1、最近十年初中应用物理知识竞赛题分类解析专题 20-生活用电一、选择题1关于安全用电，下列说法正确的是 ( )A有金属外壳的用电器的三脚插头，较长的脚与该用电器的外壳相连B用测电笔检查电路时，手不能接触笔尾金属体C控制家用电器的开关应与该用电器并联D家庭电路中的空气开关跳闸了，一定是发生了短路答案：A 解析：用测电笔检查电路时，手必须接触笔尾金属体；控制家用电器的开关应与该用电器串联；家庭电路中的空气开关跳闸了，不一定是发生了短路；选项 BCD 错误。2.用电高峰期，会看到家里的白炽灯泡比正常发光要暗一些这是因为，用电高峰期并联用电器增多，造成（ ）A电路中的总电阻增大B电路中的总电流减小C白炽
2、灯泡的实际功率减小D白炽灯泡的额定功率减小答案:：C 解析：用电高峰期并联用电器增多，造成电路中的总电阻减小；电路中的总电流增大；白炽灯泡的实际功率减小；白炽灯泡的额定功率不变；选项 C 正确。3.在如图所示的四幅图中，符合安全用电要求的是（ ）A电线上晾衣服B C用湿手触摸开关DD答案：B 解析：电线上不能晾衣服，不能用湿手触摸开关，插座的另一插孔应该与地线连通，ACD 不符合安全用电要求。4图所示的用电器中，工作时主要将电能转化为机械能的是A电熨斗D电烙铁答案：B 解析：电熨斗、电水壶、 电烙铁工作时主要将电能转化为内能，选项 ACD 错误。5. 如图 8 所示是一种家庭电路带指示灯的按键
3、开关的电路图。使用时发现，当开关断开时，照明灯甲熄灭，指示灯乙发出微光；当开关闭合时，只有照明灯甲发光。根据这种开关的控制特性可以判断 A. 甲灯的电阻略大于乙灯的电阻 B. 甲灯的电阻远大于乙灯的电阻C. 甲灯的电阻略小于乙灯的电阻D. 甲灯的电阻远小于乙灯的电阻答案：D 解析：根据题述“当开关断开时，照明灯甲熄灭，指示灯乙发出微光”，甲中通有电流，但熄灭，说明甲灯分得电压很低，甲灯的电阻远小于乙灯的电阻，选项 D 正确。6.小华发现宾馆里的“插卡取电器”有两种类型，第一种无论插入哪种卡片都能使房间通电，第二种用专门的磁卡插入或靠近都能使房间通电，小明设计了如下三种方法用于判断取电器类型：将
4、硬纸片插入，看能否通电；将专用磁卡贴在面板上不插入，看能否通电；将专用磁卡插入，看能否通电其中可行的方法是：A. B. C D答案：A7.(2006 重庆初中应用物理知识竞赛初赛）应该用测电笔去辨别火线和零线，决不能用手直接去接触电线，这是因为A 手接触火线时，手不会发光，无法辨别火线B 手接触零线时，通过人体的电流很大，人体会触电C 氖管发光时，一定不会有电流通过人体D 氖管发光时，通过人体的电流很小，人体不会触电.答案：D 解析：因为家庭电路中火线与零线之间的电压是 220V，零线与地之间没有电压，即火线与地之间电压为 220V。当用测电笔来区分火线和零线时，用手接触笔尾金属体，笔尖接触电
5、线。B洗衣机电水壶图如果氖管发光，表示接触的是火线。因为测电笔的笔尖金属接触火线，测电笔内由阻值很大的电阻，人体和地组成通路，通过人体的电流很小，人体不会发生触电事故，选项 D 正确。8.（2005 大连物理竞赛题）小明家中的几盏亮着的电灯突然全部熄灭了，检查保险丝并未烧断，用测电笔测试插座的两孔时，氖管都发光。以下对故障的判断正确的是 A.灯泡全部烧坏 B.进户零线断路C.室内线路发生短路 D.进户火线断路.答案：B 解析：根据试电笔原理，用测电笔测试插座的两孔时，氖管都发光，说明室内零线对地电压为 220V，进户零线断路，选项 B 正确。9(2012全国初中应用物理知识竞赛 )图4甲所示的
6、热熔胶枪是一种装修工具，用于材料涂胶。它的内部有2只相同的PTC（正温度系数）加热元件，其工作电路如图 4乙所示，扣动扳机能使固体胶条向前挤压，联动开关S同时掷向A、B，枪口冒出胶液，松开扳机，联动开关S同时掷向B、C。单只PTC元件的电阻随温度的变化如图4丙所示。关于PTC元件的工作情况，下列说法中正确的是 （ ）A扣动扳机，两只PTC元件串联在电路中B松开扳机，只有一只PTC元件接入电路C松开扳机，当温度为80 时，电路消耗的电功率为55WD扣动扳机，当温度为180 时，1min 电路消耗的电能为4800J答案：D解析：扣动扳机，联动开关 S同时掷向A、B，两只PTC元件并联在电路中，当温
