第十九章 生活用电(单元培优)-2025-2026学年九年级全一册物理人教版(2024)
2025-08-02
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内容正文:
第十九章 生活用电
一.选择题(共7小题)
1.下列关于家庭电路的说法正确的是( )
A.用电器的金属外壳没有必要接地
B.发现有人触电时,首先要将人拉开
C.使用测电笔时,手不要接触笔尾金属体,以免触电
D.从进户开始要按“电能表→总开关→保险装置”的顺次安装
2.“珍爱生命,安全用电”是同学们日常生活中必须具备的安全意识,电冰箱、洗衣机等家用电器均采用三线插头将金属外壳接地,这样做的目的是( )
A.节约用电避免浪费 B.确保用电器正常工作
C.延长用电器使用寿命 D.防止发生触电事故
3.如图所示为试电笔的结构图。下列说法正确的是( )
A.使用试电笔验电时手可以接触笔尖
B.使用试电笔时,若氖管发光,说明接触处与零线是连通的
C.使用试电笔验电时手不能接触笔尾金属体
D.正确使用试电笔氖管发光时,有电流流经人体
4.如图所示是小明设计的部分家庭电路,下列说法正确的是( )
A.开关闭合,保险丝会立刻熔断
B.三孔插座的连接符合安装要求
C.灯泡与开关的连接符合安全用电要求
D.闭合开关,若灯泡不亮,一定是灯泡短路
5.关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.家庭生活中,可以在未断开开关的情况下更换灯泡
B.家庭电路中,必须安装空气开关或保险丝等保险装置
C.教室中的一个开关可以控制一排日光灯,说明这些日光灯是串联的
D.家庭电路中的空气开关跳闸,一定是电路中某处发生了短路
6.“安全用电你我他,幸福生活千万家”,在家庭用电中,下列做法符合安全用电原则的是( )
A.使用试电笔时可以接触笔尖金属体
B.能用湿布擦拭正在工作的电视机
C.更换灯泡时要先断开电源
D.有金属外壳的用电器可以使用两脚插头
7.关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.在高压线附近放风筝
B.当发现有电线起火时,应先切断电源再灭火
C.发现有人触电时,一定要立即用手把他拉开
D.家庭电路中,开关与电灯串联时,接在零线或者火线上都可以
二.多选题(共7小题)
8.下列做法中,符合安全用电原则的是( )
A.发现有人触电,立即断开电源
B.将冰箱的金属外壳接地
C.使用绝缘层破损的插头
D.空气开关跳闸后立即合上
9.电给我们的生活带来了极大便利,但不正确的用电方式也会造成很大危害。关于安全用电,如图所示的做法中正确的是( )
A.冰箱的金属壳接地 B.在高压线下钓鱼
C.发现有人触电时 D.多个大功率用电器
10.电是人们的好帮手。但若摸不准他的脾气,不注意用电安全。也可能会发生触电事故。下列选项中符合安全用电要求的是( )
A.卫生间应该安装带有防水盖的多功能插座
B.可用湿手接触照明电路中的开关
C.使用试电笔时,手不能接触试电笔的任何金属体
D.有金属外壳的家用电器,金属外壳必须接地
11.下列做法中,符合安全用电要求的是( )
A.在家庭电路中安装保险丝或空气开关
B.用湿布擦正在发光的白炽灯或日光灯
C.更换灯泡时,必须先断开开关
D.外壳损坏的插座,应及时更换
12.如图所示是打开电冰箱门拿取食物的情景,此时冷藏室内的照明灯亮起。下列关于电冰箱的描述正确的是( )
A.电冰箱导线绝缘层破损后仍可以继续使用
B.电冰箱外壳接地后人接触到外壳不会触电
C.电冰箱内的食物通过电流做功来改变内能
D.电冰箱的压缩机与冷藏室内的照明灯并联
13.关于家庭电路的下列说法中,正确的是( )
A.洗澡期间尽量不要接触各种电器
B.切断电源可以减少各种待机耗电
C.遥控器所利用的红外线也是电磁波
D.空气开关在家庭电路断路时会跳闸
14.下列关于“仪表”和“仪器”的使用说法正确的是( )
A.使用测电笔时手不能接触笔尾金属体
B.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥
C.电能表是用来测量用电器电功率的专用仪表
D.滑动变阻器是通过改变连入电路中的电阻丝的长度来改变电阻的
三.填空题(共10小题)
15.家庭照明电路的电压为 V,各用电器之间是 联的。(选填“串”或“并”)
16.测电笔中有一个高阻值的电阻,这样可使测电笔测家庭电路(家庭电路的电压为220V)的火线时,加在人体身上的电压在安全电压(36伏)以内,若测电笔氖管发光时的电流为0.2毫安,则:
(1)测电笔中的高阻值电阻与氖管是 (填“串联”或“并联”)
(2)测电笔中高阻值电阻的电阻不应小于 欧姆。
17.上海地区家庭电路中,日光灯、电视机、空调等用电器正常工作时的电压为 伏,这些用电器是 的(选填“串联”或“并联”).空调和日光灯在正常工作时,通过空调的电流 通过日光灯的电流(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
18.上海地区家庭电路中,电压为 伏,教室里的日光灯与电风扇是 连接(选填“串联”或“并联”),教室里工作的用电器越多,电路的总电阻越 ,它们工作时的用电量用 表测量。
19.教室里的日光灯额定电压是 伏,投影仪和日光灯之间是 联(选填“串”或“并”)连接的,教室里共有日光灯12盏,每盏灯的额定功率为40瓦,如果我们在大课间活动时能够及时关灯,每天大课间活动时间是20分钟,则每天可以节约用电 千瓦时。
20.进户的两条输电线中,有一条在户外就已经与大地连接,叫做 ,另一条叫做 线,俗称 ;用 可以判断哪条是火线。
21.在家庭电路中,冰箱与电视机是 联的,控制灯的开关应接在灯与 之间。当家中电路发生短路时 会及时熔断,起到保护电路的作用。
22.我国家庭电路的电压是 V,各个用电器之间的电路连接方式是 联;在古代,人类学会了钻木取火的方法,这是将 能转化为物体的内能。
23.家庭电路中,电冰箱、电饭煲、日光灯等家用电器的连接方式是 联,其中电饭煲是利用电流的 工作的。如图所示的A点是灯头接导线的螺丝(灯丝完好),当电路中的开关S断开时,站在地面上的人用手接触电路中的A点 (会/不会)触电。
24.某家庭电路各用电器采用的连接方式: (选填“串联”或“并联”)这样连接的好处是: 。教室内的灯泡可由一个开关控制实现同时亮灭,那么这些灯的连接方式 。
四.作图题(共2小题)
25.请同学们将图连成符合安全用电原则的照明电路。
26.请在图中用笔画线代替导线将三孔插座、电灯和开关分别接入电路。
五.实验探究题(共5小题)
27.如图是我们常见的家庭电路。请你模仿样例格式,写出图中涉及到的电学知识或规律(温馨提示:至少写出三条,不能与样例相同)。
样例:电灯与插座并联。
① ;
② ;
③ 。
28.完成下列各题:
(1)他的操作如图1所示,其中错误之处是 。
(2)图2所示的是旋钮式电阻箱的示意图,使用时面板上的指针指着的数值再乘以旋钮旁所标的倍率,就是这个旋钮下面连入电路的电阻值。如图2所示的电阻箱连入电路的电阻值为 Ω。
(3)安全是生活、生产的基本前提,生活中常常因违规操作定而发生安全事故。如图3所示为家庭电路的一个局部,请根据安全用电的原则将螺口灯泡和按钮开关接入电路。
29.如图甲所示是小敏常用的一个插线板。他在使用时发现:插线板上的开关断开时指示灯不发光,插孔不
能提供工作电压;而在开关闭合时指示灯发光,插孔可以提供工作电压;如果指示灯损坏了,开关闭合
时插孔也能提供工作电压。
(1)根据上述现象,你认为插线板的指示灯和开关的连接方式是 。
(2)请你在图乙中已有连线的基础上画出插线板开关、指示灯和插孔与电源线的连接方式。( 图乙中三
根导线自上而下分别是火线、零线和地线 )
30.王爽同学在自家盖的房间安装了一盏“220V 100W”的顶灯和一盏“220V 5W”的壁灯。他打算把这两盏灯并联,然后另用一个普通的拉线开关S2同时来控制两灯。但接完后,他合上开关S1,拉线开关S2仍然断开时,发现壁灯已亮、顶灯却很暗。他接着合上拉线开关S2,结果壁灯灭,顶灯很亮,试画出他错接的电路图。
31.综合作图﹣﹣家庭电路中的电灯和插排板
如图所示,甲是家庭电路中的照明系统,乙是给用电器供电的插排板系统,其一部分已与电源线相连。对甲的要求是:开关S2同时控制灯L2、L3的亮灭。对乙的要求是:开关S1断开时,指示灯L1不亮,插孔不能提供电压;S1闭合时,插孔能提供工作电压;如果指示灯L1损坏,S1闭合时,插孔也能提供电压。
请在图中画出各元件的连接方式,并把插排板与电源线相连。
六.计算题(共4小题)
32.现代社会生活中无时无刻都离不开电器的使用,安全用电关常识至关重要。
(1)一般情况下, 伏以下的电压是安全的。家庭电路中辨别火线和零线用测电笔,图1中使用正确的是图 。
(2)如图2所示的照明电路中,闭合开关S,电灯发光,此时某人拿测电笔测试B点,测试笔使用方法正确,该人体电阻约为3600欧,测电笔的氖管 (填“会”或“不会”)发光,此时通过人体的电流是 安。
(3)为了保证该人在使用测电笔测家庭电路的火线时能安全使用,请算出测电笔的内部电阻至少应大于多少欧姆?
