第十九章 生活用电 2025-2026学年物理人教版九年级全一册
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内容正文:
第2节 家庭电路的基本组成
课后·知能演练
一、基础巩固
1.(2024·天津中考)下图为部分家庭电路示意图,其中连接正确的是( )
A.① B.② C.①③ D.②③
2.如图所示,用测电笔检测插座中是否有“电”,下列操作错误的是( )
A.笔尖插入插座
B.笔尖接触相线
C.手接触笔尖金属体
D.手接触笔尾金属笔卡
3.(2024·新疆中考)小琴家进户线上装有空气开关,当家庭电路中的总电流大于空气开关的额定电流时,空气开关会发生“跳闸”。小琴家空气开关的额定电流可能是( )
A.63 mA B.630 mA C.63 A D.630 A
4.小李做家务时,房间里的电灯突然熄灭。他用测电笔分别测试如图所示家庭简化电路中的a、b、c、d四点,测a、b两点时氖管均发光,测c、d两点时均不发光。若电路中只有一处故障,则故障可能是( )
A.a、b之间断路 B.b、c之间断路
C.c、d之间断路 D.b、c之间短路
5.右图为三脚插头,在插头的外壳标有10 A的字样。以下说法正确的是( )
A.插头接入电路后,b与c两插脚间的电压为0
B.塑料外壳上的10 A,是插头的最小工作电流
C.插脚a接地后,能防止用电器漏电发生的触电事故
D.插头的外壳是用半导体材料制作的
6.长短、粗细均相同的保险丝和铜丝,分别接到线路板上A、B间和C、D间,如图所示。移动滑动变阻器的滑片,发现保险丝熔断而铜丝完好。下列说法错误的是( )
A.保险丝的电阻比铜丝的大
B.通过保险丝的电流比铜丝的大
C.电流通过保险丝产生的热量比铜丝的多
D.为了用电安全,禁止用铜丝代替保险丝
7.(2024·广西中考)如图所示的插座最好安装在较高处,防止儿童玩耍时因接触_________而触电;①插孔对应的接线柱必须接__________,避免人体接触用电器带电的金属外壳而触电。(均选填“相线”“中性线”或“保护线”)
8.如图所示,教室内有2盏标有“220 V 40 W”的电灯和1个插座,请你用笔画线表示导线将电路连接完整。要求开关S控制两盏灯,且一盏灯坏了另外一盏灯仍然能正常发光。
二、素养提升
9.(2024·山东聊城中考)右图是家庭常用的插线板,开关断开时,指示灯不发光,插孔不能提供工作电压;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,开关闭合时插孔也能提供工作电压。下列说法正确的是( )
A.插线板上指示灯和插孔是串联关系
B.开关闭合时用测电笔接触任一插孔,试电笔的氖管都会发光
C.若插线板电线的绝缘皮破损,则此插线板仍能安全使用
D.插线板接多个用电器同时工作时,总电流不能超过插线板允许的最大电流
10.下图是比较简单的家庭电路示意图,关于家庭电路,下列说法正确的是( )
A.电能表是测量家庭电路中正在工作的用电器总功率的仪表
B.熔断器内的保险丝熔断后,可以用铜导线或者铁导线代替
C.控制灯泡的开关和它所控制的灯泡的位置可以互换
D.连接三孔插座的导线中,a导线是中性线,b导线是相线
11.家庭电路中,为了安全,一般在电能表后面电路上安装一个漏电保护器,如图所示,当相线中的电流跟中性线中的电流相等时,漏电保护器的e、f两端没有电压,脱扣开关K能始终保持接通;当相线中的电流跟中性线中的电流不相等时,漏电保护器的e、f两端就有了电压,脱扣开关K立即断开。下列说法正确的是( )
A.站在地面上的人触及b线时,K自动断开,有触电保护作用
B.当用户家的电流超过一定值时,K自动断开,有过流保护作用
C.当相线和中性线间的电压太高时,K自动断开,有过压保护作用
D.人站在绝缘物上两手分别触到b线和d线时,K自动断开,有触电保护作用
三、拓展探究
