专题特训五 家庭电路的连接与故障判断-【拔尖特训】2025-2026学年九年级下册物理(苏科版·新教材)

第十五章电功和电热 专题特训五 家庭电路的连接与故障判断 》“答案与解析”见P14 类型一家庭电路的连接 用电器 额定功率 数量 1.安装额定功率为1500W的电热水器时，需 照明灯 40W 8盏 加装一个开关便于控制电热水器的工作。现 电视 100W 1台 有规格分别为“250V6A”和“250V 洗衣机 150W 1台 16A”的两种开关。为了安全和实用，应选用 电冰箱 100W 1台 规格为 的开关和图中 电饭锅 750W 1个 (甲/乙)插座。 闸刀开关上保险丝的熔断电流为10A 控制开关盒 电能表上标有“220V10A”字样 9b (1)试通过计算说明在小军家中原有电路上 熔丝 再安装这样一台空调是否安全 发热体 (2)为了保证小军家能安装这台空调，请你 (第1题) (第2题) 从安全用电的角度考虑，帮助小军提出合理 2.某熨烫机电路主要由发热体、熔丝、 的解决办法。 控制开关盒等组成，其连接如图所 示，其中控制开关盒内有开关、指示 灯和分压保护电阻等元件。当该熨烫机接入 家庭电路后，闭合开关，指示灯发光，发热体 工作。现由于某种原因熔丝熔断，发热体不 工作，但指示灯仍发光。下列控制开关盒内 元件的连接方式中，符合要求的是 X 类型二家庭电路的故障判断 a b B. 4.(2025·龙东地区)如图所示的家庭电路中， 闭合开关S后，灯泡L不亮，用测电笔分别检 X 测a、b、c三点时，只有a点和b点可以使测 c 电笔的氖管发光，则该电路的故障是 D. (ab/bc进户零线)断路。维修后， 3.易错题炎热的夏天到了，小军的父亲想添置 闭合开关S,灯泡发光，用测电笔检测b点 一台如图所示的1000W的空调，他要小军 时，测电笔的氖管 (发光/不发光)。 从安全用电的角度考虑，帮助解决相关问题。 熔丝 火线 为此小军对家中的用电情况进行了调查，记 零线 录数据如表所示。 (第3题) (第4题) 23 拔尖特训·物理（苏科版）九年级下 5.小林像往常一样将台灯的插头插入书房插 亮，用测电笔检测发现a、b、c三处氖管发光， 座，闭合台灯开关时，家里的空气开关跳闸， d处氖管不发光，则电路故障是 你认为小林家发生短路的部位最有可能是 火线 零线 A.书房插座 B.台灯插头 插座 00 C.台灯灯座 D.台灯开关 (第8题) 6.(2024·武汉)如图所示为某同学家的部分家 A.灯泡断路 B.b、c间断路 庭电路的示意图。电能表上标有“220V C.a、d间断路 D.进户线零线断路 10(40)A”的字样，他家正在使用的所有用电 9.如图所示为小明家的部分电路，他 器的总功率为6kW,其中电饭锅的功率为 将电饭锅的插头插入三孔插座后， 1.5kW,饭煮熟后，他将这个电饭锅插头从 正在烧水的电热水壶突然停止工 插座中拔出，再将功率为1kW的电热水壶插 作，但电灯仍正常发光，拔出电饭锅的插头， 头接入插座中，其他用电器仍正常工作，闭合 电热水壶仍不能工作，用测电笔分别测试插 电热水壶上的开关，空气开关跳闸。空气开 座的左、右孔，氖管均发光。若电路中只有一 关跳闸的原因可能是 处故障，则 火线 火线 电能表日空气开关 零线 电热 开关 220V 水壶 。口接地 零线 照明灯 接地 (第6题) (第9题) A.照明灯的开关接在了零线与灯泡之间 A.电热水壶所在电路的b、c间断路 B.用电器的总功率过大 B.插座的接地线断路 C.电热水壶的内部电路短路 C.电路c、d间的导线断路 D.