19.3 跨学科实践：为家庭电路做设计&专题6 家庭电路分析与连接-【学海风暴】2025-2026学年新教材九年级下册物理同步备课（人教版2024）

第③节跨学科实践：为家庭电路做设计 实践项目解读 关跳闸，则电路故障可能是灯泡 一、项目提出 。 图乙所示的是小明家厨房的插座，请 根据家里的用电需求，为家庭电路提出 写出此电路上存在的一个安全隐患： 个简单的设计方案。 二、项目分析 根据家里现有的用电器，初步估算家中的 C插脚 总体用电需求，然后合理规划并设计室内的配 D插脚 插习 电分支回路。 三、项目实施 二、计算题 1.调查家庭用电需求：调查并记录目前家中 2.小华家新买了一台电暖器，部分参数如下表。 主要用电器的使用情况，阅读各个用电器的铭牌 通过调节旋钮，电暖器可实现高温挡、低温挡 或说明书，重点关注它们的功率信息。明确用电 的切换。她结合所学知识进行了研究。 需求，为规划家庭电路的配电分支回路作准备。 额定电压 220V 低温挡 2.合理规划配电分支回路：根据实际用电需 高温挡功率 2000W a 求，结合家用电器的使用环境，设计家庭电路的分 低温挡功率 800W 支回路或为家庭电路优化提出方案与建议。 (1)如上图，电暖器的插头是三脚插头，插头中 四、展示交流 较长的脚与电暖器的金属外壳相连。将插头插 1.完成设计方案后，各小组之间进行展示 入插座后，就将电暖器的金属外壳与家庭电路 与交流，相互检查方案的可行性与安全性。 的 线相连，可防止漏电时对人造 2.通过对项目的研究，谈谈对家庭电路的 成伤害。电暖器工作时房间温度升高，这是通 认识以及对安全用电的体会。总结出一些生 过 的方式增大空气内能的。 活中的安全用电的原则： (2)小华家墙上的插座允许通过的最大电流 ①尽量不同时使用多个大功率用电器。 为10A,请通过计算说明此插座能否满足该 ②不接触低压带电体，不靠近高压带电体。 电暖器的正常使用要求。 ③更换灯泡、搬动用电器前应断开电源开关。 (3)若该电暖器一天正常工作6h,其中高温挡 ④不弄湿用电器，不损坏绝缘皮。 2h,低温挡4h,则它一天耗电多少千瓦时？ ⑤保险装置、插座、导线、家用电器等达到 使用寿命时应及时更换。 已实践专项训练 一、填空题 1.图甲所示的是小明房间的一盏台灯的电路 示意图，为了安全，应将台灯插头的 (选填“C”或“D”)插脚接相线。若闭合 开关S,该灯泡不能发光且电路中的空气开 下册第十九章 45y 专题六 家庭电路分析与连接 (《 考向①家庭电路故障分析 光。若电路中只有一处故障，则故障可能是 1.下图所示的是小明家新房中的部分电路，存 ( 在的问题是 A.进户中性线断路 B.灯泡L断路 。 问题解决后，闭合开关S、S2,电灯L1 C.开关S断路 D.导线cd断路 正常发光，但L2仍然不亮。将一个新买的 相线一 相线三 电热水壶接入三孔插座，电热水壶也不能工 中性线- 中性线 作。把测电笔分别插入三孔插座的左、右 孔，氖管均能发光，则可以判断出电路的故 障是 第4题图 第5题图 5.小敏同学按如图所示的电路连接了一个模 相线 拟家庭电路。开关S闭合后，灯泡能正常发 220V 中性线 光，用测电笔检测插座的两孔，氖管均不发 光。针对该模拟电路，有四位同学分别发表 插座 了以下观点，你认为正确的是 2.傍晚，小明卧室里的灯突然灭了，但客厅里 A.小华：保险丝是用电阻较大、熔点较高的 的灯正常发光。对此现象，下列分析正确的 材料制成的 是 ( ) B.小龙：灯泡能正常发光，所以灯泡的连接 A.小明卧室里的照明电路发生了断路 是安全、合理的 B.小明卧室里的灯泡发生了短路 C.小丽：插座无法正常工作，原因可能是c、 C.他家工作电器的总功率过大 d间断路 D.可能是进户线断了 D.小潇：插座无法正常工作，原因可能是a、 3.在综合实践活动中，小明用测电笔来判断家 b间断路 里电灯的开关是接在相线上还是接在中性 6.在下图所示的家庭电路中，闭合开关S,灯泡 线上。闭合开关，灯泡正常发光，用测电笔 不能发光，用测电笔检测两孔插座的左、右 分别检测开关的两个接线柱，发现氖管两次 两孔，氖管都发光。若电路中只有一处故 都发光。根据此现象 障，则故障是 A.可以确定开关接在相线上 相线a保险丝 B.可以确定开关接在中性线上 中性线f C.无法确定开关是接在相线上还是接在中 性线上 D.需断开开关，再检测这两个接线柱才能判 A.插座发生短路 B.灯泡发生短路 断开关是接在相线上还是接在中性线上 C.d、e间断路 D.e、f间断路 4.(2025江西师大附中模拟)家里一盏电灯突 7.电工师傅常用一只标有“220V40W”字样 然熄灭，用测电笔分别测试电路中的a、b、c、 的灯泡L。(检验灯泡)取代保险丝来检查新 d四点（如图所示），只有测a点时氖管发 安装的照明电路中每条支路的情况，如下图 九年级物理RJ版 所示。当S闭合后，再分别闭合S1、S2、S 箱内照明灯由开关S,控制，压缩机M由开 (每次只闭合其中之一)时，以下判断正确的 关S2控制。根据题意，将电路连接完整，并 是 符合安全用电原则。 相线 中性线 门把手 S, 广金属外壳 L A.L。不亮，说明该支路短路 12.图甲是某宾馆的房卡，它相当于一个开关， B.只闭合开关S,L。两端的电压一定是110V 只有将房卡插入卡槽里，房间内的电灯和 插座才能工作：将房卡抽出卡槽，整个房间 C.L。正常发光，说明该支路是正常的 断电。请将图乙中的电路补充完整，使电 D.L。发光呈暗红色，说明该支路是正常的 灯和插座正常工作。 考向②家庭电路连接 相线 8.(2025武威)小安家的某个三孔插座经常连 中性线 接大功率用电器，为了用电安全，他想在三 房卡开关电灯开关 插座 孔插座上串联一个保险丝后再将其接入家 电灯 乙 庭电路。请在下图中用笔画线表示导线帮 13.居民楼的楼道里，夜间楼道灯一直亮着会造 小安完成电路连接。 成浪费。科研人员用光敏材料制成光控开 相线 中性线 关，它能在天黑时自动闭合，天亮时自动断 开；利用声敏材料制成声控开关，它能在有 人走动发出声音时闭合，没有声音时自动断 9.如下图，请根据安全用电知识，将下图中的 开。请用笔画线代替导线，将下图中的光控 元件用笔画线代替导线连起来。（开关仅控 开关、声控开关和楼道灯正确连入电路，设 制灯泡) 计出只有在夜间且有声音时楼道灯才亮的 氖管发光 楼道灯自动控制电路，同时安装一个不受开 关控制的三孔插座。 相线 保护线 中性线 o声控开关o 回 光控开关 应。 三孔插座 三孔插座螺口灯泡开关 楼道灯 14.图甲是宾馆床头柜上的开关示意图，图乙 10.如下图所示，只闭合开关S1,风扇M工作： 是其控制的电路，其中S,为旋钮开关，单独 只闭合开关S2,灯泡和风扇M都不工作； 控制台灯的通断和亮度，S2为单独控制电 同时闭合开关S、S2,灯泡和风扇M都工 视插座的开关。在图乙中将电路连接完 作。请把电路连接完整。 整，要求符合安全用电原则。 相线 相线 中性线 中性线 Sy-① 台灯开关 电视插 的 5y-☒ 11.下图为冰箱工作时的部分电路示意图。冰 下册第十九章8.AB【解析】在家庭电路中，各用电器工作时互不影 2200W,B符合安全用电要求。家用电热水器、电冰 响，所以洗衣机接人三孔插座后与电灯是并联的，A 箱等电器都有金属外壳，使用时其外壳一定要接地， 正确。洗衣机接入三孔插座后能使洗衣机的金属外 故应该使用接有保护线的三孔插座，C符合安全用 壳接地，防止由于金属外壳漏电而发生触电事故，B正 电要求。为确保安全，不应用手直接接触中性线，D 确。闭合开关时，B点跟相线直接连接，人接触B点 不符合安全用电要求。 时会触电，C点跟中性线直接连接，人接触C点时不 11.【进行实验】(2)发光有(3)A 【分析论证】很大 会触电，C错误。断开开关时，A点在相线上，B点与 相同正熔点 相线断开，所以测电笔接触A点时，氖管会发光，接触 第3节跨学科实践：为家庭电路做设计 B点时，氖管不会发光，D错误。 ©实践专项训练 核心素养提升 1.D短路用电器的总功率过大，容易引起火灾 (1)空气开关(2)乙 2.解：(1)保护热传递 【解析】(1)开启空调时，家中的空气开关立即切断电 (2)该插座允许的最大负载为P=UI=220V×10A 路，而漏电保护器没有反应，由此可推断出空气开关 =2200W,大于电暖器高温挡的功率，所以该插座可 相当于保险丝。(2)图乙中，人接在了相线与大地之 以满足电暖器的正常使用要求。 间，人体有电流通过，此时电路中的电流不会过大，空 (3)高温挡正常工作2h,消耗的电能为 气开关不会断开电路，但人会触电；图丙中，人接在相 W,=Pt1=2kW×2h=4kW,h 线与大地之间，人体有电流通过，此时相线和中性线 低温挡正常工作4h,消耗的电能为 中的电流大小不同，漏电保护器会断开电路，对人起 W2=P2t2=0.8kW×4h=3.2kW·h 保护作用，使人不会触电。 一天工作6h消耗的电能为 阶段训练（三） W=W +W:=4kW.h+3.2kW.h=7.2kW.h 1.三孔切断电源 专题六家庭电路分析与连接 2.并联相线【解析】在家庭电路中，插座是为了方便 1.三孔插座没有接保护线FG之间断路【解析】三孔 可移动的家用电器的使用而安装的，由于各用电器工 插座的连接方式应该是左孔接中性线，右孔接相线， 作时互不影响，因此电灯与插座之间是并联的。在家 上方的孔接保护线，由图可知，电路存在的问题是三 庭电路中，开关应接在相线与电灯之间，即开关要安装 孔插座没有接保护线。闭合开关S、S,灯L正常发 在相线上，这样既能控制电灯，又能在更换灯泡时，确 光，说明L所在支路是通路，但L?不亮，将一个新买 保断开开关后便可切断相线，避免触电事故的发生。 的电热水壶接人三孔插座，电热水壶也不工作，L2和 3.甲空气开关4.1000保护 三孔插座不能工作，说明电路出现断路故障，三孔插 5.甲洗衣机的金属外壳没有接地【解析】图甲中金 座的右孔能使氖管发光，则相线上没有断路，而三孔 属外壳没有接地，图乙中金属外壳接了地，所以人接 插座的左孔也能使氖管发光，说明左孔通过L2与相 触漏电的洗衣机金属外壳时，图甲情况会触电，图乙 线连通，所以电路的故障是FG之间断路。 情况不会触电。 2.A 6.B 3.A【解析】闭合开关，灯泡正常发光，用测电笔分别检 7.A【解析】家庭电路的两根进户线分别是中性线和相 测开关的两个接线柱，发现氖管两次都发光，说明开 线。用电器的开关应该接在相线上，由图可知，与开 关的两个接线柱都与相线直接相连，故可确定开关接 关相连的那根线是相线，即上面的α线是相线，下面 在相线上：如果开关接在中性线上，闭合开关，用测电 的b线是中性线，故A正确。灯泡与开关串联，开关 笔分别检测开关的两个接线柱，相当于用测电笔检测 必须连在相线与灯泡之间，控制灯泡的开关不可以和 中性线，氖管不会发光。综上可知，A正确。 灯泡互换位置，故B错误。当电路中每多接入一个用 4.C【解析】用测电笔检测电路中的a、b、c,d四点时， 电器，根据并联电路的电阻规律可知，电路的总电阻 只有测a点时氖管发光，说明a与相线是接通的，b 会变小，故C错误。家庭电路中各个用电器之间是互 c、d与相线是断开的，所以故障可能是开关处断路。 不影响的，所以灯泡、电视机和电冰箱是并联的，各个 5.C【解析】保险丝是用电阻大、熔点低的材料制成的， 小彩灯之间是串联的，故D错误。 A错误。由图可知，开关接在了灯泡与中性线之间， 8.D9.D 当开关断开时，灯泡仍会与相线连通，这种接法是不 10.BC【解析】短路或同时工作的用电器太多，可能会 安全的，B错误。用测电笔检测插座的两孔时，氖管均 造成电路中的电流过大，使空气开关跳闸，空气开关 不发光，说明插座的右孔与相线之间是断开的，所以 跳闸后，需要找出跳闸的原因，不能只更换额定电流 故障可能是c、d间断路，若a、b之间断路，则灯泡不 大的空气开关，A不符合安全用电要求。