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1. 某品牌电饭锅的铭牌上的部分内容如图所示，请你估算一下这个电饭锅如果每天晚上（按照22：00一次日7：00计算）都处于待机状态，其一个月（30天）的用电量是kW·h；如果每天处于保温状态4 h，其一个月（30天）的用电量是kW·h。
答案
$\boldsymbol{0.486}$；$\boldsymbol{4.2}$
解析
【分析】
要计算电饭锅待机和保温时的用电量，需利用电能公式$ W = Pt $，其中$ W $为消耗的电能，$ P $为用电器功率，$ t $为工作时间。计算时需注意单位换算：$ 1\ \mathrm{kW·h} = 1000\ \mathrm{W} × 1\ \mathrm{h} $，即把功率单位从瓦（W）转换为千瓦（kW），时间单位用小时（h），再代入公式计算总电能。
【解析】
1. 待机状态用电量计算：
每天待机时间：22:00到次日7:00，时长为$ 7 + (24 - 22) = 9\ \mathrm{h} $；
一个月（30天）总待机时间：$ t_1 = 9\ \mathrm{h} × 30 = 270\ \mathrm{h} $；
待机功率$ P_1 = 1.8\ \mathrm{W} = 0.0018\ \mathrm{kW} $；
待机用电量：$ W_1 = P_1 t_1 = 0.0018\ \mathrm{kW} × 270\ \mathrm{h} = 0.486\ \mathrm{kW·h} $。
2. 保温状态用电量计算：
每天保温时间$ 4\ \mathrm{h} $；
一个月（30天）总保温时间：$ t_2 = 4\ \mathrm{h} × 30 = 120\ \mathrm{h} $；
保温功率$ P_2 = 35\ \mathrm{W} = 0.035\ \mathrm{kW} $；
保温用电量：$ W_2 = P_2 t_2 = 0.035\ \mathrm{kW} × 120\ \mathrm{h} = 4.2\ \mathrm{kW·h} $。
【答案】
$ 0.486 $；$ 4.2 $
【知识点】
电能计算、电功率应用
【点评】
本题考查电能的基础计算，核心是掌握公式$ W=Pt $的应用，关键在于正确计算工作时间和完成单位换算，属于难度较低的基础题型。
【难度系数】
0.7
要计算电饭锅待机和保温时的用电量，需利用电能公式$ W = Pt $，其中$ W $为消耗的电能，$ P $为用电器功率，$ t $为工作时间。计算时需注意单位换算：$ 1\ \mathrm{kW·h} = 1000\ \mathrm{W} × 1\ \mathrm{h} $，即把功率单位从瓦（W）转换为千瓦（kW），时间单位用小时（h），再代入公式计算总电能。
【解析】
1. 待机状态用电量计算：
每天待机时间：22:00到次日7:00，时长为$ 7 + (24 - 22) = 9\ \mathrm{h} $；
一个月（30天）总待机时间：$ t_1 = 9\ \mathrm{h} × 30 = 270\ \mathrm{h} $；
待机功率$ P_1 = 1.8\ \mathrm{W} = 0.0018\ \mathrm{kW} $；
待机用电量：$ W_1 = P_1 t_1 = 0.0018\ \mathrm{kW} × 270\ \mathrm{h} = 0.486\ \mathrm{kW·h} $。
2. 保温状态用电量计算：
每天保温时间$ 4\ \mathrm{h} $；
一个月（30天）总保温时间：$ t_2 = 4\ \mathrm{h} × 30 = 120\ \mathrm{h} $；
保温功率$ P_2 = 35\ \mathrm{W} = 0.035\ \mathrm{kW} $；
保温用电量：$ W_2 = P_2 t_2 = 0.035\ \mathrm{kW} × 120\ \mathrm{h} = 4.2\ \mathrm{kW·h} $。
【答案】
$ 0.486 $；$ 4.2 $
【知识点】
电能计算、电功率应用
【点评】
本题考查电能的基础计算，核心是掌握公式$ W=Pt $的应用，关键在于正确计算工作时间和完成单位换算，属于难度较低的基础题型。
【难度系数】
0.7
2. 现代家庭生活中，很多插线板都带有USB充电口，能够直接连接充电线为手机充电。请将电路图补充完整，要求：开关S控制整个电路；开关S闭合后，该电路既能给手机充电，同时又能为其他家用电器供电。