接入电热水壶的插座短路 D.电路a、b间的导线断路 7.如图所示的电路中，闭合开关S,发现灯L不 10.如图所示为某家庭电路，闭合开关，灯不亮， 亮。用测电笔接触M点时氖管发光，而接触 用测电笔接触c点时氖管不发光，接触d点 N、Q点时氖管均不发光。若仅有一处发生 时氖管发光。若该电路有两处故障，则下列 断路，则该处可能是 说法中，正确的是 屋 火线 ·零线 火线曰 插座 ~220V L 零线 e (第7题) (第10题) A.熔丝处 B.P、M间某处 A.a、c间断路，b、d间断路 C.M、N间某处 D.N、Q间某处 B.a、c间断路，e、b间断路 8.(2025·绥化)如图所示为家庭电路的一部 C.a、c间断路，e、d间断路 分，进户线在图中左侧。闭合开关，灯泡不 D.e、b间断路，c、d间短路 24散失热量的功率P号-吧- 400W;要想保持电熨斗表面温度不 变，则电熨斗的加热功率P'=400W: 图乙电路中消耗的总功率P′ U R,十R:将P'=400W,U=220V. R1=96.82代人可得R3=24.22 四、家庭电路与安全用电 1.220并2.笔尖火线 3.短路电流4.较大热 5.A6.B 7.地线先接通地线，后断开地线 (或确保用电安全)解析：地线又称 避雷线，是用来将电流引入大地的导 线：电气设备漏电或电压过高时，电流 通过地线进人大地，地线用字母E表 示。三孔插座是配合三线插头使用 的，三线插头的第三个插脚与用电器 的金属外壳相连，三孔插座的第三个 插孔与大地相连，这样在使用的时候 就把用电器的金属外壳与大地相连， 避免用电器漏电时发生触电事故：三 线插头的第三个插脚比另外两个长， 这样在插入时先把用电器的外壳与大 地接通，而拔出时后把用电器外壳与 大地分离，更加安全。 8.用电器的总功率过大短路 解析：图甲中开关闭合后，所有用电器 都工作，导致电路中用电器的总功率 过大，根据P=UI可知，电压一定时， 功率越大，电流越大；图乙中开关闭合 后，电流不经过用电器而造成短路。 9.B解析：在题图所示的电路中，接 通电源，闭合开关S,随着支路开关依 次闭合，Pe逐渐增大，1。号也逐 渐增大，熔丝最终熔断，说明电路过载 会引起安全事故，也说明电流通过导 体产生的热量与电流有关，①④均对： 熔丝和铜丝串联在电路中，通过两者 的电流I及两者的通电时间1相同， R焙丝>R锅丝，据Q=IRt可知， Q特丝>Q翔丝，②错、③对。 10.A解析：家用电器的金属外壳需 要接地，以防止漏电导致触电事故，故 A正确：导线的绝缘皮破损后，为了防 止发生触电事故，应立即断电维修，故 B错误：多个大功率用电器不可以同 时在一个插线板上使用，以防止电流 过大导致线路发热失火，故C错误； 电路中的电流过大时，空气开关自动 断开，保护电路，故D错误 11.如图所示 氖管发光 回 螺口灯泡开关三孔插座 (第11题) 解析：由图可知，测电笔接触上面的线 时，氖管发光，则上面的线为火线，中 间的线为零线：灯泡的接法：火线与开 关串联，开关的另一端再接到灯泡顶 端的金属，点，零线接在灯泡的螺旋套 上；三孔插座的接法：左零右火上 接地。 12.(1)断路(2)短路(3)正常 解析：(1)当L不亮时，说明该支路 是断路状态。(2)当In能正常发光， 说明1。两端的电压是220V,该支路 发生了短路。(3)L发光呈暗红色 时，I与灯泡是串联的，In分得的电 压小于220V,故不能正常发光，反而 说明该支路是正常的。 13.(1)5(3)0.025不会> 解析：(1)只有该用电器接入电路时， 由P=I可得，通过熔丝的电流I= P_1100W U220V =5A。