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王牌物理
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【王牌物理】九年级阶段性调研试题19
第19章 家庭电路 专题训练 难度系数0.67
命题人 王兆敏
满分 70 分,时间 60 分钟
一、填空题(共6题;每空1分,共14分)
1.(2分)现在许多宾馆都利用房卡取电,如图所示.只有把房卡插入槽中,房间内的用电器才能使用.房卡的作用相当于家庭电路中的 ,房间里各用电器之间是 联的.
T1 T2 T4
2.(2分)如图所示,是一个家庭电路中常用的五孔插座,试电笔插入 孔(填字母即可)时,试电笔的氖管会发光。小黄同学家的灯不亮了,保险丝和灯泡都完好,他用试电笔检查时发现试电笔的氖管仍能发光,发生此故障的原因是 (选填“火线”或“零线")有断路。
3.(2分)小红同学在家里开着空调看电视,当妈妈把电饭锅插头插进插座时,家里的自动空气开关“跳闸”了,则“跳闸”的原因可能是电饭锅插头内部 ,也可能是电路中用电器 。
4.(2分)如图所示的家庭电路中,开关闭合后,保险丝因电流过大而熔断。甲、乙两图产生电流过大的原因是不同的,甲图中的原因是 ;乙图中的原因是 。
5.(3分)如图是安装了漏电保护器的家庭电路。当漏电保护器检测到通过图中A和 (选填“B”或“C”)两处的电流不相等时,会迅速切断电路,从而起到保护作用。当家电维修人员在图中C处不慎触电时,漏电保护器 (填“会”或“不会”)切断电路。若人体电阻为5kΩ,触电时通过人体的电流为 mA。
T5 T6
6.(3分) 在家庭电路中,电灯、电视机、空调等各种用电器之间的连接方式是 (填“串联”或“并联”),让一空调单独工作6 min时,观察到如图所示的电能表的铝盘正好转动了60圈,则该段时间空调消耗的电能为 J。如图所示,用螺丝刀形状的测电笔辨别火线、零线时,正确的使用方式是 (填“甲”或“乙”)。
2、 选择题(共8题;7-12为单选,13、14为双选,每题2分,共16分)
7.(2分)在开展研学旅行活动中,若发生雷电,下列有关防雷的措施错误的是( )
A.在山区遇雷雨时,最好进入山洞避雨,但不要触及洞壁,同时双脚并拢
B.在山区遇雷雨躲入旅游车厢内最安全,但进入车厢时手可接触金属部分
C.在开阔地行走时不要举着雨伞或肩扛长的金属物
D.不要在大树底下躲雨
8.(2分)人的生命重于泰山,安全防范重于追责。“珍爱生命、注意安全”是同学们日常生活中必须具备的意识。小芳同学学习了《生活用电》提出了以下观点: ①我们可用试电笔辨别火线与零线;
②我国的家庭电路电压为220V;
③禁止用铜丝、铁丝等导线代替保险丝;
④高压线下可以钓鱼
上述观点正确的是( )
A.只有①② B.只有①②③ C.只有③④ D.只有②④
9.(2分) 如图所示是现在一般标准住宅户内配电系统方框图。下列说法正确的是( )
A.若插座中两孔都使试电笔的氖管发光,是零线某处断路了
B.当有人发生触电事故时,空气开关就会自动断开
C.空气开关“跳闸”后,可以立即闭合空气开关
D.若插座被短路,漏电保护器会迅速切断电流
T9 T10
10.(2分)一种验电笔的构造如图所示,下列说法正确的是
A.使用验电笔时手不能接触笔尾金属体
B.验电笔可用来测试物体是带正电还是带负电
C.验电笔通常用来分辨零线和火线
D.使用时人不会触电是因为验电笔氖管中的氖气不会导电
11.(2分)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。如图所示,当只闭合S、S1时,L0不亮,当只闭合S、S2时,L0正常发光,当只闭合S、S3时,L0都呈暗红色,下列判断正确的是( )
A.L1所在的支路短路 B.L2所在的支路短路
C.L3所在的支路短路 D.各支路均完好
12.(2分)如图所示,小莉早上想用电热水壶烧开水,将插头插入插座,并闭合开关,发现电热水壶不工作;但厨房的灯泡是亮的。保持灯泡开关闭合,拔出插头,用试电笔分别接触插座的左右两孔,发现接左孔时氖管不发光,接右孔时发光。若电路中只有一处故障,则故障可能是( )
A.CD间电路断路 B.ED间电路断路
C.插座短路 D.保险丝烧断
