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2022-2023物理新课标九年级全册同步课时减负作业（人教版）
第十九章 生活用电
专题19.5 《生活用电》单元考试达标检测试题
一、选择题（10小题，每小题3分，共30分）
1．关于家庭电路及安全用电，下列说法中正确的是（
A．甲图：两孔插座和三孔插座的作用是完全相同的
B．乙图：白炽灯泡的螺丝套（外壳）既可接相（火）线，也可接中性（零）线
C．丙图：站在绝缘凳上的人一只手接触相（火）线，同时另一只手接触中性（零）线，人不会触电D．丁图：不能够用湿手摸或湿布擦与电源相连接的灯具
2.“珍爱生命，注意安全”是每个公民必备的生活常识口关于安全用电，下列说法正确的是（ ）
A.发生电火灾时应立即用水将火扑灭
B.不接触低压带电体，不靠近高压带电体
C.在野外遇到雷雨天气应就近到大树底下躲雨
D.使用试电笔时，手可以接触笔尖金属体
3.关于家庭电路安全用电的说法正确的是（ ）
A. 电冰箱的金属外壳应该与大地相连
B. 家庭电路中，空气开关跳闸一定是因为电路发生了短路
C. 使用试电笔时，手指不能接触笔尾金属体
D. 更换灯泡前不用断开电源开关
4.一种试电笔的构造如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．使用试电笔时手可以接触笔尖 B．使用试电笔时手不要接触笔卡
C．试电笔中的电阻可以用铁丝代替 D．当氖管发光时有微弱电流通过人体
5.“安全用电，珍惜生命”是公民应有的安全意识。有关说法正确的是（ ）
A．可以在高压线下钓鱼 B．雷雨天在大树下避雨
C．发现有人触电，应该立即用手拉他 D．手机充电器不可以长时间插在插座上
6.如图所示，甲站在干燥的木桌上一只手接触到火线；乙站在地上一只手接触到零线；丙站在干燥的木桌上一只手接触到火线。此时，丁站在地面上用手去拉丙。则（ ）
A．甲、乙都会触电 B．甲、丙都会触电
C．乙、丁都会触电 D．丙、丁都会触电
7.如图所示是现在一般标准住宅户内配电系统方框图。关于空气开关和漏电保护器的作用，下列分析正确的是（ ）
A．当电灯电流过大时，空气开关③将跳闸
B．当插座漏电时，空气开关①将跳闸
C．当空调电流过大时，漏电保护器会迅速切断电流
D．空气开关跳闸，问题解决后需更换新的空气开关
8．生活用电处处可见，用电安全尤为重要，如图中符合安全用电要求的是（ ）
A．甲、乙 B．乙、丁
C．乙、丙、丁 D．甲、乙、丙、丁
9．如图是小李家电火锅的简化电路图，由图可知（ ）
A．R1和R2是串联的
B．开关S1控制整个电路
C．只闭合开关S，是高温挡
D．开关S和S1都闭合，是高温挡
10. 自从6月进入汛期以来，我国多地发生强降雨人们在防汛的同时还要注意用电安全。下列做法正确的是（ ）
A. 雷雨天在大树下避雨
B. 雷雨天在室外不能使用手机拨打和接听电话
C. 用湿布擦拭使用中台灯
D. 发现有人触电时，立即用手直接将人拉开
二、填空题（每空1分，共19分）
1.上海地区家用照明电路的电压为 伏：电灯所消耗的电能是远方的发电站通过 （选填“高压“或“低压“）输电线路输送至用电区的：额定功率为1千瓦的用电器正常工作2小时，耗电 度。
2．炎炎夏日，同时使用过多的大功率用电器往往会引起空气开关“跳闸”，其原因是 ，请写出一条安全用电的注意事项 ．
3. 如图为小明家的部分电路示意图，其中灯和插座是 联的，正在发光的电灯突然熄灭，经检查发现：开关闭合，保险丝完好，用测电笔检测三孔插座的左右两孔，氖管均发光。此电路故障可能是 （选填代号）
