19.3 跨学科实践:为家庭电路做设计(分层作业)物理新教材人教版九年级全一册

2026-09-01
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摘要:

**基本信息** 初中物理新授课同步练,以“家庭电路设计”跨学科实践为主题,采用A/B/C三层分层设计,实现从基础概念到综合应用再到创新实践的知识巩固路径,培养物理观念与科学探究能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A基础达标|家庭电路基本概念(功率计算、电路连接)、器材匹配(导线选择、空气开关)|以选择、填空为主,结合生活场景题(如用电器总功率估算),强化物理观念| |B能力提升|回路规划综合应用(总功率分析、导线规格适配)、方案评价|含多选题与计算分析题(如多回路功率对比),培养科学推理与论证能力| |C拓展培优|实际电路设计(项目式需求分析、安全优化)、故障解决|中考真题与项目设计题(如家庭电路改造方案),提升科学探究与社会责任素养|

内容正文:

19.3 跨学科实践:为家庭电路做设计(分层作业) 目录 【A 基础达标题】 一、家庭用电需求调查与负荷估算 二、配电分支回路规划与器材匹配 三、家庭电路方案的评价与安全优化 【B 能力提升题】 【C 拓展培优题】 【A 基础达标题】 一、家庭用电需求调查与负荷估算 1.(25-26九年级上·湖北恩施土家族苗族自治州恩施·期末)如图为甲、乙两家用电器的铭牌,两者都正常工作时,以下说法正确的是(     ) A. 乙消耗电能更多 B. 乙的电流更大 C. 甲两端电压更大 D. 电流流过甲做功更快 2.灯泡的亮暗由它的           (选填“电功”或“电功率”)决定;电能表是用来测量           的仪表,李明同学家的电能表允许通过的最大电流是10A,他家同时使用的用电器总功率不应超过           W。 3.(25-26九年级上·北京·期末)某家庭厨房中用电器的相关信息如表中所示,它们用如图所示的插线板供电。插线板允许通过的最大电流为10A。已知家庭电路的电压为220V,在保证插线板安全的条件下,插线板3个孔可以同时使用3个用电器吗?请说明理由。 名称 电饭锅 电磁炉 电风扇 电饼铛 额定功率/W 880 1800 100 1000 4.(25-26九年级上·吉林吉林·月考)小明家的电路中,干路允许通过的最大电流为8A,他家有电灯4盏,通过每盏电灯的电流是0.15A;电冰箱一台,电流是1.2A;电视机一台,电流是600mA;洗衣机一台,电流是1.2A。这些用电器同时使用时,能否再使用一台电流为4A的电饭煲? 5.(25-26九年级上·河北廊坊霸州·期末)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。 6.(25-26九年级上·陕西咸阳兴平·期末)如图所示是小明家的电能表,为了不损坏电能表,小明家可以同时接入总功率不超过      W的用电器。小明将电热水壶单独接入电路,观察到电能表的指示灯在内闪烁了200次,则电热水壶的实际功率为      。某次,小明打开空调开关的瞬间,家里的空气开关就跳闸了,可能原因是      ,导致电路中的电流过大。 二、配电分支回路规划与器材匹配 7.(2026·山西吕梁孝义第二次·模拟)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 8.(2026·湖北武汉·适应性)如图所示为某家庭电路配电示意图,它包含插座分支回路、空调分支回路和照明分支回路等。每条分支回路上都配有空气开关,其中插座分支回路还配有漏电保护器。下列说法正确的是(  ) A. 总功率大的分支回路要选细一些的导线 B. 照明分支回路中的电灯接在相线和保护线之间 C. 空调功率较大且用电时间较长,因此空调插座单独另成一条专用分支回路 D. 人接触到带电的热水壶金属外壳时,该分支回路的空气开关会迅速切断电路 9.小琪同学学习了家庭电路有关知识后,调查自己家厨房用电器的功率统计(表1)及查阅了不同横截面积铝导线的安全载流量(表2)。 表1 用电器 电磁炉 电饭煲 电热水龙头 电热水壶 节能照明灯 吸油烟机 电功率/W 1200 1200 5000 1500 10 150 表2 铝导线横截面积 2.5 4 6 10 安全载流量 18 24 32 42 (1)根据用电需求,她为自家厨房按下面列表列出的分支回路设计(表3),请你结合所有表中信息,选择“插座分支回路2”横截面积为      的铝导线既经济又安全。 表3 分支回路设计 用电器及数量 总功率/W 照明分支回路 节能照明灯1盏+吸油烟机1个 160 插座分支回路1 电磁炉1个+电饭煲1个 2400 插座分支回路2 电热水壶1个+电热水龙头1个 (2)她把插座分支回路设计成两个分支回路,主要是从      (选填“节约用电”“用电器工作电压”或“用电器功率”)的需要考虑;从用电安全的需要考虑,这两个插座分支回路在线路设计上需要有      线; (3)插座分支回路上应该装上      ,当电流过大时自动切断电路,以防引发危险。 10.(25-26九年级上·湖北直辖县级行政单位潜江·期末)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。 11.(2026·黑龙江齐齐哈尔龙沙区·二模)如图所示,是一种典型的家庭电路配电分支回路的设计方案。根据你所掌握的家庭电路知识,下列说法正确的是(        ) A. 总功率大的分支回路要选粗一些的导线 B. 插座分支回路无需安装漏电保护器 C. 电灯接在相线和保护线之间 D. 照明分支回路出现短路,干路总开关会断开 12.(25-26九年级·河南许昌·期末)(多选)如图所示是住宅户内配电示意图,下列有关说法正确的是(     ) A. 空调功率过大可能会引起空气开关“跳闸” B. 照明灯不亮可能是因为漏电保护器断开 C. 站在地上的人接触三孔插座的b孔导线时,空气开关不会断开 D. 电能表用来测量家中所有用电器的总功率 13.