人教版九年级全一册 19.1 家庭电路 一课一练
一、单选题
1.如图为居民家中某房间的电路,闭合开关S1、S2,电灯L与电热壶均正常工作在三孔插座上接入电饭煲后,电热壶突然停止工作,灯L仍正常发光,拔出电饭煲的插头,用测电笔分别测试三孔插座的左右两孔,氖管均不发光,此时电路故障可能是( )
A.AB间断路 B.CD间断路 C.插座短路 D.电热壶断路
2.下列关于电学知识说法正确的是( )
A.用电能表可以直接测量用电器的电功率 B.当电路中电功率过大时,保险丝会熔断
C.当导体两端没有电压时,导体也就没有了电阻 D.电风扇是利用电流的热效应
3.下列有关物理实验操作方法和原理描述正确的是( )
A.电压表必须与被测电阻串联才能测其两端电压
B.使用温度计测温度,玻璃泡浸入被测液体后,立即开始读数
C.滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻线的长度来改变接入电路中电阻的大小
D.使用测电笔辨别火线和零线时,需要用手直接接触笔尖金属体
4.某家庭电路如图所示,下列说法正确的是( )
A.灯泡两端的电压是36V
B.灯泡L1和L2串联
C.开关S1的位置正确
D.开关S2只控制灯泡L2
5.下列关于物理仪器的使用,说法正确的是( )
A.电流表与被测用电器串联 B.滑动变阻器必须同时接线圈的两个接线柱
C.家庭电路中电能表接在保险装置后面 D.电流要从电压表正接线柱流出,负接线柱流入
6.若家中每多使用一盏照明灯,则家庭电路的( )
A.总电流变小 B.总电流变大 C.总电压变小 D.总电阻不变
7.如图所示的家庭电路的连接图中,正确的是( )
A. B. C. D.
8.小明家的电路简化后如图所示,下列说法中正确的是( )
A.电视和台灯是并联的
B.开关和灯泡是并联的
C.各个小彩灯之间是并联的
D.不插用电器时,插座处火线和零线是连通的
9.教室里的照明灯总是同时亮同时熄灭,这几盏灯的连接方式是( )
A.一定是串联 B.一定是并联
C.可能是串联,也可能是并联 D.无法判断
10.用电学知识判断下列数据符合实际的是( )
A.家庭电路中的洗衣机和电视机是串联的
B.书桌上的台灯正常工作时的电流约为5A
C.不高于36V的电压对人体一般是安全的
D.我国家庭电路电压为380V,频率是50Hz
11.如图所示,在进户线的干路上串联一个标有“220V 40W”的灯L2,只闭合开关S时发现L1不发光,L2正常发光,由此可知( )
A.L1所在支路发生断路,用测电笔测试A点,氖管发光
B.L1所在支路发生短路,用测电笔测试A点,氖管发光
C.L1所在支路发生断路,用测电笔测试A点,氖管不发光
D.L1所在支路发生短路,用测电笔测试A点,氖管不发光
12.下列有关电现象的四幅图中说法正确的是( )
A. 玻璃棒和丝绸摩擦时玻璃失去电子带负电,丝绸因有了多余电子而带等量的正电
B. 闭合回路中导线中的自由电子总是从电源正极流向负极
C. 图中两个小灯泡属于同一条干路,是串联连接
D. 三孔插座上方插孔内导线与大地相连,避免用电器外壳带电对人造成伤害
二、填空题
13.一节新的干电池的电压通常是___________,家中电视机、电冰箱、电灯等用电器之间的连接方式是___________(选填“串”或“并”)联。
14.我国照明电路的电压为 _____V;教室内各日光灯之间的连接方式是 _____联(选填“串”或“并”),同时使用的用电器越多,干路中的电流将越 _____(选填“大”或“小”)。如图所示是高压输电线上的一个装置,该装置是导体,它的作用是将四根导线并联起来,相当于 _____了导线的横截面积,从而 _____了输电导线的电阻,这样就能大大 _____了输电线上电能的损失(选填“增大”或“减小”)。
15.如图所示,小明正在使用试电笔辨别正常家庭电路中三孔插座的火线与零线,此时试电笔氖管______(选填“发光”或“不发光”);C孔应接地线,是为了______对人体造成伤害。
16.如图是某款家用电饭煲的保温、加热两挡调节功能电路。已知电源电压为220V,电热丝R1的阻值为121Ω,电路处于加热挡时功率为1400W;
(1)电热丝R2的阻值为______Ω,电路处于保温挡时功率为______W;
(2)在使用电饭煲时,应选用______孔插座,若电饭煲正常工作1小时,使标有“1000imp/(kW·h)”的电能表指示灯闪烁640次,电饭煲消耗了电能______kW·h,电饭煲处于加热挡与保温挡的工作时间之比为______。
三、综合题
17.(1)如图甲,插线板的开关控制指示灯(即发光二极管)和插座,这种座即使指示灯损环后,插座上插入用电器仍然能正常使用,发光二极管耐压值根低,必须与电阻串联使用,请你按要求连接家庭电路。
(2)将装有标着“220V 44W”的灯泡的台灯插入插排,闭合开关,调节台灯的亮度,测得此时灯两端的电压为110V,实际功率为12.1W。求:通电200s灯消耗的电能是多少?
