《第4節(jié) 科學(xué)用電》（同步訓(xùn)練）高中物理必修 第三冊-魯科版-2024-2025學(xué)年

《第4節(jié)科學(xué)用電》同步訓(xùn)練(答案在后面)一、單項(xiàng)選擇題（本大題有7小題，每小題4分，共28分）1、家用電器的功率一般用（）來表示。A、伏特（V）B、安培（A）C、千瓦時(shí)（kW·h）D、瓦特（W）2、在家庭電路中，若所有用電器的總功率為2000W，電壓為220V，則電路中的總電流大約是（）。A、8.9AB、9AC、10AD、11A3、家庭電路中，以下哪種電器屬于消耗電能的用電器？A、保險(xiǎn)絲B、電能表C、開關(guān)D、電風(fēng)扇4、在家庭電路中，以下哪種情況會導(dǎo)致電路短路？A、電器插頭插入插座時(shí)接觸良好B、電器插頭插入插座時(shí)插入過深C、電器插頭插入插座時(shí)接觸不良D、電器插頭插入插座時(shí)插座內(nèi)部有金屬屑5、某家庭電路中的保險(xiǎn)絲額定電流為10A，如果接入一個(gè)最大功率為1000W的電熱水器，那么該電路中實(shí)際電流最接近下列哪個(gè)值？A、5AB、10AC、20AD、30A6、當(dāng)家庭電路中有多件電器同時(shí)工作時(shí)，如果總功率超過了保險(xiǎn)絲的額定功率，會導(dǎo)致什么后果？A、保險(xiǎn)絲不會熔斷，電路將繼續(xù)正常供電B、保險(xiǎn)絲會熔斷，電網(wǎng)會自動斷電C、保險(xiǎn)絲會熔斷，但不會脫離插頭D、保險(xiǎn)絲會迅速熔斷，電路中斷7、為了確保用電安全，下列哪種措施是不正確的？（）A.合理使用電源插座，避免超負(fù)荷使用B.定期檢查電路，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除安全隱患C.使用錯誤的插座或電源線D.規(guī)定使用合格的電器產(chǎn)品二、多項(xiàng)選擇題（本大題有3小題，每小題6分，共18分）1、以下關(guān)于安全用電的敘述，正確的是（）A、使用電器時(shí)應(yīng)確保電源開關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)B、發(fā)現(xiàn)有人觸電時(shí)，應(yīng)立即切斷電源再進(jìn)行施救C、在潮濕環(huán)境中使用電器時(shí)，應(yīng)特別注意防止漏電D、電器設(shè)備的金屬外殼必須接地2、下列關(guān)于電能的敘述，正確的是（）A、電能是由電荷在電場力作用下做功而產(chǎn)生的B、電能的單位是焦耳，符號為JC、電能的轉(zhuǎn)換可以通過電流做功來實(shí)現(xiàn)D、電能可以直接用于照明、加熱、驅(qū)動電機(jī)等3、在使用電器時(shí)，正確的用電習(xí)慣可以確保安全。請問下列哪些做法是錯誤的，并可能導(dǎo)致安全隱患？A、家用電器連接電源時(shí)，應(yīng)當(dāng)先關(guān)閉開關(guān)再插電源插頭。B、電器長時(shí)間不使用時(shí)，不得關(guān)閉電源開關(guān)，以防下次使用時(shí)損壞電器。C、發(fā)現(xiàn)電器有異常聲音或發(fā)熱現(xiàn)象時(shí)，可以繼續(xù)使用直至問題自行解決。D、多組電器應(yīng)盡量避免同時(shí)使用，尤其是高功率電器和低功率電器混用。三、非選擇題（前4題每題10分，最后一題14分，總分54分）第一題小明家中的電能表讀數(shù)為1500kWh，半個(gè)月（15天）后再次讀數(shù)為1580kWh。假設(shè)小明家的電費(fèi)單價(jià)為0.5元/kWh，請計(jì)算：（1）這半個(gè)月小明家的電費(fèi)總額；（2）如果小明家這半個(gè)月的平均每天用電量相同，那么平均每天用電量是多少千瓦時(shí)（kWh）。