答案
解：
1. 开关S接线：将火线L的引出接点与开关S的上端相连，使开关串联在干路火线上，实现对整个电路的通断控制。
2. 三孔插座接线：将三孔插座左侧的接线柱连接零线N，右侧的接线柱连接到开关S的下方输出端（开关后侧的火线上），符合家庭电路三孔插座“左零右火上接地”的接线规范，其上方接线柱已正确连接保护地线PE。
3. USB接口接线：将USB接口左侧的空余接线柱连接零线N。
最终三孔插座与USB接口并联，开关S闭合后两个支路互不影响、可同时独立工作，既能够通过USB接口为手机充电，也能够通过三孔插座为其他家用电器供电，满足全部题目要求。
1. 开关S接线：将火线L的引出接点与开关S的上端相连，使开关串联在干路火线上，实现对整个电路的通断控制。
2. 三孔插座接线：将三孔插座左侧的接线柱连接零线N，右侧的接线柱连接到开关S的下方输出端（开关后侧的火线上），符合家庭电路三孔插座“左零右火上接地”的接线规范，其上方接线柱已正确连接保护地线PE。
3. USB接口接线：将USB接口左侧的空余接线柱连接零线N。
最终三孔插座与USB接口并联，开关S闭合后两个支路互不影响、可同时独立工作，既能够通过USB接口为手机充电，也能够通过三孔插座为其他家用电器供电，满足全部题目要求。
解析
【分析】
要完成电路补充，需遵循家庭电路的核心规则：①开关应串联在干路火线上，才能控制整个电路；②用电器（插座、USB接口）需并联，保证两者可独立同时工作；③三孔插座需符合“左零右火上接地”的接线规范。解题时先确定开关的位置，再分别连接三孔插座和USB接口，使它们并联，满足题目要求。
【解析】
1. 开关S接线：将火线L的引出接点与开关S的上端相连，使开关串联在干路火线上，实现对整个电路通断的控制。
2. 三孔插座接线：三孔插座上方接线柱已连接保护地线PE，左侧接线柱连接零线N，右侧接线柱连接开关S的下端（开关控制后的火线），符合“左零右火上接地”的规范，确保三孔插座正常供电。
3. USB接口接线：USB接口左侧空余接线柱连接零线N，右侧接线柱连接开关S的下端（控制后的火线），使USB接口与三孔插座并联，开关闭合后两者可同时工作，满足充电和为其他电器供电的需求。
【答案】
开关S串联在干路火线L上；三孔插座左接零线N、右接开关S输出的火线、上接PE；USB接口左接零线N、右接开关S输出的火线，最终三孔插座与USB接口并联，开关S控制整个电路，符合题目要求。
【知识点】
家庭电路连接、用电器并联、三孔插座接线规则
【点评】
本题考查家庭电路的基本接线，需掌握开关的作用、用电器并联的特点及三孔插座的接线规范，是初中电学的基础应用，难度适中。
【难度系数】
0.5
要完成电路补充，需遵循家庭电路的核心规则：①开关应串联在干路火线上，才能控制整个电路；②用电器（插座、USB接口）需并联，保证两者可独立同时工作；③三孔插座需符合“左零右火上接地”的接线规范。解题时先确定开关的位置，再分别连接三孔插座和USB接口，使它们并联，满足题目要求。
【解析】
1. 开关S接线：将火线L的引出接点与开关S的上端相连，使开关串联在干路火线上，实现对整个电路通断的控制。
2. 三孔插座接线：三孔插座上方接线柱已连接保护地线PE，左侧接线柱连接零线N，右侧接线柱连接开关S的下端（开关控制后的火线），符合“左零右火上接地”的规范，确保三孔插座正常供电。
3. USB接口接线：USB接口左侧空余接线柱连接零线N，右侧接线柱连接开关S的下端（控制后的火线），使USB接口与三孔插座并联，开关闭合后两者可同时工作，满足充电和为其他电器供电的需求。
【答案】
开关S串联在干路火线L上；三孔插座左接零线N、右接开关S输出的火线、上接PE；USB接口左接零线N、右接开关S输出的火线，最终三孔插座与USB接口并联，开关S控制整个电路，符合题目要求。
【知识点】
家庭电路连接、用电器并联、三孔插座接线规则
【点评】
本题考查家庭电路的基本接线，需掌握开关的作用、用电器并联的特点及三孔插座的接线规范，是初中电学的基础应用，难度适中。
【难度系数】
0.5
3. 小明想设计一种晚上自动给花草浇水的电路，要求浇花器仅在土壤过于干燥的夜间才开始工作，对花草进行浇水。光控开关$S_1$在天黑时闭合，湿敏开关$S_2$在土壤过于干燥时闭合。下列图中能满足上述条件的电路是（）。
答案
解：
1. 根据题意，只有光控开关$S_1$和湿敏开关$S_2$同时闭合时，浇花器才工作，因此两个开关必须串联，共同控制浇花器。
2. 按照家庭电路的安全接线规范，控制用电器的开关需要接在相线与用电器之间，保证开关断开时，用电器与相线断开连接，避免带电引发安全隐患。