(3)关闭其他用电器,单独接入一个电热水壶,工作6min,此过程中如图乙所示的电能表表盘一共转了300圈,求电热水壶这段时间内消耗的电能是多少?电热水壶这段时间的电功率是多少?
(4)小明发现当电热水壶很烫时,与其串联的导线温度却低很多,原因是?
18.如图所示为家庭电路的基本组成,A、B两个方框位置的两个电路元件分别是电能表和总开关
(1)在两个方框位置安装总开关的是_____(选填“A”、“B”)
(2)图中的三孔插座已经按安全用电要求接线,请将图中灯泡和二孔插座按安全用电要求连入电路,要求开关只控制灯泡,且电路能正常工作。
( )
19.根据如图所示的图片,按要求回答问题
(1)图甲中,在装满水的密闭水桶的桶盖上,插上一根细长的管子,然后在楼房阳台上向细管内灌水,结果只用几杯水就把木桶压裂了.说明:______
(2)图乙中,松开气球的口子,快速放气后会感到气球变凉.这是因为______
(3)随着生活水平的提高,人们对卫生间里空气质量的要求越来越高.
①为了保证空气流通,小明家的卫生间安装了换气扇,且换气扇与电灯由同一个开关控制,闭合开关时,换气扇和电灯同时工作.用笔画线代替导线,将图丙中的电灯、换气扇(用表示)和控制它们的开关正确连入电路.
( )
②换气扇能将卫生间内的污浊空气排出,下列描述所涉及的物理知识与换气扇的工作原理相同的是______(填字母序号).
a.拦河大坝建成上窄下宽 b.飞机的机翼设计成上凸下平 c.铁轨铺设在枕木上
20.小华家新安装了一台电热水器,铭牌如图表所示。
XX牌全自动电热水器
型号:HMPZ﹣12D 净重:10kg
额定电压:220V 类别:防触电保护类
额定功率:2kW 水容量:40L
出厂日期:2015年5月18日 编号:2015051188
(1)为安全起见,电热水器应选用图中的_______插座(选填“甲”或“乙”)。
(2)该电热水器正常工作时,电热丝的电阻多大____?
