第19.3节 跨学科实践：为家庭电路做设计（高效培优·讲义）物理新教材人教版九年级全一册

本初中物理讲义聚焦“跨学科实践：为家庭电路做设计”核心知识点，系统梳理用电器功率调查、支路电流估算、分支回路规划（照明、插座、大功率用电器独立支路）、导线与空气开关选择及安全隐患评估等内容，通过目标清单、教材精研、避坑指南等学习支架，构建从理论到实践的完整学习脉络。 该资料以项目式学习为主线，通过“项目提出-分析-实施-展示”流程培养科学探究能力，结合用电器调查表格、分支回路设计示例等，引导学生运用物理观念（能量、电路连接）和科学思维（模型建构、推理）解决实际问题。强调安全用电原则，渗透科学态度与责任，课中辅助教师开展实践教学，课后通过真题闯关和精准练习帮助学生巩固知识、查漏补缺。

第19.3节 跨学科实践：为家庭电路做设计 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 跨学科实践：为家庭电路做设计 03 避坑指南·解题通法 角度01 为家庭电路做设计 角度02 寻找家庭电路断路的故障点 角度03 家庭电路故障的检修方法 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 1.能根据家电功率估算支路电流，规划电路布局。 2.合理选择导线规格、空气开关额定电流。 3.独立设计符合安全规范的简易家庭电路图。 4.评估方案，规避过载、短路等安全隐患。 1.大功率空调、电热水器建议单独一条支路。 2.总开关额定电流要大于家庭所有电器最大总电流。 3.设计优先保障安全，再兼顾使用便利。 知识导图 考点01 跨学科实践：为家庭电路做设计 1、项目提出：每个家庭的用电情况是不一样的，假如你家正在准备装修改造，请你根据家里的用电需求及前面的学习与研究，为你的家庭电路提出一个简单的设计方案。可以与同学分工合作，完成任务。 2、项目分析：为了使家庭电路更加安全、合理，设计时你觉得应该主要考虑哪些因素呢？ 3、项目实施 （1）调查家庭用电需求：请你调查并记录目前家中主要用电器的使用情况阅读各个用电器的铭牌或说明书，重点关注它们的功率信息。明确用电需求，为规划家庭电路的配电分支回路作准备。可以用表格（表1）或其他形式梳理。 表1 用电器调查细目表 家用电器 功率/kW 数量 洗衣机 电冰箱 热水器 电饭锅 电灯1 电灯2 ...... （2）合理规划配电分支回路请根据实际用电需求，结合家用电器的使用环境进行小组讨论，设计家庭电路的分支回路或为家庭电路优化提出方案与建议。 如果你们小组同学的家中有室内配电箱，请在家长或技术人员的指导下进行观察，看看目前家中有几条分支回路，每条分支回路开关的额定电流是多少。如果没有观察室内配电箱的条件，请以下图中所示的配电箱作参考。 考虑到家中的用电器比较多，家庭电路可设计若干插座分支回路、照明分支回路和大功率用电器（如空调）分支回路等。具体设计可参考下图的形式，也可以采用户型电路示意图（上图）、列表（表2）等形式。 表2 分支回路设计示例 分支回路 用电器及数量 总功率 照明分支回路 节能灯12盏 插座分支回路1 洗衣机1台、电冰箱1台…… 插座分支回路2 微波炉1台、电饭锅1台…… 空调分支回路 空调2台 5、想想议议 问：通常情况下，导线的横截面积越大，长时间通电时所允许的最大安全电流也会越大。根据你所设计的各条分支回路的用电情况，总功率大的分支回路要选粗一些的导线，还是细一些的？家庭电路中的供电导线是不是横截面积越大越好？你认为在选择导线时，除了安全因素，还要考虑哪些因素？ 【深化点拨】 1．生活中的串、并联电路 （1）明确设计要求 （2）判断用电器的连接方式：用电器不同时工作时一般为并联，用电器同时工作时，可能为串联也可能是并联 （3）开关的连接方式：判断开关的作用是控制干路还是支路。 （4）画出电路图并验证电路图是否正确。 2．项目实施注意事项 （1）观察配电箱时，一定要注意安全，切勿随意触摸! （2）一般来说，对于可能长时间使用的大功率家用电器(如空调、电热水器等)，建议为其设计独立的分支回路。 1．“人生道路千万条，安全用电第一条”，珍爱生命、注意用电安全。下列做法中符合安全用电要求的是（ ） A．边充电边玩手机 B．使用测电笔时手指不能接触到笔尾金属体 C．家庭电路中，控制电灯的开关一定要安装在中性线上 D．发现导线的绝缘层破损后一定要及时更换 2．家用LED节能灯发光时，电能主要转化为______能和内能；它的核心元件是发光二极管，二极管由______材料制成；家庭电路中，各用电器之间是______联连接的。 3．跨学科实践：为家庭电路做设计 【项目提出】 小光家正在准备装修改造，请你根据小光家的实际情况，帮助他为家庭电路设计一个安全、节能、合理的方案。并结合物理知识，协助他完成电路的优化。 【项目分析】 (1)小光家厨房有下列用电器，当它们同时正常工作时，要求厨房回路的低压断路器（空气开关）的额定电流至少为___________A。小光观察后发现，这些用电器都使用三脚插头，这样是为了保证用电器连入电路时，其金属外壳与___________相连。表格中的用电器消耗电能最快的是___________，其工作5 min消耗的电能为___________J。 家用电器 功率/kW 数量 电饭煲 0.7 1台 微波炉 0.7 1台 电烤箱 0.8 1台 照明灯 0.02 1盏 电冰箱 0.2 1台 【项目实施】 (2)从安全角度考虑，控制用电器的开关要连接在___________线和用电器之间，并且应在插座分支回路安装___________，当人站在地上不小心接触相线，电流经过人体流入大地，该装置迅速切断电路，对人体起到保护作用。 【展示交流】 (3)请结合家中用电器的调查和使用情况，尝试分析家庭用电安全隐患，总结一条生活中的安全用电原则：___________。 跨学科实践：为家庭电路做设计的综合应用及解题步骤 1.电路连接的核心原则：在设计家庭电路时，首先要明确各用电器之间的连接关系，这是保证电路正常工作且互不干扰的基础。 （1）用电器之间连接方式：并联。 理由：家庭电路中各用电器（如灯、电视、冰箱）的额定电压都是220V。只有并联，才能保证每个用电器两端的电压都是220V，且一个用电器损坏或关闭时，不影响其他用电器工作。 （2）开关与用电器之间连接方式：串联。 理由：开关必须控制它所对应的用电器。 （3）特别注意：开关必须接在火线和用电器之间。这样当开关断开时，用电器不带电，更换灯泡或维修时更安全。 2.支路设计与控制逻辑：在设计具体的房间电路（如卧室、客厅）时，要考虑到实际生活的便利性。 （1）多灯控制设计：如果一个房间有多盏灯（如吸顶灯有多个灯泡），通常设计为并联。 开关布局：可以根据需求设计成“单开单控”（一个开关控制一盏灯）或“单开双控”（两个开关在不同位置控制同一盏灯，如门口和床头）。 （2）插座与照明分离： 设计原则：插座回路和照明回路通常建议分开设计（在配电箱中分路）。 理由：如果插座上接入大功率电器导致跳闸，不会导致全屋漆黑，保留照明方便检修。 3.安全保护与导线选择：设计电路不能只看通断，还要考虑长期使用的安全性和承载能力。 （1）导线粗细选择： 原则：根据该支路可能出现的最大总功率来选择导线横截面积。 依据：。功率越大，电流越大。电流过大产生的热量 Q=I2Rt会增多。如果导线太细（电阻大且散热差），容易老化甚至引发火灾。 应用：空调、电热水器等大功率电器，必须使用较粗的专线（如4mm²铜线），普通插座可用2.5mm²，照明可用1.5mm²。 （2）保护装置匹配： 空气开关/保险丝：其额定电流应略大于电路正常工作的最大电流。选小了容易频繁跳闸，选大了起不到保护作用。 避坑点：在设计图纸时，千万不要把插座串联在电路中！如果插座串联，一旦插座没插电器（断路），后面的电器都无法工作；且插入电器后，会与后面的电器分压，导致都无法正常工作。 