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1.6 家庭用电
一、单选题
1.(2019八下·金华期中)小珂家原来各用电器都在正常工作,当她把手机充电器的插头插入插座时,家里所有的用电器都停止了工作,其原因可能是( )
A. 这个插座的火线和零线原来就相接触形成了短路
B. 插头与这个插座接触不良形成了断路
C. 插头插入这个插座时,导致火线和零线相接触形成了短路
D. 同时工作的用电器过多,导致干路上电流过大,空气开关跳闸
2.(2016八下·浙江期中)将如图所示完好的接线板连人家庭电路中,闭合开关S,指示灯发光。再将台灯插入接线板上的插座,台灯与指示灯都能发光。则( )
A. 该接线板的连接线内只有火线和零线两根导线
B. 台灯与指示灯串联,并受开关S控制
C. 台灯与指示灯并联,开关S在干路上
D. 该接线板上有5个插孔会使检测的测电笔氖管发光
3.关于家庭电路和安全用电,下列选项中错误的是( )
A. 我国家庭电路的电压值为220V
B. 不能用湿布擦拭正在工作的台灯
C. 家庭电路中必须安装保险丝或空气开关
D. 家庭电路中,电流过大的原因一定是同时工作的用电器总功率过大
4.关于家庭电路,下列说法中正确的是( )
A. 在家庭电路中,同时工作的用电器越多,总电阻越大
B. 家庭电路中总电流过大,是由于电路中用电器的实际功率过大引起
C. 家庭电路中不安装保险丝,那么发生短路时,会因为通过用电器的电流过大而烧毁用电器
D. 电炉工作时,电炉丝热的发红,而连接电炉的导线并不太热,是因为导线的电阻比电炉丝的电阻小
5.(2021八下·武义期中)如图所示的家庭电路中,闭合开关后发现灯泡不亮。用测电笔检测 A 点发光,B 点不发光;用测电笔检测插座的两个孔,发现氖管只有右边孔发光。发生这一现象的原因可能是( )
A.灯泡短路
B.灯泡灯丝断了
C.进户零线断路
D.进户火线断路
6.(2016八下·浙江期中)如图所示的家庭电路中,闭合开关后灯泡不亮。用试电笔检测插座的两孔,发现只有插入右孔时氖管才发光。用试电笔检测A点氖管发光,检测B点氖管不发光。发生这一现象的原因可能是( )
A. 灯泡短路 B. 灯丝断了 C. 开关接触不良 D. 插座短路
7.(2021八下·拱墅期末)如图所示为家庭电路的一部分,对其按如下顺序检测:①闭合开关S1 , 灯L1亮;②断开开关S1 , 闭合开关S2 , 灯L2不亮;再用测电笔测试a、b两点,发现只有测a点时,氖管发光。若电路中只有一处故障,则是( )
A. a、b两点间断路 B. b点左侧的零线断路 C. 灯L2短路 D. 灯L2断路
8.(2019·湖州)如图所示家庭电路中的某一部分,电工师傅按下面的顺序进行检测:①闭合S,灯L1亮;②断开S1 , 闭合S2 , 灯L2不亮;③再用测电笔测a、b、c、d四个接线点,发现只有在c点氛管不发光。若电路中只有一处故障,则是( )
A. 灯L2短路 B. 灯L2所在支路开路 C. c、d两点间开路 D. c点左侧的零线开路
9.(2019·义乌模拟)小明家新购住房刚装修完毕,家中部分照明电路如图所示。验收工程时,小明闭合了开关S(家中其他用电器均处于断开状态),白炽灯L亮了一段时间后熄灭了,他用测电笔分别测试了图中插座的两个孔,发现测电笔都发光。他断开开关S,再次用测电笔测试插座的两个孔,他将观察到(假设故障只有一处)( )
A. 测试两孔时测电笔都发光 B. 测试两孔时测电笔都不发光
C. 只有测试右面的孔时测电笔才发光 D. 只有测试左面的孔时测电笔才发光
10.下图给出了小科设计的楼梯照明电灯的四种控制电路,其中S1、S2分别为楼上和楼下的开关(都是单刀双掷开关)。要求拨动其中任一开关,都能改变电灯原来发光或熄灭的状态。在实际应用中最好的方案是( )
