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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２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：①将硬纸片插入，看能否通电；②将专用磁卡贴在面板上不插入，看能否通电；③将专用磁卡插入，看能否通电．其中可行的方法是：A.①②B.②③C．①③D．①②③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B．洗衣机Ｃ．电水壶图２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，笔尖接触电线。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，当温度为180℃时，PTC元件电阻为1210Ω，电路总电阻为R=605Ω，电路电流I=U/R，1min电路消耗的电能为W=UIt=220×220÷606×60J=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880Ω，电路总电阻为R=1760Ω，电路电流I=U/R，电路消耗的电功率为P=UI=220×220÷1760W=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L上标有“220V40W”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“220V60W”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：1210Ω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2∶33.小明同学月初观察到家中电能表示数为05315，月末观察到电能表示数变为06278，则他家这段时间内消耗的电能为kW·h.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=5000m。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，P2=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×4060h+2.2kW×2060h=1.54kW·h。……(4分)（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．①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．②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？③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1.44×109J，则该装置的发电效率是多少？解：（1）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：电磁感应；电能②工作8小时的发电量W电=Pt=10kW×8h=80kWh=80度答：工作8小时的发电量为80度③W电=80kWh=80×3.6×106J=2.88×108J该装置的发电效率η=×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，电动机输出功（转化为机械功）的效率η=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=1.9Ω，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=542.7kg×10N/kg×2.5m=13567.5J电动机输出的功为W电===16959.375J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）2×1.9Ω=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=7943.75W×2.5s≈18859J。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，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AC220V24h90min0.96W×2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2.4VNi-Cd2.4V1.8Ah1．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?17