专题九电路安全问题
第一部分 专题九 直流电路的分析与计算
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接 U＝0.2 V 电压时，电动机不转，电流 I＝0.4 A，根据欧姆定 U 0.2 V 律，线圈电阻 R＝ ＝ ＝0.5 Ω。当接 U′＝2.0 V 电压时，电流 I 0.4 A I′＝1.0 A，故 输入电功率 P 电＝U′I′＝2.0×1.0 W＝2.0 W 消耗热功率 P 热＝I′2R＝1.02×0.5 W＝0.5 W 故输出功率即机械功率 P 机＝P 电－P 热＝(2.0－0.5) W＝1.5 W。 如果正常工作时转子被卡住， 则电能全部转化成内能， 故其发热 U′2 22 功率 P 热′＝ ＝ W＝8 W。 R 0.5
(1)电动机内阻消耗的热功率；
(2)将蓄水池蓄入864 m3的水需要的时间(不计进、出水口的 水流速度)。
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解析：(1)设电动机的电功率为P，则 P＝UI① 设电动机内阻r上消耗的热功率为Pr，则
Pr＝I2r②
代入数据解得 Pr＝1×103 W③
(2)设蓄水总质量为M，所用抽水时间为t。已知抽水高度为h，蓄水
电压U2＝IR变大，带电微粒所受电场力增大，故带电微粒将向上
运动，所以A正确，B错误；P2向下端移动时，R2接入电路阻值不 变，电路中电流不变，R1消耗的电功率不变，R2两端电压不变，
电容器两端分压增大，带电微粒向上运动，故CD错误。
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直流电路的图象问题 1．三种图象的比较 图象 物理意义 注意问题
的电压变小，电流表的示数变小，A项正确。
[答案] A
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闭合电路的动态分析方法 1程序法：闭合电路中，由于局部电阻变化或开关的通断， 引起各部分电压、电流或灯泡明暗发生变化，分析此类问题的基 本步骤是： ①由局部电阻变化判断总电阻的变化； ②由I＝ 压的变化； ④由欧姆定律及串并联电路特点判断各部分电流、电压变化。
家庭电路与安全用电(专题训练)【九大题型】(解析版)
15.4家庭电路与安全用电（专题训练）【九大题型】【题型1家庭电路的组成与连接】 (1)【题型2测电笔的使用】 (6)【题型3插座的构造与工作方式】 (8)【题型4熔断器的作用及保险丝的选择方法】 (12)【题型5火线与零线】 (17)【题型6家庭电路的故障分析】 (19)【题型7家庭电路电流过大的原因】 (22)【题型8触电危害及常见的触电类型与预防】 (25)【题型9安全用电原则】 (28)【题型1家庭电路的组成与连接】1．（2023•天河区二模）两款光控开关k1和k2，当环境光线较暗时，k1闭合，k2断开；当环境光线较亮时，k1断开，k2闭合。
小明用其中一款开关控制小夜灯L；环境较暗时L亮，环境较亮时L灭，且L的亮和灭不影响开关通断。
下列连接方式符合用电安全且能实现以上功能的是（）A．B．C．D．【答案】C【分析】在家庭电路中，开关应接在用电器和火线之间；根据题意分析开关的和灯泡的连接方式，然后选出正确的电路图。
【解答】解：AB、在家庭电路中，开关应接在用电器和火线之间，B中闭合k2会短路，故AB错误；CD、根据题意可知，环境较暗时L亮，环境较亮时L灭，这说明环境较暗时，开关k1闭合，环境较亮时k2断开，所以灯泡与开关k1串联在电路中，故C正确、D错误。
故选：C。
2．（2023•南充）如图为某同学设计的部分家庭电路示意图，其中电器元件连接不正确的是（）A．带开关的灯泡B．双孔插座C．空气开关D．三孔插座【答案】A【分析】（1）空气开关相当于保险丝，应串联在干路中，（2）火线首先进入开关，然后进入灯泡顶端的金属点；零线直接进入螺旋套。
火线接在灯泡的顶端，在更换灯泡时，断开开关，切断火线，更安全；（3）两孔插座与其他用电器并联；（4）三孔插座与其他用电器并联，“左零右火上地线”。
【解答】解：A、开关应接在火线上，当开关断开时，能切断火线；若开关接在零线上，开关断开时，灯泡连接着火线，不安全；由图可知，电路中明显的错误是开关接在零线上了、灯泡接在火线上了，即开关和灯泡的连接错误，故A错误；B、由图知，两孔插座与其他用电器并联，接线是“左零右火”，连接正确，故B正确；C、空气开关相当于保险丝，应串联在干路中，连接正确，故C正确；D、三孔插座与其他用电器并联，接线是“左零右火上地线”，连接正确，故D正确。
中考物理真题集锦——专题九：电路故障(含答案)
18.（2019襄阳，10）在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作。过了一会儿,灯L熄灭,两个电表中只有一个电表的示数变大,则下列判断中正确的是
A.可能是灯L断路,电流表的示数变小
B. 可能是电阻R短路,电压表的示数变大
（1）电流表应选用_______（“A1”或“A2”）。
（2）连接好如图所示的实验电路，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有较大的示数。电路的故障可能是_________（选填序号）
A．电压表断路 B．小灯泡断路
C．电压表短路，且小灯泡断路 D．电流表短路，且小灯泡断路
（3）排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器使电压表示数为2.5V，电流表示数如图乙所示，小灯泡正常发光时的电阻是_______Ω（小数点后保留一位数字）。
A．灯L1断路B．灯L2断路C．灯L1短路D．灯L2短路
24.（2019达州，5）如图所示，甲、乙均为理想电表，当开关S闭合后灯L1、L2都能发光，下列说法中正确的是（ ）
A．灯L1、L2是串联在电路中的
B．甲一定是电流表，乙一定是电压表
C．当L2短路时L1仍能发光
D．乙、甲两电表示数的比值与L1的阻值相等
35.(2019邵阳，33)小芳在“探究串联电路电压特点”的实验中，连接好了的实物电路图如图甲所示，请你协助完成：
（1）在方框内画出与图甲对应的电路图，并在电路图中标上L1、L2。
A．断开开关S，更换额定功率大一点的灯泡重新实验
B．断开开关S，增加电池的节数重新实验
C．断开开关S，拆掉导线重新连接电路
D．观察电流表的示数是否为零，判断电路是否断路
23.（2019凉山州，7）如图所示为小明连接的电路，他先检查导线连接无误后，闭合开关S，发现两灯均不发光，于是他用一个电压表分别并联接到ab、bc、ac两点，灯L1、L2均不发光，且电压表无示数，再用电压表并联接到dc两点时，灯L1、L2均不发光，但电压表指针有明显偏转，由此判定电路的故障可能是（ ）
专题九 电学实验