角度01 为家庭电路做设计 1．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 2．在跨学科实践活动中，小明为新家做电路设计：下图是他设计的某插座分支回路设计示意图，关于电路的设计，下列说法正确的是（　　） A．设计电路时，需要先调查家庭用电需求 B．配电箱中中性线和相线之间的电压为380V C．漏电保护器主要预防电流过大使人触电 D．为节约导线，卫生间和厨房插座可都接在图中电线上 3．在“为家庭电路做设计”的跨学科实践项目中，某实践小组的任务是为一间新书房设计电路。他们计划安装一盏照明灯、一台电脑和一个用于冬天取暖的电暖器。 (1)这些用电器在电路中应采用___________方式连接。 (2)经查阅说明书，电暖器的额定功率为2000W，电脑的额定功率为，照明灯的额定功率为。若它们同时正常工作，则总功率为___________。为该书房支路配备的空气开关的额定电流是20A，书房所在支路的电压为。请你通过计算判断：该支路___________（选填“能”或“不能”）安全承载这三个用电器同时工作。 4．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。 角度02 寻找家庭电路断路的故障点 5．如图所示的电路，开关闭合后，灯不发光。用试电笔接触a、b处，氖管不发光；接触c、d处，氖管发光。则故障可能是（     ） A．灯泡开路 B．灯泡短路 C．开关开路 D．开关短路 6．如图所示，照明电路中电灯突然熄灭，用试电笔测试a、b、c点，试电笔的氖管均发光，测试d点试电笔的氖管不发光，故障是___________。 7．小杨家的一个插座不能正常使用了，他根据所学的电学知识初步判断，故障有两种可能，短路和断路。他发现其它用电器能够正常工作，由此排除了短路。接下来小杨打算使用图甲的工具进行检测，该工具名称是___________。 正确使用该工具，插入图乙插座的B孔中，氖管发光，插入A孔中氖管不发光，则故障可能是插座内___________断路（选填“火线”、“零线”或“地线”）；如果将该工具插入A、B孔中，氖管均不发光，则故障有可能是插座内___________断路（选填“火线”、“零线”或“地线”）。插座C孔接的是___________（选填“火线”、“零线”或“地线”）。 角度03 家庭电路故障的检修方法 8．“安全用电无小事、时时刻刻要牢记”，下列做法符合安全用电原则的是（　　） A．用测电笔辨别火线和零线时，手接触笔尖金属体 B．洗衣机、电冰箱必须接入三孔插座中使用 C．发现有人触电时，立即用手将触电者拉开 D．家里的空气开关跳闸，立即合上开关恢复供电 9．如图甲，灯泡L标有“220 V  100 W”字样，闭合开关后，发现灯泡不亮，小明和爸爸先后对电路进行了检测：小明找来一只标有“220 V  25 W”的白炽灯作为检验灯替换熔断器（如图乙），闭合开关发现两盏灯均不亮，则故障是_________（选填“断路”或“短路”）：接着小明爸爸找来试电笔，用试电笔测试A、B、C、D四处时，发现只有B处氖管不发光，则进一步得出故障具体情况是_________。 10．李明接完如图甲所示的电路，闭合开关后发现无论怎样改变滑动变阻器滑片的位置，小灯泡都不亮。他想到了电工师傅在检查电路时所用的“查障器”，如图乙所示，利用它可以检查家庭电路中出现的故障。 (1)李明把塑料尺、金属回形针、铅笔芯、橡皮擦分别接在“查障器”的a、b两端，当接入________或________时，小灯泡会发光。 (2)李明把“查障器”的a、b端分别接入图甲电路的不同位置，得到下表所示的实验结果。 连接位置 小灯泡两端 滑动变阻器两端 电流表两端 开关两端（断开） “查障器”小灯泡的发光情况 不亮 亮 亮 不亮 由上述结果可判断电路的故障可能是________。 (3)李明想用“查障器”检查家中用电器的接地情况。他首先断开家庭电路的总开关，把要检查的用电器的插头插入三孔插座，再把a端接在用电器的金属外壳上，b端接在保护线上，灯亮则表示金属外壳接地良好。依你判断，这种方案________（选填“可行”或“不可行”）。 【例1】（2026·山东烟台·中考真题）学校要在教室加装两台壁挂式空调，实践小组的同学参与了线路的设计与安装。 (1)设计电路。为了达到较好的效果，空调需要安装在前后墙壁上。同学们设计的两种电路布局如图甲、乙所示，其中 、 是带开关的三孔插座。你认为图____________的设计更合理，理由是____________；图丙是 处带开关的插座的放大图，请用笔画线表示导线完成电路连接_________。 (2)选择导线。查找资料了解铜芯导线在常温下的安全载流量（长时间通电时的最大安全电流）如下表所示。已知每台空调工作时最大输入功率为，家庭电路电压为，则每台空调线路至少应选择横截面积为____________的铜芯导线。 导线横截面积 1.5 2.5 4 6 10 安全载流量 14 28 37 47 68 (3)架设线路。将导线穿入线管，根据线路设计进行架设。你认为制作线管的材料应具有什么特点？（写出两条即可） (4)实践安装。安装开关时，先用剥线钳将导线连接处的绝缘皮剥除，再将线头接入开关，以下压线方式规范的是（     ） A． B． C． D． 【深化点拨】 （1）考查家庭电路布线原则，大功率用电器宜独立走线，减少线路远端压降、避免一处故障相互影响。 （2）考查带开关三孔插座接线规范，开关接相线，遵循 “左零右火上接地” 的接线要求。 （3）考查家庭电路导线选型依据，大功率用电器要根据工作电流，匹配满足安全载流量的导线规格。 （4）考查大功率电器用电安全，空调属于大功率负载，要合理布线、匹配导线，防止电流过大发热引发隐患。 【变式1-1】（2026·黑龙江·中考真题）某中学开展了“安全用电，警钟长鸣”系列教育活动。在一次关于家庭用电的“对”与“错”抢答比赛中，提出以下说法，其中“对”的是（     ） A．假如人的一只手接触中性线，另一只手接触保护线，会发生触电 B．熔断器中的保险丝熔断后，可使用铜丝代替，保证电路正常工作 C．从安全用电角度考虑，控制电灯的开关要连接在相线和电灯之间 D．设计各条分支回路时，总功率大的分支回路要选择细一些的导线 【变式1-2】（2025·江苏徐州·中考真题）家庭电路有两根进户线，分别是火线和零线。火线和零线之间的电压为______V。各用电器都是一端接在火线上，另一端接在零线上，即这些用电器是______联的。用测电笔的笔尖接触电线，如果氖管发光，表示接触的是______线。 【变式1-3】跨学科实践 为家庭电路做设计 小明家准备装修，他根据家里的用电需要，从安全、节能、合理角度提出了一个简单的家庭电路设计方案。活动依据“项目提出—项目分析—项目实施—展示交流”的研究流程开展，设计的家庭电路配电分支回路方案如图甲所示。 (1)根据实际需求，空调分支回路选用的导线横截面积应比照明分支回路的_____。 (2)插座分支回路的插座外壳上标有“10 A”字样，该支路允许接入电路的最大功率为_________W； 空调专门设置了一个分支回路，其原因是_________。 (3)家庭电路中安装了各种保险装置，某次家庭电路中由于短路造成电流过大，这时电路中的_________ （选填“漏电保护器”或“空气开关”）会跳闸保护电路。 (4)请在如图乙所示的家庭电路示意图中，用笔画线代替导线将照明灯及其控制开关、三孔插座正确接入电路。 (5)我们在思想上要有安全用电意识，在行动上要遵守安全用电原则。请你写出一条安全用电原则____________________________________。 ⚡基础速刷 1．“为家庭电路做设计”实践活动中，下列做法符合安全用电原则的是（　　） A．临时用电时可以随意接线 B．使用测电笔时能用手触碰笔尾的金属体 C．发现有人触电时，立即用手把他拉开 D．可以用湿毛巾擦拭工作中的用电器 2．如图，是一种典型的家庭电路分支回路的设计方案。将空调插座设计为一个独立分支回路，是由于空调（     ） A．功率大 B．有金属外壳 C．空间尺度大 D．使用时间长 3．安装前，电工师傅设计了如图所示的家庭电路，其中方框1、2、3、4内的元件未知，下列填写正确的是（　　） A．电能表 开关  灯  插座 B．电能表  插座  开关  灯 C．保险盒  开关  灯  插座 D．保险盒  插座  灯  开关 4．小明用丝绸摩擦过的玻璃棒与悬挂着的泡沫小球靠近时，它们相互排斥，则该泡沫小球带_____ 电；为节约用电，小明总是随手关掉家中暂时不使用的用电器，每多关掉一个家用电器，家庭电路中干路的电流_____ （选填“变大”“变小”或“不变”）。 5．生活中我们要时刻注意用电安全，如图所示为家庭电路的部分电路图，bc之间的电压为__________V；如果用测电笔测试插座右孔，氖管会发光，说明该孔接__________线。 6．（2026·吉林·中考真题）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。 🚀能力跃升 7．在“为家庭电路做设计”的跨学科实践活动中，小明认真研究了如图所示的家庭电路配电分支回路的设计方案，其中插座分支回路装有独立的漏电保护器。下列说法正确的是（     ） A．夏天空调制冷时温度设置越低越节能 B．空调分支回路可以不接保护线 C．可以用湿毛巾擦拭正在工作的电灯 D．若电热水壶漏电，空调不会停止工作 8．小伟设计了一个如图所示的家庭模拟电路，电路符合安全用电标准。将模拟电路的插头EF正确插入家庭电路中，闭合开关S，灯泡发光；将用电器插入模拟电路插座时却不能工作，用试电笔检测此时模拟电路的c、e、d、g点，氖管均不发光。若电路中只有一处故障，则关于模拟电路的说法正确的是（　　） A．插脚E应连接火线 B．可能是ed间短路 C．可能是进户零线断路 D．可能是gf间断路 9．图甲为三孔插座的面板，图乙为其接入家庭电路的示意图，据图指示可知（     ） A．a、b、c依次为地线、零线和火线 B．a、b两线间的电压为220V C．与指示灯串联的是一个低电阻 D．闭合开关后若指示灯不亮，则插座不能正常工作 10．如图是小红设计的简单家庭电路示意图。 (1)★处的进户线是___________线，家里的电冰箱工作时应该选择插在___________（后一空填“三孔插座”或“两孔插座”）。 (2)设计中，下列元件接入位置错误的是___________。 A．电能表 B．插座 C．开关 (3)以下做法中，安全的是___________（不定项）。 A．用湿手插拔电器插头     B．使用破损、老化的电线 C．定期检查电路和电器 D．超负荷使用插座 E．遇触电事故，先断电再施救 11．测电笔是家庭必备工具之一，如图所示，测电笔正确的使用方法是________（甲/乙），丙图是某同学家庭电路的一部分，开关断开时，用测电笔检测A、B两点氖管都能发光，这段电路在设计中存在的问题是________；在开关断开后，若人触摸到A点，人体________（会/不会）触电。 12．小明同学为了探究家庭电路中电流过大的原因，做了如下实验。他用若干个“12V 6W”的灯泡作为用电器，12V的铅蓄电池代替家庭照明电路的电源，电源的正极代替相线。在正极与用电器之间接入一段保险丝，在负极与用电器之间接入一个电流表（如图所示）。    (1)小明实验时用12V的铅蓄电池代替家庭照明电路的电源的好处：________。 (2)小明依次在电路中接入几个小灯泡，当接入两个小灯泡时，电路可以平稳地工作，此时电流表的示数为________A。当他再接入一个小灯泡时，发现保险丝熔断，此时电路中的电流变成________A。该实验可以验证电路中电流过大的原因是________。 (3)小明只让一个小灯泡工作，在C、D两点间接入一段导线，他发现保险丝会马上________。该实验可以验证电路中电流过大的原因是________。 🌟思维挑战 13．如图是规范连接的家庭电路的一部分，下列说法正确的是（　　） A．点所在的进户线是零线 B．点所在线与点所在线之间电压为 C．闭合开关，若间导线断路，灯泡不发光 D．若图中点断路，开关闭合时，用测电笔检测点时，氖管发光 14．如图所示是某同学家部分家庭电路的示意图。他家正在使用的所有用电器总功率为6kW，其中电饭煲的功率为1.5kW，饭煮熟后，他将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，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．接入电热水壶的插座短路 C．电热水壶的开关短路 D．电热水壶的内部电路短路 15．如图所示的家庭电路，两虚线框中连入了电灯和开关，则方框_____中为开关；闭合开关后，若发现电灯不亮，使用测电笔接触、、三点时测电笔的氖管均发光，接触d点时测电笔的氖管不发光，则该电路的故障为_____。 16．跨学科实践：为家庭电路做设计 【项目提出】 每个家庭用电情况是不一样的，现在给你一个独立的房间，请你根据自己的需求设计一个简单的电路方案。 【项目分析】 （1）分析自己的用电需求 （2）合理规划设计室内的配电分支回路 （3）选择配电器材的型号 【项目实施】 （1）分析自己的用电需求，列举在下表中。 用电器 额定功率P/W 数量 照明灯 15 1 空调 1000 1 空气净化器 85 1 请计算该房间用电总功率为_______W，总电流为_______A。 （2）合理规划配电分支回路，设计电路示意图如下： （3）选择配电器材的型号 ①你认为选择导线时，除了从安全角度考虑导线的粗细外，还需要考虑什么因素？________（写出一个合理因素即可） ②当电路中的电流过大时，空气开关会自动切断电路，起到保护作用。而空气开关的选择需要匹配回路负载和导线，保证用电器、导线都能正常使用。考虑到空调功率较大且用电时间长，将空调插座单独形成回路，由专用的空气开关控制电路通断。国家规定1000W空调配线为铜芯导线，安全载流量是28A（指导线安全范围内的最大电流是28A）。因此所选空气开关的额定电流需要_______28A。（选填“大于”“等于”或“小于”） 【项目拓展】 （1）电能是生产生活中所需要的重要能源，我们要从身边的点点滴滴做起，注意节约用电。请根据你的日常用电情况提出一条节约用电的建议：________。 （2）如图所示的电路示意图，这些用电器同时工作时，会造成空气开关跳闸的情况，分析原因是用电器_______。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第19.3节 跨学科实践：为家庭电路做设计 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 跨学科实践：为家庭电路做设计 03 避坑指南·解题通法 角度01 为家庭电路做设计 角度02 寻找家庭电路断路的故障点 角度03 家庭电路故障的检修方法 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 1.能根据家电功率估算支路电流，规划电路布局。 2.合理选择导线规格、空气开关额定电流。 3.独立设计符合安全规范的简易家庭电路图。 4.评估方案，规避过载、短路等安全隐患。 1.大功率空调、电热水器建议单独一条支路。 2.总开关额定电流要大于家庭所有电器最大总电流。 3.设计优先保障安全，再兼顾使用便利。 知识导图 考点01 跨学科实践：为家庭电路做设计 1、项目提出：每个家庭的用电情况是不一样的，假如你家正在准备装修改造，请你根据家里的用电需求及前面的学习与研究，为你的家庭电路提出一个简单的设计方案。