19.3跨学科实践:为家庭电路做设计(暑假预习作业)2026-2027学年人教版九年级物理全一册
2026-07-24
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普通
摘要:
**基本信息**
以家庭电路设计为情境,通过基础认知、实践应用、综合计算三层递进,融合物理观念与科学探究,实现知识巩固与实践能力培养。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础层|单一知识点(电压、安全原则等)|单选/填空,强化物理观念|
|应用层|实践应用(电路连接、故障分析)|作图/实验,培养科学探究|
|综合层|综合计算(功率、电流)|计算题,发展科学思维|
内容正文:
19.3跨学科实践:为家庭电路做设计(暑假预习作业)
第一部分:知识梳理
项目提出
为家庭电路做一个简单的设计方案。
项目分析
为了使家庭电路更加安全、合理,设计时应该主要考虑以下因素:
1.根据家里现有的用电器,初步估算家中的总体用电需求。
2.合理规划并设计室内的配电分支回路。
3.对家庭电路中使用到的断路器、导线等配电器材进行选型,使器材之间相互匹配。
项目实施
1.调查家庭用电需求
(1)阅读各个用电器的铭牌或说明书,重点关注功率信息。
(2)规划家庭电路的配电分支回路。
展示交流
总结安全用电原则:
1. 尽量不同时使用多个大功率用电器。
2. 不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
3. 更换灯泡、搬动用电器前应断开电源开关。
4. 不弄湿用电器、不损坏绝缘层。
5. 保险丝、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换。
第二部分:课时训练
一、单选题
1.只要你留心观察,就会发现物理就在我们身边。下列关于生活中物理量的估测,其中最不符合实际情况的是( )
A.家用空调的电流大约5A B.我国家庭电路电压为220V
C.电冰箱一天耗电大约1kW·h D.家用热水器功率约为20W
【答案】D
【详解】A.家用空调的功率约1000W,则家用空调的电流
接近5A,故A不符合题意;
B.我国居民用电的电压为220V,则家庭电路电压为220V,故B不符合题意;
C.电冰箱功率约200W,是间歇式工作模式,一天工作约6h,耗电量
接近1kW·h,故C不符合题意;
D.家用热水器功率较大,约为2000W,所以最不符合实际情况的是热水器的功率,故D符合题意。
故选D。
2.小明家的空气开关突然“跳闸”,爸爸检查是由于台灯短路引起的,他们接下来要进行的操作是( )
A.立即合闸 B.更换灯泡 C.拔下台灯插头 D.将台灯接保护线
【答案】C
【详解】短路故障的处理原则是先切断故障源,拔下台灯插头可以排除短路,之后再合闸恢复其他电路供电,若短路故障还没排除,合闸会再次跳闸,接保护线无法排除故障,更换灯泡台灯内部可能仍然短路,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3.某同学想设计一个家庭厨房电路,现在有2000W的电磁炉一个,800W的微波炉一个,800W的电饭锅一个,100W的抽油烟机一台,10W的节能灯四盏,设计的导线横截面积合理.现给整个厨房电路配一个独立的空气开关,下列哪个规格的较合理
A.16A B.20A C.32A D.40A
【答案】B
【详解】根据题意知道,家庭所有用电器的总功率是:
P总=2000W+800W+800W+100W+10W×4=3740W;
由P=UI知道,当这些用电器同时工作时,电路中的电流是:
故所选择空气开关允许的最大电流应略大于这一数值,且不宜太大,故只有B最合适.
