九年级物理下册第十八章家庭电路与安全用电难点解析
考试时间:90分钟;命题人:物理教研组
考生注意:
1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟
2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 30分)
一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)
1、 “安全用电,珍惜生命”是每个公民应有的意识。下列关于家庭电路说法正确的是( )
A.家庭电路起火时,应先用水扑灭,然后再断开电路
B.空气开关跳闸,一定是家庭电路出现短路导致的
C.三脚插头最长的脚折弯后,插在两孔插座上使用
D.使用测电笔时,手要接触笔尾的金属体
2、下列对图示实验的解释,正确的是( )
A.图甲中的实验可得出磁铁异名磁极相互排斥
B.图乙中的实验可得出磁场能够产生电流
C.图丙中的实验能表示机械能转化为电能
D.图丁中的测电笔的氖管发光说明它与火线接触
3、关于厨房中的情景说法不正确的是( )
A.菜刀磨得锋利是为了增大压力
B.为了安全,使用有金属外壳的电水壶时,要用三脚插头插入三孔插座
C.用燃气灶烧水时,通过热传递的方式改变了水的内能
D.在汤中放盐,整锅汤都有咸味,是由于分子的无规则运动
4、关于安全用电,下列说法正确的是( )
A.使用测电笔时,一定没有电流通过人体
B.控制灯的开关接火线零线都可以
C.家庭电路的电压对人体而言都是安全的
D.不能用湿布擦拭正在工作的用电器
5、关于家庭电路与安全用电的基本常识,下列说法中正确的是( )
A.控制用电器的开关一定要接在火线上
B.熔丝熔断后,可用钢丝替代保险丝
C.把用电器的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上使用
D.使用测电笔时,手指不能触碰测电笔上金属笔尾
6、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
7、如图所示的家庭电路中,闭合开关后灯泡不亮,但保险丝完好,用试电笔检测①②③④四点,发现氖管均发光。发生这一现象的原因可能是( )
A.火线断了 B.灯泡短路 C.灯丝烧断了 D.零线断了
8、如图所示的各种情况,人体不会触电的是( )
A. B.
C. D.
9、关于家庭电路和安全用电,下列说法中正确的是( )
A.空气开关跳闸,电路不一定发生了短路
B.用电器的金属外壳必须与零线连接
C.使用测电笔时,必须用手直接接触金属笔尖
D.一般对人体而言,只要电压不高于220V就是安全的
10、开关是电路的重要元件,既可确保安全用电,又能方便控制电路。学校的STEM课堂上,小科在家庭电路图中设置了五处开关(如图所示)。小江觉得该电路设计不合理,因为有几处开关必须处于常闭状态,所以无需设置,这几处开关是( )
A.1、2 B.1、4 C.2、4 D.3、5
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)
1、家用电器的额定电压是 V,电饭煲在工作时,将 转化为内能,在电饭锅中注水,发现锅底比平时看到的浅,是由于 。
2、现代家庭用电安全十分关键。如图所示,用电器接在电压为220V的电源上,电路中还有额定电流为10A的保险丝及漏电保护器(在图中虚线框内,未画出)。一个潮湿的人(电阻约为1000Ω)赤脚站在地上,手不小心接触了火线,此时保险丝 熔断(选填“会”或“不会”);漏电保护器检测到通过A、B两处的电流IA IB(选填“>”“<”或“=”),从而切断电路,保护人身安全。
3、在家庭电路中,保险丝熔断的原因是用电器的总功率过大或 ;串联在电路中的保险丝电阻比较大,熔点 (填“高”或“低”),当电流过大时,迅速升温熔断,切断电路。
4、家庭照明电路的电灯与控制它的开关是 连接的;电源插座在使用时相当于 了一个用电器(均选填“串联”或“并联”),此时电路中总电流将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
5、现在全自动洗衣机已经进入到更多的家庭中。洗衣机采用三脚插头而不采用两脚插头的原因是: 。洗衣机工作时将 能转化成 能。
三、简答题(5小题,每小题10分,共计50分)
1、为了检查客厅里两盏“220V 100W”的电灯L1、L2存在的故障,小华将火线上的保险丝取下,换上了一盏相同规格的灯泡L0,如图.当同时闭合总开关S和S1时,发现L0不亮,当同时闭合总开关S和S2时,发现L0正常发光.若故障只存在于L1、L2本身,请你帮助小华判断:L1、L2存在的故障。
2、安装照明电路时,如果装保险丝时拧得不紧,往往容易熔断.为什么?
