18.2 安全用电（导学案）物理沪粤版九年级下册

该初中物理《安全用电》导学案聚焦过载、短路的危害及预防，安全用电原则和“3C”认证等核心知识，通过自主预习填空梳理基础概念，课堂探究结合测算用电器电流、模拟短路实验等活动构建知识脉络，提供预习问题与实验步骤作为学习支架。 以新课标核心素养为导向，物理观念上解析电流过大原理，科学探究中设计实验操作与分析，科学态度与责任融入安全意识培养。习题分基础、能力、培优三层且结合生活实例，适配分层教学，助力学生从理论到实践提升安全用电能力，便于教师课堂实施与效果评估。

18.2 安全用电（导学案） 【学习目标】 2022年课程标准 物理素养 3.4.7 了解家庭电路的组成。有安全用电和节约用电的意识。 物理观念：理解过载、短路的成因与危害，明确安全电压范围及接地的作用。 科学思维：通过实验分析过载、短路的本质，归纳安全用电的核心规范。 科学探究：完成“测算用电器电流”“认识短路危害”等教材活动，提升安全操作能力。 科学态度与责任：树立“用电安全无小事”的意识，养成遵守用电规范的习惯，了解“3C”认证的重要性。 【学习重点】 1．理解过载、短路的危害及预防措施； 2．掌握避免触电的方法及接地的作用； 3．牢记安全用电的核心规范与应急原则。 【学习难点】 1．解释过载、短路时“电流过大”的物理原理； 2．分析不同触电场景的风险点及应对措施； 3．理解金属外壳用电器“接地”的安全机制。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1．过载是指电路中同时工作的用电器过多，导致线路____________超过____________的现象，会使导线、开关等过热，加速绝缘材料老化。 2．短路是指______未经用电器直接与______相接触的现象，短路时电路中电流极大，易引发______或____________。 3．为防止过载，对于空调、电热水器等______较大的用电器，应采取______供电的方式（一条线路专供一个用电器）。 4．“3C”认证是China Compulsory Certification的缩写，意为“中国强制认证”，是我国对强制性产品准许出厂销售和使用的标志，无此标志的电器____________（符合/不符合）国家标准。 5．安全用电核心原则：不接触____________，不靠近____________；电火灾发生时，应先____________，再灭火，不可直接用水浇。 【课堂探究】 探究一、认识过载的危害与预防 1．探究目标 （1）通过测算用电器电流，理解过载的成因； （2）掌握防止过载的具体措施。 2．探究过程 （1）活动操作：结合教材“活动1”，调查家中用电器的额定功率，根据公式（家庭电路电压）测算各用电器工作电流，填入下表： 用电器名称 额定功率 工作电流（） 所有用电器同时工作的总电流（） 电能表额定电流 空调 1500 6.8 10（示例） 电热水壶 1800 8.2 电视机 100 0.45 其他用电器 （自行补充） （自行计算） （2）分析讨论： ① 若，说明电路会发生______，原因是用电器总功率过大，根据，电压一定时，总功率越大，总电流越大； ② 为什么大功率用电器需独立供电？答：________________________________________________。 3．探究结论 （1）过载的本质是电路总电流超过额定值，由用电器总功率过大导致； （2）防止过载的方法：①避免同时使用过多大功率用电器；②大功率用电器独立供电；③按额定电流设计电路。 【例题1】 家庭电路中，下列哪种情况可能引发过载（ ） A．用电器金属外壳接地 B．同时开启空调、电热水壶、微波炉 C．火线与零线直接接触 D．用测电笔辨别火线 探究二、认识短路的危害与预防 1．探究目标 （1）通过实验观察短路现象，理解短路的危害； （2）掌握预防短路的方法。 2．探究过程 （1）实验观察：结合教材“活动2”，模拟短路实验： ① 正常电路：A、B间接铝箔条，闭合开关，灯泡发光，铝箔条无明显变化； ② 短路操作：将金属夹1和2直接接触（火线零线直接连通），观察到的现象：灯泡______（熄灭/发光），铝箔条______（燃烧/无变化），产生火花。 （2）原理分析： ① 短路时，电路中电阻极小，根据，电压一定时，电阻越小，电流越大，极大的电流会使导线瞬间发热，引发燃烧； ② 短路的常见原因：电线绝缘皮老化破损、用电器内部故障、接线错误等。 3．探究结论 （1）短路的危害：电路中电流极大，易引发火灾、损坏电源设备； （2）预防短路的方法：① 定期检查电线绝缘皮是否破损；② 正确接线，避免火线零线直接接触；③ 及时维修故障用电器。 【例题2】下列关于短路的说法，错误的是（ ） A．短路是火线与零线直接接触 B．短路时电流极大，易引发火灾 C．用电器短路时，该用电器仍能工作 D．绝缘皮破损可能导致短路 探究三、安全用电常识与“3C”认证 1．探究目标 （1）掌握家庭安全用电的核心常识； （2）理解“3C”认证的意义。 2．探究过程 （1）安全用电常识梳理： ① 金属外壳用电器的防护：金属外壳必须______，若用电器漏电，电流通过地线流入大地，避免触电； ② 电火灾处理：先____________，再用干粉灭火器灭火，不可用水浇（水导电，易引发二次触电）； ③ 日常禁忌：不拉扯电线、不使用破损插座、不私拉乱接电路。 （2）“3C”认证解读： ① 含义：中国强制认证，是电器产品符合国家标准的标志； ② 意义：无“3C”认证的电器质量无保障，可能存在绝缘不良、短路风险等安全隐患，易引发用电事故。 3．探究结论 （1）安全用电的关键：规范操作、防护到位、及时排查隐患； （2）“3C”认证是电器安全的基本保障，购买电器时需认准该标志。 【例题3】下列安全用电做法正确的是（ ） A．用湿手插拔插座 B．金属外壳用电器不接地线 C．电火灾时先切断电源 D．购买无“3C”认证的廉价电器 【归纳整理】 【课堂练习】 题组A 基础过关练 1．“安全无小事，物理知识护平安”。下列与安全相关的说法正确的是（　　） A．家用电器金属外壳未接地时，即使漏电也不会对人体造成危害 B．长期在90dB以上的噪声环境中工作，可能造成永久性听力损伤 C．汽车急刹车时，安全带通过减小乘客的惯性来降低伤害 D．高铁进站时，乘客须远离安全线，因车体附近空气流速大、压强大 2．关于电学知识，下列说法不正确的是（　　） A．将一根铜导线对折后，电阻变为原来的四分之一 B．家庭电路中，同时工作的用电器越多，总电阻越小 C．由欧姆定律变形可得，说明导体的电阻与其两端电压成正比 D．家里的空气开关“跳闸”，可能是电路出现了短路 3．如图所示，带有USB接口的插线板有过载保护功能，若接入的用电器总功率超过2500W，它会自动切断电路。当插线板上已接入一台800W的吸尘器正在工作，同时一个USB接口正在给某电子设备充电，充电功率是10W，再将一个1200W的电热水壶接入插线板。闭合电热水壶的开关，插线板立即切断电路。下列说法正确的是（　　） A．插线板的外壳是用绝缘材料制成的 B．吸尘器和被充电的电子设备是并联的 C．插线板切断电路的原因可能是接入的用电器总功率过大 D．插线板切断电路的原因可能是电热水壶的内部电路短路 4．电动车因具有轻便、节能、环保等优点而深受人们的喜欢。如图所示为电动车的一些场景以及部分功能结构图，下列相关说法正确的是（　　） A．图1电动车充电着火时可以迅速用水浇灭 B．图2是电动车的充电插口，在使用过程中绝不能拿硬币等金属去触碰 C．图3是电动车的局部电路图，给电动车充电时，是将电能转化为化学能 D．图4电动车行驶时，用任意一只手柄刹车（相当于开关断开），电动机都能停止工作，说明两个刹车开关是串联的 题组B 能力提升练 1．如图为模拟触电场景，当开关S断开时，甲、乙、丙三只小鸟中会触电的是 。当开关S闭合时，那只小鸟触电的原因是 （小鸟电阻远大于灯丝电阻）。 2．小李新买了一台电暖器，高温挡和低温挡功率分别为“2000W”和“800W”。电暖器的金属外壳与家庭电路的 线相连，可防止漏电时对人造成伤害。其内部电路原理图如图所示，当电阻R1、R2同时接入电路时，处于 挡。