A．插座短路 B．进户线的火线断路 C．进户线的零线断路
4.家庭电路中，用______检查用电器外壳是否带电；控制照明灯的开关要安装在______线与灯座之间；若电能表规格是600r/（kW·h），3min内转盘转6转，此电路中用电器消耗的电能______J。
5.家庭电路中，各用电器是______联的。如图是某同学家房间内的部分电路，开关闭合后，灯泡正常发光，此时用验电笔检验A点处，氖管______（选填“发光”或“不发光”）。
6.如图照明电路中电灯突然熄灭，用试电笔测a、b、c点，试电笔均发亮，测试d点不亮，故障是______；试电笔发亮时，火线、试电笔、人体与大地构成______联电路。
7.在家庭电路中，保险丝熔断的原因是短路或用电器的总功率________；串联在电路中的保险丝，电阻比较________，熔点低，当电流过大时，迅速升温熔断，切断电路。
8.电工师傅常用一只额定电压为220V的灯泡L0（检验灯泡）取代保险丝来检查新安装的照明电路中每个支路的情况，如图所示。当S闭合后，再分别闭合S1、S2、S3（每次只能闭合其中之一）时，可能出现以下三种情况，试判断（选填：“短路”、“断路”或“正常”）：
（1）L0不亮，说明该支路______________。
（2）L0正常发光，说明该支路______________。
（3）L0发光呈暗红色，说明该支路_____________。
三、简答题（共20分）
1.（6分）亲爱的同学，了解电荷后，认识了电流，电使人们生活丰富多彩，一些电学基本仪器或工具能更好地帮助我们了解电的世界，请你回答以下问题
(1)验电器的主要作用是什么？
(2)测电流时，电流表应与被测用电器如何连接，其依据是什么？
(3)测电笔在家庭安全用电及电器安装中的主要作用是什么？
2.（4分）如图所示是人们日常生活和工作中经常使用的一种插线板。
1)插线板一般不能同时接多个大功率用电器，请你用学过的物理知识说明其中道理。
2)现在市场上有一些劣质插线板，这些劣质插线板的芯线比合格产品细。请根据焦耳定律解释使用这种插线板将会存在什么隐患。
3.（4分）家庭电路中有时会发生短路现象。例如，改装电路时不小心，使火线和零线直接连通造成短路；电线绝缘皮被刮破或烤焦，电线盒用电器使用年限长，绝缘皮破损或老化，也会使火线和零线直接连通或电器进水造成短路。
根据前面学过的知识可知，由于导线的电阻很小，短路时电路中的电流非常大，会产生大量的热，使导线的温度急剧升高，很容易造成火灾。
这是某物理课本中关于“安全用电”的一部分内容。阅读后,请你根据所学的物理知识解释短路时“电路中的电流非常大”和“很容易造成火灾”的原因。
4．（6分）如图是我们常见的家庭电路．请你模仿样例格式，写出图中涉及到的电学知识或规律（温馨提示：至少写出三条，不能与样例相同）．
样例：电灯与插座并联．
① ；② ；③ ．
四、作图题（共10分）
1．（3分）用笔画线代替导线，将图中的拉线开关、电灯、熔断器和插座接入家庭电路中。要求：符合安全用电原则；熔断器控制插座；拉线开关控制电灯。
2.（3分）请在图中用笔画线代替导线将电灯、开关和插座正确接入家庭电路．
3. （4分）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。根据上述现象，你认为指示灯和开关是怎样连接的？请在图乙中画出开关、指示灯和插孔的连接方式，并把接线板与电源线接通。
五、计算题（共21分）
