线连通（即c点到火线间的电路没有断路）;
测试a、b两点时,只有a点氖管发光,则测b点时氖管不发光,说明b点没有与火线连通,所以故障可能是b、c之间某处断路,故A正确,BD错误;
若火线与零线短路,则保险丝熔断或空气开关跳闸,整个电路断开,用测电笔测试各点时,氖管都不发光,故C错误。
18.（2018·
四川南充中考）下列图中符合安全用电与保护原则的是（ ）
A.将冰箱的金属外壳接地
B.多个大功率用电器同时使用一个插座
C.用湿抹布擦发光的灯泡
D.开关接在零线上
洗衣机、电冰箱等家用电器都使用三孔插座,是由于这些用电器的外壳是金属,金属是导体,当用电器漏电时,会使金属外壳带电,若接上地线,电流就通过地线,流入大地,而防止了触电事故的发生,故A正确;
电路中电流过大的原因有两个:
一是短路;
二是家中使用用电器的总功率过大。
故大功率用电器同时使用时,将会使电路中的电流过大,引起火灾,故B错误;
因为湿抹布是导体,当用湿抹布接触带电体时,可能会使电源通过人体与大地形成通路,使人触电,故C错误;
接灯时,火线首先接入开关,然后进入灯泡顶端的金属点。
零线直接进入灯泡的螺旋套。
如果开关接在零线和灯泡之间,火线直接接在灯泡时,虽然断开开关,但是火线和灯泡相连,触及灯泡会发生触电事故。
所以开关要接在灯泡和火线之间,断开开关,切断火线,触及灯泡时更安全,故D错误。
19.（2018·
天津中考）在使用如图所示的插线板时发现:
只有在开关闭合时,指示灯才能发光,插孔才可以提供工作电压:
即使指示灯损坏,开关闭合时插孔也能提供工作电压。
下图中插线板电路连接符合上述现象及安全用电要求的是（ ）
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A正确。
能力提升
20.（2018·
河北中考）用如图1所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”,相同烧瓶内装满了煤油。
（1）烧瓶中装入的煤油是 （选填“导体”或“绝缘体”）。
（2）请根据实物电路,在虚线框图2内画出对应的电路图。
（3）为达到实验目的,选用的两电阻丝R1与R2的阻值应 ,通过R1的电流 通过R2的电流。
（4）通电一段时间后,乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大,说明 。
（5）小红用如图3示的装置,进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”,经多次实验测量,收集实验数据,绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流的关系图象,根据焦耳定律可知,图4中能正确反映h-I关系的是 。
【拓展】用Q=I2Rt可以算电流通过任何用电器产生的热量,能用Q=UIt计算电流通过任何用电器产生的热量吗?
请用实例说明原因
。
（1）绝缘体
（2）见解析图 （3）相等 小于
（4）在电阻和通电时间相等时,电流越大产生的热量越多 （5）A
【拓展】不能。
含有电动机的电路,电流做的功大部分转化为机械能,有一小部分转化为内能,W=UIt>
Q。
（1）烧瓶中装入的煤油是绝缘体。
（2）原实物图中,R与R1并联后与R2串联,根据实物电路,画出对应的电路图,如图所示。
（3）探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”,要控制电阻相等,即选用的两电阻丝R1与R2的阻值应相等,根据并联电路电流的规律,通过R1的电流小于通过R2的电流。
（4）通电一段时间后,乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大,说明在电阻和通电时间相等时,电流越大产生的热量越多。
（5）小红用图3所示的装置,进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”,要控制电阻与通电时间相同,经多次实验测量,收集实验数据,绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流的关系图象,根据转换法,煤油吸热越多,膨胀程度越大,液柱升高的越多,且膨胀程度与吸热多少成正比,根据焦耳定律可知,Q=I2Rt①,Rt为常数,且Rt>
0,故由数学知识①式为Q关于I的抛物线,且开口向上,图4中能正确反映h-I关系的是A。
【拓展】用Q=I2Rt可以算电流通过任何用电器产生的热量,而W=UIt是计算电功的普遍适用的公式,Q=W的条件是:
纯电阻电路,即不含有电动机等的电路（将电能全部转化为内能的电路）。
如含有电动机的电路,电流做的功大部分转化为机械能,有一小部分转化为内能,W=UIt>
W=UIt不能计算电流通过任何用电器产生的热量。
21.（2018·
甘肃兰州中考）探究“通电导体产生的热量Q与电阻R的关系”,他们选用了以下实验器材:
两个完全相同的烧瓶,烧瓶内分别装有质量和初温相同的水和煤油,相同的温度计A和B、阻值分别为R1、R2的电阻丝（R1<
R2）还有满足实验要求的电源、滑动变阻器、电流表、开关和导线,他们设计了如图所示的实验电路,进行如下实验:
闭合开关,通电一段时间后,记下温度计A的示数为t1,温度计B的示数为t2,发现t1<
t2,请根据以上叙述回答下列问题:
（1）实验中是通过观察 来反映电流产生热量的多少。
（2）请指出实验过程中存在的问题:
。
（3）实验改进后得出的结论是:
。
〚导学号97404049〛
（1）温度计示数的变化
（2）没有控制烧瓶中的液体的质量和种类是相同的 （3）电流通过电阻产生的热量跟电阻阻值大小有关;
电阻越大,产生热量越多
（1）实验中通过观察温度计示数的变化来比较电流产生的热量的多少;
（2）实验中采用的是控制变量法,应控制烧瓶中的液体的质量和种类是相同的;
电流通过电阻产生的热量跟电阻阻值大小有关;
电阻越大,产生热量越多。
22.（2018·
内蒙古呼和浩特中考）一个彩色灯泡上标有“36V 7.2W”的字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）求:
（1）该灯泡正常工作时的电流和灯丝的电阻;
（2）若接在220V的照明电路中使用,至少需要串联多少个这种灯泡才行。
（1）0.2A 180Ω
（2）7个
（1）由P=UI可得灯泡正常发光时的电流:
IL=
=0.2A,由I=
可得灯丝电阻:
RL=
=180Ω;
（2）因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,要使小灯泡接在220V的电路中使用,串联小灯泡的个数:
n=
≈6.11≈7个。
23.（2018·
广东深圳中考）在深圳某科技节上,某同学自己动手制作了一个牛奶加热器,设计电路简图如图所示,已知滑动变阻器R0的最大阻值为100Ω,用于加热的电阻丝R1的阻值为55Ω。
求闭合开关S后:
（1）电路中的最小电流（结果保留1位小数）;
（2）电热丝的最大加热功率;
（3）在最大加热功率下,用时100s可以将1kg常温牛奶温度升高多少?
[不考虑热量损失,牛奶的比热容为c=2.5×
℃）]
（1）1.4A
（2）880W （3）35.2℃
（1）当滑动变阻器接入电路阻值最大时,电路中电流最小,此时滑片P处于b端,电路的总电阻:
R总=R0+R1=100Ω+55Ω=155Ω。
由欧姆定律可得,电路中的最小电流:
Imin=
≈1.4A;
（2）当滑动变阻器接入电路阻值最小时,电热丝的加热功率最大,此时滑片P处于a端,则最大加热功率:
Pmax=
=880W;
（3）最大加热功率下,100s内产生的热量:
Q=W=Pmaxt=880W×
100s=8.8×
104J,不考虑热量损失,牛奶吸收的热量:
Q吸=Q=8.8×
104J。
由Q吸=cmΔt可得,牛奶升高的温度:
Δt=
=35.2℃。
〚导学号97404050〛
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