(3)热水器装满水,正常工作时电热丝产生的热量有80%被水吸收,要使水温从20℃升高到70℃,则需要消耗多少焦耳的电能____?(已知c水=4.2×103J/(kg ℃),ρ水=1.0×103kg/m3)
21.阅读短文,回答问题:
漏电保护器
根据安全用电要求,住户家里除了要安装防止电流过大的自动空气开关外,还必须安装如图所示的漏电保护器。漏电保护器主要由三部分组成:检测元件、中间放大环节、操作执行机构。其工作原理是将漏电保护器安装在线路中,一次线圈与电网的线路相连接,二次线圈与漏电保护器中的脱扣开关控制器连接。当用电设备正常运行时,线路中电流呈平衡状态,互感器中电流矢量之和为零(电流是有方向的矢量,如按流出的方向为“”,返回方向为“”,在互感器中往返的电流大小相等,方向相反,正负相互抵销)。由于一次线圈中没有剩余电流,所以不会感应二次线圈,漏电保护器的开关装置处于闭合状态运行。当设备外壳发生漏电并有人触及时,则在故障点产生分流,此漏电电流经人体大地工作接地,返回变压器中性点(并未经电流互感器),致使互感器中流入、流出的电流出现了不平衡(电流矢量之和不为零),一次线圈中产生剩余电流。因此,便会感应二次线圈,当这个电流值达到该漏电保护器限定的动作电流值时,自动开关脱扣,切断电源。排除漏电故障后,重新合闸即可恢复供电。为确保使用安全,漏电保护器上设置了试验按钮,需要每月试按一次,如果试验按钮按下漏电保护器无动作,说明漏电保护器需要更换。
(1)如图乙,如果电路中发生漏电,漏电电流为,则______;
(2)如图甲,关于漏电保护器,下列说法正确的是______;
A.站在地面上的人触及b线时(单线触电),脱扣开关会自动断开,即有触电保护作用。
B.当用户家的电流超过一定值时,脱扣开关会自动断开,即有过流保护作用。
C.当火线和零线间电压太高时,脱扣开关会自动断开,即有过压保护作用。
D.当站在绝缘物上的带电工作的人两手分别触到b线和d线时(双线触电)脱扣开关会自动断开,即有触电保护作用。
(3)站在地面上的人体不小心接触了火线,如图乙所示,该人体的电阻为2000Ω,人与地面、电线等的接触电阻为2500Ω,电路中安装了规格为如图丙所示的漏电保护器,该漏电保护器______(能不能)及时断开电路;
(4)漏电保护器的试验电路,由一只试验开关S与电阻组成,闭合试验开关S就能模拟漏电情形,试验电路的连接符合要求的是______;
A. B. C.D.
(5)如图丁,由于安装人员的疏忽,在安装三孔插座时,误将连接零线和地线的孔接反,此时如果将洗衣机的三脚插头插入该插座,漏电保护器会断开,理由是______。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【详解】
电灯仍正常工作,说明灯左边的火线和零线均正常,拔出电饭煲的插头,用测电笔分别测试三孔插座的左右两孔,氖管均不发光,说明插座左侧火线断路,即AB间断路。
故选A。
2.B
【详解】
A. 电能表用来测量用电器一段时间内消耗的电能的,故A错误;B. 根据欧姆定律可知,家庭电路电压为220V一定,电阻越小,电流越大,所以短路是电流过大的原因.根据I=可知,家庭电路电压为220V一定,总功率越大,总电流越大,所以总功率过大是电流过大的原因.因此保险丝熔断的原因是短路或用电器的总功率过大,故B正确;C. 电阻是导体的一种性质,大小与自身的材料、长度、横截面积有关,而与导体两端电压和通过导体的电流大小无关,故C错误;D. 电风扇中的电动机应用了通电导线在磁场中受力而工作的,主要是把电能转化为机械能,不是利用电流的热效应工作的,故D错误.故选B.
点睛:(1)电能表是测量一段时间内消耗的电能的多少的仪表;(2)家庭电路在电流过大,会引起家庭电路中保险丝熔断,其原因:短路和总功率过大;(3)影响电阻的因素是材料、长度和横截面积,与是否有电流、电压无关;(4)电流的热效应:电流通过导体要发热,这叫做电流的热效应,如电灯、电炉、电烙铁、电焊等都是电流的热效应的例子.
3.C
【详解】
A.测量电压时,电压表必须与被测电路并联,故A错误;
B.使用温度计测温度,玻璃泡浸入被测液体后,要等到温度计示数稳定以后才能读数,故B错误;
C.滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻线的长度来改变接入电路中电阻的大小的,故C正确;
D.使用测电笔辨别火线和零线时,笔尖接触火线或零线,手接触笔尾金属体,故D错误。
故选C。
4.D
【详解】
A.家庭电路中零线和火线之间的电压是220V,所以灯泡两端的电压是220V,故A错误;
B.图中有两条支路,两个灯泡分别在两条支路上,灯泡L1和L2并联,故B错误;
C.开关接在火线和用电器之间,图中开关S1接在零线上,它的位置错误,故C错误;
D.开关S2和灯泡L2串联,开关S2控制灯泡L2,故D正确。
故选D。
5.A
【详解】
A.电流表与待测电路串联,故A正确;
B.滑动变阻器必须一上一下接入电路,故B错误;
C.进户线后就接电能表,再接保险装置,故C错误;
D.电流要从电压表正接线柱流入,负接线柱流出,故D错误。
故选A。
6.B
【详解】
ABD.家庭电路中用电器并联,每多使用一盏照明灯,并联总电阻就变小一些,相当于增加了导体的横截面积,因此总电阻变小;并联电路中干路电流等于各支路电流之和,每多并联一个照明灯,总电流就增大一些,故AD不符合题意,B符合题意;
C.并联电路中,各支路电压相等且等于电源电压,不变,故C不符合题意。
故选B。
7.B
【详解】
家庭电路灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套,这样在断开开关时能切断火线,人接触灯泡不会发生触电事故;三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。故ACD错误,B正确。
故选B。
8.A
【详解】
A.由图可知,电视和台灯分别插在单独的插座上,它们之间是并联的,故A正确;
B.由图可知,开关用来控制灯泡的工作状态,开关和灯泡是串联的,故B错误;
C.由图可知,各个小彩灯首尾相连,它们之间是串联的,故C错误;
D不插用电器时,插座处火线和零线是断开的,若直接相通,则造成短路,故D错误。
故选A。
9.B
【详解】
教室里的灯是并联的,因为当一盏灯坏了,其它灯仍然能亮,不受影响,只所以同时亮同时熄灭,是因为开关在并联电路的干路上。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
10.C
【详解】
A.家庭电路中的洗衣机和电视机可以单独工作,且互不影响,所以它们是并联的,故A不符合题意;
B.书桌上的台灯正常工作时的电流较小,约为0.2A,故B不符合题意;
C.大量实验表明,只有不高于36V的电压对人体才是安全的,故C符合题意;
D.我国家庭电路的电压为220V,频率为50Hz,故D不符合题意。
故选C。
11.D
【详解】
AC.假设L1所在支路发生断路,只闭合开关S时,根据电流的流向可知,没有电流流过L2,L2不发光,这与题意不符合,假设不成立,不是L1所在支路发生断路;故A、C不符合题意;
BD.假设L1所在支路发生短路,只闭合开关S时,根据电流的流向可知,有电流流过L2,L2发光,并且L2两端的电压为220V,灯L2的额定电压为220V,L2正常发光,L1不发光,这与题意相符合,假设成立,是L1所在支路发生短路,用测电笔测试A点,因为A点再灯泡L2的右侧与零线接触,所以氖管不发光,故B不符合题意,D符合题意。
故选D。
12.D
【详解】
A.玻璃棒与丝绸摩擦时,玻璃棒失去电子而带正电,丝绸由于得到电子而带等量负电,故A错误;
B.闭合回路中,电源外部电流是由电源正极流向负极;电流方向规定为正电荷的定向移动的方向,导线靠电子导电,而自由电子带负电荷,所以在电源外部导线中的自由电子是从电源负极流向正极;在电源内部电流是由电源负极流向正极,所以在电源内部,导线中的自由电子是从电源正极流向负极,故B错误;
C.图示中,电路中的电流有两个支路,小灯泡分别在两个支路上,是并联连接,故C错误;
D.三孔插座上方插孔内导线与大地相连,而这个插孔通过插头与用电器的外壳相连,当外壳带电时可以将电荷及时导入大地,从而避免触电事故,故D正确。
故选D。
13. 1.5V 并
【详解】
[1]一节新的干电池的电压通常是1.5V。
[2]家中电视机、电冰箱、电灯等用电器之间工作互不影响,所以它们之间的连接方式是并联。
14. 220 并 大 增大 减小 减小
【详解】
[1]不同国家的电压标准不同,我国家庭电路电压为220V。
[2]教室内各日光灯工作时互不影响,一个坏了其它的还可以工作,因此教室内各日光灯是并联。
[3]各用电器是并联关系,用电器越多,则电路的总电阻越小,而电源电压不变,所以干路电流将越大。
[4][5]将四根导线并联起来,相当于导线增粗,即增大了导线的横截面积,导体电阻与横截面积有关,横截面积越大,电阻值越小,所以这样的装置可以减小输电导线的电阻。
[6]根据焦耳定律可知,输电线的电阻变小,相同时间内输电线产生的热量变少,所以可以大大减小输电线上电能的损失。
15. 不发光 防止带有金属外壳的家用电器漏电时造成触电事故
【详解】
[1]试电笔使用时必须接触笔尾金属体,这样才能正确检测火线和零线;图中手没有接触尾金属体,此时试电笔接触B孔时氖管不发光。
[2]三孔插座遵循“左零右火上地”的接线原则,所以C孔接地线,是为了防止家用电器金属外壳漏电时造成触电事故。
16. 48.4 400 三 0.64 6:19
【详解】
(1)[1][2]由电路图可知,开关S1、S2均闭合时R1与R2并联,开关S1闭合、S2断开时电路为R1的简单电路,因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻,所以,开关S1、S2均闭合时,电路的总电阻最小,由P=UI=可知,电路的总功率最大,电饭煲处于加热状态,同理可知,开关S1闭合、S2断开时,电饭煲处于保温状态,则
P保温===400W
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,加热时R2的电功率
P2=P加热-P保温=1400W-400W=1000W
因并联电路总电压等于各支路电压,所以,电热丝R2的阻值
R2===48.4Ω
(2)[3]电饭煲是大功率用电器,其外壳是金属,为了防止电饭煲漏电、造成触电事故,必须使电饭煲的外壳与大地相连接,应选用三孔线插座。
[4]因1000imp/kw·h表示电路中每消耗1kw·h的电能,电能表指示灯闪烁1000次,所以电饭煲正常工作1小时消耗的电能为
W=640kW·h=0.64kW·h
[5]设电饭煲处于加热挡的时间为t加热,则处于保温档的时间为
1h-t加热
根据题意则有
W=W保温+W加热=1.4kWt加热+0.4kW(1h-t加热)=0.64kW·h
解得
t加热=0.24h
则电饭煲处于保温档的时间为
t保温=1h-t加热=1h-0.24h=0.76h
则电饭煲处于加热档与保温档的工作时间之比为
t加热:t保温=0.24h:0.76h=6:19
17.(1) (2)2420J;(3)3.6×105J,1000W;(4)导线的电阻远小于电热水壶的电阻
【详解】
解:(1)由题意可知,发光二极管与电阻串联,出于安全用电的考虑,开关应控制火线,三孔插座的连接为:左零右火上接地,两孔插座的连接为:左零右火,连接如下图所示:
(2)由题意可知,台灯的实际功率为12.1W,故通电200s灯消耗的电能为
W=Pt=12.1W×200s=2420J
(3)由电能表表盘上的信息可知,电热水壶这段时间内消耗的电能为
故电热水壶这段时间的电功率为
(4)因导线与电热水壶串联,故流过二者的电流大小相同,且通电时间也相同,而导线的电阻小于电热水壶的电阻,故由焦耳定律可知,导线上产生的电热小于电热水壶产生的电热,因此导线温度远低于电热水壶的温度。
答:(1)见解析所示;
(2)通电200s灯消耗的电能为2420J;
(3)电热水壶这段时间内消耗的电能为3.6×105J,电热水壶这段时间的电功率为1000W;
(4)导线的电阻远小于电热水壶的电阻。
18. B
【详解】
(1)[1]进户线进入用户,首先经过电能表,然后再接总开关,B是总开关;
(2)[2]由图可知,三孔插座的左孔与零线连接,所以下面的线是零线,上面的线是火线,两孔插座左零右火,零线直接连接灯泡的螺旋套,火线进入开关,再进入灯泡顶端的螺旋套,如图所示:
19. (1)液体压强随深度的增加而增大; 物体对外做功,物体内能减小,温度降低 b
(1)因为液体的压强等于密度、深度和g之积.在这个实验中,水的密度不变,但深度一再增加,所以下部的压强越来越大.
(2)物体对外界做功,物体的内能减小,温度降低.
(3)分析换气扇与电灯在使用时的要求,再按照开关选接火线再接用电器的原则进行连接;换气扇是利用了流体流速越快的位置压强越小的原理来工作的.
【详解】
(1)液体的压强随深度的增加而增大,当液压超过木桶能够承受的上限时,木桶随之裂开.帕斯卡“桶裂”实验可以很好地证明液体压强与液体的深度有关.
(2)如图乙,松开气球的口子,快速放气后会感到气球变凉,这是因为气体对外界做功,本身的内能减小,温度降低.
(3)①根据题干要求,换气扇与电灯由同一个开关控制,闭合开关时,换气扇和电灯同时工作,为了让它们都在额定电压下工作,应将其并联,开关接在干路.如图;
②换气扇是利用了流体流速越快的位置压强越小的原理来工作的,选项中同样利用这一原理的是“b.飞机的机翼设计成上凸下平”这是为了通过利用流体流速越快的位置压强越小的原理来获得向上的升力.
20. 乙 24.2Ω 1.05×107
【详解】
(1)[1]因为电热水器是金属外壳,所以必须接地线,而三孔插座接地线,故选乙。
(2)[2]由功率计算公式得
(3)[3]水的体积为
V=40L=40dm3=4×10-2m3
由密度公式可得水的质量为
m=ρV=1.0×103kg/m3×4×10-2m3=40kg
由吸热公式可知水吸收的热量为
Q=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×40kg×(70℃-20℃)=8.4×106J
由得消耗的电能为
21. 能 零线接地,流出电流为零,和的差异很大,漏电保护器立即断开
(1)由图乙可知电流的流向,据此得出三电流之间的关系;
(2)根据文中漏电保护器使用原理分析判断;
(3)人触电时,其两端的电压为,根据欧姆定律求出此时漏电电流;然后与图丁中的额定动作电流相比较即可得出答案;
(4)零线接地,流出电流为零,和的差异很大,根据漏电保护器的原理进行解答;
(5)根据题意可知,漏电保护器在检测到通过虚线框内火线与零线的电流不相等时,会切断电源,否则不会切断电源,据此选择符合题意的电路图。
【详解】
(1)[1]由图乙可知,火线中的电流一部分通过零线,一部分流向大地,即三电流之间的关系为
即
(2)[2]A.站在地面上的人触及b线时(单线接触电)通过火线与零线的电流有差值,脱扣开关会自动断开,即有触电保护作用,故A正确;
B.当用户电流超过一定值时,通过火线与零线的电流没有差值,不会使中产生感应电动势,脱扣开关不会断开,故B错误;
C.只要通过火线与零线的电流没有差值脱扣开关不会自动断开,故C错误;
D.当站在绝缘物上的带电工作的人两手分别触到b线和d线时(双线触电),流过火线与零线的电流相等,保护器中火线和零线中电流产生的磁场应完全抵消,不会使中产生感应电动势,脱扣开关不会断开,故D错误。
故选A。
(3)[3]站在地面上的人体不小心接触了火线时,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,此时漏电电流
由图丙可知,额定动作电流,因,所以该漏电保护器能及时断开电路。
(4)[4]
A.闭合开关时,虚线框内火线电流仍然等于零线电流,因为导线将电阻短路,所以闭合开关不影响电路,故A不符合题意;
BD.闭合开关S时,通过虚线框内火线和零线的电流相等,此时无法模拟漏电情形,故BD不符合题意;
C.闭合开关时,通过虚线框内火线的电流小于通过该装置零线的电流,可以模拟漏电情形,故C符合题意。
故选C。
(5)[5]零线接地,流出电流为零,和的差异很大,漏电保护器立即断开。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页