A. B. C. D.
二、填空题
11.(2019八下·仙居期末)如图所示的甲、乙两种使用测电笔的方法中,方法________是正确的,用正确的方法测下面的一个插座,发现测插座的A孔时氖管发光。图丙是一个台灯的电路示意图,当把台灯接入电路时,为了安全应将台灯插头的________(选填“C"或“D")插脚插入A孔。
12.(2019八下·黄岩期末)人们使用两脚插头台灯时,往往会随意插入两孔插座中。如图所示,小黄将台灯的两插头AB插入家庭电路两孔插座CD中,连接情况是A与C孔、B与D孔连接,闭合台灯开关S1 , 发现台灯L1不亮,电路中开关及导线接触良好,用测电笔测M点,氖管不发光,再测N点,氖管发光,则可知台灯L1出现故障是________(选填“断路”或“短路”)现象。这种插入法,在断开开关情况下,接触台灯接点N时________ (选填“会”或“不会”)触电。
13.(2020八下·丽水期中)关于家用电器电冰箱,小丽仔细观察并查阅了说明书发现:
(1)冰箱门的门框密封条采用磁性材料,利用________相互吸引来增强它的密封性能。
(2)冰箱的压缩机里有一台电动机,它是根据________受力转动的原理制成的。
(3)电冰箱使用三脚插头与电源插座连接,如图所示。细心查阅发现,三脚插头中“1”与冰箱________连接,这个插脚比另外两个插脚要稍长。这样的设计的主要好处是________。
A.插入插座中可更稳固更美观
B.插入插座时可确保冰箱外壳先接地
C.拔出插座时先使插头与火线相脱离
三、实验探究题
14.如图甲所示是小明常用的一个插线板.他在使用中发现:插线板上的指示灯在开 关断开时不发光,插孔不能提供工作电压;而在开关闭合时指示灯发光,插孔可以提供工作电压;如果指示灯损坏,开关闭合时插孔也能提供工作电压.
(1)在图乙中画出开关、插孔、指示灯和指示灯的保护电阻的连接方式,并把插线板与电源线接通.
(2)若指示灯规格为“2V 20mA”,则指示灯的保护电阻应为________Ω 时指示灯才能正常工作.
15.在“保险丝熔断与哪些因素有关”的探究活动中,同学们猜想:保险丝的熔断可能与保险丝的材料、熔点、粗细、长度、电路中的电流大小、通电时间等因素有关.接着,他们分小组合作进行实验探究.实验器材有:电池、导线、开关、电流表、滑动变阻器、保险丝等。
(1).某小组选择“保险丝熔断与保险丝粗细的关系”进行实验探究.图为同学们设计的实验电路图.表一为同种材料、不同规格的保险丝,他们应该从表中选择 的保险丝,分别接入电路中AB,CD两处进行实验比较。
规格\代号 a b c d e f
长度l/cm 3 4 3 4 3 4
截面直径d/mm 0.20 0.20 0.29 0.29 0.40 0.40
(2).实验中发现:由于保险丝较细,不易观察到保险丝何时熔断,同时,大家也想知道粗细不同的保险丝的熔断电流大约是多少.于是,对电路进行了改造,完善了设计实验方案.请你在虚线框中画出改进后的实验电路图并简要写出实验方法。
(3).表二为同种材料的保险丝的部分参数.
请你分析上述表格中数据特点, 归纳出其中的规律(写出两条).
四、解答题
16.阅读短文,回答问题。
热动式漏电保护器
家庭电路中的线路老化、破损或者用电器进水,都会产生漏电,漏电电流如果通过人体,就有可能引起伤害事故,甚至危及生命,为了防止伤害事故的发生,家庭电路中通常要安装漏 电保护器.漏电保护器有多种类型和规格,其中热动式漏电保护器是最简单的一种,其构造如图所示,推动复位手柄,脱钩器将手柄锁定在合闸位置,若电路中电流小于或等于额定电流,则漏电保护器不会动作,当电路过载或短路时,通过漏电保护器的就会超过额定电流,此时双金属片发热向右弯曲(如图中虚线所示),带动脱钩器工作,于是复位手柄在弹簧拉力作用下跳向断开位置,触点分开,从而断开电 源.热动式漏电保护器只适用于漏电保护,对于需要瞬时断电的短路情况,必须采用电子式或电磁式漏电保护器。
(1)热动式漏电保护器的原理是利用了电流的 效应(选填“热”或“磁”);
(2)热动式漏电保护器在家庭电路中的作用相当于 的作用;
(3)双金属片是由长和宽相同的锰镍铜合金片和镍铁合金片组成,且两金属片被紧紧地铆在一 起,受热时锰镍铜片膨胀得比镍铁片大,则符合安装要求的双金属片是 。
(4).在电路发生短路时,热动式漏电保护器不能瞬时断电的原因是 。
17.(2021八下·绍兴期中)根据要求完成图中的内容:
(1)根据甲图两个磁体之间的磁感线,标出两磁体的磁极和小磁针静止时的N极;
(2)乙图中箭头表示通电直导线AB周围的磁场方向,请在图中标出导线AB中的电流方向;
(3)图丙中虚线框内是一台灯旋钮开关的内部电路简图,通过它可控制台灯的通断和亮度。请将电路图连接完整,使其符合安全用电的原则。
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1.6 家庭用电
一、单选题
1.(2019八下·金华期中)小珂家原来各用电器都在正常工作,当她把手机充电器的插头插入插座时,家里所有的用电器都停止了工作,其原因可能是( )
A. 这个插座的火线和零线原来就相接触形成了短路
B. 插头与这个插座接触不良形成了断路
C. 插头插入这个插座时,导致火线和零线相接触形成了短路
D. 同时工作的用电器过多,导致干路上电流过大,空气开关跳闸
【答案】 C
【解析】家里的所有用电器都停止了工作,应该是保险丝熔断了,原因可能是:发生短路或插入用电器的总功率过大,据此判断即可。
【解答】A.如果这个插座的火线和零线原来就相接触形成了短路,那么不会等到插入充电器时才熔断保险丝,故A不合题意;
B.如果插头与这个插座接触不良形成了断路, 那么应该只有这个充电器不能工作,其它用电器应该能正常工作,故B不合题意;
C.插头插入这个插座时,导致火线和零线相接触形成了短路,造成电流太大,熔断保险丝切断电路,导致所有用电器停止工作,故C符合题意;
D.手机充电器的功率很小,不可能是同时工作的用电器过多,导致干路上电流过大,空气开关跳闸,故D不合题意。
故选C。
2.(2016八下·浙江期中)将如图所示完好的接线板连人家庭电路中,闭合开关S,指示灯发光。再将台灯插入接线板上的插座,台灯与指示灯都能发光。则( )
A. 该接线板的连接线内只有火线和零线两根导线
B. 台灯与指示灯串联,并受开关S控制
C. 台灯与指示灯并联,开关S在干路上
D. 该接线板上有5个插孔会使检测的测电笔氖管发光
【答案】 C
【解析】(1)三角插头的中间脚必须接地;(2)插座与指示灯是并联的;指示灯与开关是串联的;(3)火线能使测电笔的氖管发光.本题考查插座的构造和接线原理,以及并联电路的特点和开关的作用,属于基础题.
【解答】解:A、根据图示可知,该插头为三脚插头,因此相连的线有火线、零线和地线,故A错误;
BC、开关控制台灯和指示灯,而台灯和指示灯互不影响,因此台灯与指示灯并联,开关S在干路上,故B错误,C正确;
D、从接线板上可以看出,两个三孔插座,两个两孔插座,因此一共有四个插孔与火线相连,即四个插孔能使测电笔氖管发光,故D错误.
故选C.
3.关于家庭电路和安全用电,下列选项中错误的是( )
A. 我国家庭电路的电压值为220V
B. 不能用湿布擦拭正在工作的台灯
C. 家庭电路中必须安装保险丝或空气开关
D. 家庭电路中,电流过大的原因一定是同时工作的用电器总功率过大
【答案】 D
【解析】(1)我国家庭电路的电压值为220V;(2)生活用水是导体,容易导电;(3)家庭电路中必须安装保险丝或空气开关;(4)造成家庭电路中电流过大的原因是短路或用电器总功率过大.