某天电暖器正常工作6h，其中高温挡2h，低温挡4h，则它一天耗电 kW·h。 3．小丽用所学知识探究家庭电路。 (1)如图甲所示，当小丽用正确方法把完好的测电笔插入连接正确的有电的三孔插座中时，测电笔的氖管不发光。测电笔接触了__________。 A．相线 B．中性线 C．保护线 (2)小丽家电脑的三脚插头和三孔插座如图乙所示。请判断插头的②号脚应接__________。 A．相线 B．中性线 C．保护线 (3)已知小丽家中仅有两盏电灯在工作，若图乙中与电脑连接的三脚插头一插入三孔插座中，家中的两盏灯就立即熄灭，且空气开关断开，则电路中__________。 A．用电器总功率过大 B．三脚插头短路 C．两灯的灯丝发生断路 4．认识短路的危害和保险丝的作用。 【设计实验】 目的：认识短路的危害和保险丝的作用。 器材：低压电源（直流6V）、开关、额定电流为1A的保险丝、额定电压为6V的灯泡、导线、电流表（演示电流表，0~5A）。 【进行实验】 （1）如图所示，C、D间接上一段保险丝，A、B间接入电流表，其他部分按如图所示连接好电路。 （2）当开关闭合时，灯泡 （选填“发光”或“不发光”），电流表 （选填“有”或“无”）示数。 （3）断开开关，在B、D间再接一根粗铜丝，当闭合开关的瞬间，你将会观察到 （填字母）。 A．电流表没有示数，灯泡也不亮        B．电流表的指针迅速摆动较大的幅度，灯泡变得非常亮 C．电流表无示数，保险丝不会熔断      D．电流表的指针迅速摆动较大的幅度，保险丝也随即熔断 【分析论证】 B、D间接入铜丝时，灯泡被短路，电路中电阻很小。根据欧姆定律可知，闭合开关的瞬间，线路中的电流 。这时，通过保险丝的电流 （选填“等于”“小于”或“大于”）通过导线的电流，但保险丝的电阻比导线大很多，根据焦耳定律，在电流相同时，导体中产生的热量跟电阻成 比，所以保险丝的温度更高，又因为保险丝的 较低，所以发生了上述现象。 题组C 培优拔尖练 1．按要求完成实验。 (1)小郭做“比较水和食用油吸热能力”的实验。实验中小郭应控制水和食用油的 （选填“质量”或“体积”）相同。用相同规格的加热器加热食用油和水，小郭可通过比较相同加热时间内 来判断水和食用油吸热能力的大小，这里用到的是 （选填“控制变量法”或“转换法”）； (2)如图是小李家的电能表，将一台额定功率为的电暖气单独接入电路中，正常工作，电能表上的示数将变为 ； (3)如图甲为小马家的部分电路，闭合开关，灯泡不亮。小马想利用测电笔来检测电路的故障，如图乙所示的两种使用方法中正确的是 （填字母）；在如图甲所示的电路中，小马正确使用测电笔分别检测电路中的、、、四点，发现只有点氖管不发光，则可能存在的故障是 。 2．如图是某地消防部门公布的2022年各场所火灾数据统计图，其中住宅火灾占比达，不正确的家庭用电是形成住宅火灾的主要原因。在“安全用电”主题班会上，小梦和小兰针对家庭电路火灾原因发表了不同见解。 (1)请你任选一个同学的观点，用所学物理知识解释家庭电路引发电线火灾的原因。 (2)随着改革开放的不断深入，人民生活水平不断提高，家中用电器不断增多，部分家庭对电路进行了必要的改造。对家庭电路改造时，除要更换干路输电线和保险装置，还必须考虑更换什么？ 。 3．请你结合生活用电相关知识，回答以下问题： (1)请用笔画线表示导线，将图中电灯、开关、插座接入家庭电路中，要求开关能够控制电灯，插座独立工作； (2)在家庭电路中，有时导线长度不够，需要把两根连接起来。有人把导线简单地拧在一起，这样会使得连接处电阻增大，导致连接处比别处容易发热，甚至引起火灾。这是为什么？ (3)工人师傅常用一只标有“220V　40W”的灯泡检验灯泡取代保险丝来检查新安装的照明电路中每条支路的情况，如图所示。当只闭合S、时，正常发光；当只闭合S、时，和都发光但比较暗；当只闭合S、时，不发光。由此可以判断 所在支路短路， 所在支路断路。