可以与同学分工合作，完成任务。 2、项目分析：为了使家庭电路更加安全、合理，设计时你觉得应该主要考虑哪些因素呢？ 首先可根据家里现有的用电器，初步估算家中的总体用电需求，然后合理规划并设计空内的配电分支回路。如果你有兴趣，最后还可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。 3、项目实施 （1）调查家庭用电需求：请你调查并记录目前家中主要用电器的使用情况阅读各个用电器的铭牌或说明书，重点关注它们的功率信息。明确用电需求，为规划家庭电路的配电分支回路作准备。可以用表格（表1）或其他形式梳理。 表1 用电器调查细目表 家用电器 功率/kW 数量 洗衣机 电冰箱 热水器 电饭锅 电灯1 电灯2 ...... （2）合理规划配电分支回路请根据实际用电需求，结合家用电器的使用环境进行小组讨论，设计家庭电路的分支回路或为家庭电路优化提出方案与建议。 如果你们小组同学的家中有室内配电箱，请在家长或技术人员的指导下进行观察，看看目前家中有几条分支回路，每条分支回路开关的额定电流是多少。如果没有观察室内配电箱的条件，请以下图中所示的配电箱作参考。 考虑到家中的用电器比较多，家庭电路可设计若干插座分支回路、照明分支回路和大功率用电器（如空调）分支回路等。具体设计可参考下图的形式，也可以采用户型电路示意图（上图）、列表（表2）等形式。 表2 分支回路设计示例 分支回路 用电器及数量 总功率 照明分支回路 节能灯12盏 插座分支回路1 洗衣机1台、电冰箱1台…… 插座分支回路2 微波炉1台、电饭锅1台…… 空调分支回路 空调2台 5、想想议议 问：通常情况下，导线的横截面积越大，长时间通电时所允许的最大安全电流也会越大。根据你所设计的各条分支回路的用电情况，总功率大的分支回路要选粗一些的导线，还是细一些的？家庭电路中的供电导线是不是横截面积越大越好？你认为在选择导线时，除了安全因素，还要考虑哪些因素？ 答：（1）总功率大的分支回路应选粗一些的导线。因为总功率大时，根据 P=UI（家庭电路电压 220V 恒定），回路电流大，而横截面积大的导线允许的最大安全电流更大，可避免因电流过大导致导线过热。 （2）家庭电路供电导线并非横截面积越大越好。过粗的导线会增加成本，且可能因柔韧性差导致安装不便，还会造成材料浪费。 （3）选择导线时，除安全因素外，还需考虑成本（材料价格）、安装便利性（导线粗细对布线的影响）、导线材质（如铜、铝的导电性能差异）、使用环境（如高温、潮湿环境对导线的特殊要求）等。 【深化点拨】 1．生活中的串、并联电路 （1）明确设计要求 （2）判断用电器的连接方式：用电器不同时工作时一般为并联，用电器同时工作时，可能为串联也可能是并联 （3）开关的连接方式：判断开关的作用是控制干路还是支路。 （4）画出电路图并验证电路图是否正确。 2．项目实施注意事项 （1）观察配电箱时，一定要注意安全，切勿随意触摸! （2）一般来说，对于可能长时间使用的大功率家用电器(如空调、电热水器等)，建议为其设计独立的分支回路。 1．“人生道路千万条，安全用电第一条”，珍爱生命、注意用电安全。下列做法中符合安全用电要求的是（　　） A．边充电边玩手机 B．使用测电笔时手指不能接触到笔尾金属体 C．家庭电路中，控制电灯的开关一定要安装在中性线上 D．发现导线的绝缘层破损后一定要及时更换 【答案】D 【详解】A．边充电边玩手机时，手机电池会持续发热，容易导致电池过热、鼓包甚至起火，存在严重的安全隐患，故A不符合题意； B．使用测电笔时，手指必须接触笔尾金属体，这样才能形成电流回路，使氖管发光，从而正确区分相线和中性线，故B不符合题意； C．为确保安全，开关应安装在相线上，这样当开关断开时，灯座与相线断开，更换灯泡或维修时不会触电，故C不符合题意； D．导线绝缘层破损后，内部导体可能裸露，易引发漏电、短路或触电事故，一定要及时更换，故D符合题意；。 故选D。 2．家用LED节能灯发光时，电能主要转化为______能和内能；它的核心元件是发光二极管，二极管由______材料制成；家庭电路中，各用电器之间是______联连接的。 【答案】 光 半导体 并 【详解】LED节能灯的主要功能是照明，工作时电能主要转化为光能，同时伴随少量内能产生，这是照明类用电器的能量转化特点。 发光二极管的核心制造材料是半导体，常见的半导体材料如硅、锗，这类材料的导电性能介于导体和绝缘体之间，是制作二极管等电子元件的关键材料。 家庭电路中的各用电器要求能够独立工作、互不干扰，因此必须采用并联的连接方式。 3．跨学科实践：为家庭电路做设计 【项目提出】 小光家正在准备装修改造，请你根据小光家的实际情况，帮助他为家庭电路设计一个安全、节能、合理的方案。并结合物理知识，协助他完成电路的优化。 【项目分析】 (1)小光家厨房有下列用电器，当它们同时正常工作时，要求厨房回路的低压断路器（空气开关）的额定电流至少为___________A。小光观察后发现，这些用电器都使用三脚插头，这样是为了保证用电器连入电路时，其金属外壳与___________相连。表格中的用电器消耗电能最快的是___________，其工作5 min消耗的电能为___________J。 家用电器 功率/kW 数量 电饭煲 0.7 1台 微波炉 0.7 1台 电烤箱 0.8 1台 照明灯 0.02 1盏 电冰箱 0.2 1台 【项目实施】 (2)从安全角度考虑，控制用电器的开关要连接在___________线和用电器之间，并且应在插座分支回路安装___________，当人站在地上不小心接触相线，电流经过人体流入大地，该装置迅速切断电路，对人体起到保护作用。 【展示交流】 (3)请结合家中用电器的调查和使用情况，尝试分析家庭用电安全隐患，总结一条生活中的安全用电原则：___________。 【答案】(1) 11 大地 电烤箱 (2) 相 漏电保护器 (3)避免大功率用电器使用同一个插座 【详解】（1）所有用电器同时工作的总功率为 家庭电路电压，根据公式，可得额定电流 故厨房回路的低压断路器（空气开关）的额定电流至少为11A。 三脚插头的作用是保证用电器金属外壳与大地（或地线）相连，当用电器漏电时，电流可通过地线导入大地，防止人体触电。 电功率是表示电流做功快慢的物理量，功率越大，消耗电能越快，表格中电烤箱功率最大（0.8kW），因此消耗电能最快的是电烤箱。 电烤箱功率 工作时间 根据公式，可得消耗的电能 （2）控制用电器的开关需连接在火线（相线）和用电器之间，断开开关时，用电器与火线断开，可避免检修或操作时触电。 插座分支回路安装漏电保护器，当人体接触相线发生触电时，漏电保护器能检测到电流异常，迅速切断电路，对人体起到保护作用。 （3）生活中的安全用电原则有：不用湿手触摸用电器，因为水是导体，湿手触摸易引发触电；或避免大功率用电器同时工作，防止电路总功率过大导致电流过载，引发火灾等。（合理即可） 跨学科实践：为家庭电路做设计的综合应用及解题步骤 1.电路连接的核心原则：在设计家庭电路时，首先要明确各用电器之间的连接关系，这是保证电路正常工作且互不干扰的基础。 （1）用电器之间连接方式：并联。 理由：家庭电路中各用电器（如灯、电视、冰箱）的额定电压都是220V。只有并联，才能保证每个用电器两端的电压都是220V，且一个用电器损坏或关闭时，不影响其他用电器工作。 （2）开关与用电器之间连接方式：串联。 理由：开关必须控制它所对应的用电器。 （3）特别注意：开关必须接在火线和用电器之间。这样当开关断开时，用电器不带电，更换灯泡或维修时更安全。 2.支路设计与控制逻辑：在设计具体的房间电路（如卧室、客厅）时，要考虑到实际生活的便利性。 （1）多灯控制设计：如果一个房间有多盏灯（如吸顶灯有多个灯泡），通常设计为并联。 开关布局：可以根据需求设计成“单开单控”（一个开关控制一盏灯）或“单开双控”（两个开关在不同位置控制同一盏灯，如门口和床头）。 （2）插座与照明分离： 设计原则：插座回路和照明回路通常建议分开设计（在配电箱中分路）。 理由：如果插座上接入大功率电器导致跳闸，不会导致全屋漆黑，保留照明方便检修。 3.安全保护与导线选择：设计电路不能只看通断，还要考虑长期使用的安全性和承载能力。 （1）导线粗细选择： 原则：根据该支路可能出现的最大总功率来选择导线横截面积。 依据：。功率越大，电流越大。电流过大产生的热量 Q=I2Rt会增多。如果导线太细（电阻大且散热差），容易老化甚至引发火灾。 应用：空调、电热水器等大功率电器，必须使用较粗的专线（如4mm²铜线），普通插座可用2.5mm²，照明可用1.5mm²。 （2）保护装置匹配： 空气开关/保险丝：其额定电流应略大于电路正常工作的最大电流。选小了容易频繁跳闸，选大了起不到保护作用。 避坑点：在设计图纸时，千万不要把插座串联在电路中！如果插座串联，一旦插座没插电器（断路），后面的电器都无法工作；且插入电器后，会与后面的电器分压，导致都无法正常工作。 角度01 为家庭电路做设计 1．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。 2．在跨学科实践活动中，小明为新家做电路设计：下图是他设计的某插座分支回路设计示意图，关于电路的设计，下列说法正确的是（　　） A．设计电路时，需要先调查家庭用电需求 B．配电箱中中性线和相线之间的电压为380V C．漏电保护器主要预防电流过大使人触电 D．为节约导线，卫生间和厨房插座可都接在图中电线上 【答案】A 【详解】A．设计家庭电路时，需要先调查家庭用电需求（比如电器功率、数量、分布等），才能合理规划电路负载和布线，故A正确； B．配电箱中中性线和相线之间的电压是220V，故B错误； C．漏电保护器的作用是当电路发生漏电时（比如人触电），迅速切断电源，预防电流过大的是空气开关或保险丝，故C错误； D．卫生间和厨房属于潮湿环境，且电器功率通常较大，需要单独的分支回路，不能共用一条插座回路，否则容易出现过载等安全隐患，故D错误。 故选A。 3．在“为家庭电路做设计”的跨学科实践项目中，某实践小组的任务是为一间新书房设计电路。他们计划安装一盏照明灯、一台电脑和一个用于冬天取暖的电暖器。 (1)这些用电器在电路中应采用___________方式连接。 (2)经查阅说明书，电暖器的额定功率为2000W，电脑的额定功率为，照明灯的额定功率为。若它们同时正常工作，则总功率为___________。为该书房支路配备的空气开关的额定电流是20A，书房所在支路的电压为。请你通过计算判断：该支路___________（选填“能”或“不能”）安全承载这三个用电器同时工作。 【答案】(1)并联 (2) 2320 能 【详解】（1）家庭电路中，用电器应采用并联方式连接，以确保各用电器独立工作互不影响。 （2）[1]三个用电器同时正常工作的总功率为 [2]当这三个用电器同时工作时，该支路的电流为，因此该支路能安全承载这三个用电器同时工作。 4．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。 角度02 寻找家庭电路断路的故障点 5．如图所示的电路，开关闭合后，灯不发光。用试电笔接触a、b处，氖管不发光；接触c、d处，氖管发光。则故障可能是（     ） A．灯泡开路 B．灯泡短路 C．开关开路 D．开关短路 【答案】A 【详解】接触c、d处氖管发光，说明火线经保险丝、d点、开关至c点连通；接触a、b处氖管不发光，说明b点未与火线连通。火线至c点通而b点不通，说明c、b间断路，即灯泡开路。故选A。 6．如图所示，照明电路中电灯突然熄灭，用试电笔测试a、b、c点，试电笔的氖管均发光，测试d点试电笔的氖管不发光，故障是___________。 【答案】cd间断路 【详解】用试电笔测a、b、c点，试电笔均发光，说明这三点与火线之间是接通的，测试d点不发光，说明d点没有与火线相连，接触的是零线，所以故障是cd段断路。 7．小杨家的一个插座不能正常使用了，他根据所学的电学知识初步判断，故障有两种可能，短路和断路。他发现其它用电器能够正常工作，由此排除了短路。接下来小杨打算使用图甲的工具进行检测，该工具名称是___________。 正确使用该工具，插入图乙插座的B孔中，氖管发光，插入A孔中氖管不发光，则故障可能是插座内___________断路（选填“火线”、“零线”或“地线”）；如果将该工具插入A、B孔中，氖管均不发光，则故障有可能是插座内___________断路（选填“火线”、“零线”或“地线”）。插座C孔接的是___________（选填“火线”、“零线”或“地线”）。 【答案】 测电笔 零线 火线 地线 【详解】[1]图甲中的工具是测电笔，用于检测导线是否为火线。 [2]三孔插座的标准接线是：B孔接火线，A孔接零线，C孔接地线。 试电笔插入B孔（火线孔）中氖管发光，插入A孔（零线孔）中氖管不发光，说明火线正常，故障可能是插座零线断路。 [3]如果将试电笔插入A、B孔中，氖管均不发光，说明火线可能断路，所以故障有可能是插座火线断路。 [4]插座C孔接的是地线，这是为了用电安全，防止用电器金属外壳带电时发生触电事故。 角度03 家庭电路故障的检修方法 8．“安全用电无小事、时时刻刻要牢记”，下列做法符合安全用电原则的是（　　） A．用测电笔辨别火线和零线时，手接触笔尖金属体 B．洗衣机、电冰箱必须接入三孔插座中使用 C．发现有人触电时，立即用手将触电者拉开 D．家里的空气开关跳闸，立即合上开关恢复供电 【答案】B 【详解】A．用测电笔辨别火线和零线，手应接触笔尾金属体，故A错误； B．为了防止漏电，带有金属外壳的用电器必须接入三孔插座中使用，保证良好接地，故B正确； C．发现有人触电时，由于人是导体，若立即用手将触电者拉开，会再次发生触电现象，故C错误； D．空气开关跳闸，可能是电路中有短路故障或用电器的总功率过大，所以应先检查原因，检查没有问题后再使空气开关复位，故D错误。 故选 B。 9．如图甲，灯泡L标有“220 V  100 W”字样，闭合开关后，发现灯泡不亮，小明和爸爸先后对电路进行了检测：小明找来一只标有“220 V  25 W”的白炽灯作为检验灯替换熔断器（如图乙），闭合开关发现两盏灯均不亮，则故障是_________（选填“断路”或“短路”）：接着小明爸爸找来试电笔，用试电笔测试A、B、C、D四处时，发现只有B处氖管不发光，则进一步得出故障具体情况是_________。 【答案】 断路 BC之间断路 【详解】如图乙，将标有“220V 25W”的白炽灯作为检验灯替换保险丝，检验灯和灯泡L串联，闭合开关发现两盏灯均不亮，则故障是断路。 用试电笔测试A、B、C、D四处时，发现只有B处氖管不发光，其他三处氖管均发光，说明只有B处不与相线相连，所以故障是BC间断路。 10．李明接完如图甲所示的电路，闭合开关后发现无论怎样改变滑动变阻器滑片的位置，小灯泡都不亮。他想到了电工师傅在检查电路时所用的“查障器”，如图乙所示，利用它可以检查家庭电路中出现的故障。 (1)李明把塑料尺、金属回形针、铅笔芯、橡皮擦分别接在“查障器”的a、b两端，当接入________或________时，小灯泡会发光。 (2)李明把“查障器”的a、b端分别接入图甲电路的不同位置，得到下表所示的实验结果。 连接位置 小灯泡两端 滑动变阻器两端 电流表两端 开关两端（断开） “查障器”小灯泡的发光情况 不亮 亮 亮 不亮 由上述结果可判断电路的故障可能是________。 (3)李明想用“查障器”检查家中用电器的接地情况。他首先断开家庭电路的总开关，把要检查的用电器的插头插入三孔插座，再把a端接在用电器的金属外壳上，b端接在保护线上，灯亮则表示金属外壳接地良好。