教科版初中物理九下9.4 家庭生活自动化、智能化 习题（含解析）

9.4 家庭生活自动化、智能化
知识梳理
1．家庭电路电流过大的原因：
(1)由公式P＝UI变形可知电流I＝。家庭电路中电压是一定的，所接用电器越多，即用电器功率P越大，电路中的_____________就越大。
(2)家庭电路发生短路现象，可能是由于__________________________或__________________________等。
短路时，导线电阻很小，电路上的_____________会很大。
(3)家庭电路中电流过大的原因可能是：
①__________________________。
②__________________________。
2．保险丝：
(1)制作保险丝的材料是_____________，特点是_____________比较大，_____________比较低。
(2)保险丝工作的原理是当电流_____________时，它由于温度升高而熔断，_____________电路起到保护作用。
(3)保险丝与被保护电路(或用电器)_____________联，_____________(选填“能”或“不能”)用铜丝或铁丝代替保险丝，因为铜丝或铁丝_____________高。
(4)新建楼房用带有保险装置的_____________代替保险丝。
基础知识
1．使用自动控制的楼道灯可以节约用电，它由两个开关控制，其中“光控开关”在天黑时闭合，天亮时断开；“声控开关”在有声音时闭合，无声音时断开。当在夜晚且有人走动发出声音时，电路才会接通，灯亮，下面四个电路图中合理的是（ ）
A. B.
C. D.
2．如图所示的电蚊拍，具有灭蚊和照明等功能。当开关S1闭合、
S2断开时，只有灭蚊网通电起到灭蚊作用；当开关S1和S2
都闭合时，灭蚊网与照明灯都通电同时起到灭蚊和照明作用。
下列电路设计符合这种要求的是（ ）
3.原来室内的电灯均正常发光，当把台灯的插头插入插座时，室内电灯全部熄灭，保险丝熔断。发生这一现象的原因可能是（ ）
A．台灯的功率太大 B．台灯插头处短路
C．插座处短路 D．台灯的灯丝断了
4. 物理小组的同学们练习安装照明电路，接通电源之前，老师将火线上的保险丝取下，把一个额定电压为220 V的灯泡作为检验灯泡连接在原来安装保险丝的位置，同时要求同学将电路中所有开关都断开，用这样方法可以检查电路是否有短路，在接通电源后，下列说法中正确的是（ ）
A．若检验灯泡正常发光，表明电路连接无误。
B．若检验灯泡不亮，但将某一个用电器的开关闭合后检验灯泡正常发光，表明这个开关的两端直接连到了火线和零线上
C．检验灯泡不亮，但将某一个电灯的开关闭合后，这个电灯和检验灯泡都能发光，只是亮度不够，这表明电路中出现了短路现象。
D．不论将电路中用电器的开关断开还是闭合，检验灯泡均不发光，这表明电路中有短路
5.有些居民楼的楼道灯电路中含有有两个开关，一个是利用“光敏”材料制成的“光控开关”，它的作用是天黑时自动闭合，天亮时自动断开；一个是利用“声敏”材料制成“声控开关”，它的作用是当有人走动发出声音时自动闭合，无声时自动断开。如图所示各电路中，能实现上述效果的是（ ）