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1/1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 18.2 安全用电（导学案） 【学习目标】 2022年课程标准 物理素养 3.4.7 了解家庭电路的组成。有安全用电和节约用电的意识。 物理观念：理解过载、短路的成因与危害，明确安全电压范围及接地的作用。 科学思维：通过实验分析过载、短路的本质，归纳安全用电的核心规范。 科学探究：完成“测算用电器电流”“认识短路危害”等教材活动，提升安全操作能力。 科学态度与责任：树立“用电安全无小事”的意识，养成遵守用电规范的习惯，了解“3C”认证的重要性。 【学习重点】 1．理解过载、短路的危害及预防措施； 2．掌握避免触电的方法及接地的作用； 3．牢记安全用电的核心规范与应急原则。 【学习难点】 1．解释过载、短路时“电流过大”的物理原理； 2．分析不同触电场景的风险点及应对措施； 3．理解金属外壳用电器“接地”的安全机制。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1．过载是指电路中同时工作的用电器过多，导致线路总电流超过额定值的现象，会使导线、开关等过热，加速绝缘材料老化。 2．短路是指火线未经用电器直接与零线相接触的现象，短路时电路中电流极大，易引发火灾或设备损坏。 3．为防止过载，对于空调、电热水器等功率较大的用电器，应采取独立供电的方式（一条线路专供一个用电器）。 4．“3C”认证是China Compulsory Certification的缩写，意为“中国强制认证”，是我国对强制性产品准许出厂销售和使用的标志，无此标志的电器不符合（符合/不符合）国家标准。 5．安全用电核心原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体；电火灾发生时，应先切断电源，再灭火，不可直接用水浇。 【课堂探究】 探究一、认识过载的危害与预防 1．探究目标 （1）通过测算用电器电流，理解过载的成因； （2）掌握防止过载的具体措施。 2．探究过程 （1）活动操作：结合教材“活动1”，调查家中用电器的额定功率，根据公式（家庭电路电压）测算各用电器工作电流，填入下表： 用电器名称 额定功率 工作电流（） 所有用电器同时工作的总电流（） 电能表额定电流 空调 1500 6.8 10（示例） 电热水壶 1800 8.2 电视机 100 0.45 其他用电器 （自行补充） （自行计算） （2）分析讨论： ① 若，说明电路会发生过载，原因是用电器总功率过大，根据，电压一定时，总功率越大，总电流越大； ② 为什么大功率用电器需独立供电？答：避免多个大功率用电器同时工作导致总电流超标，引发过载。 3．探究结论 （1）过载的本质是电路总电流超过额定值，由用电器总功率过大导致； （2）防止过载的方法：①避免同时使用过多大功率用电器；②大功率用电器独立供电；③按额定电流设计电路。 【例题1】 家庭电路中，下列哪种情况可能引发过载（ ） A．用电器金属外壳接地 B．同时开启空调、电热水壶、微波炉 C．火线与零线直接接触 D．用测电笔辨别火线 【答案】B 【解析】同时开启多个大功率用电器会导致总功率过大，总电流超额定值，引发过载，B正确；A是安全防护措施，C是短路，D是正常操作，均不会引发过载。 探究二、认识短路的危害与预防 1．探究目标 （1）通过实验观察短路现象，理解短路的危害； （2）掌握预防短路的方法。 2．探究过程 （1）实验观察：结合教材“活动2”，模拟短路实验： ① 正常电路：A、B间接铝箔条，闭合开关，灯泡发光，铝箔条无明显变化； ② 短路操作：将金属夹1和2直接接触（火线零线直接连通），观察到的现象：灯泡熄灭（熄灭/发光），铝箔条燃烧（燃烧/无变化），产生火花。 （2）原理分析： ① 短路时，电路中电阻极小，根据，电压一定时，电阻越小，电流越大，极大的电流会使导线瞬间发热，引发燃烧； ② 短路的常见原因：电线绝缘皮老化破损、用电器内部故障、接线错误等。 3．探究结论 （1）短路的危害：电路中电流极大，易引发火灾、损坏电源设备； （2）预防短路的方法：① 定期检查电线绝缘皮是否破损；② 正确接线，避免火线零线直接接触；③ 及时维修故障用电器。 