7、度为180时，PTC 元件电阻为1210 ，电路总电阻为R=605，电路电流I=U/R，1min电路消耗的电能为W=UIt=22022060660J=4800J，选项A 错误D正确；松开扳机，两只PTC元件串联接入电路，当温度为80时，PTC元件电阻为880，电路总电阻为R=1760，电路电流I=U/R，电路消耗的电功率为P=UI=2202201760W=27.5W，选项BC错误；二填空题1现在许多宾馆都利用房卡取电，如图 10 所示。只有把房卡插入槽中，房间内的用电器才能使用。房卡的作用相当于家庭电路中的 ，房间里各用电器之间是 联的。答案：开关 并联2.图为小娟家洗手间的部分电路，白炽灯
8、L 上标有“220V 40W”字样，L 正常工作时电阻为_。该电路存在的安全隐患是_。小娟改进电路后想到家人常忘记关灯，便把标有“220V 60W”的白炽灯 L与 L 串联接入A、B 之间，则电路的总功率比原来_ (填“大”或 “小”)，L 与 L 两端的电压之比为_ ( 不计灯丝电阻的变化 )。2答案：1210 灯 L 直接接到火线上(填“开关没有接到火线与灯 L 之间”亦可) 小 233.小明同学月初观察到家中电能表示数为 0 5 3 1 5，月末观察到电能表示数变为 0 6 2 7 8，则他家这段时间内消耗的电能为 kWh. 他要借助电能表测量家中电水壶的实际电功率，还需要用到的一种测量
9、仪器是 .答案：96.3 秒表4.家庭电路中短路或超负荷运行很容易引发火灾，为了避免此类事故的发生，家庭电路中必须安装 ；如果家用电器内部导线的绝缘皮破损，人体接触家用电器金属外壳时容易发生触电事故，为防止此类事故的发生，家用电器的金属外壳应该 答案：空气开关；接地解：（1）当电路短路时，电路中的电流就会很大，超过了熔断器的最大电流，则熔断器将会熔断起到对电路的保护作用使用家庭电路中必须安装能起到自动断开电源的作用空气开关（或熔断器、漏电保护器、触电保护器、熔丝等均可） （2）如果家用电器内部导线的绝缘皮破损，人体接触家用电器金属外壳时容易发生触电事故，如果外壳接地，地线把人体短路，不会发生触
10、电事故；所以为防止此类事故的发生，家用电器的金属外壳应该接地5（2012 全国初中物理竞赛预赛）在一次风暴中，甲、乙两地之间的两根输电线在某处发生了短路，如图 3 所示，为了确定短路的具体位置，电力工人在甲地把这两根输电线的接头接到电压为 3V 的电池两端，测出了这时输电线中的电流为 30mA。已知输电线每米长度的电阻为 0.01 欧，则发生短路处离甲地_m 。测出的电流越大，说明短路处离甲地越_。5、答案：5000 近 解析：设发生短路处离甲地 xm，输电线每米长度的电阻为 R0=0.01 欧，在甲地把这两根输电线的接头接到电压为 3V 的电池两端，由欧姆定律 I=U/2xR0,解得 x=5
11、000m。测出的电流越大，说明短路处离甲地之间的导线电阻小，短路处离甲地越近。四综合运用题1（2012 全国初中物理竞赛预赛）用空调的制冷和送风是交替进行的，某空调处于制冷状态时的功率 P1 是 2kW，送风状态的功率 P2 是 0.22kW，测得此空调在某段时间内的电功率随时间的关系如图 19 所示。（1）空调在前 5min 内处于什么状态？此时通过它的电流是多少？（2）在 1h 内，这台空调消夏的电能是多少度？（3）在高温天气，由于家庭电路的电压过低而使空调不能启动。请你简述家庭电路电压过低的原因。（4）为了安全用电，许多家庭铺设了空调专线，请你简述铺设空调专线的意义。解：（1）送风状态，
12、P 2=0.22kW，U=220V(2 分)I=P2/U=1A(2 分)（2）由图像知，1h 内空调制冷状态工作 40min，送风状态工作 20min，消耗的总电能为 W=P1t1+ P2t2=2.2kW h+2.2kW h=1.54kWh。(4 分)4062（3）在高温天气，用电器过多，导致干路电流过大，输电线上的电压降增大，家庭电路的电压过低，导致空调不能正常启动。 (4 分)（4）空调功率较大，电流较大，铺设空调专线防止家庭电路电流过大引起火灾或跳闸。(2分)2.如图，是号称”绿色节能“ 的路面减速装置，当车辆驶过减速装置时，该装置会发电这种高科技的“夜间交警” 在帮助车辆减速的同时还能