12.(2024·甘肃兰州中考)小明在使用插线板时发现:插线板上的开关断开时,指示灯不发光,插座断电;开关闭合时指示灯发光,插座通电;如果指示灯损坏,开关闭合时插座仍然可以通电。如图所示,虚线框内为插线板内部电路的简化示意图,请按上述要求用笔画线表示导线将插线板内部电路中的缺失部分补画完整。
开关
插座
发光二极管
电阻器
参考答案
1.A 解析:三孔插座的接线要求是“左孔接中性线、右孔接相线、上孔接保护线”,①正确。控制电灯的开关要连接在相线和电灯之间,②错误。两孔插座的接线要求是“左孔接中性线、右孔接相线”,③错误。故选A。
2.C 解析:在使用测电笔时,手指按住金属笔卡,用笔尖接触被测的导线,如果被测导线是相线,氖管就会发光,如果笔尖接触的是中性线,氖管中不会有电流,也就不会发光,在检测时,手指千万不能碰到笔尖,否则可能会导致触电,A、B、D正确,C错误。
3.C 解析:家庭电路中,空调、电热水器、电饭煲等功率均为1 000 W以上,当用电器的电功率为1 000 W时电路中的电流I==4.5 A,当家用电器同时使用时,电路中的总电流可能会达到几十安,但不可能为几百安,C符合题意。
4.B 解析:用测电笔测试相线上的a点时氖管发光,说明相线正常;测试与相线相连的b点时氖管发光,说明a、b之间连通;测试中性线上的d点时氖管不发光,说明中性线正常;用测电笔测试c点时,氖管不发光,说明c点没有与相线相连,由此推断b、c之间断路,B符合题意。
5.C 解析:插头接入电路后,b与c两插脚间接入的是相线和中性线,相线和中性线之间的电压为220 V,A错误。塑料外壳上的10 A表示插头允许通过的最大电流是10 A,B错误。三脚插头和三孔插座对应使用,正确的接法是“左中右相上保护”,插脚a接保护线,接地后,电流会从保护线流走,可以防止因用电器外壳带电而发生触电事故,C正确。插头的外壳是用绝缘材料制作的,一般用塑料制作,D错误。
6.B 解析:由于保险丝的电阻大、熔点低,而铜丝的电阻小、熔点高,所以比较长短、粗细均相同的保险丝和铜丝,保险丝的电阻比铜丝的大,A正确。由图可知,保险丝和铜丝串联,串联电路电流处处相等,B错误。由Q=I2Rt可知,电流相同、通电时间相同,电阻大的产生的热量多,所以,电流通过保险丝产生的热量比铜丝的多,C正确。若换用铜线作保险丝,由于铜丝的熔点高,当电路中电流过大时不会熔断,无法保护电路,所以,为了用电安全,禁止用铜丝代替保险丝,D正确。
7.相线 保护线
解析:当儿童接触相线时会通过人体与大地构成闭合电路,发生触电事故;三孔插座的左孔接中性线,右孔接相线,上孔接保护线,故①插孔对应的接线柱接保护线。
8.如图所示
解析:两灯泡并联,开关S控制两盏灯,则开关要接在干路的相线上,然后分别进入两灯泡,中性线直接接入灯泡;两孔插座的左孔接中性线,右孔接相线。
9.D 解析:插线板上指示灯和连入插孔的用电器可以独立工作,互不影响,因此指示灯和插孔是并联关系,A错误。开关闭合时用测电笔接触相线时,氖管发光,测电笔接触中性线时,氖管不发光,B错误。若插线板电线的绝缘皮破损,则此插线板不能使用,否则可能会导致短路,或者会导致触电事故,C错误。插线板接多个用电器同时工作时,总电流不能超过插线板允许的最大电流,D正确。
10.D 解析:电能表测量用电器在一段时间内消耗电能的仪表,A错误。熔断器内的保险丝是用电阻较大、熔点较低的铅锑合金制作的,当通过保险丝的电流达到或超过它的熔断电流时,保险丝熔断,从而切断电路,铜导线或者铁导线的电阻较小,熔点较高,所以不能用铜导线或者铁导线代替保险丝,B错误。为保证安全,相线先接开关,再连接电灯后与中性线相接,所以开关和它所控制电灯的位置不可以互换,C错误。连接三孔插座的导线中,左孔接中性线,右孔接相线,上孔接保护线,D正确。
11.A 解析:正常状态时,脱扣开关K保持接通,站在地面上的人触及b线时,电流通过人体流入大地,相线和中性线中的电流不相等,脱扣开关会断开,A正确。当输入电压过低或用户电流超过一定值时,通过相线与中性线的电流没有差值,脱扣开关不会断开,B错误。当相线和中性线间电压太高时,只要相线上的电流跟中性线上的电流相等,K不会自动断开,C错误。当站在绝缘物上的带电工作的人两手分别触到b线和d线时(双线触电),流过相线与中性线的电流相等,脱扣开关不会断开,D错误。
