第十九章 生活用电 实验专题
1.小明同学为了探究家庭电路中电流过大的原因,做了如下实验。他用若干“12V,6W”的灯泡作为用电器,电源的正极代替火线。在正极与用电器之间接入一段保险丝,在负极与用电器之间接入一块电流表(如图所示)。
(1)小明实验时用12V电池代替家庭照明电路的好处是12V小于36V,是对人体安全的电压,它比用照明电路的电源更安全;
(2)小明依次在电路中接入几个小灯泡,当接入两个小灯泡时,电路可以平稳地工作,此时电流表的示数为 A。当他再接入一个小灯泡时,发现保险丝熔断,此时电路中的电流变成0,该实验可以 验证电路中电流过大的原因是 ;
(3)小明只让一个小灯泡工作,在C、D两点间接入一段导线,他发现保险丝会马上 ,该实验可以验证电路中电流过大的原因是 。
2.(1)在家庭电路中,为了防止触电,必须把用电器的开关装在 (填“火”、“零”或“地”》线与用电器之间,同时使用过多的大功率用电器往往会引起空气开关“跳闸”,其原因是 ;
(2)安装额定功率为1500W的电热水器时,需加装一个开关便于控制热水器的工作。现有两种开关S1(250V;6A)、S2(250V;16A),为了安全和实用。应选用开关 和图1中 (填“甲”或“乙”)插座;
(3)家庭电路用电器漏电时,通过火线与零线的电流不相等,漏电保护器中检测装置(在图中虚线框内,未画出)检测到这一差异后,便切断电源,起到保护作用。漏电保护器中另有试验电路,由开关S与电阻R组成,如图2,电路正常时用电器两端的电压为 V,当开关S (填“断开”或“闭合“)时就能模拟用电器漏电,此时通过A、B两处的电流IA (填”>”“=“或“<”)IB;
(4)电冰箱使用时外壳一定要 ,以保证安全。夏天;为了节能,可将冰箱的设置温度适当调 (填“高”或“低”),有一台冰箱铭牌上标有“220V;150W”字样,测得其一天消耗的电能为1.2kW h,假设冰箱在压缩机停止工作时不消耗电能,估算该冰箱压缩机在一天内工作的总时间为 h。
3.同学们学习了安全用电的知识后,想通过实验来认识电路中的短路会造成怎样的危害。
【设计实验】
目的:认识短路的危害器材:低压电源(直流6伏)、开关、额定电流为1安的保险丝、额定电压为6伏的灯泡、导线、电流表(演示电流表,0~5安挡)
(1)【进行实验】
如图,C、D间接上一段保险丝,A、B间接入电流表,其他部分按图所示连接好电路。
当开关闭合时,灯泡 (填“发光”或“不发光”),电流表 (填“有”或“无”)示数。
断开开关,在B、D间接一根粗铜丝,当闭合开关的瞬间,你将会观察到 。
A.电流表读数稳定不变,灯泡不亮
B.电流表的指针无示数,保险丝不会熔断
C.电流表读数稳定不变,灯泡正常发光
D.电流表的指针迅速摆动较大的幅度,保险丝也随即熔断
(2)【分析论证】B、D间接入铜丝时,灯泡被短路。根据欧姆定律,闭合开关的瞬间,线路中的电流 ,通过保险丝和导线的电流 (填“超过”“等于”或“小于”)额定电流,保险丝因发热而熔断,而铜丝却不易熔断,从而使用电器损坏或烧毁导线,严重的会引起火灾。
4.如图所示是小雷设计的部分家庭电路示意图,他与爸爸共同按图进行布线安装。完成连接后,两人同时闭合总开关S及开关S1时,灯泡L1闪一下便熄灭,家中所有用电器停止工作。为确定发生故障的元件进行了如下的探究:
请你回答下列问题:
(1)若要通过插座判断家中电路是否有电,则测电笔应插入插座的 (选填“左”或“右”)孔。
(2)检测结果是测电笔氖管不发光,可判断是哪根进户线发生开路? ,则应检查 所在的位置;(选填“灯泡L1”或“熔断器”)。
(3)确定上述开路故障后,经排查,小雷猜想发生断电的原因可能是:灯泡L 内部短路或插座内部短路。于是将熔断器更换为“220V”的检测灯泡L2。
①闭合开关S、S1,检测灯泡L2正常发光,L1不发光,上述现象能否判断一定是灯泡L1内部短路? (选填“能”或“不能”),理由是 。
②断开开关S1,检测灯泡L2正常发光,这一现象能否判断一定是插座内部短路? (选填“能”或“不能”),理由是 。
5.小明用灯泡做了几个实验。
(1)图甲可以用来研究“电流做功的多少与电流关系”,将两个阻值不同的白炽灯并联接在电路中,闭合开关,调节滑动变阻器滑片,观察 和记录 ,进一步分析就能顺利得出实验结论;
(2)图乙是研究短路引起熔丝熔断的实验,则应该将导线接在 (选填“AC”或“BD”)两点间造成短路,引起熔丝熔断;
(3)图丙是一条刚装好的家庭电路,在未装保险丝之前,先把灯泡L0接在装保险盒的两个接线柱上,当只闭合S1时,L0和L1发光都偏暗,说明L1 ;当只闭合S2时,L0正常发光,说明L2 。(选填“正常”、“短路”或“断路”)
6.如图是安装了漏电保护器的家庭电路。甲、乙两处分别装电灯和开关, 处应装开关(选填“甲”或“乙”);若图中C处不慎触电时,漏电保护器检测到通过A、B两处的电流 (选填“相等”或“不相等”),从而迅速切断电路,起到保护作用;家里的进户线也有一定电阻(约几欧),当家中的所有用电器都工作时,原来开着的电灯会 (选填“变亮”、“变暗”或“不变”)。
7.为了比较铜与铅锑合金中哪种材料更合适做保险丝,小明同学将粗细和长度均相同的铜丝和铅锑合金丝接入如图所示的电路进行实验。在闭合开关S后,依次闭合开关S1、S2、S3,电流表示数会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。闭合所有开关,一段时间后,所有灯泡都不亮,经检查发现电路其它地方正常,只有铅锑合金丝熔断。这说明相比之下 (选填“铜丝”或“铅锑合金丝”)更适合制作保险丝。本实验说明若家庭电路中用电器 时,会造成干路电流过大,保险丝熔断。
8.(1)在如图甲所示家庭电路中,将插头插入插座,打开电视,电视不工作;闭合开关,电灯不亮;保持开关闭合,拔出插头,将测电笔分别插入插座两孔时氖管均发光。若电路中只有一处故障,则故障可能是:( )