依你判断，这种方案________（选填“可行”或“不可行”）。 【答案】(1) 金属回形针 铅笔芯 (2)小灯泡断路 (3)可行 【详解】（1）[1][2]常见的导体包括人体、大地、各种金属、铅笔芯、酸碱盐的溶液等。提供的材料中金属回形针和铅笔芯是导体，因此把它们分别接在“查障器”的ab两端，小灯泡发光。 （2）当“查障器”小灯泡发光，说明被检测电路为通路；由表格信息可知：当“查障器”小灯泡接在灯泡两端时，小灯泡不发光说明电路为断路，即小灯泡断路；当“查障器”小灯泡接在滑动变阻器两端时，小灯泡发光说明电路为通路，即滑动变阻器没有故障；当“查障器”小灯泡接在电流表两端时，小灯泡发光，说明电路为通路即电流表没有故障；当“查障器”小灯泡接在开关两端且断开时，小灯泡不发光，说明电路为断路，因开关是断开的，故不能判断开关有没有故障。由上述结果可判断电路的故障是小灯泡断路。 （3）将“查障器”a端接在用电器金属外壳上，b端接在保护线上；若金属外壳接地良好，“查障器”会发光；若金属外壳未接地，“查障器”不发光。可根据“查障器”是否发光判断金属外壳是否接地良好，所以这种方案可行。 【例1】（2026·山东烟台·中考真题）学校要在教室加装两台壁挂式空调，实践小组的同学参与了线路的设计与安装。 (1)设计电路。为了达到较好的效果，空调需要安装在前后墙壁上。同学们设计的两种电路布局如图甲、乙所示，其中 、 是带开关的三孔插座。你认为图____________的设计更合理，理由是____________；图丙是 处带开关的插座的放大图，请用笔画线表示导线完成电路连接_________。 (2)选择导线。查找资料了解铜芯导线在常温下的安全载流量（长时间通电时的最大安全电流）如下表所示。已知每台空调工作时最大输入功率为，家庭电路电压为，则每台空调线路至少应选择横截面积为____________的铜芯导线。 导线横截面积 1.5 2.5 4 6 10 安全载流量 14 28 37 47 68 (3)架设线路。将导线穿入线管，根据线路设计进行架设。你认为制作线管的材料应具有什么特点？（写出两条即可） (4)实践安装。安装开关时，先用剥线钳将导线连接处的绝缘皮剥除，再将线头接入开关，以下压线方式规范的是（     ） A． B． C． D． 【答案】(1) 甲 甲图中两个插座分别由各自的开关控制，乙图中一个开关同时控制两个插座，若乙图线路或一台空调故障，则两台都无法工作。 (2)2.5 (3)（1）绝缘性能好（防止漏电）； （2）阻燃/耐高温（防止过热起火）。 (4)A 【分析】本题属于综合考查了电路的综合应用相关知识点。 【详解】（1）[1][2]甲图中，两个三孔插座各配一个开关，可以分别控制两台空调的通断，便于独立使用和维修，且发生短路等故障时不会相互影响。乙图中，一个总开关同时控制两个插座，若开关断开或线路故障，两台空调均无法工作，不够灵活、合理。 [3] 带开关的三孔插座连接时，必须遵守 “开关接火线” 的原则，确保开关断开后插座不带电，保障安全；三孔插座按“左零右火上接地”接线。 开关接在火线与插座之间，且火线接插座的右孔，零线接左孔，地线接上孔（三孔插座按“左零右火上接地”连接，开关串联在火线上）。详见下图。 （2）已知每台空调工作时最大输入功率为，家庭电路电压为，由得， 查表可知：横截面积 1.5 mm² 的导线安全载流量为 14A，小于 14.32A，不安全；横截面积 2.5 mm² 的导线安全载流量为 28A，大于 14.32A，符合要求。 因此至少选择 2.5 mm² 的铜芯导线。 （3）线管用于包裹导线，架设在墙体或地面，需要： （1）绝缘：避免导线破损后与墙体接触导致漏电； （2）阻燃：导线过载发热时，线管不易燃烧，防止火灾。 （4）规范压线方式要求： 导线绝缘皮剥除长度适当，裸线头全部插入接线柱，不能有裸露部分在接线柱外； 线头应顺时针弯折，这样拧紧螺丝时导线会被拉紧，不易松脱； 压线牢固，不压住绝缘皮（绝缘皮不能压在接线柱内）。 对照四幅图： A．绝缘皮刚好剥到接线柱边缘、线头顺时针弯折且全部插入，且顺时针旋转螺丝，故A符合题意； B．线头逆时针弯折，弯折方向错误，故B不符合题意； C．线头未弯折，顺时针旋转螺丝，故C不符合题意； D．线头未弯折，且逆时针旋转螺丝，故D不符合题意. 故选A。 【深化点拨】 （1）考查家庭电路布线原则，大功率用电器宜独立走线，减少线路远端压降、避免一处故障相互影响。 （2）考查带开关三孔插座接线规范，开关接相线，遵循 “左零右火上接地” 的接线要求。 （3）考查家庭电路导线选型依据，大功率用电器要根据工作电流，匹配满足安全载流量的导线规格。 （4）考查大功率电器用电安全，空调属于大功率负载，要合理布线、匹配导线，防止电流过大发热引发隐患。 【变式1-1】（2026·黑龙江·中考真题）某中学开展了“安全用电，警钟长鸣”系列教育活动。在一次关于家庭用电的“对”与“错”抢答比赛中，提出以下说法，其中“对”的是（     ） A．假如人的一只手接触中性线，另一只手接触保护线，会发生触电 B．熔断器中的保险丝熔断后，可使用铜丝代替，保证电路正常工作 C．从安全用电角度考虑，控制电灯的开关要连接在相线和电灯之间 D．设计各条分支回路时，总功率大的分支回路要选择细一些的导线 【答案】C 【详解】A．中性线和保护线之间几乎没有电压，当人一只手接触中性线、另一只手接触保护线时，人体中几乎无电流通过，不会发生触电，故A错误； B．保险丝熔断后千万不能用铜丝代替，因为铜的熔点很高，在电路中电流过大时，铜丝不能自动熔断，不能起到保护电路的作用，故B错误； C．控制电灯的开关连接在相线和电灯之间，断开开关时，电灯与相线断开连接，人接触电灯时不会触电，符合安全用电原则，故C正确； D．家庭电路电压，根据可知，总功率大的分支回路电流更大；根据焦耳定律，在相同时间内，导线越细电阻越大，产生的热量越多，易烧坏导线引发火灾，因此总功率大的分支回路应选更粗的导线，故D错误。 故选C。 【变式1-2】（2025·江苏徐州·中考真题）家庭电路有两根进户线，分别是火线和零线。火线和零线之间的电压为______V。各用电器都是一端接在火线上，另一端接在零线上，即这些用电器是______联的。用测电笔的笔尖接触电线，如果氖管发光，表示接触的是______线。 【答案】 220 并 火 【详解】[1]家庭电路有两根进户线，分别是火线和零线。我国家庭照明电路的电压为220V，即火线和零线之间的电压为220V。 [2]各用电器都是一端接在火线上，另一端接在零线上，即这些用电器是并联的，可以独立工作，互不影响。 [3]可用测电笔辨别火线和零线，如果用测电笔的笔尖接触电线时，氖管发光，说明所测的是火线。 【变式1-3】跨学科实践 为家庭电路做设计 小明家准备装修，他根据家里的用电需要，从安全、节能、合理角度提出了一个简单的家庭电路设计方案。活动依据“项目提出—项目分析—项目实施—展示交流”的研究流程开展，设计的家庭电路配电分支回路方案如图甲所示。 (1)根据实际需求，空调分支回路选用的导线横截面积应比照明分支回路的_____。 (2)插座分支回路的插座外壳上标有“10 A”字样，该支路允许接入电路的最大功率为_________W； 空调专门设置了一个分支回路，其原因是_________。 (3)家庭电路中安装了各种保险装置，某次家庭电路中由于短路造成电流过大，这时电路中的_________ （选填“漏电保护器”或“空气开关”）会跳闸保护电路。 (4)请在如图乙所示的家庭电路示意图中，用笔画线代替导线将照明灯及其控制开关、三孔插座正确接入电路。 (5)我们在思想上要有安全用电意识，在行动上要遵守安全用电原则。请你写出一条安全用电原则____________________________________。 【答案】(1)大 (2) 2200 工作时电流较大 (3)空气开关 (4) (5)不接触低压带电体，不靠近高压带电体。 