第23讲 电与热 安全用电
甘肃真题分点练
命题点1 焦耳定律
1．(2023·兰州8题)小明在探究某个科学问题时，把阻值恒定为R1、R2(R1＝R2)的两段电热丝分别放在两个完全相同的烧瓶中，烧瓶中分别盛有质量和初温均相同的两种不同液体，并连接成如图所示的实验电路，实验中所用温度计完全相同。则下列说法正确的是(A)
A．该装置可用来探究物质的吸热能力跟物质的种类是否有关
B．该装置可用来探究物质的吸热能力跟物质的质量是否有关
C．该装置可用来探究电流通过导体产生热量跟导体的电阻是否有关
D．该装置可用来探究电流通过导体产生热量跟导体中的电流是否有关
2．(2023·兰州22题)在探究“电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”的实验中，采用了如下电路。
(1)为了在短时间内达到明显的实验效果，两烧瓶中应装入质量和初温都相同的煤油(选填“水”或“煤油”)，实验中通过观察两支温度计示数的变化量来比较电流通过导体产生热量的多少。
(2)如图甲所示，两烧瓶中装有阻值不同的电热丝，可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系。
(3)如图乙所示，两烧瓶中装有阻值相同的电热丝，闭合开关，调节滑动变阻器，使两电流表示数不同(选填“相同”或“不同”)，可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。
命题点2 焦耳定律的计算
3．(2023·金昌28题)如图所示，电源电压为9 V且保持不变。闭合开关后，电流表A1的示数为0.4 A，电阻R2＝15 Ω。求：
(1)电流表A2的示数；
(2)1分钟内电阻R2 上产生的热量。
解：由电路图可知，R1、R2并联，电流表A1测量R1支路的电流，电流表A2测量干路电流。
(1)因并联电路中各支路两端的电压相等，
则通过电阻R2的电流为I2＝＝＝0.6 A
电流表A2的示数为
I总＝I1＋I2＝0.4 A＋0.6 A＝1.0 A
(2)通过电阻R2的电流I2＝0.6 A，1分钟电阻R2上产生的热量为
Q＝I22R2t＝(0.6 A)2×15 Ω×1×60 s＝324 J
命题点3 安全用电原则
4．(2023·兰州10题)我国电力供电系统全球领先，为国家经济建设和人民生活提供了强有力的保障，但使用不当也会给我们带来危害，下列说法符合安全用电原则的是(D)
A．低于220 V的电压对人体是安全的
B．家庭电路中，各用电器都是串联的
C．控制用电器的开关应该接在该用电器与零线之间
D．外壳为金属的用电器，用三线插头接地是为防止漏电而采取的安全措施
5．(2023·省卷10题)家庭电路的触电事故都是人体直接或间接跟火线接触造成的。如图所示是测电笔的结构图，在使用测电笔时，手能接触测电笔的笔尾(选填“笔尖”或“笔尾”)金属体。
命题点4 家庭电路故障分析
6．(2023·省卷5题)小林像往常一样将台灯的插头插入书房插座，闭合台灯开关时，家里空气开关跳闸，你认为小林家发生短路的部位最有可能的是(C)
A．书房插座 B．台灯插头 C．台灯灯座 D．台灯开关
7．(2023·兰州13题)如图所示的家庭电路中，开关闭合后，保险丝因电流过大而熔断。甲、乙两图产生电流过大的原因是不同的，图甲中的原因是用电器的总功率过大；图乙中的原因是短路。
命题点5 家庭电路连接及作图
8．(2024·兰州18题)小明在使用插线板时发现：插线板上的开关断开时，指示灯不发光，插孔断电；开关闭合时指示灯发光，插孔通电；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔照样可以通电。如图中，虚线框内为插线板内部电路简化示意图，请按上述要求用笔画线代替导线将插线板内部电路中的缺失部分补画完整。
9．(2024·兰州19题)图甲是某宾馆床头柜上的开关示意图，图乙是其控制的电路，其中S1为旋钮开关，单独控制台灯的通断和亮度；S2为单独控制电视插座的开关。请在图乙中将电路图连接完整，要求符合安全用电原则。