第二題題目：某家庭電路中，有三個(gè)用電器A、B、C，額定電壓均為220V，額定功率分別為AA、BB、CC，且AA<BB<CC。將這三個(gè)用電器同時(shí)接入家庭電路，它們都正常工作?，F(xiàn)因故障，用電器A、B同時(shí)損壞，用電器C仍然正常工作。（1）若家庭電路電壓為220V，求用電器C的額定功率。（2）若家庭電路電壓為220V，求損壞的用電器A和B的總功率。第三題題目：某家庭電路中有一盞標(biāo)有“220V100W”的電燈正常工作?，F(xiàn)在需要給這盞電燈安裝一個(gè)開關(guān)，并且希望該燈能正常工作，那么：（1）開關(guān)應(yīng)該安裝在電燈與火線之間還是零線與電燈之間？（2）假設(shè)在安裝過程中，工人誤將開關(guān)安裝在零線和電燈之間，可能會導(dǎo)致什么后果？（3）若電路中電流達(dá)到安全范圍的上限10A時(shí)，要使這只電燈繼續(xù)工作，至少需要多大功率的電燈？要求寫出計(jì)算過程與結(jié)果。第四題題目：請根據(jù)以下情景，結(jié)合《第4節(jié)科學(xué)用電》的相關(guān)知識，分析和回答以下問題：小明家中的電器設(shè)備包括空調(diào)、冰箱、電視和電風(fēng)扇。最近一個(gè)月，小明家里的電費(fèi)比以往增加了50%。請你分析可能的原因，并給出一條合理的節(jié)能建議。第五題題目：某家庭電路中，有多個(gè)用電器并聯(lián)連接，已知家庭電壓為220V，以下幾種情況中，哪種情況下電路消耗的總功率最大？請說明理由。A.所有用電器都正常工作，且功率都為100WB.所有用電器都正常工作，但功率分別為50W、100W、150WC.有一臺用電器因故障功率降低為50W，其余用電器正常工作，功率分別為100W、150WD.所有用電器都不正常工作，實(shí)際功率分別為10W、20W、30W《第4節(jié)科學(xué)用電》同步訓(xùn)練及答案解析一、單項(xiàng)選擇題（本大題有7小題，每小題4分，共28分）1、家用電器的功率一般用（）來表示。A、伏特（V）B、安培（A）C、千瓦時(shí)（kW·h）D、瓦特（W）答案：D解析：家用電器的功率通常使用瓦特（W）作為單位來表示。千瓦時(shí)（kW·h）是電能的單位，伏特（V）是電壓的單位，安培（A）是電流的單位。因此，正確答案是D、瓦特（W）。2、在家庭電路中，若所有用電器的總功率為2000W，電壓為220V，則電路中的總電流大約是（）。A、8.9AB、9AC、10AD、11A答案：B解析：根據(jù)電功率公式P=UI，其中P是功率，U是電壓，I是電流。要將總功率2000W代入公式，并求得電流I，公式變?yōu)镮3、家庭電路中，以下哪種電器屬于消耗電能的用電器？A、保險(xiǎn)絲B、電能表C、開關(guān)D、電風(fēng)扇答案：D解析：保險(xiǎn)絲（A）和電能表（B）是用于保護(hù)電路和測量電能消耗的設(shè)備，它們本身不消耗電能。開關(guān)（C）用于控制電路的通斷，也不消耗電能。而電風(fēng)扇（D）在工作時(shí)會消耗電能，將其轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，因此屬于消耗電能的用電器。4、在家庭電路中，以下哪種情況會導(dǎo)致電路短路？A、電器插頭插入插座時(shí)接觸良好B、電器插頭插入插座時(shí)插入過深C、電器插頭插入插座時(shí)接觸不良D、電器插頭插入插座時(shí)插座內(nèi)部有金屬屑答案：D解析：選項(xiàng)A描述的是正常插入插座的情況，不會導(dǎo)致短路。選項(xiàng)B描述的是插入過深，這可能會引起接觸不良，但不是短路。選項(xiàng)C描述的是接觸不良，這可能導(dǎo)致電路斷路而不是短路。