13.(双选)(2分)家庭电路和安全用电知识,是现代公民生活的必备知识,下列有关图文说法正确的是( )
A.甲图:甲站在干燥的木桌上,乙站在地上,则甲、乙都不会触电
B.乙图:图中的家庭电路元件的连接顺序是正确的
C.丙图:手握紧试电笔的金属杆,接触接火线的插孔,氖管才发光
D.丁图:当人触电时,应及时切断电源或用干木棒挑开电源线
14.(双选)(2分)小丽在厨房帮妈妈做饭时观察到的一些现象并用物理知识解释正确的是( )
A.斜插入水中的筷子好像在水面处折断,属于光的反射现象
B.电饭锅用三脚插头和三孔插座---防止锅体漏电伤害人体
C.煮好的豆浆香气四溢---分子不停地做无规则运动
D.煮熟的饺子漂浮在水面上---浮力大于重力
三、作图题(共2题;每题2分,共4分)
15.(2分)请将图连成符合安全用电原则的照明电路。
16. (2分)小明设计了一种利用“声控”开关(有声音时自动闭合,无声音时自动断开)和“光控”开关(有光照时自动断开,无光照时自动闭合)自动控制的楼道灯,使得只有在天黑且有声音时灯才亮。他还在楼道处安装了一个带保险盒的三孔插座,且与楼道灯互不影响。请你根据小明的设计意图,用笔画线代替导线完成如图所示的电路。(导线不得交叉)
四、实验探究题(共3题;每空1分,共17分)
17.(6分)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:
⑴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;
⑵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;
⑶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;
⑷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。
18.(7分)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)(1分)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)(2分)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)(4分)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L1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 。
19.(4分)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 ;
(2)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 。
五、计算题(共2题;共19分)
20.(10分)图甲是某款具有加热和保温功能的电饭锅,其内部电路原理如图乙所示,电阻R1、R2均有加热功能,图丙是电饭锅某次工作时电流随时间变化的图像。试求:
(1)该电饭锅加热时的功率是多少?
(2)某次做饭,该电饭锅正常工作,加热和保温各10min总共消耗的电能是多少?
(3)在某用电高峰期,家庭电路中的实际电压只有200V,只让该电饭锅接入家庭电路里工作,图丁中电能表的脉冲灯3min闪烁了96次,则该电能表参数中的“?”是多少?
21.(9分)在实践活动中,小刚所在的兴趣小组对电热水壶进行了研究与计算, 请你综合应用所学知识解答下列问题:
额定容量
2kg
额定电压
220V
额定功率
1100W
频率
50Hz
(1)(3分)如图所示,电热水壶使用的都是三脚插头,中间较 (选填“短”或“长”)的脚连接的是电热水壶的金属外壳,插入三孔插座后可将其与 相连,防止漏电时对人造成伤害;壶底的加热盘烧水时是通过 的方式改变了水的内能。
(2)(3分)电热水壶的铭牌如表所示,正常工作时通过电热水壶的电流是多少A?
(3)(3分)小刚在壶中加入额定容量2kg且初温为20℃的水,在额定电压下将其加热到沸腾。已知烧水时气压为1个标准大气压, c水=4.2×103J/(kg·℃),则水吸收的热量是多少J?