(25-26九年级下·吉林实验·期中)跨学科实践:为家庭电路做设计 【项目分析】 (1)小明家厨房回路计划使用的用电器及其额定功率统计如下表: 用电器 冰箱 电热水壶 电热水器 微波炉 电饭煲 消毒柜 照明灯 额定功率 200 W 800 W 2000 W 1000 W 800 W 200 W 20 W 他查到不同规格铜芯导线在典型家装条件下的“安全载流量”参考值如下表: 导线铜芯截面积 1.5 2.5 4 6 10 “安全载流量”参考值I/A 16 25 32 40 55 ①回路规划:各分支回路用电器之间采用           联方式连接。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           ,当发生单线触电事故时,该装置迅速切断电路,对人体起到保护作用。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。 ②器材选型:厨房回路用电器的总功率为           。为了保证安全,该回路应选用横截面积至少为           的铜芯导线。 【展示交流】 (2)请从安全用电角度给小明提供一条合理的用电建议:           。 三、家庭电路方案的评价与安全优化 14.(2026·山东菏泽牡丹区)2025年11月,某地一居民家中因插座板超期服役且插有多个大功率电器,导致插座板过热引发火灾,造成重大财产损失。下列关于家庭电路及安全用电的说法中,不正确的是(  ) A. 多个大功率电器接在同一个插座板上同时使用,会导致电流过大,从而引发火灾 B. 发生火灾时,要先切断电源,绝不能在未断电的情况下泼水救火 C. 控制电灯的开关和灯串联,只要断开开关后灯就不亮,所以开关接在相线、中性线上都可以 D. 为了用电安全,应及时更换家中老化破损的电线,并加装漏电保护装置 15.(25-26九年级·河南汝阳县·期末)插线板上插孔较多,使用方便,但使用不当会带来安全隐患,下列说法正确的是(  ) A. 用电器的插脚与插孔中的金属片接触不良时容易引发火灾 B. 充电结束取下手机后,充电器可以一直插在插线板上 C. 在插线板上同时使用多个用电器的总电阻比只使用其中一个用电器的电阻大 D. 当在一个插线板上插上一个台灯,闭合台灯开关空气开关跳闸说明电路总功率过大 16.(2026·河北桥西区·一模)如图,个别居民将电线插座从窗口悬挂到室外给电瓶车充电。这样做的安全隐患是:①电线暴露在室外绝缘皮易磨损和老化,人接触到裸露的      (填“火”或“零”)线,会触电。②下雨天,雨水可能进入插座,导致电路      ,发生火灾。 17.(2026·江西吉安·模拟)“珍爱生命,安全用电”是公民日常生活中必备的安全意识。如图甲所示,维修工人正在更换灯泡,他的操作流程符合安全用电原则的步骤为:     →摘下灯泡→安装新灯泡→通电测试。如图乙所示,虽然设计的是五孔插座,但就是不能同时使用。这是一种安全设计,为了避免因电路保护装置不够、用户安全用电意识不强而造成事故。这样能有效防止插座接入用电器的总功率      。              18.(24-25九年级下·河南洛阳·期末)(多选)如图所示的情景中,符合安全用电原则的是(     ) A. 甲图中,可以在同一插座上同时使用多个大功率用电器 B. 乙图中,发生触电事故时可以用干木棍将电线挑开 C. 丙图中,发现输电线的绝缘层损坏后应立即更换 D. 丁图中,用湿手触碰插座 【B 能力提升题】 19.(2026·辽宁营口·模拟)(多选)在跨学科实践“为家庭电路做设计”的活动中,同学们所提观点合理的是(  ) A. 各分支回路之间是并联的 B. 可以同时使用多个大功率用电器 C. 不弄湿用电器,不允许损坏绝缘层 D. 总功率大的分支回路要选用粗一些的导线 20.(2026·湖南长沙·模拟)在为家庭电路做设计的实践活动中,小新为某房屋做了部分分支回路设计,如下表所示。 分支回路 用电器及数量 总功率/W 断路器 照明分支回路 节能灯12盏 约150 空气开关 插座分支回路 电冰箱1台、电饭锅1台、微波炉1台、抽油烟机1台…… 约4000 空气开关 空调分支回路 壁挂空调3台 约600 空气开关 …… (1)表格中             分支回路的总功率明显不合理。 (2)根据实际需求,插座分支回路选用的导线横截面积应比照明分支回路的            。 (3)从防触电的角度出发,表格中有一个分支回路所选择的断路器不合理,请指出该分支回路及应选择的断路器的名称            。 21.(2026·5月辽宁大连·二模)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。 22.(25-26九年级·期末)跨学科实践: 为家庭电路做设计 安培小组的同学们为一户新家进行电路设计。他们按照以下步骤开展工作: ①需求调查与回路规划:根据家庭用电需求结合房间布局,将总电路划分为若干个独立的回路,主要包括:普通插座回路、照明回路、厨房专用回路、卫生间专用回路等。其中,厨房回路计划使用的用电器及其额定功率统计如下表: 用电器 冰箱 电热水壶 电热水器 微波炉 电饭煲 消毒柜 照明灯 额定功率 200W 800W 2000W 1000W 800W 200W 20W ②器材选型与规格配置:为确保用电安全,需要为各回路选择合适的导线、插座及空气开关。在导线选型时,小组采用的核心原则是:其设计“安全载流量”应不小于该回路所有用电器同时工作时总电流的1.2倍。“安全载流量”是指在一定条件下导线可长期安全运行的最大电流。下表是他们查到的不同规格铜芯导线在典型家装条件(PVC绝缘、穿管敷设、环境温度约30℃)下的“安全载流量”参考值。他们依据原则为各分支回路选择了规格适配的导线。 导线铜芯截面积S/mm2 15 25 4 6 10 “安全载流量”参考值I/A 16 25 32 40 55 ③电路连接与用电测试:按照安全用电原则,将各元件规范接入电路并进行用电测试。请你解答: (1)回路规划:各分支回路用电器之间采用        联方式连接。从安全节能角度,针对该家庭电路回路规划,提出一条合理建议        (写出一点即可)。 (2)器材选型:厨房回路用电器的总功率为         W。为了保证安全,该回路应选用横截面积至少为         mm2的铜芯导线。 (3)电路连接:请在图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。 (4)用电测试:户内其它用电器全部关闭,小明刚将台灯的插头插入插座,空气开关立即“跳闸”、请指出可能的原因,并用所学电学知识解释        。 【C 拓展培优题】 23.(2026·四川广安·中考真题)“珍爱生命,注意用电安全”是大家生活中必备的安全意识。下列做法中符合安全用电要求的是(        ) A. 发现有人触电时,先切断电源 B. 把开关接在电灯与中性线之间 C. 用湿布擦拭正在工作的电视机 D. 多个大功率用电器同时使用一个接线板 24.(2025·四川攀枝花·中考真题)小明家装修连接电路时,照明线路和空调线路应      联连接。空调由于功率较大,其线路选用的导线应比照明线路      (选填“粗”或“细”)一些。若入户电压为220V,安装的电能表额定电流为40A,则小明家将来允许同时使用的用电器的最大总功率为      kW。 25.(25-26九年级上·福建宁德·期末)【项目提出】小宁家正在准备装修改造,项目学习小组计划为他的家庭电路提出一个简单的设计方案。 【项目实施】 活动一   调查家庭用电需求 (1)调查家庭用电需求和选择电能表: 下表是小宁家的用电器数量和相应参数,请通过计算并判断他家        (选填“可以”或“不可以”)配备如图甲所示的电能表(允许通过的最大电流20A)。 用电器 额定电压 额定功率 数量 总功率 节能灯 220V 15W 12盏 180W 电热水壶 220V 1500W 1台 3100W 电饭锅 220V 750W 1台 洗衣机 220V 300W 1台 电视机 220V 150W 1台 …… …… …… …… 中央空调 220V 3500W 1台 3500W (2)断路器(空气开关)和线材选择: 空气开关和国标铜芯线规格相关标准,如下表。由此判断,小宁家的入户主线至少应使用额定电流为        A的空气开关。 电器功率P/W 额定电流I/A(空气开关) 横截面积(适用铜芯线) 铜芯线价格元/米 ≤2000 10 1 1.8 2000-3300 16 1.5 3.0 3300-5500 20 2.5 4.8 5500-7040 25 4 7.7 7040-8800 32 6 9.5 活动二   合理规划配电分支回路 考虑到小宁家用电器比较多,小组讨论后,设计了若干插座分支回路、照明分支回路和大功率用电器分支回路,部分电路如图乙。 (1)请写出图乙方框1内的元件名称:        。 (2)分支回路设计需遵循“大功率用电器独立回路”的原则,下列用电器中需要单独设计分支回路的是        。 A.节能灯       B.洗衣机       C.电视机       D.空调 (3)若一插座分支回路专供电热水壶和电饭锅使用,综合考虑安全和成本,该分支回路最适合选用横截面积为        的铜芯导线。 【展示交流】 (1)总结安全用电原则 ①尽量        (选填“同时”或“不同时”)使用多个大功率的用电器。 ②不接触低压带电体,不靠近高压带电体。 …… (2)给小宁家提出节约用电建议:        (写出一条)。 26.(25-26九年级上·山西太谷区·期末)跨学科实践:为家庭电路做设计 【项目提出】 小谷家的厨房电路经常跳闸,他决定重新规划家庭电路,并邀请同学一起设计。 【项目分析】 首先估算家庭用电总需求,结合电器使用环境,设计合理的配电分支回路,并选择合适的断路器和导线。 【项目实施】 Ⅰ.调查用电需求 记录家中主要电器功率如下: 家用电器 功率/kW 数量 家用电器 功率/kW 数量 电饭煲 1.2 1 洗衣机 0.44 1 电冰箱 0.2 1 电吹风 1.5 1 吸油烟机 0.2 1 电脑 0.4 1 电压力锅 1.4 1 手机充电器 0.02 3 电磁炉 2.5 1 空调 2.0 1 微波炉 1.0 1 电视机 0.15 1 电热水器 1.5 1 客厅灯 0.04 2 浴霸 1.8 1 其它灯 0.01 6 Ⅱ.规划配电分支回路 各回路电器及最大功率如下: 分支回路 家用电器 最大功率/kW 厨房 电饭煲、电冰箱、吸油烟机、电压力锅、电磁炉、微波炉、其他LED灯(2个) 6.52 卫生间 电热水器、浴霸、洗衣机、电吹风、其他LED灯(2个) 5.26 卧室 电脑、手机充电器、其他LED灯(2个) 0.48 客厅 电视机、空调、客厅LED灯(2个) 2.23 Ⅲ.选择空气开关 现有以下规格可选: 型号 额定电流/A 价格/元 A 10 20 B 16 30 C 25 40 D 40 60 E 85 80 每个回路设一个空气开关,再设一个总开关。请在安全前提下选择最省钱的方案:厨房回路应选择        A的空气开关。购买空气开关总费用为        元。 【展示交流】 完成设计方案后,小谷分析发现:妈妈在厨房准备饭菜时空气开关经常“跳闸”,可能是因为该回路原来的空气开关的额定电流太        (填“大”或“小”)。针对这一问题,除了调整空气开关规格外,还可以采取的措施有:            。(写出一条即可) / 学科网(北京)股份有限公司 $ 19.3 跨学科实践:为家庭电路做设计(分层作业) 目录 【A 基础达标题】 一、家庭用电需求调查与负荷估算 二、配电分支回路规划与器材匹配 三、家庭电路方案的评价与安全优化 【B 能力提升题】 【C 拓展培优题】 【A 基础达标题】 一、家庭用电需求调查与负荷估算 1.(25-26九年级上·湖北恩施土家族苗族自治州恩施·期末)如图为甲、乙两家用电器的铭牌,两者都正常工作时,以下说法正确的是(     ) A. 乙消耗电能更多 B. 乙的电流更大 C. 甲两端电压更大 D. 电流流过甲做功更快 【答案】B 【详解】A.根据可知,用电器消耗的电能与电功率和工作时间有关,由于不知道二者的工作时间,故即使乙的额定功率更大,正常工作时乙消耗电能也不一定更多,故A错误; B.根据可知,两个用电器的额定电压相同,甲的额定功率小于乙的额定功率,因此正常工作时,乙的电流更大,故B正确; C.由题意可知,两个用电器的额定电压相同,因此正常工作时,两个用电器两端电压一样大,故C错误; D.电功率是反映电流做功快慢的物理量,因为甲的额定功率小于乙的额定功率,因此正常工作时,电流流过甲做功更慢,故D错误。 故选B。 2.灯泡的亮暗由它的           (选填“电功”或“电功率”)决定;电能表是用来测量           的仪表,李明同学家的电能表允许通过的最大电流是10A,他家同时使用的用电器总功率不应超过           W。 【答案】① 电功率    ② 电能    ③ 2200 【详解】[1]灯泡的亮暗由它的电功率决定,因为电功率表示电流做功的快慢,功率越大,单位时间内电能转化为光能等的速度越快,灯泡就越亮。 [2]电能表是用来测量电能(或电功)的仪表,它能记录用电器在一段时间内消耗电能的总量。 [3]李明同学家的电能表允许通过的最大电流是10A,家庭电路的电压为220V,他家同时使用的用电器总功率不应超过 3.(25-26九年级上·北京·期末)某家庭厨房中用电器的相关信息如表中所示,它们用如图所示的插线板供电。插线板允许通过的最大电流为10A。已知家庭电路的电压为220V,在保证插线板安全的条件下,插线板3个孔可以同时使用3个用电器吗?请说明理由。 名称 电饭锅 电磁炉 电风扇 电饼铛 额定功率/W 880 1800 100 1000 【答案】可以同时使用电风扇、电饼铛、电饭锅这3个用电器,其它情况不可以。 【详解】为了保证插线板的安全,所有用电器同时工作时的总电流不能超过插线板允许通过的最大电流,由可得,插线板允许的最大功率为 当功率最大的三个用电器(电磁炉、电饼铛、电饭锅)同时使用时,总功率为 此时的总功率超过了插线板允许的最大功率,会损坏插线板,甚至引发危险,因此插线板3个孔不可以同时使用这3个用电器; 当电风扇、电饼铛、电饭锅三个用电器同时使用时,总功率为 则此时的总功率没有超过插线板允许通过的最大功率,因此插线板3个孔可以同时使用这3个用电器; 当电磁炉、电饼铛、电风扇三个用电器同时使用时,总功率为 此时的总功率超过了插线板允许的最大功率,会损坏插线板,甚至引发危险,因此插线板3个孔不可以同时使用这3个用电器; 当电磁炉、电饭锅、电风扇三个用电器同时使用时,总功率为 此时的总功率超过了插线板允许的最大功率,会损坏插线板,甚至引发危险,因此插线板3个孔不可以同时使用这3个用电器。 4.(25-26九年级上·吉林吉林·月考)小明家的电路中,干路允许通过的最大电流为8A,他家有电灯4盏,通过每盏电灯的电流是0.15A;电冰箱一台,电流是1.2A;电视机一台,电流是600mA;洗衣机一台,电流是1.2A。这些用电器同时使用时,能否再使用一台电流为4A的电饭煲? 【答案】能 【详解】家庭电路中,各家用电器是并联,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,若再使用电饭煲,电路中的总电流 因家庭电路允许的电流 所以,能够使用电饭煲。 5.(25-26九年级上·河北廊坊霸州·期末)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)① 2320    ② 能      【详解】(1)小问详解: 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)小问详解: [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。 6.(25-26九年级上·陕西咸阳兴平·期末)如图所示是小明家的电能表,为了不损坏电能表,小明家可以同时接入总功率不超过      W的用电器。小明将电热水壶单独接入电路,观察到电能表的指示灯在内闪烁了200次,则电热水壶的实际功率为      。某次,小明打开空调开关的瞬间,家里的空气开关就跳闸了,可能原因是      ,导致电路中的电流过大。 【答案】① 8800    ② 1000    ③ 用电器总功率过大 【详解】[1]小明家可以同时接入用电器的最大总功率为 [2]电热水壶消耗的电能为 则电热水壶的实际功率为 [3]空气开关跳闸是因为电路中电流过大,而电路中电流过大的原因有两个:一是短路,二是用电器总功率过大。空调的功率较大,所以小明打开空调开关的瞬间,家里的空气开关就跳闸了,可能原因是用电器总功率过大。 二、配电分支回路规划与器材匹配 7.(2026·山西吕梁孝义第二次·模拟)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。 8.(2026·湖北武汉·适应性)如图所示为某家庭电路配电示意图,它包含插座分支回路、空调分支回路和照明分支回路等。每条分支回路上都配有空气开关,其中插座分支回路还配有漏电保护器。下列说法正确的是(  ) A. 总功率大的分支回路要选细一些的导线 B. 照明分支回路中的电灯接在相线和保护线之间 C. 空调功率较大且用电时间较长,因此空调插座单独另成一条专用分支回路 D. 人接触到带电的热水壶金属外壳时,该分支回路的空气开关会迅速切断电路 【答案】C 【详解】A.总功率越大的分支回路,根据,家庭电路电压不变,因此回路电流更大;导线电阻满足:材料、长度相同时,横截面积越小电阻越大,细导线电阻更大,根据焦耳定律,相同时间内导线产生热量更多,易引发火灾,因此总功率大的分支应选更粗的导线,故A错误; B.家庭电路中,供电线路是相线和中性线,用电器需要接在相线和中性线之间才能正常工作,保护线是接地线,仅用来连接用电器金属外壳防止漏电触电,不参与供电,故B错误; C.空调功率较大,工作时回路电流大,且用电时间长,单独设置专用分支回路,可以避免和其他用电器互相干扰,也防止回路过载,故C正确; D.当热水壶金属外壳带电,人接触时,电流会通过人体流入大地,此时是插座分支的漏电保护器切断电路;空气开关仅在回路总电流过大时切断电路,这种漏电场景下空气开关不会动作,故D错误。 故选 C。 9.小琪同学学习了家庭电路有关知识后,调查自己家厨房用电器的功率统计(表1)及查阅了不同横截面积铝导线的安全载流量(表2)。 表1 用电器 电磁炉 电饭煲 电热水龙头 电热水壶 节能照明灯 吸油烟机 电功率/W 1200 1200 5000 1500 10 150 表2 铝导线横截面积 2.5 4 6 10 安全载流量 18 24 32 42 (1)根据用电需求,她为自家厨房按下面列表列出的分支回路设计(表3),请你结合所有表中信息,选择“插座分支回路2”横截面积为      的铝导线既经济又安全。 