专题九 电学实验一、研究电流与电压、电阻关系实验1.如图是小红研究“电流跟电压、电阻的关系”的实验电路.她在研 究 “电流跟电阻的关系”时，保持电源两端电压和滑动变阻器滑 片的位置不变，当把5 Ω的电阻更换为10 Ω的电阻后，电压表 的示数将________(填“变大”、“不变”或“变小”)，要保持电压表 的示数不变，应该___________________________________(结 合实物电路图，谈采取的具体措施).2.用定值电阻做实验，探究通过导体的电流与导体两端电压的关系.（1）如图甲所示，用笔画线代替导线，将实验电路连接完整，使滑动变阻器接入电（2）闭合开关，向左移动变阻器滑片，电流表示数应 (选填“变大”、“不变”或“变小”) .（3）调节滑动变阻器，把测量的数据填入下表，其中电流表示数为0.5A 时电压表示数如图乙所示，其值为 V.1、如图是伏安法测电阻的实验器材，其中电池组电压为3V ，R X 的阻值约10Ω左右．（1）老师提醒同学们，电压表选用3V 的量程．那么，电流表应选用 的量程．这样做的优点是① ；②以免实验时间过长，因 而影响阻值．（2）将图中器材连接成测定R X 阻值的实验电路（要求滑动变阻器的滑片P 处于最左端时，连入电路的阻值最大）．（3）小明同学已将前两次实验的数据记入了表中，第3次实验的电表指示如图14乙所示，请将读数填入表中，并完成表中的有关计算．（4）从记录表中看出，三次实验计算所得的电阻值不完全相同，其原因是 ．2、在图所示的电路中，用电压表、电流表测电阻R x 的阻 值的实验中：（1）将实验电路补画完整．（2）当滑片移到某一位置时，电压表、电流表的示数如图所示，则R x 的阻值为_____Ω；（3）某同学在实验中，不小心将滑动变阻器损坏（不能使用）了，一时又找不到其他变阻器．此时该同学将滑动变阻器从电路中撤下后，假如还能测Rx 的阻值，那么，滑动变阻器损坏后，可能对实验结果的影响是______________________．（4）在测出电阻值后，该同学继续实验，研究导体中电流跟电阻的关系（滑动变阻器完好）．他观察电表指针在某一合适的位置，取下R x ，换上另一较大电阻R 0，下一步的操作是________________________，目的是______________________________ 3、做测定电阻阻值的实验中：(1)小明将图中的实验器材连接成实验电路. 同小组的小亮在检查时认为，从实验目的来看，实验电路上有一根导线连接错了，建议小明改接. ①请你在接错的那根线上打“×”；②另画一根导线，使电路连接正确；③如果不改接这根导线，对实验的影响是：__________________ （具体说明是什么影响）.(2)小明将电路改接正确后，合上开关，调节变阻器的滑片到某位置时，电压表和电流表的指示如图22所示，则电压表的读数是 V ，电流表的读数是 A ，被测电阻R x 的阻值是 Ω.(3)小明和小亮为他俩在全班首先获得测量结果而高兴，准备整理实验器材结束实验. 你认为他们的实验真的结束了吗？你会给他们提出什么建议呢？写出你的建议：__________________________________________________________________________；4、如下图所示，是测量待测电阻您的阻值所用的电路图和实验器材实物图，其中R 0是阻值已知的电阻，电源是由多节电池串联而成的，电压小于15 V ，但确切数值未知，使用的过程中电源电压不变.(1)按照电路图用笔画线代替导线完成实物连接图(图中连线不能交叉). (2)对照电路及实物图，简要写出实验的测量步骤(步骤中要明确写出实验中要测量的物理量).(3)用所测量的物理量写出计算Rx 的表达式：Rx= __________________.5、用如图甲所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值，其中Rx 为待测电阻，R 为电），S 为单刀双掷开关，R 0为定值电阻.某同学用该电路进行实验，主要步骤有：A.把开关S 接b 点，调节电阻箱，使电流表的示数为IB.读出电阻箱的示数RC.把开关S 接a 点，读出电流表的示数为ID.根据电路图，连接实物，将电阻箱的阻值调至最大（1）上述步骤的合理顺序是 （只需填写序号）.（2）步骤A 中电阻箱调节好后示数如图乙所示，则它的示数为 Ω.若已知R 0的阻值为10Ω，则待测电阻的阻值为＿＿＿＿Ω.（3）本实验采用的物理思想方法可称为＿＿＿＿＿（选填“控制变量法”或“等效）三、测小灯泡功率1.按右图所示电路对额定电压为3.8V 的小灯泡进行实验时，测得五组数据，并记请你仔细分析实验数据和实验现象.回答以下问题： （1）小灯泡的额定功率是 W（2）小灯泡亮度变化规律是：__________________________________.（3）除了表格中列出的数据和现象外，你还能发现的问题是 .2.在测定小灯泡额定功率的实验中 (所用灯泡的额定电压U 0=3.8V)：（1）王强小组采用图1所示的方案，这种测量方法叫做_________；测量时发现闭合开关后，无论怎样移动滑片P ，灯都不亮，电流表示数始终为0，电压表示数约为6V，则电路中出现的故障可能是：___________；排除故障后，调节滑动变阻器，直到电压表的示数为3.8V，此时电流表示数如图2所示，则小灯泡的额定功率为_______W ；(2)(R )： 实验步骤：①电路如图3所示，请你按电路图在图4中用笔画线连好电路； ②开关S 拨到位置1，移动滑片P 至任一位置，读出电流表示数I 1； ③开关S 拨到位置2，滑片P 位置不动，读出电流表示数I 2.数据处理：先算出了灯泡的电阻R L =________（请你用所测的物理量表示），再根据LR U P2，计算出灯的额定功率.(3)他们按此方案测量，发现实验结果与真实值相差较大，原因是：________________ .(4)仔细分析后，他们认为要准确测出灯泡的额定功率，只需将上述步骤2改为_____________ .八、制作研究电磁铁1、小丽要研究电磁铁的磁性强弱跟什么因素有关．现有线圈匝数分别为50匝和100匝的外形相同的电磁铁，她先后将这两个电磁铁接入图的电路中．闭合开关S后用电磁铁吸引大头针，并移动滑动变阻器的滑片P．重复了多次实验，记录如下：（1）实验中小丽是通过电磁铁____________________________来判定其磁性强弱的．（2）分析第1、2、3次的实验记录，会发现________相同时，________磁性越强．（3）分析第________次的实验记录，会发现________相同时，________磁性越强．。
电路安全问题
电路安全问题
电路安全一直是我们生活中不容忽视的一个问题。
随着科技的发展，电气设备
在我们的生活中扮演着越来越重要的角色，但与此同时，电路安全问题也备受关注。
在我们日常生活中，电路安全问题可能存在于家庭用电、工业生产、建筑施工等多个方面。
因此，了解电路安全问题，学会预防和处理电路安全事故至关重要。
首先，我们需要了解电路安全问题可能存在的原因。
电路安全事故往往是由于
电气设备故障、线路老化、过载用电、短路、漏电等原因引起的。
这些问题可能会导致电路过热、电气火灾、触电等严重后果，对人身和财产造成严重威胁。
其次，我们需要了解如何预防电路安全问题。
首先，我们应该定期对家庭用电
进行检查，确保电气设备的正常使用。
其次，对于工业生产和建筑施工中的电路，应该严格按照相关安全标准进行设计和施工，确保电路的安全可靠。
另外，我们还应该注意电路的负荷情况，避免过载用电，及时清理线路周围的杂物，防止线路老化和短路。
当电路安全问题发生时，我们也需要知道如何处理。