【详解】（1）空调是大功率用电器，家庭电路电压固定，由可知，空调工作电流更大；材料长度相同时，导线横截面积越大电阻越小，工作时发热更少、更安全，因此空调导线横截面积更大。 （2）家庭电路电压为，允许接入的最大功率 空调功率大工作电流大，单独分支可避免和其他用电器共用支路时电流过大，引发安全事故。 （3）空气开关的作用是电路短路/总功率过大导致电流过大时自动跳闸断电。 （4）符合家庭电路安全接线规则：开关接火线，再和灯串联，保证断开开关后电器不带电；三孔插座按“左零右火上接地”接线，即左孔接零线、右孔接火线、上孔接保护线。 （5）略。 ⚡基础速刷 1．“为家庭电路做设计”实践活动中，下列做法符合安全用电原则的是（　　） A．临时用电时可以随意接线 B．使用测电笔时能用手触碰笔尾的金属体 C．发现有人触电时，立即用手把他拉开 D．可以用湿毛巾擦拭工作中的用电器 【答案】B 【详解】A．临时用电随意接线容易造成短路、漏电等安全隐患，不符合安全用电原则，故A不符合题意； B．使用测电笔时，手必须接触笔尾金属体，才能形成回路，辨别火线和零线，符合安全用电原则，故B符合题意； C．发现有人触电时，应先切断电源或用绝缘棒将电线挑开，直接用手拉触电者会导致施救者触电，不符合安全用电原则，故C不符合题意； D．湿毛巾是导体，用湿毛巾擦拭工作中的用电器易引发触电事故，不符合安全用电原则，故D不符合题意。 故选B。 2．如图，是一种典型的家庭电路分支回路的设计方案。将空调插座设计为一个独立分支回路，是由于空调（     ） A．功率大 B．有金属外壳 C．空间尺度大 D．使用时间长 【答案】A 【详解】在家庭电路分支回路设计中，由于空调的功率较大，通过电路中的电流较大，应布设一条专用分支回路，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3．安装前，电工师傅设计了如图所示的家庭电路，其中方框1、2、3、4内的元件未知，下列填写正确的是（　　） A．电能表 开关  灯  插座 B．电能表  插座  开关  灯 C．保险盒  开关  灯  插座 D．保险盒  插座  灯  开关 【答案】B 【详解】在家庭电路中，首先接入的是电能表，安装在进户线之后；直接接在火线和零线之间的是插座，用于连接可移动的用电器；开关用于控制电路的通断，应安装在火线上，灯泡是用电器，应与开关串联，故ACD错误，B正确。 故选B。 4．小明用丝绸摩擦过的玻璃棒与悬挂着的泡沫小球靠近时，它们相互排斥，则该泡沫小球带_____ 电；为节约用电，小明总是随手关掉家中暂时不使用的用电器，每多关掉一个家用电器，家庭电路中干路的电流_____ （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 正 变小 【详解】与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，与悬挂着的泡沫小球靠近时，它们相互排斥，由同种电荷相互排斥可知，泡沫小球带正电；家庭电路中各用电器并联，根据并联电路电流规律，关掉家中不使用的用电器，减少电路中的支路，干路的电流会变小。 5．生活中我们要时刻注意用电安全，如图所示为家庭电路的部分电路图，bc之间的电压为__________V；如果用测电笔测试插座右孔，氖管会发光，说明该孔接__________线。 【答案】 0 火 【详解】家庭电路中为了确保电路安全，开关应与火线相连，因此a是火线、b是零线、c是地线，零线和地线之间的电压为0V，即bc之间的电压是0V； 测电笔是用于辨别火线和零线的，正确接触火线时，氖管会发光，说明该线为火线。 6．（2026·吉林·中考真题）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。 🚀能力跃升 7．在“为家庭电路做设计”的跨学科实践活动中，小明认真研究了如图所示的家庭电路配电分支回路的设计方案，其中插座分支回路装有独立的漏电保护器。下列说法正确的是（     ） A．夏天空调制冷时温度设置越低越节能 B．空调分支回路可以不接保护线 C．可以用湿毛巾擦拭正在工作的电灯 D．若电热水壶漏电，空调不会停止工作 【答案】D 【详解】A．空调制冷时温度设置越低，压缩机需要更长时间工作维持低温，消耗电能更多，更不节能，故A错误； B．空调是大功率金属外壳用电器，必须接保护线（地线），避免外壳漏电时发生触电事故，故B错误； C．生活用水是导体，用湿毛巾擦拭正在工作的电灯，易引发触电，故C错误； D．该电路中各分支回路独立，电热水壶接在带独立漏电保护器的插座分支回路，电热水壶漏电时，仅插座支路断开，空调在独立的空调分支回路，因此空调不会停止工作，故D正确。 故选D。 8．小伟设计了一个如图所示的家庭模拟电路，电路符合安全用电标准。将模拟电路的插头EF正确插入家庭电路中，闭合开关S，灯泡发光；将用电器插入模拟电路插座时却不能工作，用试电笔检测此时模拟电路的c、e、d、g点，氖管均不发光。若电路中只有一处故障，则关于模拟电路的说法正确的是（　　） A．插脚E应连接火线 B．可能是ed间短路 C．可能是进户零线断路 D．可能是gf间断路 【答案】D 【详解】A．根据安全用电原则，插座的左孔应接零线，右孔接火线，右孔连接到了F，故F为火线，故A错误； B．若ed间短路，会造成火线零线直接短路，保险丝会熔断或空气开关跳闸，整个电路都会断电，一开始灯泡发光是不可能的，故B错误； C．若进户零线断路，右孔仍与火线相连，试电笔插入后氖管发光，灯泡所处电路完整，未断开，进户零线断路不影响灯泡的发光，故C错误； D．若gf间断路，会导致插座右孔与火线断开、不带电，试电笔插入后氖管不发光，左孔与零线相连，试电笔插入后氖管不发光，灯泡所处电路完整，未断开，gf间断路不影响灯泡的发光，故D正确。 故选D。 9．图甲为三孔插座的面板，图乙为其接入家庭电路的示意图，据图指示可知（     ） A．a、b、c依次为地线、零线和火线 B．a、b两线间的电压为220V C．与指示灯串联的是一个低电阻 D．闭合开关后若指示灯不亮，则插座不能正常工作 【答案】B 【详解】A．由图乙可知，三孔插座上孔接线c，左孔接线b，右孔经开关接线a。根据三孔插座“左零右火上接地”的接法，可知a为火线，b为零线，c为地线，故A不符合题意； B．a为火线，b为零线，家庭电路中火线与零线间的电压，故B符合题意； C．串联电阻起分压限流作用，指示灯额定电压远小于220V，根据串联分压原理，需串联一个大电阻以分更大电压，故C不符合题意； D．指示灯支路与插座并联，互不影响，指示灯不亮时插座仍能正常工作，故D不符合题意。 故选B。 10．如图是小红设计的简单家庭电路示意图。 (1)★处的进户线是___________线，家里的电冰箱工作时应该选择插在___________（后一空填“三孔插座”或“两孔插座”）。 (2)设计中，下列元件接入位置错误的是___________。 A．电能表 B．插座 C．开关 (3)以下做法中，安全的是___________（不定项）。 A．用湿手插拔电器插头     B．使用破损、老化的电线 C．定期检查电路和电器 D．超负荷使用插座 E．遇触电事故，先断电再施救 【答案】(1) 零 三孔插座 (2)C (3)CE 【详解】（1）家庭电路中，进户线分为火线和零线。火线已经标出，因此★处进户线是零线。家里的电冰箱有金属外壳，当金属外壳带电时，三孔插座的上孔接地，能将金属外壳的电荷及时导入大地，防止人触电。 （2）家庭电路中，开关应接在火线与用电器（灯泡）之间，这样断开开关时，灯泡不带电。图中开关接在了零线与灯泡之间，位置错误，其他元件连接正确。故C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 （3）A．