【例题2】下列关于短路的说法，错误的是（ ） A．短路是火线与零线直接接触 B．短路时电流极大，易引发火灾 C．用电器短路时，该用电器仍能工作 D．绝缘皮破损可能导致短路 【答案】C 【解析】用电器短路时，电流会绕过用电器直接通过短路路径，用电器无法工作，C错误；A、B、D均符合短路的特点和成因。 探究三、安全用电常识与“3C”认证 1．探究目标 （1）掌握家庭安全用电的核心常识； （2）理解“3C”认证的意义。 2．探究过程 （1）安全用电常识梳理： ① 金属外壳用电器的防护：金属外壳必须接地线，若用电器漏电，电流通过地线流入大地，避免触电； ② 电火灾处理：先切断电源，再用干粉灭火器灭火，不可用水浇（水导电，易引发二次触电）； ③ 日常禁忌：不拉扯电线、不使用破损插座、不私拉乱接电路。 （2）“3C”认证解读： ① 含义：中国强制认证，是电器产品符合国家标准的标志； ② 意义：无“3C”认证的电器质量无保障，可能存在绝缘不良、短路风险等安全隐患，易引发用电事故。 3．探究结论 （1）安全用电的关键：规范操作、防护到位、及时排查隐患； （2）“3C”认证是电器安全的基本保障，购买电器时需认准该标志。 【例题3】下列安全用电做法正确的是（ ） A．用湿手插拔插座 B．金属外壳用电器不接地线 C．电火灾时先切断电源 D．购买无“3C”认证的廉价电器 【答案】C 【解析】湿手导电，A错误；金属外壳不接地线有漏电触电风险，B错误；无“3C”认证电器安全无保障，D错误；电火灾先切断电源是正确做法，C正确。 【归纳整理】 【课堂练习】 题组A 基础过关练 1．“安全无小事，物理知识护平安”。下列与安全相关的说法正确的是（　　） A．家用电器金属外壳未接地时，即使漏电也不会对人体造成危害 B．长期在90dB以上的噪声环境中工作，可能造成永久性听力损伤 C．汽车急刹车时，安全带通过减小乘客的惯性来降低伤害 D．高铁进站时，乘客须远离安全线，因车体附近空气流速大、压强大 【答案】B 【解析】A．家用电器金属外壳未接地时，若发生漏电，电流会经过人体导入大地，会对人体造成危害，故A错误； B．长期在90dB以上的噪声环境中工作，可能造成永久性听力损伤，所以要控制噪声，故B正确； C．汽车急刹车时，安全带可以减小由于乘客的惯性造成的伤害，但惯性只跟质量有关，安全带不能减小乘客的惯性，故C错误； D．高铁进站时，乘客要远离安全线，是为了防止由于流速大的地方压强小而造成安全事故，故D错误。 故选B。 2．关于电学知识，下列说法不正确的是（　　） A．将一根铜导线对折后，电阻变为原来的四分之一 B．家庭电路中，同时工作的用电器越多，总电阻越小 C．由欧姆定律变形可得，说明导体的电阻与其两端电压成正比 D．家里的空气开关“跳闸”，可能是电路出现了短路 【答案】C 【解析】A．铜导线对折后，长度变为原来的一半，横截面积变为原来的2倍。根据电阻公式（其中 ρ 为电阻率，L为长度，S为横截面积），电阻与长度成正比，与横截面积成反比，因此新电阻 即电阻变为原来的四分之一，故A正确，不符合题意； B．家庭电路中的用电器通常并联连接。并联电路的总电阻公式为 当同时工作的用电器增多时，并联支路增加，总电阻的倒数增大，因此总电阻减小，故B正确，不符合题意； C．电阻是导体的固有属性，由材料、长度、横截面积和温度决定，与电压和电流无关，故C错误，符合题意； D．空气开关“跳闸”是由于电路中电流过大。短路时，电阻极小，电流极大，可能导致跳闸，故D正确，不符合题意。 故选C。 3．如图所示，带有USB接口的插线板有过载保护功能，若接入的用电器总功率超过2500W，它会自动切断电路。当插线板上已接入一台800W的吸尘器正在工作，同时一个USB接口正在给某电子设备充电，充电功率是10W，再将一个1200W的电热水壶接入插线板。闭合电热水壶的开关，插线板立即切断电路。下列说法正确的是（　　） A．插线板的外壳是用绝缘材料制成的 B．吸尘器和被充电的电子设备是并联的 C．插线板切断电路的原因可能是接入的用电器总功率过大 D．