4.关于家庭电路和用电安全,下列说法正确的是( )
A.家庭电路中总电流过大,空气开关跳闸,一定是由于电路中用电器总电功率过大
B.电冰箱外壳应接地
C.控制电灯的开关应接在零线上
D.空气开关跳闸时,可以将空气开关立即闭合上继续使用
【答案】B
【详解】A.家庭电路中总电流过大导致空气开关跳闸,原因有两种:一是电路中用电器总电功率过大,二是电路发生短路,故A错误;
B.电冰箱属于金属外壳的用电器,外壳接地后,若电冰箱外壳漏电,电流会通过地线导入大地,可避免人体触电,故B正确;
C.控制电灯的开关应接在火线上,断开开关时电灯与火线断开连接,人接触电灯时不会触电;若接在零线上,断开开关后电灯仍与火线相连,存在触电风险,故C错误;
D.空气开关跳闸说明电路存在故障,需先排查并解决故障后再闭合开关,不能立即闭合继续使用,否则可能再次跳闸甚至引发安全事故,故D错误。
故选B。
5.小白家使用功率为1.5kW的电饭煲煮饭,饭煮熟后,他将这个电饭煲插头从插座中拔出,再将功率为1kW的电热水壶插头接入插座中,此时其它用电器仍正常工作,闭合电热水壶上的开关,空气开关跳闸。空气开关跳闸的原因可能是( )
A.用电器的总功率过大 B.电热水壶的内部电路短路
C.电热水壶的插头短路 D.接入电热水壶的插座短路
【答案】B
【详解】A.电热水壶的功率是1kW,小于被换下的电饭煲的功率,所以造成空气开关跳闸的原因不是用电器的总功率过大,故A不符合题意;
B.电热水壶的内部电路短路时,闭合电热水壶上的开关,会造成电路电流过大,空气开关跳闸,故B符合题意;
CD.若接入电热水壶的插头短路或插座短路,则在闭合电热水壶上的开关之前,电路电流就会过大,造成空气开关跳闸,故CD不符合题意。
故选B。
6.如图是常用的插线板,闭合开关,指示灯发光,且插孔可以提供工作电压,下列说法正确的是( )
A.图中A与B之间的电压是220V,C与地线相连
B.为了提高插线板的利用率,插线板上可以尽可能多地接入大功率用电器
C.若指示灯断路不能发光,则插孔不能提供工作电压
D.若A、B两孔发生短路,则其它插孔仍可提供工作电压
【答案】A
【详解】A.在家庭电路中,火线和零线间的电压是220V ,图中A与B分别对应火线和零线,所以A与B之间的电压是220V;三孔插座的接线原则是“左零右火上接地”,C孔在上方,与地线相连,故A正确;
B.在同一个插线板上同时接入过多大功率用电器,会使电路中的总功率过大,根据(家庭电路电压不变),干路电流会过大,可能会引发火灾等危险,所以不能尽可能多地接入大功率用电器,故B错误;
C.插线板中指示灯和插孔是并联的,互不影响,指示灯断路不能发光时,插孔仍可提供工作电压,故C错误;
D.若A、B两孔发生短路,会造成整个插线板所在电路短路,空气开关会跳闸,其他插孔也无法提供工作电压 ,故D错误。
故选A。
7.如图所示是家庭电路中电水壶电路示意图,下列说法中正确的是( )
A.火线和零线之间的电压为380V B.保险丝接火线和接零线通断效果相同
C.如果没有接地线,电水壶就不能工作 D.电水壶与其他家用电器串联接入电路
【答案】B
【详解】A.在我国家庭电路中,火线和零线之间的电压是220V,而不是380V,故A错误;
B.保险丝的作用是在电路电流过大时自动熔断,切断电路,起到保护作用。只要是串联在电路中,无论接火线和接零线通断效果在切断电路方面是相同的,因为都能使电路断开,停止供电,故B正确;
C.接地线的作用是当用电器漏电时,将电流引入大地,防止人触电,它与电水壶能否正常工作没有直接关系。电水壶正常工作的关键是火线和零线形成通路,有电流通过。所以没有接地线,电水壶仍能工作,但不安全,故C错误;
D.家庭电路中各用电器之间是并联的,这样可以保证各用电器独立工作,互不影响。如果电水壶与其他家用电器串联接入电路,一个用电器损坏或停止工作,会影响其他用电器的正常工作,故D错误。
故选B。
8.下图是住宅户内配电系统方框图,对于该配电系统下列说法正确的是( )
A.测电笔测试插座左孔,氖管会发光
B.E处应接入电能表,F处接入空气开关
C.电灯的控制开关与电灯可以互换位置
D.若漏电保护器自动跳闸,是因为接入了大功率用电器
【答案】B
【详解】A.三孔插座的左孔接零线,测电笔测试插座左孔,氖管不会发光,故A错误;
B.由家庭电路的安装顺序可知,电能表必须接入在电路的最前端,E处为电能表,F处为空气开关,故B正确;
C.为了防止发生触电事故,开关应该连接在电灯与火线之间,两者位置不能互换,故C错误;
D.若漏电保护器自动跳闸,可能是因为家用电器漏电,也可能是站在地上的人接触火线时发生了触电事故,故D错误。
故选B。
9.如图所示为家庭电路的一部分。闭合开关S1、S2,灯泡L1亮,L2 不亮;断开S1、闭合S2,灯泡L1、L2均不亮,用测电笔分别插入插座的两个插孔,氖管均发光。则故障可能是( )
A.灯泡L2断路 B.ac间断路
C.bd间断路 D.b点到零线之间断路
【答案】C
【详解】B.断开S1、闭合S2,用测电笔插入插座上孔氖管发光,则插座上孔与火线之间电路正常,则ac间没有断路,故B不符合题意;
AC.断开S1、闭合S2,测电笔插入插座下孔氖管发光,正常情况下插座下孔氖管不发光,所以插座下孔与灯泡L2串联接入火线电路,则灯泡L2未断路,零线部分bd间断路,故C符合题意,A不符合题意;
D.闭合开关S1、S2,灯泡L1正常发光、L2不亮,则灯泡L1所在电路正常,则b点到零线之间没有断路,故D不符合题意。
故选C。
10.如图所示的家庭电路,两虚线框中连入了电灯和开关,下列说法中正确的是( )
A.方框甲中为开关
B.保险丝由电阻率大、熔点低的镍铬合金丝制成
C.闭合开关后,发现电灯不亮,使用试电笔测试a、b、c三点时氖管均发光,测试d点时氖管不发光,则该电路的故障为cd处零线断路
D.家庭电路安装空气开关是防止漏电而采取的安全措施
【答案】C
【详解】A.家庭电路中,为了用电安全,开关接在用电器和火线之间,故方框甲中为灯泡,方框乙中为开关,故A错误;
B.家庭电路中的保险丝是由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的,故B错误;
C.使用试电笔测试a、b、c三点时试电笔的氖管均发光,说明这三处都有电流通过,测试d点时试电笔的氖管不发光,说明故障为cd之间断路,故C正确;
D.家庭电路安装漏电保护器是防止漏电而采取的安全措施;空气开关是为了防止电路中的电流过大而采取的安全措施,故D错误。
故选C。
11.多控开关常用于家庭电路和商场楼宇中,以实现多个开关对同一用电器的独立控制。装修房子的小沈,在设计楼梯照明电路时,希望通过楼上楼下两个开关,随时独立操控灯泡亮灭,下面电路图正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.由A图所示,开关S1、S2和灯泡组成串联电路,根据串联电路特点,开关S1、S2必须同时闭合灯泡才能发光,独立操控灯泡亮灭,故A错误;
B.由B图所示,开关S1和S2并联后再与灯泡串联,开关S1、S2只要闭合一个,灯泡就能一个发光,另一个闭合、断开均不影响灯泡亮灭,故B错误;
C.由C图所示,开关S1和灯泡并联后S2再与灯泡、电阻组成串联。当开关S1、S2都闭合时灯泡短路或只闭合S1电路断路,灯泡不发光;只闭合S2灯泡发光,开关彼此影响灯泡亮灭,故C错误;
D.由D图所示,S1和S2之间由并排两根导线,两开关只有两种情况,要么闭合时在同一导线上,要么闭合时不在同一导线上。若闭合时在同一导线上,灯泡发光;否则不发光,所以随时独立操控灯泡亮灭,故D正确。
故选D。
12.在“为家庭电路做设计”实践活动的项目分析中,下列建议既遵循安全用电原则又兼顾节约理念的是( )
A.为了节省布线空间,只设计、布置相线和中性线
B.为了节约成本,大功率用电器不设计独立分支回路
C.为了安全,厨房里设计多个五孔插座,但要错峰使用
D.小夜灯等长期待机使用的插座不需要设计独立开关
【答案】C
【详解】A.家庭电路必须布设地线,带金属外壳的用电器接地可防止漏电触电,省略地线不符合安全用电原则,故A错误;
B.大功率用电器工作电流大,不设计独立分支回路会使干路电流过大,易引发火灾等安全事故,不符合安全用电原则,故B错误;
C.厨房用电器较多,设计多个五孔插座符合使用和安全要求,错峰使用可避免总功率过大导致电流过载,既保障安全又避免了电能浪费,符合要求,故C正确;
D.小夜灯等长期待机的电器,不设计独立开关会持续消耗电能,不符合节约理念,故D错误。
故选C。
二、填空题
13.如图所示的部分家庭电路,闭合开关发现两盏灯均不亮,用测电笔测试、、、四处时,发现只有测试处时氖管不发光,则可判断电路故障是________。
【答案】BC间断路
【详解】测电笔发光原理:笔尖接触火线 / 与火线连通的导体,氖管发光;接触完好零线,氖管不发光。
测A、D、C氖管发光:说明三处都和火线导通,火线、开关、灯泡通路完好,电流经检验灯、灯泡 L 到C点。 仅B处氖管不发光而B在干路零线上,C带电、B不带电,证明BC 段零线断开,电路无法形成回路,两灯都不亮。
14.如图甲所示,开关闭合,指示灯亮,小明用测电笔接触插座B孔,氖管发光,则B孔接的是___________线,乙图是一个台灯的电路示意图,为了安全,应将台灯插头的___________插脚插入B孔。
【答案】 火 D
【详解】由题意知,试电笔测试插座的B孔,氖管发光,则B孔接的是火线;为了用电安全,火线先连接开关,再接入灯泡,所以B孔接插脚D。
15.根据安全用电知识,小明家要更换新的插座时,必须断开图中________(填图中字母代号)部分。若小明家原有用电器的总功率为6000 W,电能表上标有“220 V 10(40)A”的字样,从电能表使用的角度考虑,小明家最多再能装1000 W的空调________台。
【答案】 A 2
【详解】家庭电路中各用电器并联,干路上的开关控制整个电路,支路中的开关控制所在支路。由于家庭电路的电压远大于人体的安全电压,故更换新的插座时,应断开干路上的空气开关,切断整个电路,即必须断开图中的A部分。
电能表允许通过的最大电流为40A,电路允许的最大总功率为
则电路还允许的最大总功率为
能再安装的空调台数
即能再安装的空调台数为2台。
16.如下表所示的是小明为正在准备装修改造的家里做电路设计的室内配电分支回路,则所有分支回路的总功率为_______W;总功率大的分支回路要选_______(填“粗”或“细”)一些的导线。
分支回路
用电器及数量
总功率
照明分支
节能灯32W的10盏
插座分支
带加热功能的洗衣机1500W1台、电冰箱200W1台、微波炉1000W1台、电饭锅800W1台
空调分支
空调1000W2台
【答案】 5820 粗
【详解】【小题1】[1]由表可得,照明分支总功率
插座分支总功率
空调分支总功率
电路总功率
[2]根据公式,总功率大的分支回路电流更大。在导线材料、长度相同时,导线越粗,横截面积越大,电阻越小;结合焦耳定律可知,电流较大时,电阻小的导线产生的热量更少,能避免因过热引发安全问题,因此总功率大的分支回路要选粗一些的导线。
17.如图所示,在地线接通的情况下,若冰箱的金属外壳带电,则电流会顺着图中地线(即箭头方向)流入大地,这样就相当于电路出现了______(选填“短路”或“开路”)现象,此时没有电流通过人体,所以人就不会触电了。
【答案】短路
【详解】冰箱金属外壳带电时,由于地线电阻远小于人体,所以绝大部分电流走地线,电流不经过人体直接流入大地,人体不容易发生触电危险,这就相当于电路出现了短路现象。
18.现代家庭用电器越来越多,用电安全是重要的问题。图甲是额定电流为10A的空气开关,为保护电路安全,应把空气开关接入图乙线路中的___________(选填“A点”、“B点”或“AB之间”)。图乙电路中有一标有“220V 1100W”的用电器正常工作,一人赤脚站在地上,不小心手接触了相线,已知人体电阻为,此时通过人体的电流是___________A,此时___________(选填“空气开关”或“漏电保护器”)会切断电路,保护人身安全。
【答案】 A点 0.044 漏电保护器
【详解】[1]空气开关应接在相线的干路上,由图乙,A点在相线干路上,故接A点。
[2]人体的电阻是,由题意,此时通过人体的电流是