(2)由数据知， 该人体电阻大约为R人=8.8k2= 8.8×103,所以通过人体的电流 U220V 1人=R人-8.8×100 =0.025A,因 并联电路中干路电流等于各支路电流 之和，所以通过熔丝的电流I总=I十 I人=5A+0.025A=5.025A<10A, 即人触电时干路的电流未达到熔丝的 额定电流，熔丝不会熔断。此时，火 线、人体、大地构成回路，通过火线的 电流大于通过零线的电流，即IA> 14 IB,此时漏电保护器会迅速切断电 路，从而起到保护作用。 专题特训五家庭电路的 连接与故障判断 1.“250V16A”甲解析：电热 水器正常工作时的功率P=P领= 1500W,由P=UI可知，电热水器正 常工作时的电流1=号10 6.8A>6A,所以应选用规格为 “250V16A”的开关；因为电热水器 的外壳是金属外壳，为了防止其外壳 带电时发生触电事故，应选三孔插座。 2.B解析：根据题意可知，闭合开 关，指示灯发光，发热体工作：当熔丝 断路，发热体不工作时，指示灯仍发 光，这表明发热体和指示灯是并联接 入电路中的：分压保护电阻与指示灯 串联在电路中，所以分压保护电阻能 分担一部分电压，由图可知，熔丝应接 在火线与用电器之间，所以b接触的 是火线，a接触的也是火线，所以指示 灯与分压保护电阻接在α电路中，故 B符合题意。 3.(1)电能表允许负载的最大功率 P mox=UI=220 VX10 A=2 200 W, 现有用电器总功率P现有=40WX8十 100W+150W+100W+750W= 1420W,如果再装上空调，那么总功 率为1420W+1000W=2420W> 2200W,超过电能表允许负载的最大 电功率，所以在原有电路上不能再安 装一台1000W的空调(2)①换 用允许通过更大电流的电能表，换用 熔断电流更大的保险丝，同时应考虑 电线的安全性；②另外拉一条线路供 空调专用 易错警示 家庭电路设计与安装的注意点 整个家庭电路中的所有元件 组成一个相互关联的整体，各个元 件规格的选择一定要注意匹配性 整个电路的安装一定要注意安 全性。 4.bc不发光解析：当闭合开关S 时，灯I不发光，则灯泡可能发生了 短路或电路存在断路，用测电笔分别 检测a、b、c三点时，只有a点和b点 可以使测电笔的氖管发光，说明电路 没有发生短路（否则保险丝熔断，火线 不带电)，则该电路可能存在断路故 障，则a点和b点与火线是相连的：c 点不能使测电笔的氖管发光，c与零 线相连，则该电路的故障是bc断路： 维修后闭合开关S,灯泡发光，用测电 笔检测b点时，因与零线连通，测电笔 的氖管不发光 5.C解析：若是插座处原来就短路， 则在没有插入台灯时，空气开关就已 经跳闸了，故A错误；若是台灯的插 头处短路，则在台灯插头插人插座时， 电路就会出现短路，而不会等到闭合 台灯开关时才跳闸，故B错误：若是 灯座发生了短路，则在台灯插头插人 插座，并且闭合台灯开关时，电路出现 短路，空气开关跳闸，故C正确：若是 开关发生了短路，则电路是接通的，对 正常工作的用电器没有影响，也不会 跳闸，故D错误 6.C解析：照明灯的开关接在了零 线与灯泡之间，不会引发空气开关跳 闸，只是容易发生触电事故，A不符合 题意：由电能表上的参数可得，电路可 以承载的最大功率P=UI=220V× 40A=8800W,正在使用的所有用电 器的总功率为6kW,其中电饭锅的 功率为1.5kW,将电饭锅插头从插座 中拔出，再将功率为1kW的电热水 壶插头接人插座中，电路中用电器的 总功率变小，B不符合题意；如果接人 电热水壶的插座短路，没有插入电热 水壶时，空气开关就应该会跳闸，所以 闭合电热水壶上的开关，空气开关跳 闸的原因可能是电热水壶的内部电路 短路，C符合题意，D不符合题意。 