首先，当发生电气火灾时，我们应该第一时间切断电源，使用灭火器或者拖把等工具进行扑救，同时及时报警求助。
其次，当发生触电事故时，应该第一时间切断电源，迅速进行心肺复苏或者其他急救措施，同时及时送医院进行治疗。
总之，电路安全问题是我们生活中不可忽视的重要问题。
我们需要了解电路安
全问题可能存在的原因，学会预防和处理电路安全事故。
只有这样，我们才能确保我们的生活和工作环境的安全可靠。
希望大家能够重视电路安全问题，共同营造一个安全的生活环境。
高考物理一轮复习 专题九 家用电器与日常生活 考点1 常见家用电器、节约用电课件.pptx
利用了( )(导学号 57230162)
A．静电现象
B．电磁感应现象
C．电流的热效应 D．电流的磁效应 解析：电饭煲加热食品主要是利用了内部电阻的电流
的热效应．
答案：C
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1．我们身边的家用电器． (1)家电发展的总体趋势是逐步实现智能化、数字化 和网络化． (2)按成像原理的不同，电视机显示器可分为阴极射 线管显示器、液晶显示器、等离子显示器等几种．
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Байду номын сангаас
D．等离子电视机容易实现大屏幕化和轻薄化 答案：C
24
6．在 2005 年 2 月 1 日中央电视台王小丫主持的节目
中，有一个选择题：微波炉中放一个鸡蛋，先被加热的
是( )
A．炉内空气 B．蛋壳
C．蛋黄
D．同时被加热
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解析：微波炉就是用电子元件激发出频率相当高的交 替电磁场，相当于微波，处于电磁场中的导体(蛋黄)产生 涡流，电磁能转化成内能，所以蛋黄先热．
8
(3) 说明书是选购、安装、安全使用和维护家电的依 据．购买家电后一般的使用步骤是：首先阅读说明书的 安装和安全注意事项，看电源是否符合要求；再按要求安 装好机器，检查确认后接通电源；然后按说明书的指导学 习使用各种功能．说明书应保管好，以便日后查阅．
9
2．常见家用电器的原理． (1)家用电器一般包含控制部分、工作部分以及安全 部分． (2)微波炉是一种利用微波加热食物的家电．磁控管 是微波炉实现加热的主要元件，它产生微波，使食物分 子高速振动，把部分微波能量转换成食物分子的内能，令 食物温度升高．
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►单项选择题Ⅰ 1．(2015·阳江模拟)下面哪种锅最适合在电磁炉上使 用( )
17
专题九-电磁感应中的电路和图象问题
③
p2hd＝f＋F 安
④
F 安＝BId
⑤
根据欧姆定律，有 I＝RU＋0 r
⑥
两导体板间液体的电阻
r＝ρLdh
⑦
由②③④⑤⑥⑦式得
Δp＝p2－p1＝LLhdRv＋0Bd2ρ
⑧
题组扣点
课堂探究
学科素养培养 高考模拟
课堂探究
专题九 电磁感应中的电路和图象问题
(3)电阻 R 获得的功率为 P＝I2R
⑨
P＝LLdRv＋0Bhρ2R
流、路端电压以及闭合电路中能量的转化．
2．对电磁感应电路的理解 (1)在电磁感应电路中，相当于电源的部分把其他形式的能通过电流做
功转化为电能．
(2)“电源”两端的电压为路端电压，而不是感应电动势．
题组扣点
课堂探究
学科素养培养 高考模拟
课堂探究
专题九 电磁感应中的电路和图象问题
【例 1】(2014·福建·22)如图 5 所示，某一新型发电装置的发电管是横截面
题组扣点
课堂探究
学科素养培养 高考模拟
课堂探究
专题九 电磁感应中的电路和图象问题
【例 2】(2013·山东理综·18)将一段导线绕成
图 7 甲所示的闭合回路，并固定在水平面
(纸面)内．回路的 ab 边置于垂直纸面向里
的匀强磁场Ⅰ中．回路的圆环区域内有垂
图7
直纸面的磁场Ⅱ，以向里为磁场Ⅱ的正方向，其磁感应强度 B 随时
考点一 电磁感应中的电路问题
1．电磁感应中的电路问题分类．
(1)以部分电路欧姆定律为中心，包括六个基本物理量(电压、电流、
电阻、电功、电功率、电热)，三条定律(部分电路欧姆定律、电阻定
律和焦耳定律)，以及若干基本规律(串、并联电路特点等)． (2)以闭合电路欧姆定律为中心，讨论电动势概念，闭合电路中的电
步步高高考物理一轮复习(新课标)配套题库：专题9电磁感应中的电路和图象问题
专题九 电磁感应中的电路和图象问题考纲解读 1.能认识电磁感应中的电路结构，并能计算电动势、电压、电流、电功等.2.能由给定的电磁感应过程判断或画出正确的图象或由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量．1．[电磁感应中的等效电源和路端电压问题]粗细均匀的电阻丝围成图1所示的线框，置于正方形有界匀强磁场中，磁感应强度为B ，方向垂直线框平面向里，图中ab ＝bc ＝2cd ＝2de ＝2ef ＝2fa ＝2L .现使线框以同样大小的速度v 匀速沿四个不同方向平动进入磁场，并且速度方向始终与线框先进入磁场的那条边垂直，则在通过如图所示位置时，下列说法中正确的是( )图1A ．a 、b 两点间的电势差图①中最大B ．a 、b 两点间的电势差图②中最大C ．回路电流图③中最大D ．回路电流图④中最小 答案 A解析 设ab 段电阻为r ，图①中a 、b 两点间的电势差U ＝3Ir ，图②中a 、b 两点间的电势差U ＝Ir ，图③中a 、b 两点间的电势差U ＝Ir2，图④中a 、b 两点间的电势差U ＝Ir ，所以a 、b 两点间的电势差图①中最大，选项A 正确，B 错误．回路电流图③中最小，其它回路电流相等，选项C 、D 错误．2．[电磁感应电路的计算]如图2所示，匀强磁场磁感应强度B ＝0.1 T ，金属棒AB 长0.4 m ，与框架宽度相同，电阻为13 Ω，框架电阻不计，电阻R 1＝2 Ω，R 2＝1 Ω，当金属棒以5m/s 的速度匀速向左运动时，求：图2(1)流过金属棒的感应电流多大？(2)若图中电容器C的电容为0.3 μF，则带电荷量为多少？答案(1)0.2 A(2)4×10－8 C3．[对B－t图象物理意义的理解]一矩形线圈abcd位于一随时间变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面向里(如图3甲所示)，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示．以I表示线圈中的感应电流(图甲中线圈上箭头方向为电流的正方向)，则下列选项中能正确表示线圈中电流I随时间t变化规律的是()图3答案 C解析0～1 s内磁感应强度均匀增大，根据楞次定律和法拉第电磁感应定律可判定，感应电流方向为逆时针方向(为负值)、大小为定值，A、B错误；4 s～5 s内磁感应强度恒定，穿过线圈abcd的磁通量不变化，无感应电流，C正确，D错误．4．[对电磁感应中图象问题的理解]边长为a的闭合金属正三角形框架，左边竖直且与磁场右边界平行，完全处于垂直框架平面向里的匀强磁场中．