1．（9分）如图所示是一种适合北方冬季使用的电热加湿器，其工作原理：加湿器水箱中部分水通过进水阀门进入电热槽中受热至沸腾，产生的水蒸气通过蒸汽扩散装置喷入空气中，从而提高空气湿度。下表是小明从产品铭牌上摘录的电热加湿器部分参数，其发热电路如图所示，R1、R2为阻值相同的发热电阻，1、2、3、4为触点，S为旋转型开关，通过旋转可以实现挡位的转换。
（1）小明在开始加热前测得水温为20℃，电热槽内气压为标准大气压，若从加热到沸腾最短时间为3分钟，则该电热槽中水的质量是多少千克？（不计热损失，c水＝4.2×103J/（kg ℃），结果保留两位小数）
（2）R1的阻值为多少？
（3）该加湿器在低档时的发热功率是多少？
额定电压 220V
额定最大发热功率 400W
水箱容积 4L
适用面积 40～60m2
2.（12分）甲、乙两地相距60km，在甲、乙两地之间沿直线铺设了两条地下电缆。已知每条地下电缆每千米的电阻为0.2Ω．现地下电缆在某处由于绝缘层老化而发生了漏电，设漏电电阻为Rx．为了确定漏电位置，检修员在甲、乙两地用电压表、电流表和电源各进行了一次检测。在甲地进行第一次检测时，如图所示连接电路，闭合开关S，电压表示数为6.0V，电流表示数为0.5A．用同样的方法在乙地进行第二次检测时，电压表示数为6.0V，电流表示数为0.3A．求：
（1）第一次与第二次检测的电源输出功率之比；
（2）漏电电阻Rx的阻值；
（3）漏电位置到甲地的距离。
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第十九章 生活用电
专题19.5 《生活用电》单元考试达标检测试题
一、选择题（10小题，每小题3分，共30分）
1．关于家庭电路及安全用电，下列说法中正确的是（
A．甲图：两孔插座和三孔插座的作用是完全相同的
B．乙图：白炽灯泡的螺丝套（外壳）既可接相（火）线，也可接中性（零）线
C．丙图：站在绝缘凳上的人一只手接触相（火）线，同时另一只手接触中性（零）线，人不会触电D．丁图：不能够用湿手摸或湿布擦与电源相连接的灯具
【答案】D
【解析】A、两孔插座直接接火线和零线，当用电器出现漏电时，不能将电流导地，起不到保护作用；三孔插座除了接火线和零线外，还接地，当用电器出现漏电时，能将电流导地，起到保护作用。故A错误；
B、为了防止出现触电现象，在家庭电路中白炽灯螺丝套接在中性线（零线或N）上。故B错误；
C、人一只手接触相（火）线，同时另一只手接触中性（零）线，即使站在绝缘凳子上，电流也会流过人体，出现触电事故。故C错误；
D、湿的物体会导电，为了防止触电，不能够用湿手摸或湿布擦与电源相连接的灯具。故D正确。
2.“珍爱生命，注意安全”是每个公民必备的生活常识口关于安全用电，下列说法正确的是（ ）
A.发生电火灾时应立即用水将火扑灭
B.不接触低压带电体，不靠近高压带电体
C.在野外遇到雷雨天气应就近到大树底下躲雨
D.使用试电笔时，手可以接触笔尖金属体
【答案】B
【解析】A.因电发生火灾时，由于水是电的良导体，如果用水来灭火，很容易造成救火人员的间接触电。故A不符合安全用电原则；
B.安全用电的原则是：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。故B符合安全用电的原则；
C.在大树下避雨，因为大树和人体都是电的良导体，雷电极易通过突起的大树传向人体，而造成雷电灾害。故C不符合安全用电原则；
D.使用测电笔辨别火线时，用手触及测电笔笔尾金属体，才能辨别出火线、零线，手不能接触笔尖金属体，否则会发生触电事故。故D不符合安全用电原则。故选：B。
3.关于家庭电路安全用电的说法正确的是（ ）
A. 电冰箱的金属外壳应该与大地相连
B. 家庭电路中，空气开关跳闸一定是因为电路发生了短路
C. 使用试电笔时，手指不能接触笔尾金属体
D. 更换灯泡前不用断开电源开关
【答案】A
【解析】A.有金属外壳的电冰箱应使用三孔插座，让金属外壳接地可以防止金属外壳带电而发生触电事故，故A正确；
B.家庭电路中，空气开关跳闸可能是因为电路发生了短路，也可能是电路的总功率过大，故B错误；
C.使用试电笔时，手指不能接触笔尖金属体，但要接触笔尾金属体，故C错误；
D.更换灯泡前，应断开电源开关，以防止人接触用电器时触电，故D错误。
4.一种试电笔的构造如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．使用试电笔时手可以接触笔尖 B．使用试电笔时手不要接触笔卡
C．试电笔中的电阻可以用铁丝代替 D．当氖管发光时有微弱电流通过人体
【答案】D
【解析】A．使用试电笔时手不可以接触笔尖；
B．使用试电笔时手接触笔卡没啥问题，不不会触电；
C．试电笔中的电阻不可以用铁丝代替；
D．当氖管发光时有微弱电流通过人体。
5.“安全用电，珍惜生命”是公民应有的安全意识。有关说法正确的是（ ）
A．可以在高压线下钓鱼 B．雷雨天在大树下避雨
C．发现有人触电，应该立即用手拉他 D．手机充电器不可以长时间插在插座上
【答案】D
【解析】A.高压线下钓鱼，鱼线很容易接触到高压线，会发生触电，故A错误；
B.雷电是高空云层放电，高大的树木、建筑物等易将电流导向大地，所雷雨天躲在大树底下避雨非常危险，故B错误；
C.发现有人触电时，应立即切断电源或用绝缘棒将导线挑开，使接触者尽快脱离电源，故C错误；
D.充电器长时间插在电源插孔上会持续发热，容易引起线路的安全事故，故D正确。
6.如图所示，甲站在干燥的木桌上一只手接触到火线；乙站在地上一只手接触到零线；丙站在干燥的木桌上一只手接触到火线。此时，丁站在地面上用手去拉丙。则（ ）
A．甲、乙都会触电 B．甲、丙都会触电
C．乙、丁都会触电 D．丙、丁都会触电
【答案】D
【解析】触电的实质是当有一定大小的电流通过人体，就会引起人体触电；
家庭电路的触电事故有两种：单相触电和双相触电。单相触电是站在地上和火线接触或间接接触火线；双相触电是人体一端接触火线，一端接触零线。
甲站在干燥的木桌上一只手接触到火线，无法形成电流的通路，故不会发生触电；
乙站在地上一只手接触到零线，因此零线与大地之间没有电压，没有电流通过人体，不会发生触电；
丙站在干燥的木桌上一只手接触到火线，此时，丁站在地面上用手去拉丙，这样电流可以从火线经丙、丁导向大地，会造成丙、丁两人同时触电。
综上所述，甲、乙都不会触电，丙、丁都会触电。
7.如图所示是现在一般标准住宅户内配电系统方框图。关于空气开关和漏电保护器的作用，下列分析正确的是（ ）
A．当电灯电流过大时，空气开关③将跳闸
B．当插座漏电时，空气开关①将跳闸
C．当空调电流过大时，漏电保护器会迅速切断电流
D．空气开关跳闸，问题解决后需更换新的空气开关
【答案】A
【解析】当电路漏电时，漏电保护器能自动“跳闸”对人或电路起到保护作用；当电路中的电流过大时，空气开关会断开电路。
A、当电灯电流过大时，与灯泡串联的空气开关③会跳闸，故A正确；
B、当插座漏电时，漏电保护器会断开电路，由于此时电路中的电流不会过大，所以空气开关①不会跳闸，故B错误；
C、当空调电流过大时，空气开关②会跳闸，由于火线和零线的电流相同，所以漏电保护器不会切断电流，故C错误；
D、空气开关跳闸，问题解决后闭合空气开关即可，不需要更换新的空气开关，故D错误。
8．生活用电处处可见，用电安全尤为重要，如图中符合安全用电要求的是（ ）