33.如图甲所示是测电笔的结构,图乙和图丙是两位同学的使用方法。
(1)正确使用测电笔的是 。
(2)若测电笔氖管发光放电时的电流为0.36毫安,则当测电笔的笔尖接触家庭电路的火线时要使人能处于安全状态,此大电阻的阻值至少应为多少欧。(不计氖管发光时的电阻)
34.如图是小明在家中使用试电笔的情景。如果试电笔内的电阻为33kΩ,小明的手指与脚底之间电阻为22kΩ,他是站在地面上使用试电笔的。(提示试电笔和人体之间可以看成是串联的)
(1)图中情景显示,试电笔的笔尖所接触的插座孔内是火线还是零线?
(2)通过小明身体的电流为多少毫安?
35.小阳家有一台空调,接入家庭电路中正常工作,已知通过空调的电流为4A,求:
(1)空调两端的电压是多少伏?
(2)若空调为纯电阻用电器,则空调的电阻是多少欧姆?
七.综合能力题(共3小题)
36.如图所示是家庭电路的一部分.
(1)请用笔画线表示导线,将图中的插座、电灯和开关(插座准备接大功率用电器,开关只控制电灯)接入家庭电路中.
(2)台灯灯泡标有“220V 44W”,闭合开关,灯正常工作,求:
①此时通过灯泡的电流为多少?
②此时灯泡的电阻为多少?
③通电200s,灯泡消耗的电能是多少?
37.十九世纪末,爱迪生尝试对1600多种不同的耐热材料进行试验,最终制成了钨丝灯泡,就是传统意义上的“白炽灯”,开启了人类崭新的“光明时代”。进入二十一世纪的今天,LED灯成为照明舞台上新的主角。
(1)白炽灯泡是根据电流的 效应制成的。灯泡L1标有“220V 100W”,灯泡L2标有“220V 60W”,灯泡L1的电阻比灯泡L2的电阻 (选填“大”或“小”)、其中灯丝较细的是 (选填“L1”或“L2”)。
(2)如图所示的插座和电灯(带开关)是纽成家庭电路的常用器件,请你用笔画线代替导线将它们分别正确的接入电路中。
(3)有研究数据表明,LED灯寿命是白炽灯的100倍左右,且照明效果更加稳定。下表给出了相同面积的房间,在相同照明效果下,用不同种类灯照明时的电功率需求情况。从表中可以明显看出在相同照明效果下,使用LED灯比白炽灯更节能。
LED灯电功率/W
白炽灯电功率/W
适用房间出/m2
3
25
3.5
6
40
8﹣9
根据表中的数据可知,如果晚上学习时使用的LED台灯电功率是6W,在相同照明效果下,每晚三小时学习时间,LED灯比白炽灯节约 kW•h电能。
38.现代家庭电器化程度越来越高,用电安全是一个十分突出的问题。下表提供了一组人体电阻数据。如图所示,用电器R接在电压为220V的电源上时,消耗电功率是1100W,电路中还有额定电流为10A的熔丝。则:
测量项目
完全干燥时
出汗或潮湿时
手与手之间的电阻
200kΩ
5kΩ
手与脚之间的电阻
300kΩ
8.8kΩ
手与塑料鞋底之间的电阻
8000kΩ
10kΩ
(1)只有用电器R接入电路时,通过熔丝的电流为 A。
(2)一个潮湿的人,赤脚站在地上,由于不小心,手接触火线,发生触电事故,则通过人体的电流是 A(上表电阻数据适用此人)。
(3)熔丝不会“救”人命的原因是 。
第十九章 生活用电
参考答案与试题解析
一.选择题(共7小题)
1.下列关于家庭电路的说法正确的是( )
A.用电器的金属外壳没有必要接地
B.发现有人触电时,首先要将人拉开
C.使用测电笔时,手不要接触笔尾金属体,以免触电
D.从进户开始要按“电能表→总开关→保险装置”的顺次安装
【答案】D
【分析】(1)家用电器的金属外壳要接地;
(2)人体触电的原因:通过人体的电流超过了一定值;
(3)使用测电笔辨别火线时,一定要用手触及笔尾的金属部分,否则容易造成误判,认为带电体不带电是十分危险的。使用测电笔时,不能用手触及测电笔前端的金属探头,这样会造成人身触电事故;
(4)电能表是测量家庭消耗电能多少的仪表,也防止一些人偷电,一定安装在家庭电路的最前端,并且在总开关的前面;检修电路时要断开开关,在电能表的后面要接入总开关;保险丝能在电路电流过大时,能自动切断电源。为了方便更换保险丝,保险盒一定要安装在总开关的后面。
【解答】解:
A、家用电器的金属外壳要接地;这样即使金属外壳带电,电流也能通过地线流入大地,不会对人体造成伤害,故A错误。
B、遇到有人触电时,应先切断电源再施救,若直接用手将人拉开,自己也会触电,故B错误;
C、使用测电笔辨别火线时,一定要用手接触笔尾的金属部分,否则容易造成误判,故C错误;
D、电能表测量整个家庭消耗电能的多少,一定安装在最前面;总开关控制整个电路,为了保证检修电路的安全以及更换保险丝时的安全,总开关应安装在电能表的后面;保险盒应安装在总开关的后面,所以正确的安装顺序为电能表、总开关、保险装置,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查的是日常生活中的一些安全用电常识,要掌握安全用电的原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体。值得注意的是:本来不带电的物体带了电;本来不导电的物体导电了。
2.“珍爱生命,安全用电”是同学们日常生活中必须具备的安全意识,电冰箱、洗衣机等家用电器均采用三线插头将金属外壳接地,这样做的目的是( )
A.节约用电避免浪费 B.确保用电器正常工作
C.延长用电器使用寿命 D.防止发生触电事故
【答案】D
【分析】三孔插座中多出的一个孔是用来接地线的;目的就是为了防止触电。
【解答】解:三孔插座的接法是左零右火上接地,三脚插头的接法是中上的脚要与用电器外壳相连;当三脚插头插入三孔插座时,使金属外壳通过接地线与大地相连通,这样若用电器的金属外壳万一带电,电流会通过地线导入大地,防止造成触电事故的发生,故D正确,ABC错误。
故选:D。
【点评】本题考查三孔插座和三脚插头中多出的一孔和一脚的作用,从而了解防止用电器漏电的原理。
3.如图所示为试电笔的结构图。下列说法正确的是( )
A.使用试电笔验电时手可以接触笔尖
B.使用试电笔时,若氖管发光,说明接触处与零线是连通的
C.使用试电笔验电时手不能接触笔尾金属体
D.正确使用试电笔氖管发光时,有电流流经人体
【答案】D
【分析】(1)使用试电笔辨别火线时,一定要用手触及笔尾的金属部分,否则容易造成误判,认为带电体不带电是十分危险的。使用测电笔时,不能用手触及试电笔前端的金属探头,这样会造成人身触电事故;
(2)试电笔的内部有一个阻值很大的电阻,当人接触试电笔的笔尾金属体,人和测电笔是串联在电路中,如果两者串联在零线和大地之间,加在两者之间的电压是0V,氖管不发光;如果两者串联在火线和大地之间,加在两者之间的电压是220V,此时试电笔的阻值很大分担的电压很大,人体分担的电压很小,不会超过人体的安全电压,氖管发光,有电流通过,但是不会对人造成伤害。
【解答】解:ABC、使用试电笔时,手不要接触试电笔前端的金属尖,必须接触试电笔末端的金属卡,试电笔的高值电阻和人串联在火线和大地之间,加在两者之间的电压是220V,此时试电笔的高值电阻分担的电压很大,人体分担的电压很小,通过人体的电流很小,氖管发光,不会发生触电事故,故ABC错误;
D、正确使用试电笔氖管发光时,有微弱电流经过人体,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了测电笔的使用方法,手指一定要接触笔尾的金属体,不然会触电的!