A.零线上保险丝烧断 B.火线上保险丝烧断
C.灯丝烧断 D.插座短路
(2)电工师傅常用一只标有“220V 40W”的灯泡L0(检验灯泡)取代保险丝来检查新安装的照明电路中每个支路的情况,该灯泡L0正常工作时的电阻为 。如图乙所示。当只闭合S、S1时,如果L1短路,则灯L0 (选填“正常发光”、“不亮”或“较暗”);当只闭合S、S2时,L0和L2都呈暗红色,说明L2 (选填“短路”、“断路”或“正常”),当只闭合S、S3时,L0和L3都不亮,说明L3 (选填“短路”、“断路”或“正常”),
9.小明在学习短路对家庭电路的危害后,想探究保险丝的工作原理及作用,于是和小华一起讨论并完成下列实验:
(1)在图中,CD间接上一段保险丝,AB间接入电流表,其他部分按如图所示连接好电路;
(2)当开关闭合时,灯泡 (选填“发光”或“不发”)电流表 (选填“有”或“无”)示数;
(3)断开开关,CD间保留保险丝,只在BD间接一根粗铜丝,当闭合开关的瞬间,小明观察到电流表的指针迅速摆动较大的幅度,保险丝也随即熔断;
(4)小明找来一根细铜丝代替保险丝接在CD之间,同时在BD间接入一根较短的粗铜丝;闭合开关,发现电流表的示数超过量程,灯泡 (选填“发光”或“不发光”),细铜丝发热明显,粗铜丝发热不明显,电流表损坏。
【分析论证】
①根据欧姆定律知道,铜丝的电阻较小,闭合开关的瞬间,线路中的电流较 ,从而造成电流表超过量程而烧坏电流表;
②细铜丝的电阻比粗铜丝电阻大很多,在电流相同时,根据P=I2R可知,导体的电功率跟电阻成比,所以细铜丝的电功率比粗铜丝的电功率 (选填“大”或“小”),因此细铜丝的温度升高明显;
③根据上述分析,在没有保险丝的情况下, (选填“能”或“不能”)用铜丝代替保险丝。
10.为了直观的认识短路的危害,某实验小组设计了如下实验。
器材:低压电源(直流6V)、开关、额定电流为1A的保险丝、额定电压为6V的灯泡、导线、电流表(演示电流表,0~5A档)。
(1)在图中,CD间接上一段保险丝,AB间接入电流表,其它部分按图所示连接好电路;
(2)当S闭合时,灯泡 (填“发光”或“不发光”);
(3)断开S,在BD间接一粗铜丝,当闭合S的瞬间,你将会观察到 。
A.电流表指针迅速摆动较大的幅度,保险丝熔断
B.电流表的指针无示数,保险丝不会熔断
C.电流表读数稳定不变,灯泡正常发光
D.电流表读数稳定不变,灯泡不发光
11.亲爱的同学,请利用你所掌握的实验技能回答下列问题。
(1)如图甲,这是一种家用电力检测仪的部分截图,它当前测量的是 (填物理量),示数是 ;
(2)如图乙所示,这是某试电笔的结构图,其外壳为透明绝缘体,安装时 ,(选填“能”或“不能”)调换氖管与电阻的位置,使用时,手的 (选填“要”或“不要”)接触笔卡;
(3)家庭电路中,检测电路故障时,电工师傅常用一只额定电压为220V的灯泡L0(检验灯泡),放在保险丝位置上,并且断开保险丝,来检查家庭电路中每个支路的情况,如图丙所示,当S闭合时,再逐一闭合S1、S2、S3(每次只闭合其中的一个开关)可能出现下列几种现象,请你根据所提供的现象判断电路的状态(选填“短路”“断路”或“正常”)
①L0不亮,说明该支路 ;
②L0正常发光,说明该支路 ;
③L0发光呈暗红色,说明该支路 。
12.据《周礼》记载,早在西周时期,我国古人就发明了一种可以给食物保鲜的容器,叫冰鉴。它的结构很简单,剖面示意图如图甲所示在外部容器内装入冰块,把要保鲜的食物放入内部容器,利用冰块 (填物态变化名称)吸热的原理,达到给食物保鲜的目的。这也是我国古代人民智慧的一种体现。随着科技的不断发展,现代制冷设备种类很多,其中电冰箱已走进千家万户;
(1)如图乙所示,电冰箱的制冷原理是利用制冷剂在冰箱冷冻室和冷凝器的管子里循环,把冰箱内的“热”搬运到冰箱外,起到制冷的作用。为了把冰箱中的“热”搬出去,制冷剂需要在 (选填“冷冻室”或“冷凝器”)的管子中液化;
(2)传统的电冰箱使用的制冷剂是氟利昂R12。这种制冷剂如果泄漏到大气中,会破坏大气层中的臭氧层,一方面会导致太阳光中的 外线照射过强,容易引起皮肤癌,另一方面会造成一定程度的环境问题。人们经过进一步研究采用新型物质作为冰箱的制冷剂,从而缓解环境问题;
(3)小明研究自己家的电冰箱,发现电冰箱内有个照明灯,打开电冰箱门灯亮,关闭电冰箱门灯不亮,而电动压缩机自动启动或停止工作不受打开或关闭电冰箱门的影响。由此他判断电动压缩机和照明灯是 联的;
(4)小明了解电冰箱电路后,激发了设计电路的热情。他想设计一个多挡位电热毯的电路,如图所示,R是电热毯用来加热的电热丝,R0是定值电阻(只起分压作用),当开关S分别与触点1、2、3接触时,可实现“断电”、“睡眠(低温)”和“高温”的三种功能切换。请在图中补全小明设计的电路;
(5)小明思考上面设计的电路,觉得睡眠时持续通电浪费电能,联想到家庭电路提供的是交流电,电流方向是周期性变化的,他打算增加一个电子元件连接到电路中,使电热丝通电、断电交替进行,达到在睡眠挡位电热丝通电时间减半的目的,从而节约电能。请写出小明所选用的是哪种电子元件如何连接到电路中的: 。这种方法是否可行,他将继续探索。
13.如图所示的实验装置是保险丝作用演示器,它是一个由三盏灯组成的并联电路,电源电压保持不变。在实验过程中,如果将C、D两点间接入的保险丝更换为铜丝,干路总开关闭合,当三盏灯全部接入电路一段时间后,接在A、B两点间的镍铬合金丝的绝缘外皮就会燃烧起来。请你利用所学知识回答:
(1)在家庭电路中,铜丝 (选填“可以”或“不可以”)替代保险丝,保护电路;
(2)简要分析镍铬合金丝的外皮燃烧的原因。( )