3. 逐一分析选项：
选项C、D中$S_1$和$S_2$为并联关系，只要任意一个开关闭合，浇花器就工作，不符合两个条件同时满足才工作的要求，排除；
选项B中开关接在浇花器与中性线之间，开关断开后浇花器仍直接与相线相连，存在安全隐患，不符合家庭电路接线规则，排除；
选项A中$S_1$、$S_2$串联后接在相线与浇花器之间，只有两个开关同时闭合，浇花器才接入电路工作，满足所有设计要求。
答：符合上述条件的电路是A。
1. 根据题意，只有光控开关$S_1$和湿敏开关$S_2$同时闭合时，浇花器才工作，因此两个开关必须串联，共同控制浇花器。
2. 按照家庭电路的安全接线规范，控制用电器的开关需要接在相线与用电器之间，保证开关断开时，用电器与相线断开连接，避免带电引发安全隐患。
3. 逐一分析选项：
选项C、D中$S_1$和$S_2$为并联关系，只要任意一个开关闭合，浇花器就工作，不符合两个条件同时满足才工作的要求，排除；
选项B中开关接在浇花器与中性线之间，开关断开后浇花器仍直接与相线相连，存在安全隐患，不符合家庭电路接线规则，排除；
选项A中$S_1$、$S_2$串联后接在相线与浇花器之间，只有两个开关同时闭合，浇花器才接入电路工作，满足所有设计要求。
答：符合上述条件的电路是A。
解析
【分析】
本题需结合题目要求和家庭电路的安全接线规则判断电路是否符合条件。首先，题目要求浇花器仅在光控开关$S_1$和湿敏开关$S_2$同时闭合时工作，因此两个开关必须串联，共同控制电路；其次，家庭电路中，控制用电器的开关应接在相线（火线）与用电器之间，这样开关断开时用电器与相线断开，避免触电隐患。接下来逐一分析各选项是否满足这两个要求。
【解析】
1. 开关连接逻辑分析：要实现“两个开关同时闭合浇花器才工作”，开关需串联；若开关并联，则任意一个开关闭合浇花器就工作，不符合要求，因此排除开关并联的选项C、D。
2. 接线安全分析：家庭电路中开关应接在相线与用电器之间，选项B中开关接在浇花器与中性线之间，开关断开后，浇花器仍与相线相连，存在安全隐患，排除B。
3. 选项A验证：$S_1$和$S_2$串联后接在相线与浇花器之间，只有两个开关同时闭合，电路才导通，浇花器工作，且开关接在相线侧，符合安全接线规则，满足题目所有要求。
【答案】A
【知识点】家庭电路连接、串联电路特点、开关安全接线
【点评】本题结合实际应用考查家庭电路的相关知识，需要掌握串联电路的工作特点和家庭电路的安全接线原则，难度适中，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.6
本题需结合题目要求和家庭电路的安全接线规则判断电路是否符合条件。首先，题目要求浇花器仅在光控开关$S_1$和湿敏开关$S_2$同时闭合时工作，因此两个开关必须串联，共同控制电路；其次，家庭电路中，控制用电器的开关应接在相线（火线）与用电器之间，这样开关断开时用电器与相线断开，避免触电隐患。接下来逐一分析各选项是否满足这两个要求。
【解析】
1. 开关连接逻辑分析：要实现“两个开关同时闭合浇花器才工作”，开关需串联；若开关并联，则任意一个开关闭合浇花器就工作，不符合要求，因此排除开关并联的选项C、D。
2. 接线安全分析：家庭电路中开关应接在相线与用电器之间，选项B中开关接在浇花器与中性线之间，开关断开后，浇花器仍与相线相连，存在安全隐患，排除B。
3. 选项A验证：$S_1$和$S_2$串联后接在相线与浇花器之间，只有两个开关同时闭合，电路才导通，浇花器工作，且开关接在相线侧，符合安全接线规则，满足题目所有要求。
【答案】A
【知识点】家庭电路连接、串联电路特点、开关安全接线
【点评】本题结合实际应用考查家庭电路的相关知识，需要掌握串联电路的工作特点和家庭电路的安全接线原则，难度适中，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.6
4. 某家庭厨房中用电器的相关信息如表中所示，它们用如图所示的插线板供电。插线板允许通过的最大电流为10 A。已知家庭电路的电压为220 V。
（1）求电饭锅正常工作时加热电阻的电阻。
（2）电风扇、电饭锅已在正常工作，在保证插线板安全使用的条件下，还可以再接入一个用电器。求这三个用电器同时正常工作时，通过插线板的总电流。
（1）求电饭锅正常工作时加热电阻的电阻。
（2）电风扇、电饭锅已在正常工作，在保证插线板安全使用的条件下，还可以再接入一个用电器。求这三个用电器同时正常工作时，通过插线板的总电流。
答案
解：