7.C解析：由于电路中只存在一处 断路故障，可以采用排除法。若熔丝 熔断，整个电路不再与火线相连，所有 点都不能使测电笔氖管发光，A不符 合题意：若P、M间某处断路，则M 点不再与火线相通，测电笔接触M点 时氖管不能发光，B不符合题意：若 M、N间断路，P、M与火线相连，测 电笔氖管发光，N、Q与零线相连，测 电笔氖管不发光，C符合题意；若N、 Q间断路，则N点与火线相连，测电 笔氖管也应该发光，D不符合题意。 8.C解析：若灯泡断路，a处不与火 线相连，测电笔在a处不会发光，而此 时测电笔检测a处氖管发光，故A错 误；若b、c间断路，b处不与火线相 连，测电笔在b处不会发光，而此时测 电笔检测b处氖管发光，故B错误：若 a、d间断路，d处不与火线相连，测电 笔在d处不会发光，a处通过灯泡与 火线相连，b、c在火线上，a、b、c三处 氖管都发光，与题干描述现象一致，故 C正确；若进户线零线断路，d处会通 过a处、灯泡与火线相连，测电笔在d 处会发光，而此时测电笔检测d处氖 管不发光，故D错误。 9.C解析：电灯仍正常工作，说明电 灯与进户线间的电路正常，也说明不 是保险丝烧坏了，没有发生短路。把 测电笔插入插座的右孔，氖管能发光， 说明ab→三孔插座的右孔这一段 电路完好：把测电笔插入插座的左孔， 氖管能发光，说明b→电热水壶→c→ 三孔插座的左孔这一段电路完好，故 为c、d间的导线断路。 10.B解析：用测电笔接触c点时氖 管不发光，说明c点与火线断开，因此 a、c间断路；测电笔接触d点时氖管 发光，说明d点与火线相连，由于c点 与火线断开，因此d点通过灯泡与火 线相连；又因为闭合开关，灯不亮，说 明灯与零线断开，故e、b间断路。 跨学科实践 1.64.2 2.(1)如图所示7月份消耗电能最 多(2)及时关灯电功率一定，减 少使用时间，根据W=P可知，可减 15 少电能的消耗 ↑电费/元 100 9 80 70 60 50 40 30 20 10 7 89101112月份 (第2题) 3.(1)由P=UI得客厅空调正常工 作时的电流I=元-20V P2750W =12.5A U (②)由P=R得电水壶正常工作时的 U2(220V)2 电阻R=p=1000W=48.40 (3)由W=P1得电饭煲消耗的电能 W1=1kW×0.5h=0.5kW·h,厨房 灯消耗的电能W2=0.04kW×1h= 0.04kW·h,抽油烟机消耗的电能 W3=0.1kWX0.3h=0.03kW·h, 厨房电器共消耗的电能W=W,十 W,+W3=0.5kW·h+0.04kW·h+ 0.03kW·h=0.57kW·h(4)①避 免大功率电器同时工作；②不用湿手 接触开关或用电器 4.6.25解析：电能表上的 1200imp/(kW·h)的物理意义是每 消耗1kW·h的电能，电能表的指示 灯闪烁1200次，升温前1min消耗的 40 imp 电能W前=1200imp/kw,hD kw·h,升温后1min消耗的电能 1 W后=2 75 imp X1200imp/kw·hD= 克W,所以1mm节约的电能 △W=W前 kw·h一 w后=0 立kwh=kWh故节省电能的 1 百分比为 40 kw.h 1 kw.h 一×100%=6.25%。 30 5.【前期准备】88003415.2 【课题一】(1)60(2)C(3)小华 (4)1075【课题二】间歇