【解答】解:A、由用电常识可知,我国家庭电路的电压值为220V,故A正确;
B、生活用水是导体,不能用湿布擦拭正在工作的台灯,否则易引起触电,故B正确;
C、家庭电路中必须安装保险丝或空气开关,这样可保护电路和人的安全,故C正确;
D、家庭电路中,电流过大的原因可能是同时工作的用电器总功率过大,也可能是发生了短路,故D错误.
故选D.
4.关于家庭电路,下列说法中正确的是( )
A. 在家庭电路中,同时工作的用电器越多,总电阻越大
B. 家庭电路中总电流过大,是由于电路中用电器的实际功率过大引起
C. 家庭电路中不安装保险丝,那么发生短路时,会因为通过用电器的电流过大而烧毁用电器
D. 电炉工作时,电炉丝热的发红,而连接电炉的导线并不太热,是因为导线的电阻比电炉丝的电阻小
【答案】 D
【解析】A.家庭电路中同时工作的用电器越多,相当于增大了横截面积,故总电阻越小.故A错;
B.在家庭电路中,因电流过大原因有:电路中发生短路故障;电路中用电器的总功率过大,造成干路电流过大,所以B错.
C.家庭电路中不安装保险丝,那么发生短路时,电流不通过用电器,用电器不会烧坏,故C错;
D.电炉在使用时,电炉丝和导线串联,I电炉丝=I导线 , 通电时间t相同,因为Q=I2Rt,R电炉丝>R导线 ,
所以电流产生的热量Q电炉丝>Q导线 , 从而出现电炉丝放出大量的热,而输电导线几乎不发热的现象;故D正确.
故选D.
利用下列知识分析判断:(1)并联电路中,支路越多,总电阻越小.(2)家庭电路电流过大的原因有两个:短路或用电器的总功率过大.(3)由焦耳定律知道,电流通过导体产生的热量跟电流的平方.导体电阻大小和通电时间成正比.电炉丝和连接的导线串联在电路中(通过的电流相等),通电时间是相同的,而电炉丝的电阻比导线的电阻大.
5.(2021八下·武义期中)如图所示的家庭电路中,闭合开关后发现灯泡不亮。用测电笔检测 A 点发光,B 点不发光;用测电笔检测插座的两个孔,发现氖管只有右边孔发光。发生这一现象的原因可能是( )
A.灯泡短路
B.灯泡灯丝断了
C.进户零线断路
D.进户火线断路
【答案】 B
【解析】根据各个选项中的故障,对可能出现的现象进行推测,哪个与题目描述一致,哪个就是正确选项。
【解答】A.灯泡短路时,整个电路会发生短路,保险丝熔断,则测电笔接触A点时不会发光,故A错误;
B.灯泡灯丝断了,灯泡肯定不能发光。A点和插座的右孔都与火线相连,则测电笔氖管发光;B点和插座左孔都与零线相连,则测电笔氖管不发光,故B正确;
C.进户零线断路时,则插座的左孔通过灯泡与火线相连,测电笔接触时氖管应该发光,故C错误;
D.进户火线断路时,测电笔氖管肯定不发光,故D错误。
故选B。
6.(2016八下·浙江期中)如图所示的家庭电路中,闭合开关后灯泡不亮。用试电笔检测插座的两孔,发现只有插入右孔时氖管才发光。用试电笔检测A点氖管发光,检测B点氖管不发光。发生这一现象的原因可能是( )
A. 灯泡短路 B. 灯丝断了 C. 开关接触不良 D. 插座短路
【答案】 B
【解析】试电笔在使用时,应将笔尖接触导线,手接触笔尾的金属体,这样就可以形成回路,如果是火线,氖管会发光.本题考查家庭电路故障的分析,相对比较简单,属于基础题.
【解答】解:
AD、若灯泡短路、插座短路,会使火线和零线连接,造成短路,使保险丝烧断或跳闸,用试电笔测A点氖管不会发光,故AD错;
B、灯丝断了,开关闭合后,A点连接火线,可以使氖管发光;B点与零线相连,不会使氖管发光,符合题意,故B正确;
C、开关接触不良,A点不能连接火线,不会使氖管发光,故C错;
故选B.