（1）电饭锅正常工作时额定电压为220V，额定功率$ P_1=880\ \mathrm{W} $
由公式 $ P=\frac{U^2}{R} $ 得加热电阻的阻值：
$R = \frac{U^2}{P_1} = \frac{(220\ \mathrm{V})^2}{880\ \mathrm{W}} = 55\ \Omega$
（2）插线板允许接入的最大总功率：
$P_{\mathrm{max}} = UI_{\mathrm{max}} = 220\ \mathrm{V} × 10\ \mathrm{A} = 2200\ \mathrm{W}$
电饭锅和电风扇正常工作的总功率：
$P_{1+2} = 880\ \mathrm{W} + 100\ \mathrm{W} = 980\ \mathrm{W}$
剩余可接入的最大功率：
$P_{\mathrm{剩}} = P_{\mathrm{max}} - P_{1+2} = 2200\ \mathrm{W} - 980\ \mathrm{W} = 1220\ \mathrm{W}$
对比剩余用电器额定功率：电磁炉额定功率1800W＞1220W，电饼铛额定功率1000W＜1220W，因此安全条件下可接入的是电饼铛。
三个用电器同时正常工作的总功率：
$P_{\mathrm{总}} = 880\ \mathrm{W} + 100\ \mathrm{W} + 1000\ \mathrm{W} = 1980\ \mathrm{W}$
由$ P=UI $得通过插线板的总电流：
$I_{\mathrm{总}} = \frac{P_{\mathrm{总}}}{U} = \frac{1980\ \mathrm{W}}{220\ \mathrm{V}} = 9\ \mathrm{A}$
答：（1）电饭锅正常工作加热电阻的电阻为55Ω；（2）三个用电器同时正常工作时通过插线板的总电流为9A。
（1）电饭锅正常工作时额定电压为220V，额定功率$ P_1=880\ \mathrm{W} $
由公式 $ P=\frac{U^2}{R} $ 得加热电阻的阻值：
$R = \frac{U^2}{P_1} = \frac{(220\ \mathrm{V})^2}{880\ \mathrm{W}} = 55\ \Omega$
（2）插线板允许接入的最大总功率：
$P_{\mathrm{max}} = UI_{\mathrm{max}} = 220\ \mathrm{V} × 10\ \mathrm{A} = 2200\ \mathrm{W}$
电饭锅和电风扇正常工作的总功率：
$P_{1+2} = 880\ \mathrm{W} + 100\ \mathrm{W} = 980\ \mathrm{W}$
剩余可接入的最大功率：
$P_{\mathrm{剩}} = P_{\mathrm{max}} - P_{1+2} = 2200\ \mathrm{W} - 980\ \mathrm{W} = 1220\ \mathrm{W}$
对比剩余用电器额定功率：电磁炉额定功率1800W＞1220W，电饼铛额定功率1000W＜1220W，因此安全条件下可接入的是电饼铛。
三个用电器同时正常工作的总功率：
$P_{\mathrm{总}} = 880\ \mathrm{W} + 100\ \mathrm{W} + 1000\ \mathrm{W} = 1980\ \mathrm{W}$
由$ P=UI $得通过插线板的总电流：
$I_{\mathrm{总}} = \frac{P_{\mathrm{总}}}{U} = \frac{1980\ \mathrm{W}}{220\ \mathrm{V}} = 9\ \mathrm{A}$
答：（1）电饭锅正常工作加热电阻的电阻为55Ω；（2）三个用电器同时正常工作时通过插线板的总电流为9A。
解析
【分析】
本题分为两小问，（1）求电饭锅加热电阻，需利用其额定电压和额定功率，结合电功率公式变形求解；（2）需先计算插线板允许的最大总功率，再算出已工作用电器的总功率，确定可接入的用电器，最后计算三个用电器的总功率，再通过电功率与电流的关系求出总电流，解题时要注意家庭电路电压为220V，用电器正常工作时电压等于额定电压，且总功率为各用电器功率之和。
【解析】
解：（1）电饭锅正常工作时额定电压为220V，额定功率$P_1=880\ \mathrm{W}$，根据电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$，变形可得加热电阻的阻值：