现把框架匀速水平向右拉出磁场，如图4所示，则下列图象与这一过程相符合的是()图4答案 B解析 该过程中，框架切割磁感线的有效长度等于框架与磁场右边界两交点的间距，根据几何关系有l有效＝233x ，所以E 电动势＝Bl 有效v ＝233B v x ∝x ，A 错误，B 正确．框架匀速运动，故F 外力＝F 安＝B 2l 2有效v R ＝4B 2x 2v3R∝x 2，C 错误．P外力功率＝F 外力v ∝F 外力∝x 2，D 错误．一、电磁感应中的电路问题 1．内电路和外电路(1)切割磁感线的导体或磁通量发生变化的线圈相当于电源．(2)产生电动势的那部分导体或线圈的电阻相当于电源的内阻，其他部分的电阻相当于外电阻．2．电磁感应现象产生的电动势E ＝Bl v 或E ＝n ΔΦΔt .3．电磁感应电路问题的分析方法(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律(或右手定则)确定电动势的大小和方向． (2)画出等效电路图．(3)运用闭合电路欧姆定律、串并联电路的性质、电功率、电功计算公式联立求解． 二、电磁感应中的图象问题 1．图象类型(1)随时间变化的图象如B －t 图象、Φ－t 图象、E －t 图象和i －t 图象． (2)随位移x 变化的图象如E －x 图象和i －x 图象． 2．问题类型(1)由给定的电磁感应过程判断或画出正确的图象．(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量． (3)利用给出的图象判断或画出新的图象.考点一 电磁感应中的电路问题 1．电磁感应中的电路问题分类．(1)以部分电路欧姆定律为中心，包括六个基本物理量(电压、电流、电阻、电功、电功率、电热)，三条定律(部分电路欧姆定律、电阻定律和焦耳定律)，以及若干基本规律(串、并联电路特点等)．(2)以闭合电路欧姆定律为中心，讨论电动势概念，闭合电路中的电流、路端电压以及闭合电路中能量的转化． 2．对电磁感应电路的理解(1)在电磁感应电路中，相当于电源的部分把其他形式的能通过电流做功转化为电能． (2)“电源”两端的电压为路端电压，而不是感应电动势．例1 如图5(a)所示，水平放置的两根平行金属导轨，间距L ＝0.3 m ，导轨左端连接R ＝0.6Ω的电阻，区域abcd 内存在垂直于导轨平面B ＝0.6 T 的匀强磁场，磁场区域宽D ＝0.2 m ．细金属棒A 1和A 2用长为2D ＝0.4 m 的轻质绝缘杆连接，放置在导轨平面上，并与导轨垂直，每根金属棒在导轨间的电阻均为r ＝0.3 Ω.导轨电阻不计．使金属棒以恒定速度v ＝1.0 m/s 沿导轨向右穿越磁场．计算从金属棒A 1进入磁场(t ＝0)到A 2离开磁场的时间内，不同时间段通过电阻R 的电流强度，并在图(b)中画出．图5解析 t 1＝Dv ＝0.2 s在0～t 1时间内，A 1产生的感应电动势E 1＝BL v ＝0.18 V. 其等效电路如图甲所示．甲由图甲知，电路的总电阻R 总＝r ＋rRr ＋R＝0.5 Ω 总电流为I ＝E 1R 总＝0.36 A 通过R 的电流为I R ＝I3＝0.12 AA 1离开磁场(t 1＝0.2 s)至A 2刚好进入磁场(t 2＝2Dv ＝0.4 s)的时间内，回路无电流，I R ＝0， 从A 2进入磁场(t 2＝0.4 s)至离开磁场t 3＝2D ＋Dv ＝0.6 s 的时间内，A 2上的感应电动势为E 2＝0.18 V ，其等效电路如图乙所示．乙由图乙知，电路总电阻R 总′＝0.5 Ω，总电流I ′＝0.36 A ，流过R 的电流I R ＝0.12 A ，综合以上计算结果，绘制通过R 的电流与时间关系如图所示．答案 见解析解决电磁感应中的电路问题三步曲(1)确定电源．切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路就相当于电源，利用E ＝Bl v sin θ或E ＝n ΔΦΔt 求感应电动势的大小，利用右手定则或楞次定律判断电流方向．(2)分析电路结构(内、外电路及外电路的串、并联关系)，画出等效电路图．(3)利用电路规律求解．主要应用欧姆定律及串、并联电路的基本性质等列方程求解． 突破训练1 法拉第曾提出一种利用河流发电的设想，并进行了实验研究．实验装置的示意图可用图6表示，两块面积均为S 的矩形金属板，平行、正对、竖直地全部浸在河水中，间距为d .水流速度处处相同，大小为v ，方向水平．金属板与水流方向平行．地磁场磁感应强度的竖直分量为B ，水的电阻率为ρ，水面上方有一阻值为R 的电阻通过绝缘导线和电键K 连接到两金属板上，忽略边缘效应，求：图6(1)该发电装置的电动势； (2)通过电阻R 的电流强度； (3)电阻R 消耗的电功率．答案 (1)Bd v (2)Bd v S ρd ＋SR (3)⎝⎛⎭⎫Bd v S ρd ＋SR 2R解析 (1)由法拉第电磁感应定律，有E ＝Bd v (2)两金属板间河水的电阻r ＝ρdS由闭合电路欧姆定律，有I ＝Er ＋R ＝Bd v S ρd ＋SR (3)由电功率公式P ＝I 2R ，得P ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫Bd v S ρd ＋SR 2R考点二 电磁感应中的图象问题 1．题型特点一般可把图象问题分为三类：(1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象；(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量； (3)根据图象定量计算． 2．解题关键弄清初始条件，正负方向的对应，变化范围，所研究物理量的函数表达式，进、出磁场的转折点是解决问题的关键． 3．解决图象问题的一般步骤(1)明确图象的种类，即是B －t 图象还是Φ－t 图象，或者是E －t 图象、I －t 图象等；(2)分析电磁感应的具体过程；(3)用右手定则或楞次定律确定方向对应关系；(4)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等规律写出函数关系式； (5)根据函数关系式，进行数学分析，如分析斜率的变化、截距等． (6)画出图象或判断图象．例2 (2013·山东理综·18)将一段导线绕成图7甲所示的闭合回路，并固定在水平面(纸面)内．回路的ab 边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中．回路的圆环区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ，以向里为磁场Ⅱ的正方向，其磁感应强度B 随时间t 变化的图象如图乙所示．用F 表示ab 边受到的安培力，以水平向右为F 的正方向，能正确反映F 随时间t 变化的图象是( )图7解析 0～T2时间内，回路中产生顺时针方向、大小不变的感应电流，根据左手定则可以判定ab 边所受安培力向左.T2～T 时间内，回路中产生逆时针方向、大小不变的感应电流，根据左手定则可以判定ab 边所受安培力向右，故B 正确． 答案 B1．对图象的认识，应注意以下几方面(1)明确图象所描述的物理意义； (2)必须明确各种“＋”、“－”的含义； (3)必须明确斜率的含义；(4)必须建立图象和电磁感应过程之间的对应关系； (5)注意三个相似关系及其各自的物理意义： v ～Δv ～Δv Δt ，B ～ΔB ～ΔB Δt ，Φ～ΔΦ～ΔΦΔtΔv Δt 、ΔB Δt 、ΔΦΔt分别反映了v 、B 、Φ变化的快慢． 