专题14 电功率和电热 安全用电一、选择题1【2017山西卷】关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（）A所有家用电器的外壳都需要接地B家庭电路中各个用电器都是串联的C使用试电笔判断哪条导线是火线时，手要按住笔尾金属体D若空气开关“跳闸”，一定是电路中出现了短路【答案】C【解析】有些电器的外壳是金属的，为了防止漏电，把外壳接地让漏出来的电导入到大地，避免触电，并不是所有的用电器的外壳都接地故A错误；家庭电路中各用电器工作过程中互不影响，所以彼此是并联的故B错误；使用试电笔时笔尖应该接触被测导线，手指按住笔尾金属体故C正确；空气开关“跳闸”，说明电路电流太大，原因是电路中出现了短路或用电器的总功率过大故D错误；故应选C。【考点定位】安全用电原则2【2017山西卷】酒驾易造成交通事故，利用酒精测试仪可以检测司机是否酒驾，其电路原理如图甲所示R1为“气敏传感器”，它的电阻值与它接触到的酒精气体浓度的关系如图乙所示，R2为定值电阻，阻值为60，电源电压恒为12V若酒精气体浓度0.2mg/mL时，则判定被检者为酒驾以下说法正确的是（）A被检者的酒精气体浓度越高，电流表示数越小B电流表的示数为0.12A时，判定被检者为酒驾来源:学科网C电压表示数为3V时，R2消耗的电功率为0.45WD被检者酒精气体浓度为0.2mg/mL时，电压表的示数是4V【答案】D【解析】由电路图甲可知，传感器R1和定值电阻R2串联，电压表测传感器R1两端的电压，电流表测电路中的电流；由图乙可知，当酒精浓度增大时，传感器R1的阻值会减小，由欧姆定律可得电路中电流增加，即电流表示数增大，故A错误；由I=得：电路中的总电阻R=100，此时气敏电阻的阻值R1=RR2=10060=40，由图象乙可知，此时酒精气体浓度为0.1mg/mL0.2mg/mL，所以此时被检者不是酒驾，故B错误；电压表示数为3V时，定值电阻R2两端的电压U2=UU1=12V3V=9V，此时R2消耗的电功率P2=1.35W，故C错误；根据图象乙可知，被检者酒精气体浓度为0.2mg/mL时，气敏电阻的阻值为R1=30，根据欧姆定律可知此时电流为I=A，根据欧姆定律可得：气敏电阻两端电压U1=IR1=A30=4V，即为电压表示数，故D正确；故应选D。【考点定位】欧姆定律的应用；电功率的计算3【2017山西卷】下列数据是小明对教室中相关物理量的估测，其中最接近实际的是（）A室温约48B一张理综答题卡的质量约500gC门的高度约为4mD一盏日光灯的额定功率约40W【答案】D【解析】人的体感温度在25左右，教室内温度感觉舒适，在25左右，故A错误；一张理综答题卡的质量不到1g故B错误；一层楼的高度在3m左右，而门的高度约为4m，此值大于3m，故C错误；日光灯正常工作的电流在0.2A左右，其额定功率约P=UI=220V0.2A=44W，故D正确；故应选D。【考点定位】电功率；温度；质量的估测；长度的估测4【2017武汉卷】关于家庭电路及安全用电，下列说法正确的是（）A低于220V的电压对人体都是安全的B只有人体接触带电体时才会发生触电事故C试电笔是用来测试物体是带正电还是带负电的D用电器使用三线插头是防止漏电而采取的安全措施【答案】D【解析】经验证明，只有不高于36V的电压对人体才是安全的，故A错误；人体不接触带电体时，也有可能发生触电事故，故B错误；试电笔是用来测试物体是否带电，不能检测物体带正电还是带负电，故C错误；家庭电路安装漏电保护器、用电器使用三线插头都是为了防止漏电而采取的安全措施，故D正确；故应选D。