10．(2024·省卷18题)如图所示，只闭合开关S1，风扇M工作；只闭合开关S2，灯泡和风扇M都不工作；同时闭合开关S1、S2，灯泡和风扇M都工作。请把电路连接完整。
11．(2023省卷17题)要在教室内安装两盏“220 V 40 W”的电灯和1个插座，要求开关S只控制两盏灯，且每盏灯都能正常发光。其中部分电路已经连接，请你用笔画线代替导线将电路连接完整。
12．(2023·天水16题)小明设计了一种利用“声控”开关(有声音时自动闭合，无声音时自动断开)和“光控”开关(有光照时自动断开，无光照时自动闭合)自动控制的楼道灯，使得只有在天黑且有声音时灯才亮，他还在楼道处安装了一个带保险盒的三孔插座，且与楼道灯互不影响，请你根据小明的设计意图，用笔画线代替导线完成如图所示的电路。(导线不得交叉)
全国视野分层练
·基础练·
1．(2024·湖南)关于安全用电，下列说法正确的是(B)
A．在高压线下钓鱼
B．电冰箱的金属外壳要接地
C．用湿抹布擦拭正在工作的用电器
D．家庭电路中控制用电器的开关要接在零线与用电器之间
2．(2024·湖北)下列做法符合安全用电原则的是(B)
A.电水壶紧靠插线板烧水 B.更换灯泡前先断开电路
C.在电暖器上烘烤衣物 D.插座上的插头长期不拔
3．(2024·牡丹江)下列做法符合安全用电原则的是(D)
A．双手分别接触到火线和零线
B．接触破损用电器中的火线
C．小孩玩耍时将手指塞进插座
D．使用试电笔时，用指尖抵住上端的金属帽
4．(2024·广州)如图，某家庭电路的输电线甲、乙从右端进户。闭合开关S，LED灯发光、电风扇正常工作，用试电笔检测插座，只有检测右孔时氖管发光。由于出现故障，电风扇停止工作，LED灯仍发光，用试电笔检测插座两孔，氖管均发光。该故障是(D)
A．电风扇短路
B．插座两孔短路
C．输电线甲a、b两点之间断路
D．输电线甲b、c两点之间断路
5．(2024·宜宾)(双选)如图是探究电流热效应的实验装置，两个相同透明容器中密封着等量的空气和电阻R1、R2，其中R1＝5 Ω，R2＝R3＝10 Ω。下列说法正确的是(AB)
A．只闭合S1，可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
B．只闭合S1，若电路中的电流为0.2 A，通电1 min电阻R1产生的热量为12 J
C．闭合S1和S2，通过R1的电流是R2电流的0.5倍
D．闭合S1和S2后，左侧U形管内液柱的高度差和右侧的高度差一样
6．(2024·牡丹江)两个电阻串联在电路中，R1＝10 Ω，R2＝20 Ω。R1两端的电压为1 V，通过R1的电流为0.1A，R2两端的电压为2V，通电5 min，R1上产生的热量为30J。
7．(2024·乐山)如图甲所示的煎饼锅具有高温和低温两个挡位，图乙是其内部简化电路图。当处于高温挡时，煎饼锅的加热功率为968 W，则R1＝50Ω；处于低温挡时，煎饼锅的工作电流为1 A，通电1 min产生的热量为13_200J。
8．(2024·毕节)学校开展了一系列丰富多彩的安全教育活动，本期活动的主题是“安全用电，珍惜生命”，下列是活动的部分内容。如图a所示，接地导线应该与三孔插座的E(填“E”“N”或“L”)孔相连接；如图b、c所示，两种使用测电笔的方法中，正确的是图b；如图d、e所示为家庭电路中造成电线燃烧的原因，其中图d所示情况的原因是用电器的总功率过大(填“用电器的总功率过大”或“短路”)。
9．(2024·广元)如图，请用笔画线代替导线，将带开关的电灯、带保险丝的插座分别接入家庭电路。
·提升练·
10．(2024·长沙)小明为爷爷设计了一款有“速热”和“保温”两挡的防寒服，内部电路简化如图所示。电源两端电压为6 V，电热丝R1、R2的阻值恒定，R1＝4 Ω。
(1)只闭合开关S1时，通过R1的电流是多大？
(2)只闭合开关S1时，R1的电功率是多少？