14.为了防止电路中电流过大,发生危险,电路中常常需要安装保险丝。通常保险丝电阻比较大、熔点比较低,当电路中通过保险丝的电流达到或超过其熔断电流时保险丝就会熔断,从而切断电路。保险丝安装在玻璃管中,称为保险管。实验室有熔断电流分别为1A和4A的两种保险管,保险管上印刷的文字已经模糊不清,但小明知道:熔断电流较大的保险丝,其电阻较小,因此,小明设计了如图甲所示实验电路图,想通过比较它们的电阻大小来区别这两种保险管。
(1)根据图甲电路图,在图乙的实物图中,用笔代替导线把电源接入电路。
( )
(2)连接好电路之前,开关应保持 (选填“闭合”或“断开”)。
(3)若想用此电路测出各保险管的具体电阻值,还缺一实验仪器: 。
(4)在图甲中,若电压表V2的读数为2.7V,电压表V1读数如图丙所示,则保险管A两端的电压为 V,保险管B两端的电压为 V。
(5)根据测量数据可知:保险管A的熔断电流为 A。
15.李建光师傅是个经验非常丰富的电工,熟练掌握了各种判断家庭电路故障的方法:
(1)检验灯法
如图所示,取下保险丝,在该处接一个额定电压为220V的检验灯泡L0,分别闭合各个开关即可知道故障。
①闭合S、S1,L0正常发光,则说明 ;
②闭合S、S2,L0不亮,则说明 ;
③闭合S、S3,L0、L3发光都较暗,则说明 ;
(2)测电笔法
如图1所示,电灯和取暖器正常工作,在三孔插座上接入一个电饭锅后,取暖器突然停止工作,拔下电饭锅后,电灯正常发光。李师傅判断应该是发生了断路,于是用测电笔去判断故障位置。
①如图2所示,测电笔使用正确的是 (选填“A或B”)。
②用测电笔检测三孔插座左右两孔都发光,则故障是图1中 间断路。(选填“AB、AC、CD或BD”)
③当李师傅把图1中电灯和取暖器的开关都断开后,再用测电笔去测三孔插座,此时测 孔会发光。(选填“左或右”)
(3)保护元件法
李师傅还能根据家庭电路中的不同保护元件的响应情况来判断故障。汪老师家的漏电保护器跳闸了,李师傅马上判断出是电路中发生了 。(选填“短路、断路或漏电”)
16.(1)如图1是研究“短路引起熔丝熔断”的实验,电路熔断器中的熔丝应该选用熔点 的材料做成,增加一根导线,并将导线接在 两点间闭合开关,造成短路,可引起熔丝熔断.除短路之外, 也会引起熔丝熔断。
(2)如图2甲所示,大功率家用电器要使用三孔插座,用于接地的导线应该接在插座的孔 (选填三个孔的代号).小朋同学想在家里安装一盏照明灯,图2乙所示是他设计的电路.图中虚线框1和2应连入开关和电灯,则开关应装在 方框中.安装完毕后,闭合开关,电灯不亮,用测电笔分别测试a、b、c三点时,测电笔的氖管都发光,则电路的故障为 。
17.学习安全用电时,小明想探究不能用铁丝代替保险丝的原因:
(1)他把铁丝和保险丝同时放到酒精灯火焰上,保险丝熔断而铁丝未断,这说明铁丝的熔点 .
(2)他在两个相同的烧瓶内装上初温相等的煤油,并将长度、横截面积相同的铁丝和保险丝分别放入两个烧瓶内,串联接入电路(如图所示是电路一部分).他想通过温度计示数的变化来判断两金属丝放热的多少,请你观察图中实验装置并指出他设计中存在的问题: .
(3)解决问题后,通电一段时间发现乙烧瓶内煤油温度升高得多,进一步分析得出,长度和横截面积相同时,铁丝的电阻比保险丝的电阻 .
18.在“保险丝熔断与哪些因素有关”的探究活动中,同学们猜想:保险丝的熔断可能与保险丝的材料、熔点、粗细、长度、电路中的电流大小、通电时间等因素有关.接着,他们分小组合作进行实验探究.实验器材有:电池、导线、开关、电流表、滑动变阻器、保险丝等.
(1)某小组选择“保险丝熔断与保险丝粗细的关系”进行实验探究.如图为同学们设计的实验电路图.表一为同种材料、不同规格的保险丝,他们应该从表中选择: 的保险丝,分别接入电路中AB,CD两处进行实验比较.
规格\代号 a b c d e f
长度l/cm 3 4 3 4 3 4
截面直径d/mm 0.20 0.20 0.29 0.29 0.40 0.40
(2)实验中发现:由于保险丝较细,不易观察到保险丝何时熔断,同时,大家也想知道粗细不同的保险丝的熔断电流大约是多少.于是,对电路进行了改造,完善了设计实验方案.请你在如图的虚线框中画出改进后的实验电路图并简要写出实验方法.
( )
(3)表二为同种材料的保险丝的部分参数.
截面直径d/mm 额定电流I/A 熔断电流I/A
0.35 1.25 2.5
0.36 1.35 2.7
0.40 1.50 3.0
0.46 1.85 3.7
0.52 2.00 4.0
请你分析上述表格中数据特点,归纳出其中的规律(写出两条). (写出一条使用保险丝的注意事项).
19.学习了家庭电路后,小明在家中进行综合实践活动“对家庭用电的调查研究”.
(1)家庭电路中“超负荷”是指家庭用电器的 过大,这时电路中的 也跟着过大.小明发现,出现上述情况时,电路中的熔断器或空气开关会自动切断电路.熔断器中的保险丝熔断的原理是电流的 效应.如图甲是空气开关的原理图,当电路中电流过大时,通电线圈P产生较强的磁性,吸引衔铁Q,弹簧拉动开关,自动切断电路.可见空气开关切断电路则是利用了电流的 效应;
(2)观察厨房中的电器时,妈妈告诉他,以前电饭锅不用时要将插头从插座上拔下来,既不方便也容易损坏插座.后来电工师傅换了一个如图乙的带开关的插座后,只要拨动下开关就可以断开电了.小明仔细观察了如图示的插座后,很快就在纸上画出了如图丙所示的插座背面接线示意图.则图中最上面的一根线应该是 (火/零)线,两孔插座与三孔插座是 联的.
(3)要利用图丁所示的电能表来估测测电饭锅的电功率,小明首先断开家中所有用电器,再将一只电饭煲接入电路正常工作.小明发现电能表的转盘转过24转所需的时间刚好为1min,则这只电饭煲的额定功率是 W.
20.三位同学针对“在家庭电路中,离进户线距离不同的用电器两端的电压是否完全相同”的问题进行探究.(灯丝阻值不变)
(1)小柯设想借用实验室量程为0~15 V的电压表,直接测量家庭电路上各用电器两端的电压进行比较.仅从量程考虑,因为0~15 V的电压表 ,所以小柯的设想无法实现.