選項(xiàng)D描述的是插座內(nèi)部有金屬屑，這會導(dǎo)致電器插頭與插座之間形成意外的導(dǎo)電路徑，從而造成短路。因此，正確答案是D。5、某家庭電路中的保險(xiǎn)絲額定電流為10A，如果接入一個(gè)最大功率為1000W的電熱水器，那么該電路中實(shí)際電流最接近下列哪個(gè)值？A、5AB、10AC、20AD、30A答案：B解析：電熱水器的額定功率為1000W，而家庭電路的電壓通常為220V，根據(jù)功率的計(jì)算公式P=UI（功率P，電壓U，電流I），可以得出I=P/U=1000W/220V≈4.55A。但是，當(dāng)電熱水器啟動瞬間，電流可能瞬時(shí)增大，但由于保險(xiǎn)絲的額定電流為10A，所以在正常工作狀態(tài)下，實(shí)際電流應(yīng)為4.55A左右，接近10A。6、當(dāng)家庭電路中有多件電器同時(shí)工作時(shí)，如果總功率超過了保險(xiǎn)絲的額定功率，會導(dǎo)致什么后果？A、保險(xiǎn)絲不會熔斷，電路將繼續(xù)正常供電B、保險(xiǎn)絲會熔斷，電網(wǎng)會自動斷電C、保險(xiǎn)絲會熔斷，但不會脫離插頭D、保險(xiǎn)絲會迅速熔斷，電路中斷答案：D解析：保險(xiǎn)絲的首要功能就是在電路電流超過其安全閾值時(shí)迅速熔斷，以防止電路過載可能導(dǎo)致的火災(zāi)或其他危險(xiǎn)。當(dāng)電路中有多件電器同時(shí)工作并且總功率超過了保險(xiǎn)絲的額定功率時(shí)，保險(xiǎn)絲會迅速熔斷，切斷電路，從而保護(hù)電器和人員安全，避免潛在的危險(xiǎn)。7、為了確保用電安全，下列哪種措施是不正確的？（）A.合理使用電源插座，避免超負(fù)荷使用B.定期檢查電路，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除安全隱患C.使用錯誤的插座或電源線D.規(guī)定使用合格的電器產(chǎn)品答案：C解析：選項(xiàng)A和B都是符合安全用電的原則，確保電路的安全和穩(wěn)定。選項(xiàng)D強(qiáng)調(diào)使用合格的電器產(chǎn)品，也是為了用電安全。而選項(xiàng)C中的“使用錯誤的插座或電源線”是不正確的做法，很容易引起過載、短路等安全隱患，對人身和財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成威脅。因此，C選項(xiàng)是不正確的用電安全措施。二、多項(xiàng)選擇題（本大題有3小題，每小題6分，共18分）1、以下關(guān)于安全用電的敘述，正確的是（）A、使用電器時(shí)應(yīng)確保電源開關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)B、發(fā)現(xiàn)有人觸電時(shí)，應(yīng)立即切斷電源再進(jìn)行施救C、在潮濕環(huán)境中使用電器時(shí)，應(yīng)特別注意防止漏電D、電器設(shè)備的金屬外殼必須接地答案：ABCD解析：選項(xiàng)A正確，使用電器時(shí)應(yīng)先關(guān)閉電源開關(guān)，以確保安全。選項(xiàng)B正確，發(fā)現(xiàn)有人觸電時(shí)應(yīng)首先切斷電源，以防止電流繼續(xù)傷害觸電者，然后再進(jìn)行施救。選項(xiàng)C正確，潮濕環(huán)境中電阻降低，容易發(fā)生漏電事故，應(yīng)特別注意。選項(xiàng)D正確，電器設(shè)備的金屬外殼接地可以防止因外殼帶電而造成觸電事故。2、下列關(guān)于電能的敘述，正確的是（）A、電能是由電荷在電場力作用下做功而產(chǎn)生的B、電能的單位是焦耳，符號為JC、電能的轉(zhuǎn)換可以通過電流做功來實(shí)現(xiàn)D、電能可以直接用于照明、加熱、驅(qū)動電機(jī)等答案：ACD解析：選項(xiàng)A正確，電能確實(shí)是由電荷在電場力作用下做功而產(chǎn)生的。選項(xiàng)B錯誤，電能的單位是焦耳（J），但焦耳不是電能的單位，而是功和能量的單位。電能的單位是千瓦時(shí)（kWh）或焦耳（J）。選項(xiàng)C正確，電能可以通過電流做功轉(zhuǎn)換為其他形式的能量，如熱能、光能等。選項(xiàng)D正確，電能可以直接用于照明、加熱、驅(qū)動電機(jī)等，是日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中重要的能源形式。3、在使用電器時(shí)，正確的用電習(xí)慣可以確保安全。請問下列哪些做法是錯誤的，并可能導(dǎo)致安全隱患？A、家用電器連接電源時(shí)，應(yīng)當(dāng)先關(guān)閉開關(guān)再插電源插頭。B、電器長時(shí)間不使用時(shí)，不得關(guān)閉電源開關(guān)，以防下次使用時(shí)損壞電器。C、發(fā)現(xiàn)電器有異常聲音或發(fā)熱現(xiàn)象時(shí)，可以繼續(xù)使用直至問題自行解決。D、多組電器應(yīng)盡量避免同時(shí)使用，尤其是高功率電器和低功率電器混用。答案：B、C解析：正確做法是避免電器長時(shí)間不使用不關(guān)閉電源開關(guān)，因?yàn)檫@不僅會造成能源浪費(fèi)，還可能因插頭老化或插口腐蝕產(chǎn)生漏電風(fēng)險(xiǎn)，增加起火風(fēng)險(xiǎn)。電器有異常聲音或發(fā)熱現(xiàn)象時(shí)不應(yīng)繼續(xù)使用，一來這表明電器可能存在問題，繼續(xù)使用可能加劇問題，導(dǎo)致更嚴(yán)重的故障甚至引發(fā)火災(zāi)；二來電氣設(shè)備出現(xiàn)問題必須在沒有通電的狀態(tài)下檢查和修理，以保證操作的安全性。因此，選擇B、C是錯誤的做法。三、非選擇題（前4題每題10分，最后一題14分，總分54分）第一題小明家中的電能表讀數(shù)為1500kWh，半個(gè)月（15天）后再次讀數(shù)為1580kWh。假設(shè)小明家的電費(fèi)單價(jià)為0.5元/kWh，請計(jì)算：（1）這半個(gè)月小明家的電費(fèi)總額；（2）如果小明家這半個(gè)月的平均每天用電量相同，那么平均每天用電量是多少千瓦時(shí)（kWh）。答案：（1）電費(fèi)總額=（最終讀數(shù)-初始讀數(shù)）×單價(jià)=（1580kWh-1500kWh）×0.5元/kWh=80kWh×0.5元/kWh=40元。（2）平均每天用電量=（最終讀數(shù)-初始讀數(shù)）÷天數(shù)=（1580kWh-1500kWh）÷15天=80kWh÷15天≈5.33kWh/天。解析：（1）首先計(jì)算電費(fèi)總額，根據(jù)電能表讀數(shù)的變化和單價(jià)的乘積可以得到電費(fèi)總額。（2）然后計(jì)算平均每天用電量，通過電能表讀數(shù)的變化除以天數(shù)即可得到平均值。計(jì)算過程中，由于小數(shù)部分為兩位，因此答案保留了兩位小數(shù)。第二題題目：某家庭電路中，有三個(gè)用電器A、B、C，額定電壓均為220V，額定功率分別為AA、BB、CC，且AA<BB<CC。將這三個(gè)用電器同時(shí)接入家庭電路，它們都正常工作?，F(xiàn)因故障，用電器A、B同時(shí)損壞，用電器C仍然正常工作。（1）若家庭電路電壓為220V，求用電器C的額定功率。（2）若家庭電路電壓為220V，求損壞的用電器A和B的總功率。答案：（1）用電器C的額定功率為CC。（2）損壞的用電器A和B的總功率為AA+BB。解析：（1）由于用電器C仍然正常工作，說明家庭電路電壓為220V，所以用電器C的額定功率為CC。（2）由于用電器A、B同時(shí)損壞，它們不可能同時(shí)承受220V的電壓，因此損壞的用電器A和B的總功率應(yīng)小于220V下的總功率。由于AA<BB<CC，所以損壞的用電器A和B的總功率為AA+BB。第三題題目：某家庭電路中有一盞標(biāo)有“220V100W”的電燈正常工作?，F(xiàn)在需要給這盞電燈安裝一個(gè)開關(guān)，并且希望該燈能正常工作，那么：（1）開關(guān)應(yīng)該安裝在電燈與火線之間還是零線與電燈之間？（2）假設(shè)在安裝過程中，工人誤將開關(guān)安裝在零線和電燈之間，可能會導(dǎo)致什么后果？（3）若電路中電流達(dá)到安全范圍的上限10A時(shí)，要使這只電燈繼續(xù)工作，至少需要多大功率的電燈？要求寫出計(jì)算過程與結(jié)果。答案：（1）開關(guān)應(yīng)安裝在火線和電燈之間，以確保在開關(guān)斷開時(shí)電路的火線與電燈斷開，形成斷路，從而達(dá)到控制電燈通斷的目的。（2）如果開關(guān)安裝在零線和電燈之間，可能會導(dǎo)致在斷開開關(guān)后，電燈的燈絲仍然連著火線，只要有部分電路不通，電流仍然可以通過電燈，此時(shí)燈泡將會發(fā)光放電，長時(shí)間可能會因過熱而損壞，并存在安全隱患。（3）要使燈繼續(xù)工作，電燈的功率在不超負(fù)荷的情況下，是由總電功率和其它電燈負(fù)載共同維護(hù)，如果負(fù)載總功率為P1，總負(fù)載可以承受的最大電流Imax為10A，火線電壓U為220V，那么最大允許功率P2=UImax。假設(shè)當(dāng)前電路中燈以外負(fù)載總功率P1為0（最理想情況），則最大允許功率為：P2=U*Imax=220V*10A=2200W電燈剩余功率要在2200W以內(nèi)，由電燈額定功率P額定=100W得出，最大允許的額外功率為：P額外=P2-P額定=2200W-100W=2100W因此，至少需要的電燈功率P=P額外+P額定=2100W+100W=2200W。解析：（1）此題考察的是電燈與開關(guān)的位置設(shè)置，開關(guān)應(yīng)安裝在控制電路通斷的關(guān)鍵位置，即火線與電燈之間。（2）誤裝位置會導(dǎo)致安全問題，因?yàn)榧幢汩_關(guān)斷開，電燈仍有可能通過零線與火線間接導(dǎo)電，導(dǎo)致安全隱患。（3）此題要求通過電流與功率關(guān)系計(jì)算最小應(yīng)選擇的電燈功率，需了解電燈功率與電路電壓、電流的關(guān)系，以及電流上限的影響。第四題題目：請根據(jù)以下情景，結(jié)合《第4節(jié)科學(xué)用電》的相關(guān)知識，分析和回答以下問題：小明家中的電器設(shè)備包括空調(diào)、冰箱、電視和電風(fēng)扇。最近一個(gè)月，小明家里的電費(fèi)比以往增加了50%。請你分析可能的原因，并給出一條合理的節(jié)能建議。答案：小明家電費(fèi)增加的可能原因?yàn)橐韵聝牲c(diǎn)：（1）家中增加了新的電器設(shè)備，導(dǎo)致總能耗增加；（2）部分電器設(shè)備使用過程中存在節(jié)能問題，如空調(diào)溫度設(shè)置過低、冰箱門頻繁開啟等。節(jié)能建議：1.對家庭電器設(shè)備進(jìn)行整理，去除不必要的電器設(shè)備，降低整體能耗；2.優(yōu)化空調(diào)和冰箱的使用，將空調(diào)溫度設(shè)置在舒適范圍內(nèi)，冰箱盡量減少開門次數(shù)；3.取消不必要的背景音樂和控制器的開著狀態(tài)，避免待機(jī)能耗；4.觀察能耗排行榜，優(yōu)先淘汰能耗高的老舊電器，更換為節(jié)能產(chǎn)品。解析：本題目旨在考察學(xué)生對科學(xué)用電知識的理解和實(shí)際應(yīng)用能力。題目中，學(xué)生需要分析家用電器的耗電情況，找出電費(fèi)增加的原因