(3)电源两端电压为6 V时，“速热”挡的电功率为36 W。若更换成电压为5 V的电源，则使用“速热”挡通电10 S产生的热量是多少？
解：(1)只闭合开关S1时，
I1＝＝＝1.5 A
(2)只闭合开关S1时，R1的电功率P1＝UI1＝6 V×1.5 A＝9 W
(3)电源两端电压为6 V时，
干路电流I＝＝＝6 A
通过R2的电流I2＝I－I1＝6 V－1.5 V＝4.5 A
R2＝＝＝ Ω
电源两端电压为5 V时，
I′＝＋＝＋＝5 A
Q＝W＝U′I′t＝5 V×5 A×10 s＝250 J
解法二：由P＝可得＝
P′＝P＝×36 W＝25 W
Q＝W＝P′t＝25 W×10 s＝250 J第23讲 电与热 安全用电
甘肃真题分点练
命题点1 焦耳定律
1．(2023·兰州8题)小明在探究某个科学问题时，把阻值恒定为R1、R2(R1＝R2)的两段电热丝分别放在两个完全相同的烧瓶中，烧瓶中分别盛有质量和初温均相同的两种不同液体，并连接成如图所示的实验电路，实验中所用温度计完全相同。则下列说法正确的是( )
A．该装置可用来探究物质的吸热能力跟物质的种类是否有关
B．该装置可用来探究物质的吸热能力跟物质的质量是否有关
C．该装置可用来探究电流通过导体产生热量跟导体的电阻是否有关
D．该装置可用来探究电流通过导体产生热量跟导体中的电流是否有关
2．(2023·兰州22题)在探究“电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”的实验中，采用了如下电路。
(1)为了在短时间内达到明显的实验效果，两烧瓶中应装入质量和初温都相同的 (选填“水”或“煤油”)，实验中通过观察 来比较电流通过导体产生热量的多少。
(2)如图甲所示，两烧瓶中装有阻值不同的电热丝，可以探究电流通过导体产生的热量与 的关系。
(3)如图乙所示，两烧瓶中装有阻值相同的电热丝，闭合开关，调节滑动变阻器，使两电流表示数 (选填“相同”或“不同”)，可以探究电流通过导体产生的热量与 的关系。
命题点2 焦耳定律的计算
3．(2023·金昌28题)如图所示，电源电压为9 V且保持不变。闭合开关后，电流表A1的示数为0.4 A，电阻R2＝15 Ω。求：
(1)电流表A2的示数；
(2)1分钟内电阻R2 上产生的热量。
命题点3 安全用电原则
4．(2023·兰州10题)我国电力供电系统全球领先，为国家经济建设和人民生活提供了强有力的保障，但使用不当也会给我们带来危害，下列说法符合安全用电原则的是( )
A．低于220 V的电压对人体是安全的
B．家庭电路中，各用电器都是串联的
C．控制用电器的开关应该接在该用电器与零线之间
D．外壳为金属的用电器，用三线插头接地是为防止漏电而采取的安全措施
5．(2023·省卷10题)家庭电路的触电事故都是人体直接或间接跟 线接触造成的。如图所示是测电笔的结构图，在使用测电笔时，手能接触测电笔的 (选填“笔尖”或“笔尾”)金属体。
命题点4 家庭电路故障分析
6．(2023·省卷5题)小林像往常一样将台灯的插头插入书房插座，闭合台灯开关时，家里空气开关跳闸，你认为小林家发生短路的部位最有可能的是( )
A．书房插座 B．台灯插头 C．台灯灯座 D．台灯开关
7．(2023·兰州13题)如图所示的家庭电路中，开关闭合后，保险丝因电流过大而熔断。甲、乙两图产生电流过大的原因是不同的，图甲中的原因是 ；图乙中的原因是 。
命题点5 家庭电路连接及作图
8．(2024·兰州18题)小明在使用插线板时发现：插线板上的开关断开时，指示灯不发光，插孔断电；开关闭合时指示灯发光，插孔通电；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔照样可以通电。如图中，虚线框内为插线板内部电路简化示意图，请按上述要求用笔画线代替导线将插线板内部电路中的缺失部分补画完整。
9．(2024·兰州19题)图甲是某宾馆床头柜上的开关示意图，图乙是其控制的电路，其中S1为旋钮开关，单独控制台灯的通断和亮度；S2为单独控制电视插座的开关。请在图乙中将电路图连接完整，要求符合安全用电原则。