4.如图所示是小明设计的部分家庭电路,下列说法正确的是( )
A.开关闭合,保险丝会立刻熔断
B.三孔插座的连接符合安装要求
C.灯泡与开关的连接符合安全用电要求
D.闭合开关,若灯泡不亮,一定是灯泡短路
【答案】C
【分析】(1)保险丝是用电阻率较大而熔点较低的铅锑合金制成的,当电流过大时,它会因温度过高而熔断,保护电路;
(2)三孔插座的接线方法是左零、右火、上地;
(3)火线首先过开关进灯泡顶端的金属点是最安全的;
(4)灯泡不亮,可能是发生了短路,也可能开路。
【解答】解:A、闭合开关,灯泡是通路,保险丝不会熔断,故A错误;
B、三孔插座的左孔接地线,中间的孔接的零线,右孔接火线,不符合于三孔插座“左零右火上地”接法,故B错误;
C、开关接在火线和灯泡之间,这样开关能控制灯泡,故C正确;
D、闭合开关,线路正常,若灯泡不亮,可能是灯泡短路,也可能是灯泡断路,故D错误。
故选:C。
【点评】对生活中常见的安全用电规则和现象,要有适当的应对方法,这样才能做到安全用电。
5.关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.家庭生活中,可以在未断开开关的情况下更换灯泡
B.家庭电路中,必须安装空气开关或保险丝等保险装置
C.教室中的一个开关可以控制一排日光灯,说明这些日光灯是串联的
D.家庭电路中的空气开关跳闸,一定是电路中某处发生了短路
【答案】B
【分析】(1)在检修电路、更换灯泡时,首先切断电源,再维修更换;
(2)为防止家庭电路电流过大出现危险,在家庭电路中应安装保险丝或空气开关,电流过大时切断电路,保证安全;
(3)并联电路中的用电器,能够独立工作,工作时相互不影响;
(4)家庭电路用电器的总功率过大或发生短路,会使电路中电流过大,使空气开关跳闸。
【解答】解:
A、在家庭电路中,未断开电源更换灯泡,容易发生触电事故,故A错;
B、为用电安全,家庭电路中应安装保险丝或空气开关,在电流过大时切断电路,故B正确;
C、尽管教室中的一个开关可以控制一排日光灯,但是教室内日光灯是并联的,因为它们工作时,相互不影响,如果某盏灯管烧坏,其余灯管仍能发光,故C错误;
D、家庭电路中的空气开关跳闸了,可能是电路发生了短路,也可能是用电器的总功率过大,故D错误;
故选:B。
【点评】此题考查家庭电路的连接和安全用电常识,既考查了物理知识,在生活中又具有现实意义。
6.“安全用电你我他,幸福生活千万家”,在家庭用电中,下列做法符合安全用电原则的是( )
A.使用试电笔时可以接触笔尖金属体
B.能用湿布擦拭正在工作的电视机
C.更换灯泡时要先断开电源
D.有金属外壳的用电器可以使用两脚插头
【答案】C
【分析】(1)使用试电笔辨别火线时,一定要用手触及笔尾的金属部分,不能用手触及测电笔前端的金属部分;
(2)生活用水是导体;
(3)维修电器或更换灯泡,应先切断电源;
(4)带有金属外壳的用电器,外壳一定要接地。
【解答】解:A、使用试电笔辨别火线时,一定要用手触及笔尾的金属部分,不能接触笔尖的金属体,若接触笔尖金属体,容易触电,故A不符合安全用电原则;
B、生活用水是导体,用湿布擦拭正在工作的电视机,易发生触电事故,故B不符合安全用电原则;
C、更换灯泡时,要先切断电源,然后再换新灯泡,否则容易发生触电事故,故C符合安全用电原则;
D、家用电器的金属外壳要接地,不能使用两脚插头,应该使用三脚插头,故D不符合安全用电原则。
故选:C。
【点评】本题考查安全用电的常识,解决此类题目要结合安全用电的知识进行分析解答。为防止因电带来的伤害,不能违反。
7.关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.在高压线附近放风筝
B.当发现有电线起火时,应先切断电源再灭火
C.发现有人触电时,一定要立即用手把他拉开
D.家庭电路中,开关与电灯串联时,接在零线或者火线上都可以
【答案】B
【分析】(1)安全用电原则是:不接触低压带电体,不靠近高压带电体;
(2)发现有人触电或电引起的火灾,首先切断电源,再实行救援措施;
(3)家庭电路中,开关应该连接在电灯和火线之间。
【解答】解:A.在高压线附近放风筝可能会发生高压电弧触电或跨步电压触电,故A错误;
B.当发现有电线起火时,不要直接去救援,因为人在救援时可能直接或间接接触火线,发生触电事故,一定先切断电源,然后救火,故B正确;
C.人体是导体,遇到有人触电时,直接用手将人拉开,自己也会发生触电,故C错误;
D.家庭电路中,控制电灯的开关必须安装在火线与灯之间,防止维修或更换电灯时发生触电事故,故D错误。
故选:B。
【点评】本题来源于日常生活的常见现象和行为,在考查安全用电的原则中,实现安全用电知识的宣传和教育作用。
二.多选题(共7小题)
8.下列做法中,符合安全用电原则的是( )
A.发现有人触电,立即断开电源
B.将冰箱的金属外壳接地
C.使用绝缘层破损的插头
D.空气开关跳闸后立即合上
【答案】AB
【分析】(1)发现有人触电,应立即断开电源;
(2)用电器的三脚插头能防止金属外壳漏电而触电;
(3)绝缘皮破损,容易发生漏电事故;
(4)空气开关跳闸,原因是电路有短路或功率多大,应先检修,检查没有问题后再使空气开关复位。
【解答】解:A.发现有人触电时,应该首先切断电源,从而保证施救者能安全的救助触电的人,故A符合安全用电原则。故A符合题意;
B.大功率或者带有金属外壳的用电器,其金属外壳一定要接地,以防用电器外壳带电,因此将冰箱的金属外壳接地,故B符合安全用电原则;
C.绝缘层破损的插头,导线外露,容易漏电,出现触电事故,因此不能使用绝缘层破损的插头,故C不符合安全用电原则;
D.空气开关跳闸后,应先检查线路,弄清楚跳闸原因,解决问题后再合上开关,而不应该直接合上开关,故D不符合安全用电原则。
故选:AB。
【点评】本题考查了学生对安全用电知识的了解与掌握,平时学习时多了解、积累,加强安全意识,学好电、用好电!