12.如图所示
解析:由题图知,保护线已经接好,在开关闭合时指示灯发光,插座可以提供工作电压,如果指示灯损坏,开关闭合时插座也能提供工作电压,说明指示灯与插座并联,并且开关接在干路上,相线连接开关后分成两条支路,一条支路连接指示灯、电阻,另一支路连接插座的右孔;插座的左孔与指示灯和电阻的支路汇合后,再连接到中性线上。
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第1节 安全用电
课后·知能演练
一、基础巩固
1.某同学家中的电能表规格为“220 V 5 A”,他家中现有家用电器:
(1)800 W的空调一台;(2)750 W的电饭锅一个;(3)750 W的微波炉一个;(4)120 W的电冰箱一台;(5)100 W的全自动洗衣机一台;(6)70 W的彩电一台;(7)40 W的电灯四盏;(8)200 W的音响一套。
为确保安全用电,以下使用方法正确的是( )
A.(1)(2)(3)中的任意两个均不可同时使用 B.(4)(5)(6)(7)(8)不可同时使用
C.(1)(4)(5)(6)不可同时使用 D.(2)(4)(5)(8)可同时使用
2.铁路部门有明确规定,在高铁线路两侧各500 m范围内,不得升放风筝。若导电性能良好的金属丝风筝线散落在高铁接触网(高压电路)上,则会造成短路而使动车组失去动力。下列电路能解释上述现象的是( )
3.小阳同学所在学校要安装一台电热水器,该热水器的额定电压是220 V,额定功率是3 kW。连接该热水器时,有四种绝缘铜芯导线供选择,其规格如下表。从既安全又经济的方面考虑,选用导线的横截面积是( )
导线规格
导线横截面积S/mm2
2.5
4
6
10
安全载流量I/A
28
37
47
68
A.4 mm2 B.6 mm2 C.2.5 mm2 D.10 mm2
4.在家庭生活中,我们会遇到不少影响安全用电的情况。在下述情况中,会造成电路中电流过大的是( )
①控制灯的开关中两个线头相碰;
②插座中分别与相线和中性线连接的两个线头相碰;
③电路中增加多个大功率的用电器;
④插头与插座接触不良。
A.①和② B.②和③ C.③和④ D.①和④
5.如图所示,甲站在干燥的木桌上,一只手接触到相线;乙站在地上,一只手接触到中性线;丙站在干燥的木桌上,一只手接触到相线。此时,丁站在地面上用手去拉丙。下列说法正确的是( )
A.甲、乙都会触电 B.甲、丙都会触电
C.乙、丁都会触电 D.丙、丁都会触电
6.我国家用电冰箱正常工作时的电压为__________ V;电冰箱内的压缩机和灯都能够独立工作,互不影响,则压缩机和灯之间的连接方式是__________(选填“串联”或“并联”)。
7.通常情况下,家庭电路中各个用电器的连接方式是__________(选填“串联”或“并联”)。已知家庭电路的电压是220 V,在额定电流为10 A的插座上,接入一台标有“220 V 200 W”的电冰箱后,最多还可以接入总功率为__________ W的用电器。
二、素养提升
8.(多选)家庭电路以外的防触电安全也是非常重要的。如高压输电线路的电压高达几万伏甚至上百万伏,即使不接触也会有危险,更应引起人们的注意。另外,雷电发生时,云层和大地之间的电压可达几亿伏,因此一定要注意防雷。下面有关做法,不符合安全用电原则的是( )
A.在高压线下钓鱼
B.放风筝时远离高压设备
C.高压输电线最上面要设立用来防雷的两根导线
D.在放学路上遇到雷雨天气时要尽快到大树下避雨
9.家中同时使用多个大功率用电器,很容易造成导线中__________过大而发生火灾;直接用手去拔绝缘皮破损的电源插头,可能因接触__________(选填“相线”或“中性线”)而造成触电。
三、拓展探究