2．电磁感应中图象类选择题的两个常见解法(1)排除法：定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势(增大还是减小)、变化快慢(均匀变化还是非均匀变化)，特别是物理量的正负，排除错误的选项．(2)函数法：根据题目所给条件定量地写出两个物理量之间的函数关系，然后由函数关系对图象作出分析和判断，这未必是最简捷的方法，但却是最有效的方法．突破训练2 如图8所示，一个边长为2L 的等腰直角三角形ABC 区域内，有垂直纸面向里的匀强磁场，其左侧有一个用金属丝制成的边长为L 的正方形线框abcd ，线框以水平速度v 匀速通过整个匀强磁场区域，设电流逆时针方向为正．则在线框通过磁场的过程中，线框中感应电流i 随时间t 变化的规律正确的是( )图8答案 A解析 在0～t (t ＝Lv )时间内，bc 边进入磁场，有效切割长度不变，根据楞次定律可以判断电流沿逆时针方向，为正值，大小不变；在t ～2t 时间内ad 边进入磁场，bc 边开始穿出磁场，有效切割长度从零开始逐渐增大，感应电动势从零开始逐渐增大，电流从零开始逐渐增大，根据楞次定律可以判断电流沿顺时针方向，为负值；在2t ～3t 时间内ad 边开始穿出磁场，有效切割长度逐渐减小到零，感应电动势逐渐减小到零，电流逐渐减小到零，根据楞次定律可以判断电流沿顺时针方向，为负值，符合题意的图象是A 图．突破训练3 如图9所示，直角三角形ABC 是由同种金属材料制成的线框，线框位于跟有界匀强磁场垂直的平面内．现用外力将线框ABC 匀速向右拉进磁场，至AB 边进入磁场前，设线框中产生的感应电动势为E 、A 、B 两点间的电势差为U 、线框受安培力的合力为F 、回路中消耗的电功率为P ，下列选项中画出的是上述各物理量与图示位移x 的关系图象，则与这一过程相符合的图象是( )图9答案 B42.电磁感应图象与电路综合问题的分析例3 如图10所示，水平面内的直角坐标系的第一象限有磁场分布，方向垂直于水平面向下，磁感应强度沿y 轴方向没有变化，与x 轴的关系如图11所示，图线是双曲线(坐标轴是渐近线)；顶角θ＝45°的光滑金属长导轨MON 固定在水平面内，ON 与x 轴重合，一根与ON 垂直的长导体棒在水平向右的外力作用下沿导轨MON 向右滑动，导体棒在滑动过程中始终与导轨良好接触．已知t ＝0时，导体棒位于顶点O 处；导体棒的质量为m ＝2 kg ；OM 、ON 接触处O 点的接触电阻为R ＝0.5 Ω，其余电阻不计；回路电动势E 与时间t 的关系如图12所示，图线是过原点的直线．求： (1)t ＝2 s 时流过导体棒的电流I 2的大小； (2)1 s ～2 s 时间内回路中流过的电荷量q 的大小；(3)导体棒滑动过程中水平外力F (单位：N)与横坐标x (单位：m)的关系式．图10 图11 图12审题与关联解析 (1)根据E －t 图象可知t ＝2 s 时，回路中电动势E 2＝4 V ，所以I 2＝E 2R ＝40.5 A ＝8A(2)由E －t 图象和I ＝ER 可判断I －t 图象中的图线也是过原点的直线t ＝1 s 时，E 1＝2 V ，所以I 1＝E 1R ＝20.5 A ＝4 A则q ＝I Δt ＝I 1＋I 22Δt ＝6 C(3)因θ＝45°，可知任意t 时刻回路中导体棒有效切割长度L ＝x再根据B －x 图象中的图线是双曲线特点有：E ＝BL v ＝Bx v 且E 与时间成正比，可知导体棒的运动是匀加速直线运动由题图知Bx ＝1 Tm ，E ＝2t ，所以v ＝2t 即棒运动的加速度a ＝2 m/s 2棒受到的安培力F 安＝BIl ＝BIx ＝Bx ·Bx v R ＝B 2x 2v R ＝B 2x 2·2ax R棒做匀加速运动，由牛顿第二定律得F －F 安＝ma 则F ＝F 安＋ma ＝B 2x 22axR ＋ma ＝4x ＋4答案 (1)8 A (2)6 C (3)F ＝4x ＋4高考题组1．(2013·新课标Ⅰ·17)如图13，在水平面(纸面)内有三根相同的均匀金属棒ab 、ac 和MN ，其中ab 、ac 在a 点接触，构成“V ”字型导轨．空间存在垂直于纸面的均匀磁场．用力使MN 向右匀速运动，从图示位置开始计时，运动中MN 始终与∠bac 的平分线垂直且和导轨保持良好接触．下列关于回路中电流i 与时间t 的关系图线，可能正确的是( )图13答案 A解析 设∠bac ＝2θ，MN 以速度v 匀速运动，导体棒单位长度的电阻为R 0.经过时间t ，导体棒的有效切割长度L ＝2v t tan θ，感应电动势E ＝BL v ＝2B v 2t tan θ，回路的总电阻R ＝(2v t tan θ＋2v t cos θ)R 0，回路中电流i ＝ER ＝B v (1＋1sin θ)R0.故i 与t 无关，是一个定值，选项A 正确．2．(2013·新课标Ⅱ·16)如图14，在光滑水平桌面上有一边长为L 、电阻为R 的正方形导线框；在导线框右侧有一宽度为d (d ＞L )的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下．导线框以某一初速度向右运动，t ＝0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框进入并通过磁场区域．下列v －t 图象中，可能正确描述上述过程的是( )图14答案 D解析 导线框进入磁场的过程中，线框受到向左的安培力作用，根据E ＝BL v 、I ＝ER 、F ＝BIL 得F ＝B 2L 2vR ，随着v 的减小，安培力F 减小，导线框做加速度逐渐减小的减速运动．整个导线框在磁场中运动时，无感应电流，导线框做匀速运动，导线框离开磁场的过程中，根据F ＝B 2L 2vR ，导线框做加速度减小的减速运动，所以选项D 正确．模拟题组3．如图15所示，有理想边界的两个匀强磁场，磁感应强度均为B ＝0.5 T ，两边界间距s ＝0.1 m ，一边长L ＝0.2 m 的正方形线框abcd 由粗细均匀的电阻丝围成，总电阻为R ＝0.4 Ω，现使线框以v ＝2 m/s 的速度从位置Ⅰ匀速运动到位置Ⅱ，则下列能正确反映整个过程中线框a 、b 两点间的电势差U ab 随时间t 变化的图线是( )图15答案 A解析 ab 边切割磁感线产生的感应电动势为E ＝BL v ＝0.2 V ，线框中感应电流为I ＝ER ＝0.5 A ，所以在0～5×10－2 s 时间内，a 、b 两点间电势差为U 1＝I ×34R ＝0.15 V ；在5×10－2 s ～10×10－2 s 时间内，ab 两端电势差U 2＝E ＝0.2 V ；在10×10－2 s ～15×10－2 s 时间内，a 、b 两点间电势差为U 1＝I ×14R ＝0.05 V.4．如图16所示，光滑绝缘水平桌面上直立一个单匝正方形导线框ABCD ，导线框的边长为L ＝0.4 m ，总电阻为R ＝0.1 Ω.在直角坐标系xOy 第一象限中，有界匀强磁场区域的下边界与x 轴重合，上边界满足曲线方程y ＝0.2sin10π3x (m)，磁感应强度B ＝0.2 T ，方向垂直纸面向里．