19.3　跨学科实践：为家庭电路做设计 2025-2026学年物理人教版（2024）九年级全一册

第十九章　生活用电 第3节　跨学科实践：为家庭电路做设计 A组·基础篇 课后作业 A组·基础篇 B组·提高篇 1.祖芳在为家庭电路做设计时，搜集整理了下列电学知识，其中错误的是( C) A.不能用湿抹布擦拭带电的插座面板及家用电器 B.家用保险丝烧断时不可以用铜线临时替用 C.为避免频繁跳闸，家里总空气开关的选择原则是额定电流越大越好 D.有金属外壳的用电器应当使用三脚插头和插座 C 课后作业 A组·基础篇 B组·提高篇 2.开关是电路的重要元件，既可确保安全用电，又能方便控制电路.学校的科学实践课堂上，小杭在家庭电路图中设置了四处开关(如图所示).同组的小明得该电路设计不合理，因为有的开关必须处于常闭状态，这样的开关就是多余的.多余的开关是(B ) A.2、4 B.2 C.1、2 D.1、3 B 课后作业 A组·基础篇 B组·提高篇 3.如图是小明设计的家庭电路的电路图，下列对此电路图的分析正确的是(D ) A.保险丝接法正确，可以确保人员的用电安全 B.两孔插座接法正确，接入用电器后能正常工作 C.开关和灯泡接法正确，开关接在中性线上符合安全用电原则 D.三孔插座接法正确，使用电冰箱时，插头应插在三孔插座上 D 课后作业 A组·基础篇 B组·提高篇 4.某同学想把两盏“220V　60W”的电灯和一个插座接入家庭电路中，他设计的电路图如图所示.若闭合开关S1和S2，下列现象会出现的是(C ) A.两盏灯同时烧坏 B.两盏灯正常发光 C.只有L2正常发光 D.在插座上插上一盏“220V　30W”的台灯，台灯能正常发光 C 课后作业 A组·基础篇 B组·提高篇 5.学习家庭电路相关知识后，小浩对如图所示家庭电路及其使用的下列认识，正确的是(D ) A.图中两盏灯泡与其对应控制开关的连接都是正确的 B.电冰箱的插头地线插脚脱落，仍可插入插座P长期使用 C.如果灯泡L2不能正常工作，则插座Q也一定不能正常工作 D.断开开关S2，正确使用测电笔检查灯泡L2两端接线柱，氖管都不会发光 D 课后作业 A组·基础篇 B组·提高篇 6.如图所示是小明设计的照明电路.各元件安装完毕后，闭合开关S，电灯不亮，用测电笔分别测试a、b、c、d点时，a点氖管不发光，b、c、d点氖管都发光，由此可知　a、b　两点间出现断路.小明又把一小射灯(正常工作时的电压为20V，电流为0.2A)，直接接入家庭电路，刚通电，小射灯立刻就烧坏了，经检查，发现还有一个配件忘记安装，该配件是一个阻值为　1000　Ω的定值电阻，需要与小射灯　串　联使其正常工作.  a、b 1000 串 课后作业 A组·基础篇 B组·提高篇 7.如图所示是某科技小组设计的加热器，有高、中、低三挡，已知电热丝R1=88Ω，R2=110Ω，将加热器接入220V的家庭电路中，若开关S1闭 合、S2接b，通过保险装置的电流为　4.5 　A，此时为　 高 　挡加热；若S1断开、S2接b，此时加热器的功率为　440　W.(保险装置电阻不计)  4.5 高 440 课后作业 A组·基础篇 B组·提高篇 B组·提高篇 课后作业 A组·基础篇 B组·提高篇 8.(1)在家庭电路中，为了防止触电，必须把用电器的开关装在　相　(选填“相”或“中性”)线与用电器之间；正常情况下相线与中性线之间的电压为　220　V.  (2)安装额定功率为1500W的电热水器时，需加装一个开关便于控制电热水器的通断，现有两种开关：S1(250V，6A)、S2(250V，16A)，为了安全应选用开关　S　.  相 220 S2 课后作业 A组·基础篇 B组·提高篇 (3)家庭电路中用电器漏电时，通过相线与中性线的电流不相等，漏电保护器中检测装置(如图虚线框内部分，未画出)检测到这一差异后，便切断电源，起到保护作用.漏电保护器中另有测试电路，由开关S与电阻R组成，如图，电路正常时用电器两端的电压为　220　V，当开关S　闭合　(选填“断开”或“闭合”)时就能模拟用电器漏电，此时通过A、B两处的电流IA　<　(选填“>”“=”或“<”)IB.  220 闭合 < 课后作业 A组·基础篇 B组·提高篇 9.某物理实践小组的同学到养老院看望老人时，了解到由于气温低老人坐在马桶上时感觉不太舒适，实践小组的同学返回后在学校和家长的支持下便利用所学的知识设计了一款适宜老人使用的简易马桶圈加热器，计划通过“众筹”项目向厂家定制生产，其电路如图所示.定值电阻R1和R2表示电热丝，R2的阻值为3300Ω，有高温挡和低温挡两种加热功能，低温挡功率为11W，当加热器接入电压为220V的家庭电路正常工作时： 课后作业 A组·基础篇 B组·提高篇 (1)S1接a、b哪个端点时为低温挡？求此低温挡加热时的电流. 解：(1)当S闭合，S1接a时，R1、R2串联，当S闭合，S1接b时，电路中只有R1工作； 根据串联电路特点可知，串联的总电阻大于任一分电阻. 因此，当S闭合，S1接a时，R1、R2串联，电路中的总电阻最大，电源电压不变，根据P=可知，此时电功率最小，为低温挡；当S闭合，S1接b时，电路中只有R1工作，电路中的总电阻最小，此时电功率最大，为高温挡. 由P=UI可知，处于低温挡加热时的电流I低===0.05A. 课后作业 A组·基础篇 B组·提高篇 (2)求R1的阻值及加热器处于高温挡时的功率. (2)由欧姆定律可知，低温挡时，电路中的总电阻R===4400Ω， 根据串联电路的电阻特点可知，R1的阻值R1=R-R2=4400Ω-3300Ω=1100Ω， 加热器处于高温挡时的功率P高===44W. 课后作业 A组·基础篇 B组·提高篇 (3)此高温挡工作10min，最多可使马桶圈温度升高多少摄氏度？［设电热丝放出热量的70%被马桶圈吸收，马桶圈的质量为1kg，马桶圈材料的比热容为0.44×103J/(kg·℃)］ (3)由P=可知，此高温挡工作10min产生的热量Q=W=P高t=44W×10×60s=26400J， 由η=可知，马桶圈吸收的热量Q吸=ηQ=70%×26400J=18480J， 由Q吸=cmΔt可知，最多可使马桶圈升高的温度Δt===42℃. 课后作业 A组·基础篇 B组·提高篇 $