插线板切断电路的原因可能是电热水壶的内部电路短路 【答案】ABD 【解析】A．插线板的外壳是用绝缘材料制成的，这样可防止触电事故的发生，故A正确； B．吸尘器和被充电的电子设备可以独立工作，是并联的，故B正确； CD．由题意知，插线板允许的最大功率是2500W，而此时接入的总功率为，没有超过允许的最大功率，因此，电热水壶接入插线板并闭合开关，插线板立即切断电路可能是电热水壶的内部电路短路造成的，不是接入的用电器总功率过大造成的，故C错误，D正确。 故选ABD。 4．电动车因具有轻便、节能、环保等优点而深受人们的喜欢。如图所示为电动车的一些场景以及部分功能结构图，下列相关说法正确的是（　　） A．图1电动车充电着火时可以迅速用水浇灭 B．图2是电动车的充电插口，在使用过程中绝不能拿硬币等金属去触碰 C．图3是电动车的局部电路图，给电动车充电时，是将电能转化为化学能 D．图4电动车行驶时，用任意一只手柄刹车（相当于开关断开），电动机都能停止工作，说明两个刹车开关是串联的 【答案】BCD 【解析】A．电动车充电着火时，水是导体，泼水灭火会导致电流通过水传递给人，引发触电事故，且水可能加剧火势，因此不能用水浇灭，故A错误； B．因为硬币是导体，将硬币碰到充电插口的两个金属插脚时，使蓄电池的正负极相连，因此会造成蓄电池短路，所以在使用过程中绝不能拿硬币等金属去触碰，故B正确； C．给电动车充电时，消耗电能，电池储存化学能，是将电能转化为化学能，故C正确； D．用任意一只手柄刹车时，该手柄上的开关立即断开，电动机停止工作，这说明两开关相互影响、不能独立工作，所以两个刹车开关是串联的，故D正确。 故选BCD。 题组B 能力提升练 1．如图为模拟触电场景，当开关S断开时，甲、乙、丙三只小鸟中会触电的是 。当开关S闭合时，那只小鸟触电的原因是 （小鸟电阻远大于灯丝电阻）。 【答案】 甲 丙小鸟和灯并联，其两端有较大电压，即会有较大电流通过丙小鸟身体 【解析】[1]当开关S断开时，甲小鸟的两脚在同一根电线上，当开关断开时，小鸟起到了导线的作用，有电流流过它的身体，因此有可能触电；丙小鸟的两脚分别接触了电灯的两端，自己与灯泡并联，由于甲的电阻大于小鸟丙与灯丝并联的总电阻，甲小鸟分担了大部分的电压，同时丙小鸟的电阻远远大于灯泡的电阻，故其身体中的电流非常小，不会触电。同时对于乙小鸟，由于两脚之间的距离很小，即小鸟自身的电阻远远大于小鸟两脚之间导线的电阻，故通过其身体的电流也非常小，故不会触电。 [2]当开关S闭合时，对于甲、乙小鸟，由于两脚之间的距离很小，即小鸟自身的电阻远远大于小鸟两脚之间导线的电阻，故通过其身体的电流也非常小，故不会触电。而丙小鸟和灯并联，其两端有电压且电压较大，接近于电源电压，有较大的电流通过丙小鸟身体，所以丙小鸟会触电。 2．小李新买了一台电暖器，高温挡和低温挡功率分别为“2000W”和“800W”。电暖器的金属外壳与家庭电路的 线相连，可防止漏电时对人造成伤害。其内部电路原理图如图所示，当电阻R1、R2同时接入电路时，处于 挡。某天电暖器正常工作6h，其中高温挡2h，低温挡4h，则它一天耗电 kW·h。 【答案】 地/保护 高温 7.2 【解析】[1]电暖器的插头是三脚插头，插头插入插座后，就将电暖器的金属外壳与家庭电路的接地保护线相连，防止发生触电事故。 [2]由图乙电路图可知，当开关与触点1、2接触时，电路为R2的简单电路，总电阻较大，根据可知总功率较小，电暖器处于低温挡。当开关与触点2、3接触时，R1、R2并联，总电阻较小，根据可知总功率较大，电暖器处于高温挡。 [3]某天电暖器正常工作6h，其中高温挡2h，低温挡4h，则它一天耗电 3．小丽用所学知识探究家庭电路。 (1)如图甲所示，当小丽用正确方法把完好的测电笔插入连接正确的有电的三孔插座中时，测电笔的氖管不发光。测电笔接触了__________。 A．相线 B．中性线 C．保护线 (2)小丽家电脑的三脚插头和三孔插座如图乙所示。请判断插头的②号脚应接__________。 A．相线 B．中性线 C．保护线 (3)已知小丽家中仅有两盏电灯在工作，若图乙中与电脑连接的三脚插头一插入三孔插座中，家中的两盏灯就立即熄灭，且空气开关断开，则电路中__________。 A．用电器总功率过大 B．三脚插头短路 C．两灯的灯丝发生断路 【答案】(1)B；(2)A；(3)B 【解析】（1）当被测导线是相线时，测电笔内的高值电阻会限制电流通过，微弱电流经人体流入大地，与电源构成闭合电路，氖管就会发光。根据三孔插座的接线规则，左孔接中性线，右孔接相线，上孔接保护线，现三孔插座接线正确且通电，图中小丽用正确方法把完好的测电笔插入左孔时，测电笔的氖管不发光，说明接触的是中性线。故选填B。 （2）根据三孔插座的接线规则，插头的②号脚位于右侧，插入三孔插座时与②孔相通，因此应该接相线，故选填A。 （3）与电脑连接的三脚插头一插入三孔插座中，家中的两盏灯就立即熄灭，且空气开关断开。空气开关断开是由于电路中电流过大造成的，而电流过大可能是用电器总功率过大或者短路导致。根据题意可知，电路中仅有两盏电灯在工作，且电脑不属于大功率用电器，因此电路故障的原因是短路，故选填B。 4．认识短路的危害和保险丝的作用。 【设计实验】 目的：认识短路的危害和保险丝的作用。 器材：低压电源（直流6V）、开关、额定电流为1A的保险丝、额定电压为6V的灯泡、导线、电流表（演示电流表，0~5A）。 【进行实验】 （1）如图所示，C、D间接上一段保险丝，A、B间接入电流表，其他部分按如图所示连接好电路。 （2）当开关闭合时，灯泡 （选填“发光”或“不发光”），电流表 （选填“有”或“无”）示数。 （3）断开开关，在B、D间再接一根粗铜丝，当闭合开关的瞬间，你将会观察到 （填字母）。 A．电流表没有示数，灯泡也不亮        B．电流表的指针迅速摆动较大的幅度，灯泡变得非常亮 C．电流表无示数，保险丝不会熔断      D．电流表的指针迅速摆动较大的幅度，保险丝也随即熔断 【分析论证】 B、D间接入铜丝时，灯泡被短路，电路中电阻很小。根据欧姆定律可知，闭合开关的瞬间，线路中的电流 。这时，通过保险丝的电流 （选填“等于”“小于”或“大于”）通过导线的电流，但保险丝的电阻比导线大很多，根据焦耳定律，在电流相同时，导体中产生的热量跟电阻成 比，所以保险丝的温度更高，又因为保险丝的 较低，所以发生了上述现象。 【答案】 发光 有 D 很大 等于 正 熔点 【解析】[1][2]当开关闭合时，电流从电源正极流出，经过开关、电流表、灯泡回到电源负极，电路是通路，所以灯泡发光，电流表有示数。 [3] 断开开关，在B、D间再接一根粗铜丝，此时灯泡被短路，电路中电阻很小。根据欧姆定律（U为电源电压，R为电路电阻），电源电压不变，电阻很小，所以闭合开关瞬间线路中的电流会很大。电流表指针会迅速摆动较大幅度，由于电流过大，保险丝会随即熔断，灯泡不亮，故ABC不符合题意，故D符合题意。 故选D。 [4]当B、D间接入铜丝时，灯泡被短路，电路中电阻很小。根据欧姆定律，闭合开关瞬间，线路中的电流很大。 [5]因为保险丝和导线串联，根据串联电路电流特点，通过保险丝的电流等于通过导线的电流。 [6][7]根据焦耳定律，在电流I相同时，导体中产生的热量跟电阻成正比，由于保险丝的电阻比导线大很多，所以保险丝产生的热量多，温度更高。又因为保险丝的熔点较低，所以会熔断，发生上述现象。 题组C 培优拔尖练 1．按要求完成实验。 (1)小郭做“比较水和食用油吸热能力”的实验。实验中小郭应控制水和食用油的 （选填“质量”或“体积”）相同。用相同规格的加热器加热食用油和水，小郭可通过比较相同加热时间内 来判断水和食用油吸热能力的大小，这里用到的是 （选填“控制变量法”或“转换法”）； (2)如图是小李家的电能表，将一台额定功率为的电暖气单独接入电路中，正常工作，电能表上的示数将变为 ； (3)如图甲为小马家的部分电路，闭合开关，灯泡不亮。小马想利用测电笔来检测电路的故障，如图乙所示的两种使用方法中正确的是 （填字母）；在如图甲所示的电路中，小马正确使用测电笔分别检测电路中的、、、四点，发现只有点氖管不发光，则可能存在的故障是 。 