[3]有人不慎触电时,相线、人体、大地将构成回路,所产生的电流将不通过中性线,此时通过线路中A、B两点的电流不等且通过相线的电流大于通过中性线的电流,即,漏电保护器的作用是当人不慎触电,相线、人体、大地构成回路,相线和中性线的电流差达到设定值时,漏电保护器及时切断电路,保护人身安全。
三、作图题
19.在物理学科实践活动中,小明设计了台灯的部分电路,如图所示。请你从安全用电的角度思考,用笔画线表示导线,将电灯和开关正确连入家庭电路。
【答案】
【详解】根据安全用电原则,开关要接在相线上,据此作图。
20.在“为家庭电路做设计”跨学科实践活动中,小亮想在洗衣机上方装一盏照明灯,为方便在不洗衣服时切断电源、避免洗衣机长期待机,还想为其安装带开关的插座(如图甲)。请在图乙中用笔画线代替导线,连接电路,并符合安全用电原则。
【答案】
【详解】照明灯和插座(洗衣机)并联,可独立工作互不影响。零线接灯泡螺旋套、火线经开关接灯泡顶端金属点,断开开关后灯泡不带电。三孔插座的接线规则为左零右火上接地,两孔插座左孔接零线,为了用电安全,插座上的开关接火线,据此作图。
四、实验题
21.学习了家庭电路后,小明在家中进行综合实践活动对家庭用电的调查研究。
(1)家庭电路中“超负荷”是指家庭用电器的__________过大,这时电路中的__________也跟着过大。
(2)观察厨房中的电器时,妈妈告诉他,以前电饭锅不用时要将插头从插座上拔下来,既不方便也容易损坏插座。后来电工师傅换了一个如图甲的带开关的插座后,只要拨动下开关就可以断电了。小明仔细观察了如图甲所示的插座后,很快就在纸上画出了如图乙所示的插座背面的接线示意图。则图乙中最上面的一根线应该是__________(选填“火”或“零”)线,两孔插座与三孔插座是__________联的。
(3)洗碗机的插头中带有漏电保护装置,它的工作原理模拟电路如图丙(图中虚线框内安装漏电保护器),当开关闭合时,通过A、B两处的电流__________(选填“>”“ <”或“=”)。
【答案】(1) 总功率 总电流
(2) 零 并
(3)<
【详解】(1)[1][2]家庭电路中“超负荷”是指家庭用电器的总功率过大;家庭电路的电压不变,根据可知,当电路中总功率过大时,电路中的总电流也跟着过大。
(2)[1][2]由图乙可知,插座背面接线示意图,由于从背面看,左右对调了,且根据开关应接在火线上可知,中间的电线是火线,最上面的一根线应该是零线;两孔插座与三孔插座的用电器可以独立工作、互不影响,则两孔插座与三孔插座是并联的。
(3)由图2可知,当开关S闭合时,电阻R和用电器并联,通过用电器的电流为,通过电阻的电流为,由并联电路电流的规律可知,B处的电流
所以通过A、B两处的电流。
22.如图所示,某同学根据单元房结构平面图设计家庭电路。回答下列问题。
(1)厨房回路同时使用2000W微波炉和1500W电热水壶,电源电压220V,根据计算,该回路干路电流约为________A(结果保留整数)。
(2)潮湿的卫生间用电分支回路,需加装________,可在漏电时快速切断电路。
(3)图中的家庭电路中,客厅、卧室等分支回路之间采用________连接方式,确保某一回路发生故障时不影响其他回路工作;为防止触电,必须把用电器的开关安装在________线上。
(4)配电箱内的熔断器中的核心部件(保险丝)的材料需具备________(选填“熔点低”或“熔点高”)的特性,实现过载保护。在现代家庭电路中,由空气开关所替代。
(5)若卧室插座短路导致电流过大,配电箱中控制该分支回路的________会自动断开,防止火灾。
【答案】(1)16
(2)漏电保护器
(3) 并联 相线
(4)熔点低
(5)空气开关
【详解】(1)厨房回路同时使用2000W微波炉和1500W电热水壶,电流总功率 P总=2000W+1500W=3500W
干路电流约为
(2)为了防止漏电导致触电事故,需要安装漏电保护器。当发生漏电时,漏电保护器能迅速切断电源,保障安全。
(3)[1]家庭电路中,各用电器及分支回路之间是并联连接的。并联电路的特点是各支路独立工作,互不影响。如果某一回路发生故障,不会影响其他回路的正常运行。
[2]为了防止触电,开关必须接在相线上。当开关断开时,用电器与相线断开连接,避免人体接触用电器时发生触电事故。
(4)保险丝的作用是在电流过大时,自身熔断以切断电路,从而保护用电器和线路安全。因此,保险丝的材料需要具备熔点低的特性,以便在电流过大时迅速熔断。
(5)当卧室插座发生短路时,该分支回路的电流会急剧增大。此时,配电箱中控制该回路的空气开关会因检测到电流过大而自动跳闸,切断电源。
五、计算题
23.小明家厨房的部分电路如图所示。电源电压恒为220V,电热水壶烧水时额定功率为1100W,电饭锅煮饭时的额定电流为4A。求:
(1)电热水壶中电热丝的电阻。
(2)电热水壶正常工作5min消耗的电能。
(3)当电饭锅煮饭与电热水壶烧水同时进行时,通过空气开关的电流。
【答案】(1)44Ω
(2)
(3)9A
【详解】(1)电热水壶中电热丝的电阻
(2)电热水壶消耗的电能
(3)由电路图可知,电饭锅和电热水壶是并联的,空气开关在干路上,其电流为干路总电流。电热水壶正常工作时的电流
电饭锅煮饭时的电流是4A。根据并联电路的电流特点,干路电流等于各支路电流之和,则通过空气开关的电流
24.如图所示,在家庭电路某一分支回路中接入电风扇和电水壶。关闭家庭电路中的其它用电器,电风扇和电水壶持续工作0.2h,电能表的示数从3246.3kW·h增大到3246.5kW·h;其中电风扇的额定功率为100W,家庭电路的电压是220V,该分支回路的空气开关额定电流为20A,求:
(1)该分支回路消耗的电能W;
(2)该分支回路的总功率P;
(3)电水壶的电阻R(结果保留一位小数);
(4)计算并说明该分支回路是否还能接入一个额定功率为3000W的空调。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)最大总功率
接入空调后,电路总功率
因为,总功率小于空气开关允许的最大功率,因此该分支回路可以接入这个空调
【详解】(1)该分支回路消耗的电能等于电能表两次示数之差,所以电能
(2)根据电功率公式 ,已知工作时间,总功率
(3)家庭电路中用电器为并联,总功率等于各用电器功率之和。,电风扇功率,电水壶功率
电水壶电阻为
(4)略
试卷第16页,共16页
试卷第1页,共16页
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19.3跨学科实践:为家庭电路做设计(暑假预习作业)
第一部分:知识梳理
项目提出
为家庭电路做一个简单的设计方案。
项目分析
为了使家庭电路更加安全、合理,设计时应该主要考虑以下因素:
1.根据家里现有的用电器,初步估算家中的总体用电需求。
2.合理规划并设计室内的配电分支回路。
3.对家庭电路中使用到的断路器、导线等配电器材进行选型,使器材之间相互匹配。
项目实施
1.调查家庭用电需求
(1)阅读各个用电器的铭牌或说明书,重点关注功率信息。
(2)规划家庭电路的配电分支回路。
展示交流
总结安全用电原则:
1. 尽量不同时使用多个大功率用电器。
2. 不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
3. 更换灯泡、搬动用电器前应断开电源开关。
4. 不弄湿用电器、不损坏绝缘层。
5. 保险丝、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换。
第二部分:课时训练
一、单选题
1.只要你留心观察,就会发现物理就在我们身边。下列关于生活中物理量的估测,其中最不符合实际情况的是( )
A.家用空调的电流大约5A B.我国家庭电路电压为220V
C.电冰箱一天耗电大约1kW·h D.家用热水器功率约为20W
2.小明家的空气开关突然“跳闸”,爸爸检查是由于台灯短路引起的,他们接下来要进行的操作是( )
A.立即合闸 B.更换灯泡 C.拔下台灯插头 D.将台灯接保护线
3.某同学想设计一个家庭厨房电路,现在有2000W的电磁炉一个,800W的微波炉一个,800W的电饭锅一个,100W的抽油烟机一台,10W的节能灯四盏,设计的导线横截面积合理.现给整个厨房电路配一个独立的空气开关,下列哪个规格的较合理
A.16A B.20A C.32A D.40A
4.关于家庭电路和用电安全,下列说法正确的是( )
A.家庭电路中总电流过大,空气开关跳闸,一定是由于电路中用电器总电功率过大
B.电冰箱外壳应接地
C.控制电灯的开关应接在零线上
D.空气开关跳闸时,可以将空气开关立即闭合上继续使用
5.小白家使用功率为1.5kW的电饭煲煮饭,饭煮熟后,他将这个电饭煲插头从插座中拔出,再将功率为1kW的电热水壶插头接入插座中,此时其它用电器仍正常工作,闭合电热水壶上的开关,空气开关跳闸。空气开关跳闸的原因可能是( )
A.用电器的总功率过大 B.电热水壶的内部电路短路
C.电热水壶的插头短路 D.接入电热水壶的插座短路
6.如图是常用的插线板,闭合开关,指示灯发光,且插孔可以提供工作电压,下列说法正确的是( )
A.图中A与B之间的电压是220V,C与地线相连
B.为了提高插线板的利用率,插线板上可以尽可能多地接入大功率用电器
C.若指示灯断路不能发光,则插孔不能提供工作电压
D.若A、B两孔发生短路,则其它插孔仍可提供工作电压
7.如图所示是家庭电路中电水壶电路示意图,下列说法中正确的是( )
A.火线和零线之间的电压为380V B.保险丝接火线和接零线通断效果相同
C.如果没有接地线,电水壶就不能工作 D.电水壶与其他家用电器串联接入电路
8.下图是住宅户内配电系统方框图,对于该配电系统下列说法正确的是( )
A.测电笔测试插座左孔,氖管会发光
B.E处应接入电能表,F处接入空气开关
C.电灯的控制开关与电灯可以互换位置
D.若漏电保护器自动跳闸,是因为接入了大功率用电器
9.如图所示为家庭电路的一部分。闭合开关S1、S2,灯泡L1亮,L2 不亮;断开S1、闭合S2,灯泡L1、L2均不亮,用测电笔分别插入插座的两个插孔,氖管均发光。则故障可能是( )
A.灯泡L2断路 B.ac间断路
C.bd间断路 D.b点到零线之间断路
10.如图所示的家庭电路,两虚线框中连入了电灯和开关,下列说法中正确的是( )
A.方框甲中为开关
B.保险丝由电阻率大、熔点低的镍铬合金丝制成
C.闭合开关后,发现电灯不亮,使用试电笔测试a、b、c三点时氖管均发光,测试d点时氖管不发光,则该电路的故障为cd处零线断路
D.家庭电路安装空气开关是防止漏电而采取的安全措施
11.多控开关常用于家庭电路和商场楼宇中,以实现多个开关对同一用电器的独立控制。装修房子的小沈,在设计楼梯照明电路时,希望通过楼上楼下两个开关,随时独立操控灯泡亮灭,下面电路图正确的是( )
A. B.
C. D.
12.在“为家庭电路做设计”实践活动的项目分析中,下列建议既遵循安全用电原则又兼顾节约理念的是( )
A.为了节省布线空间,只设计、布置相线和中性线
B.为了节约成本,大功率用电器不设计独立分支回路
C.为了安全,厨房里设计多个五孔插座,但要错峰使用
D.小夜灯等长期待机使用的插座不需要设计独立开关
二、填空题
13.如图所示的部分家庭电路,闭合开关发现两盏灯均不亮,用测电笔测试、、、四处时,发现只有测试处时氖管不发光,则可判断电路故障是________。
14.如图甲所示,开关闭合,指示灯亮,小明用测电笔接触插座B孔,氖管发光,则B孔接的是___________线,乙图是一个台灯的电路示意图,为了安全,应将台灯插头的___________插脚插入B孔。
15.根据安全用电知识,小明家要更换新的插座时,必须断开图中________(填图中字母代号)部分。若小明家原有用电器的总功率为6000 W,电能表上标有“220 V 10(40)A”的字样,从电能表使用的角度考虑,小明家最多再能装1000 W的空调________台。
16.如下表所示的是小明为正在准备装修改造的家里做电路设计的室内配电分支回路,则所有分支回路的总功率为_______W;总功率大的分支回路要选_______(填“粗”或“细”)一些的导线。
分支回路
用电器及数量
总功率
照明分支
节能灯32W的10盏
插座分支
带加热功能的洗衣机1500W1台、电冰箱200W1台、微波炉1000W1台、电饭锅800W1台
空调分支
空调1000W2台
17.如图所示,在地线接通的情况下,若冰箱的金属外壳带电,则电流会顺着图中地线(即箭头方向)流入大地,这样就相当于电路出现了______(选填“短路”或“开路”)现象,此时没有电流通过人体,所以人就不会触电了。
18.现代家庭用电器越来越多,用电安全是重要的问题。图甲是额定电流为10A的空气开关,为保护电路安全,应把空气开关接入图乙线路中的___________(选填“A点”、“B点”或“AB之间”)。图乙电路中有一标有“220V 1100W”的用电器正常工作,一人赤脚站在地上,不小心手接触了相线,已知人体电阻为,此时通过人体的电流是___________A,此时___________(选填“空气开关”或“漏电保护器”)会切断电路,保护人身安全。
三、作图题
19.在物理学科实践活动中,小明设计了台灯的部分电路,如图所示。请你从安全用电的角度思考,用笔画线表示导线,将电灯和开关正确连入家庭电路。
20.在“为家庭电路做设计”跨学科实践活动中,小亮想在洗衣机上方装一盏照明灯,为方便在不洗衣服时切断电源、避免洗衣机长期待机,还想为其安装带开关的插座(如图甲)。请在图乙中用笔画线代替导线,连接电路,并符合安全用电原则。
四、实验题
21.学习了家庭电路后,小明在家中进行综合实践活动对家庭用电的调查研究。
(1)家庭电路中“超负荷”是指家庭用电器的__________过大,这时电路中的__________也跟着过大。
(2)观察厨房中的电器时,妈妈告诉他,以前电饭锅不用时要将插头从插座上拔下来,既不方便也容易损坏插座。后来电工师傅换了一个如图甲的带开关的插座后,只要拨动下开关就可以断电了。小明仔细观察了如图甲所示的插座后,很快就在纸上画出了如图乙所示的插座背面的接线示意图。则图乙中最上面的一根线应该是__________(选填“火”或“零”)线,两孔插座与三孔插座是__________联的。
(3)洗碗机的插头中带有漏电保护装置,它的工作原理模拟电路如图丙(图中虚线框内安装漏电保护器),当开关闭合时,通过A、B两处的电流__________(选填“>”“ <”或“=”)。
22.如图所示,某同学根据单元房结构平面图设计家庭电路。回答下列问题。
(1)厨房回路同时使用2000W微波炉和1500W电热水壶,电源电压220V,根据计算,该回路干路电流约为________A(结果保留整数)。
(2)潮湿的卫生间用电分支回路,需加装________,可在漏电时快速切断电路。
(3)图中的家庭电路中,客厅、卧室等分支回路之间采用________连接方式,确保某一回路发生故障时不影响其他回路工作;为防止触电,必须把用电器的开关安装在________线上。
(4)配电箱内的熔断器中的核心部件(保险丝)的材料需具备________(选填“熔点低”或“熔点高”)的特性,实现过载保护。在现代家庭电路中,由空气开关所替代。
(5)若卧室插座短路导致电流过大,配电箱中控制该分支回路的________会自动断开,防止火灾。
五、计算题
23.小明家厨房的部分电路如图所示。电源电压恒为220V,电热水壶烧水时额定功率为1100W,电饭锅煮饭时的额定电流为4A。求:
(1)电热水壶中电热丝的电阻。
(2)电热水壶正常工作5min消耗的电能。
(3)当电饭锅煮饭与电热水壶烧水同时进行时,通过空气开关的电流。
24.如图所示,在家庭电路某一分支回路中接入电风扇和电水壶。关闭家庭电路中的其它用电器,电风扇和电水壶持续工作0.2h,电能表的示数从3246.3kW·h增大到3246.5kW·h;其中电风扇的额定功率为100W,家庭电路的电压是220V,该分支回路的空气开关额定电流为20A,求:
(1)该分支回路消耗的电能W;
(2)该分支回路的总功率P;
(3)电水壶的电阻R(结果保留一位小数);
(4)计算并说明该分支回路是否还能接入一个额定功率为3000W的空调。
试卷第8页,共9页
试卷第1页,共9页
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