(2)小雪设想利用如图所示电路模拟家庭电路进行探究,所有导线选用电阻可以忽略不计的粗铜丝.如果用电压表测量两灯泡两端的电压,结果应该是灯L1和L2两端的电压 .
(3)小妍参照小雪的电路图进行了实验,导线ab和cd拆自旧滑动变阻器上的电阻丝,电阻较大.小妍发现规格完全相同的灯泡L1和L2亮度不同,得出了“如果导线的电阻较大,离电源距离不同的电灯两端电压不同”的结论.她的依据是:规格相同的灯泡亮度不同,是由于灯泡两端的 ,导致实际功率不同.
21.如图所示,家庭电路中新装有甲、乙、丙三盏规格相同的白炽灯,丁为检验灯(四灯额定电压均为220 V),在检测过程中:
(1)只闭合开关S1,电路中有两盏灯发光,这两盏灯分别是 ;
(2)此时,这两盏灯是以 联的方式连接在一起的,它们 (选填“能”或“不能”)正常发光,判断的依据是 ;
(3)若只闭合开关S2,丁灯正常发光,则电路存在的故障是 ;
(4)若电路正常,闭合四个开关,能正常发光的白炽灯是 ;
22.认识短路的危害【设计实验】
目的:认识短路的危害
器材:低压电源(直流6V)、开关、额定电流为1A的保险丝、额定电压为6V的灯泡、 导线、电流表(演示电流表,0~5A档)
【进行实验】
(1)在图中,CD间接上一段保险丝,AB间接入电流表,其它部分按图所示连接好电路.
(2)当开关闭合时,灯泡 (填“发光”或“不发光”),电流表 (填“有”或“无”)示数.
(3)断开开关,在B、D间接一根粗铜丝,当闭合开关的瞬间,你将会观察到
A.电流表的指针迅速摆动较大的幅度,保险丝也随即熔断
B.电流表的指针无示数,保险丝不会熔断
C.电流表读数稳定不变,灯泡正常发光
D.电流表读数稳定不变,灯泡不亮
【分析论证】
B、D间接入铜丝时,灯泡被短路.根据欧姆定律知道,闭合开关的瞬间,线路中的电流 ,通过保险丝和导线的电流 ,但是保险丝的电阻比导线大很多,在电流相同时,导体的电功率跟电阻成 比,所以保险丝的电功率比铜丝的电功率大得多,使保险丝的温度升高,这实际是我们学过的电流的 效应.
为了防止电路中电流过大,发生危险,电路中常常需要安装保险丝.保险丝安装在玻璃管中,称为保险管.实验室有熔断电流分别为1A和4A的两种保险管,保险管上印刷的文字已经模糊不清,但小明知道:熔断电流较大的保险丝,其电阻较小.因此,小明设计了如图甲所示电路图,想通过比较它们的电阻大小来区别这两种保险管.
23.认识短路的危害
【实验器材】
低压电源(直流6 V)、开关、额定电流为1 A的保险丝、额定电压为6 V的灯泡、导线、电流表(演示电流表,0~5 A挡)
【进行实验】
(1)在如图中,CD间接上一段保险丝,AB间接入电流表,其他部分按图所示连接好。
(2)当开关闭合时,灯泡 (选填“发光”或“不发光”),电流表 (选填“有”或“无”)示数。
(3)断开开关,在B、D间接一根粗铜丝,当闭合开关的瞬间,你将会观察到电流表 ,保险丝 。
【分析论证】
B、D间接入铜丝时,灯泡被短路。根据欧姆定律知道,闭合开关的瞬间,线路中的电流 ,通过保险丝和导线的电流 ,但是保险丝的电阻比导线大很多,在电流相同时,导体的电功率跟电阻成 比,所以保险丝的电功率比铜丝的电功率大得多,使保险丝的温度升高,这实际是我们学过的电流的 效应。
24.在老师的指导下,小刚和小红通过实验探究“220V 60W”和“220V 15W”的白炽灯接到电路中哪个更亮.小刚的实验结论是“220V 60W”灯泡更亮,小红却得出了与小刚相反的结论.
(1)他们是怎样把两个灯泡接在照明电路中的?请完成虚线框内的电路连接 .
(2)说出小刚或小红实验结论成立的条件,并说明理由 .
25.小宇在家中发现当空调起动的时候灯会暗一下,然后恢复正常,空调刚起动时和正常工作时有什么不同呢?小宇想在家里研究一下其中的原因,他了解到空调的压缩机是一个电动机,于是他拆下玩具车的电动机和手电筒的灯泡连接了如图所示电路。
(1)为了模拟空调起动时的情景,小宇用尺子压住电动机的转轴使电动机转速变慢,发现灯泡变亮,放开尺子后电动机转速变快,灯泡变暗。通过这一现象,小宇知道了电路中的电流变化情况,电路中的电流变化可以通过 表现出来;
(2)如果设个实验在学校实验室进行,可以用 替代灯泡,另外电路中还应该加入的重要元件是: ;
(3)小宇根据实验的现象推理得出:电动机的“电阻”大小与转速有关,转速变快时电动机的“电阻” (选填“变大”、“不变”或“变小”);
(4)在实际家庭电路中空调转速慢时(起动时)灯泡暗,而实验电路中电动机转速慢时灯泡亮,这是为什么呢?小宇到学校后请教了老师,老师指出小宇的实验电路并没有完全模拟家中空调与灯泡的连接状态,实验电路与家中实际电路明显不同。你认为老师指出的“实验电路与家中实际电路明显不同”是指: 。
26.某物理兴趣小组按照练习册的“课题与实践”,用如图所示的电路探究人体的电阻和人体的安全电压.他们先用如图(a)所示电路测出电源电压,再用图(b)所示电路测出人体的电流,并计算人体的电阻,并将测量结果记录在下表中。
表一
测量者:小李 干燥时 沾水潮湿时
电阻(千欧) 电阻(千欧)
手与脚之间 3 1
头与脚之间 600 5
表二
测量者:小张 干燥时 沾水潮湿时
电阻(千欧) 电阻(千欧)
手与脚之间 5 2
头与脚之间 680 8.2
(1)从表一和表二中所测得人体干燥时电阻初步可知: 。
(2)当通过人体的电流为1毫安时,人体就会有麻刺感,若将此电流作为安全电流,通过计算(写出过程)说明小张同学的安全电压大约为: 。
(3)测量仅供参考,绝不允许人体直接接触算出的“安全电压”电路,请对图8(c)设置警示语: 。
参考答案:
1. 1 用电器总功率过大 熔断 发生短路
【详解】(2)[1]当接入两个小灯泡时,电路可以平稳地工作,此时电流表的示数为
[2]当再接入一只灯泡时,电路中的电流变为
根据题目条件可知,此时保险丝熔断,说明电流过大,原因是用电器总功率过大。
(3)[3][4]只让一个小灯泡工作,在C、D两点间接入一段导线,则会发生短路现象,保险丝会熔断,该实验可以验证电路中电流过大的原因是发生短路。
2. 火 总功率过大 S2 甲 220 闭合 < 接地 高 8
【详解】(1)[1][2]用电器的开关装在火线上,这样可以在断开开关时切断火线,防止接触用电器发生触电事故;同时使用过多的大功率用电器往往会引起空气开关“跳闸”,原因是总功率过大。
(2)[3]电热水器正常工作时的功率
P=P额=1500W
由可得,正常工作时的电流为
所以应选用规格为“250V,16A”的开关S2。
[4]因为电热水器的外壳是金属外壳,为了防止其外壳带电时而发生触电事故,所以应选三孔插座甲。
(3)[5]家庭电路的电压是220V,据题意可知,家庭电路用电器漏电时,通过火线与零线的电流不相等,漏电保护器中检测装置(在图中虚线框内,未画出)检测到这一差异后,便切断电源,起到保护作用。
[6][7]故当开关S闭合时能模拟用电器的漏电情况,即此时A、B两处电流是不相等的,A处电流小于B处电流(B处在干路上),相当于漏了电。
(4)[8]电冰箱的外壳是金属做的,家用电器的金属外壳一定要接地,可防止因漏电使外壳带电而造成触电事故,以保证安全。
[9]夏天,为了节能,可将冰箱的设置温度适当调高些,减少冰箱的工作时间。
[10]冰箱铭牌上标有“220V,150W”字样,表示冰箱的额定电压为220V,额定功率为150W,电冰箱正常工作时的功率
P=150W=0.15kW
一天消耗的电能W=1.2kW h,则电冰箱的压缩机在一天内工作的总时间
3. 发光 有 A 很大 超过
【详解】(1)b.[1][2]当开关闭合时,由图可知,这是一个正常连接的电路,灯泡与保险丝串联,所以灯泡发光,电流表有示数。
c.[3]断开开关,在B、D间接一根粗铜丝,此时灯泡被短路,电流通过保险丝后,直接经电流表回到电源负极,所以当闭合开关的瞬间,将会观察到电流表的指针迅速摆动较大的幅度,保险丝也随即熔断,灯泡不发光。故符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(2)[4][5]当B、D间接入铜丝时,灯泡被短路。根据欧姆定律可知,闭合开关的瞬间,线路中的电流很大,超过了保险丝的额定电流,通过保险丝和导线的电流相同,但是保险丝的电阻比导线大很多,由公式可知,在电流相同时,导体的电功率跟电阻成正比,所以保险丝的电功率比铜丝的电功率大得多,使保险丝的温度升高,这实际是我们学过的电流的热效应。
4. 右 火线 熔断器 能 L2两端的电压为220V 能 L2两端的电压为220V
【详解】(1)[1]若要通过插座判断家中电路是否有电,则测电笔应插入插座的右孔,因为右孔与火线相连。
(2)[2][3]检测结果是测电笔氖管不发光,说明测电笔与火线之间是断开的,即火线发生开路;接下来应该检测火线,即检测熔断器。
(3)①[4][5]闭合开关S、S1,灯泡L1与L2串联,检测灯泡L2正常发光,L1不发光,这说明L2两端的电压为220V,则故障是灯泡L1内部短路。
②[6][7]断开开关S1,检测灯泡L2正常发光,这说明L2两端的电压为220V,则故障是插座内部短路。
5. 灯泡的亮度 电流表示数 BD 正常 短路
【详解】(1)[1][2]将两个阻值不同的白炽灯并联接在电路中,闭合开关,每个灯两端的电压相同,工作的时间相同,调节滑动变阻器滑片,观察灯泡的亮度和记录电流表示数的大小,进一步分析就能顺利得出实验结论。
(2)[3]如图所示的电路,闭合开关,电路中只有灯泡连入,且电灯正常发光;B、D间的熔丝不会熔断;要造成短路,引起熔丝熔断;则只有熔丝接入电路,故BD两个接线柱之间接入一根导线后,会发生电源短路,CD间的熔丝将会熔断,如果是AC两接线柱被接入电路,将没有电流通过熔丝。
(3)[4][5]当只闭合S1时,L0和L1都偏暗,说明有电流通过L1,说明L1所在支路正常;当只闭合S2时,L0正常发光,说明该电路中没有其他用电器分压,故支路存在短路,即L2短路。
6. 甲 不相等 变暗
【详解】[1]在家庭电路中,为了安全,应把开关接在火线和用电器之间,故甲处接开关,乙处接电灯。
[2]当在图中C处不慎触电时,部分电流就会从C处通过人体流向大地,导致通过B处的电流比A处的电流小,即这两处的电流不相等,因此漏电保护器会迅速切断电路,起到保护作用。
[3]当家中的所有用电器都工作时,干路电流变大,又知道家里的进户线也有一定电阻(约几欧),由可知,进户线分得的电压变大,而家庭电路总电压不变,可知用电器两端的电压会变小,由公式可知,在灯泡电阻不变的情况下,其两端的电压变小,则实际功率变小,则灯泡变暗。
7. 变大 铅锑合金丝 总功率过大
【详解】[1]由图可知,该电路为并联电路,电流表测量干路中的电流。在闭合开关S后,依次闭合开关S1、S2、S3,并联的支路增多,根据并联电路的电流关系可知,干路中的电流会变大,即电流表示数会变大。
[2]保险丝的作用是在电流异常升高到一定的高度的时候,自身熔断切断电路,从而起到保护电路安全运行的作用,因此保险丝需用电阻率较大、熔点较低的材料制成。实验中,当闭合所以开关后,通过铜丝和铅锑合金丝的电流相同,但只有铅锑合金丝熔断,说明其熔点低;铜丝和铅锑合金丝长度和粗细相同,说明铅锑合金丝的电阻率更大,所以铅锑合金丝更适合制作保险丝。
[3]依次闭合开关S1、S2、S3,并联的支路增多,根据并联电路的电流关系可知,干路中的电流会变大,根据P=UI可知,用电器消耗的功率过大,所以铅锑合金丝熔断。故本实验说明若家庭电路中用电器总功率过大时,会造成干路电流过大,此时保险丝熔断,从而切断电路。