7.(2021八下·拱墅期末)如图所示为家庭电路的一部分,对其按如下顺序检测:①闭合开关S1 , 灯L1亮;②断开开关S1 , 闭合开关S2 , 灯L2不亮;再用测电笔测试a、b两点,发现只有测a点时,氖管发光。若电路中只有一处故障,则是( )
A. a、b两点间断路 B. b点左侧的零线断路 C. 灯L2短路 D. 灯L2断路
【答案】 A
【解析】分析各个选项中的故障,推测可能出现的现象,哪个与题目描述一致,哪个就是正确选项。
【解答】A.a、b两点间断路时,灯泡L1与火线和零线的连接正常,因此它会发光;而灯泡L2只与火线连接,与零线断开,因此它不会发光。由于a点通过灯泡L2与火线相连,因此测电笔接触此点会发光,故A正确;
B. b点左侧的零线断路时,灯泡L1与火线连接,与零线断开,因此灯泡L1不会发光,故B错误;
C. 灯L2短路时,保险丝肯定被烧断,测电笔接触a点时不会发光,故C错误;
D. 灯L2断路时,a点与火线断开,测电笔接触时不会发光,故D错误。
故选A。
8.(2019·湖州)如图所示家庭电路中的某一部分,电工师傅按下面的顺序进行检测:①闭合S,灯L1亮;②断开S1 , 闭合S2 , 灯L2不亮;③再用测电笔测a、b、c、d四个接线点,发现只有在c点氛管不发光。若电路中只有一处故障,则是( )
A. 灯L2短路 B. 灯L2所在支路开路 C. c、d两点间开路 D. c点左侧的零线开路
【答案】 C
【解析】正常情况下,测电笔接触火线或与火线连通的部分发光,接触零线或与零线连通的部分不发光;如果原来不发光的位置发光了,只能说明原来的通路变成断路,即零线断路。
【解答】由于a、b两点与火线连通,因此氖管发光,这是正常的;而c、d两点与零线连通,应该不发光,但是d点发光了,说明d与零线之间的部分发生断路,即cd之间发生断路,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
9.(2019·义乌模拟)小明家新购住房刚装修完毕,家中部分照明电路如图所示。验收工程时,小明闭合了开关S(家中其他用电器均处于断开状态),白炽灯L亮了一段时间后熄灭了,他用测电笔分别测试了图中插座的两个孔,发现测电笔都发光。他断开开关S,再次用测电笔测试插座的两个孔,他将观察到(假设故障只有一处)( )
A. 测试两孔时测电笔都发光 B. 测试两孔时测电笔都不发光
C. 只有测试右面的孔时测电笔才发光 D. 只有测试左面的孔时测电笔才发光
【答案】 C
【解析】(1)正常情况下,插座的两个孔“左零右火”,只有右边的插孔才能让测电笔发光;
(2)如果插座的“零线”插孔让测电笔发光,应该是零线断开了,并且有用电器闭合。
【解答】当零线上的熔断器断开且开关S闭合时,插座左边的插孔通过灯泡、开关与火线相连,因此它能让测电笔发光。当断开开关S时,插座左边的插孔就与火线断开,这时测电笔就不会发光了。那么他将观察到只有右面的孔才能让测电笔发光,故C正确。
故选C。
10.下图给出了小科设计的楼梯照明电灯的四种控制电路,其中S1、S2分别为楼上和楼下的开关(都是单刀双掷开关)。要求拨动其中任一开关,都能改变电灯原来发光或熄灭的状态。在实际应用中最好的方案是( )
A. B. C. D.
【答案】 A
【解析】开关控制灯泡时,火线首先进入开关,然后再进入灯泡,零线直接进入灯泡。
单刀双掷开关的动触头(也就是单刀)一定接在火线和灯泡之间。
【解答】A、此时电路处于断开状态,灯泡不能发光,当扳动S2时,电路处于闭合状态,灯泡发光。再扳动S1时,电路又处于断开状态,灯泡不能发光.符合题意;故A正确;
B、灯泡与火线相连,不符合安全用电知识;故B错误;
C、此时电路处于断开状态,灯泡不能发光,当扳动S2时,电路处于断开状态,灯泡仍不能发光,故C错误;
D、此时电路处于闭合状态,灯泡发光,当扳动S2时,电路处于断开状态,灯泡不能发光.再扳动S1时,电路是断路。不符合题意.故D错误。
故答案为:A
二、填空题
11.(2019八下·仙居期末)如图所示的甲、乙两种使用测电笔的方法中,方法________是正确的,用正确的方法测下面的一个插座,发现测插座的A孔时氖管发光。图丙是一个台灯的电路示意图,当把台灯接入电路时,为了安全应将台灯插头的________(选填“C"或“D")插脚插入A孔。
【答案】 乙;D
【解析】(1)测电笔是用来辨别零线和火线的工具,使用测电笔时,应用手接触笔尾金属体,笔尖接触电线;当笔尖接触到火线时,氖管会亮,接触零线时,氖管不亮。
(2)火线首先进入开关,再进入灯泡,零线直接进入灯泡。
【解答】在使用测电笔时笔尖接触要检测的导线,手接触笔尾金属体,当笔尖接触检测导线时,氖管发光的是火线,氖管不发光的是零线,故乙正确;当测电笔与插座的A孔接触时,氖管发光,说明A孔接的是火线。接线时,首先进入开关,再接入灯泡,D插脚应接火线,C插脚应接零线。
故答案为:乙;D
12.(2019八下·黄岩期末)人们使用两脚插头台灯时,往往会随意插入两孔插座中。如图所示,小黄将台灯的两插头AB插入家庭电路两孔插座CD中,连接情况是A与C孔、B与D孔连接,闭合台灯开关S1 , 发现台灯L1不亮,电路中开关及导线接触良好,用测电笔测M点,氖管不发光,再测N点,氖管发光,则可知台灯L1出现故障是________(选填“断路”或“短路”)现象。这种插入法,在断开开关情况下,接触台灯接点N时________ (选填“会”或“不会”)触电。
【答案】 断路;会
【解析】(1)测电笔是用来辨别火线和零线的设备,即当用测电笔检测时,若是碰到火线,氖管会发光的。
(2)连接电路时,开关应该接在火线和用电器之间,若开关接在零线和用电器之间是不安全的。
【解答】若A与C、B与D孔连接,闭合台灯开关S1 , 发现台灯L1不亮,电路中开关及导线良好,用测电笔测M点,氖管不发光,说明与火线不通;再测N点,测电笔发光,说明与火线相连,火线通路,因为开关是闭合的,故可以断定是灯断路;若按照小明的接法可知开关连在了零线和灯之间,即使断开开关的情况下台灯仍与火线相通,接触时会触电,故这样连接的电路是危险的。
故答案为:断路;会
13.(2020八下·丽水期中)关于家用电器电冰箱,小丽仔细观察并查阅了说明书发现:
(1)冰箱门的门框密封条采用磁性材料,利用________相互吸引来增强它的密封性能。
(2)冰箱的压缩机里有一台电动机,它是根据________受力转动的原理制成的。
(3)电冰箱使用三脚插头与电源插座连接,如图所示。细心查阅发现,三脚插头中“1”与冰箱________连接,这个插脚比另外两个插脚要稍长。这样的设计的主要好处是________。
A.插入插座中可更稳固更美观
B.插入插座时可确保冰箱外壳先接地
C.拔出插座时先使插头与火线相脱离
【答案】 (1)异名磁极(2)通电导体在磁场中
(3)金属外壳;BC
【解析】(1)根据磁极之间的相互作用分析;
(2)根据电动机的工作原理分析;
(3)三脚插头中间的那个与用电器的金属外壳相连,而插座中对应的孔与地线相连,插头一旦接入插座,用电器的金属外壳就与地线连接,从而保证用电安全。它的长度较大,可以保证在接通电源前接通地线,而拔出插座切断火线后再脱离,这都是为了用电安全。
【解答】(1)冰箱门的门框密封条采用磁性材料,利用异名磁极相互吸引来增强它的密封性能。
(2)冰箱的压缩机里有一台电动机,它是根据通电导体在磁场中受力转动的原理制成的。
(3)电冰箱使用三脚插头与电源插座连接,细心查阅发现,三脚插头中“1”与冰箱金属外壳连接,这个插脚比另外两个插脚要稍长,这样的设计的主要好处是:.插入插座时可确保冰箱外壳先接地,拔出插座时先使插头与火线相脱离,故选BC。
三、实验探究题
14.如图甲所示是小明常用的一个插线板.他在使用中发现:插线板上的指示灯在开 关断开时不发光,插孔不能提供工作电压;而在开关闭合时指示灯发光,插孔可以提供工作电压;如果指示灯损坏,开关闭合时插孔也能提供工作电压.
(1)在图乙中画出开关、插孔、指示灯和指示灯的保护电阻的连接方式,并把插线板与电源线接通.
(2)若指示灯规格为“2V 20mA”,则指示灯的保护电阻应为________Ω 时指示灯才能正常工作.
【答案】 (1)解:插线板上的指示灯在开关闭合时会发光,插孔正常通电,说明开关同时控制灯泡和插座,灯泡和插座之间可能是串联,也可能是并联,如果两者并联,开关应该在干路上;如果指示灯损坏,开关闭合时插孔也能正常通电,说明灯泡和插座之间是并联的,开关接在灯泡、插座和火线之间控制火线使用更安全;三孔插座是左零线、右火线,上接地,如图所示:
(2)10900
【解析】(1)由题意可知,开关闭合时指示灯会发光,插孔正常通电,如果指示灯损坏,开关闭合时插孔也能正常通电,说明指示灯和插座可以独立工作、互不影响即为并联,且开关位于干路;(2)电路中电阻R与指示灯串联,是为了防止电路中的电流过大,烧坏指示灯;根据串联电路的电压特点求出串联电阻两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出串联电阻的阻值;
【解答】解: (2)因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,串联电阻两端的电压:
UR=U﹣UL=220V﹣2V=218V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由I= 可得,串联电阻的阻值:
R= = = =10900Ω;
故答案为:(1)见上图;(2)10900;
15.在“保险丝熔断与哪些因素有关”的探究活动中,同学们猜想:保险丝的熔断可能与保险丝的材料、熔点、粗细、长度、电路中的电流大小、通电时间等因素有关.接着,他们分小组合作进行实验探究.实验器材有:电池、导线、开关、电流表、滑动变阻器、保险丝等。
(1)某小组选择“保险丝熔断与保险丝粗细的关系”进行实验探究.图为同学们设计的实验电路图.表一为同种材料、不同规格的保险丝,他们应该从表中选择 的保险丝,分别接入电路中AB,CD两处进行实验比较。
规格\代号 a b c d e f
长度l/cm 3 4 3 4 3 4
截面直径d/mm 0.20 0.20 0.29 0.29 0.40 0.40
(2)实验中发现:由于保险丝较细,不易观察到保险丝何时熔断,同时,大家也想知道粗细不同的保险丝的熔断电流大约是多少.于是,对电路进行了改造,完善了设计实验方案.请你在虚线框中画出改进后的实验电路图并简要写出实验方法。
(3)表二为同种材料的保险丝的部分参数.
请你分析上述表格中数据特点, 归纳出其中的规律(写出两条).
【答案】 (1)a、c
(2)
(3)保险丝的熔断电流是额定电流的2倍;保险丝的截面直径越大,其额定电流越大
【解析】(1)对“保险丝熔断与保险丝粗细的关系”进行研究,应利用控制变量法,控制长度相同,粗细不同的保险丝进行实验.(2)只留A、B两个接线柱,再接入一个电流表,把不同保险丝接在A、B之间,调节滑动变阻器,使电流变大,直至保险丝熔断,记下熔断时的电流值进行比较.(3)分析表格中的数据可得额定电流与粗细的关系,熔断电流与额定电流的关系,
【解答】解:(1)研究“保险丝熔断与保险丝粗细的关系”时,控制长度相同,故可以从a、c、e中任意两个组合或b、d、f中任意两个组合;(2)如图:
把不同保险丝接在A、B之间,调节滑动变阻器,使电流变大,直至保险丝熔断,记下熔断时的电流值进行比较;(3)从表格中可以得出:①保险丝的熔断电流是额定电流的2倍;
②不同粗细的保险丝有不同的额定电流;
③保险丝的截面直径越大,其额定电流越大;
④通过保险丝的电流超过额定电流时,保险丝不一定立即熔断.