【考点定位】安全用电原则5【2017武汉卷】如图所示是探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置两个透明容器中密封着等量的空气，通电一段时间后，右侧U形管中液面高度差比左侧的大下列说法正确的是（）A左侧容器中电阻丝的阻值比右侧容器中的大B该装置用来探究电流通过导体产生的热量跟电流大小的关系C该装置可以用来探究电流通过导体产生热量跟通电时间的关系DU形管中液面高度发生变化是因为U形管中液体的热胀冷缩造成的【答案】C【解析】容器中的两个电阻丝串联，通过它们的电流I与通电时间t相同，由焦耳定律Q=I2Rt可知，左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻，故A错误；在装置中，容器中的两个电阻丝串联，通过它们的电流I与通电时间t相同，左边容器中的电阻与右边容器中的电阻，所以实验是为了探究电流产生的热量与电阻大小的关系，故B错误，C正确； U形管中液面高度发生变化是因为透明容器中密封着等量的空气的热胀冷缩造成的，故D错误；故应选C。【考点定位】焦耳定律6【2017武汉卷】如图所示，电源电压U保持不变，灯泡L标有“6V 3W”字样当开关S1，S2都闭合，滑片P移到最左端时，电流表的示数为I，电压表V1、V2和V3的示数分别为U1、U2和U3，R1消耗的功率为P1，电路消耗的总功率为P；当开关S1闭合，S2断开，滑片P移到最右端时，电流表的示数为I，电压表V1、V2和V3的示数分别为U1、U2和U3，R1消耗的功率为P1，电路消耗的总功率为P此时灯泡L恰好正常发光已知U1：U3=2：3，U1：U3=5：2 下列表达式不正确的是（）A =， = B =， =C =， = D =， =【答案】A【解析】当开关S1，S2都闭合，滑片P移到最左端时，R1、R2串联，已知电流表的示数为I，由欧姆定律，I=；电压表V1、V2和V3的示数分别为U1、U2和U3，电压表V1测R1的电压，U1=IR1=R1；电压表V2测R2的电压，U2=IR2=R2；由于L被短路，电压表V3测R2的电压；U3=U2；由已知U1：U3=2：3，所以U1：U2=2：3，R1：R2=2：3，电源电压，U=U1+U2=2U0+3U0=5U0；所以=；R1消耗的功率为P1，P1=I2R1，电路消耗的总功率为P，P=I2（R1+R2）；当开关S1闭合，S2断开，滑片P移到最右端时，小灯泡L与R1串联，此时灯泡L恰好正常发光，小灯泡两端的电压就是6V，小灯泡的电阻：RL=12，IL=0.5A，电流表的示数为I，根据串联电路电流的特点：I=IL=0.5A，电压表V1测量的是电源两端的电压，U1=U；电压表V2测量的是滑片P移到最右端时R2导线电压，U2=0V；电压表V3测量的也是小灯泡两端的电压，U3=UL=6V；已知U1：U3=5：2，U：U3=5：2，U=15V，由串联分压公式可得， =， =，解得R1=18，由R1：R2=2：3，解得R2=27，R1消耗的功率为P1，P1=I12R1=（0.5A）218=4.5W，电路消耗的总功率为P，P=UI=15V0.5A=7.5W；由R1=18，R2=27，U=15VI=A，U1=IR1=A18=6V，U2=IR2=A27=9V，U3=U2=9V，R1消耗的功率为P1，P1=I2R1=（A）218=2W电路消耗的总功率为P，P=I2（R1+R2）=（A）2（18+27）=5W；所以=， =，故A错误； =， =，故B正确； =， =，故C正确； =， =，故D正确；故选A。