A. B.
C. D.
6.传感器在日常生活中有广泛应用，有一种开关在有声音并且光照强度低时就自动闭合，这种开关里有________传感器和________传感器，这种开关经常用来控制楼道里灯的亮灭。
7.在昼夜明灯的地下停车场，驾驶员根据车位入口上方的红绿灯入停。如图是小吴设计的自动控制电路，将光控开关（遮光时开关闭合）装在每个车位地面中央，红绿灯装在车位入口上方。当车位未停车时，光控开关处于________（填“断开”或“闭合”）状态，灯________（填“L1”或“L2”）亮。
重难点突破
8.如图所示，闭合开关，两灯均不亮。已知电路连接正确，是其中一个小灯泡出现了故障。将电压表并联在灯泡L1两端时，电压表有示数。则电路故障( )
A. 灯L1短路 B. 灯L2短路 C. 灯L1断路 D. 灯L2断路
9.在如图所示的电路中，闭合开关S，两个灯泡均不亮，电流表无示数，两个电压表的示数相等且等于电源电压，则电路故障可能是( )
A. L2短路 B. L2断路
C. L1短路 D. L1断路
10.如图所示电路，电源电压为5 V，当开关S闭合时，却只有一只灯泡发光，且电压表示数为0 V。由此可以判断电路的故障可能是( )
A. 灯L1短路 B. 灯L2短路
C. 灯L1断路 D. 灯L2断路
11.在如图所示的实验电路中，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现电压表有示数但无明显变化、电流表有示数并且有变化，小灯泡不亮。则可能的故障原因是( )
A. 小灯泡断路 B. 小灯泡短路
C. 变阻器短路 D. 变阻器断路
12.家庭电路中，导线绝缘皮容易破损或老化，裸露的导线相接触会发生________，这时电路中的________________(选填“漏电保护器”或“空气开关”)会跳闸保护电路。除此之外，电路中用电器_______________过大，也会导致电路中电流过大。
13. 在家庭电路中，为了防止触电，必须把用电器的开关装在________线上；电冰箱、微波炉等家用电器的电源插座都用三孔插座，为了安全，三脚插头的接地脚应与用电器的________________相连。
14. 家用电灯的开关要接到________(选填“零线”或“火线”)和灯泡之间。造成家庭电路中电流过大的原因是________________(只填写一种即可)。
能力提升
15. 在如图所示的家庭电路中，将插头插入插座，打开电视，电视不工作；闭合开关，灯泡不亮；保持开关闭合，拔出插头，将试电笔分别插入插座两孔时氖管均发光。若电路中只有一处故障，则故障可能是( )
A. 零线上保险丝烧断 B. 火线上保险丝烧断
C. 灯丝烧断 D. 插座短路
16. 如图所示，闭合开关S，发现灯L不亮。用试电笔接触M点时氖管发光，而接触N、Q点时氖管均不发光，若仅有一处发生断路，则该处可能是( )
A. 熔丝处 B. P、M间某处
C. M、N间某处 D. N、Q间某处
　　
17. 如图所示，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变。闭合开关S，滑动变阻器滑片P从中点向右移动过程中，下列说法正确的是( )
A. 电压表示数变大，电流表A1变小
B. 电压表示数不变，电流表A2示数变大
C. 电压表示数与电流表A2示数的比值变大
D. 电流表A2、A1示数之差与电压表示数的乘积变小
18. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻。闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P向右滑动的过程中，关于电压表和电流表的示数变化，下列判断正确的是(B)
A. 电压表示数变小，电流表示数变大
B. 电压表示数不变，电流表示数变小
C. 电压表示数变大，电流表示数不变
D. 电压表示数变大，电流表示数变小
19．家庭电路中“超负荷”是指电路中电流过大，出现上述情况时，电路中保险丝会自动熔断，是因为保险丝的熔点较____________，其工作原理是利用电流的____________效应。
20．在家庭电路中，各用电器之间是____________(选填“串联”或“并联”)连接的。星期天小天在家里正开着空调上网查资料，当妈妈做饭时把电热水壶插头插进插座时，空气开关立刻“跳闸”，小天分析其原因可能是电热水壶插头内部____________，也可能是家里电路中用电器总功率____________。
21.在居民楼的楼道中，装有声控开关和光控开关共同控制的楼道灯，夜晚，当有人走动发出声音时，电路接通，灯亮。白天，无论发出多大的声音，灯也不亮。请将图中的器材连成符合楼道要求的电路。
22.居民楼的楼道里，夜间楼道灯一直亮着会造成浪费。科研人员用“光敏”材料制成“光控开关”，它能在天黑时自动闭合，天亮时自动断开；利用“声敏”材料制成“声控开关”。它能在有人走动发出声音时闭合，无人走动时自动断开。请将如图的“光控开关”、“声控开关”、灯泡用笔画线代替导线正确连入电路，设计出只有在夜间且有声音时灯才亮的楼道灯自动控制电路，同时安装一个不受开关控制的三孔插座。
参考答案与解析
知识梳理
1．(1)电流。
(2)改装电路时不小心使火线和零线直接连通或电线和用电器绝缘皮破损或老化使火线和零线直接连通。
电流。
(3)①用电器的总功率过大。
②发生短路。
2．(1)铅锑合金；电阻；熔点。
(2)过大；切断。
(3)串；不能；熔点高。
(4)空气开关。
基础知识
1．B　
【解析】“声控开关”在有声音时闭合，无声音时断开。当在夜晚且有人走动发出声音时，电路才会接通，“声控开关”和“光控开关”应串联。故选B。
2．C
【解析】由题意，当开关S1闭合、S2断开时，只有灭蚊网通电起到灭蚊作用；当开关S1和S2都闭合时，灭蚊网与照明灯都通电同时起到灭蚊和照明作用。C图符合题意。
3．B
【解析】电路电流过大的原因有两个：短路和用电器总功率过大。台灯功率较小，应考虑短路造成的总功率过大，故选B。
4．B
【解析】A.若检验灯正常发光，说明电路中某处发生短路现象，故A错误；B.若检验灯不亮，将某一个用电器的开关闭合后检验灯泡正常发光，说明该支路发生了短路，即这个开关的两端直接接到火线和零线上，故B正确；C.若检验灯不亮，又将某一个电灯的开关闭合后，这个电灯和检验灯都能发光，只是亮度不够，说明两灯串联，由于两个灯泡的额定电压均为220 V，因此两灯泡都不能正常发光，即电路为正常，故C错误；D.无论开关闭合与否，检验灯都不能发光，说明火线和零线无法相连，说明电路中有断路现象，故D错误。故选B。
5．D　
【解析】“声控开关”和“光控开关”应串联。故选D。
6.声音；光
7.断开；L1
重难点突破
8.C
【解析】 由图可知，该电路为串联电路；闭合开关两灯均不亮，说明电路出现了断路情况；将电压表并联在灯泡L1两端时，电压表有示数，说明电压表与电源的正负极之间是接通的，所以故障是灯L1断路。
9.D
【解析】 由于两灯泡均不发光，且电流表无示数，即表明该电路出现了断路。若L2断路时，电压表 V2可以和电源的正负极相连，即该电压表测的是电源电压，故有示数且等于电源电压；但电压表 V1不能与电源的负接线柱相连，不能测量电源电压，电压表 V2无示数，该情况不符合题意；若L1断路时，电压表 V1可以和电源的正负极相连，即该电压表测的是电源电压，电压表 V1有示数且等于电源电压；同时电压表 V2也能与电源的两极相连，电压表 V1也有示数，且等于电源电压，故符合题意。
10.A
【解析】 如果灯Ll短路，L1不亮、L2亮，电压表也被短路无示数，故A项符合题意；灯L2短路，L2不亮、L1亮，电压表有示数，测量L1两端电压等于电源电压为5 V，故B项不符合题意；两灯串联，若L1、L2其中任一个断路，另一个都不会亮，故C、D项不符合题意。
11.B
【解析】 移动滑动变阻器的滑片，电流表有示数并且有变化，说明电路是通路，滑动变阻器能改变电路，则滑动变阻器无故障；灯泡不发光，且电压表示数几乎无变化，说明灯泡短路，电压表测量的是电源电压，故B项正确。
12.短路；空气开关；总功率。
13.火；金属外壳。
14. 火线；短路(或用电器的总功率过大)。
【解析】 在家庭电路中，控制电灯的开关应该接在火线和灯泡之间，当开关断开时，电路中不但没有电流通过，而且电灯与火线断开连接，人接触灯泡时不会发生触电事故；家庭电路中电流过大的原因是短路或用电器总功率过大。
能力提升
15. A
【解析】 若零钱上的保险丝烧断，开关闭合，则插座的左右两孔都能与火线相连，用试电笔分别插入插座两孔时，氖管均发光，A项正确。如果火线上的保险丝烧断或灯丝烧断，用试电笔接触插座的两孔氖管不会发光，B、C项错误。如果插座短路，则会烧断保险丝，这与“电路中只有一处故障”相违背，D项错误。
16. C
【解析】 电灯L不亮，用试电笔接触M点时氖管发光，说明M与火线之间是接通的；接触N、Q点时氖管均不发光，说明这两点与火线之间是断开的，所以故障是MN之间发生了断路现象，故C项正确。
C
【解析】 由于电源电压不变，则电压表示数不变；闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从中点向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流减小，即电流表A1示数变小；由于并联电路互不影响，则通过R1的电流不变，根据并联电路的电流规律可知，干路中的电流变小，即电流表A2示数变小，故A、B项错误；电压表示数不变，电流表A2示数变小，电压表示数与电流表A2示数的比值变大，故C项正确；电流表A2、A1示数之差为通过R1的电流，保持不变，电压表示数不变，所以A2、A1示数之差与电压表示数的乘积不变，故D项错误。
B
【解析】 R1、R2并联，电压表测电源电压，故示数不变，电流表测干路电流。因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时，通过R1的电流不变；滑动变阻器R2的滑片P向右滑动的过程中，接入电路中的电阻变大，所以，干路电流变小，即电流表的示数变小，故B项正确，A、C、D项错误。
19．低；热。
20．并联；短路；过大。
21.如答图所示：
22.如答图所示：
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