导线框在沿x 轴正方向的拉力F 作用下，以速度v ＝10 m/s 水平向右做匀速直线运动，恰好拉出磁场．图16(1)求导线框AD 两端的最大电压；(2)在图17中画出运动过程中导线框的i －t 图象，并估算磁场区域的面积；图17(3)求导线框在穿越整个磁场的过程中，拉力F 所做的功． 答案 (1)0.3 V (2)见解析图 0.0 385 m 2 (3)0.048 J解析 (1)当导线框AD 边运动到磁场中心线时，AD 边两端的电压最大，如图所示E m ＝Bl v ＝0.2×0.2×10 V ＝0.4 V I m ＝E mR＝4 A U m ＝I m ·34R ＝0.3 V(2)BC 边切割磁感线的时间为t 1＝0.310 s ＝0.03 s ，此后的t 2时间内，导线框中无感应电流t 2＝0.4－0.310s ＝0.01 sAD 边切割磁感线的时间t 3＝t 1＝0.03 s 在整个切割过程中，i －t 图象如图所示由图象可知，每个小方格表示电荷量q ＝0.000 5 Ct 1时间内，图象与t 轴所围区域共有小方格N ＝154个(150个～157个均算正确) 故t 1时间内通过导线框某一截面的电荷量 Q ＝Nq ＝0.077 C 又Q ＝I t 1＝BS RS ＝QRB≈0.0 385 m 2(3)在t 1和t 3时间内，通过导线框的电流按正弦规律变化 I ＝22I m＝2 2 A W ＝I 2R (t 1＋t 3)＝0.048 J(限时：45分钟)►题组1 对电磁感应中电路问题的考查1．如图1所示，两根相距为l 的平行直导轨ab 、cd .b 、d 间连有一定值电阻R ，导轨电阻可忽略不计．MN 为放在ab 和cd 上的一导体杆，与ab 垂直，其电阻也为R .整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B ，磁场方向垂直于导轨所在平面(指向纸面内)．现对MN 施力使它沿导轨以速度v 做匀速运动．令U 表示MN 两端电压的大小，则( )图1A ．U ＝12v BlB ．U ＝13v BlC ．U ＝v BlD ．U ＝2v Bl答案 A解析 电路中感应电动势为E ＝Bl v ，则MN 两端电压大小U ＝E R ＋R ·R ＝12Bl v .2．如图2所示，竖直平面内有一金属环，半径为a ，总电阻为R (指拉直时两端的电阻)，磁感应强度为B 的匀强磁场垂直穿过环平面，与环的最高点A 连接的长度为2a 、电阻为R2的导体棒AB 由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B 点的线速度为v ，则这时导体棒AB 两端的电压大小为( )图2A.Ba v 3B.Ba v 6C.2Ba v 3 D ．Ba v答案 A解析 摆到竖直位置时，导体棒AB 切割磁感线的瞬时感应电动势E ＝B ·2a ·(12v )＝Ba v .由闭合电路欧姆定律得，U AB ＝E R 2＋R 4·R 4＝13Ba v ，故选A.3．如图3所示，两光滑平行金属导轨间距为L ，直导线MN 垂直跨在导轨上，且与导轨接触良好，整个装置处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B .电容器的电容为C ，除电阻R 外，导轨和导线的电阻均不计．现给导线MN 一初速度，使导线MN 向右运动，当电路稳定后，MN 以速度v 向右做匀速运动时( )图3A ．电容器两端的电压为零B ．电阻两端的电压为BL vC ．电容器所带电荷量为CBL vD ．为保持MN 匀速运动，需对其施加的拉力大小为B 2L 2vR答案 C解析 当导线MN 匀速向右运动时，导线MN 产生的感应电动势恒定，稳定后，电容器既不充电也不放电，无电流产生，故电阻两端没有电压，电容器两极板间的电压为U ＝E ＝BL v ，所带电荷量Q ＝CU ＝CBL v ，故A 、B 错，C 对；MN 匀速运动时，因无电流而不受安培力，故拉力为零，D 错．4．把总电阻为2R 的均匀电阻丝焊接成一半径为a 的圆环，水平固定在竖直向下的磁感应强度为B 的匀强磁场中，如图4所示，一长为2a 、电阻等于R 、粗细均匀的金属棒MN 放在圆环上，它与圆环始终保持良好的接触．当金属棒以恒定速度v 向右移动经过环心O 时，求：图4(1)棒上电流的大小和方向及棒两端的电压U MN ； (2)圆环和金属棒上消耗的总热功率．答案 (1)4Ba v 3R ，从N 流向M 2Ba v 3 (2)8B 2a 2v 23R解析 (1)把切割磁感线的金属棒看成一个内阻为R 、电动势为E 的 电源，两个半圆环看成两个并联的相同电阻，画出等效电路图如图所 示．等效电源电动势为E ＝Bl v ＝2Ba v 外电路的总电阻为 R 外＝R 1R 2R 1＋R 2＝12R棒上电流大小为I ＝ER 外＋R ＝2Ba v 12R ＋R ＝4Ba v 3R电流方向从N 流向M .根据分压原理，棒两端的电压为U MN ＝R 外R 外＋RE ＝23Ba v .(2)圆环和金属棒上消耗的总热功率为P ＝IE ＝8B 2a 2v 23R.►题组2对电磁感应图象的考查5．如图5所示，一直角三角形金属框，向左匀速地穿过一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场仅限于虚线边界所围的区域内，该区域的形状和大小与金属框完全相同，且金属框的下边与磁场区域的下边界在一条直线上．若取顺时针方向为电流的正方向，则金属框穿过磁场过程的感应电流i随时间t变化的图象是下图中的()图5答案 C解析根据楞次定律，在进磁场的过程中，感应电流的方向为逆时针方向，切割的有效长度随时间线性增大，排除A、B；在出磁场的过程中，感应电流的方向为顺时针方向，切割的有效长度随时间线性减小，排除D，故选项C正确．6．如图6所示，边长为L、总电阻为R的正方形线框abcd放置在光滑水平桌面上，其bc 边紧靠磁感应强度为B、宽度为2L、方向竖直向下的有界匀强磁场的边缘．现使线框以初速度v0匀加速通过磁场，下列图线中能定性反映线框从开始进入到完全离开磁场的过程中，线框中的感应电流(以逆时针方向为正方向)随时间t、位移x变化的图象是()图6答案AD解析因线框中产生的感应电动势随速度的增大而增大，故在线框全部进入磁场前，感应电流一直增大；线框从磁场中穿出时，感应电动势与感应电流仍在增大；完全进入磁场、全部处于磁场中、完全从磁场中通过所需的时间越来越短，结合以上特点可知，感应电流与时间的关系图象正确的是A；因为匀加速过程中，中间位置的速度大于中间时刻的速度，且线框完全进入磁场、全部处于磁场中、完全从磁场中通过所发生的位移相同，故感应电流与位移x的关系图象正确的是D.7．(2013·福建·18)如图7，矩形闭合导体线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用t1、t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻．线框下落过程形状不变，ab边始终保持与磁场水平边界线OO′平行，线框平面与磁场方向垂直．