8. A 1210 正常发光 正常 断路
【详解】(1)[1]将插头插入插座,打开电视,电视不工作;闭合开关,灯泡不亮,说明电路中存在断路故障;若灯丝烧断,则电视机应该工作,故不可能是灯丝烧断;保持开关闭合,拔出插头,将测电笔分别插入插座两孔时氖管均发光,插孔的左孔能使氖管发光,说明蓝色线是通的(即插孔的左孔通过灯泡、开关与火线相连);插孔的右孔能使氖管发光,说明红色线是通的(即火线是完好的,如下图),综合分析知道,是零线断路(可能是零线上保险丝烧断),故A符合题意。
故选A。
(2)[2]由于灯泡标有“220V 40W”,所以,由知道,L0的电阻为
[3]当只闭合S、S1时,灯泡L1与灯泡L0串联在电路中,如果L1短路,则灯L0两端的电压为220V,正常发光。
[4]当只闭合S、S2时,L0和L2都呈暗红色,说明两个灯泡分得的电压均小于220V,故不能正常发光,反而说明L2所在的支路是正常的。
[5]当只闭合S、S3时,灯泡L3与灯泡L0串联在电路中,L0和L3都不亮,说明L3有故障,即说明L3断路。
9. 发光 有 不发光 大 大 不能
【详解】(2)[1][2]当开关闭合时,由图可知,这是一个正常连接的电路,灯泡与保险丝串联,电流表有示数,灯泡发光。
(4)[3]在BD间接一根粗铜丝,此时小灯泡被短路,因此小灯泡不发光。
[4][5][6]由欧姆定律可知,当线路中的电阻比较小时,线路中的电流较大。因为导体的电阻与导体的横截面积、长度和材料有关。因此粗铜丝比细铜丝的电阻小,在电流相同时,根据P=I2R可知,导体的电功率跟电阻成比,所以细铜丝的电功率比粗铜丝的电功率大。因为粗铜丝发热不明显,所以不能用铜丝代替保险丝。
10. 发光 A
【详解】(2)[1]由图示知,电流表和灯泡、保险丝串联在电路中,闭合开关S时,电路通路,灯泡发光。
(3)[2]在BD间接一粗铜丝,闭合开关S,铜丝将灯泡短路,电流没经过用电器,直接形成回路,则电路中的电流非常大,电流表的指针偏转较大,而后保险丝熔断。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
11. 电功率 790.0W 能 要 断路 短路 正常
【详解】(1)[1][2]由图片上的单位W可知,应该是测量功率的,其数值为790.0W。
(2)[3][4]氖管与电阻是串联在一起的,所以可以调换位置,试电笔使用时手指应接触笔卡金属体,使火线、测电笔、人体、大地构成闭合回路,才能使氖管发光。
(3)[5]当L0不亮时,说明电路没有电流通过,支路是断路状态。
[6]当L0能正常发光,说明L0得到了220V的电压,该支路是发生了短路。
[7]L0发光呈暗红色时,说明L0与支路灯泡串联,两个灯得到的电压都小于220V。均不能正常发光,反而说明支路是正常的。
12. 熔化 冷凝器 紫外线 并 二极管
【详解】[1]食物在低温环境下不容易变质,古人发明的食物保鲜容器内层装食物,外层装冰块,当外层的冰块熔化时会吸热,降低食物的温度,从而达到保鲜的作用。
(1)[2]冰箱的冷冻室需要长期保持低温,所以制冷剂在冰箱冷冻室应是发生吸热,可以推测制冷剂在冷冻室汽化吸热,在冷凝器中液化放热,从而达到将冰箱中的“热”搬出去的效果。
(2)[3]臭氧层具有阻隔大部分紫外线的作用,当臭氧层被破坏,就会导致到达地球表面的紫外线增多。
(3)[4]冰箱内电动压缩机和照明灯是独立工作的,说明两者不是串联的,因为串联电路中,只要有其中一个用电器断开,与它串联的用电器也无法工作,所以电动压缩机和照明灯是并联的。
(4)[5]电热毯要通过开关的连接实现三种功能,“断电”表示整个电路断开,电热丝未工作;“睡眠”模式下通过电热丝的电流较小,可让R0和R串联,此时电路中总电阻较大,电流较小,根据电功率推导式P=I2R可知,当R一定时,电流越小,电热丝的功率越小;“高温”模式下通过电热丝的电流较大,可将电热丝单独接入电路,此时电路中总电阻较小,电流较大,根据电功率推导式P=I2R可知,当R一定时,电流越大,电热丝的功率越大。根据以上分析,可得出以下电路图:
当开关S连接触点1时为“断电”模式;当开关S连接触点2时为“睡眠”模式;当开关S连接触点3时为“高温”模式。
(5)[6] 二极管具有单向导电性能, 即给二极管阳极和阴极加上正向电压时,二极管导通。当给阳极和阴极加上反向电压时,二极管截止。 因此,二极管的导通和截止,则相当于开关的接通与断开。家庭电路用的是交流电,电流方向会周期性变化,所以加上二极管之后可以使电热丝通电、断电交替进行。
13. 不可以 见解析
【详解】(1)[1]由题意可知,当用铜丝代替保险丝,导线的绝缘外皮会燃烧起来,说明在家庭电路中,由于铜丝的熔点较高,铜丝不可以替代保险丝。
(2)[2]根据公式,因为U不变,当三盏灯全部接入电路时,P增大,所以I增大。根据焦耳定律Q=I2Rt,镍铬合金丝的电阻R不变,通过它的电流增大,所以单位时间内电流通过镍铬合金丝产生的热量明显增多,镍铬合金丝的外皮温度升高而燃烧。
14. 断开 电流表 0.6 2.1 4
【详解】(1)[1]保险管与电源负极相接,开关接电源正极,作图如下
(2)[2]为保证电路安全,连好电路前开关应保持断开。
(3)[3]为测得电阻值,还需要知道电流,则还需要电流表。
(4)[4][5]由电路图知,两保险管串联,V2测量A、B两端的总电压,V1测量A两端的电压,由题意知,两个保险管两端的总电压为2.7V,所以V1的量程为0~3V,示数为0.6V,则保险管A两端的电压为0.6V,B两端的电压为
2.7V-0.6V=2.1V
(5)[6]根据串联分压的知识可知,A的电阻小于B的电阻,即A的熔断电流大于B的熔断电流,可知保险管A的熔断电流为4A,B的熔断电流为1A。
15. L1短路 L2断路 电路连接正常 B CD 右 漏电
【详解】(1)[1]电路没有故障时,闭合S、S1,则L0与L1串联,不能正常发光,现在L0正常发光,说明L1短路;
[2]闭合S、S2,则L0与L2串联,L0不亮,则说明电路出现断路,即L2断路;
[3]闭合S、S3,则L0与L3串联,L0、L3发光都较暗,则说明电路连接正常;
(2)[4]测电笔使用时,笔尖要检测导线,手接触笔尾金属体,故测电笔使用正确的是B。
[5]用测电笔测试三孔插座的左右两孔,氖管都发光,说明两空与火线是连通的,零线上的熔丝断了,而原来灯泡可以与火线和零线连接成通路,所以是CD间断路。
[6]当李师傅把图1中电灯和取暖器的开关都断开后,三孔插座的左孔无法与火线相连,因此用测电笔检测三孔插座的左孔时,氖管不发光,而右孔与火线相连,因此用测电笔检测三孔插座的右孔时,氖管发光。
(3)[7]家用漏电保护器是在用电器发生漏电故障或人体触电时实施保护的设备,所以电路短路和断路漏电保护器不会跳闸。
16. 较低 BD 总功率过大(过载) E 2 进户零线断路
【详解】(1)[1][2][3]熔丝材料的特点是熔点较低;为造成短路,引起熔丝熔断,导线应该接在BD两点间,那么电流流过导线AB后,不会经过小灯泡,而是流过导线BD,再流过熔丝,回负极,这样电路中的电流很大;除短路之外,用电器的总功率过大也会引起熔丝熔断;
(2)[4][5]三孔插座的接法是左零右火中接地,用于接地的导线应该接在插座的孔E;按照家庭定路的接法,开关应该接在火线上,所以虚线框2应该接开关;
[6]假设电灯断路,那么用测电笔测试a点时,测电笔的氖管不发光,这与题意不符合,故不可能是电灯断路;假设电灯短路,那么闭合开关后,电路中的电流很大,保险丝会烧断,用测电笔分别测试a、b、c三点时,测电笔的氖管都不发光,这与题意不符合,故不可能是电灯短路;假设进户零线断路,闭合开关后,没有电流流过灯泡,用测电笔分别测试a、b、c三点时,测电笔的氖管会发光,这与题意相符合,故电路的故障为进户零线断路。
17. 高 两烧瓶中煤油的质量不相等 小
【详解】(1)[1]铁丝和保险丝同时放到酒精灯火焰上,保险丝熔断而铁丝未断,这说明铁丝的熔点高;
(2)[2]通电后电流通过电阻丝做功,产生热量使煤油的温度升高,通过观察温度计的示数大小来判断电流产生的热量的多少,为准确反应电流产生的热量的多少,两个烧瓶中所盛煤油的质量要相等;从图可以看出,甲、乙两个烧瓶内的液体质量不相等;
(3)[3]由可知,电流和通电时间一定时,电阻越大,产生的热量越多,温度计的示数越高;由于乙烧瓶内煤油温度升高得多,因此保险丝的电阻大;即长度和横截面积相同时,铁丝的电阻比保险丝的电阻小.
18. a、c 见解析 见解析
【分析】(1)对“保险丝熔断与保险丝粗细的关系”进行研究,应利用控制变量法,控制长度相同,粗细不同的保险丝进行实验;
(2)只留A、B两个接线柱,再接入一个电流表,把不同保险丝接在A、B之间,调节滑动变阻器,使电流变大,直至保险丝熔断,记下熔断时的电流值进行比较;
(3)分析表格中的数据可得额定电流与粗细的关系,熔断电流与额定电流的关系.
【详解】(1)研究“保险丝熔断与保险丝粗细的关系”时,控制长度相同,由表格数据知,可以从a、c、e中任意两个组合或b、d、f中任意两个组合;
(2)为了比较熔断时的电流,应串联一个电流表,所以改进后的实验电路图如图所示:
把不同保险丝接入电路,调节滑动变阻器,使电流变大,直至保险丝熔断,记下熔断时的电流值进行比较;
(3)从表格中可以得出:
①a、保险丝的熔断电流是额定电流的2倍;
b、保险丝的截面直径越大,其额定电流越大;
c、通过保险丝的电流超过额定电流时,保险丝不一定立即熔断.
②保险丝有不同的规格,家庭电路要选择合适的保险丝,通常选择保险丝的额定电流等于或稍大于家庭电路的最大正常工作电流.
19. 总功率 电流 热 磁 零 并 800
【分析】(1)电线“超负荷”是生活用语,它实际就是指物理中的过载,是由电路中电流过大引起的;保险丝是用电阻率比较大、熔点比较低的铅锑合金制成的,当电路中电流过大时,保险丝产生的热量较多,温度升高能及时达到熔点而熔断;空气开关是由电磁铁、衔铁、触点和弹簧组成的,当电路中电流过大时,电磁铁会产生较强的磁性从而吸引衔铁,则脱扣器将产生作用使脱扣机构中的锁钩脱开,于是主触点在弹簧的作用下被迅速分断.(2)根据“左零右火上接地”确定最上面一根线,家庭电路中各用电器独立工作、互不影响;(3)1800r/(kW h)表示的是电路中每消耗1kW h的电能,电能表的转盘转1800r,或者表示电能表每转1r,电路中消耗kW h的电能,求出转盘转50转电路中消耗的电能,然后根据P=求出电饭煲的功率.
【详解】(1)电线都有允许通过的最大电流值,如果电流超过允许通过的最大电流值,即总功率过大,则电流会使电线发热引起火灾,这就是物理中所说的过载,也就是我们生活中所说的“超负荷”;电流通过导体时电能转化成热,这种现象叫电流的热效应.熔断器中的熔丝就是保险丝,它之所以被熔断是由于电流过大,通过熔丝时产生的热量过多,使得熔丝的温度升高而被熔断,所以熔丝熔断是电流的热效应引起的;通电导线周围存在磁场,这种现象叫电流的磁效应.由图可知,空气开关中有一个电磁铁(电磁铁的原理是电流的磁效应),当电流过大时,电磁铁会产生较强的磁性从而吸引衔铁,使开关断开,切断电路,所以空气开关切断电路是电流的磁效应引起的.(2)由图丙可知,图中最上面的一根线应该是零线;两孔插座与三孔插座的用电器可以独立工作、互不影响,则两孔插座与三孔插座是并联的; (3)转盘转动24转,则电饭煲消耗的电能:W=kW h=kW h;因此时电饭煲正常工作,则电饭煲的额定功率:P= =0.8kW=800W.