我国家庭 会发光，C正确，D错误。 电路电压为220V,标有“250V10A”字样的多用 6.D【解析】闭合开关，用测电笔测试插座的右孔时，氖 插座，符合我国家庭电路电压的要求：连接的用电器 管发光，说明相线上有电，测试插座的左孔时，氖管也 额定功率之和不应大于P=U1=220V×10A= 发光，说明左孔通过灯泡、开关与相线连通了，故电路 12 九年级物理RJ版 故障是中性线e、f间断路。 本章培优方案 7.D【解析】L。不亮，说明该支路不能形成通路，发生 重点图片在线 了断路，A错误。只闭合开关S,时，不知道灯L。的发 ①中性线②笔尾金属体③相线④电流⑤总功 光情况，不能判断L。两端的电压，B错误。L。正常发 率过大⑥触电⑦切断电源⑧相线⑨通路 光，说明L。两端的电压为220V,等于电源电压，所以 巴易错易混赏析 该支路发生了短路，C错误。L。发光呈暗红色，说明 易错辨析(1)√ (2)/(3)×(4)×(5)X L。两端的电压小于220V,所以该支路上有其他用电 (6)×(7)√(8)×(9)/(10)× 器在工作，该支路正常，D正确。 )A层基础训练 8.如下图所示 ·相线 1.C2.A3.B4.B 中性线 5.C【解析】站在地上的人接触相线时，会发生触电事 故，A不符合安全用电要求。若家用电器有金属外 壳，其外壳一定要接地，B不符合安全用电要求。使用 」保险装置 测电笔时，手指要接触笔尾金属体，笔尖要接触电线， 9.如下图所示 C符合安全用电要求。无安全措施的插座不要安装 氛管发光 在低处，否则若有小孩触碰就容易引起触电事故，D 不符合安全用电要求。 ]保护线 6.B ®B层提升训练 回 1.②把开关改接到相线与灯泡之间（合理即可） 三孔插座螺口灯泡开关 2.D【解析】开关应接在相线和灯泡之间，图中S,接在 10.如下图所示 灯泡L和中性线之间，A错误。电冰箱的插头保护 相线 线插脚脱落，插入插座P,若电冰箱漏电，会引起触电 事故，B错误。家庭电路中的灯泡、插座都是并联的， 中性线 可以独立工作，互不影响，C错误，D正确。 十一 3.A【解析】由题意可知，浇花器仅在土壤过于干燥的夜 间才开始工作，白天，即使土壤干燥，浇花器也不工作，说 11.如下图所示 明两个开关不能独立工作，是串联的，为使用电安全，开 相线 关应接在相线与浇花器之间，故只有A符合题意。 中性线 4.A【解析】生活用水是导体，所以电器起火时不能用 水灭火，A正确。湿衣物是导体，在电线上晾晒衣物容 门把手 易发生触电事故，B错误。照明电路中，控制电灯的开 M 金属外壳 关要接在电灯和相线之间，这样断开开关时能使电灯与 12.如下图所示 相线断开，C错误。多个大功率用电器使用同一个插座， 相线 同时使用时容易造成电流过大，引发火灾，D错误。 中性线 5.C【解析】家用电器可以采用金属外壳，但要使用三 o 孔插座，将用电器的金属外壳与大地相连，若用电器 房卡开关 电灯开关 插座 漏电，绝大部分电流就会从与金属外壳相连的保护线 电灯 流入大地，不会造成人体触电，A、B错误，C正确。电 13.如下图所示 冰箱的金属外壳带电时，用测电笔测试电冰箱外壳 相线 中性线 时，氖管会发光，D错误。 6.B【解析】灯L正常工作，说明A、C左边的相线、中 声控开关 性线均正常；用测电笔分别测试三孔插座的左、右两 。光控开关 三孔插座 孔，氖管均发光，说明相线正常，而中性线出现断路现 楼道灯 象，因此故障是C、D间发生了断路。 14.如下图所示 7.BD【解析】电冰箱接入三孔插座后与电灯并联，电路 相线 中性线 中的总电阻会变小，A错误。电冰箱的三脚插头接人 电路，可使电冰箱的金属外壳接地，B正确。三孔插座 台 的正确接法是“左零右火上接地”，所以用测电笔测试插 座的右孔时，氖管会发光，C错误。A点在相线上，会带 电，站在地上的人接触它时会有触电的危险，D正确。 下册参考答案 13△