【答案】(1)质量 升高的温度 转换法；(2)8010.6；(3)B 段断路 【解析】（1）[1]在探究“不同物质吸热能力”的实验中，根据控制变量法可知，要控制水和食用油的质量和初温相同。 [2][3]实验中，相同时间内水和食用油吸收的热量相同，是通过比较水和食用油升高的温度来判定它们吸热能力的大小。这里用容易测量的温度升高值表示不易直接观测的吸热能力，使用的是转换法。 （2）电暖气正常工作，消耗的电能为 由图读数，电能表此时的示数为，电暖气正常工作后，电能表上的示数将变为 （3）[1]使用测电笔时，手指要按住金属笔尾，用笔尖接触被测的导线，手不能接触笔尖以防触电。两种使用方法中正确的是B。 [2]如图甲所示的电路中，正确使用测电笔分别检测电路中的、、、四点，发现只有点氖管不发光，说明、、三点都与火线连通，所以可能存在的故障是段断路。 2．如图是某地消防部门公布的2022年各场所火灾数据统计图，其中住宅火灾占比达，不正确的家庭用电是形成住宅火灾的主要原因。在“安全用电”主题班会上，小梦和小兰针对家庭电路火灾原因发表了不同见解。 (1)请你任选一个同学的观点，用所学物理知识解释家庭电路引发电线火灾的原因。 (2)随着改革开放的不断深入，人民生活水平不断提高，家中用电器不断增多，部分家庭对电路进行了必要的改造。对家庭电路改造时，除要更换干路输电线和保险装置，还必须考虑更换什么？ 。 【答案】(1)选择小梦的观点。电路发生短路时，电路中的电阻很小，通过电线的电流很大，电流通过电线产生的热量很多，使电线的温度急剧升高，容易引发电线火灾。(2)电能表 【解析】（1）选择小梦的观点。电路发生短路时，电路中的电阻很小，而家庭电路两端的电压保持不变，根据欧姆定律可知，通过电线的电流很大；在电线电阻和通电时间一定时，根据焦耳定律可得，电流通过电线产生的热量很多，使电线的温度急剧升高，容易引发电线火灾。 （2）因为家中用电器不断增多，总功率增大，根据 ，在电压不变时，总电流会增大。而电能表有最大允许通过的电流，若总电流超过电能表的最大允许电流，电能表可能会被损坏，所以必须考虑更换电能表。 3．请你结合生活用电相关知识，回答以下问题： (1)请用笔画线表示导线，将图中电灯、开关、插座接入家庭电路中，要求开关能够控制电灯，插座独立工作； (2)在家庭电路中，有时导线长度不够，需要把两根连接起来。有人把导线简单地拧在一起，这样会使得连接处电阻增大，导致连接处比别处容易发热，甚至引起火灾。这是为什么？ (3)工人师傅常用一只标有“220V　40W”的灯泡检验灯泡取代保险丝来检查新安装的照明电路中每条支路的情况，如图所示。当只闭合S、时，正常发光；当只闭合S、时，和都发光但比较暗；当只闭合S、时，不发光。由此可以判断 所在支路短路， 所在支路断路。 【答案】(1)；(2)见解析；(3) L1 L3 【解析】（1）根据家庭电路的连接方式可知，三孔插座左端接中性线，右端接相线，中间接保护线，开关与被控制的灯串联，且开关接相线上，灯的另一端接中性线，如图所示： （2）把导线简单地拧在一起后，导线连接处与别处串联，电流相等，连接处的电阻比别处的电阻大，通电时间相同时，根据可知，导线连接处产生热量更多，因此导线连接处比别处容易发热，甚至引起火灾。 （3）[1][2]由题意可知，灯L0的额定电压为220V，当只闭合S、S1时，L0与L1串联，电源电压为220V，此时L0正常发光，说明L0两端电压为220V，根据串联电路电压规律可知，L1两端电压为0V，因此L1可能发生短路现象；当只闭合S、S2时，L0与L2串联，两灯都发光但比较暗，说明此时电路为通路，但因为电源电压为220V，根据串联电路电压规律可知，每个灯两端电压都比220V低，因此两灯发光较暗，所以L2为通路；当只闭合S、S3时，L0与L3串联，L0不发光，说明L3可能发生断路现象，所以L1所在支路短路，L3所在支路断路。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1/1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $