人教版物理九年级(全册)同步练习19.1家庭电路(培优卷)
一、选择题
1.(2023九上·锦江期末)如图所示的是一个电热器电路。电热丝、指示灯、开关构成串联电路,接在电源上,已知该电路中有一个元件断路,有一个元件短路,但不知道是哪两个有故障,今用一个校验电灯分别接在各处,得到下表所示的结果,根据表格内容可判断( )
校验次数 1 2 3 4 5 6
校验电灯接入点 a、f a、b c、d e、f a、d c、f
发光情况 正常发光 不发光 亮度较暗 不发光 亮度较暗 正常发光
A.开关断路,指示灯短路 B.指示灯断路,电热丝短路
C.电热丝断路,开关短路 D.指示灯断路,开关短路
【答案】A
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【解答】ABCD、接a、f时能正常发光,说明电源正常;
接a、b时,不发光,说明a、b之外电路存在断路,c不能与电源两极相连;
接c、d时,校验电灯与电热丝、指示灯串联,校验电灯发光暗,说明c、d与电源两极相连,c、d之外电路不存在断路,则c、d间断路,即开关断路;
接e、f时,不发光,说明e点不能与电源两极相连;
接a、d时,校验电灯与电热丝串联,亮度较暗,说明电热丝正常,
接c、f时,正常发光,说明指示灯短路,开关断路。故A正确,BCD错误。
故选:A。【分析】校验电灯分别并联接入某电路两端,若不能发光,说明接入的两点不能接到电源的两极,若能正常发光,说明得到220V电压,若发光较暗,说明与指示灯或电热丝串联后形成通路。
2.(2024九下·江津期中)如图为某家庭卫生间电路,电灯和电热器都在正常工作。在三孔插座上刚插上洗衣机开关未闭合的插头时,所有用电器都停止工作,拔出洗衣机的插头后,用测电笔测试三孔插座的左右两孔,氖管都发光,检查发现有一根熔丝熔断了。下列分析合理的( )
A.一定是零线上的熔丝熔断了
B.断开、,再用测电笔检测三孔插座的左右两孔,氖管都发光
C.只断开,再用测电笔检测三孔插座的左孔,氖管不发光
D.只断开,再用测电笔检测三孔插座的左孔,氖管不发光
【答案】A
【知识点】家庭电路工作电压、零线、火线的辨别;插座的构造与工作方式
【解析】【解答】A.在插上洗衣机(开关未闭合)的插头前,电灯和电热器都在正常工作,但插上洗衣机(开关未闭合)的插头,所有用电器都停止工作,说明电路中干路上有断路,测电笔测试插座的两孔,氖管都发光,说明两孔与火线是连通的,所以一定是零线上的熔丝熔断了,故A符合题意;
B.断开、.再用测电笔检测三孔插座的左右两孔,只有右孔与火线相连,氖管发光,左孔与火线不相连,氖管不会发光,故B不符合题意;
C.只断开,再用测电笔检测三孔插座的左孔,左孔通过电热器与火线相连,氖管会发光,故C不符合题意;
D.只断开,再用测电笔检测三孔插座的左孔,左孔通过电灯与火线相连,氖管会发光,故D不符合题意。
故选A。
【分析】在插上洗衣机(开关未闭合)的插头前,电灯和电热器都在正常工作,在插上洗衣机(开关未闭合)的插头,所有用电器都停止工作,说明电路中干路上有断路,测电笔测试插座的两孔,氖管都发光,说明两孔与火线是连通的,故只可能是零线断了。
3.(2024九下·从江开学考)如图所示是常用的插线板,闭合开关,指示灯发光,且插孔可以提供工作电压,下列说法正确的是( )
A.图中A与零线相连,B与火线相连
B.将试电笔插入C孔,其氖管会发光
C.若指示灯断路不能发光,则插孔不能提供工作电压
D.若A,B两孔发生短路,则其他插孔仍可提供工作电压
【答案】A
【知识点】测电笔的使用;插座的构造与工作方式
【解析】【解答】A、三孔插座的接线规律是:左零、右火、上接地,插线板工作时插孔A与零线相连,B接火线,它们之间的电压是220V,故A正确;
B、插线板插孔C与地线连接,将试电笔插入C孔,其氖管不会发光,故B错误;
C、由题意可知,指示灯发光,且插孔可以提供工作电压,指示灯和插座之间是并联的,指示灯断路不能发光,则插孔能提供工作电压,故C错误;
D、由于指示灯和插座之间是并联的,A、B两孔发生短路,则其它插孔不能提供工作电压,故D错误;
故答案为:A。
【分析】三孔插座的接线规律是“左零右火上接地”;火线与零线之间的电压是220V;并联电路各用电器之间互不影响,串联电路的用电器互相影响;干路开关控制所有的用电器。
4.(2020九上·扶风期末)小明家的家庭电路简化后如图所示,由该电路可知( )
A.a是零线,b是火线
B.灯泡L与插座Q是串联电路
C.台灯插头插入插座Q后,空气开关立刻跳闸,是因为灯丝断路造成的
D.c处断开,洗衣机插头插入插座P,洗衣机虽能工作,但有安全隐患
【答案】D
【知识点】家庭电路的连接;插座的构造与工作方式
【解析】【解答】A.据题意和图中的标注可知,用电器的开关应该接在火线上,所以和开关相连的那根线是火线,即a 线是火线,b 线是零线,A不符合题意;
B.灯泡L与插座Q是互不影响的,所以是并联的关系,B不符合题意;
C.电路跳闸可能是电路总功率过大引起的,也可能是发生了短路,不可能是灯丝断路造成的,C不符合题意;
D.若c处断开(即三孔插座没有接地),洗衣机插头插入插座,洗衣机仍然能工作,但外壳不能接地,当外壳漏电时,人接触金属外壳,会有电流流过人体,会发生触电事故,即有安全隐患,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】家庭电路中,灯泡的开关接在火线上;各用电器是并联的;三孔插座中接地线可以避免人体触电。
5.(2024九下·萧县模拟)如图所示,这是某家庭电路的一部分,闭合开关、后,灯发光,灯不发光。现断开开关,保持开关闭合,用试电笔接触插座的两孔,氖管都发光,则电路故障可能是( )
A.ac段断路 B.bd段断路 C.df段断路 D.ef段短路
【答案】B
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【解答】A.根据图像,ac段断路,开关断开,开关闭合,电路断开,氖管不会发光,故A不符合题意;
B.图像中,bd段断路,闭合开关、,灯接通,能发光,灯不发光,断开开关,开关闭合,用试电笔接触插座的两孔,两孔与火线都是接通的,氖管都发光,故B符合题意;
C.df段断路,闭合开关、后,灯、都发光,插座不能接通,故C不符合题意;
D.ef段短路,火线与零线直接接在一起,电源短路,保险丝熔断,故D不符合题意。
故选B。
【分析】家庭电路中,火线断路,测电笔的氖管不发光;零线断路,电路中有电,用电器不工作。
6.(2024九下·威海模拟)如图是小科家的部分电路和电热水壶内部电路,正在烧水的电热水壶突然停止工作,但电灯仍正常发光,则下列说法正确的是( )
A.插座和电热水壶串联
B.故障一定是ab两点间断路了
C.电热水壶导线②与接地线相连
D.故障可能是电热水壶内电阻丝断了
【答案】D
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【解答】A.家庭电路中,用电器之间彼此并联,彼此不影响,插座和电热水并联,故A错误;
BD.正在烧水的电热水壶突然停止工作,说明电路存在断路,但具体位置不能确定,可能是导线ab间断路,也可能是电壶内部电热丝断路。故B错误,D正确;
C.家庭安全用电原则,为防止漏电,电热水壶的外壳要接地,所以导线①与接地线相连。故C错误;
故选D。
【分析】根据安全用电原则、家庭电路的连接、家庭电路的故障分析判识选项
1、家庭安全用电原则:不同时使用功率较大的电器,避免电路中功率较大导致电流较大,引发火灾、不湿手接触用电器开关、不在电线上上晾衣服,金属外壳要接地,避免发生触电
2、家庭电路的连接:为了避免用电器彼此干扰,所以用电器之间为并联,且开关在火线和用电器之间;
2、电路的故障分析:正在烧水的电热水壶突然停止工作,说明电路存在断路,可通过测电笔进行检测,可能是导线ab间断路,也可能是电壶内部电热丝断路
7.(2024九下·兰州模拟)如图所示,家庭电路的插座不能正常工作;经检测发现只有b、d间发生断路,则闭合开关S,下列说法正确的是( )
A.灯不能发光
B.正确使用试电笔接触a点,试电笔不发光
C.若将开关和灯互换位置,符合安全用电原则
D.若此时站在地上的人接触c点,不会发生触电事故
【答案】D
【知识点】测电笔的使用
【解析】【解答】A.图中,b、d间断路,灯泡能有电流通过,组成闭合回路,灯能正常发光,故A错误
B.当b、d间发生断路,a点在火线上,试电笔接触a点,试电笔能发光,故B错误;
C.灯泡和开关互换位置,断开开关,灯泡带电,不符合安全用电原则,故C错误;
D.图中,c点和零线相接了,站在地上的人接触c点时,因人体电阻大,电流不经过人体,直接流向零线,不会发生触电事故,故D正确。
故选D。
【分析】用电器能连接在火线和零线间,可以工作,灯泡的开关连接在火线一侧,测电笔接触火线时,可以发光;导线和零线连接时,人接触时,不触电。
8.(2024九下·南山模拟)关于家庭电路,下列说法正确的是( )
A.若保险丝熔断了,可以用铁丝代替
B.同为220V-100W,迷你电烤箱与电风扇都正常工作1小时,产生的热量相同
C.若仅进户零线断路,闭合总开关及灯泡开关,试电笔接触插座①左右两孔,氖管均发光
D.电烤箱可以接在①插座
【答案】C
【知识点】能量的转化或转移;家庭电路的组成;测电笔的使用
【解析】【解答】A.保险丝熔断了,不能用铁丝代替, 铁丝的电阻较小、熔点较高 ,不能在电流过大时及时熔断来保护电路,故A错误;
B.电烤箱可以看作纯电阻用电器,主要将电能转化为内能,电风扇是非纯电阻用电器,主要将电能转化为机械能,所以电烤箱产生热量较多,故B错误;
C.仅进户零线断路,试电笔接触插座①右孔时,接触火线,氖管发光,接触左孔时, 闭合总开关及灯泡开关 ,接触到的零线通过开关和灯间接连接到了火线上,氖管也会发光,故C正确;
D.电烤箱必须接三孔插座,不能接在①处的两孔插座,故D错误。
故选C。
【分析】1、纯电阻用电器是将电能全部转化为内能的装置,产热量较高;
2、测电笔的操作步骤及其作用:用拇指和中指持验电笔笔身,食指抵住笔端金属部分,氖管小窗背光朝向自己,以便看清氖泡发光情况;测电笔可以分辨火线和零线,测火线电笔氖管发光, 测零线电笔不发光,电路发生断路时,测电笔不发光;电路发生短路时,被短路电器电笔检测不发光,其余电路发光;
3、电灯和开关的接法:零线直接进入灯泡的螺旋套;火线先接入开关,再进入灯泡顶端的金属点;三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线。右孔接火线。
9.(2024九下·广州月考) 学习家庭电路知识后,以下说法正确的是( )
A.灯与其对应的开关连接是正确的
B.洗衣机应选用插座D
C.将台灯插头插入D插座时,闭合开关,保险丝熔断,说明插头处有短路
D.只闭合时灯不亮,用测电笔分别检查a,b,c三点时,测电笔只在a处发光,说明ab之间断路
【答案】D
【知识点】家庭电路的组成;家庭电路的连接;家庭电路工作电压、零线、火线的辨别;家庭电路的故障分析
【解析】【解答】A:开关接在火线上,灯泡L1及对应开关连接错误。A错误
B:洗衣机应使用三孔插座,金属外壳需要接地,B错误
C:将台灯插头插入D插座时,闭合开关,保险丝熔断,说明电路短路,而未闭合开关,没有短路,说明不是插头处有短路,是灯泡处短路,C错误
D:只闭合S2时灯L2不亮,说明此支路断路,用测电笔分别检查a、b、c三点时,测电笔只在a处发光,a与火线相连,b处不发光,b不与火线相通,故说明ab之间发生断路,D正确
选项ABC错误,答案选择D
【分析】家庭电路的连接方法:各用电器和插座之间都是并联;开关一端接火线,一端接灯泡;螺口灯泡的螺旋套要接在零线上;保险丝接在火线上;三孔插座的接法是左零右火中接地;金属外壳的用电器必须接地
10.(2024九下·郯城模拟)如图所示是莘县某同学家中电路的部分电路图,下列说法中正确的是( )
A.两孔插座和三孔插座的连接都是正确的
B.丙图中的开关无法控制灯泡的亮灭
C.丁灯的安装及开关的连接是正确的
D.用试电笔正确接触M和N点时,试电笔的氖管均不发光
【答案】C
【知识点】家庭电路的连接
【解析】【解答】A.两孔插座的接法:左零右火;三孔插座的接法是左零、右火、上接地;所以甲两孔插座连接错误,乙三孔插座连接正确的,故A错误;
BC.火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点;为避免发生触电事故,开关必须连接在火线和用电器中间,零线直接接入灯泡的螺旋套,丙图连接错误,但是开关仍能控制灯泡的亮灭,故B错误、C正确;
D.试电笔的工作原理是火线与大地之间的电压为220V,用试电笔正确接触M点时,即直接接触火线,试电笔的氖管发光;用试电笔正确接触N点时,即接触零线,试电笔的氖管不发光,故D错误。
【分析】(1)对于两孔插座是:左零、右火;对于三孔插座是左零、右火、上接地;
(2)灯泡的接法: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;
(3)试电笔用来辨别火线和零线,接触火线时,氖管会发光。
11.(2024九下·武汉月考)为了改善同学们的学习条件,学校给各班级配置了空调。某同学设计了模拟空调电路,如图所示。其中风扇负责送风,压缩机实现制冷功能,、均为发热器实现发热功能。该电路可以实现吹自然风、冷风和热风三种工作模式,电路相关参数如表格所示。关于下列结论:
风扇功率 100W
压缩机功率 400W
发热器功率 200~1210W
①空调应该用三条线的电源插头,其中有一条线与大地连接
②模拟空调吹冷风时正常工作一小时耗电0.5kW·h
③电阻的阻值为40Ω、的最大阻值为242Ω
④空调一般都设有单独的保险装置,该模拟空调可以用“220V6A”规格的保险装置
其中正确的是( )
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
【答案】B
【知识点】电功率的计算;家庭电路的组成
【解析】【解答】①空调应该用三条线的电源插头,其中有一条线与空调的金属外壳相连①错误;
②空调吹冷风时,风扇和压缩机同时工作,功率为:P=P风扇+P压缩机=500W;正常工作一小时耗电为:;②正确;
③、串联,当滑动变阻器接入阻值为0时,发热器功率最大为1210W,根据P=U2/R可计算电阻为:;
当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,发热器功率最小为200W,根据P=U2/R可计算总电阻为:
;③错误;
④由题可知模拟空调输出的最大功率为:;根据P=UI可知
电路中最大电流为:;该模拟空调可以用“220V6A”规格的保险装置。④正确。
B正确,ACD错误。故答案为:B。
【分析】根据电路安全用电、电功率公式判识选项
1、三脚插头的作用是将用电器的金属外壳与大地连接, 并非与大地连接 ;
2、电功率的计算:根据表格数据可计算模拟空调吹冷风时功率,利用公式W=Pt求出工作一小时耗电量;根据公式知,电压不变时,R越小功率越大,当变阻器电阻为0时,总功率越大。利用公式求出;由表格数据可知模拟空调输出的最大功率,利用公式P=UI得,,求出电流即可判断。
二、填空题
12.(2024九下·北林模拟)如图所示,在检查照明电路故障时常先断开所有开关,然后将一个普通的白炽灯L(校验灯)与熔断器的熔丝并联,当闭合开关S、时校验灯L发出暗红色的光,说明所在的支路 (选填“断路”、“正常”或“短路”)。所有故障排除后,更换了新的熔丝,当闭合开关S、时,站在地面上的人用手接触电路中的A点: (选填“会”或“不会”)触电。
【答案】正常;不会
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【解答】(1)白炽灯L与熔断的熔丝并联后,闭合开关S、S1时,此时灯泡L与灯泡L1串联,灯L发出暗红色光,说明它们两端的电压都小于额定电压,根据串联电路的分压特点可知,灯L1所在支路正常,若L1支路短路,则L正常发光,若L1所在支路断路,则L不发光。
(2)当闭合开关S、S1时,220V的电压由灯L1分担,A点与零线之间电压为0,站在地面上的人用手接触电路中的A点,人被零线短路,此时没有电流经过人体,因此不会触电。
【分析】(1)当两个灯泡串联时,如果它们都正常工作,那么二者的电压都小于额定电压,即发光偏暗;
(2)正常情况下,火线带电,而零线不带电,即人接触零线时不会触电。
13.(2024九下·西安模拟)如图所示,在进户线的干路上串联一个标有“220V 44W”的灯L2,只闭合开关S2时发现L3不亮,L2正常发光,因此,此电路为 (选填“断路”、“短路”或“正常”)电路,若此时用试电笔接触a点,氖管 (选填“会”或“不会”)发光。
【答案】短路;不会
【知识点】测电笔的使用;家庭电路的故障分析
【解析】【解答】根据图像,闭合S2后,L2、L3串联,若L2正常发光,则实际电压等于额定电压,说明灯L3处短路。由于L3被短路,电流到达a点,直接流向零线,测电笔接触a点,电流不会经过测电笔、人体、流向大地,即测电笔也被短路,所以氖管不会发光。
【分析】串联电路中,一个灯泡短路,不分压,另一个分压大;电路接通时,电流不经过测电笔,测电笔氖管不发光。
三、实验探究题
14.(2024九下·连山模拟)电动自行车因为具有轻便、快捷和环保等优点备受大家喜爱,然而电动车带来的安全问题也很严重。2023年4月15日起,《电动自行车安全技术规范》开始实施。小明和学习小组同学展开了:“安全的电动车”的学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程,请帮助完成下列内容:
【项目分解】
(1)了解电动车上的安全措施。
(2)设计安装车库充电插座。
【项目实施】
(1)了解“刹车系统”。电动自行车刹车时,电动机必须断电。因此,人们在电动自行车左右两刹车手柄中各安装了一只开关S1和S2,S是用钥匙控制的电源开关。在行驶中用任意一只手柄刹车时,开关S1或S2断开,电动机立即断电。下列电路中符合这一要求的是 ;
(2)了解“蓄电池”。电池说明书上的部分内容:
①额定电压:36V;②“电池容量10A·h”;③电能转化为机械能的效率η=75%。电动车工作过程中最多能输出的机械能为 J。若这么多的机械能由效率为30%的汽油机提供,则需要燃烧汽油 kg(已知汽油的热值为4.5×106 J/kg)。
(3)优化充电系统。电动自行车电池不能长时间充电,为了电动自行车的充电安全,小组设计了如图甲所示的定时充电器。用定时器控制充电时间,当定时器中有电流通过时,充电就会被断开。针对该充电器的设计方案,下面说法正确的是 ;
A.定时器与充电器串联
B.充电时定时器在电路中相当于一根导线
C.停止充电时充电器在电路中处于被短路状态
D.如果在b处安装一个开关S,断开此开关则停止充电
【项目拓展】
(4)①经查阅资料,小组发现近年电动车在楼道内充电造成火灾事故频发。很多小区已经禁止电动车进入楼内。小明想在自家的小车库内充电,发现车库内只安装了电灯,没有插座,于是小明想在如图乙所示的原有线路上安装一个双孔插座,应安装在 (填“ab”、“ac”或“bc”)之间。
②小明认为蓄电池一次充满电后最大行驶的路程与车的负重有关,负重越大,最大行驶的路程越小,小明作出猜想的理由是 。
【答案】B;9.72×105;0.72;C;ac;见解析
【知识点】燃料的热值;串联电路和并联电路的辨别;电功的计算;家庭电路的连接
【解析】【解答】探究电动车安全使用时,
(1)任一只手柄刹车时,该手柄上的开关立即断开,电动机停止工作,说明两开关相互影响、不能独立工作,所以两个开关、电动机以及S应串联接在电路中,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
(2)“蓄电池”储存的电能为:E=UIt=36V×10×3600A·s=1.296×106J
最多能输出的机械能为:E机=Eη=1.296×106J×75%=9.72×105J
汽油完全燃烧放出的热量为
计算需要燃烧汽油的质量为
(3)A.由电路图可知,定时器与充电器并联,故A错误;
B.充电时定时器中不能有电流通过,所以定时器在电路中相当断路,故B错误;
C.当定时器中有电流通过时,充电就会被断开,将充电器短路,使充电器不能工作,故C正确;
D.如果在b处安装一个开关S,断开此开关,由于定时器与充电器并联,则充电器仍然连入电路,故充电器不会停止充电,故D错误。
故选C。
(4)插座按照左零右火接线,故右边接在c处,因为开关只控制灯泡,故左边接在a处,应安装在ac之间。蓄电池一次充满电后的能量一定,所做总功一定,负重越大,所受的阻力越大,最大行驶的路程越小;由于W=Fs,所以,影响车子运动时受到的阻力会影响电动车充满电后的最大行驶路程。
【分析】(1)根据各开关共同控制用电器分析,开关串联连接;
(2)根据E=UIt,计算总电能,根据W=ηE,计算机械能,根据热机效率,计算热机的总能量,根据,计算燃料的质量;
(3)定时器工作时,有电流通过,短路后,没有电流;
(4)根据电路的电路工作要求,在干路连接开关,控制所有用电器;压力越大, 阻力越大,根据W=Fs,计算距离的大小。
四、作图题
15.(2018-2019学年人教版物理九年级全册 19.1 家庭电路 同步练习 )如图所示,①请将图中的“光控开关”“声控开关”和灯泡正确连入电路完成楼道灯自动控制电路,要求在光线较暗且有声音时灯才亮;②安装一个不受开关控制的三孔插座.
【答案】解:如图所示:
【知识点】家庭电路的连接
【解析】【解答】三孔插座的接法是:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线;灯泡的接法是: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,又因为要求在光线较暗且有声音时灯才亮,所以,“光控开关”与“声控开关”应先串联后,再接入电路,如图:
【分析】利用家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法,同时考虑使用性和安全性分析解答.
五、简答题
16.小军家客厅墙壁上有一个控制灯的开关和一个两孔插座装在一起的“一开两孔”的电工元件.图a是元件的面板,图b是元件壳体内部的原接线图.由于开关损坏,需要更换整个元件.小军爸爸决定自己动手完成,小军给爸爸当助手
小军爸爸断开家中进户线的总开关,在拆旧换新的过程中发现:拆下前没有留意元件中的A、B、D三根导线(B、C间已有一短导线在内部相连)与外面的①、②、③三根导线的连接关系(如图c).因为室内导线都在水泥墙内,无法观察①、②、③各导线与墙内导线的连接情况.
于是他闭合家中进户线的总开关,用试电笔检测各根导线,发现:第①根导线可以使试电笔发光;第②、③根导线不能使试电笔发光.
根据小军爸爸的检测,能不能判断各根导线的连接情况?小军经过仔细思考后认为,不能判断每根导线的连接情况,如果在情况不明时盲目连接还可能出现更严重的问题.
(1)你认为小军的观点对不对?为什么?
(2)你能不能利用常用的家用电器,如台灯等(均带有插头),鉴别出①、②、③根导线应怎样分别与A、B、D接线柱相连接?说出你的方法并简述理由.
(3)根据你的判断,将图c中①、②、③根导线与下面的A、B、D接线柱和上面的火线、零线及灯泡连接起来.
【答案】(1)小军的观点是对的.
第①根导线可以使试电笔发光,说明是火线,一定与B相连;第②、③根导线不能使试电笔发光,说明不是火线,但还不能判断出到底哪根线直接接在零线上,哪根线接在灯泡上.如果盲目连接,可能会将零线接在D上,闭合开关,就会形成短路,可能引起火灾,造成更严重的事故.
(2)鉴别与连线,有两种可能:
第一种可能.
方法:闭合台灯开关,如果将①.②两导线小心地接在台灯的插头上(不要短路),台灯正常发光;将①、③两导线接在台灯的插头上时,两灯均发光,但都不是正常发光,亮度都较暗,这说明导线②是直接接在零线上并与A相连;导线③接在灯泡上,并与D相连.
理由是:台灯直接接在火线与零线上时,正常发光;与灯泡串联时,两灯功率都小于额定功率,两灯都较暗.
第二种可能
方法:闭合台灯开关,将①、②两导线小心地接在台灯的插头上,两灯均发光,但都不是正常发光,亮度都较暗;将①.③两导线接在台灯的插头上时,台灯正常发光.这说明导线③是直接接在零线上,并与A相连;导线②接在灯泡上,并与D相连.
理由是:台灯直接接在火线与零线上时,正常发光;与灯泡串联时,两灯功率都小于额定功率,两灯都较暗.
(3)第一种可能实际连线如答图a所示。
第二种可能实际连线如答图b所示,
【知识点】家庭电路的连接;家庭电路的故障分析
【解析】【分析】(1)使用试电笔时,当试电笔接触到火线时,电流经过试电笔的金属笔尖、电阻、氖管、金属笔尾、人体流经大地形成回路,此时氖管发光;零线与大地之间的电压为0V,因此当试电笔接触到零线时,氖管不发光;根据①可知火线与B相连,第②③根导线都不使试电笔发光,但不能判断出哪根线是零线,因此直接盲目连接可能会造成更严重的问题;
(2) (3)台灯直接接在火线与零线上时,正常发光;与灯泡串联时,两灯功率都小于额定功率,两灯都较暗。
六、综合题
17.(2024九上·梅河口期末) 如图所示,是小明家新买的书柜,书柜上部是两层书架,中部为写字台,下部书橱有对开的柜门,书柜上安装有插座、接口及小台灯,写字台上垫有光滑的软玻璃板。小明观察到书柜在使用时涉及许多物理知识,于是他进行了如下探究。
(1)为了确定书柜摆放得是否水平,小明将水平仪放在书柜上,出现的现象如图所示。小明应将书柜 选填“左”或“右”端的底脚垫高,书柜才能达到水平摆放。
(2)如图所示,小明在上层水平书架上竖直并排放着同样的本书,此时本书对书架的压强为,二层水平书架左侧放有一摞相同的书,甲、乙两本书探出整摞书的长度相同,小台灯静止放在书柜写字台上。下列相关说法正确的是 填序号。
①如果取走上层书架右侧的本书,剩余本书对书架的压强仍为
②若水平匀速抽出二层书架中的甲书或乙书,抽出甲书过程对书做的功更多
③开窗通风时,平行于书柜的“过堂风”会把没关紧的书橱门吹得关紧
④整个台灯的重心最可能在图中的点
(3)如图所示,是书柜上安装的插座、接口及小台灯的简化电路。此电路有一条导线没有画出,请在图中画出此导线,使电路满足下列要求:
当闭合开关和时插座和接口能正常使用,小台灯发光;当开关断开时,各元件都不工作;当闭合开关断开时,小台灯不发光但接口和插座仍能正常使用且互不影响。
(4)晚上小明用右手在台灯下写作业时,写字台上光滑的软玻璃板会反射出刺眼的光,影响学习。为了保护眼睛,在不改变学习位置的前提下,请你写出两种最简单、效果最好的解决方法。
方法一:调整台灯的方位,把台灯放在小明 选填“左臂外侧”或“右臂外侧”。
方法二:
(5)写完作业小明关闭台灯,小明家电路的总电阻会变 。
【答案】(1)右
(2)①
(3)
(4)左臂外侧;玻璃板上铺粗糙的物体
(5)大
【知识点】重力的方向;摩擦力的大小;流体压强与流速的关系;欧姆定律及其应用;家庭电路的组成;家庭电路的连接
【解析】【解答】(1)根据竖直方向和水平方向是相互垂直的,作出水平方向,比较桌面和水平方向的关系,判断如何调整桌脚。
(2)①对于质地均匀的固体,体积等于底面积和高度的乘积,固体对水平地面的压强p=pgh,计算固体对水平面的压强。
②首先分析甲乙受到的摩擦力,根据求出抽出甲乙做功多少。
③流体的流速越大,流体的压强越小。
④放在水平面上物体重心过支撑面中心时,物体更稳定。
(3)插座的接法:左孔接零线,右孔接火线,上孔接地线。
小台灯、插座和USB接口并联在电路中,当开关S断开时,各元件都不工作,说明S在干路上,火线首先过开关S,然后分别进入小台灯、插座、USB接口, 当闭合开关S断开时, 小台灯不发光但USB接口和插座仍能正常使用且互不影响,说明开关在小台灯的支路上,如图:
(4)晚上小明用右手在台灯下写作业时,写字台上光滑的软玻璃板会反射出刺眼的光,此时可以调整台灯的位置,或玻璃板上铺粗糙的物体,防止发生镜面反射。
(5)用电器并联相当于增大了导体的横截面积,关闭台灯,相当于减小了导体的横截面积,导体的电阻变大。
【分析】(1)根据重力的方向是竖直向下的进行判断。
(2)①规则均匀的固体用p=pgh计算压强。②根据求出抽出甲乙做功多少。③流体的流速越大,流体的压强越小。④水平面上物体重心过支撑面中心时,物体更稳定。
(3)插座的接法:左孔接零线,右孔接火线,上孔接地线。家庭电路并联,开关接在火线和用电器之间。
(4)调整台灯的位置,或玻璃板上铺粗糙的物体,防止发生镜面反射。
(5)用电器并联相当于增大了导体的横截面积,关闭台灯,相当于减小了导体的横截面积,导体的电阻变大。
18.(2023九上·榕城期末)图甲是一台储水式电热水器外观,图乙是热水器剖面图.热水器的内胆是密封的,里面有两个通到外部的水管,是热水出水管,是冷水进水管.和是两个外层包有绝缘材料的电加热管,利用它对水箱中的水进行加热.长时间使用热水器可能导致绝缘部分破损,使热水器中的外壳和水带电,从而造成触电事故.所以国家规定电热水器须采用接地、漏电保护器、防电墙等多重保护措施.
(1)热水器加热管里电阻丝的电阻要大、熔点要 (选填“高”或“低”);
(2)若电热水器水箱容量为50L,额定功率,正常工作时,将水从加热至,至少需要的时间为 s;
(3)考虑到用电安全,电热水器应使用 (选填“两孔”或“三孔”)插座,且进、出水管口都装有防电墙.防电墙的内部结构如图丙所示,流经其中的水沿着内部隔片螺旋流动.已知粗细均匀水柱的电阻跟它的长度成正比,跟它的横截面积成反比.所以与普通水管里的水柱相比,防电墙内的水柱更细更长,从而使防电墙内水的电阻 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)若丁图中人体的电阻为,防电墙电阻为,当丁图所示地线失效时(地线上已画上“×”),此防电墙 (选填“能”或“不能”)保证该人的安全;
(5)电热水器面板上有两个控制开关S1、S2,两个电加热管分别用表示,要求S1单独控制,S2单独控制,两个开关同时闭合时与同时加热.请你在图戊中用笔画线代替导线,补全开关控制电加热管的电路,且符合安全用电原则 。
【答案】高;4200;三孔;变大;能;
【知识点】密度公式及其应用;比热容;串、并联电路的设计;电功率的计算;家庭电路的组成
【解析】【解答】(1)热水器加热管要产生热量,电阻丝不能熔断,即不易熔化,电阻丝的熔点要高。
(2)根据容量,计算水的体积为:V=50L=50dm3=0.05m3
则水的质量为,
计算水吸收的热量为
则消耗的电能为W=Q吸=6.3×106J,
计算加热的时间为:;
(3)电热水器有金属外壳,应防止用电器漏电发生触电事故,则外壳必须接地,应使用三孔插座。
电阻与导体的材料、横截面积、长度和温度有关,当水沿着内部隔片螺旋流动,水柱变得更细更长,则水的电阻变大。
(4)防电墙与人的电阻串联,根据串联规律,,计算人体的电压U2≈0.9V,因为0.9V<36V,此防电墙能保证人的安全。
(5)根据要求,R1与R2并联,两个开关分别控制两个电阻,把开关与火线相连,可以使用电安全,如图:
【分析】(1)电流通过导体产生热量,当温度不超过熔点时,固体不熔化;
(2)根据Q吸=cmΔt,计算水吸收热量的多少;
(3)有金属外壳的用电器,利用三孔插座使金属外壳接地;导体的长度变长,横截面积减小,电阻变大;
(4)根据串联电路分压比等于电阻比,可以计算分压大小;
(5)各用电器并联,控制用电器的开关和用电器串联,开关连接在火线一侧。
19.(人教版物理九年级第十九章第1节家庭电路同步练习)小明搬进刚装修完的新家,妈妈给他买了一个床头灯,他将这个床头灯插在床边墙壁的插座上.晚上,小明在床上看书时,突然床头灯熄灭了,过了一会儿,灯又亮了,这时他发现爸爸刚刚洗完澡从卫生间走了出来.小明很好奇,亲自去卫生问打开“浴霸”的灯,发现他床头的灯又熄灭了.关闭“浴霸”的灯,床头的灯又亮了.小明很想知道为什么他的床头灯会出现这种“奇怪现象”,线路究竟出了什么问题?
(1)请你画出小明家装修时连接浴霸灯与床头插座(床头灯)的电路图,并应用所学知识分析产生这一“奇怪现象”的原因.
(2)如果不想让上述“奇怪现象”出现,床头灯的开关能正常控制床头灯的亮灭,请画出正确的电路图.
【答案】(1)由题意可知,小明家的电路应是错误的;装修时的接法应如下左图所示,当“浴霸”的开关断开时,床头灯开关闭合时,床头灯与“浴霸”串联;因床头灯的额定功率小于“浴霸”的功率;故“浴霸”的电阻远小于床头灯的电阻,故“浴霸”灯的电功率将远小于床头机的功率,几乎不发光,而床头灯接近正常发光.而当两开关都闭合时,床头灯被短路,“浴霸”正常发光.
(2)
【知识点】家庭电路的组成
【解析】【解答】由题意可知,小明家的电路应是错误的;装修时的接法应如下左图所示,当“浴霸”的开关断开时,床头灯开关闭合时,床头灯与“浴霸”串联;因床头灯的额定功率小于“浴霸”的功率;故“浴霸”的电阻远小于床头灯的电阻,故“浴霸”灯的电功率将远小于床头机的功率,几乎不发光,而床头灯接近正常发光.而当两开关都闭合时,床头灯被短路,“浴霸”正常发光.(2)如果不想出现上述奇怪现象,床头灯的开关能正常控制,则应将床头灯浴霸并联,两开关分别控制两电器;
两电路如图所示:
【分析】这类题目要求对电路特点非常熟悉。(1)由题意可知,小明家的电路应是错误的;装修时的接法应如下左图所示,当“浴霸”的开关断开时,床头灯开关闭合时,床头灯与“浴霸”串联;因床头灯的额定功率小于“浴霸”的功率;故“浴霸”的电阻远小于床头灯的电阻,故“浴霸”灯的电功率将远小于床头机的功率,几乎不发光,而床头灯接近正常发光.而当两开关都闭合时,床头灯被短路,“浴霸”正常发光.(2)如果不想出现上述奇怪现象,床头灯的开关能正常控制,则应将床头灯浴霸并联,两开关分别控制两电器;
20.(2024九下·广州开学考)(1)图1为按照安全用电原则连接的家庭电路,则a线是 (选填“火”或“零”)线;电路正常,断开开关后,用试电笔检测A点时,氖管是否发光? 。
图1
(2)①请在图2中画出图3对应的电路图:
图2 图3 图4
②若实验过程中,A2的示数如图4,滑动变阻器接入电路的电阻为10Ω,通过滑动变阻器的电流为0.5A,则A1的示数为 A,滑动变阻器10s内产生的热量为 J;
③若实验过程中,连接完图3电路,闭合开关后,发现A1有示数,电压表无示数,A2无示数,则原因可能是: (选填字母)
A.滑动变阻器断路 B.R断路 C.A断路 D.电压表断路
【答案】(1)零;发光
(2);0.7;25;C
【知识点】根据实物图画电路图;电路故障的判断;家庭电路工作电压、零线、火线的辨别
【解析】【解答】(1)由安全用电的原则可知,开关接在火线和灯泡之间,所以图中b是火线,a是零线;电路正常,断开开关后,用试电笔检测A点即与火线接触时,氖管发光。故答案为:零;发光;
(2)①由图3得,定值电阻R与滑动变阻器并联,电压表测量定值电阻的电压,电流表A2测量定值电阻R的电流,电流表A1测量干路电流,滑动变阻器的滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,电路图如图所示:
②如图4,A2的接线柱是“0.6”和“-”,其示数为:0.2A;
定值电阻R与滑动变阻器并联,电压表测量定值电阻的电压,电流表A2测量定值电阻R的电流,电流表A1测量干路电流,通过滑动变阻器的电流为0.5A,根据并联电路的电流规律,A1的示数是:
滑动变阻器接入电路的电阻为10Ω,通过滑动变阻器的电流为 5A,根据焦耳定律 ,滑动变阻器10s内产生的热量为:
③根据图3电路,定值电阻R与滑动变阻器并联,电压表测量定值电阻的电压,电流表A2测量定值电阻R的电流,电流表A1测量干路电流,滑动变阻器的滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大:
A.滑动变阻器断路,A1有示数,电压表有示数,A2有示数,故A不符合题意;
B.R断路,A1有示数,电压表有示数,A2无示数,故B不符合题意;
C.A2断路,A1有示数,电压表无示数,A2无示数,故C符合题意;
D.电压表断路,A1有示数,电压表无示数,A2有示数,故D不符合题意。
故选C。
【分析】
(1)由安全用电的原则可知,开关接在火线和灯泡之间,所以图中b是火线,a是零线;电路正常,断开开关后,用试电笔检测A点即与火线接触时,氖管发光;
(2)①由图2得,定值电阻R与滑动变阻器并联,电压表测量定值电阻的电压,电流表A2测量定值电阻R的电流,电流表A1测量干路电流,滑动变阻器的滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大;
②如图4,根据A2的接线柱是“0.
6”和“-”,可知其示数;定值电阻R与滑动变阻器并联,电压表测量定值电阻的电压,电流表A2测量定值电阻R的电流,电流表A1测量干路电流,通过滑动变阻器的电流为0.5A,根据并联电路的电流规律,可得A1的示数;根据焦耳定律Q=12Rt,可得滑动变阻器10s内产生的热量;
③(1)如果仅仅是滑动变阻器断路,A1有示数,电压表有示数,A2有示数;
(2)如果仅仅是R断路,A1有示数,电压表有示数,A2无示数;
(3)如果仅仅是A2断路,A1有示数,电压表无示数,A2无示数;
(4)如果仅仅是电压表断路,A1有示数,电压表无示数,A2有示数
1 / 1人教版物理九年级(全册)同步练习19.1家庭电路(培优卷)
一、选择题
1.(2023九上·锦江期末)如图所示的是一个电热器电路。电热丝、指示灯、开关构成串联电路,接在电源上,已知该电路中有一个元件断路,有一个元件短路,但不知道是哪两个有故障,今用一个校验电灯分别接在各处,得到下表所示的结果,根据表格内容可判断( )
校验次数 1 2 3 4 5 6
校验电灯接入点 a、f a、b c、d e、f a、d c、f
发光情况 正常发光 不发光 亮度较暗 不发光 亮度较暗 正常发光
A.开关断路,指示灯短路 B.指示灯断路,电热丝短路
C.电热丝断路,开关短路 D.指示灯断路,开关短路
2.(2024九下·江津期中)如图为某家庭卫生间电路,电灯和电热器都在正常工作。在三孔插座上刚插上洗衣机开关未闭合的插头时,所有用电器都停止工作,拔出洗衣机的插头后,用测电笔测试三孔插座的左右两孔,氖管都发光,检查发现有一根熔丝熔断了。下列分析合理的( )
A.一定是零线上的熔丝熔断了
B.断开、,再用测电笔检测三孔插座的左右两孔,氖管都发光
C.只断开,再用测电笔检测三孔插座的左孔,氖管不发光
D.只断开,再用测电笔检测三孔插座的左孔,氖管不发光
3.(2024九下·从江开学考)如图所示是常用的插线板,闭合开关,指示灯发光,且插孔可以提供工作电压,下列说法正确的是( )
A.图中A与零线相连,B与火线相连
B.将试电笔插入C孔,其氖管会发光
C.若指示灯断路不能发光,则插孔不能提供工作电压
D.若A,B两孔发生短路,则其他插孔仍可提供工作电压
4.(2020九上·扶风期末)小明家的家庭电路简化后如图所示,由该电路可知( )
A.a是零线,b是火线
B.灯泡L与插座Q是串联电路
C.台灯插头插入插座Q后,空气开关立刻跳闸,是因为灯丝断路造成的
D.c处断开,洗衣机插头插入插座P,洗衣机虽能工作,但有安全隐患
5.(2024九下·萧县模拟)如图所示,这是某家庭电路的一部分,闭合开关、后,灯发光,灯不发光。现断开开关,保持开关闭合,用试电笔接触插座的两孔,氖管都发光,则电路故障可能是( )
A.ac段断路 B.bd段断路 C.df段断路 D.ef段短路
6.(2024九下·威海模拟)如图是小科家的部分电路和电热水壶内部电路,正在烧水的电热水壶突然停止工作,但电灯仍正常发光,则下列说法正确的是( )
A.插座和电热水壶串联
B.故障一定是ab两点间断路了
C.电热水壶导线②与接地线相连
D.故障可能是电热水壶内电阻丝断了
7.(2024九下·兰州模拟)如图所示,家庭电路的插座不能正常工作;经检测发现只有b、d间发生断路,则闭合开关S,下列说法正确的是( )
A.灯不能发光
B.正确使用试电笔接触a点,试电笔不发光
C.若将开关和灯互换位置,符合安全用电原则
D.若此时站在地上的人接触c点,不会发生触电事故
8.(2024九下·南山模拟)关于家庭电路,下列说法正确的是( )
A.若保险丝熔断了,可以用铁丝代替
B.同为220V-100W,迷你电烤箱与电风扇都正常工作1小时,产生的热量相同
C.若仅进户零线断路,闭合总开关及灯泡开关,试电笔接触插座①左右两孔,氖管均发光
D.电烤箱可以接在①插座
9.(2024九下·广州月考) 学习家庭电路知识后,以下说法正确的是( )
A.灯与其对应的开关连接是正确的
B.洗衣机应选用插座D
C.将台灯插头插入D插座时,闭合开关,保险丝熔断,说明插头处有短路
D.只闭合时灯不亮,用测电笔分别检查a,b,c三点时,测电笔只在a处发光,说明ab之间断路
10.(2024九下·郯城模拟)如图所示是莘县某同学家中电路的部分电路图,下列说法中正确的是( )
A.两孔插座和三孔插座的连接都是正确的
B.丙图中的开关无法控制灯泡的亮灭
C.丁灯的安装及开关的连接是正确的
D.用试电笔正确接触M和N点时,试电笔的氖管均不发光
11.(2024九下·武汉月考)为了改善同学们的学习条件,学校给各班级配置了空调。某同学设计了模拟空调电路,如图所示。其中风扇负责送风,压缩机实现制冷功能,、均为发热器实现发热功能。该电路可以实现吹自然风、冷风和热风三种工作模式,电路相关参数如表格所示。关于下列结论:
风扇功率 100W
压缩机功率 400W
发热器功率 200~1210W
①空调应该用三条线的电源插头,其中有一条线与大地连接
②模拟空调吹冷风时正常工作一小时耗电0.5kW·h
③电阻的阻值为40Ω、的最大阻值为242Ω
④空调一般都设有单独的保险装置,该模拟空调可以用“220V6A”规格的保险装置
其中正确的是( )
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
二、填空题
12.(2024九下·北林模拟)如图所示,在检查照明电路故障时常先断开所有开关,然后将一个普通的白炽灯L(校验灯)与熔断器的熔丝并联,当闭合开关S、时校验灯L发出暗红色的光,说明所在的支路 (选填“断路”、“正常”或“短路”)。所有故障排除后,更换了新的熔丝,当闭合开关S、时,站在地面上的人用手接触电路中的A点: (选填“会”或“不会”)触电。
13.(2024九下·西安模拟)如图所示,在进户线的干路上串联一个标有“220V 44W”的灯L2,只闭合开关S2时发现L3不亮,L2正常发光,因此,此电路为 (选填“断路”、“短路”或“正常”)电路,若此时用试电笔接触a点,氖管 (选填“会”或“不会”)发光。
三、实验探究题
14.(2024九下·连山模拟)电动自行车因为具有轻便、快捷和环保等优点备受大家喜爱,然而电动车带来的安全问题也很严重。2023年4月15日起,《电动自行车安全技术规范》开始实施。小明和学习小组同学展开了:“安全的电动车”的学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程,请帮助完成下列内容:
【项目分解】
(1)了解电动车上的安全措施。
(2)设计安装车库充电插座。
【项目实施】
(1)了解“刹车系统”。电动自行车刹车时,电动机必须断电。因此,人们在电动自行车左右两刹车手柄中各安装了一只开关S1和S2,S是用钥匙控制的电源开关。在行驶中用任意一只手柄刹车时,开关S1或S2断开,电动机立即断电。下列电路中符合这一要求的是 ;
(2)了解“蓄电池”。电池说明书上的部分内容:
①额定电压:36V;②“电池容量10A·h”;③电能转化为机械能的效率η=75%。电动车工作过程中最多能输出的机械能为 J。若这么多的机械能由效率为30%的汽油机提供,则需要燃烧汽油 kg(已知汽油的热值为4.5×106 J/kg)。
(3)优化充电系统。电动自行车电池不能长时间充电,为了电动自行车的充电安全,小组设计了如图甲所示的定时充电器。用定时器控制充电时间,当定时器中有电流通过时,充电就会被断开。针对该充电器的设计方案,下面说法正确的是 ;
A.定时器与充电器串联
B.充电时定时器在电路中相当于一根导线
C.停止充电时充电器在电路中处于被短路状态
D.如果在b处安装一个开关S,断开此开关则停止充电
【项目拓展】
(4)①经查阅资料,小组发现近年电动车在楼道内充电造成火灾事故频发。很多小区已经禁止电动车进入楼内。小明想在自家的小车库内充电,发现车库内只安装了电灯,没有插座,于是小明想在如图乙所示的原有线路上安装一个双孔插座,应安装在 (填“ab”、“ac”或“bc”)之间。
②小明认为蓄电池一次充满电后最大行驶的路程与车的负重有关,负重越大,最大行驶的路程越小,小明作出猜想的理由是 。
四、作图题
15.(2018-2019学年人教版物理九年级全册 19.1 家庭电路 同步练习 )如图所示,①请将图中的“光控开关”“声控开关”和灯泡正确连入电路完成楼道灯自动控制电路,要求在光线较暗且有声音时灯才亮;②安装一个不受开关控制的三孔插座.
五、简答题
16.小军家客厅墙壁上有一个控制灯的开关和一个两孔插座装在一起的“一开两孔”的电工元件.图a是元件的面板,图b是元件壳体内部的原接线图.由于开关损坏,需要更换整个元件.小军爸爸决定自己动手完成,小军给爸爸当助手
小军爸爸断开家中进户线的总开关,在拆旧换新的过程中发现:拆下前没有留意元件中的A、B、D三根导线(B、C间已有一短导线在内部相连)与外面的①、②、③三根导线的连接关系(如图c).因为室内导线都在水泥墙内,无法观察①、②、③各导线与墙内导线的连接情况.
于是他闭合家中进户线的总开关,用试电笔检测各根导线,发现:第①根导线可以使试电笔发光;第②、③根导线不能使试电笔发光.
根据小军爸爸的检测,能不能判断各根导线的连接情况?小军经过仔细思考后认为,不能判断每根导线的连接情况,如果在情况不明时盲目连接还可能出现更严重的问题.
(1)你认为小军的观点对不对?为什么?
(2)你能不能利用常用的家用电器,如台灯等(均带有插头),鉴别出①、②、③根导线应怎样分别与A、B、D接线柱相连接?说出你的方法并简述理由.
(3)根据你的判断,将图c中①、②、③根导线与下面的A、B、D接线柱和上面的火线、零线及灯泡连接起来.
六、综合题
17.(2024九上·梅河口期末) 如图所示,是小明家新买的书柜,书柜上部是两层书架,中部为写字台,下部书橱有对开的柜门,书柜上安装有插座、接口及小台灯,写字台上垫有光滑的软玻璃板。小明观察到书柜在使用时涉及许多物理知识,于是他进行了如下探究。
(1)为了确定书柜摆放得是否水平,小明将水平仪放在书柜上,出现的现象如图所示。小明应将书柜 选填“左”或“右”端的底脚垫高,书柜才能达到水平摆放。
(2)如图所示,小明在上层水平书架上竖直并排放着同样的本书,此时本书对书架的压强为,二层水平书架左侧放有一摞相同的书,甲、乙两本书探出整摞书的长度相同,小台灯静止放在书柜写字台上。下列相关说法正确的是 填序号。
①如果取走上层书架右侧的本书,剩余本书对书架的压强仍为
②若水平匀速抽出二层书架中的甲书或乙书,抽出甲书过程对书做的功更多
③开窗通风时,平行于书柜的“过堂风”会把没关紧的书橱门吹得关紧
④整个台灯的重心最可能在图中的点
(3)如图所示,是书柜上安装的插座、接口及小台灯的简化电路。此电路有一条导线没有画出,请在图中画出此导线,使电路满足下列要求:
当闭合开关和时插座和接口能正常使用,小台灯发光;当开关断开时,各元件都不工作;当闭合开关断开时,小台灯不发光但接口和插座仍能正常使用且互不影响。
(4)晚上小明用右手在台灯下写作业时,写字台上光滑的软玻璃板会反射出刺眼的光,影响学习。为了保护眼睛,在不改变学习位置的前提下,请你写出两种最简单、效果最好的解决方法。
方法一:调整台灯的方位,把台灯放在小明 选填“左臂外侧”或“右臂外侧”。
方法二:
(5)写完作业小明关闭台灯,小明家电路的总电阻会变 。
18.(2023九上·榕城期末)图甲是一台储水式电热水器外观,图乙是热水器剖面图.热水器的内胆是密封的,里面有两个通到外部的水管,是热水出水管,是冷水进水管.和是两个外层包有绝缘材料的电加热管,利用它对水箱中的水进行加热.长时间使用热水器可能导致绝缘部分破损,使热水器中的外壳和水带电,从而造成触电事故.所以国家规定电热水器须采用接地、漏电保护器、防电墙等多重保护措施.
(1)热水器加热管里电阻丝的电阻要大、熔点要 (选填“高”或“低”);
(2)若电热水器水箱容量为50L,额定功率,正常工作时,将水从加热至,至少需要的时间为 s;
(3)考虑到用电安全,电热水器应使用 (选填“两孔”或“三孔”)插座,且进、出水管口都装有防电墙.防电墙的内部结构如图丙所示,流经其中的水沿着内部隔片螺旋流动.已知粗细均匀水柱的电阻跟它的长度成正比,跟它的横截面积成反比.所以与普通水管里的水柱相比,防电墙内的水柱更细更长,从而使防电墙内水的电阻 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)若丁图中人体的电阻为,防电墙电阻为,当丁图所示地线失效时(地线上已画上“×”),此防电墙 (选填“能”或“不能”)保证该人的安全;
(5)电热水器面板上有两个控制开关S1、S2,两个电加热管分别用表示,要求S1单独控制,S2单独控制,两个开关同时闭合时与同时加热.请你在图戊中用笔画线代替导线,补全开关控制电加热管的电路,且符合安全用电原则 。
19.(人教版物理九年级第十九章第1节家庭电路同步练习)小明搬进刚装修完的新家,妈妈给他买了一个床头灯,他将这个床头灯插在床边墙壁的插座上.晚上,小明在床上看书时,突然床头灯熄灭了,过了一会儿,灯又亮了,这时他发现爸爸刚刚洗完澡从卫生间走了出来.小明很好奇,亲自去卫生问打开“浴霸”的灯,发现他床头的灯又熄灭了.关闭“浴霸”的灯,床头的灯又亮了.小明很想知道为什么他的床头灯会出现这种“奇怪现象”,线路究竟出了什么问题?
(1)请你画出小明家装修时连接浴霸灯与床头插座(床头灯)的电路图,并应用所学知识分析产生这一“奇怪现象”的原因.
(2)如果不想让上述“奇怪现象”出现,床头灯的开关能正常控制床头灯的亮灭,请画出正确的电路图.
20.(2024九下·广州开学考)(1)图1为按照安全用电原则连接的家庭电路,则a线是 (选填“火”或“零”)线;电路正常,断开开关后,用试电笔检测A点时,氖管是否发光? 。
图1
(2)①请在图2中画出图3对应的电路图:
图2 图3 图4
②若实验过程中,A2的示数如图4,滑动变阻器接入电路的电阻为10Ω,通过滑动变阻器的电流为0.5A,则A1的示数为 A,滑动变阻器10s内产生的热量为 J;
③若实验过程中,连接完图3电路,闭合开关后,发现A1有示数,电压表无示数,A2无示数,则原因可能是: (选填字母)
A.滑动变阻器断路 B.R断路 C.A断路 D.电压表断路
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【解答】ABCD、接a、f时能正常发光,说明电源正常;
接a、b时,不发光,说明a、b之外电路存在断路,c不能与电源两极相连;
接c、d时,校验电灯与电热丝、指示灯串联,校验电灯发光暗,说明c、d与电源两极相连,c、d之外电路不存在断路,则c、d间断路,即开关断路;
接e、f时,不发光,说明e点不能与电源两极相连;
接a、d时,校验电灯与电热丝串联,亮度较暗,说明电热丝正常,
接c、f时,正常发光,说明指示灯短路,开关断路。故A正确,BCD错误。
故选:A。【分析】校验电灯分别并联接入某电路两端,若不能发光,说明接入的两点不能接到电源的两极,若能正常发光,说明得到220V电压,若发光较暗,说明与指示灯或电热丝串联后形成通路。
2.【答案】A
【知识点】家庭电路工作电压、零线、火线的辨别;插座的构造与工作方式
【解析】【解答】A.在插上洗衣机(开关未闭合)的插头前,电灯和电热器都在正常工作,但插上洗衣机(开关未闭合)的插头,所有用电器都停止工作,说明电路中干路上有断路,测电笔测试插座的两孔,氖管都发光,说明两孔与火线是连通的,所以一定是零线上的熔丝熔断了,故A符合题意;
B.断开、.再用测电笔检测三孔插座的左右两孔,只有右孔与火线相连,氖管发光,左孔与火线不相连,氖管不会发光,故B不符合题意;
C.只断开,再用测电笔检测三孔插座的左孔,左孔通过电热器与火线相连,氖管会发光,故C不符合题意;
D.只断开,再用测电笔检测三孔插座的左孔,左孔通过电灯与火线相连,氖管会发光,故D不符合题意。
故选A。
【分析】在插上洗衣机(开关未闭合)的插头前,电灯和电热器都在正常工作,在插上洗衣机(开关未闭合)的插头,所有用电器都停止工作,说明电路中干路上有断路,测电笔测试插座的两孔,氖管都发光,说明两孔与火线是连通的,故只可能是零线断了。
3.【答案】A
【知识点】测电笔的使用;插座的构造与工作方式
【解析】【解答】A、三孔插座的接线规律是:左零、右火、上接地,插线板工作时插孔A与零线相连,B接火线,它们之间的电压是220V,故A正确;
B、插线板插孔C与地线连接,将试电笔插入C孔,其氖管不会发光,故B错误;
C、由题意可知,指示灯发光,且插孔可以提供工作电压,指示灯和插座之间是并联的,指示灯断路不能发光,则插孔能提供工作电压,故C错误;
D、由于指示灯和插座之间是并联的,A、B两孔发生短路,则其它插孔不能提供工作电压,故D错误;
故答案为:A。
【分析】三孔插座的接线规律是“左零右火上接地”;火线与零线之间的电压是220V;并联电路各用电器之间互不影响,串联电路的用电器互相影响;干路开关控制所有的用电器。
4.【答案】D
【知识点】家庭电路的连接;插座的构造与工作方式
【解析】【解答】A.据题意和图中的标注可知,用电器的开关应该接在火线上,所以和开关相连的那根线是火线,即a 线是火线,b 线是零线,A不符合题意;
B.灯泡L与插座Q是互不影响的,所以是并联的关系,B不符合题意;
C.电路跳闸可能是电路总功率过大引起的,也可能是发生了短路,不可能是灯丝断路造成的,C不符合题意;
D.若c处断开(即三孔插座没有接地),洗衣机插头插入插座,洗衣机仍然能工作,但外壳不能接地,当外壳漏电时,人接触金属外壳,会有电流流过人体,会发生触电事故,即有安全隐患,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】家庭电路中,灯泡的开关接在火线上;各用电器是并联的;三孔插座中接地线可以避免人体触电。
5.【答案】B
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【解答】A.根据图像,ac段断路,开关断开,开关闭合,电路断开,氖管不会发光,故A不符合题意;
B.图像中,bd段断路,闭合开关、,灯接通,能发光,灯不发光,断开开关,开关闭合,用试电笔接触插座的两孔,两孔与火线都是接通的,氖管都发光,故B符合题意;
C.df段断路,闭合开关、后,灯、都发光,插座不能接通,故C不符合题意;
D.ef段短路,火线与零线直接接在一起,电源短路,保险丝熔断,故D不符合题意。
故选B。
【分析】家庭电路中,火线断路,测电笔的氖管不发光;零线断路,电路中有电,用电器不工作。
6.【答案】D
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【解答】A.家庭电路中,用电器之间彼此并联,彼此不影响,插座和电热水并联,故A错误;
BD.正在烧水的电热水壶突然停止工作,说明电路存在断路,但具体位置不能确定,可能是导线ab间断路,也可能是电壶内部电热丝断路。故B错误,D正确;
C.家庭安全用电原则,为防止漏电,电热水壶的外壳要接地,所以导线①与接地线相连。故C错误;
故选D。
【分析】根据安全用电原则、家庭电路的连接、家庭电路的故障分析判识选项
1、家庭安全用电原则:不同时使用功率较大的电器,避免电路中功率较大导致电流较大,引发火灾、不湿手接触用电器开关、不在电线上上晾衣服,金属外壳要接地,避免发生触电
2、家庭电路的连接:为了避免用电器彼此干扰,所以用电器之间为并联,且开关在火线和用电器之间;
2、电路的故障分析:正在烧水的电热水壶突然停止工作,说明电路存在断路,可通过测电笔进行检测,可能是导线ab间断路,也可能是电壶内部电热丝断路
7.【答案】D
【知识点】测电笔的使用
【解析】【解答】A.图中,b、d间断路,灯泡能有电流通过,组成闭合回路,灯能正常发光,故A错误
B.当b、d间发生断路,a点在火线上,试电笔接触a点,试电笔能发光,故B错误;
C.灯泡和开关互换位置,断开开关,灯泡带电,不符合安全用电原则,故C错误;
D.图中,c点和零线相接了,站在地上的人接触c点时,因人体电阻大,电流不经过人体,直接流向零线,不会发生触电事故,故D正确。
故选D。
【分析】用电器能连接在火线和零线间,可以工作,灯泡的开关连接在火线一侧,测电笔接触火线时,可以发光;导线和零线连接时,人接触时,不触电。
8.【答案】C
【知识点】能量的转化或转移;家庭电路的组成;测电笔的使用
【解析】【解答】A.保险丝熔断了,不能用铁丝代替, 铁丝的电阻较小、熔点较高 ,不能在电流过大时及时熔断来保护电路,故A错误;
B.电烤箱可以看作纯电阻用电器,主要将电能转化为内能,电风扇是非纯电阻用电器,主要将电能转化为机械能,所以电烤箱产生热量较多,故B错误;
C.仅进户零线断路,试电笔接触插座①右孔时,接触火线,氖管发光,接触左孔时, 闭合总开关及灯泡开关 ,接触到的零线通过开关和灯间接连接到了火线上,氖管也会发光,故C正确;
D.电烤箱必须接三孔插座,不能接在①处的两孔插座,故D错误。
故选C。
【分析】1、纯电阻用电器是将电能全部转化为内能的装置,产热量较高;
2、测电笔的操作步骤及其作用:用拇指和中指持验电笔笔身,食指抵住笔端金属部分,氖管小窗背光朝向自己,以便看清氖泡发光情况;测电笔可以分辨火线和零线,测火线电笔氖管发光, 测零线电笔不发光,电路发生断路时,测电笔不发光;电路发生短路时,被短路电器电笔检测不发光,其余电路发光;
3、电灯和开关的接法:零线直接进入灯泡的螺旋套;火线先接入开关,再进入灯泡顶端的金属点;三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线。右孔接火线。
9.【答案】D
【知识点】家庭电路的组成;家庭电路的连接;家庭电路工作电压、零线、火线的辨别;家庭电路的故障分析
【解析】【解答】A:开关接在火线上,灯泡L1及对应开关连接错误。A错误
B:洗衣机应使用三孔插座,金属外壳需要接地,B错误
C:将台灯插头插入D插座时,闭合开关,保险丝熔断,说明电路短路,而未闭合开关,没有短路,说明不是插头处有短路,是灯泡处短路,C错误
D:只闭合S2时灯L2不亮,说明此支路断路,用测电笔分别检查a、b、c三点时,测电笔只在a处发光,a与火线相连,b处不发光,b不与火线相通,故说明ab之间发生断路,D正确
选项ABC错误,答案选择D
【分析】家庭电路的连接方法:各用电器和插座之间都是并联;开关一端接火线,一端接灯泡;螺口灯泡的螺旋套要接在零线上;保险丝接在火线上;三孔插座的接法是左零右火中接地;金属外壳的用电器必须接地
10.【答案】C
【知识点】家庭电路的连接
【解析】【解答】A.两孔插座的接法:左零右火;三孔插座的接法是左零、右火、上接地;所以甲两孔插座连接错误,乙三孔插座连接正确的,故A错误;
BC.火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点;为避免发生触电事故,开关必须连接在火线和用电器中间,零线直接接入灯泡的螺旋套,丙图连接错误,但是开关仍能控制灯泡的亮灭,故B错误、C正确;
D.试电笔的工作原理是火线与大地之间的电压为220V,用试电笔正确接触M点时,即直接接触火线,试电笔的氖管发光;用试电笔正确接触N点时,即接触零线,试电笔的氖管不发光,故D错误。
【分析】(1)对于两孔插座是:左零、右火;对于三孔插座是左零、右火、上接地;
(2)灯泡的接法: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;
(3)试电笔用来辨别火线和零线,接触火线时,氖管会发光。
11.【答案】B
【知识点】电功率的计算;家庭电路的组成
【解析】【解答】①空调应该用三条线的电源插头,其中有一条线与空调的金属外壳相连①错误;
②空调吹冷风时,风扇和压缩机同时工作,功率为:P=P风扇+P压缩机=500W;正常工作一小时耗电为:;②正确;
③、串联,当滑动变阻器接入阻值为0时,发热器功率最大为1210W,根据P=U2/R可计算电阻为:;
当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,发热器功率最小为200W,根据P=U2/R可计算总电阻为:
;③错误;
④由题可知模拟空调输出的最大功率为:;根据P=UI可知
电路中最大电流为:;该模拟空调可以用“220V6A”规格的保险装置。④正确。
B正确,ACD错误。故答案为:B。
【分析】根据电路安全用电、电功率公式判识选项
1、三脚插头的作用是将用电器的金属外壳与大地连接, 并非与大地连接 ;
2、电功率的计算:根据表格数据可计算模拟空调吹冷风时功率,利用公式W=Pt求出工作一小时耗电量;根据公式知,电压不变时,R越小功率越大,当变阻器电阻为0时,总功率越大。利用公式求出;由表格数据可知模拟空调输出的最大功率,利用公式P=UI得,,求出电流即可判断。
12.【答案】正常;不会
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【解答】(1)白炽灯L与熔断的熔丝并联后,闭合开关S、S1时,此时灯泡L与灯泡L1串联,灯L发出暗红色光,说明它们两端的电压都小于额定电压,根据串联电路的分压特点可知,灯L1所在支路正常,若L1支路短路,则L正常发光,若L1所在支路断路,则L不发光。
(2)当闭合开关S、S1时,220V的电压由灯L1分担,A点与零线之间电压为0,站在地面上的人用手接触电路中的A点,人被零线短路,此时没有电流经过人体,因此不会触电。
【分析】(1)当两个灯泡串联时,如果它们都正常工作,那么二者的电压都小于额定电压,即发光偏暗;
(2)正常情况下,火线带电,而零线不带电,即人接触零线时不会触电。
13.【答案】短路;不会
【知识点】测电笔的使用;家庭电路的故障分析
【解析】【解答】根据图像,闭合S2后,L2、L3串联,若L2正常发光,则实际电压等于额定电压,说明灯L3处短路。由于L3被短路,电流到达a点,直接流向零线,测电笔接触a点,电流不会经过测电笔、人体、流向大地,即测电笔也被短路,所以氖管不会发光。
【分析】串联电路中,一个灯泡短路,不分压,另一个分压大;电路接通时,电流不经过测电笔,测电笔氖管不发光。
14.【答案】B;9.72×105;0.72;C;ac;见解析
【知识点】燃料的热值;串联电路和并联电路的辨别;电功的计算;家庭电路的连接
【解析】【解答】探究电动车安全使用时,
(1)任一只手柄刹车时,该手柄上的开关立即断开,电动机停止工作,说明两开关相互影响、不能独立工作,所以两个开关、电动机以及S应串联接在电路中,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
(2)“蓄电池”储存的电能为:E=UIt=36V×10×3600A·s=1.296×106J
最多能输出的机械能为:E机=Eη=1.296×106J×75%=9.72×105J
汽油完全燃烧放出的热量为
计算需要燃烧汽油的质量为
(3)A.由电路图可知,定时器与充电器并联,故A错误;
B.充电时定时器中不能有电流通过,所以定时器在电路中相当断路,故B错误;
C.当定时器中有电流通过时,充电就会被断开,将充电器短路,使充电器不能工作,故C正确;
D.如果在b处安装一个开关S,断开此开关,由于定时器与充电器并联,则充电器仍然连入电路,故充电器不会停止充电,故D错误。
故选C。
(4)插座按照左零右火接线,故右边接在c处,因为开关只控制灯泡,故左边接在a处,应安装在ac之间。蓄电池一次充满电后的能量一定,所做总功一定,负重越大,所受的阻力越大,最大行驶的路程越小;由于W=Fs,所以,影响车子运动时受到的阻力会影响电动车充满电后的最大行驶路程。
【分析】(1)根据各开关共同控制用电器分析,开关串联连接;
(2)根据E=UIt,计算总电能,根据W=ηE,计算机械能,根据热机效率,计算热机的总能量,根据,计算燃料的质量;
(3)定时器工作时,有电流通过,短路后,没有电流;
(4)根据电路的电路工作要求,在干路连接开关,控制所有用电器;压力越大, 阻力越大,根据W=Fs,计算距离的大小。
15.【答案】解:如图所示:
【知识点】家庭电路的连接
【解析】【解答】三孔插座的接法是:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线;灯泡的接法是: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,又因为要求在光线较暗且有声音时灯才亮,所以,“光控开关”与“声控开关”应先串联后,再接入电路,如图:
【分析】利用家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法,同时考虑使用性和安全性分析解答.
16.【答案】(1)小军的观点是对的.
第①根导线可以使试电笔发光,说明是火线,一定与B相连;第②、③根导线不能使试电笔发光,说明不是火线,但还不能判断出到底哪根线直接接在零线上,哪根线接在灯泡上.如果盲目连接,可能会将零线接在D上,闭合开关,就会形成短路,可能引起火灾,造成更严重的事故.
(2)鉴别与连线,有两种可能:
第一种可能.
方法:闭合台灯开关,如果将①.②两导线小心地接在台灯的插头上(不要短路),台灯正常发光;将①、③两导线接在台灯的插头上时,两灯均发光,但都不是正常发光,亮度都较暗,这说明导线②是直接接在零线上并与A相连;导线③接在灯泡上,并与D相连.
理由是:台灯直接接在火线与零线上时,正常发光;与灯泡串联时,两灯功率都小于额定功率,两灯都较暗.
第二种可能
方法:闭合台灯开关,将①、②两导线小心地接在台灯的插头上,两灯均发光,但都不是正常发光,亮度都较暗;将①.③两导线接在台灯的插头上时,台灯正常发光.这说明导线③是直接接在零线上,并与A相连;导线②接在灯泡上,并与D相连.
理由是:台灯直接接在火线与零线上时,正常发光;与灯泡串联时,两灯功率都小于额定功率,两灯都较暗.
(3)第一种可能实际连线如答图a所示。
第二种可能实际连线如答图b所示,
【知识点】家庭电路的连接;家庭电路的故障分析
【解析】【分析】(1)使用试电笔时,当试电笔接触到火线时,电流经过试电笔的金属笔尖、电阻、氖管、金属笔尾、人体流经大地形成回路,此时氖管发光;零线与大地之间的电压为0V,因此当试电笔接触到零线时,氖管不发光;根据①可知火线与B相连,第②③根导线都不使试电笔发光,但不能判断出哪根线是零线,因此直接盲目连接可能会造成更严重的问题;
(2) (3)台灯直接接在火线与零线上时,正常发光;与灯泡串联时,两灯功率都小于额定功率,两灯都较暗。
17.【答案】(1)右
(2)①
(3)
(4)左臂外侧;玻璃板上铺粗糙的物体
(5)大
【知识点】重力的方向;摩擦力的大小;流体压强与流速的关系;欧姆定律及其应用;家庭电路的组成;家庭电路的连接
【解析】【解答】(1)根据竖直方向和水平方向是相互垂直的,作出水平方向,比较桌面和水平方向的关系,判断如何调整桌脚。
(2)①对于质地均匀的固体,体积等于底面积和高度的乘积,固体对水平地面的压强p=pgh,计算固体对水平面的压强。
②首先分析甲乙受到的摩擦力,根据求出抽出甲乙做功多少。
③流体的流速越大,流体的压强越小。
④放在水平面上物体重心过支撑面中心时,物体更稳定。
(3)插座的接法:左孔接零线,右孔接火线,上孔接地线。
小台灯、插座和USB接口并联在电路中,当开关S断开时,各元件都不工作,说明S在干路上,火线首先过开关S,然后分别进入小台灯、插座、USB接口, 当闭合开关S断开时, 小台灯不发光但USB接口和插座仍能正常使用且互不影响,说明开关在小台灯的支路上,如图:
(4)晚上小明用右手在台灯下写作业时,写字台上光滑的软玻璃板会反射出刺眼的光,此时可以调整台灯的位置,或玻璃板上铺粗糙的物体,防止发生镜面反射。
(5)用电器并联相当于增大了导体的横截面积,关闭台灯,相当于减小了导体的横截面积,导体的电阻变大。
【分析】(1)根据重力的方向是竖直向下的进行判断。
(2)①规则均匀的固体用p=pgh计算压强。②根据求出抽出甲乙做功多少。③流体的流速越大,流体的压强越小。④水平面上物体重心过支撑面中心时,物体更稳定。
(3)插座的接法:左孔接零线,右孔接火线,上孔接地线。家庭电路并联,开关接在火线和用电器之间。
(4)调整台灯的位置,或玻璃板上铺粗糙的物体,防止发生镜面反射。
(5)用电器并联相当于增大了导体的横截面积,关闭台灯,相当于减小了导体的横截面积,导体的电阻变大。
18.【答案】高;4200;三孔;变大;能;
【知识点】密度公式及其应用;比热容;串、并联电路的设计;电功率的计算;家庭电路的组成
【解析】【解答】(1)热水器加热管要产生热量,电阻丝不能熔断,即不易熔化,电阻丝的熔点要高。
(2)根据容量,计算水的体积为:V=50L=50dm3=0.05m3
则水的质量为,
计算水吸收的热量为
则消耗的电能为W=Q吸=6.3×106J,
计算加热的时间为:;
(3)电热水器有金属外壳,应防止用电器漏电发生触电事故,则外壳必须接地,应使用三孔插座。
电阻与导体的材料、横截面积、长度和温度有关,当水沿着内部隔片螺旋流动,水柱变得更细更长,则水的电阻变大。
(4)防电墙与人的电阻串联,根据串联规律,,计算人体的电压U2≈0.9V,因为0.9V<36V,此防电墙能保证人的安全。
(5)根据要求,R1与R2并联,两个开关分别控制两个电阻,把开关与火线相连,可以使用电安全,如图:
【分析】(1)电流通过导体产生热量,当温度不超过熔点时,固体不熔化;
(2)根据Q吸=cmΔt,计算水吸收热量的多少;
(3)有金属外壳的用电器,利用三孔插座使金属外壳接地;导体的长度变长,横截面积减小,电阻变大;
(4)根据串联电路分压比等于电阻比,可以计算分压大小;
(5)各用电器并联,控制用电器的开关和用电器串联,开关连接在火线一侧。
19.【答案】(1)由题意可知,小明家的电路应是错误的;装修时的接法应如下左图所示,当“浴霸”的开关断开时,床头灯开关闭合时,床头灯与“浴霸”串联;因床头灯的额定功率小于“浴霸”的功率;故“浴霸”的电阻远小于床头灯的电阻,故“浴霸”灯的电功率将远小于床头机的功率,几乎不发光,而床头灯接近正常发光.而当两开关都闭合时,床头灯被短路,“浴霸”正常发光.
(2)
【知识点】家庭电路的组成
【解析】【解答】由题意可知,小明家的电路应是错误的;装修时的接法应如下左图所示,当“浴霸”的开关断开时,床头灯开关闭合时,床头灯与“浴霸”串联;因床头灯的额定功率小于“浴霸”的功率;故“浴霸”的电阻远小于床头灯的电阻,故“浴霸”灯的电功率将远小于床头机的功率,几乎不发光,而床头灯接近正常发光.而当两开关都闭合时,床头灯被短路,“浴霸”正常发光.(2)如果不想出现上述奇怪现象,床头灯的开关能正常控制,则应将床头灯浴霸并联,两开关分别控制两电器;
两电路如图所示:
【分析】这类题目要求对电路特点非常熟悉。(1)由题意可知,小明家的电路应是错误的;装修时的接法应如下左图所示,当“浴霸”的开关断开时,床头灯开关闭合时,床头灯与“浴霸”串联;因床头灯的额定功率小于“浴霸”的功率;故“浴霸”的电阻远小于床头灯的电阻,故“浴霸”灯的电功率将远小于床头机的功率,几乎不发光,而床头灯接近正常发光.而当两开关都闭合时,床头灯被短路,“浴霸”正常发光.(2)如果不想出现上述奇怪现象,床头灯的开关能正常控制,则应将床头灯浴霸并联,两开关分别控制两电器;
20.【答案】(1)零;发光
(2);0.7;25;C
【知识点】根据实物图画电路图;电路故障的判断;家庭电路工作电压、零线、火线的辨别
【解析】【解答】(1)由安全用电的原则可知,开关接在火线和灯泡之间,所以图中b是火线,a是零线;电路正常,断开开关后,用试电笔检测A点即与火线接触时,氖管发光。故答案为:零;发光;
(2)①由图3得,定值电阻R与滑动变阻器并联,电压表测量定值电阻的电压,电流表A2测量定值电阻R的电流,电流表A1测量干路电流,滑动变阻器的滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,电路图如图所示:
②如图4,A2的接线柱是“0.6”和“-”,其示数为:0.2A;
定值电阻R与滑动变阻器并联,电压表测量定值电阻的电压,电流表A2测量定值电阻R的电流,电流表A1测量干路电流,通过滑动变阻器的电流为0.5A,根据并联电路的电流规律,A1的示数是:
滑动变阻器接入电路的电阻为10Ω,通过滑动变阻器的电流为 5A,根据焦耳定律 ,滑动变阻器10s内产生的热量为:
③根据图3电路,定值电阻R与滑动变阻器并联,电压表测量定值电阻的电压,电流表A2测量定值电阻R的电流,电流表A1测量干路电流,滑动变阻器的滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大:
A.滑动变阻器断路,A1有示数,电压表有示数,A2有示数,故A不符合题意;
B.R断路,A1有示数,电压表有示数,A2无示数,故B不符合题意;
C.A2断路,A1有示数,电压表无示数,A2无示数,故C符合题意;
D.电压表断路,A1有示数,电压表无示数,A2有示数,故D不符合题意。
故选C。
【分析】
(1)由安全用电的原则可知,开关接在火线和灯泡之间,所以图中b是火线,a是零线;电路正常,断开开关后,用试电笔检测A点即与火线接触时,氖管发光;
(2)①由图2得,定值电阻R与滑动变阻器并联,电压表测量定值电阻的电压,电流表A2测量定值电阻R的电流,电流表A1测量干路电流,滑动变阻器的滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大;
②如图4,根据A2的接线柱是“0.
6”和“-”,可知其示数;定值电阻R与滑动变阻器并联,电压表测量定值电阻的电压,电流表A2测量定值电阻R的电流,电流表A1测量干路电流,通过滑动变阻器的电流为0.5A,根据并联电路的电流规律,可得A1的示数;根据焦耳定律Q=12Rt,可得滑动变阻器10s内产生的热量;
③(1)如果仅仅是滑动变阻器断路,A1有示数,电压表有示数,A2有示数;
(2)如果仅仅是R断路,A1有示数,电压表有示数,A2无示数;
(3)如果仅仅是A2断路,A1有示数,电压表无示数,A2无示数;
(4)如果仅仅是电压表断路,A1有示数,电压表无示数,A2有示数
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