13、为交通指示起到供能作用这些在斜坡上的减速装置是由一种与路面齐平的垫板构成，在垫板里面有一系列类似于感应嵌板的物体当有车辆经过路面时，路面下活动的嵌齿会是嵌板上下浮动，从而像一个小型发电机一样产生电能据估计，足够稳定的车流量将会使节能装置的发电功率达到 10kW该装置的原理是 电磁感应 ；它工作过程中能量的转化关系是把机械能转化成 电能 该装置在足够稳定的车流量的情况下，工作 8 小时的发电量是多少度？如果该装置在足够稳定的车流量的情况下，工作 8 小时所获得的机械能是 1.44109J，则该装置的发电效率是多少？解：（1）该装置是一个小型发电机，其原理是：电磁感应现象把机械能转化为电能故答案为
14、：电磁感应；电能工作 8 小时的发电量 W 电 =Pt=10kW8h=80kWh=80 度答：工作 8 小时的发电量为 80 度W 电 =80kWh=803.6106J=2.88108J该装置的发电效率 = 100%= 100%=20%答：该装置的发电效率为 20%3.如图所示，是小明同学为宜宾港设计的一个货物运送装罝图，其中，AB 是长 L=10m 的传送带，BC 是平台，AB 两端的高度差 h=2.5m，传送带在电动机 M 的带动下顺时针匀速转动现有一质量m=542.7kg 的货物，从 A 端随传送带一起匀速地被运送到平台 BC 上，传送带运行的速度v=4m/s由于轮轴等方面的摩擦，电动机
15、输出功（转化为机械功）的效率 =80%，电动机允许通过的最大电流为 25A取 g=10N/kg 求：（1）要使该货物从 A 端运送到 B 端，电动机需工作多少时间？（2）货物从 A 端运送到 B 端，需克服重力做多少功？电动机的输出功率是多大？（3）如果电动机接在电压 U=380V 不变的电源上，电动机中线圈的电阻 r=1.9，在把货物从 A 端运送到 B 端的过程中，电动机消耗的电能是多少？解：（1）电动机工作的时间为 t= = =2.5s（2）克服重力做的功为 W 重 =Gh=mgh=542.7kg10N/kg2.5m=13567.5J电动机输出的功为 W 电 = = =16959.375
16、J电动机的输出功率为 P 动 = = =6783.75W（3）电动机的工作电流为 I= = =20A线圈的发热功率为 P 热 =I2R=（20A ） 21.9=760W电动机的总功率为 P=P 动 +P 热 =6783.75W+760W=7543.75W电动机消耗的电能为 W=Pt=7943.75W2.5s18859J。4.（2012全国初中应用物理知识竞赛复赛）应急照明灯是在正常照明电源发生故障时，能持续照明而不间断工作的一类灯具， 如图6 所示。应急照明灯主要由灯泡(或LED灯珠) 、蓄电池、充电器、自动控制电路及相关部件组成。在照明电源正常情况下，应急照明灯通过充电器给蓄电池充电，此时，
17、自动控制电路及相关部件自动将灯泡 (或LED灯珠) 与蓄电池断开不发光。当照明电路突然停电时，应急照明灯通过自动控制电路及相关部件自动把灯泡(或LED灯珠) 跟蓄电池接通，从而实现自动应急照明。下表为某型号应急照明灯的主要技术数据：输入电压 充电时间 应急照明时间 应急照明功率AC 220V 90min 0.96W2应急照明光源 蓄电池图 6种类 数量 灯泡额定电压 类别 额定电压 容量灯泡 2 只 2.4V Ni-Cd 2.4V 1.8Ah1在该型号应急照明灯刚投入使用阶段，待蓄电池充满电后，可以实现的最长连续应急照明时间为多少? 172 教学网2小兰跟老师提出自己要设计并组装一只简易的应急
18、照明灯。老师告诉她实验室现有以下器材：双孔插座及与之配套的插头 1 套、小灯泡额定电压： DC3.03.4V，额定电流：350mA) 4 只、电磁继电器（额定电压：DC6V ；额定电流：0.15A ）1 套及与之配套的低压直流电源( 输入电压：AC220V，输出电压：DC6V) 1 台、蓄电池(两端电压： 6V) 1 只及与之配套的充电器(输入电压：AC220V，输出电压：DC6.3V)1 只、导线(足量).如图 7 所示。 (1)请你帮助小兰在图 7 上完成简易应急照明灯的接线。要求如下：17 家庭电路正常工作时，充电器自动给蓄电池充电，各灯泡均不发光；17 2当家庭电路停电时，蓄电池自动给