$R=\frac{U^2}{P_1}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{880\ \mathrm{W}}=55\ \Omega$
（2）插线板允许接入的最大总功率：
$P_{\mathrm{max}}=UI_{\mathrm{max}}=220\ \mathrm{V}×10\ \mathrm{A}=2200\ \mathrm{W}$
电风扇额定功率$P_2=100\ \mathrm{W}$，电饭锅和电风扇正常工作的总功率：
$P_{1+2}=880\ \mathrm{W}+100\ \mathrm{W}=980\ \mathrm{W}$
剩余可接入的最大功率：
$P_{\mathrm{剩}}=P_{\mathrm{max}}-P_{1+2}=2200\ \mathrm{W}-980\ \mathrm{W}=1220\ \mathrm{W}$
对比可用用电器额定功率：电磁炉额定功率1800W＞1220W，电饼铛额定功率1000W＜1220W，因此安全条件下可接入电饼铛。
三个用电器同时正常工作的总功率：
$P_{\mathrm{总}}=880\ \mathrm{W}+100\ \mathrm{W}+1000\ \mathrm{W}=1980\ \mathrm{W}$
根据$P=UI$，可得通过插线板的总电流：
$I_{\mathrm{总}}=\frac{P_{\mathrm{总}}}{U}=\frac{1980\ \mathrm{W}}{220\ \mathrm{V}}=9\ \mathrm{A}$
【答案】
（1）55Ω；（2）9A
【知识点】
电功率计算、家庭电路功率与电流计算
【点评】
本题结合家庭实际用电场景，考查电功率公式的变形应用及安全用电的基本计算，属于基础应用类题目，需熟练掌握电功率与电阻、电流的关系，注意总功率为各用电器功率之和。
【难度系数】
0.7
本题分为两小问，（1）求电饭锅加热电阻，需利用其额定电压和额定功率，结合电功率公式变形求解；（2）需先计算插线板允许的最大总功率，再算出已工作用电器的总功率，确定可接入的用电器，最后计算三个用电器的总功率，再通过电功率与电流的关系求出总电流，解题时要注意家庭电路电压为220V，用电器正常工作时电压等于额定电压，且总功率为各用电器功率之和。
【解析】
解：（1）电饭锅正常工作时额定电压为220V，额定功率$P_1=880\ \mathrm{W}$，根据电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$，变形可得加热电阻的阻值：
$R=\frac{U^2}{P_1}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{880\ \mathrm{W}}=55\ \Omega$
（2）插线板允许接入的最大总功率：
$P_{\mathrm{max}}=UI_{\mathrm{max}}=220\ \mathrm{V}×10\ \mathrm{A}=2200\ \mathrm{W}$
电风扇额定功率$P_2=100\ \mathrm{W}$，电饭锅和电风扇正常工作的总功率：
$P_{1+2}=880\ \mathrm{W}+100\ \mathrm{W}=980\ \mathrm{W}$
剩余可接入的最大功率：
$P_{\mathrm{剩}}=P_{\mathrm{max}}-P_{1+2}=2200\ \mathrm{W}-980\ \mathrm{W}=1220\ \mathrm{W}$
对比可用用电器额定功率：电磁炉额定功率1800W＞1220W，电饼铛额定功率1000W＜1220W，因此安全条件下可接入电饼铛。
三个用电器同时正常工作的总功率：
$P_{\mathrm{总}}=880\ \mathrm{W}+100\ \mathrm{W}+1000\ \mathrm{W}=1980\ \mathrm{W}$
根据$P=UI$，可得通过插线板的总电流：
$I_{\mathrm{总}}=\frac{P_{\mathrm{总}}}{U}=\frac{1980\ \mathrm{W}}{220\ \mathrm{V}}=9\ \mathrm{A}$
【答案】
（1）55Ω；（2）9A
【知识点】
电功率计算、家庭电路功率与电流计算
【点评】
本题结合家庭实际用电场景，考查电功率公式的变形应用及安全用电的基本计算，属于基础应用类题目，需熟练掌握电功率与电阻、电流的关系，注意总功率为各用电器功率之和。
【难度系数】
0.7