四、解答题
16.阅读短文,回答问题。
热动式漏电保护器
家庭电路中的线路老化、破损或者用电器进水,都会产生漏电,漏电电流如果通过人体,就有可能引起伤害事故,甚至危及生命,为了防止伤害事故的发生,家庭电路中通常要安装漏 电保护器.漏电保护器有多种类型和规格,其中热动式漏电保护器是最简单的一种,其构造如图所示,推动复位手柄,脱钩器将手柄锁定在合闸位置,若电路中电流小于或等于额定电流,则漏电保护器不会动作,当电路过载或短路时,通过漏电保护器的就会超过额定电流,此时双金属片发热向右弯曲(如图中虚线所示),带动脱钩器工作,于是复位手柄在弹簧拉力作用下跳向断开位置,触点分开,从而断开电 源.热动式漏电保护器只适用于漏电保护,对于需要瞬时断电的短路情况,必须采用电子式或电磁式漏电保护器。
(1)热动式漏电保护器的原理是利用了电流的 效应(选填“热”或“磁”);
(2)热动式漏电保护器在家庭电路中的作用相当于 的作用;
(3)双金属片是由长和宽相同的锰镍铜合金片和镍铁合金片组成,且两金属片被紧紧地铆在一 起,受热时锰镍铜片膨胀得比镍铁片大,则符合安装要求的双金属片是 。
(4)在电路发生短路时,热动式漏电保护器不能瞬时断电的原因是 。
【答案】 (1)热(2)开关(3)A(4)金属片受热膨胀弯曲需要一个过程
【解析】本题借助短文考查学生对所学物理知识的综合应用能力,考查的知识点比较全面。(1)短文所给信息可知热动式漏电保护器的原理;(2)开关的作用就是控制电路的通断;(3)因为双金属片是向右弯曲,所以膨胀系数大的金属片,放在左边;(4)金属片受热膨胀弯曲需要一个过程。
【解答】(1)热动式漏电保护器的原理是电流的热效应;
(2)热动式漏电保护器在电路的作用相当于一个开关;
(3)双金属片是由长和宽相同的锰镍铜合金片和镍铁合金片组成,且两金属片被紧紧地铆在一起,受热时锰镍铜片膨胀得比镍铁片大,因为向右弯曲,所以符合安装要求的双金属片是A;
(4)在电路发生短路时,热动式漏电保护器不能瞬时断电的原因是金属片受热膨胀弯曲需要一个过程。
故答案为:(1)热;(2)开关;(3)A;(4)金属片受热膨胀弯曲需要一个过程。
17.(2021八下·绍兴期中)根据要求完成图中的内容:
(1)根据甲图两个磁体之间的磁感线,标出两磁体的磁极和小磁针静止时的N极;
(2)乙图中箭头表示通电直导线AB周围的磁场方向,请在图中标出导线AB中的电流方向;
(3)图丙中虚线框内是一台灯旋钮开关的内部电路简图,通过它可控制台灯的通断和亮度。请将电路图连接完整,使其符合安全用电的原则。
【答案】 (1)解:如图所示:
(2)解:如图所示:
(3)解:如图所示:
【解析】(1)根据磁感线的环绕方向确定磁极,根据磁极之间的相互作用规律确定小磁针的磁极。
(2)根据安培定则判断导线中的电流方向;
(3)根据家庭电路安全用电的常识完成灯泡的连接。
【解答】(1)在磁体外部,磁感线总是从N极出来,然后回到S极,则左边的磁极为S,右边的磁极为N。根据“异名磁极相互吸引”可知,小磁针的左端为N极,如下图所示:
(2)右手握住导线,弯曲的四指指尖与磁场的方向一致(朝向左边),此时大拇指指向下面,则导线中电流向下,如下图所示:
(3)在家庭电路中,为了用电安全,开关必须接在火线和灯泡之间,即从火线上接线,与开关相连,再与灯泡相连,最后接在零线上,如下图所示:
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