设OO′下方磁场区域足够大，不计空气影响，则下列哪一个图象不可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律()图7答案 A解析线框在0～t1这段时间内做自由落体运动，v－t图象为过原点的倾斜直线，t2之后线框完全进入磁场区域中，无感应电流，线框不受安培力，只受重力，线框做匀加速直线运动，v －t 图象为倾斜直线．t 1～t 2这段时间线框受到安培力和重力作用，线框的运动类型只有三种，即可能为匀速直线运动、也可能为加速度逐渐减小的加速直线运动，还可能为加速度逐渐减小的减速直线运动，而A 选项中，线框做加速度逐渐增大的减速直线运动是不可能的，故不可能的v －t 图象为A 选项中的图象．8．如图8所示，固定在水平桌面上的光滑金属导轨cd 、eg 处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab 与导轨接触良好．在两根导轨的端点d 、e 之间连接一电阻，其他部分电阻忽略不计．现用一水平向右的外力F 1作用在金属杆ab 上，使金属杆由静止开始向右沿导轨滑动，滑动中杆ab 始终垂直于导轨．金属杆受到的安培力用F 安表示，则关于图中F 1与F 安随时间t 变化的关系图象可能正确的是 ( )图8答案 B解析 设导轨间距为l ，金属杆质量为m ，速度大小为v ，加速度为a ，d 、e 间电阻的阻值为R ，取向右为正方向，根据题意，F 安＝B 2l 2v R，F 1－F 安＝ma .题图四个选项中，F 安∝t ，说明v ∝t ，a 一定，F 1－F 安的值恒定，比较四个图象，只有B 满足这一要求，所以只有B 可能．9．如图9甲所示，正三角形导线框abc 固定在磁场中，磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度B 随时间变化的关系如图乙所示．t ＝0时刻磁场方向垂直纸面向里，在0～4 s 时间内，线框ab 边所受安培力F 1随时间t 变化的关系(规定水平向左为力的正方向)可能是下图中的 ( )图9答案 A解析 在0～1 s 时间内，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度均匀减小，线框中产生恒定电动势和恒定电流，根据楞次定律，电流方向为顺时针，所以线框ab 边受力向左，根据F ＝BIl ，随着B 的减小F 均匀减小．在1 s ～2 s 时间内，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度均匀增大，线框中产生顺时针方向的恒定电流，所以根据左手定则判断出ab 边受力向右，且F 随B 的增大而增大． 同样判断出3 s ～3.5 s 时间内，力F 方向向左，且逐渐减小；3.5 s ～4 s 时间内，力F 方向向右，且逐渐增大．所以选项A 正确．►题组3 对电磁感应中电路与图象综合问题的考查10．如图10甲所示，光滑平行金属导轨MN 、PQ 所在平面与水平面成θ角，M 、P 两端接有阻值为R 的定值电阻．阻值为r 的金属棒ab 垂直导轨放置，其他部分电阻不计．整个装置处在磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上．从t ＝0时刻开始棒受到一个平行于导轨向上的外力F ，由静止开始沿导轨向上运动，运动过程中棒始终与导轨垂直且接触良好，通过R 的感应电流I 随时间t 变化的图象如图乙所示．下面分别给出了穿过回路abPM 的磁通量Φ、磁通量的变化率ΔΦΔt、棒两端的电势差U ab 和通过金属棒的电荷量q 随时间变化的图象，其中正确的是 ( )图10。
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专题九电路安全问题中学物理电学内容中还涉及到电路安全问题，如用电器的额定值问题、元件接入电路安全问题、安全用电问题。
中考中，电路安全问题占有一定比例，出现频率较高。
电路安全试题主要以选择题、填空题出现。
电路安全考题多以选择题形式出现，尤其是多选题，具有一定难度。
解答时需要照顾到电路中各个元件都要在额定值范围内工作。
在分析问题时常常会因为需要考虑的因素过多而出现选择题漏选的问题，导致答案不准确。
一、电路安全的含义1.测量仪表安全问题：电压表、电流表在使用中，被测值不能超过仪表的量程。
2.滑动变阻器：通过滑动变阻器的电流不能超过其允许通过的最大电流。
3.额定值：所有用电器工作时，其电压和通过的电流不能超过其额定值。
二、解题思路1.串联电路中，取单个元件的正常电流的电流最小值作为电路最大电流。
2.并联电路中，取单个元件的正常电压的电压最小值作为电路最大电压。
一、欧姆定律1.欧姆定律：导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。
二、电气设备额定值1.额定电压：用电器正常工作时所需的电压，叫做额定电压。
如果实际电压比额定电压高很多，很可能损坏用电器；如果实际电压比额定电压低很多，用电器就不能正常工作，有时还会损坏用电器。
2额定电流：用电器在额定电压下流过的电流叫额定电流。
例如，若灯泡标有“3.8V 0.3A ”字样，“3.8V ”是该小灯泡的额定电压，“0.3A ”是该小灯泡的额定电流。
一般每个用电器都标有额定电压和额定电流值。
对用电器造成损坏的原因往往是电流过大，实际电流大于额定电流时，易损坏用电器，实际电流小于额定电流时，用电器不能正常工作，有时易损坏用电器。
三、安全用电1.触电：触电的起因是人体直接或间接与火线连通。
触电危险的真正原因是有较大的电流通过人体。
因为人体是导体，当人体触及带电体时，有电流通过人体，电流对人体的危险性跟电流大小、通电时间长短等因素有关，通过人体的电流为8-10mA ，人手就很难摆脱带电体，通过人体的电流达到100mA ，只要很短时间，就会使人窒息，心跳停止，即发生触电事故时，电流越大，从触电到死亡的时间越短。
（1）人体触电或引发火灾，都是由于电路中的电流过大造成的，从欧姆定律R U I =来考虑：① 电压越高越危险；② 防止电阻过小（如：湿手不能触摸开关和用电器，避免短路等）。
（2）加在人体上但不会对人体造成危害的电压称为安全电压（≤36V ）。
我国家庭电路电压为220V ，动力电路电压为380V ，高压输电线路电压可达105V 。
2.家庭电路中电流过大的原因：① 电路发生短路； ② 接入电路中的总功率过大。
这两个原因都可以使保险丝熔断。
此外，如果保险丝太细（额定电流过小），也容易烧坏。
3.安全用电常识（1）电压越高越危险：由欧姆定律R U I可知，人体的电阻R 一定，加在人体身上的电压越大，通过人体的电流就越大。
电流大到一定程度，人就会发生危险。
所以电压越高越危险。
（2）高压触电的两种方式：高压电弧触电、跨步电压触电。
（3）安全用电的原则：不接触低压（小于1000V ）带电体，不靠近高压（大于1000V ）带电体。
一、电气设备额定值【典例1】(2018`娄底)现有“220V100W ”的电灯泡一只，将它接在电压为“110V ”的电路中，实际功率为_____W ，消耗1kWh 的电能可供它连续工作______h 。
【解析】家庭电路的电压和灯泡的额定电压相等，灯泡正常发光，根据P ＝UI 求出通过该灯泡的电流；根据P ＝UI ＝求出灯泡的电阻，再根据P ＝UI ＝求出接在电压为“110V ”的电路中时的实际功率，根据P ＝求出1kW •h 的电能可供灯泡发光的时间。