【考点定位】欧姆定律的应用；电功率的计算7【2017河南卷】某水电站的年发电量在8亿千瓦时以上，“千瓦时”是下列哪个物理量的单位（）A电能B电功率C电流D时间【答案】A【解析】1kWh=1kW1h=1000W3600s=3.6106J，J是电能的单位，所以“kWh”是电能的单位，而电功率的单位为W，电流的单位为A，时间的单位为s，故A正确、BCD错误；故应选A。【考点定位】电功8【2017河南卷】如图所示，从甲地通过两条输电线向乙地用户供电，若甲地电源电压恒为U，输电线的总电阻为r，当乙地用户用电时，下列说法正确的是（）A用户使用的用电器两端电压为UB输电线上消耗的电功率为C当用户使用的用电器增多时，用电器两端的电压升高D当用户使用的用电器增多时，输电线上因发热而损失的功率增大【答案】D【解析】由于导线由一定的电阻，根据U=IR可知，导线会分担一定的电压，故用户使用的用电器两端电压要小于U，故A错误；由于导线的电阻R较小，其分担的电压Ur要远远小于电源电压U，根据公式P=可知输电线上消耗的电功率为，故B错误；当用户使用的用电器增多时，干路中的电流变大，根据U=IR可知，导线会分担的电压变大；根据串联电路的电压规律可知，用电器两端的电压减小；根据公式P=I2R可知，导线的功率变大，故C错误、D正确；故应选D。【考点定位】电功率与电压、电流的关系；串联电路的电压规律9【2017成都卷】关于家里的用电器，下列数据最符合实际的是（ ）A. 白炽灯的正常工作电流约为 0.1AB. 遥控器的干电池电压约为 220VC. 空调制冷时的功率约为 10WD. 电扇正常工作 1h 耗电约为 1KWh【答案】A【解析】普通人白炽灯的正常工作电流约为 0.1A，选项A是正确的；遥控器的干电池电压约为1.5V，选项B是错误的；空调制冷时的功率约为 1000W，选项C是错误的；电扇正常工作 1h 耗电约为 0.1KWh，选项D是错误的。故本题正确选项是A。【考点定位】生活中常见电器的常量。10【2017郴州卷】随着社会的不断进步，电气化程度越来越高，下列做法正确的是（）A保险丝熔断后，可用铜丝代替B使用试电笔时，手可以接触试电笔笔尖金属体C因用电引起火灾，应先切断电源D湿衣服晾在电线上【答案】C【解析】保险丝的材料是电阻率较大而熔点较低的铅锑合金，在电流过大时熔断，自动切断电路，起到保护作用；铜导线的熔点很高，当电流过大时，不能熔断起不到保护作用，容易引起火灾，故A错误；使用测电笔辨别火线和零线时，手必须接触笔尾金属电极，一定不能接触试电笔笔尖金属体，故B错误；电器设备失火时，要先切断电源，再实行施救措施故C正确；水是导体，将湿衣服晾在电线上，易发生触电事故故D错误；故应选C。【考点定位】安全用电11【2017成都卷】“全国中小学安全教育平台”和物理学科都强调了安全用电。下列做法符合安全用电要求的是（）A选用插座时，所有家用电器都使用两孔插座B更换灯泡时，不断开电源开关C. 有人触电时，首先切断电源D用验电笔检验时，手指不接触笔尾金属体【答案】C【解析】选用插座时，大功率家用电器必须使用三孔插座，选项A是错误的；更换灯泡时，必须断开电源开关，选项B是错误的；发现有人触电时，首先应切断电源，选项C是正确的；用验电笔检验时，手指不接触笔尖金属体，但手指必须接触笔尾金属体，选项D是错误的。故本题正确选项是C。【考点定位】安全用电常识。12【2017鄂州卷】在生活中，我们会遇到这些情况：(1)开关中的两个线头相碰；(2)插头中的两个线头相碰； (3)电路中增加了大功率的用电器；(4)户外输电线绝缘皮损坏。在上述情况中，可能引起家庭电路中空气开关跳闸的是A(1)和(2) B(2)和(3) C(2)和(4) D(1)和(4)【答案】B【解析】（1）开关中的两个线头相碰，会导致开关无法