表3 分支回路设计 用电器及数量 总功率/W 照明分支回路 节能照明灯1盏+吸油烟机1个 160 插座分支回路1 电磁炉1个+电饭煲1个 2400 插座分支回路2 电热水壶1个+电热水龙头1个 (2)她把插座分支回路设计成两个分支回路,主要是从      (选填“节约用电”“用电器工作电压”或“用电器功率”)的需要考虑;从用电安全的需要考虑,这两个插座分支回路在线路设计上需要有      线; (3)插座分支回路上应该装上      ,当电流过大时自动切断电路,以防引发危险。 【答案】(1)6     (2)① 用电器功率    ② 地     (3)空气开关      【详解】(1)小问详解: 插座分支回路2的总功率 家庭电路电压,由电功率公式得电流 查表2,安全载流量需大于29.55A,6mm2导线载流量为32A(满足),10mm2导线为42A(满足但成本较高)。为兼顾经济与安全,选择最小满足条件的横截面积6mm2。 (2)小问详解: [1]设计两个分支回路主要因用电器功率较大(如电热水龙头5000W),若合并回路总电流易超安全值,需分散负载避免过载。 [2]用电安全考虑,插座回路需设地线,用于有金属外壳的用电器漏电时导走电流,防止触电事故。 (3)小问详解: 插座分支回路上应安装空气开关,当电流超过安全载流量时,空气开关自动切断电路,防止导线过热引发火灾。 10.(25-26九年级上·湖北直辖县级行政单位潜江·期末)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)① 并联    ② 相线     (4)熔点低     (5)空气开关      【详解】(1)小问详解: 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)小问详解: 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)小问详解: [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)小问详解: 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)小问详解: 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。 11.(2026·黑龙江齐齐哈尔龙沙区·二模)如图所示,是一种典型的家庭电路配电分支回路的设计方案。根据你所掌握的家庭电路知识,下列说法正确的是(        ) A. 总功率大的分支回路要选粗一些的导线 B. 插座分支回路无需安装漏电保护器 C. 电灯接在相线和保护线之间 D. 照明分支回路出现短路,干路总开关会断开 【答案】A 【详解】A.总功率越大的分支回路,根据,家庭电路电压不变,因此回路电流更大;导线电阻满足:材料、长度相同时,横截面积越小电阻越大,细导线电阻更大,根据焦耳定律,相同时间内导线产生热量更多,易引发火灾,因此总功率大的分支应选更粗的导线,故A正确; B.插座在使用过程中,若出现漏电情况,可能会引发触电事故。为了保障用电安全,插座分支回路需要安装漏电保护器,故B错误; C.电灯作为供电用电器,需要接在相线和中性线之间获得工作电压,保护线只连接用电器金属外壳,用于漏电保护,不参与供电。故C错误; D.照明分支回路出现短路时,是照明分支回路的保护装置会断开,而不是干路开关断开,故D错误。 故选A。 12.(25-26九年级·河南许昌·期末)(多选)如图所示是住宅户内配电示意图,下列有关说法正确的是(     ) A. 空调功率过大可能会引起空气开关“跳闸” B. 照明灯不亮可能是因为漏电保护器断开 C. 站在地上的人接触三孔插座的b孔导线时,空气开关不会断开 D. 电能表用来测量家中所有用电器的总功率 【答案】AC 【详解】A.空气开关“跳闸”的原因有电路过载或者电路发生短路引起。空调功率过大可能会引起空气开关“跳闸”,故A正确 B.照明灯与漏电保护器并联,两者互不影响,则照明灯不亮不可能是因为漏电保护器断开,故B错误; C.b孔导线接相线,站在地上的人接触三孔插座的b孔导线时,电流通过人体流向地面,使相线上的电流大于中性线的电流,漏电保护装置会切断电路,对人体起到保护作用,空气开关不会断开,故C正确; D.电能表用来测量家中所有用电器的总电能,故D错误。 故选AC。 13.(25-26九年级下·吉林实验·期中)跨学科实践:为家庭电路做设计 【项目分析】 (1)小明家厨房回路计划使用的用电器及其额定功率统计如下表: 用电器 冰箱 电热水壶 电热水器 微波炉 电饭煲 消毒柜 照明灯 额定功率 200 W 800 W 2000 W 1000 W 800 W 200 W 20 W 他查到不同规格铜芯导线在典型家装条件下的“安全载流量”参考值如下表: 导线铜芯截面积 1.5 2.5 4 6 10 “安全载流量”参考值I/A 16 25 32 40 55 ①回路规划:各分支回路用电器之间采用           联方式连接。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           ,当发生单线触电事故时,该装置迅速切断电路,对人体起到保护作用。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。 ②器材选型:厨房回路用电器的总功率为           。为了保证安全,该回路应选用横截面积至少为           的铜芯导线。 【展示交流】 (2)请从安全用电角度给小明提供一条合理的用电建议:           。 【答案】(1)① 并    ② 火    ③ 漏电保护器    ④ 大地    ⑤ 5020    ⑥ 2.5     (2)不要同时使用多个大功率用电器      【详解】(1)小问详解: ①家庭电路中各用电器需要独立工作,互不影响,因此它们之间采用并联方式连接。 控制用电器的开关连接在火线和用电器之间,断开开关时用电器与火线断开,可避免触电风险。 插座分支回路安装漏电保护器,当发生单线触电时,其能检测到电流异常并迅速切断电路,保护人体安全。 三脚插头的金属外壳与大地相连,若用电器金属外壳漏电,电流会通过地线导入大地,防止人体触电。 ②总功率 回路总电流 对比导线安全载流量,铜芯导线的安全载流量为25A,大于总电流22.82A,可保证电路安全,因此选用横截面积至少为的铜芯导线。 (2)小问详解: 从安全用电角度,合理建议如:不要同时使用多个大功率用电器,防止电路总功率过大导致电流过大引发火灾;或定期检查家庭电路线路,及时更换老化线路等。 三、家庭电路方案的评价与安全优化 14.(2026·山东菏泽牡丹区)2025年11月,某地一居民家中因插座板超期服役且插有多个大功率电器,导致插座板过热引发火灾,造成重大财产损失。下列关于家庭电路及安全用电的说法中,不正确的是(  ) A. 多个大功率电器接在同一个插座板上同时使用,会导致电流过大,从而引发火灾 B. 发生火灾时,要先切断电源,绝不能在未断电的情况下泼水救火 C. 控制电灯的开关和灯串联,只要断开开关后灯就不亮,所以开关接在相线、中性线上都可以 D. 为了用电安全,应及时更换家中老化破损的电线,并加装漏电保护装置 【答案】C 【详解】A.家庭电路电压固定,根据,同一插板同时接多个大功率用电器会导致总功率过大、电流过大,再根据焦耳定律,相同时间产生热量过多,温度升高引发火灾,故A正确; B.生活用水是导体,未断电时泼水救火会引发触电,电气火灾必须先切断电源再施救,故B正确; C.家庭电路中开关必须接在相线上,断开开关后电灯才会与相线完全断开,避免检修时触电;故C错误; D.老化破损电线的绝缘层失效,易引发漏电、短路,加装漏电保护装置可以在漏电时自动切断电源,保障安全,故D正确。 本题要求选择不正确选项,故选C。 15.(25-26九年级·河南汝阳县·期末)插线板上插孔较多,使用方便,但使用不当会带来安全隐患,下列说法正确的是(  ) A. 用电器的插脚与插孔中的金属片接触不良时容易引发火灾 B. 充电结束取下手机后,充电器可以一直插在插线板上 C. 在插线板上同时使用多个用电器的总电阻比只使用其中一个用电器的电阻大 D. 当在一个插线板上插上一个台灯,闭合台灯开关空气开关跳闸说明电路总功率过大 【答案】A 【详解】A.用电器插脚与插孔金属片接触不良时,接触处电阻会变大。根据焦耳定律,电流通过会产生较多热量,热量积累容易引发火灾,故A正确; B.充电结束取下手机后,充电器一直插在插线板上,即使不充电,内部电路仍处于通电状态,会持续消耗电能,同时元件长期发热易老化,增加短路、漏电的安全隐患,故B错误; C.家庭电路中用电器是并联接入的,并联的用电器越多,总电阻越小。因此同时使用多个用电器的总电阻比只使用一个用电器的电阻小,故C错误; D.当一个插线板上插一个台灯时,功率很小,不至于出现总功率过大,闭合开关后空气开关跳闸,说明电路出现了短路故障,故D错误。 故选A。 16.(2026·河北桥西区·一模)如图,个别居民将电线插座从窗口悬挂到室外给电瓶车充电。这样做的安全隐患是:①电线暴露在室外绝缘皮易磨损和老化,人接触到裸露的      (填“火”或“零”)线,会触电。②下雨天,雨水可能进入插座,导致电路      ,发生火灾。 【答案】① 火    ② 短路 【详解】[1]火线和大地之间有220V的电压,人接触到裸露的火线时,会有电流通过人体,导致触电。 [2]雨水是导体,如果雨水进入插座,会导致电路短路,电流过大,发生火灾。 17.(2026·江西吉安·模拟)“珍爱生命,安全用电”是公民日常生活中必备的安全意识。如图甲所示,维修工人正在更换灯泡,他的操作流程符合安全用电原则的步骤为:     →摘下灯泡→安装新灯泡→通电测试。如图乙所示,虽然设计的是五孔插座,但就是不能同时使用。这是一种安全设计,为了避免因电路保护装置不够、用户安全用电意识不强而造成事故。这样能有效防止插座接入用电器的总功率      。              【答案】① 断开电源    ② 过大 【详解】更换灯泡时,为了避免触电事故,第一步是断开电源,保证操作时电路不带电,再进行摘下灯泡、装灯泡的操作;家庭电路电压固定,根据公式,若同时接入多个大功率用电器,总功率过大会导致干路电流过大,引发火灾等安全事故,这种设计就是为了防止插座接入用电器的总功率过大。 18.(24-25九年级下·河南洛阳·期末)(多选)如图所示的情景中,符合安全用电原则的是(     ) A. 甲图中,可以在同一插座上同时使用多个大功率用电器 B. 乙图中,发生触电事故时可以用干木棍将电线挑开 C. 丙图中,发现输电线的绝缘层损坏后应立即更换 D. 丁图中,用湿手触碰插座 【答案】BC 【详解】A.同一插座同时使用多个大功率用电器时,电路的总功率过大,由可知,干路电流会过大,容易导致导线过热引发火灾,故A不符合题意; B.干木棍是绝缘体,不容易导电,发生触电事故时,用干木棍挑开电线,既可以救助触电者,也能避免施救者触电,故B符合题意; C.输电线绝缘层损坏后,内部带电导线裸露,人接触后容易发生触电事故,发现后立即更换可以避免触电危险,故C符合题意; D.生活用水是导体,湿手的电阻更小,触碰插座时更容易发生触电事故,故D不符合题意。 故选BC。 【B 能力提升题】 19.(2026·辽宁营口·模拟)(多选)在跨学科实践“为家庭电路做设计”的活动中,同学们所提观点合理的是(  ) A. 各分支回路之间是并联的 B. 可以同时使用多个大功率用电器 C. 不弄湿用电器,不允许损坏绝缘层 D. 总功率大的分支回路要选用粗一些的导线 【答案】ACD 【详解】A.家庭电路中各支路之间互不影响,是并联的。故A符合题意; B.同时使用多个大功率用电器,会导致干路中电流过大,损坏电路甚至引起火灾。故B不符合题意; C.用电器沾水变湿或者绝缘层破损,容易造成触电事故。故C符合题意; D.支路工作总功率大,工作时导线中电流大,使用的导线越粗,允许通过的最大电流越大。故D符合题意。 故选ACD。 20.(2026·湖南长沙·模拟)在为家庭电路做设计的实践活动中,小新为某房屋做了部分分支回路设计,如下表所示。 分支回路 用电器及数量 总功率/W 断路器 照明分支回路 节能灯12盏 约150 空气开关 插座分支回路 电冰箱1台、电饭锅1台、微波炉1台、抽油烟机1台…… 约4000 空气开关 空调分支回路 壁挂空调3台 约600 空气开关 …… (1)表格中             分支回路的总功率明显不合理。 (2)根据实际需求,插座分支回路选用的导线横截面积应比照明分支回路的            。 (3)从防触电的角度出发,表格中有一个分支回路所选择的断路器不合理,请指出该分支回路及应选择的断路器的名称            。 