13.纯电动汽车节能环保,倍受大众青睐。如图是电动汽车的充电桩,关于充电桩的安装与使用,下列做法符合安全用电要求的是 ()
A.安装充电桩时必须连接地线B.继续使用电线破损的充电桩
C.充电桩起火时迅速浇水扑灭 D.给每个充电桩安装空气开关【答案】AD
【详解】A.安装充电桩时,为了安全,要接地线,防止万一漏电时人接触发生触电事故,故A 符合题意;
B.充电线破损时,容易形成短路或发生触电事故,要及时更换,严禁直接使用,故B不符合题意;
C.万一有充电桩起火,应先关闭电源再施救;生活用水是导体,电器着火不能直接用水灭火,否则可能引起触电事故,故C 不符合题意;
D.为了防止家庭电路中电流过大出现危险,给每个充电桩安装空气开关,确保电路中电流过大时切断电路,有效的避免一些用电事故,故D 符合题意。故选AD。
14.小苏用新买的智能灯泡替换客厅的老式灯泡,爸爸提醒他要注意用电安全。关于家庭电路和用
电安全,下列说法错误的是 ()
A.替换灯泡前,应断开开关
B.发现有人触电时,应立即用手将其拉开
C.家庭电路中,控制电灯的开关应接在零线和电灯之间
D.使用试电笔辨别火线和零线时,氖管发光的是零线,氖管不发光的是火线【答案】BCD
【详解】A.替换灯泡前,断开开关可以防止在更换灯泡时触电,这是安全用电的基本操作,故A正确,不符合题意;
B.发现有人触电时,立即用手将其拉开,这样施救者也会触电,正确的做法是先切断电源或用绝缘体将电线挑开,故B 错误,符合题意;
C.家庭电路中,控制电灯的开关应接在火线和电灯之间,这样当开关断开时,电灯与火线断开,人接触电灯不会触电,若接在零线和电灯之间,开关断开时,电灯仍与火线相连,人接触电灯可能触电,故C 错误,符合题意;
D.使用试电笔辨别火线和零线时,氖管发光的是火线,氖管不发光的是零线,故D 错误,符合题意。故选 BCD。
15.小明家新买了一台电火锅,如图甲所示,通过挡位开关,可实现高温挡、低温挡的切换,其额定电压为220V,高温挡功率为968W,低温挡功率为440W,如图乙所示是它的电路原理图,R1、R2的电阻不受温度影响,S 为挡位开关。小明读了说明书,要求该电火锅三脚插头必须插入三孔插座使用,为此小明的爸爸给找来了一个如图丙所示的接线板。下列判断正确的是 ( )
A.S 接2时为低温挡
B.在高温挡,通过R1的电流为4A
C.在低温挡,R2 的功率为240W
D.爸爸找的接线板三孔插座使用的是两孔插头,不符合安全要求
【答案】ACD【详解】A.S 接1时,电路为R1 的简单电路,电路电阻较小,由 得,电路电功率大,为高温挡;S 接2时,R1、R2 串联,电路电阻较大,由 得,电路电功率小,为低温挡,故A 正确;
B.由P = UI 得,在高温挡,通过R1的电流为 故B 错误;
C.由P = UI 得,低温挡电路电流为 由 得,R1阻值为
R1、R2串联时电路电阻为
由串联电路电阻特点得,R2阻值为R2=R-R1=110Ω-50Ω=60Ω
在低温挡,R2 的功率为P2 = I’2R2= (2A)2 ×60Ω=240W;故C 正确;
D.为了原电安全,应用三孔锤头,故D 正确。故选ACD。
三、实验探究题(共28 分)
16.学习完防止触电的相关知识后,老师对同学们说,除了单线触电和双线触电,还有一种是:如果高压输电线掉落在地上,当人经过这个区域时,两脚之间存在相当高的电压,称做“跨步电压”。这时电流从一条腿流入,另一条腿流出,同样会发生触电事故,如图-1所示。
(1)生活中从发电站到用电地区有一段相当长的距离,当发电站输出功率一定时,采用高压输电可以减小输送电线中的,从而减小远距离输电中的电能损失。
(2)为了粗略地探究跨步电压的大小是如何变化的,小明设计了如图-2 所示的模拟电路装置进行实验;连接好电路后,同学小刚对该装置提出了疑问:现实生活中的地面大部分情况下是干燥的,为什么这里要用潮湿细沙代替呢?请你帮忙解答小刚的疑问:。