10.小亮家铺设的电路所用的电线中允许通过的最大电流是10 A,他家原有用电器的总功率为1 860 W,又新买来一台标有“220 V 1 000 W”的微波炉。在其他用电器全部使用的同时,他又将微波炉接入电路中,不久闻到一股电线烧焦的气味。
(1)求此时电路中的总电流。
(2)请你提出一条防止上述现象发生的合理建议。
参考答案
1.A 解析:该电能表允许接入的总功率为P总=UI=220 V×5 A=1 100 W;分别将各使用方法中的总功率计算出来,然后和电能表允许接入的总功率进行比较,作出判断。(1)(2)(3)中任意两个同时使用时的总功率均大于1 100 W;(4)(5)(6)(7)(8)同时使用时的总功率为530 W,可同时使用;(1)(4)(5)(6)同时使用时的总功率为1 090 W,可同时使用;(2)(4)(5)(8)同时使用时的总功率为1 170 W,不可同时使用;综上分析,A正确。
2.D 解析:A、B、C三图中动车组没有被短路,动车组连接在相线与中性线之间,有电流流过动车组,动车组仍然有动力,A、B、C不符合题意。D中金属丝风筝线将相线与大地相连,没有电流流过动车组,动车组被短路,D符合题意。
3.C 解析:由电功率和电流、电压的关系式P=UI,可以得到I=,则热水器正常工作时的电流I=≈13.6 A,因选用的绝缘铜芯导线的安全载流量应略大于正常工作电流且经济,所以应选用横截面积为2.5 mm2的导线,故选C。
4.B 解析:控制灯的开关中两个线头相碰,会导致开关不能控制用电器,用电器将一直工作,但不会导致电路中的电流过大而引发空气开关跳闸;插座中分别与火线和零线连接的两个线头相碰会造成电路短路,从而导致电流过大而引发空气开关跳闸;电路中增加多个大功率的用电器,会使电路中用电器的总功率变大,根据I=可知,电路中的电流会变大而引发空气开关跳闸;插头与插座接触不良可能会造成该用电器不能工作,但不会造成电路中的电流过大而引发空气开关跳闸;综合以上分析,B符合题意。
5.D 解析:相线→甲→干燥的木桌,不能形成电流的通路;中性线→乙→大地,不会形成电流的通路;相线→丙→丁→大地,形成电流的通路,丙、丁触电。
6.220 并联
解析:我国照明电路正常工作电压为220 V,电冰箱内的压缩机和灯都能够独立工作,互不影响,所以压缩机和灯并联。
7.并联 2 000
解析:在家庭电路中,家庭中的用电器工作时互不影响,是并联连接的;插座的额定电流为10 A,则插座上允许接入用电器的总功率P大=UI大=220 V×10 A=2 200 W,则还可以接入的用电器的总功率P=P大-P冰箱=2 200 W-200 W=2 000 W。
8.AD 解析:高压线的电压很高,人不能靠近,也不能在高压线下钓鱼,否则可能发生触电事故,A不符合安全用电原则。安全用电的原则是不靠近高压带电体,不接触低压带电体,所以放风筝时要远离高压设备,B符合安全用电原则。高压输电线最上面有两根导线,是用来防雷的,C符合安全用电原则。在雷雨天气,不能在大树下避雨,要及时进入室内躲避,D不符合安全用电原则。
9.电流 相线
解析:电路总功率P总=P1+P2+…+Pn,如果同时使用多个大功率用电器,用电器总功率P总过大,根据公式P=UI,家庭电路电压U=220 V一定,所以总功率P总越大,电流I越大,容易发生火灾;直接用手去拔绝缘皮破损的电源插头,可能因接触相线造成触电。
10.(1)13 A (2)见解析
解析:(1)微波炉接入电路后的总功率P=1 860 W+1 000 W=2 860 W
根据电功率和电流、电压的关系式P=UI,可以得到I=
家庭电路的电压是220 V,所以此时电路中的总电流I==13 A。
(2)微波炉接入电路后电路中的总电流为13 A,大于电线中允许通过的最大电流10 A,有可能会因电线发热而导致火灾,建议不要同时使用所有用电器,特别是大功率用电器。
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