【答案】(1) 空调     (2) 大     (3) 插座分支回路,应选择漏电保护器      【详解】(1)小问详解: 通常一台壁挂空调额定功率约1000W,3台的总功率约3000W,表格中空调分支回路总功率仅约600W,与实际情况偏差过大,因此该回路总功率明显不合理。 (2)小问详解: 家庭电路电压为220V,根据公式,总功率越大,电路中的电流越大,导线横截面积越大,允许通过的最大电流越大,插座分支回路总功率远大于照明分支回路,所以其选用的导线横截面积应更大。 (3)小问详解: 插座分支回路连接的是电冰箱、电饭锅等常用电器,使用过程中易发生漏电情况;漏电保护器能在电路漏电时迅速切断电路,起到防触电作用,而空气开关仅能应对过载或短路故障,因此插座分支回路应选用漏电保护器。 21.(2026·5月辽宁大连·二模)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)小问详解: 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)小问详解: 根据电功率公式 ,已知工作时间,总功率 (3)小问详解: 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)小问详解: 略 22.(25-26九年级·期末)跨学科实践: 为家庭电路做设计 安培小组的同学们为一户新家进行电路设计。他们按照以下步骤开展工作: ①需求调查与回路规划:根据家庭用电需求结合房间布局,将总电路划分为若干个独立的回路,主要包括:普通插座回路、照明回路、厨房专用回路、卫生间专用回路等。其中,厨房回路计划使用的用电器及其额定功率统计如下表: 用电器 冰箱 电热水壶 电热水器 微波炉 电饭煲 消毒柜 照明灯 额定功率 200W 800W 2000W 1000W 800W 200W 20W ②器材选型与规格配置:为确保用电安全,需要为各回路选择合适的导线、插座及空气开关。在导线选型时,小组采用的核心原则是:其设计“安全载流量”应不小于该回路所有用电器同时工作时总电流的1.2倍。“安全载流量”是指在一定条件下导线可长期安全运行的最大电流。下表是他们查到的不同规格铜芯导线在典型家装条件(PVC绝缘、穿管敷设、环境温度约30℃)下的“安全载流量”参考值。他们依据原则为各分支回路选择了规格适配的导线。 导线铜芯截面积S/mm2 15 25 4 6 10 “安全载流量”参考值I/A 16 25 32 40 55 ③电路连接与用电测试:按照安全用电原则,将各元件规范接入电路并进行用电测试。请你解答: (1)回路规划:各分支回路用电器之间采用        联方式连接。从安全节能角度,针对该家庭电路回路规划,提出一条合理建议        (写出一点即可)。 (2)器材选型:厨房回路用电器的总功率为         W。为了保证安全,该回路应选用横截面积至少为         mm2的铜芯导线。 (3)电路连接:请在图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。 (4)用电测试:户内其它用电器全部关闭,小明刚将台灯的插头插入插座,空气开关立即“跳闸”、请指出可能的原因,并用所学电学知识解释        。 【答案】(1)① 并    ② 大功率用电器单独设置分支回路     (2)① 5020    ② 4     (3)     (4)可能是台灯插头处短路      【详解】(1)小问详解: [1]由于家庭电路中,各用电器能独立工作,互不影响,所以各分支回路用电器之间采用并联方式连接。 [2]由于使用大功率用电器时,电路中电流较大,容易引发火灾,所以大功率用电器应单独设置分支回路。 (2)小问详解: [1]由表中数据可知,厨房回路使用的用电器的总功率 [2]厨房电路中的电流 由表中数据可知,4mm2的铜芯导线安全载流量为32A,由于32A>1.2×22.8A≈27.4A 所以该回路应选用横截面积至少为4mm2的铜芯导线。 (3)小问详解: 三孔插座应按照左孔接中性线,右孔接相线,上孔接保护线;带开关的照明灯的连接应按照开关在相线和照明灯之间,如下图所示: (4)小问详解: 户内其它用电器全部关闭,小明刚将台灯的插头插入插座,空气开关立即“跳闸”,则电路中电流过大,由于台灯的电功率较小,所以不是总功率过大造成的,则可能的原因是台灯插头处短路。 【C 拓展培优题】 23.(2026·四川广安·中考真题)“珍爱生命,注意用电安全”是大家生活中必备的安全意识。下列做法中符合安全用电要求的是(        ) A. 发现有人触电时,先切断电源 B. 把开关接在电灯与中性线之间 C. 用湿布擦拭正在工作的电视机 D. 多个大功率用电器同时使用一个接线板 【答案】A 【详解】A.发现有人触电时,先切断电源能避免施救者接触带电体而触电,符合安全用电要求,故A符合题意; B.开关应接在电灯与火线(相线)之间,若接在中性线(零线)与电灯之间,断开开关后电灯仍与火线相连,易引发触电事故,故B不符合题意; C.湿布属于导体,用湿布擦拭正在工作的电视机,电流会通过湿布传导到人体,造成触电,不符合安全用电要求,故C不符合题意; D.根据公式,电压不变时,多个大功率用电器同时使用一个接线板时,总功率过大,会使电路中电流过大,超过接线板的额定电流,易引发火灾,不符合安全用电要求,故D不符合题意。 故选A。 24.(2025·四川攀枝花·中考真题)小明家装修连接电路时,照明线路和空调线路应      联连接。空调由于功率较大,其线路选用的导线应比照明线路      (选填“粗”或“细”)一些。若入户电压为220V,安装的电能表额定电流为40A,则小明家将来允许同时使用的用电器的最大总功率为      kW。 【答案】① 并    ② 粗    ③ 8.8 【详解】[1]家庭电路中,照明线路和空调线路是并联连接的,这样它们可以独立工作,互不影响。 [2]空调功率较大,根据,在电压一定时,家庭电路电压一般为220V,功率越大,工作电流越大。根据公式可知,为了减少导线发热,需要减小导线电阻。在材料和长度相同的情况下,导线越粗,横截面积越大,电阻越小,因此,空调线路的导线应比照明线路粗一些。 [3]已知、,则电功率 25.