3、假期里,小明随爸爸回老家看望爷爷和奶奶,他们准备给两位老人家里安装一台空调.爸爸说,要安装空调,还需要将原来老化的较细的导线换成较粗的导线.请你说说如果仍用原来的导线安装空调会有什么安全隐患,为什么?
4、如图是一幅触电急救常识宣传画.请你给它配上简要的文字说明.
5、多数火灾都是因电流过大造成的。
⑴引起电流过大的原因有哪些
⑵请根据所学的物理知识解释:为何电流过大容易引起火灾。
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】D
【解析】A.家庭电路起火时,要先断开电路,再用水扑灭,因为一般情况下,水是导体,直接用水扑灭由于电路原因的起火,会造成触电等事故,A不符合题意;
B.空气开关跳闸是由于电路电流过大引起的,而引起电路电流过大的原因有两个:一是电路出现短路,二是电路总功率过大,B不符合题意;
C.三脚插头的第三个脚接在地线上,在金属外壳的用电器外壳带电时,及时将电导走,从而避免人体触电,若三脚插头插在两孔插座上使用,则它的第三个脚没起作用,C不符合题意;
D.使用测电笔时,手要接触笔尾的金属体,当测电笔接触火线时,才能构成回路,让氖管发光,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)家庭电路起火时,先关掉电源,然后用水扑灭;
(2)空气开关跳闸有两个原因:电路发生短路,电路中用电器总功率过大;
(3)三脚插头的第三个脚接在地线上,在金属外壳的用电器外壳带电时,及时将电导走,从而避免人体触电;
(4)使用测电笔时,手要接触笔尾的金属体,当测电笔接触火线时,才能构成回路。
2、【答案】D
【解析】A.甲图中的实验可得出磁铁异名磁极相互吸引,A项错误;
B.乙图中的奥斯特实验说明了电流周围存在磁场,B项错误;
C.丙图中的实验能量转化是电能转化为机械能,C项错误;
D.丁图中的测电笔接触火线氖管发光,D项正确;
故答案为:D
【分析】两孔插座遵循遵循左零右火的连线,三孔插座遵循遵循左零右火上接地的连线,火线有电,零线没有电。
3、【答案】A
【解析】A.菜刀磨得锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,A错误,符合题意;
B.把三脚插头插入三孔插座里,在把用电部分连入电路的同时,也把电水壶的金属外壳与大地连接起来,防止了外壳带电引起的触电事故,B正确,不符合题意;
C.用燃气灶烧水时,水从火焰中吸收热量,温度升高,是利用热传递的方式改变物体内能的,C正确,不符合题意;
D.在汤中放盐,整锅汤都有咸味,是盐分子不停地做无规则运动的结果,D正确,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】通过压强公式p=F/S可以看出,增加压强可以通过增加压力和减小受力面积实现。
4、【答案】D
【解析】A.在使用测电笔时,用手接触笔尾的金属体,笔尖接触火线,测电笔氖管立即发出桔红色的光,有微小电流通过人体,一般是微安级,故A错误;
B.开关接在火线和接在零线上都能控制灯泡,但是接在火线上,当开关断开时,能切断火线;开关接在零线上,开关断开时,灯泡连接着火线,不安全,故B错误;
C.家庭电路的电压是220V,而对人体而言安全电压不高于36V,故C错误;
D.不能用湿布擦拭正在工作的用电器,水是导体,容易发生漏电事故,故D正确。
故答案为:D。
【分析】测电笔是用来辨别火线和零线的,使用测电笔辨别时,用手触及笔尾的金属部分,笔尖接触电线,若氖管发光则为火线,否则为零线,氖管试电笔与人体串联,氖管发光时,有电流通过人体。
家庭电路中开关应该接在灯泡与火线之间;家庭电路的电压为220V,对人体的安全电压不高于36V。
5、【答案】A
【解析】A.从安全用电的角度来分析,开关必须串联在火线和用电器之间,故A正确;
B.钢丝的电阻小、熔点高,在电流过大时,产生的热量不容易达到熔点,因此钢丝不会熔断,起不到保险的作用。故B错误;
C.把用电器的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上使用,这样当金属外壳漏电时,不能将电及时导向大地,易引发触电,故C错误;