A．甲、乙 B．乙、丁
C．乙、丙、丁 D．甲、乙、丙、丁
【答案】B
【解析】甲、使用绝缘皮破损的导线，从而容易使人体和带电体接触，就会造成触电事故，十分危险。故甲错误；
乙、使用测电笔辨别火线和零线时，用手接触笔尾金属体，笔尖接触电线，氖管发光，表明检测的是火线，故乙正确；
丙、接在电路中的电源插头属于带电体，用湿手触摸时，水属于导体，有可能使电流通过水传到人体上，使人体触电，十分危险，故丙错误；
丁、金属外壳的用电器如果漏电，使金属外壳和火线相连，人站在地面上，接触用电器的金属外壳，间接接触火线，会发生触电事故，所以洗衣机等用电器的外壳一定接地，防止触电事故的发生，故丁正确。
9．如图是小李家电火锅的简化电路图，由图可知（ ）
A．R1和R2是串联的
B．开关S1控制整个电路
C．只闭合开关S，是高温挡
D．开关S和S1都闭合，是高温挡
【答案】D
【解析】串联电路中电流只有一条路径，各用电器相互影响；并联电路中电流有两条或多条路径，各用电器间互不影响。
根据P＝分析哪种情况电功率大，电功率大的为加热状态，电功率小的为保温状态。
A、开关S和S1都闭合，电流有两条路径，各用电器间互不影响，R1和R2是并联的，故A错误；
B、由电路图可知，开关S控制整个电路，故B错误；
CD、只闭合开关S时，只有电阻R1接入电路，电阻R2没有接入电路，开关S和S1都闭合，R1和R2是并联的，电源电压U一定，根据P＝可知，电阻越小，电功率越大，电火锅处于高温挡，故C错误，D正确。
10. 自从6月进入汛期以来，我国多地发生强降雨人们在防汛的同时还要注意用电安全。下列做法正确的是（ ）
A. 雷雨天在大树下避雨
B. 雷雨天在室外不能使用手机拨打和接听电话
C. 用湿布擦拭使用中台灯
D. 发现有人触电时，立即用手直接将人拉开
【答案】B
【解析】A．雷雨天在大树下避雨，大树易遭雷击，故A错误；
B．雷雨天在室外不能使用手机拨打和接听电话，是正确的，因为手机易吸引雷电，故B正确；
C．用湿布擦拭使用中的台灯易触电，故C错误；
D．发现有人触电时，立即切断电源，用手直接将人拉开，导致救援的人也会触电，故D错误。
二、填空题（每空1分，共19分）
1.上海地区家用照明电路的电压为 伏：电灯所消耗的电能是远方的发电站通过 （选填“高压“或“低压“）输电线路输送至用电区的：额定功率为1千瓦的用电器正常工作2小时，耗电 度。
【答案】220；高压；2。
【解析】（1）上海地区家用照明电路的电压为220V。
（2）在输送功率一定时，电压越高，电流越小，输送过程中电能的损失越小，所以从发电站到用电区采用高压输电。
（3）用电器消耗的电能：W=Pt=1kW×2h=2kW h=2度。
2．炎炎夏日，同时使用过多的大功率用电器往往会引起空气开关“跳闸”，其原因是 ，请写出一条安全用电的注意事项 ．
【答案】总功率过大；不要同时使用大功率用电器．
【解析】空调的功率很大，夏天使用空调的人很多，总功率很大，因此电流过大，如果输电导线规格不过关，会产生过多的电热，引起火灾．根据导致家庭电路电流过大的两个因素进行分析解答．
（1）根据I=P/U可知，在电压一定时，大量的用电器同时使用会使电路的总功率过大，干路总电流过大，引起空气开关“跳闸”．
（2）安全用电的注意事项：不要同时使用大功率用电器（不要用湿手碰开关、有金属外壳的用电器要使用三脚插头等）．
3. 如图为小明家的部分电路示意图，其中灯和插座是 联的，正在发光的电灯突然熄灭，经检查发现：开关闭合，保险丝完好，用测电笔检测三孔插座的左右两孔，氖管均发光。此电路故障可能是 （选填代号）