(25-26九年级上·福建宁德·期末)【项目提出】小宁家正在准备装修改造,项目学习小组计划为他的家庭电路提出一个简单的设计方案。 【项目实施】 活动一   调查家庭用电需求 (1)调查家庭用电需求和选择电能表: 下表是小宁家的用电器数量和相应参数,请通过计算并判断他家        (选填“可以”或“不可以”)配备如图甲所示的电能表(允许通过的最大电流20A)。 用电器 额定电压 额定功率 数量 总功率 节能灯 220V 15W 12盏 180W 电热水壶 220V 1500W 1台 3100W 电饭锅 220V 750W 1台 洗衣机 220V 300W 1台 电视机 220V 150W 1台 …… …… …… …… 中央空调 220V 3500W 1台 3500W (2)断路器(空气开关)和线材选择: 空气开关和国标铜芯线规格相关标准,如下表。由此判断,小宁家的入户主线至少应使用额定电流为        A的空气开关。 电器功率P/W 额定电流I/A(空气开关) 横截面积(适用铜芯线) 铜芯线价格元/米 ≤2000 10 1 1.8 2000-3300 16 1.5 3.0 3300-5500 20 2.5 4.8 5500-7040 25 4 7.7 7040-8800 32 6 9.5 活动二   合理规划配电分支回路 考虑到小宁家用电器比较多,小组讨论后,设计了若干插座分支回路、照明分支回路和大功率用电器分支回路,部分电路如图乙。 (1)请写出图乙方框1内的元件名称:        。 (2)分支回路设计需遵循“大功率用电器独立回路”的原则,下列用电器中需要单独设计分支回路的是        。 A.节能灯       B.洗衣机       C.电视机       D.空调 (3)若一插座分支回路专供电热水壶和电饭锅使用,综合考虑安全和成本,该分支回路最适合选用横截面积为        的铜芯导线。 【展示交流】 (1)总结安全用电原则 ①尽量        (选填“同时”或“不同时”)使用多个大功率的用电器。 ②不接触低压带电体,不靠近高压带电体。 …… (2)给小宁家提出节约用电建议:        (写出一条)。 【答案】① 不可以    ② 25    ③ 电能表    ④ D    ⑤ 1.5    ⑥ 不同时    ⑦ 随手关灯 【详解】[1] 所有用电器同时工作的总功率为 该电能表允许的电路上的最大总功率 因为,所以不可以配备该电能表。 [2] 总功率6380W在5500∼7040 W区间,由表格数据可得,对应空气开关额定电流为25A。 [3]根据家庭电路的构成,进户线先接电能表,图乙方框1内的元件名称应为电能表。 [4]需要单独设计分支回路的是大功率用电器,在选项中,用电器空调的功率最大,故选D。 [5]电热水壶和电饭锅总功率为P=1500 W+750 W=2250 W 该功率落在2000∼3300 W区间,对应铜芯导线横截面积为1.5 mm2。 [6]根据公式,当电压一定时,总功率越大,总电流就越大,因此尽量不要不同时使用多个大功率用电器。 [7] 离开房间时随手关灯(或使用节能电器;或夏季空调温度设定在26℃以上,冬季供暖设定在20℃以下;或避免用电器处于待机工作状态)。 26.(25-26九年级上·山西太谷区·期末)跨学科实践:为家庭电路做设计 【项目提出】 小谷家的厨房电路经常跳闸,他决定重新规划家庭电路,并邀请同学一起设计。 【项目分析】 首先估算家庭用电总需求,结合电器使用环境,设计合理的配电分支回路,并选择合适的断路器和导线。 【项目实施】 Ⅰ.调查用电需求 记录家中主要电器功率如下: 家用电器 功率/kW 数量 家用电器 功率/kW 数量 电饭煲 1.2 1 洗衣机 0.44 1 电冰箱 0.2 1 电吹风 1.5 1 吸油烟机 0.2 1 电脑 0.4 1 电压力锅 1.4 1 手机充电器 0.02 3 电磁炉 2.5 1 空调 2.0 1 微波炉 1.0 1 电视机 0.15 1 电热水器 1.5 1 客厅灯 0.04 2 浴霸 1.8 1 其它灯 0.01 6 Ⅱ.规划配电分支回路 各回路电器及最大功率如下: 分支回路 家用电器 最大功率/kW 厨房 电饭煲、电冰箱、吸油烟机、电压力锅、电磁炉、微波炉、其他LED灯(2个) 6.52 卫生间 电热水器、浴霸、洗衣机、电吹风、其他LED灯(2个) 5.26 卧室 电脑、手机充电器、其他LED灯(2个) 0.48 客厅 电视机、空调、客厅LED灯(2个) 2.23 Ⅲ.选择空气开关 现有以下规格可选: 型号 额定电流/A 价格/元 A 10 20 B 16 30 C 25 40 D 40 60 E 85 80 每个回路设一个空气开关,再设一个总开关。请在安全前提下选择最省钱的方案:厨房回路应选择        A的空气开关。购买空气开关总费用为        元。 【展示交流】 完成设计方案后,小谷分析发现:妈妈在厨房准备饭菜时空气开关经常“跳闸”,可能是因为该回路原来的空气开关的额定电流太        (填“大”或“小”)。针对这一问题,除了调整空气开关规格外,还可以采取的措施有:            。(写出一条即可) 【答案】① 40    ② 230    ③ 小    ④ 厨房大功率电器分时段使用。 【详解】[1]家庭电路电压为220V,根据公式,厨房回路最大功率,则电流 结合空气开关规格,需选择额定电流≥29.6A的型号,故选择40A。 [2]各回路及总开关的电流需求为: 由空气开关规格表可得,厨房选择空开型号为D,价钱60元;卫生间选择空开型号为C,价钱40元;卧室选择空开型号为A,价钱20元;客厅选择空开型号为B,价钱30元;总开关选择空开型号为E,价钱80元;所以购买空气开关的总费用为60+40+20+30+80=230元。 [3]厨房空气开关跳闸,是因为电路中的实际电流超过空气开关的额定电流,即原选择的空气开关额定电流偏小。 [4]将厨房大功率电器(如电磁炉、电压力锅等)单独设置一个回路;或厨房大功率电器分时段使用。 / 学科网(北京)股份有限公司 $

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19.3 跨学科实践:为家庭电路做设计(分层作业)物理新教材人教版九年级全一册
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