D.使用测电笔时,手不能接触笔尖的金属体,否则会发生触电事故,手指要接触测电笔上金属笔尾,故D错误。
故答案为:A。
【分析】开关用电器的开关连接在火线上,更安全;铜丝不能代替保险丝;有金属外壳的用电器,金属外壳要接地;使用测电笔时,手要接触金属笔尾。
6、【答案】A
【解析】A.当电灯电流过大时,空气开关③将跳闸,A符合题意;
B.当插座漏电时,漏电保护器将会跳闸,B不符合题意;
C.当空调电流过大时,空气开关③将跳闸,C不符合题意;
D.空气开关跳闸,问题解决后不需更换新的空气开关,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】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。
7、【答案】D
【解析】A.如果火线断了,那么四个点都不会发光,故A不合题意;
B.如果灯泡短路,那么电流从正极到负极没有用电器,肯定会发生短路,那么保险丝会被烧断,故B不合题意;
C.如果灯丝烧断了,那么②点和④点与火线断开,试电笔肯定不会发光,故C不合题意;
D.如果零线断了,那么没有通路,因此灯泡不会发光;由于四个点与火线相连,所以测电笔会发光,故D符合题意。
故选D。
【分析】对各个选项中故障对应的现象进行推测,哪个与题干描述一致,哪个就是正确选项。
8、【答案】C
【解析】A.一个手接触火线,一个手接触零线,形成了通路,使电流通过人体,故会发生触电事故,A不符合题意;
B.虽然站在绝缘凳上,但一个手接触火线,一个手接触零线,形成了通路,使电流通过人体,故会发生触电事故,B不符合题意;
C.人站在干燥的木凳上,一只手与火线相连,不会形成了通路,因此不会有电流通过人体,故不会发生触电事故,C符合题意;
D.站在地上与火线相连,电流通过人体流入大地,故会发生触电事故,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】有电流通过人体时,可能造成人触电;低压触电分为单线触电和双线触电。
9、【答案】A
【解析】A.家庭电路中总功率过大或发生短路时,空气开关会跳闸,A符合题意;
B.家用电器的金属外壳要与大地相连,若金属外壳带电,电流会通过地线导入大地,避免触电,B不符合题意;
C.使用测电笔时,必须用手接触笔尾的金属体,不能与笔尖金属体接触,C不符合题意;
D.不高于36V的电压对人体是安全的,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】引起电路中电流过大的原因有两个:一是电路发生短路;二是用电器总功率过大。
家用电器的金属外壳要与大地相连,若金属外壳带电,电流会通过地线导入大地,避免触电。
使用测电笔时,应让手与笔尾的金属体接触,不能与笔尖金属体接触。
对人体的安全电压是不超过36V。
10、【答案】C
【解析】在家庭电路中,电路的总开关应该接在干路中,在电能表之后,故1合理;三孔插座中,中间的孔接地,不要开关控制,故2是不合理的;三孔插座的右孔接的是火线,开关3控制的是火线,故3合理;控制灯泡的开关应该接在火线和灯泡之间,不能接在零线与灯泡之间,故4不合理,5合理。综上所述,无需设置的是2、4。
故答案为:C。
【分析】为了用电安全,开关必须要控制火线,当开关断开时,用电器不带电。
二、填空题
1、【答案】220;电能;光的折射
【解析】家用电器的额定电压是220V。
电饭煲在工作时,需要煮熟食物,所以将电能主要转化为内能。
在电饭锅中注水,发现锅底比平时看到的浅,是由于光的折射现象引起的。
【分析】家庭电路中的电压为220v,电流通过导体时会产生热量,此现象就是电流的热效应,利用热效应工作的用电器例如电水壶、电暖气等;光从一种介质斜射入另一种介质中时,光的传播路程会发生偏折,即光的折射,折射角和入射角的大小关系,明确处在空气中的角最大即可。
2、【答案】不会;>
【解析】保险丝熔断是由于电路中电流过大,而电路电流过大的原理有:电路中总功率过大和电路中有短路现象,而此时手接触火线是电路中出现了触电事故,这不会引起保险丝熔断,而是漏电保护器切断电流。
由图示电路知,人体接触火线后,电流直接通过人体流向大地而形成回路,没有电流通过火线,且此时人体电阻较小,通过人体的电流较大,所以IA>IB
【分析】根据欧姆定律求出通过人体的电流,根据欧姆定律求出总电流,然后与保险丝的额定电流以及漏电保护器切断电路的电流相比较,然后判断它们那个对人体起保护作用。
3、【答案】短路;低
【解析】在家庭电路中,因电流过大导致保险丝熔断的原因有:①电路中发生短路故障;②用电器的总功率过大。
保险丝是用电阻较大、熔点较低的铅锑合金制成的,这样做是为了在电路中电流过大时,保险丝能产生较多的热量,使保险丝迅速熔断,从而起到保护电路的作用。
【分析】电路中电流过大的原因可能是短路,也可能是是用电器的总功率过大;这两种情况都会使保险丝烧断或跳闸,使家里的其它用电器停止工作;保险丝熔点低,可以及时断开电路。
4、【答案】串联;并联;变大
【解析】根据家庭电路的接法,开关与被控用电器之间是串联的;家庭电路中的连接,用电器之间是并联的,所以电源插座在使用时相当于并联一个用电器;此时电路中总电流将变大。
【分析】家庭电路中的电压为220v,用电器与开关是串联关系,所有的用电器都是并联关系。
5、【答案】金属外壳与地线相连防止触电;电;机械
【解析】洗衣机采用三脚插头的好处是:三脚插头最上面的脚与金属外壳相连,再通过三脚插座与地线相连,能避免金属外壳带电造成的人体触电事故。洗衣机工作时,将电能转化为转筒转动时的机械能。
【分析】利用三脚插头可以使用电器的金属外壳接地,避免人体触电;电动机将电能转化为机械能。
三、简答题
1、【答案】【解答】“220V、100W”的电灯串联接入电路,当只闭合S、S1时发现L0不亮,说明L0、L2所在电路出现了断路;
“220V、100W”的电灯串联接入电路当只闭合S、S2时,L0正常发光,不发光,说明L0两端的电压为220V,L1两端电压为0,是因为L1被短路,使L0直接接在电源上,正常发光
【解析】【分析】将“220V、100W”的电灯按表格中提供的接法接入电路,是把此灯串联接入电路。
若电灯恰能正常发光,说明开关闭合的那条支路短路,使该灯直接接在电源上;
若电灯比正常发光暗,说明开关闭合的那条支路的灯与该灯串联接入电路,所分电压低于220V,这条支路正常;
若电灯不发光,说明开关闭合的那条支路有开路。
据此分析判断。
2、【答案】如果保险丝拧得不紧,保险丝和接线柱的接触电阻就会增大,通电时,保险丝和接线柱的接触部分冰会发热,时间长了就容易熔断.
【解析】【分析】本题考查学生安全用电及焦耳定律的知识。如果保险丝拧得不紧,保险丝和接线柱的接触电阻就会增大,由Q=I2Rt可知,通电时,保险丝和接线柱的接触部分会发热,时间长了就容易熔断。
3、【答案】解:安装空调后,使电路的总功率变大,而电源电压不变,由P=UI可知电路中的电流变大;如果仍用原来的导线,电阻较细、电阻较大,根据焦耳定律Q=I2Rt可知,在同样的时间内,电流通过导线产生较多的热量,容易烧坏绝缘皮而引起火灾;而换成较粗的导线,电阻变小、产生的热量减少,就不会产生上述危险
【解析】【分析】家庭电路里安装空调后,电路的总功率变大,使电路中的电流变大,如果用原来的导线,在同样的时间内,电流通过导线产生较多的热量,容易烧坏绝缘皮而引起火灾;而换成较粗的导线,电阻变小,减少产生的热量.据此分析回答
4、【答案】【解答】发现有人触电时,应立即切断电源
【解析】【解答】由图中的情景可知:发现有人触电时,应立即切断电源.
故答案为:发现有人触电时,应立即切断电源
【分析】人触电的原因是人体直接或间接接触了火线或与火线连通的部分,如果发现有人触电,首先切断电源或用绝缘体将电线挑开让触电人脱离电源,再实施抢救.
5、【答案】解 ⑴家庭电路中电流过大的原因:短路;用电器总功率过大(也称为负载过大)
⑵根据焦耳定律Q=I2Rt,在通电时间t和电阻R不变情况下,电流I越大,电线产生的热量Q就越多,所以容易引起火灾。
【解析】【分析】(1)引起电路中电流过大的原因有两个:一是电路发生短路;二是用电器总功率过大.
(2)焦耳定律:电流通过导体产生的热量,与电流的平方成正比,与导体的电阻成正比,与通电时间成正比.