9.电给我们的生活带来了极大便利,但不正确的用电方式也会造成很大危害。关于安全用电,如图所示的做法中正确的是( )
A.冰箱的金属壳接地 B.在高压线下钓鱼
C.发现有人触电时 D.多个大功率用电器
【答案】AC
【分析】(1)为防止因用电器漏电使其金属外壳带电而发生触电事故,用电器的金属外壳接地;
(2)安全用电原则:不靠近高压带电体,不接触低压带电体;
(3)发现有人触电立刻切断电源;
(4)家庭电路电流过大的原因:短路、用电器总功率过大。
【解答】解:A、为了防止因漏电而发生触电事故,冰箱的金属壳要接地,故A正确;
B、在高压线下钓鱼,易发生高压电弧触电,故B错误;
C、发现有人触电时,应立刻切断电源,故C正确;
D、多个大功率用电器使用同一插座,通过插座的电流过大而引起火灾,故D错误;
故选:AC。
【点评】本题考查了安全用电原则、触电的预防和处理,属于基础题。
10.电是人们的好帮手。但若摸不准他的脾气,不注意用电安全。也可能会发生触电事故。下列选项中符合安全用电要求的是( )
A.卫生间应该安装带有防水盖的多功能插座
B.可用湿手接触照明电路中的开关
C.使用试电笔时,手不能接触试电笔的任何金属体
D.有金属外壳的家用电器,金属外壳必须接地
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)生活用水是导体,卫生间若不安装带有防水盖的多功能插座防,容易触电;
(2)根据安全用电的要求,不能用湿手接触电器;
(3)使用测电笔时,手必须接触笔尾的金属体;
(4)大功率或带有金属外壳的用电器,必须使用三脚插头,其中较长的脚与该用电器的外壳相连,以防外壳带电,危及人身安全。
【解答】解:
A、生活用水是导体,卫生间若不安装带有防水盖的多功能插座,容易发生触电事故,所以卫生间应该安装带有防水盖的多功能插座,故A正确;
B、生活用水容易导电,用湿手接触照明电路的开关,可能发生触电事故,故B错误;
C、使用测电笔时,手要接触笔尾金属体,这样测电笔才能正常工作,但不能接触金属笔尖,故C错误;
D、有金属外壳的用电器,其金属外壳一定要通过地线接地,当用电器的金属外壳漏电时,能防止发生触电事故,故D正确。
故选:AD。
【点评】要求学生在生活中要掌握一定的安全用电常识,养成安全用电的好习惯。
11.下列做法中,符合安全用电要求的是( )
A.在家庭电路中安装保险丝或空气开关
B.用湿布擦正在发光的白炽灯或日光灯
C.更换灯泡时,必须先断开开关
D.外壳损坏的插座,应及时更换
【答案】ACD
【分析】(1)安全用电的原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
(2)在家庭电路中安装保险装置。
(3)防止本来不带电的物体带了电,本来不导电的物体导电了。
【解答】解:A、在家庭电路中安装保险丝或空气开关,当电路中有过大电流通过或漏电时,保险丝或空气开关自动切断电路,从而起到保护电路的作用,故A符合安全用电要求;
B、生活用水属于电的良导体,用湿抹布擦拭正在发光的白炽灯,容易引起触电事故,故B不符合安全用电要求;
C、更换灯泡时容易碰到金属部分,容易发生触电事故,所以更换灯泡时,应先断开开关,故C符合安全用电要求;
D、一旦插座外壳损坏,要及时更换,否则会造成漏电事故或触电事故现象,故D符合安全用电要求;
故选:ACD。
【点评】本题考查的是日常生活中的一些安全用电常识,要掌握安全用电的原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体。值得注意的是:本来不带电的物体带了电;本来不导电的物体导电了。
12.如图所示是打开电冰箱门拿取食物的情景,此时冷藏室内的照明灯亮起。下列关于电冰箱的描述正确的是( )
A.电冰箱导线绝缘层破损后仍可以继续使用
B.电冰箱外壳接地后人接触到外壳不会触电
C.电冰箱内的食物通过电流做功来改变内能
D.电冰箱的压缩机与冷藏室内的照明灯并联
【答案】BD
【分析】(1)导线绝缘层破损应及时更换;
(2)用电器的金属外壳必须接地,可防止由于金属外壳带电而使得人触电;
(3)改变内能的方法:做功和热传递;
(4)并联电路中各用电器可以独立工作,互不影响。
【解答】解:
A、导线绝缘层破损容易发生触电事故,应及时更换,故A错误;
B、带有金属外壳的用电器,其金属外壳一定要接地,即使用电器漏电,人也不会发生触电事故,故B正确;
C、电冰箱内的食物放出热量,是通过热传递的方式来改变内能的,故C错误;
D、电冰箱的压缩机与冷藏室内的照明灯工作时互不影响,是并联的,故D正确。
故选:BD。
【点评】本题考查了安全用电常识、改变内能的方法、家庭电路的连接方式,属于基础题。
13.关于家庭电路的下列说法中,正确的是( )
A.洗澡期间尽量不要接触各种电器
B.切断电源可以减少各种待机耗电
C.遥控器所利用的红外线也是电磁波
D.空气开关在家庭电路断路时会跳闸
【答案】ABC
【分析】(1)洗澡期间手湿不要接触各种电器,否则易触电;
(2)家用电器长时间不工作时,一定要切断电路,节约电能;
(3)遥控器所利用的红外线也是一种电磁波;
(4)家庭电路电流过大或发生短路,空气开关会跳闸。
【解答】解:A、水是导体,洗澡期间手湿不要接触各种电器,以免触电,故A正确;
B、用电器长时间不工作时,一定要切断电路,节约电能,故切断电源可以减少各种待机耗电,故B正确;
C、光是一种电磁波,红外线是一种看不见的光,故控器所利用的红外线也是电磁波,故C正确;
D、当家庭电路电流过大或发生短路,空气开关会跳闸,家庭电路断路时,电路中无电流,空气开关不会跳闸,故D错误。
故选:ABC。
【点评】本题考查了家庭电路的相关知识,与学生日常生活联系密切,注重了物理和生活的联系。
14.下列关于“仪表”和“仪器”的使用说法正确的是( )
A.使用测电笔时手不能接触笔尾金属体
B.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥
C.电能表是用来测量用电器电功率的专用仪表
D.滑动变阻器是通过改变连入电路中的电阻丝的长度来改变电阻的
【答案】BD
【分析】(1)使用测电笔时,手必须接触笔尾的金属体;
(2)验电器的工作原理是同种电荷相互排斥;
(3)电能表是用来测量用电器电能的仪表;
(4)滑动变阻器是通过改变连入电路中的电阻丝的长度来改变电阻的。
【解答】解:A、使用测电笔时,手要接触笔尾金属体,这样测电笔才能正常工作,手不能接触笔尖的金属电极,故A错误;
B、验电器是利用同种电荷相互排斥的原理制成的,故B正确;
C、电能表是用来测量用电器消耗电能的专用仪表,故C错误;
D、滑动变阻器是通过改变连入电路中的电阻丝的长度来改变电阻的,故D正确。
故选:BD。
【点评】本题考查了测电笔的使用、用电器的原理、电能表的作用、滑动变阻器的原理,是一道基础综合题。
三.填空题(共10小题)
15.家庭照明电路的电压为 220 V,各用电器之间是 并 联的。(选填“串”或“并”)
【答案】见试题解答内容
【分析】根据对常用电压(家庭照明电压、1节干电池电压)的掌握分析答题。同时知道家庭电路中各用电器的连接特点。
【解答】解:家庭照明电路的电压为220V;新的干电池一节电压是1.5V;