【王牌物理】九年级阶段性调研试题19
第19章 家庭电路 专题训练 难度系数0.67
答案解析部分
1.【答案】总开关(开关);并
2.【答案】B或D;零线断路
3.【答案】短路;总功率过大
4.【答案】用电器的总功率过大;短路
5.【答案】B;会;44
6.【答案】并联;3.6×105;甲
7.【答案】B
8.【答案】B
9.【答案】A
10.【答案】C
11.【答案】B
12.【答案】A
13.【答案】A,D
14.【答案】B,C
15.【答案】
16.【答案】
17.【答案】发光;有;不发光;大;大;不能
18.【答案】(1)右
(2)火线;熔断器
(3)不能;任意一条支路短路,灯泡L2两端的电压都为220V;不能;L2两端的电压为220V
19.【答案】1;用电器总功率过大;熔断;发生短路
20.【答案】解:(1)由图丙知加热时通过电路的电流为4.4A,则该电饭锅加热时的功率
(2)由图丙知保温时通过电路的电流为0.2A,则该电饭锅保温时的功率
做饭加热和保温各10min时,总共消耗的电能
(3)加热挡电路总电阻
家庭电路中的实际电压只有200V时,实际加热功率
其消耗的电能
则
解方程可得
答:(1)该电饭锅加热时的功率是968W;
(2)某次做饭,该电饭锅正常工作,加热和保温各10min总共消耗的电能是6.072×105J;
(3)该电能表参数中的“?”是2400。
21.【答案】(1)长;地线;热传递
(2)解: 可得,正常工作时通过电热水壶的电流为
答:正常工作时通过电热水壶的电流是5A;
(3)解: 水吸收的热量为
答:水吸收的热量是6.72×105J。
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【王牌物理】九年级阶段性调研试题19
第19章 家庭电路 专题训练 难度系数0.67
命题人 王兆敏
满分 70 分,时间 60 分钟
一、填空题(共6题;每空1分,共14分)
1.(2分)现在许多宾馆都利用房卡取电,如图所示.只有把房卡插入槽中,房间内的用电器才能使用.房卡的作用相当于家庭电路中的 ,房间里各用电器之间是 联的.
【答案】总开关(开关);并
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;家庭电路的组成
【解析】【解答】解:(1)房卡可以控制用电器的工作,不插入插槽中,所有房间内的用电器都不工作,所以房卡相当家庭电路干路上的总开关(开关);(2)房间里各用电器之间工作情况是互不影响,所以各用电器之间是并联.故答案为:总开关(开关);并.
2.(2分)如图所示,是一个家庭电路中常用的五孔插座,试电笔插入 孔(填字母即可)时,试电笔的氖管会发光。小黄同学家的灯不亮了,保险丝和灯泡都完好,他用试电笔检查时发现试电笔的氖管仍能发光,发生此故障的原因是 (选填“火线”或“零线")有断路。
【答案】B或D;零线断路
【知识点】家庭电路工作电压、零线、火线的辨别;家庭电路的故障分析
【解析】【解答】家庭电路中,一般为左孔为零线,右孔为火线,所以试电笔插入B、D孔时,氖管发光;
用试电笔检查时发现试电笔的氖管仍能发光,表明火线正常, 保险丝和灯泡都完好,表明用电器无故障,所以可能出现零线断路。
综上第1空为B或D;第2空为零线断路
3.(2分)小红同学在家里开着空调看电视,当妈妈把电饭锅插头插进插座时,家里的自动空气开关“跳闸”了,则“跳闸”的原因可能是电饭锅插头内部 ,也可能是电路中用电器 。
【答案】短路;总功率过大
【知识点】家庭电路电流过大的原因
【解析】【解答】跳闸的原因是电流过大,造成电流过大的原因有两个:短路和用电器总功率过大。因此,电饭煲插头内部插头只能是对短路,电路中的用电器总功率过大。故答案为:短路;总功率过大
4.(2分)如图所示的家庭电路中,开关闭合后,保险丝因电流过大而熔断。甲、乙两图产生电流过大的原因是不同的,甲图中的原因是 ;乙图中的原因是 。
【答案】用电器的总功率过大;短路
【知识点】家庭电路电流过大的原因
【解析】【解答】保险丝因电流过大而熔断,甲图中,用电器的总功率过大,同时工作时,干路电流过大,保险丝熔断,乙图中,金属线和灯泡并联,并联开关后,电路发生短路现象,保险丝熔断。
5.(3分)如图是安装了漏电保护器的家庭电路。当漏电保护器检测到通过图中A和 (选填“B”或“C”)两处的电流不相等时,会迅速切断电路,从而起到保护作用。当家电维修人员在图中C处不慎触电时,漏电保护器 (填“会”或“不会”)切断电路。若人体电阻为5kΩ,触电时通过人体的电流为 mA。