19、各灯泡供电，使各灯泡均正常发光，且在一盏小灯炮灯丝烧断后还应该有部分小灯泡能正常工作；72 教学网(2)小明看到小兰的连接电路后，认为可以去掉低压直流电源，而将电磁铁的两个接线柱直接接在充电器的输出端。请分析这样做不可行的原因。解析：（1）.由该型号应急照明灯的主要技术数据可知，其所用灯泡的额定电压为 2.4V，其蓄电池两端的电压也是 2.4V；由此可知，两只灯泡应并联。 2 分单只灯泡正常发光时的电流： 2 分0.96W.4A2VLPIU干路中的总电流： 1 分2.4=8LI即蓄电池对外供电电流为：I=0.8A 1 分蓄电池充满电后，可以实现的最长应急照明时间： 2 分1.8h=250QtI
20、（2）简易应急照明灯的接线如图答 2 所示。6 分说明：上述电路图的 6 分具分布如下：电磁继电器的电磁铁应接于低压直流电源的输出端。2 分充电器给蓄电池充电时应注意蓄电池的正负极。2 分为了保证各小灯泡正常工作，应如图连接。2 分若四个小灯泡接成先并联后再串联，扣 1 分。（2）若将电磁铁的两个接线柱直接接在充电器两端，当家庭电路正常工作时，电磁铁有磁性，吸引衔铁下移，接通蓄电池充电电路，充电器给蓄电池充电；2 分当家庭电路停电时，蓄电池与电磁铁构成通路，电磁铁依然保持磁性，蓄电池无法为小灯泡供电，小灯泡不能发光。2 分5、（2012全国初中应用物理知识竞赛）在学校创新比赛中，小亮同学设计了
21、一个多档位的电热水器。图10甲所示是他设计的电热水器的工作电路图，R 1和R 2是两根电热丝。他设计的旋转开关如图10乙所示，旋转开关内有一块绝缘圆盘，在圆盘的边缘依次有共10个金属触点（在图乙中用“”表示，“”中标有1、2、3、4编号，编号相同的触点用导线连接）。可以绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片，转动开关旋钮可以将相邻的触点连接。例如，图10乙中，旋钮上的箭头指向图中位置D，此时，金属滑片将1、2两触点接通，同时另一端也将3、4两触点接通。当旋钮上的箭头指向A、B、C 、D不同位置时，可以实现四档加热功率。他设计的四档加热功率如下表所示：温度档位 高温 中温2 中温1 低温加热
22、功率/W 1100 660 440 2641如果要实现旋转开关沿某个方向转动时，加热功率依次递减或递增，通过计算，分析说明电热丝R 1和R 2的阻值应该分别为多大?旋钮上的箭头指向A、B、C、D不同位置时，分别对应哪一档加热功率?2小亮根据计算结果，借助电池组、电压表和电流表分别截取了电阻大小符合要求的两根电热丝，并按电路图连接好。经检查无误后，小亮将电热器接入家庭电路，同时借助电能表和手表测量电热器在不同档位工作时实际消耗的电功率，结果发现每一档的实际功率均小于按照电热丝电阻值计算的结果，测量后发现电源电压为220V 。请简单解释产生这种偏差的原因。3使用中他发现水温开始升高较快，后来水温升
23、高越来越慢，最后甚至会保持某个温度不再升高，此时水并没有沸腾。并且选择加热档位功率越小，水能够达到的最高温度越低，这是为什么?解析：1由图可知：旋钮上的箭头指向D位置时，电热丝 R1和R 2并联，此时电路消耗功率最大P 11100W （1分）旋钮上的箭头指向C位置时，电热丝 R1单独工作，此时电路消耗功率为：P 2=660W（1分）所以：R 1 73.3 （1分）2UP20V6W旋钮上的箭头指向B位置时，电热丝 R2单独工作，此时电路消耗功率为：P 1=440W（1分）所以：R 2 110 （1分）3204当旋钮上的箭头指向A位置时，电热丝 R1和R 2串联，此时电路消耗功率为：P4 264W（1分）12U 20V73.12电热丝的电阻会随温度而变化。在借助电池组、电压表和电流表截取一定阻值的电热丝时，电热丝消耗的功率很小，一定时间内产生的热量少，故温度低，此时电阻小；当电热丝接入家庭电路工作时，消耗的电功率较大，一定时间内产生的热量多，温度升高显著，电阻变大明显：由