20. 量程太小 相等 实际电压不同
【详解】(1)家庭电路的电压为220V,仅从量程考虑,0~15伏的电压表量程太小,不能用该电压表测量家用电器两端的电压;
(2)铜导线导线与灯泡串联,导线电阻很小,可忽略不计,两灯泡并联接入电路,所以两灯泡L1和L2两端的电压相等;
(3)导线由拆自旧滑动变阻器上的电阻丝,电阻较大,与灯泡串联接入电路,由串联电路的电压关系可知:,
由于与灯L2串联的导线较长,所以与灯L2串联的导线的电阻较大,根据串联电路的分压原理可知,与灯L2串联的导线两端的电压较大,所以L2两端的实际电压较小,小于L1两端的电压;
再由可知,规格相同的电灯亮度不同,是由于电灯两端的实际电压不同,导致实际功率不同.
21. 甲、丁 串 不能 两灯的额定电压均为220 V,根据串联分压,它们各自两端的电压均低于额定电压 乙灯短路 甲、乙、丙
【详解】(1)[1]只闭合开关,甲与丁串联在电路中,因此,电路中有两盏灯发光,这两盏灯分别是甲、丁;
(2)[2][3][4]由于甲、丁这两盏灯是以串联的方式连接在一起的,而两灯的额定电压均为220V,根据串联分压,它们各自两端的电压低于额定电压,所以它们不能正常发光;
(3)[5]若只闭合开关,乙与丁串联,而此时丁灯正常发光,说明电路存在的故障是乙灯短路;
(4)[6]若电路正常,闭合四个开关,检验灯被短路,甲、乙、丙三只灯泡都能正常发光。
22. 见解析 发光 有 A 很大 相同 正 热
【详解】【进行实验】 (2)当开关闭合时,由图可知,这是一个正常连接的电路,灯泡与保险丝串联,所以灯泡发光,电流表有示数. (3)断开开关,在B、D间接一根粗铜丝,此时灯泡被短路,电流通过保险丝后,直接经电流表回到电源负极,所以当闭合开关的瞬间,将会观察到电流表 的指针迅速摆动较大的幅度,保险丝也随即熔断,灯泡不发光.故只有A符合题意; 【分析论证】 当B、D间接入铜丝时,灯泡被短路.根据欧姆定律I=可知,闭合开关的瞬间,线路中的电流很大,通过保险丝和导线的电流相同,但是保险丝的电阻比导线大很多,由公式P=I2R可知,在电流相同时,导体的电功率跟电阻成正比,所以保险丝的电功率比铜丝的电功率大得多,使保险丝的温度升高,这实际是我们学过的电流的热效应.
点睛:本实验中,一开始电路连接正确,当在B、D间接一根粗铜丝时,电路发生短路,则灯泡不发光,根据欧姆定律可知,此时电路中电流突 然变大.再根据电功率的公式和电流的热效应分析所产生热量的情况,从而知道保险丝会及时熔断的原理. 本题通过实验,研究和验证了短路的危害,要会判断电 流的连接,会用欧姆定律、电功率、电流的热效应等来分析电路的特点,是解答的关键.
23. 发光 有 指针迅速摆动较大幅度 迅速熔断 很大 相同 正 热
【分析】本实验中,一开始电路连接正确,当在B、D间接一根粗铜丝时,电路发生短路,则灯泡不发光,根据欧姆定律可知,此时电路中电流突然变大。再根据电功率的公式和电流的热效应分析所产生热量的情况,从而知道保险丝会及时熔断的原理。
【详解】(2)[1][2]当开关闭合时,由图可知,这是一个正常连接的电路,灯泡与保险丝串联,所以灯泡发光,电流表有示数。
(3)[3][4]断开开关,在B、D间接一根粗铜丝,此时灯泡被短路,电流通过保险丝后,直接经电流表回到电源负极,所以当闭合开关的瞬间,将会观察到电流表的指针迅速摆动较大的幅度,保险丝也随即熔断,灯泡不发光。
[5][6][7][8]当B、D间接入铜丝时,灯泡被短路,根据欧姆定律I=可知,闭合开关的瞬间,线路中的电流很大,通过保险丝和导线的电流相同,但是保险丝的电阻比导线大很多,由公式P=I2R可知,在电流相同时,导体的电功率跟电阻成正比,所以保险丝的电功率比铜丝的电功率大得多,使保险丝的温度升高,这实际是我们学过的电流的热效应。
24. 见解析 见解析
【详解】由P=UI,I=可得,“220V 60W”的电阻是:R1==806.7Ω,
“220V 15W”的电阻是:R2==3226.7Ω,
(1)小刚的连接方法:“220V 60W”和“220V 15W”并联在220V电路上,灯泡都能在额定电压下正常发光,即60W灯泡更亮.
小红的连接方法:“220V 60W”和“220V 15W”两灯泡串联,通过两灯泡的电流相等;
经计算,60W灯泡的电阻小于15W灯泡的电阻;根据P=I2R可知15W灯泡的实际功率较大,即15W的灯泡更亮.
故答案为
(2)小刚的连接方式:根据P=得,两灯并联,两灯的电压相等,60W灯泡的电阻小,实际功率越大,灯泡越亮.
小红的连接方式:根据P=I2R得,两灯串联,串联时电流相等,15W灯泡的电阻大,实际功率越大,灯泡越亮.
答:小刚实验结论成立的条件,根据P=得,并联电压相等,电阻越小,实际功率越大,灯泡越亮.
小红实验结论成立的条件,根据P=I2R得,串联电流相等,电阻越大,实际功率越大,灯泡越亮.
25. 灯泡的亮度变化 电流表 滑动变阻器 变大 实验电路是串联,家中实际电路是并联
【详解】(1)[1]灯泡的亮和暗是由灯泡的实际功率决定的,通过灯泡的电流越大,灯泡的实际功率越大,灯泡越亮,由此可知电路中的电流变化可以通过灯泡的亮度表现出来。
(2)[2][3]实验室中有电流表,电流表能测量通过用电器的电流,要想改变电路中的电流,需要改变电路中的电阻,故电路中应接入一个滑动变阻器。
(3)[4]放开尺子后电动机转速变快,灯泡变暗,说明通过灯泡的电流减小,由欧姆定律可知电动机转速变快时电阻变大。
(4)[5]灯泡与电动机是串联在电路中的,而灯泡和空调在家庭电路中,是并联的。
26. 不同人体干燥时的电阻不同 5V 湿手不能接触开关
【详解】(1)[1]由表一和表二的数据可知,同种情况下,小李和小张同是在干燥情况下的电阻也是不同的,即不同人体干燥时的电阻不同。
(2)[2]小张同学在干燥情况下手与脚之间的电阻为
5kΩ=5000Ω
由可知,小张同学的安全电压
(3)[3]由图知湿手易导电,不可以用湿手去触摸开关。
【点睛】需要知道欧姆定律的公式,电压表测量用电器的电压,电流表测量用电器的电流,根据欧姆定律可以得到用电器的电阻。
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