10．(2024·省卷18题)如图所示，只闭合开关S1，风扇M工作；只闭合开关S2，灯泡和风扇M都不工作；同时闭合开关S1、S2，灯泡和风扇M都工作。请把电路连接完整。
11．(2023省卷17题)要在教室内安装两盏“220 V 40 W”的电灯和1个插座，要求开关S只控制两盏灯，且每盏灯都能正常发光。其中部分电路已经连接，请你用笔画线代替导线将电路连接完整。
12．(2023·天水16题)小明设计了一种利用“声控”开关(有声音时自动闭合，无声音时自动断开)和“光控”开关(有光照时自动断开，无光照时自动闭合)自动控制的楼道灯，使得只有在天黑且有声音时灯才亮，他还在楼道处安装了一个带保险盒的三孔插座，且与楼道灯互不影响，请你根据小明的设计意图，用笔画线代替导线完成如图所示的电路。(导线不得交叉)
全国视野分层练
·基础练·
1．(2024·湖南)关于安全用电，下列说法正确的是( )
A．在高压线下钓鱼
B．电冰箱的金属外壳要接地
C．用湿抹布擦拭正在工作的用电器
D．家庭电路中控制用电器的开关要接在零线与用电器之间
2．(2024·湖北)下列做法符合安全用电原则的是( )
A.电水壶紧靠插线板烧水 B.更换灯泡前先断开电路
C.在电暖器上烘烤衣物 D.插座上的插头长期不拔
3．(2024·牡丹江)下列做法符合安全用电原则的是( )
A．双手分别接触到火线和零线
B．接触破损用电器中的火线
C．小孩玩耍时将手指塞进插座
D．使用试电笔时，用指尖抵住上端的金属帽
4．(2024·广州)如图，某家庭电路的输电线甲、乙从右端进户。闭合开关S，LED灯发光、电风扇正常工作，用试电笔检测插座，只有检测右孔时氖管发光。由于出现故障，电风扇停止工作，LED灯仍发光，用试电笔检测插座两孔，氖管均发光。该故障是( )
A．电风扇短路
B．插座两孔短路
C．输电线甲a、b两点之间断路
D．输电线甲b、c两点之间断路
5．(2024·宜宾)(双选)如图是探究电流热效应的实验装置，两个相同透明容器中密封着等量的空气和电阻R1、R2，其中R1＝5 Ω，R2＝R3＝10 Ω。下列说法正确的是(AB)
A．只闭合S1，可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
B．只闭合S1，若电路中的电流为0.2 A，通电1 min电阻R1产生的热量为12 J
C．闭合S1和S2，通过R1的电流是R2电流的0.5倍
D．闭合S1和S2后，左侧U形管内液柱的高度差和右侧的高度差一样
6．(2024·牡丹江)两个电阻串联在电路中，R1＝10 Ω，R2＝20 Ω。R1两端的电压为1 V，通过R1的电流为 A，R2两端的电压为 V，通电5 min，R1上产生的热量为 J。
7．(2024·乐山)如图甲所示的煎饼锅具有高温和低温两个挡位，图乙是其内部简化电路图。当处于高温挡时，煎饼锅的加热功率为968 W，则R1＝ Ω；处于低温挡时，煎饼锅的工作电流为1 A，通电1 min产生的热量为 _ J。
8．(2024·毕节)学校开展了一系列丰富多彩的安全教育活动，本期活动的主题是“安全用电，珍惜生命”，下列是活动的部分内容。如图a所示，接地导线应该与三孔插座的 (填“E”“N”或“L”)孔相连接；如图b、c所示，两种使用测电笔的方法中，正确的是图 ；如图d、e所示为家庭电路中造成电线燃烧的原因，其中图d所示情况的原因是 (填“用电器的总功率过大”或“短路”)。
9．(2024·广元)如图，请用笔画线代替导线，将带开关的电灯、带保险丝的插座分别接入家庭电路。
·提升练·
10．(2024·长沙)小明为爷爷设计了一款有“速热”和“保温”两挡的防寒服，内部电路简化如图所示。电源两端电压为6 V，电热丝R1、R2的阻值恒定，R1＝4 Ω。
(1)只闭合开关S1时，通过R1的电流是多大？
(2)只闭合开关S1时，R1的电功率是多少？
(3)电源两端电压为6 V时，“速热”挡的电功率为36 W。若更换成电压为5 V的电源，则使用“速热”挡通电10 S产生的热量是多少？
