19.3 跨学科实践:为家庭电路做设计【分层练】——2026-2027学年初中物理人教版(2024)九年级全一册
知识点 为家庭电路做设计
1.晚上小晋写作业时,将台灯插头插入插座并按下台灯开关,台灯闪一下后熄灭,爸爸想检查其原因设计了如下操作步骤,其中合理的是( )
A.拔下插头→检修台灯→断开空气开关→通电测试
B.检修台灯→断开空气开关→拔下插头→通电测试
C.断开空气开关→拔下插头→检修台灯→通电测试
D.拔下插头→断开空气开关→检修台灯→通电测试
2.如图是某同学设计的部分家庭电路示意图,其中电器元件连接错误的是( )
A.空气开关 B.二孔插座
C.带开关的灯泡 D.三孔插座
3.小明为设计一套智能电路管理系统,整个电路通断可通过手动开关或远程开关
实现。当室内光线较暗时,光控开关
自动闭合,当需要通风时,可通过开关
控制风机。简化电路图中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
4.(多选)如图是小雪设计的家庭电路,其中电路元件连接正确的是( )
A.空气开关和电能表
B.灯泡和控制它的开关
C.两孔插座 D.三孔插座
5.如图所示为家庭电路的简化电路图,若该电路中各处的连接都是正确的,则下列说法正确的是( )
A.a线和b线间的电压是36V
B.电能表是测量家庭电路中用电器总功率的仪表
C.开关接在相线与电灯之间
D.台灯与电视机接入电路时,是串联关系
6.小红用电热水壶烧水,她发现烧水时应用了许多物理知识.
(1)电热水壶采用三脚插头,可以使其金属外壳与_________________相连.
(2)用电热水壶烧水时,若不慎有水溅入旁边的插座里,可能会导致电路短路,使___________________“跳闸”.
7.(1)如图,为了安全骑行共享单车,小明为共享单车设计了一个简化的转向电路,左开关闭合时左侧转向灯
发光,右开关
闭合时右侧转向灯
发光。请你按照要求把图中所示的实物图连接完整。(连线不能交叉)
(2)如图,在图中将插座和开关(控制插座)正确接到电路中。
【情景结合】8.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。
【实践结合】9.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 | ||||
额定功率 | 200W | 800W | 2000W | ||||
用电器 | 微波炉 | 电饭煲 | 消毒柜 | 照明灯 | |||
额定功率 | 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 | 1.5 | 2.5 | 4 | 6 | 10 |
“安全载流量”参考值I/A | 16 | 25 | 32 | 40 | 55 |