家庭电路中,各用电器独立工作,互不影响,因此是并联的。
故答案为:220;并。
【点评】本题是一道基础题,熟练掌握基础知识,了解常见电压值即可正确答题。
16.测电笔中有一个高阻值的电阻,这样可使测电笔测家庭电路(家庭电路的电压为220V)的火线时,加在人体身上的电压在安全电压(36伏)以内,若测电笔氖管发光时的电流为0.2毫安,则:
(1)测电笔中的高阻值电阻与氖管是 串联 (填“串联”或“并联”)
(2)测电笔中高阻值电阻的电阻不应小于 9.2×105 欧姆。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)测电笔中的高阻值电阻与氖管是串联的,起分压的作用;
(2)对人体的安全电压不高于36V,根据串联电路的电压特点求出大电阻两端的电压,利用串联电路的电流特点和欧姆定律求出测电笔中电阻的最小阻值。
【解答】解:(1)测电笔中的高阻值电阻起到分压的作用,故高阻值电阻与氖管是串联;
(2)人体接触安全电压最大为36V,家庭电路的电压为220V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,高阻值电阻两端的电压:
UR=U﹣U人=220V﹣36V=184V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由I可得,测电笔中高阻值电阻的最小值:
R9.2×105Ω。
故答案为:(1)串联;(2)9.2×105。
【点评】本题考查了测电笔的结构和串联电路特点以及欧姆定律的应用,计算过程要注意单位的换算。
17.上海地区家庭电路中,日光灯、电视机、空调等用电器正常工作时的电压为 220 伏,这些用电器是 并联 的(选填“串联”或“并联”).空调和日光灯在正常工作时,通过空调的电流 大于 通过日光灯的电流(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)家庭电路电压是220V;
(2)各电路元件首尾顺次连接的连接方式是串联,串联电路只有一条电流路径;电路元件首首相连、尾尾相连的连接方式是并联,并联电路有多条电流路径。
(3)知道空调的电功率远大于日光灯的电功率是解题关键。
【解答】解:家庭电路中,日光灯、电视机、空调等用电器正常工作时的电压为220伏;
这些用电器能独立工作、互不影响,则用电器之间是并联连接的;
空调和日光灯在正常工作时,由于空调的功率远大于日光灯的功率,所以由P=UI可知,通过空调的电流要远大于日光灯的电流。
故答案为:220;并联;大于。
【点评】本题考查了家庭电路电压、灯与空调间的连接方式、开关与灯间的连接方式等问题,难度不大,熟练掌握基础知识即可正确解题。
18.上海地区家庭电路中,电压为 220 伏,教室里的日光灯与电风扇是 并联 连接(选填“串联”或“并联”),教室里工作的用电器越多,电路的总电阻越 小 ,它们工作时的用电量用 电能 表测量。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)我国家庭电路的电压是220V,所以在家庭电路中工作的用电器,正常工作电压基本都是220V;
(2)家庭电路中各用电器之间是并联的,用电器和控制本用电器的开关是串联的;
(3)用电器并联相当于增大导体横截面积。
(4)电能表是测量电功的仪表。
【解答】解:(1)我国家庭电路的电压为220V;
(2)教室里的日光灯与电风扇可以单独工作,互不影响,因此它们之间的连接是并联的;
(3)教室里工作的用电器越多,相当于横截面积越大,所以电路的总电阻就越小;
(4)电能表可以测量用户消耗的电能(即用电量)。
故答案为:220;并联;小;电能。
【点评】本题考查了家庭电路中的电压、各用电器连接方式、并联电路的电阻的特点、电能表的作用等知识,是一道基础题。
19.教室里的日光灯额定电压是 220 伏,投影仪和日光灯之间是 并 联(选填“串”或“并”)连接的,教室里共有日光灯12盏,每盏灯的额定功率为40瓦,如果我们在大课间活动时能够及时关灯,每天大课间活动时间是20分钟,则每天可以节约用电 0.16 千瓦时。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)知道家庭电路的电压是220V.家庭电路中各用电器是并联的。
(2)据公式W=Pt计算即可得出正确的答案。
【解答】解:由于用电器之间是互不影响的,所以是并联的关系;家庭电路的电压是220V;
教室里日光灯的总功率是P=40W×12=480W;
故此时消耗电能是:W=Pt=0.48kWh=0.16kW•h;
故答案为:220;并;0.16;
【点评】本题考查了家庭电路的电压、各用电器的连接方式及电能的计算,是一道基础性题目。
20.进户的两条输电线中,有一条在户外就已经与大地连接,叫做 零线 ,另一条叫做 端线 线,俗称 火线 ;用 测电笔 可以判断哪条是火线。
【答案】见试题解答内容
【分析】家庭电路进户线的两条输电线中有一根叫零线,另一根叫做火线,用试电笔来鉴别火线与零线。
【解答】解:进户的两条输电线中,有一条在户外就已经与大地连接,叫做零线,另一根叫端线,也叫做火线;若用试电笔接触导线,试电笔的氖管发光的是火线,氖管不发光的是零线。所以用试电笔可以鉴别火线和零线。
故答案为:零线;端线;火线;测电笔。
【点评】知道家庭电路中零线和火线的名称,并知道测电笔的正确使用是解决该题的关键。
21.在家庭电路中,冰箱与电视机是 并 联的,控制灯的开关应接在灯与 火线 之间。当家中电路发生短路时 保险丝 会及时熔断,起到保护电路的作用。
【答案】并;火线;保险丝。
【分析】(1)串联的各用电器相互影响,并联的各用电器互不影响;
为了用电的安全,开关应该接在用电器和火线之间;
(2)当电路发生短路或者用电器的总功率过大时,导致电路中电流过大时,根据焦耳定律可知,保险丝产生的热量增多,保险丝由于温度升高而熔断,切断电路,起到保护作用。
【解答】解:(1)由于并联电路中的各个用电器是互不影响的,所以家庭中的各个用电器都是并联在电路中的,即冰箱与电视机是并联的;
控制灯的开关应接在灯与火线之间;
(2)当家中电路发生短路时保险丝会及时熔断,起到保护电路的作用。
故答案为:并;火线;保险丝。
【点评】本题考查了家庭电路的连接和安全用电常识,属于基础题。
22.我国家庭电路的电压是 220 V,各个用电器之间的电路连接方式是 并 联;在古代,人类学会了钻木取火的方法,这是将 机械 能转化为物体的内能。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)我国家庭电路电压是220V.各家用电器的额定电压也是220V,各家用电器并联在电路中,各家用电器都能正常工作,并且互不影响。
(2)摩擦生热过程中,机械能转化为内能。
【解答】解:(1)我国家庭电路电压是220V,各个用电器之间的电路连接方式是并联,各家用电器之间互不影响,并且能正常工作。
(2)钻木取火克服摩擦做功,机械能转化为内能,达到木头的着火点燃烧。
故答案为:220;并;机械;
【点评】知道家庭电路电压、家庭电路用电器的连接和能量的转化是解决该题的关键。
23.家庭电路中,电冰箱、电饭煲、日光灯等家用电器的连接方式是 并 联,其中电饭煲是利用电流的 热效应 工作的。如图所示的A点是灯头接导线的螺丝(灯丝完好),当电路中的开关S断开时,站在地面上的人用手接触电路中的A点 会 (会/不会)触电。
【答案】见试题解答内容
【分析】解答此题从以下知识点入手:
(1)为了使用电器正常工作,相互不影响,用电器必须并联在家庭电路中。
(2)电流流过导体时,导体要发热,这种现象是电流的热效应,发生电流的热效应时,电能转化为内能。
(3)分析该题中火线是否被切断即可解决。
【解答】解:家庭电路中,电冰箱、电饭煲、日光灯等全部并联,各用电器都能在额定电压下工作,而且互相不影响。
电饭锅工作时电能转化为内能,电饭锅是利用电流热效应工作的;
断开开关,零线被切断,火线仍然是连接的,所以A处仍然和火线相连。接触A点,会发生触电事故。
故答案为:并;热效应;会。
【点评】掌握家庭电路中各用电器之间和各插座之间的连接方式。本题还考查学生对:电流的热效应,知道电流热效应的概念及利用电流热效应工作的用电器能量转化的方向,是正确解题的关键。同时考查测电表的作用和安全用电的知识,家庭电路中不但考虑用电器的使用性,更要考虑使用的安全性。
24.某家庭电路各用电器采用的连接方式: 并联 (选填“串联”或“并联”)这样连接的好处是: 各用电器独立工作,互不影响 。教室内的灯泡可由一个开关控制实现同时亮灭,那么这些灯的连接方式 并联 。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)家庭电路中,用电器之间不能相互影响,采用并联连接。
(2)串联电路的开关控制整个电路,并联电路干路的开关控制整个电路。
【解答】解:(1)因为家庭电路中,用电器之间不能相互影响,因此家庭电路里各用电器之间的连接方式是并联连接;
(2)因为串联电路的开关控制整个电路,而并联电路干路的开关也控制整个电路,所以一个开关控制两个电灯,电灯是并联,也可以是串联。 而教室内的灯泡一只损坏,其它的仍能工作,说明互不影响,因此一定是并联。
故答案为:并联;各用电器独立工作,互不影响;并联。
【点评】(1)掌握家庭电路中,用电器之间、插座之间、用电器和插座之间、开关和用电器之间的连接方式。
(2)掌握串、并联电路中开关的作用,注意串联电路中开关的作用与开关所在的位置无关,并联电路干路中的开关和支路中的开关作用不同。
四.作图题(共2小题)
25.请同学们将图连成符合安全用电原则的照明电路。
【答案】见试题解答内容
【分析】开关和灯泡的连接方法:火线首先过开关,再入灯座顶端的金属点;零线直接入灯座的螺旋套。在更换灯泡时,断开开关,切断火线,操作更安全;
三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。
【解答】解:开关和灯泡的连接方法:火线首先过开关,再入灯座顶端的金属点;零线直接入灯座的螺旋套。
三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。如图所示:
【点评】在家庭电路中,安装各个元件,不但考虑各元件能使用,更要考虑使用的安全性。
26.请在图中用笔画线代替导线将三孔插座、电灯和开关分别接入电路。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)灯泡的接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点;零线直接接入灯泡的螺旋套。
(2)三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。
【解答】解:
首先辨别图中三根线地线、火线、零线。
(1)灯泡接法:火线进入开关,经灯泡连到零线,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡,又能更安全。
(2)三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。
如图所示:
【点评】掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法,同时考虑使用性和安全性。
五.实验探究题(共5小题)
27.如图是我们常见的家庭电路。请你模仿样例格式,写出图中涉及到的电学知识或规律(温馨提示:至少写出三条,不能与样例相同)。
样例:电灯与插座并联。
① 总开关要接在干路中 ;
② 开关与灯泡串联接入电路中,开关要控制火线 ;
③ 三孔插座的接法是左零、右火、上地 。
【答案】见试题解答内容
【分析】在家庭电路中,总开关要接在干路中;开关要控制灯泡;有金属外壳的用电器要用三孔插座;插座的接法是左零、右火、上地。
【解答】解:由图可知:总开关要接在干路中;开关与灯泡串联接入电路中,开关要控制火线;三孔插座的接法是左零、右火、上地。
故答案为:①总开关要接在干路中;②开关与灯泡串联接入电路中,开关要控制火线;③三孔插座的接法是左零、右火、上地。
【点评】本题重点考查了我们对电路中的三孔插座、开关与灯泡的连接。
28.完成下列各题:
(1)他的操作如图1所示,其中错误之处是 温度计的玻璃泡碰到了烧杯底部 。
(2)图2所示的是旋钮式电阻箱的示意图,使用时面板上的指针指着的数值再乘以旋钮旁所标的倍率,就是这个旋钮下面连入电路的电阻值。如图2所示的电阻箱连入电路的电阻值为 8346 Ω。
(3)安全是生活、生产的基本前提,生活中常常因违规操作定而发生安全事故。如图3所示为家庭电路的一个局部,请根据安全用电的原则将螺口灯泡和按钮开关接入电路。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)使用温度计测温度时,温度计的液泡要完全浸没在液体中,既不能碰到容器壁,也不能碰到容器底。
(2)电阻箱的读数方法:分别读出旋钮对应的读数,用数字乘以底下的倍数,最后将四个数据相加。
(3)灯泡的接法:火线首先接入开关,再入灯泡的顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺丝套。
【解答】解:(1)由图1可以看出,温度计的液泡碰到容器底,会使温度计的温度高于水的实际温度。
(2)由图可知,电阻箱接入电路的阻值为R=0×100000Ω+0×10000Ω+8×1000Ω+3×100Ω+4×10Ω+6×1Ω=8346Ω;
(3)灯泡的接法:火线进入开关,再从开关接入灯泡顶端的金属点。
故答案为:(1)温度计的玻璃泡碰到了烧杯底部;(2)8346;(3)见上图。
【点评】此题考查了温度计的使用、电阻箱的读数和灯泡在家庭电路的解法,是一道综合题。
29.如图甲所示是小敏常用的一个插线板。他在使用时发现:插线板上的开关断开时指示灯不发光,插孔不
能提供工作电压;而在开关闭合时指示灯发光,插孔可以提供工作电压;如果指示灯损坏了,开关闭合
时插孔也能提供工作电压。
(1)根据上述现象,你认为插线板的指示灯和开关的连接方式是 串联 。
(2)请你在图乙中已有连线的基础上画出插线板开关、指示灯和插孔与电源线的连接方式。( 图乙中三
根导线自上而下分别是火线、零线和地线 )
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)干路开关控制所有的用电器。并联电路各用电器之间互不影响,串联电路的用电器互相影响。
(2)根据电路工作的需要,使用电器之间并联,使开关可以控制用电器,据此进行连接。
【解答】解:
(1)插线板上的开关断开时指示灯不发光,插孔不能提供工作电压;而在开关闭合时指示灯发光,插孔可以提供工作电压;如果指示灯损坏了,开关闭合时插孔也能提供工作电压。说明开关同时控制指示灯和插座互不影响,指示灯和插座是并联的。所以插线板的指示灯由开关进行控制,所以它们之间是串联的;
(2)插线板开关应该同时控制指示灯和插孔,指示灯和插孔应该并联,从火线先进开关,再分别连接指示灯和插孔,并且插孔注意左零右火,如图所示:
。
故答案为:(1)串联;(2)见上图。
【点评】本题主要考查了对常见插线板的连接情况的掌握,注意辨别它们的连接方式,并且能看懂和画出相应的连接图。
30.王爽同学在自家盖的房间安装了一盏“220V 100W”的顶灯和一盏“220V 5W”的壁灯。他打算把这两盏灯并联,然后另用一个普通的拉线开关S2同时来控制两灯。但接完后,他合上开关S1,拉线开关S2仍然断开时,发现壁灯已亮、顶灯却很暗。他接着合上拉线开关S2,结果壁灯灭,顶灯很亮,试画出他错接的电路图。
【答案】见试题解答内容
【分析】顶灯和壁灯的额定电压相同、额定功率不同,灯丝的电阻不同,当两灯并联在电路中时,额定功率较大的灯亮;当两灯串联在电路中时,额定功率较小的灯亮,据此分析错接的原因,并画出错接的电路图。
【解答】解:
由题知,闭合开关S1,拉线开关S2仍然断开时,发现壁灯已亮、顶灯却很暗。说明此时壁灯、顶灯串联,因为两灯的额定功率相差较大,则R可知,5W的壁灯电阻明显较大,所以串联时分压大,再根据P=UI可得,5W的壁灯发光明显,而100W的顶灯因实际功率太小较暗;
接着闭合拉线开关S2,结果壁灯灭,顶灯很亮,此时壁灯被短路,电路中只有顶灯、很亮;
可见,王爽是将壁灯和顶灯串联,并且将开关S2与壁灯并联,如图所示:
【点评】懂题意,判断出那种情况发生短路,那种情况是串联是解决该题的关键。
31.综合作图﹣﹣家庭电路中的电灯和插排板
如图所示,甲是家庭电路中的照明系统,乙是给用电器供电的插排板系统,其一部分已与电源线相连。对甲的要求是:开关S2同时控制灯L2、L3的亮灭。对乙的要求是:开关S1断开时,指示灯L1不亮,插孔不能提供电压;S1闭合时,插孔能提供工作电压;如果指示灯L1损坏,S1闭合时,插孔也能提供电压。
请在图中画出各元件的连接方式,并把插排板与电源线相连。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)家庭电路中各用电器之间是并联的,开关同时控制两盏灯,开关要接在干路上。电灯的接法:火线首先进开关,再入灯泡。
(2)开关控制用电器时,开关和用电器是串联的,并且开关接在用电器和火线之间,断开开关,切断火线,操作更安全。
三孔插座接法:左孔接零线,右孔接火线,上孔接地线。
【解答】解:(1)家庭电路中两盏灯是并联的,开关S2同时控制灯L2、L3的亮灭,开关接在干路上;火线首先过开关再入灯泡。如下图所示:
(2)分析题意可知,说明指示灯和插座之间是并联的,开关同时控制指示灯和插座,接线时要注意:①开关接在指示灯、插座和火线之间使用更安全;②三孔插座的接线是左孔接零线,右孔接火线,上孔接地线,如图所示:
【点评】根据用电器之间是否相互影响是判断用电器串联和并联的方法之一;家庭电路中,开关控制用电器,开关一定接在用电器和火线之间,既能控制用电器,又能保证使用安全。
六.计算题(共4小题)
32.现代社会生活中无时无刻都离不开电器的使用,安全用电关常识至关重要。
(1)一般情况下, 36 伏以下的电压是安全的。家庭电路中辨别火线和零线用测电笔,图1中使用正确的是图 乙 。
(2)如图2所示的照明电路中,闭合开关S,电灯发光,此时某人拿测电笔测试B点,测试笔使用方法正确,该人体电阻约为3600欧,测电笔的氖管 不会 (填“会”或“不会”)发光,此时通过人体的电流是 0 安。
(3)为了保证该人在使用测电笔测家庭电路的火线时能安全使用,请算出测电笔的内部电阻至少应大于多少欧姆?
【答案】(1)36;乙;(2)不会;0;(3)测电笔的内部电阻至少应大于18400欧姆。
【分析】(1)对人体安全的电压是不高于36V;使用测电笔时,应用手接触笔尾金属体,笔尖接触电线,若氖管发光,表明测电笔和人体加在火线和大地之间,测电笔接触的是火线;
(2)火线上有220V电压,零线电压为0;
(3)根据I计算测电笔的内部电阻的最小值。
【解答】解:(1)对人体安全的电压为不高于36V;
使用测电笔时,手指要接触笔尾金属体,这样才能正确检测火线和零线,故乙图正确;
(2)因为零线上没有电压,所以S闭合后,测电笔使用方法正确时,测试B点测电笔的氖管不会发光,此时通过人体电流为0安;
使用测电笔时,测电笔内部电阻与人串联,为了保证该人在使用测电笔时安全,人体的电压最多为36V,由串联电路的电压规律和欧姆定律可得:
U人=IR人R人≤36V,
即:3600Ω≤36V,
解得:R内≥18400Ω,即测电笔的内部电阻至少应大于18400欧姆
故答案为:(1)36;乙;(2)不会;0;(3)测电笔的内部电阻至少应大于18400欧姆。
【点评】本题考查安全用电、测电笔的使用和欧姆定律公式的应用,属于一道基础题。还要知道安全用电的原则是:不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
33.如图甲所示是测电笔的结构,图乙和图丙是两位同学的使用方法。
(1)正确使用测电笔的是 丙 。
(2)若测电笔氖管发光放电时的电流为0.36毫安,则当测电笔的笔尖接触家庭电路的火线时要使人能处于安全状态,此大电阻的阻值至少应为多少欧。(不计氖管发光时的电阻)
【答案】(1)丙;(2)大电阻的阻值至少应为5.11×105Ω。
【分析】(1)使用测电笔时,应用手接触笔尾金属体,笔尖接触电线;
(2)对人体的安全电压不高于36V,根据串联电路的电压特点求出大电阻两端的电压,利用串联电路的电流特点和欧姆定律求出大电阻的最小阻值。
【解答】解:(1)测电笔的使用方法:使用测电笔时,手要接触测电笔尾部的金属体,笔尖接触电线,在图乙和图丙中,正确使用测电笔的是图丙;
(2)人体的安全电压最大为36V,家庭电路的电压为220V,
串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以大电阻两端的电压:UR=U﹣U人=220V﹣36V=184V,
在串联电路中各处的电流相等,根据欧姆定律可得,大电阻的最小阻值:
R。
故答案为:(1)丙;(2)大电阻的阻值至少应为5.11×105Ω。
【点评】本题考查了测电笔构造、使用方法以及欧姆定律的应用,掌握测电笔的使用方法具有实际意义。
34.如图是小明在家中使用试电笔的情景。如果试电笔内的电阻为33kΩ,小明的手指与脚底之间电阻为22kΩ,他是站在地面上使用试电笔的。(提示试电笔和人体之间可以看成是串联的)
(1)图中情景显示,试电笔的笔尖所接触的插座孔内是火线还是零线?
(2)通过小明身体的电流为多少毫安?
【答案】(1)图中情景显示,试电笔的笔尖所接触的插座孔内是火线;
(2)通过小明身体的电流为4毫安
【分析】(1)试电笔在使用过程中,笔尖接触待测线,手指接触笔尾金属体时,试电笔和人体之间可以看成是串联在家庭电路中,形成通路,若有微弱的电流通过时,氖管就会发光,据此可判断接触的是火线还是零线;
(2)已知照明电路中的电压和电阻的阻值,由欧姆定律可求得电流。
【解答】解:(1)试电笔在使用过程中,笔尖接触待测线,手指接触笔尾金属体时,试电笔和人体之间可以看成是串联在家庭电路中,形成通路,如图氖管发光,说明此时笔尖所接触的的插座孔内是火线;
(2)因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,通过小明身体的电流为:
I4.0×10﹣3A=4.0×10﹣3×103mA=4mA。
答:(1)图中情景显示,试电笔的笔尖所接触的插座孔内是火线;
(2)通过小明身体的电流为4毫安。
【点评】本题考查了试电笔的作用和欧姆定律的简单应用,知道家庭电路的火线与大地之间的电压和电阻单位的换算是关键。
35.小阳家有一台空调,接入家庭电路中正常工作,已知通过空调的电流为4A,求:
(1)空调两端的电压是多少伏?
(2)若空调为纯电阻用电器,则空调的电阻是多少欧姆?
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)在家庭电路中,家庭电路的电压都是220V;
(2)知道此时空调的电压和电流,据欧姆定律计算即可。
【解答】解:
(1)我国家庭电路的电压为220V,空调接入家庭电路中正常工作,所以空调两端的电压是220V;
(2)此时空调的电压是220V,电流是4A,
所以由I可得,空调的电阻:
R55Ω;
答:(1)空调两端的电压是220V;
(2)空调的电阻是55Ω。
【点评】此题考查了同学们对家庭电路的了解和欧姆定律的应用,是一道综合题,但难度不大。
七.综合能力题(共3小题)
36.如图所示是家庭电路的一部分.
(1)请用笔画线表示导线,将图中的插座、电灯和开关(插座准备接大功率用电器,开关只控制电灯)接入家庭电路中.
(2)台灯灯泡标有“220V 44W”,闭合开关,灯正常工作,求:
①此时通过灯泡的电流为多少?
②此时灯泡的电阻为多少?
③通电200s,灯泡消耗的电能是多少?
【答案】(1)如图所示;
(2)①此时通过灯泡的电流为0.2A;
②此时灯泡的电阻为1100Ω;
③通电200s,灯泡消耗的电能是8800J。
【分析】(1)三孔插座接线方式:左零右火上地;对于电灯接线操作的基本要求是:“火线零线并排走,零线直接进灯头,火线接在开关上,通过开关进灯头”;
(2)①根据P=UI求通过灯泡的电流;
②根据P=UI求灯泡的电阻;
③根据P求灯泡消耗的电能。
【解答】解:(1)三孔插座按“左零右火上地”的方式接入电路;开关与灯泡串联,并且开关与火线相连,火线先连接开关,再接入灯泡的右侧,灯泡左侧与零线相连,如图所示:
;
(2)①由P=UI可知,通过灯泡的电流:
I0.2A;
②由P=UI可知,灯泡的电阻:
R1100Ω;
③由P可知,灯泡消耗的电能:
W=Pt=44W×200s=8800J。
答:(1)如图所示;
(2)①此时通过灯泡的电流为0.2A;
②此时灯泡的电阻为1100Ω;
③通电200s,灯泡消耗的电能是8800J。
【点评】本题考查家庭电路的连接和电功率公式的应用,知道开关与控制的用电器串联连接,知道开关与电源的火线连接,知道插座的正确接线方法。
37.十九世纪末,爱迪生尝试对1600多种不同的耐热材料进行试验,最终制成了钨丝灯泡,就是传统意义上的“白炽灯”,开启了人类崭新的“光明时代”。进入二十一世纪的今天,LED灯成为照明舞台上新的主角。
(1)白炽灯泡是根据电流的 热 效应制成的。灯泡L1标有“220V 100W”,灯泡L2标有“220V 60W”,灯泡L1的电阻比灯泡L2的电阻 小 (选填“大”或“小”)、其中灯丝较细的是 L2 (选填“L1”或“L2”)。
(2)如图所示的插座和电灯(带开关)是纽成家庭电路的常用器件,请你用笔画线代替导线将它们分别正确的接入电路中。
(3)有研究数据表明,LED灯寿命是白炽灯的100倍左右,且照明效果更加稳定。下表给出了相同面积的房间,在相同照明效果下,用不同种类灯照明时的电功率需求情况。从表中可以明显看出在相同照明效果下,使用LED灯比白炽灯更节能。
LED灯电功率/W
白炽灯电功率/W
适用房间出/m2
3
25
3.5
6
40
8﹣9
根据表中的数据可知,如果晚上学习时使用的LED台灯电功率是6W,在相同照明效果下,每晚三小时学习时间,LED灯比白炽灯节约 0.102 kW•h电能。
【答案】(1)小;L2;(2)见上图;(3)0.102。
【分析】(1)影响电阻大小的因素为材料、长度、温度和横截面积,在材料、长度、温度相同时,横截面积越小,电阻越大。
(2)灯泡的接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点;零线直接接入灯泡的螺旋套。
三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。
(3)分别求得白炽灯照明3小时和LED灯消耗的电能,然后可知节约的电能。
【解答】解:(1)并联电路各支路电压相等,根据P知,则灯泡L1的电阻比灯泡L2的电阻小。
在材料、长度、温度相同时,横截面积越小,电阻越大,因此若两灯泡灯丝材料、长度都相同,则L2的灯丝更细。
(2)首先辨别上面三根线地线、火线、零线。
灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡,又能更安全。
三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。
(3)用LED比相同照明效果的白炽灯节约的电能:
ΔW=ΔPt=(0.04kW﹣0.006kW)×3h=0.102kW•h。
故答案为:(1)小;L2;(2)见上图;(3)0.102。
【点评】本题探究并联电路中的电流关系,考查电路连接、电功与电能的计算及影响电阻大小的因素等,是一道综合性较强的题目。
38.现代家庭电器化程度越来越高,用电安全是一个十分突出的问题。下表提供了一组人体电阻数据。如图所示,用电器R接在电压为220V的电源上时,消耗电功率是1100W,电路中还有额定电流为10A的熔丝。则:
测量项目
完全干燥时
出汗或潮湿时
手与手之间的电阻
200kΩ
5kΩ
手与脚之间的电阻
300kΩ
8.8kΩ
手与塑料鞋底之间的电阻
8000kΩ
10kΩ
(1)只有用电器R接入电路时,通过熔丝的电流为 5 A。
(2)一个潮湿的人,赤脚站在地上,由于不小心,手接触火线,发生触电事故,则通过人体的电流是 0.025 A(上表电阻数据适用此人)。
(3)熔丝不会“救”人命的原因是 此时通过保险丝的电流小于保险丝的额定电流,人已触电,但保险丝未断 。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)知道电源电压和R消耗的电功率,利用P=UI求通过熔丝的电流;
(2)由表中数据得出潮湿时,手与脚之间的电阻,又知道电源电压,利用欧姆定律求通过人体的电流;
(3)先计算触电时通过保险丝的电流,然后与熔丝的额定电流(熔断电流)比较,找出原因。
【解答】解:
(1)根据P=UI可得,只有用电器R接入电路时,通过熔丝的电流:
I=IR5A;
(2)由表中数据得出潮湿时,手与脚之间的电阻R′=8.8kΩ=8800Ω,
I人0.025A;
(3)由前面解答和并联电路的电流特点可知发生触电时,通过保险丝的电流I总=IR+I人=5A+0.025A=5.025A,因通过保险丝的电流小于保险丝的熔断电流(10A),所以人已触电时,但保险丝未断,则熔丝不会“救”人命。
故答案为:(1)5;
(2)0.025;
(3)此时通过保险丝的电流小于保险丝的额定电流,人已触电,但保险丝未断。
【点评】本题考查了学生对电功率的公式、欧姆定律的了解与掌握,通过计算明白“熔丝不会‘救’人命”的原因,有意义!
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