【答案】B;会;44
【知识点】熔断器的作用及保险丝的选择
【解析】【解答】(1)当漏电保护器检测到通过图中A和B两处的电流不相等时,会迅速切断电路,从而起到保护作用;
(2)当家电维修人员在图中C处不慎触电时,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处的小,因此漏电保护器会切断电路;
(3)家庭电路的电压U=220V,人体电阻R=5kΩ=5000Ω,因此通过人体的电流:。
6.(3分) 在家庭电路中,电灯、电视机、空调等各种用电器之间的连接方式是 (填“串联”或“并联”),让一空调单独工作6 min时,观察到如图所示的电能表的铝盘正好转动了60圈,则该段时间空调消耗的电能为 J。如图所示,用螺丝刀形状的测电笔辨别火线、零线时,正确的使用方式是 (填“甲”或“乙”)。
【答案】并联;3.6×105;甲
【知识点】电能表参数的理解;家庭电路的连接;测电笔的使用
【解析】【解答】(1)家庭电路用电器为了能独立工作,需要并联连接;
(2)由图中电能表的参数可知电能表转盘转动了60圈消耗的电能:;
(3)测电笔使用时,需要接触到金属笔尾,以使火线、测电笔通过人体和大地相连通,氖管才会发光,故甲图正确。
2、 选择题(共8题;7-12为单选,13、14为双选,每题2分,共16分)
7.(2分)在开展研学旅行活动中,若发生雷电,下列有关防雷的措施错误的是( )
A.在山区遇雷雨时,最好进入山洞避雨,但不要触及洞壁,同时双脚并拢
B.在山区遇雷雨躲入旅游车厢内最安全,但进入车厢时手可接触金属部分
C.在开阔地行走时不要举着雨伞或肩扛长的金属物
D.不要在大树底下躲雨
【答案】B
【知识点】安全用电原则
【解析】【解答】 A. 在山区遇雷雨时,最好进入山洞避雨,身体的任何部位不要接触洞壁或者洞顶,因为洞壁或者洞顶是导体,但要注意双脚并拢站立,减少跨步电压带来的危害;故A正确,不符合题意;
B.在山区遇雷雨躲入旅游车厢内最安全,因为车壳是金属也是导体,起屏蔽作用,所以车厢是躲避雷击的理想地方。但进入车厢时手不可接触金属部分,以免有电流流过人体。故B错误,符合题意;
C.在开阔地行走时不要举着雨伞或肩扛长的金属物,因为金属物手把可能成为避雷针,导致雷电从手把导入大地伤害人,这样会增加雷电直接击中的机会,故C正确,不符合题意;
D. 树较高,较高物体易被雷击,当树被雷击后,强大的电流会传到地面,若人在树下躲雨,易被击中。故D正确,不符合题意。
8.(2分)人的生命重于泰山,安全防范重于追责。“珍爱生命、注意安全”是同学们日常生活中必须具备的意识。小芳同学学习了《生活用电》提出了以下观点:
①我们可用试电笔辨别火线与零线;
②我国的家庭电路电压为220V;
③禁止用铜丝、铁丝等导线代替保险丝;
④高压线下可以钓鱼
上述观点正确的是( )
A.只有①② B.只有①②③ C.只有③④ D.只有②④
【答案】B
【知识点】家庭电路工作电压、零线、火线的辨别;熔断器的作用及保险丝的选择;安全用电原则
【解析】【解答】①零线与大地之间没有电压,用试电笔测不会亮,火线和大地之间有电压,使用试电笔检测时,试电笔会亮,因此可以用试电笔辨别火线与零线,故①正确;
②在我国,家庭电路火线与零线之间的电压统一设置为220V,故②正确;
③铜丝和铁丝的熔点较高,在电流过大时,不易熔断,起不到保护电路作用,故③正确;
④从安全角度出发,不能靠近高压带电体,在高压线下钓鱼,极易发生触电事故,故④错误。
故答案为:B。
9.(2分) 如图所示是现在一般标准住宅户内配电系统方框图。下列说法正确的是( )
A.若插座中两孔都使试电笔的氖管发光,是零线某处断路了
B.当有人发生触电事故时,空气开关就会自动断开
C.空气开关“跳闸”后,可以立即闭合空气开关
D.若插座被短路,漏电保护器会迅速切断电流
【答案】A
【知识点】家庭电路的组成;测电笔的使用;家庭电路的故障分析;插座的构造与工作方式
【解析】【解答】A. 若插座中两孔都使试电笔的氖管发光,说明电流没有通过零线返回电源,是零线某处断路了 ,故A正确
B. 当有人发生触电事故时,漏电保护器会断开电源,故B错误
C.空气开关“跳闸”后,应该检查电路出现的问题,可以是短路或者是用电器功率过大,故C错误
D.若插座被短路,干路的空气开关会迅速切断电流 ,故D错误
故选择A
10.(2分)一种验电笔的构造如图所示,下列说法正确的是
A.使用验电笔时手不能接触笔尾金属体