用湿手插拔电器插头：水是导体，容易触电，不安全，故A不符合题意； B．使用破损、老化的电线：易引发漏电、短路和火灾，不安全，故B不符合题意； C．定期检查电路和电器：可以及时发现隐患，是安全做法，故C符合题意； D．超负荷使用插座：会导致电流过大，引发火灾，不安全，故D不符合题意； E．遇触电事故，先断电再施救：是正确的施救步骤，安全，故E符合题意。 故选CE。 11．测电笔是家庭必备工具之一，如图所示，测电笔正确的使用方法是________（甲/乙），丙图是某同学家庭电路的一部分，开关断开时，用测电笔检测A、B两点氖管都能发光，这段电路在设计中存在的问题是________；在开关断开后，若人触摸到A点，人体________（会/不会）触电。 【答案】 乙 开关装在零线上 会 【详解】[1]使用测电笔时，手不要接触测电笔前端的金属体，手必须接触测电笔末端的金属体，使电源和大地之间形成通路，故乙是正确的测量方法。 [2][3]利用测电笔检查A、B两点时，无论开关断开或闭合，氖管都能发光，则电路中存在的故障可能是零线断了。同时也说明这段电路在设计中存在的问题是开关接在零线与电灯之间了，即使开关断开时，灯泡与火线是相连的，不能保证安全；此时人触摸到A点，火线、人、大地之间形成通路，会发生触电事故。 12．小明同学为了探究家庭电路中电流过大的原因，做了如下实验。他用若干个“12V 6W”的灯泡作为用电器，12V的铅蓄电池代替家庭照明电路的电源，电源的正极代替相线。在正极与用电器之间接入一段保险丝，在负极与用电器之间接入一个电流表（如图所示）。    (1)小明实验时用12V的铅蓄电池代替家庭照明电路的电源的好处：________。 (2)小明依次在电路中接入几个小灯泡，当接入两个小灯泡时，电路可以平稳地工作，此时电流表的示数为________A。当他再接入一个小灯泡时，发现保险丝熔断，此时电路中的电流变成________A。该实验可以验证电路中电流过大的原因是________。 (3)小明只让一个小灯泡工作，在C、D两点间接入一段导线，他发现保险丝会马上________。该实验可以验证电路中电流过大的原因是________。 【答案】(1)12V小于36V，是对人体安全的电压，比家庭照明电路的电源更安全 (2) 1 0 用电器的总功率过大 (3) 熔断 发生短路 【详解】（1）小明实验时用12V电池代替家庭照明电路的好处是保护人身安全（安全电压不高于36V）。 （2）[1]当接入两个小灯泡时,电路可以平稳地工作,此时电流表的示数为 [2]当再接入一只灯泡时,保险丝熔断，此时电路断路，电路中的电流变成0； [3]根据题目条件此时保险丝熔断，说明电流过大，原因是用电器总功率过大。 （3）[1][2]小明只让一个小灯泡工作，在C.、D两点间接入一段导线，发生短路，他发现保险丝会马上熔断，该实验可以验证电路中电流过大的原因是发生短路。 🌟思维挑战 13．如图是规范连接的家庭电路的一部分，下列说法正确的是（　　） A．点所在的进户线是零线 B．点所在线与点所在线之间电压为 C．闭合开关，若间导线断路，灯泡不发光 D．若图中点断路，开关闭合时，用测电笔检测点时，氖管发光 【答案】D 【详解】A．熔断器接在火线上，因此a点所在的进户线是火线，不是零线，故A错误； B．a点是火线，b点通过灯泡连到零线，火线与零线之间的电压为220V，不是0 V，故B错误； C．闭合开关S，若bc间导线断路，灯泡L两端仍能通过导线与火线、零线形成回路，灯泡L发光，故C错误； D．开关S闭合时，f点断路不影响b点与火线的连接，测电笔接触b点，氖管会发光，故D正确。 故选D。 14．如图所示是某同学家部分家庭电路的示意图。他家正在使用的所有用电器总功率为6kW，其中电饭煲的功率为1.5kW，饭煮熟后，他将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，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．接入电热水壶的插座短路 C．电热水壶的开关短路 D．电热水壶的内部电路短路 【答案】D 【详解】A．依题意得，当用电器总功率为6kW时，电路正常；当将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，若电热水壶与其他用电器正常工作，电路的电功率 闭合电热水壶上的开关，空气开关跳闸，故障原因不是用电器的总功率过大，故A不符合题意； B．若接入电热水壶的插座短路，当电饭煲接入电路中时，所有用电器都会短路，故B不符合题意； C．电热水壶的开关短路，电热水壶接入电路中，立马工作，且其他用电器也正常工作，故C不符合题意； D．电热水壶的内部电路短路，当闭合电热水壶上的开关，会出现电源短路，电路电流过大，会导致空气开关跳闸，故D符合题意。 故选D。 15．如图所示的家庭电路，两虚线框中连入了电灯和开关，则方框_____中为开关；闭合开关后，若发现电灯不亮，使用测电笔接触、、三点时测电笔的氖管均发光，接触d点时测电笔的氖管不发光，则该电路的故障为_____。 【答案】 乙 cd之间断路 【详解】[1]如图所示的家庭电路，两虚线框中连入了电灯和开关，因为开关应接在相线与灯泡之间，则方框乙中为开关，方框甲中为电灯。 [2]若发现电灯不亮，表示电路发生故障，使用测电笔，接触a、b两点时测电笔的氖管均发光，表示进户相线完好，接触c点时测电笔的氖管发光，接触d点时测电笔的氖管不发光，表示c点到进户中性线之间断路，则该电路的故障为cd间断路。 16．跨学科实践：为家庭电路做设计 【项目提出】 每个家庭用电情况是不一样的，现在给你一个独立的房间，请你根据自己的需求设计一个简单的电路方案。 【项目分析】 （1）分析自己的用电需求 （2）合理规划设计室内的配电分支回路 （3）选择配电器材的型号 【项目实施】 （1）分析自己的用电需求，列举在下表中。 用电器 额定功率P/W 数量 照明灯 15 1 空调 1000 1 空气净化器 85 1 请计算该房间用电总功率为_______W，总电流为_______A。 （2）合理规划配电分支回路，设计电路示意图如下： （3）选择配电器材的型号 ①你认为选择导线时，除了从安全角度考虑导线的粗细外，还需要考虑什么因素？________（写出一个合理因素即可） ②当电路中的电流过大时，空气开关会自动切断电路，起到保护作用。而空气开关的选择需要匹配回路负载和导线，保证用电器、导线都能正常使用。考虑到空调功率较大且用电时间长，将空调插座单独形成回路，由专用的空气开关控制电路通断。国家规定1000W空调配线为铜芯导线，安全载流量是28A（指导线安全范围内的最大电流是28A）。因此所选空气开关的额定电流需要_______28A。（选填“大于”“等于”或“小于”） 【项目拓展】 （1）电能是生产生活中所需要的重要能源，我们要从身边的点点滴滴做起，注意节约用电。请根据你的日常用电情况提出一条节约用电的建议：________。 （2）如图所示的电路示意图，这些用电器同时工作时，会造成空气开关跳闸的情况，分析原因是用电器_______。 【答案】 1100 5 导线的材料 小于 减少用电器待机时间，随手关灯等 总功率过大 【详解】[1][2]如表可知，该房间的总功率为 由可知，电路总电流为 [3]导线的材料会影响其导电性、耐热性等，因此在选择导线时还应考虑导线的材料。 [4]空气开关的额定电流需小于导线的安全载流量（28A），才能在电流超过导线承载能力前切断电路，避免导线过热损坏。 [5]随手关闭不使用的用电器，减少用电器待机时间，从而实现节约用电。 [6]多个大功率用电器同时工作，总功率过大，根据，电源电压不变时，总电流超过空气开关的额定电流，导致跳闸。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $