第15章 四、家庭电路与安全用电-【拔尖特训】2024-2025学年九年级下册物理（苏科版）

24 四、 家庭电路与安全用电 ▶ “答案与解析”见P16 1. 如图所示为家庭电路的一部分,火线和零线 间的电压为 V,有金属外壳的洗衣 机应使用图中的插座 (填序号),在 位置②应该安装 . (第1题) 2. (2023·吉林)电热毯的电阻丝断掉后不要将两 个断头连接后继续使用,原因是接头处的电阻 ,在电流相同时,由于电流的 效应,会导致接头处温度过高而产生安全隐患. 3. 在综合实践活动中,小明用测电笔来判断家 里电灯的开关是接在火线上还是接在零线 上,闭合开关,灯泡正常发光,用测电笔分别 检测开关的两个接线柱,发现氖管两次都发 光,根据此现象 ( ) A. 可以确定开关接在火线上 B. 可以确定开关接在零线上 C. 无法确定开关接在火线上还是零线上 D. 需断开开关再检测这两个接线柱,才能判 断开关接在火线上还是零线上 4. 如图所示,在接线柱A、B间接入导线(其材料 为普通铜丝),在接线柱C、D间接入熔丝,接通 电源,灯泡正常发光,熔丝不熔断;断开电源,在 B、D间连上一根导线,再次接通电源时,灯不 亮,熔丝熔断.下列判断中,错误的是 ( ) (第4题) A. 导致熔丝熔断的原因是电路中电流过大 B. 熔丝熔断时,熔丝中的电流大于A、B 间 导线中的电流 C. 熔丝熔断,但灯泡依然完好 D. 用铜丝代替熔丝不符合安全用电的原则 5. (2024·吉林)如图所示,请用笔画线表示导 线,将电灯和插座接入家庭电路中. (第5题) 6. 仔细观察家里的电饭锅、洗衣机等用电器所 用的插头,我们会发现有一个插脚E要长些, 如图所示.较长的那个插脚 E 接的是 (火线/零线/地线);你认为这个插 脚做长点的主要目的是 . (第6题) 7. (2023·兰州)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、乙两图导致电流过大的 原因是不同的,图甲中的原因是 ;图乙中的原因是 . (第7题) 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 物理(苏科版)九年级下 知 识 讲 解 知 识 讲 解 25 8. (2023·徐州)对于如图所示的部分家庭电 路,下列说法中,正确的是 ( ) (第8题) A. a是零线 B. b、c之间的电压为220V C. 灯泡和接在插座上的用电器串联 D. 用测电笔测试插座的右孔,氖管会发光 9. 如图所示的电路中,在接线柱间接入熔丝和 铜丝,熔丝的电阻大于铜丝.接通电源,闭合 开关S,依次闭合各小灯泡所在支路的开关, 可以看到电流表的示数逐渐增大;再闭合电 炉丝所在支路的开关,会发现熔丝被熔断.下 列说法中,正确的是 ( ) ① 实验说明电路超负荷运行会引起安全 事故. ② 实验中通过熔丝的电流大于铜丝. ③ 通电相同的时间,熔丝所产生的热量多于 铜丝. ④ 随着支路开关依次闭合,熔丝最终熔断说 明电流通过导体产生的热量与电流有关. (第9题) A. ①② B. ①③④ C. ②③④ D. ①②③④ 10. (2024·无锡)下列做法中,符合安全用电原 则的是 ( ) A. 在电线上晾晒衣物 B. 私拉电线给电瓶车充电 C. 在高压线下放风筝 D. 用电器的金属外壳接地 11. (2024·南充)如图所示,根据安全用电知 识,请用笔画线代替导线将图中的元件连接 起来.(开关仅控制灯泡) (第11题) 12. 电工师傅常用一只额定电压为 220V的灯泡L0(校验灯泡)代替 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S闭合,再 分别闭合S1、S2、S3(每次只能闭合其中之 一)时,可能出现以下三种情况,试判断: (第12题) (1) L0不亮,说明该支路 (短路/断 路/正常). (2) L0正常发光,说明该支路 (短 路/断路/正常). (3) L0发光呈暗红色,说明该支路 (短路/断路/正常). 13. 在家庭电路中,漏电保护断路器和空气断路 器是确保安全用电必不可少的保险装置,如 图所示.当家用电器的总功率过大时, (空气断路器/漏电保护断路器)会 跳闸.当人体发生双线触电时,漏电保护断 路器 (能/不能)自动切断电路. (第13题) 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第十五章　电功和电热 18V 12Ω+24Ω=0.5A ,P总max=UImax= 18V×0.5A=9W,故电路消耗总功 率的范围是5.23~9W. 不等式(组)法在求解电学 综合计算题中的应用 根据题设条件中的不等关系、 公式中包含的不等关系,结合数学 中的基本不等式及性质,建立不等 式或不等式组解决物理问题的方 法,称之为不等式(组)法,它适用 于求取值范围、最大值、最小值等 类型的题目. 6. 50 13200 [解析]由图乙可知, 当开关S1 和S2 均闭合时,R2 被短 路,电路为R1 的简单电路,电阻较 小,由P=U 2 R 知电路处于高温挡;由 P=U 2 R 知电阻R1 的阻值 R1= U2 P加热= (220V)2 968W =50Ω. 处于低温挡 时,煎饼锅的工作电流为1A,通电 1min产生的热量Q=W =UIt= 220V×1A×60s=13200J. 7. [解析](1) 只闭合开关S1时,电路 为R1的简单电路,通过R1 的电流 I1= U R1 =6V4Ω=1.5A. (2) 只闭合开 关S1 时,电路为R1 的简单电路,R1 的电功率P1= U2 R1 = (6V)2 4Ω =9W. (3) 由图可知,只闭合开关S1 时,电 路为R1 的简单电路,两开关都闭合 时,两电阻并联,由P=U 2 R 可知,此时 功率最大,为“速热”挡,已知电源两端 电压为6V,由P=UI可得,干路中 的电流I=PU= 36W 6V=6A ,通过R2 的电流I2=I-I1=6A-1.5A= 4.5A,R2的阻值R2= U I2 = 6V4.5A= 4 3Ω. 若更换成电压为5V的电源,此 时电路中的电流I'=U'R1+ U' R2 = 5V 4Ω+ 5V 4 3Ω =5A,使用“速热”挡通电 10s产生的热量Q=W=U'I't= 5V×5A×10s=250J. 8. [解析](1) 观察图乙可知当S闭合 时R2 被短路,只有R1 接入电路,对 应高温挡功率P2=500W,由P= U2 R 得R1= U2 P2 = (220V)2 500W =96.8Ω. (2) 已知时间与所消耗的电能,可计 算出这段时间内电熨斗的平均功率 P=Wt = 1.32×105J 10×60s =220W ;因为 100W<220W<500W,所以这段时 间内电熨斗在100W和500W之间 切换;设电熨斗在P1=100W下的工 作时 间 为t1,则 有 W =P1t1 + P2(600s-t1);将W=1.32×105J、 P1=100W、P2=500W 代入可得 t1=420s;即电熨斗在P1=100W下 工作了420s,在P2=500W下工作 了180s.(3) 由题干可知室温为 20℃,电熨斗表面温度为220℃,则 温差Δt=220℃-20℃=200℃;观 察图丁可知,在温差为200℃的条件 下电熨斗每秒散失的热量为400J;则 散失热量的功率P散=Qt'= 400J 1s = 400W;要想保持电熨斗表面温度不 变,则电熨斗的加热功率P'=400W; 图丙电路中消耗的总功率 P'= U2 R1+R3 ;将P'=400W、U=220V、 R1=96.8Ω代入可得R3=24.2Ω. 四、 家庭电路与安全用电 1. 220 ⑧ 电能表 2. 较大 热 3. A 4. B 5. 如图所示 (第5题) 6. 地线 先接通地线,后断开地线 (或确保用电安全) [解析]地线又称 避雷线,是用来将电流引入大地的导 线;电气设备漏电或电压过高时,电流 通过地线进入大地,地线用字母E表 示.三线插座是配合三线插头使用的, 三线插头的第三个插脚与用电器的金 属外壳相连,三线插座的第三个插孔 与大地相连,这样在使用的时候就把 用电器的金属外壳与大地相连,避免 用电器漏电时发生触电事故;三线插 头的第三个插脚比另外两个长,这样 在插入时先把用电器的外壳与大地接 通,而拔出时后把用电器外壳与大地 分离,更加安全. 7. 用电器的总功率过大 短路 [解析]图甲中开关闭合后,所有用电 器都工作,导致电路中用电器的总功 率过大,根据P=UI可知,电压一定 时,功率越大,电流越大;图乙中开关 闭合后,电流不经过用电器而造成 短路. 8. D [解析]由图知,开关接在导线 a上,所以a是火线,b是零线,故A 错误;导线b是零线,导线c是地线, 零线和大地之间的电压为0,故B错 误;灯泡和接在插座上的用电器工作 时互不影响,是并联关系,故C错误; 插座的左孔接零线,右孔接火线,所以 测电笔插入插座的右孔时氖管会发 光,故D正确. 9. B [解析]在题图所示的电路中, 接通电源,闭合开关S,随着支路开关 依次闭合,P总 逐渐增大,I总= P总 U 也 逐渐增大,熔丝最终熔断,说明电路超 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 61 负荷运行会引起安全事故,也说明电 流通过导体产生的热量与电流有关, ①④均对;熔丝和铜丝串联在电路中, 通过两者的电流I及两者的通电时间 t相同,R熔丝>R铜丝,据Q=I2Rt可 知,Q熔丝>Q铜丝,②错、③对.故选B. 10. D [解析]湿衣服容易导电,在电 线上晾晒衣服容易造成触电事故,故 A不符合题意;私拉电线给电瓶车充 电可能会引起触电或火灾,故B不符 合题意;高压线的电压很高,在其旁边 放风筝,风筝容易挂到高压线上,很有 可能会发生导电,使得放风筝的人触 电,故C不符合题意;家用电器金属 外壳接地,是为了防止外壳带电而发 生触电事故,故D符合题意. 11. 如图所示 (第11题) [解析]由图可知,测电笔接触上面的 线时,氖管发光,则上面的线为火线, 中间的线为零线;灯泡的接法:火线与 开关串联,开关的另一端再接到灯泡 顶端的金属点,零线接在灯泡的螺旋 套上;三线插座的接法:左零右火上 接地. 12. (1) 断路 (2) 短路 (3) 正常 [解析](1) 当L0不亮时,说明该支路 是断路状态.(2) 当L0 能正常发光, 说明L0两端的电压是220V,该支路 发生了短路.(3) L0 发光呈暗红色 时,L0与灯泡是串联的,L0 分得的电 压小于220V,故不能正常发光,反而 说明该支路是正常的. 13. 空气断路器 不能 [解析]空气 断路器是一种只要电路中电流超过额 定电流就会自动断开的开关,当电路 或设备发生短路、严重过载时,空气断 路器会自动断开,从而保护电路;发生 双线触电事故时,火线和零线中的电 流相同,漏电保护断路器不会断开 电路. 专题特训（五）　家庭电路 的连接与故障判断 1. C [解析]根据图示可知,灯泡的 开关接在了灯泡与a之间,所以a为 火线,故A错误;为了保证用电安全, 空气开关应接在火线上,即接在a处, 故B错误;三线插座的上孔接地线, 所以c点所在的导线与大地相连,故 C正确;根据图示可知,L1和L2是并 联的,工作时互不影响,故D错误. 2. B [解析]当闭合其中任意一个开 关,灯都能发光,因此两开关应并联再 与灯连接,根据安全用电原则,开关接 在火线上,只有B符合题意. 3. B [解析]根据题意可知,闭合开 关,指示灯发光,发热体工作;当熔丝 断路,发热体不工作时,指示灯仍发 光,这表明发热体和指示灯是并联接 入电路中的;分压保护电阻与指示灯 串联在电路中,所以分压保护电阻能 分担一部分电压,由图可知,熔丝应接 在火线与用电器之间,所以b接触的 是火线,a接触的也是火线,所以指示 灯与分压保护电阻接在a电路中,故 B符合题意. 4. 如图所示 (第4题) [解析]由题意可知,电扇 和灯泡 可以单独工作,所以它们是并联的;只 闭合开关S2,灯泡和电扇 都不工 作,说明开关S1 在干路上;只闭合开 关S1,只有电扇 工作,说明开关S2 控制灯泡,并且开关要接火线. 5. 如图所示 (第5题) 6. cd段断路 串 [解析]用测电笔 测a、b、c点,测电笔氖管均发光,说明 这三点与火线之间是接通的,测试d 点时不发光,说明d 点接触的是零 线,故障是cd段断路;使用测电笔检 查电路时,测电笔氖管发光,说明被测 导线是火线,此时火线、测电笔、人体 与大地构成串联电路. 7. C [解析]若是插座处原来就短 路,则在没有插入台灯时,空气开关就 已经跳闸了,故A错误;若是台灯的 插头处短路,则在台灯插头插入插座 时,电路就会出现短路,而不会等到闭 合台灯开关时才跳闸,故B错误;若 是灯座发生了短路,则在台灯插头插 入插座,并且闭合台灯开关时,电路出 现短路,空气开关跳闸,故C正确;若 是开关发生了短路,则电路是接通的, 对正常工作的用电器没有影响,也不 会跳闸,故D错误. 8. C [解析]照明灯的开关接在了零 线与灯泡之间,不会引发空气开关跳 闸,只是容易发生触电事故,A不符合 题意;由电能表上的参数可得,电路可 以承载的最大功率P=UI=220V× 40A=8800W,正在使用的所有用电 器总功率为6kW ,其中电饭锅的功 率为1.5kW,将电饭锅插头从插座中 拔出,再将功率为1kW的电热水壶 插头接入插座中,电路中用电器总功 率变小,B不符合题意;如果接入电热 水壶的插座短路,没有插入电热水壶 时,空气开关就应该会跳闸,所以闭合 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 71