B.验电笔可用来测试物体是带正电还是带负电
C.验电笔通常用来分辨零线和火线
D.使用时人不会触电是因为验电笔氖管中的氖气不会导电
【答案】C
【知识点】测电笔的使用
【解析】【解答】A.使用验电笔时手必须接触笔尾金属体,这样它才能正常工作,故A错误;
B.验电笔可用来测试物体是带电的,不能验证带正电还是带负电,故B错误;
C.验电笔通常用来分辨零线和火线,故C正确;
D.使用时人不会触电是因为验电笔中的电阻很大,通过人体的电流很小,故D错误。
故选C。
11.(2分)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。如图所示,当只闭合S、S1时,L0不亮,当只闭合S、S2时,L0正常发光,当只闭合S、S3时,L0都呈暗红色,下列判断正确的是( )
A.L1所在的支路短路 B.L2所在的支路短路
C.L3所在的支路短路 D.各支路均完好
【答案】B
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【解答】 当只闭合S、S1时,L0和L1都不亮,说明该支路是断路状态。
当只闭合S、S2时,L0正常发光,说明该支路短路。
当只闭合S、S3时,L0和L2都呈暗红色;说明L0和L2是串联,两灯得到的电压小于220V,故不能正常发光,说明该支路正常。
故B正确,ACD错误。
故选:B 。
12.(2分)如图所示,小莉早上想用电热水壶烧开水,将插头插入插座,并闭合开关,发现电热水壶不工作;但厨房的灯泡是亮的。保持灯泡开关闭合,拔出插头,用试电笔分别接触插座的左右两孔,发现接左孔时氖管不发光,接右孔时发光。若电路中只有一处故障,则故障可能是( )
A.CD间电路断路 B.ED间电路断路
C.插座短路 D.保险丝烧断
【答案】A
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【解答】A、C、D之间发生断路,导致热水壶零线发生断路,无法形成回路,A正确;
B、E、D之间形成断路,会导致电路中所有电器都不能正常工作,B错误;
C、插座短路会导致电路中电流过大引起保险丝烧断,使得所有用电器无法正常工作,C错误;
D、保险丝烧断,使得所有用电器无法正常工作,D错误;
综上选A
13.(双选)(2分)家庭电路和安全用电知识,是现代公民生活的必备知识,下列有关图文说法正确的是( )
A.甲图:甲站在干燥的木桌上,乙站在地上,则甲、乙都不会触电
B.乙图:图中的家庭电路元件的连接顺序是正确的
C.丙图:手握紧试电笔的金属杆,接触接火线的插孔,氖管才发光
D.丁图:当人触电时,应及时切断电源或用干木棒挑开电源线
【答案】A,D
【知识点】家庭电路的连接;测电笔的使用;安全用电原则
【解析】【解答】A.甲站在干燥的木桌上一只手接触到火线,无法形成电流的通路,故不会发生触电;乙站在地上一只手接触到零线,零线与大地之间没有电压,因此没有电流通过人体,不会发生触电,A符合题意;
B.电能表测量整个家庭消耗电能的多少,要安装在最前面;总开关控制整个电路,为了检修电路的安全,要安装在电能表的后面;电路中电流过大会熔断保险丝,为了保证更换保险丝时的人身安全,保险装置安装在总开关的后面,B不符合题意;
C.常用试电笔辨别火线和零线,使用试电笔时,手要接触试电笔尾部的金属体,不能接触金属笔杆,C不符合题意;
D.发生触电事故时,应及时切断电源或用干木棒挑开电源线,D符合题意。
故答案为:AD。
14.(双选)(2分)小丽在厨房帮妈妈做饭时观察到的一些现象并用物理知识解释正确的是( )
A.斜插入水中的筷子好像在水面处折断,属于光的反射现象
B.电饭锅用三脚插头和三孔插座---防止锅体漏电伤害人体
C.煮好的豆浆香气四溢---分子不停地做无规则运动
D.煮熟的饺子漂浮在水面上---浮力大于重力
【答案】B,C
【知识点】家庭电路电流过大的原因;安全用电原则;分子热运动
【解析】【解答】斜插入水中的筷子好像在水面处折断,属于光的折射现象,A不符合题意。
电饭锅用三脚插头和三孔插座---防止锅体漏电伤害人体,B符合安全用电原则,正确。
由于分子不停地做无规则运动,煮好的豆浆香气四溢,C符合题意。
根据漂浮条件,煮熟的饺子漂浮在水面上,浮力等于重力,D不符合题意。
故答案为:BC。
三、作图题(共2题;每题2分,共4分)
15.(2分)请将图连成符合安全用电原则的照明电路。
【答案】
【知识点】家庭电路的组成;家庭电路的连接;安全用电原则
【解析】【解答】家庭电路中为了安全用电,应使开关接要火线上,让电流通过开关接入灯泡的螺丝帽上,
而让零线直接接在螺丝套上;接插座时应让保险丝接在火线上,插座的接入方法是:“左零右火
上接地”;具体的连接方法见右图:
16.(2分)小明设计了一种利用“声控”开关(有声音时自动闭合,无声音时自动断开)和“光控”开关(有光照时自动断开,无光照时自动闭合)自动控制的楼道灯,使得只有在天黑且有声音时灯才亮。他还在楼道处安装了一个带保险盒的三孔插座,且与楼道灯互不影响。请你根据小明的设计意图,用笔画线代替导线完成如图所示的电路。(导线不得交叉)
【答案】
【知识点】家庭电路的连接
【解析】【解答】由题意知:只有当“光控开关”、“声控开关”都闭合了灯才能亮,说明灯泡与两个开关串联,且火线要先过开关,再接入灯泡尾部的金属点,零线接入螺旋套,三孔插座与灯泡并联,其接法为左零右火上接地,如图所示:
四、实验探究题(共3题;每空1分,共17分)
17.(6分)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:
⑴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;
⑵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;
⑶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;
⑷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。
【答案】发光;有;不发光;大;大;不能
【知识点】电路的三种状态;影响电阻大小的因素;欧姆定律及其应用;熔断器的作用及保险丝的选择;安全用电原则
【解析】【解答】第1、2空:闭合开关,电路为通路,故灯泡发光,电流表有示数;
第3空:小灯泡被粗铜丝短路,故不发光;
第4空:电压一定时,电阻越小,电流越大。
第5空:材料相同,长度越短,横截面积越大,导体的电阻越小,粗铜丝又较短,所以细铜丝的电阻比粗铜丝大得多。
第6空:在家庭电路中,不允许用铜丝或其它金属丝代替保险丝。
18.(7分)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)(1分)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)(2分)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)(4分)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L1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 。
【答案】(1)右
(2)火线;熔断器
(3)不能;任意一条支路短路,灯泡L2两端的电压都为220V;不能;L2两端的电压为220V
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【解答】(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)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;接下来应该检测熔断器;
(3)①闭合开关S、S1,检测灯泡L2正常发光,L1不发光,这说明L2两端的电压为220V,所以故障是灯泡L1内部短路或另外的一条支路短路;
②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。
故答案为:(1)右;(2)火线;熔断器;(3)①不能;任意一条支路短路,灯泡L2两端的电压都为220V;②能;L2两端的电压为220V
19.(4分)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 ;
(2)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 。
【答案】1;用电器总功率过大;熔断;发生短路
【知识点】电功率的计算;家庭电路的故障分析
五、计算题(共2题;共19分)
20.(10分)图甲是某款具有加热和保温功能的电饭锅,其内部电路原理如图乙所示,电阻R1、R2均有加热功能,图丙是电饭锅某次工作时电流随时间变化的图像。试求:
(1)该电饭锅加热时的功率是多少?
(2)某次做饭,该电饭锅正常工作,加热和保温各10min总共消耗的电能是多少?
(3)在某用电高峰期,家庭电路中的实际电压只有200V,只让该电饭锅接入家庭电路里工作,图丁中电能表的脉冲灯3min闪烁了96次,则该电能表参数中的“?”是多少?
【答案】解:(1)由图丙知加热时通过电路的电流为4.4A,则该电饭锅加热时的功率
(2)由图丙知保温时通过电路的电流为0.2A,则该电饭锅保温时的功率
做饭加热和保温各10min时,总共消耗的电能
(3)加热挡电路总电阻
家庭电路中的实际电压只有200V时,实际加热功率
其消耗的电能
则
解方程可得
答:(1)该电饭锅加热时的功率是968W;
(2)某次做饭,该电饭锅正常工作,加热和保温各10min总共消耗的电能是6.072×105J;
(3)该电能表参数中的“?”是2400。
【知识点】欧姆定律及其应用;电能表参数的理解;电功的计算;电功率的计算
【解析】【分析】(1)图丙知加热时通过电路的电流,根据P=UI计算该电饭锅加热时的功率;
(2)由图丙知保温时通过电路的电流,根据P=UI计算该电饭锅保温时的功率,根据W=Pt计算做饭加热和保温各10min总共消耗的电能;
(3)根据欧姆定律计算加热挡电路总电阻,根据计算家庭电路中的实际电压只有200V时的实际加热功率,根据电功公式计算其消耗的电能,“?imp/ (kW·h)"表示消耗1kW·h的电能,电能表闪烁?次,根据电能表参数的含义列方程可得?。
21.(9分)在实践活动中,小刚所在的兴趣小组对电热水壶进行了研究与计算, 请你综合应用所学知识解答下列问题:
额定容量
2kg
额定电压
220V
额定功率
1100W
频率
50Hz
(1)(3分)如图所示,电热水壶使用的都是三脚插头,中间较 (选填“短”或“长”)的脚连接的是电热水壶的金属外壳,插入三孔插座后可将其与 相连,防止漏电时对人造成伤害;壶底的加热盘烧水时是通过 的方式改变了水的内能。
(2)(3分)电热水壶的铭牌如表所示,正常工作时通过电热水壶的电流是多少A?
(3)(3分)小刚在壶中加入额定容量2kg且初温为20℃的水,在额定电压下将其加热到沸腾。已知烧水时气压为1个标准大气压, c水=4.2×103J/(kg·℃),则水吸收的热量是多少J?
【答案】(1)长;地线;热传递
(2)解: 可得,正常工作时通过电热水壶的电流为
答:正常工作时通过电热水壶的电流是5A;
(3)解: 水吸收的热量为
答:水吸收的热量是6.72×105J。
【知识点】热量的计算;电功率的计算;家庭电路工作电压、零线、火线的辨别
【解析】【解答】1)三孔插座为左零右火中接地,中间插头较长是为了接地,热水通过温度较高的加热盘通过热传递升高水温改变内能;
2)根据功率计算公式可知, 正常工作时通过电热水壶的电流 ;
3)根据热量公式公式,代入数据可知:。
【分析】1)家庭用电中插头为左零右火中接地,加热水是通过温度差进行形成热传递改变物体内能。
2)根据功率计算公式计算电热水壶的电流;
3)根据热量公式公式,代入数据进行吸收热量的计算。
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