A．插座短路 B．进户线的火线断路 C．进户线的零线断路
【答案】并，C
【解析】（1）由图可知，灯和插座是并联的。
（2）A、如果是插座短路，电路短路，保险丝会熔断，故A错误；
BC、用测电笔检测三孔插座的右孔时氖管发光，说明红色部分的导线是通路（如下图），即进户线的火线没有断路，故B错误；
用测电笔检测三孔插座的左孔时氖管发光，说明蓝色部分的导线是通路，所以灯泡不亮是A点左侧的零线断路，故C正确。
4.家庭电路中，用______检查用电器外壳是否带电；控制照明灯的开关要安装在______线与灯座之间；若电能表规格是600r/（kW·h），3min内转盘转6转，此电路中用电器消耗的电能______J。
【答案】 ① 试电笔 ② 火 ③3.6×104
【解析】试电笔除了用来辨别火线和零线外，还可以用来检查电气设备外壳是否带电，用手按住笔尾金属体，笔尖接触用电器的金属外壳，看氖管是否发光，从而得出外壳是否带电。
灯的开关必须接到火线和灯之间，以防触电。
用电器消耗电能
5.家庭电路中，各用电器是______联的。如图是某同学家房间内的部分电路，开关闭合后，灯泡正常发光，此时用验电笔检验A点处，氖管______（选填“发光”或“不发光”）。
【答案】 并 发光
【解析】家庭电路中各用电器互不影响、独立工作，所以各用电器是并联的。
图中开关闭合后，灯泡正常发光，此时A点与火线相连，所以用验电笔检验A点时氖管会发光。
6.如图照明电路中电灯突然熄灭，用试电笔测a、b、c点，试电笔均发亮，测试d点不亮，故障是______；试电笔发亮时，火线、试电笔、人体与大地构成______联电路。
【答案】 cd段断路 串
【解析】用试电笔测a、b、c点，试电笔均发亮，说明火线到c点之间都没故障，测试d点不亮，说明故障是cd段断路。
试电笔发亮时，火线、试电笔、人体与大地连接成一条闭合的回路，故火线、试电笔、人体与大地构成串联电路。
7.在家庭电路中，保险丝熔断的原因是短路或用电器的总功率________；串联在电路中的保险丝，电阻比较________，熔点低，当电流过大时，迅速升温熔断，切断电路。
【答案】(1) 过大 (2) 大
【解析】保险丝是用电阻率高，熔点低的铅锑合金材料制成的。当电路短路或用电器的总功率过大时，电路中的电流过大，保险丝的电阻比较大，由焦耳定律可知，此时保险丝产生的热量多，而保险丝的熔点低，所以此时保险丝熔断，切断电路，起到保护电路作用。
8.电工师傅常用一只额定电压为220V的灯泡L0（检验灯泡）取代保险丝来检查新安装的照明电路中每个支路的情况，如图所示。当S闭合后，再分别闭合S1、S2、S3（每次只能闭合其中之一）时，可能出现以下三种情况，试判断（选填：“短路”、“断路”或“正常”）：
（1）L0不亮，说明该支路______________。
（2）L0正常发光，说明该支路______________。
（3）L0发光呈暗红色，说明该支路_____________。
【答案】断路 短路 正常
【解析】（1）L0不亮，说明该支路不能形成通路，发生了断路．（2）L0正常发光，说明检验灯得到220V电压，该支路发生了短路．（3）L0发光呈暗红色，说明检验灯得到的电压小于220V，该支路是正常．故本题答案为：断路；短路；正常．
三、简答题（共20分）
1.（6分）亲爱的同学，了解电荷后，认识了电流，电使人们生活丰富多彩，一些电学基本仪器或工具能更好地帮助我们了解电的世界，请你回答以下问题
(1)验电器的主要作用是什么？
(2)测电流时，电流表应与被测用电器如何连接，其依据是什么？
(3)测电笔在家庭安全用电及电器安装中的主要作用是什么？
【答案】(1)见解析；(2)见解析；(3)见解析
【解析】(1)验电器的主要作用是检验物体是否带电。
(2)测量电流时，电流表应与被测用电器串联，依据是串联电路中各处的电流相等。
(3)测电笔的主要作用是辨别家庭电路中的火线和零线。
2.（4分）如图所示是人们日常生活和工作中经常使用的一种插线板。
1)插线板一般不能同时接多个大功率用电器，请你用学过的物理知识说明其中道理。
2)现在市场上有一些劣质插线板，这些劣质插线板的芯线比合格产品细。请根据焦耳定律解释使用这种插线板将会存在什么隐患。
【答案】1)如果在插线板上同时接多个大功率用电器，使电路中总功率过大，而家庭电路两端的电压一定，根据P＝UI可知，电路中的总电流会增大，容易发生危险。
2)劣质插线板的芯线细，电阻大，根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，电流和通电时间相同时，芯线细的电源线产生热量多，容易发生火灾。
【解析】结合家庭电路电流过大的原因和焦耳定律来分析说明本题是正确的思路。
3.（4分）家庭电路中有时会发生短路现象。例如，改装电路时不小心，使火线和零线直接连通造成短路；电线绝缘皮被刮破或烤焦，电线盒用电器使用年限长，绝缘皮破损或老化，也会使火线和零线直接连通或电器进水造成短路。
根据前面学过的知识可知，由于导线的电阻很小，短路时电路中的电流非常大，会产生大量的热，使导线的温度急剧升高，很容易造成火灾。
这是某物理课本中关于“安全用电”的一部分内容。阅读后,请你根据所学的物理知识解释短路时“电路中的电流非常大”和“很容易造成火灾”的原因。
【答案】见解析。
【解析】根据I=U/R，因为短路时，火线与零线直接接通，电路中只有导线，导线的电阻很小，电源电压不变，所以电路中的电流非常大。再根据Q=I2Rt可知，在电阻R和通电时间t一定时，导线上的电流越大，产生的电热越多，使导线温度急剧升高，容易造成火灾。
4．（6分）如图是我们常见的家庭电路．请你模仿样例格式，写出图中涉及到的电学知识或规律（温馨提示：至少写出三条，不能与样例相同）．
样例：电灯与插座并联．
① ；② ；③ ．
【答案】①总开关要接在干路中；②开关与灯泡串联接入电路中，开关要控制火线；③三孔插座的接法是左零、右火、上地．
【解析】由图可知：总开关要接在干路中；开关与灯泡串联接入电路中，开关要控制火线；三孔插座的接法是左零、右火、上地．
四、作图题（共10分）
1．（3分）用笔画线代替导线，将图中的拉线开关、电灯、熔断器和插座接入家庭电路中。要求：符合安全用电原则；熔断器控制插座；拉线开关控制电灯。
【答案】如下图所示：
【解析】（1）灯泡接法：开关接在灯和火线之间，零线直接与灯泡的螺旋套相连：
（2）安装三孔插座的原则，左孔接零线，中间插孔与地线相连，右孔接火线，保险丝要接在火线上。
2.（3分）请在图中用笔画线代替导线将电灯、开关和插座正确接入家庭电路．
【答案】如图所示：
【解析】首先辨别图中三根线地线、火线、零线．
（1）灯泡接法：火线进入开关，经灯泡连到零线，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故．既能控制灯泡，又能更安全．
（2）三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线．
3. （4分）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。根据上述现象，你认为指示灯和开关是怎样连接的？请在图乙中画出开关、指示灯和插孔的连接方式，并把接线板与电源线接通。
【答案】如图所示。
【解析】指示灯和开关是串联连接的。开关、指示灯和插孔的连接方式，接线板与电源线连接情况如答案图所示。
五、计算题（共21分）
1．（9分）如图所示是一种适合北方冬季使用的电热加湿器，其工作原理：加湿器水箱中部分水通过进水阀门进入电热槽中受热至沸腾，产生的水蒸气通过蒸汽扩散装置喷入空气中，从而提高空气湿度。下表是小明从产品铭牌上摘录的电热加湿器部分参数，其发热电路如图所示，R1、R2为阻值相同的发热电阻，1、2、3、4为触点，S为旋转型开关，通过旋转可以实现挡位的转换。
（1）小明在开始加热前测得水温为20℃，电热槽内气压为标准大气压，若从加热到沸腾最短时间为3分钟，则该电热槽中水的质量是多少千克？（不计热损失，c水＝4.2×103J/（kg ℃），结果保留两位小数）
（2）R1的阻值为多少？
（3）该加湿器在低档时的发热功率是多少？
额定电压 220V
额定最大发热功率 400W
水箱容积 4L
适用面积 40～60m2
【答案】（1）电热槽中水的质量约为0.21kg；
（2）R1的阻值为121Ω；
（3）加湿器在低档时的发热功率为200W。
【解析】解：（1）加热时间最短时，电热槽的发热功率为400W且不考虑热量的损失，
由W＝Pt和Q吸＝cm（t﹣t0）可得：
P1t＝cm（t2﹣t1），即400W×3×60s＝4.2×103J/（kg ℃）×m×（100℃﹣20℃），
解得：m≈0.21kg；
（2）电热加湿器在高档时，R2被短路，电路中只有R1，
由P＝可得，R1的阻值：
R1＝＝＝121Ω；
（3）当加湿器在低档时，R1与R2串联，
由R1、R2为阻值相同的发热电阻可得，R2＝R1＝121Ω；
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，低档时的发热功率：
P低＝＝＝200W。
2.（12分）甲、乙两地相距60km，在甲、乙两地之间沿直线铺设了两条地下电缆。已知每条地下电缆每千米的电阻为0.2Ω．现地下电缆在某处由于绝缘层老化而发生了漏电，设漏电电阻为Rx．为了确定漏电位置，检修员在甲、乙两地用电压表、电流表和电源各进行了一次检测。在甲地进行第一次检测时，如图所示连接电路，闭合开关S，电压表示数为6.0V，电流表示数为0.5A．用同样的方法在乙地进行第二次检测时，电压表示数为6.0V，电流表示数为0.3A．求：
（1）第一次与第二次检测的电源输出功率之比；
（2）漏电电阻Rx的阻值；
（3）漏电位置到甲地的距离。
【答案】（1）第一次与第二次检测的电源输出功率之比为5：3；
（2）漏电电阻Rx的阻值为4Ω；
（3）漏电位置到甲地的距离为20km。
【解析】（1）由P＝UI可得，第一次与第二次检测的电源输出功率之比：
＝＝＝＝；
（2）设漏电处分别到甲地和乙地单根电缆的电阻分别为R1和R2，则
R1+R2＝60km×0.2Ω/km＝12Ω﹣﹣﹣﹣﹣①
在甲地进行第一次检测时，有：
2R1+Rx＝＝＝12Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
在乙地进行第二次检测时，有：
2R2+Rx＝＝＝20Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由①②③可得：Rx＝4Ω，R1＝4Ω，R2＝8Ω；
（3）漏电位置到甲地的距离L1＝＝20km。
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