(3)实验主要步骤:
①闭合开关后,小明将连接电压表的两个导线竖直插入沙盘。
②保持DE 之间的距离不变,改变EF 之间的距离,分别记录对应的电压表示数。
③保持EF 之间的距离不变,改变DE 之间的距离,分别记录对应的电压表示数。
(4)实验数据如下表所示:
实验序号 DE 之间的距离/cm EF 之间的距离/cm 电压表示数/V
1 6 3.5 0.5
2 6 4.5 0.7
3 6 7 1.3
4 7 7 1.2
5 8 7 1.1
①图-2的实验中,EF 模拟的是图-1中(选“AB”或“BC”)之间的距离。
②分析的实验数据,两脚间的距离一定时,人一只脚与高压线落地点的距离,跨步电压越大。
(5)实验结束后,小明与同学进行了交流,如果某天发现周围有高压线掉落在了地面上,为了较安全撤离,小明认为应快速跑步远离掉落的高压线,小刚认为应该并拢双脚跳着远离掉落的高压线,结合上表中的实验数据,你认为的说法正确,理由是。
【答案】 电流 减小沙子的电阻,增大电流 BC 越近 小刚 跨步时步
幅越大,人体两脚间的电压越大,越容易触电;双脚并拢时,两脚之间的距离为0,能避免高压跨步触电
【详解】(1)[1]生活中从发电站到用电地区有一段相当长的距离,当发电站输出功率一定时,由P = UI可知,采用高压输电可以减小输送电线中的电流,由于电线的电阻一定,由Q =I2Rt可知,
可以减小远距离输电中的电能损失。
(2)[2]现实生活中的地面大部分情况下是干燥的,电阻较大,但高压线电压过大,也能使大地中的电流很大,从而形成跨步高压触电;小明设计的实验电压较小,为了是实验现象明显,用潮湿细沙代替干燥的沙子,可以减小沙子的电阻,增大电流,从而使电压表的示数更大。
①[3]图-2的实验中,EF 模拟的是图-1中两脚之间的距离,即BC 之间的距离
②[4]分析3、4、5 组实验数可知,保持EF 之间的距离不变,改变DE 之间的距离,E点距离D点越近,EF间的电压越大;由此可知:两脚间的距离一定时,人一只脚与高压线落地点的距离越近,跨步电压越大。
(5)[5][6]小刚的说法是正确的,由表中1、2、3 组数据可知,跨步时步幅越大,人体两脚间的电压越大,越容易触电;双脚并拢时,两脚之间的距离为0,能避免高压跨步触电。
17.如图甲所示是家庭电路示意图,图中插座与灯泡的连接方式联。闭合开关后,灯泡不亮,测电笔分别插入插座的三个孔中都不发光,电路故障原因可能是。图乙电能表所在电路指示灯闪烁了300次,电路这段时间消耗的电能是J。
【答案】 并火线断路3.6×105
【详解】[1]在如图家庭电路中,插座与用电器之间是并联的,它们在工作时才不会相互影响,所以插座与灯泡的连接方式是并联。
[2]测电笔插入插座的孔中,若氖管发光,则说明接触的是火线;若不发光,则接触的是零线。现在测电笔分别插入插座的三个孔中都不发光,说明插座接触的火线有问题,即故障原因可能是火线断路。
[3]消耗的电能
18.如图,家庭电路两虚线框中连入了电灯和开关,则方框(填“甲”或“乙”)中为开关,闭合开关后,若电灯发光,使用测电笔接触a、b、c、d四点时,氖管发光的点有;开关S断开,人接触b点(填“会”或“不会”)触电。
【答案】乙a、b不会
【详解】[1]为了安全,开关应接在火线与灯泡的尾部金属体之间,所以乙为开关。
[2][3]闭合开关后,若电灯发光,使用测电笔接触a、b、c、d四点时,a、b与火线相通,氖管发光的点有a、b;开关S断开时,人接触b点不会触电,因为b点与零线是连通的。
19.在生产和生活中,物质的熔点、导电性、导热性、密度、热值等属性通常作为选择材料的依据。请参照示例,列举物质的某一属性并给出对应的应用实例。
【示例】
属性:铅锑合金的电阻率大,熔点低
应用实例:用铅锑合金制作保险丝
属性:;
应用实例:。
【答案】 铜导电性好/液态氢的热值大 用铜制作导线/火箭用液态氢做燃料
【详解】[1][2]根据物质的不同属性,人们常常更好的理解和利用这些物质,如:属性:铜导电性好,应用实例:用铜制作导线;或属性:液态氢的热值大,应用实例:火箭用液态氢做燃料等。(注意属性与应用实例对应)
20.小明家新购买了一台“220V 6600W”的即热式热水器。
(1)在其他条件相同时,导线的横截面积越大,电阻越,允许通过的最大电流越大,所以安装师傅选用较粗的铜芯导线。同时,为确保用电安全,热水器的金属外壳要。
(2)小明洗完头吹干头发后,用塑料梳子梳头,头发越梳越蓬松,这是头发与梳子摩擦后带而相互排斥的结果。
【答案】(1) 小 接地;(2)同种电荷
【详解】(1)[1]电阻的大小与导体的材料、长度、横载面积和温度有关,在其他条件相同时,导线的横截面积越大,电阻越小。
[2]为确保用电安全,热水器的金属外壳要接地,当金属外壳带电时,电荷会导入大地,不会发生触电事故。
(2)用塑料梳子梳头发时,由于摩擦而使头发带了电,塑料梳子在与头发摩擦过程中得到电子而带上负电,头发失去电子带上正电,头发和梳子带有异种电荷,相互吸引,头发之间带同种电荷,相互排斥,故头发越梳越蓬松。
21.如图所示的家庭电路,闭合开关S 后,灯泡L 不亮,用试电笔分别检测a、b、c 三点时,只有a点和b点可以使试电笔的氖管发光,则该电路的故障是(填“ab”“bc”或“进户零线”)断路。维修后闭合开关S,灯泡发光,用试电笔检测b点时试电笔的氖管(填“发光”或“不发光”)。
【答案】 bc不发光
【详解】[1]闭合开关S时,灯L 不发光,则灯泡可能发生了短路或电路存在断路,用试电笔分别检测a、b、c 三点时,只有a点和b点可以使试电笔的氖管发光,说明电路没有发生短路(否则保险丝熔断,火线不带电),则该电路可能存在断路故障,则a点和b点与火线是相连的;c点不能使试电笔的氖管发光,c 与零线相连,则该电路的故障是bc断路。
[2]维修后闭合开关S,灯泡发光,用试电笔检测b点时,因与零线连通,试电笔的氖管不发光。
22.如图,用电器的总功率过大是家庭电路中电流过大的原因之一。家庭电路中总电流如果超过安全值,会由于电流的(选填“磁效应”或“热效应”),导致线路温度过高,容易引起线路故障,甚至发生火灾。
【答案】热效应
【详解】 当家庭电路中总电流超过安全值时,电流通过导体,由于电流的热效应,电流会产生热量,根据焦耳定律Q = I2Rt,电流越大,产生的热量越多,从而导致线路温度过高,容易引起线路故障甚至发生火灾。
23.家中电风扇长时间使用后叶片上粘有大量灰尘,是由于叶片与空气摩擦后带上而吸引轻小物体;使用测电笔辨别零线或火线时,手应接触(选填“笔尖”或“笔尾”)金属体。【答案】电荷笔尾
【详解】[1]由于带电体能吸引轻小物体,所以家中电风扇长时间使用后叶片上粘有大量灰尘,是叶片与空气摩擦后带上电荷而吸引轻小物体。
[2]使用测电笔辨别零线或火线时,手应接触笔尾金属体,这样测电笔的高阻值电阻与人体串联,起到保护作用。
24.如图所示是小明家刚购买的某品牌洗碗机,它的外表有银光闪闪的金属外壳,该洗碗机具有热水洗净、暖风烘干、杀菌等功能。为了安全,该洗碗机应选用图(选填“甲”或“乙”)
插座。若该洗碗机按标准洗涤程序单独正常工作一次,电能表的指示灯闪烁 次。
能效等级 1级
标准洗涤程序电耗0.8kW•h
额定电压220V
额定功率(加热状态) 2000W
【答案】甲1280
【详解】[1]洗碗机有金属外壳,应该使用三孔插座,应该选择甲插座。
[2]由电能表的表盘可知,电路中的用电器每消耗1kW.h的电能,电能表闪烁1600次;若该洗碗机按标准洗涤程序单独正常工作一次,消耗的电能是0.8kW .h,电能表的指示灯闪烁的次数
n = 0.8kW .h×1600imp/kW .h=1280imp