由P ＝UI 可得，灯泡正常发光时通过的电流：I ＝0.45A ；由P ＝UI ＝可得，灯泡的电阻：R ＝＝484Ω， 若将它接在电压为“110V ”的电路中时，灯泡的实际功率：P 实＝＝25W ＝0.025kW ， 由P ＝可得，1kW ⋅h 的电能可供灯泡发光的时间：t ＝＝40h.【答案】（1）25；（2）40。
二、元件接入安全问题【典例2】（2018·河南）在图所示的电路中，电阻R1=10Ω,R2=20Ω，电源电压保持不变。
当开关S1、S3断开，S2闭合时，电流表的示数为0.2A。
当开关S1、S3闭合，S2断开时，电流表的示数为A，R2的电功率为W。
为了保障电路安全，两个开关不能同时闭合。
【解析】本题考查串并联电路的判断及规律。
当开关S1、S3断开，S2闭合时，R1、R2串联，根据欧姆定律U=IR得，电源电压是U=I（R1+R2）=6V。
当开关S1、S3闭合，S2断开时，两电阻并联，电流表测通过干路的电流，I1=U/R1=6V/10Ω=0.6A ，I2=U/R2=6V/20Ω=0.3A，此时电流表的示数为0.6A+0.3A=0.9A；R2的电功率P=U12=6V×0.3A=1.8W；当开关S1、S2同时闭合时，电路出现短路，所以它们不能同时闭合。
答案：0.9；1.8W；S1、S2。
三、安全用电问题【典例3】（2018·泰安）下列做法符合安全用电原则的是（）。
A．家用保险丝熔断后，可用铁丝或铜丝代替；B．雷雨天气可以站在大树下避雨；C．选用插座时，所有家用电器都使用两孔插座；D．搬动电器前应断开电源开关【解析】①当家庭电路中发生短路或总功率过大时，会使导线发热而引发事故，故要有能自动切断电路的装置，这就是要安装保险丝的原因，保险丝在电流过大时发热自动熔断，切断电路，从而起到保护电路的作用；②发生雷雨时，雷电可以沿着高大的树木、建筑物进入地下；③三孔插座中多出一个专门用于接地的孔，目的是为了让金属外壳与大地相连，因此接入电冰箱、洗衣机、电暖器等家用电器都要使用三孔插座；④安全用电的原则之一是不接触低压带电体。
【解答】A、铜丝或铁丝的电阻小、熔点高，在电流过大时，产生的热量不容易达到熔点，因此不会熔断，起不到保险的作用。
此选项不符合安全用电要求；B、雷雨天，雷电容易接触高的物体，雷雨天在大树下避雨容易发生触电，所以应避免在大树下避雨。
此选项不符合安全用电要求；C、家用电器的金属外壳接地时，可避免因电器漏电时外壳带电，三孔插座中多出的一个孔是用来接地线的。
所以有金属外壳的家用电器应该连接三孔插座。
此选项不符合安全用电要求；D、搬动电器、更换灯泡时容易碰到金属部分，切断电源可以保证金属部分不带电。
此选项符合安全用电要求。
故选D。
一、电气设备额定值1.（2018•武汉）某同学利用图甲所示的器材测量小灯泡的电功率。
实验中电源电压保持不变，滑动变阻器的规格为“100Ω、0.5A”，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）如图甲所示，电路中还有两根导线没有连接，请你将电路连接完整。
（要求：导线不允许交叉）（2）该同学连接好电路后，按正确的步骤进行实验。
小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定电流是 A，额定功率是W。
（3）该同学继续进行实验，记录部分数据如下表所示，其中有一组数据明显存在错误，这组数据是（填数据序号）。
剔除掉这组错误的数据，我们分析后可以得出实验中电源电压不会超过 V。
【解析】（1）灯的额定电压为2.5V确定电压表选用小量程与灯并联，由表中数据，电流表选用小量程与灯串联；（2）根据电流表选用小量程分度值读数，根据P=UI求小灯泡额定功率；（3）灯的电阻随温度的增大而增大；由欧姆定律I=，由表中数据分别求出4次实验的电阻大小分别找出不符合这个规律的实验；根据滑动变阻器的规格为“100Ω 0.5A 的含义，灯与变阻器串联，变阻器连入电路中的电阻越大，总电阻越大，由欧姆定律，电路中的电流越小，根据第3次数据，由欧姆定律和串联电路电压的规律求出电源电压的范围。
【解答】（1）灯的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程与灯并联，由表中数据，电流表选用小量程与灯串联，如下：（2）该同学连接好电路后，按正确的步骤进行实验。
小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，则小灯泡的额定电流是0.28A，额定功率是：P=UI=2.5V×0.28A=0.7W；（3）通过灯的电流随电压的增大而变大，根据P=UI，灯的功率变大，灯丝的温度升高，灯丝的电阻变大，即灯的电阻随电压的增大而增大；由欧姆定律I=，故R=，由表中数据知，4次实验的电阻大小分别为：R1=8.08Ω、R2=11.82Ω、R3=2.00Ω、R4=10.00Ω，而表中灯的电压大小关系时：U4＞U1＞U2＞U3，第2次灯的电阻却为最大，不符合这个规律，故数据是2；滑动变阻器的规格为“100Ω、0.5A”，表示变阻器的最大电阻为100Ω，允许通过的最大电流为0.5A，灯与变阻器串联，变阻器连入电路中的电阻越大，总电阻越大，由欧姆定律，电路中的电流越小，在第3次实验变阻器连入电路中的电阻最大，由欧姆定律，变阻器的电压小于：U3滑=I3R滑=0.05A×100Ω=5V，由串联电路电压的规律，电源电压：U总＜U3滑+U3=5V+0.1V=5.1V。
故答案为：（1）如上；（2）0.28；0.7；（3）2；5.1。
2.（2018·孝感）为测量小灯泡的电功率，某实验小组选用了如图所示的电路图进行实验，其中小灯泡上标有““的字样灯丝的电阻随温度的升高而变大，电源的电压恒为，则( )。
A. 当小灯泡正常发光时，电路中的电流为；B. 当小灯泡正常发光时，滑动变阻器与小灯泡两端的电压之比为4：5；C. 当小灯泡正常发光时，10min内电路消耗的总电能为300J；D. 当小灯泡两端的实际电压为额定电压的一半时，其实际功率大于【解析】A. 根据的变形式计算，当小灯泡正常发光时，电路中的电流为：，故A正确；B. 根据串联电路的分压特点，当小灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压为：，所以滑动变阻器与小灯泡两端的电压之比为：，故B正确；C. 当小灯泡正常发光时，10min内电路消耗的总电能为：，故C错误；D. 当小灯泡两端的实际电压为额定电压的一半时，按灯丝电阻不变计算实际功率为：；在实际当中，当实际功率变小时，灯丝温度降低，灯丝的电阻变小，所以电压减小一半时，其实际功率会大于，故D正确；故选ABD。
3.（2018•岳阳）如图，电源电压恒为4.5V，电流表的量程为“0~0.6A”，电压表的量程为“0~3V”，灯泡上标有“2.5V、1.25W”（不考虑灯丝电阻变化），滑动变阻器R的规格为“20Ω、1A”。
闭合开关，在保证电路安全的情况下，移动滑片P的过程中（）。
A．电流表的示数最大为0.6A；B．灯泡消耗的最小功率为0.12W；C．电路消耗的最大电功率为2.7W；D．滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω。