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生活用电
一.选择题(共14小题)
1.(2025 广州)如图,带负电的云层靠近建筑物上的避雷针时,向避雷针剧烈放电形成雷电,下列说法正确的是( )
A.云层带负电是由于失去了大量正电荷
B.云层带负电是由于摩擦创造了负电荷
C.放电时电荷从避雷针向云层方向移动
D.放电时电流方向是从避雷针流向云层
2.(2025 广州)如图,某家庭电路的输电线甲、乙从右端进户。闭合开关S,LED灯发光、电风扇正常工作,用试电笔检测插座,只有检测右孔时氖管发光。由于出现故障,电风扇停止工作,LED灯仍发光,用试电笔检测插座两孔,氖管均发光。该故障是( )
A.电风扇短路
B.插座两孔短路
C.输电线甲a、b两点之间断路
D.输电线甲b、c两点之间断路
3.(2025 青岛)下列材料中,适合做试电笔笔尖的是( )
A.塑料 B.陶瓷 C.玻璃 D.金属
4.(2025 新疆)小琴家进户线上装有空气开关,当家庭电路中的总电流大于空气开关的额定电流时,空气开关会发生“跳闸”。小琴家空气开关的额定电流可能是( )
A.63mA B.630mA C.63A D.630A
5.(2025 辽宁)如图是浴室使用的带防护罩的插座,其外壳上标有“10A”。下列有关该插座的使用及安全用电说法正确的是( )
A.插座与照明灯之间是串联的
B.三孔插座的右孔与家庭电路的零线相连
C.插座允许接入两个任意大功率用电器同时使用
D.防护罩能防止进水所引起的安全事故
6.(2025 潍坊)图示为某家庭电路实物布线图,该电路各处连接均正确。下列关于该电路的说法正确的是( )
A.a线是火线,b线是零线
B.保险盒中的保险丝为铜导线
C.按钮开关串联在电灯和零线之间
D.三孔插座中最上方插孔可以不接地
7.(2025 郴州)小敏同学按如图的电路图连接了一个模拟家庭电路。开关S闭合后,灯泡能正常发光,用试电笔检测插座的两孔,氖管均不发光。针对该模拟电路,有四位同学发表了以下的观点,你认为正确的是( )
A.小华说:保险丝是用电阻较大、熔点较高的材料制成的
B.小龙说:灯泡能正常发光,所以灯泡的连接是安全、合理的
C.小丽说:插座无法正常工作,原因可能是cd间断路
D.小潇说:插座无法正常工作,原因可能是ab间断路
8.(2025 天津)如图所示电路,开关闭合后,灯不发光。用试电笔接触a、b、c三处,氖管都发光;接触d处,氖管不发光。则故障可能是( )
A.灯丝断了 B.灯短路了
C.开关处断路 D.cd间断路
9.(2025 枣庄)安全教育已越来越引起学校和社会各界的高度重视,并开展了一系列丰富多彩的教育活动。在某校一次安全用电知识的“对”、“错”抢答比赛中,下列选项应答“对”的是( )
A.若空气开关“跳闸”,一定是使用了大功率用电器
B.使用三线插头和三孔插座的目的,是将用电器的金属外壳与大地相连
C.家庭电路的开关,接在零线或火线上都可以
D.雷雨天气可以打着雨伞在开阔地上行走
10.(2025 绵阳)如图所示,是螺丝口灯座,连接时要求灯座的金属螺旋套与家庭电路的零线连接,灯座顶端的弹簧片与火线连接。选项图中,螺丝口灯座与家庭电路、开关连接正确的是( )
A. B.
C. D.
11.(2025 新疆)下列家用电器中,电源插头为两线插头的是( )
A.电冰箱 B.洗衣机 C.电暖气 D.电视机
12.(2025 盐城)下列标识中用来提示“小心触电”的是( )
A. B.
C. D.
13.(2025 黔东南州)如图所示,是某住宅户内配电系统的方框图,结合方框图的场景,下列分析正确的是( )
A.空气开关①跳闸时,电路一定发生了短路
B.空调电流过大时,漏电保护器会迅速切断电流
C.漏电保护器切断电流时,空调和电灯不能工作
D.更换电灯的灯泡时,只需断开空气开关③即可
14.(2025 新疆)根据电工手册可知,通过人体的电流与通电时间的乘积大于30mA s时,会对人体产生致命危险。下列4组通过人体的电流和通电时间中,会对人体产生致命危险的是( )
A.30mA 0.5s B.20mA 1.2s C.25mA 2.0s D.35mA 0.2s
二.多选题(共1小题)
(多选)15.(2025 湖北)如图甲是某家庭电路连接示意图,图乙为电路中空气开关的原理图,P为电磁铁,Q为衔铁,S为开关。下列分析正确的是( )
A.手机充电器接入两孔插座后空气开关跳闸,一定是电路的总功率过大
B.将电饭锅接入甲图三孔插座,电饭锅的金属外壳通过1孔接地
C.图乙中P的左端为N极
D.电流过大时,图乙中P的磁性增强,吸引Q向左偏转,弹簧拉起S切断电路
三.填空题(共1小题)
16.(2025 东营)试电笔可以用来判断火线和零线。如图所示,持笔方式正确的是 (选填“甲”或“乙”);为了防止触电,控制用电器的开关应连接在 (选填“零线”或“火线”)和用电器之间。
四.作图题(共5小题)
17.(2025 兰州)小明在使用插线板时发现:插线板上的开关断开时,指示灯不发光,插孔断电;开关闭合时指示灯发光,插孔通电;如果指示灯损坏,开关闭合时插孔照样可以通电。如图中,虚线框内为插线板内部电路简化示意图,请按上述要求用笔画线代替导线将插线板内部电路中的缺失部分补画完整。
开关
插孔
发光二极管
电阻
18.(2025 常州)请在图中虚线框内画出开关S和电灯L的符号,并用笔画线代替导线将三孔插座接入电路。
19.(2025 遂宁)如图为家庭电路的一部分,请根据图中信息判断出火线和零线,并标注在图中相应括号内(火线用“L”表示,零线用“N”表示)。
20.(2025 苏州)图中,将家庭电路补充完整(虚框内一处接保险丝“”,另一处用导线连接)。
21.(2025 营口)有一种自动控制的楼道灯,只有光线暗且有声音时,电路接通,灯亮;光线亮时,不论发出多大声音,灯也不亮;楼道中还有一个三孔插座,且与楼道灯互不影响。请用笔画线代替导线完成电路。
五.简答题(共2小题)
22.(2025 贵州)电流热效应引发的用电事故屡屡发生,其中很多是由于电路老化或电线选择不规范所致。如家庭电线使用时间过长,出现绝缘皮老化脱落;空调等大功率用电器选用电线过细。请回答:
(1)破损电线的金属部分裸露在外容易发生触电事故,若你发现有人触电,应立即采取什么措施?(写出一条即可)
(2)用焦耳定律说明大功率用电器连接细电线存在安全隐患的原因。
23.(2025 山西)如图是某地消防部门公布的2022年各场所火灾数2022年各级开火灾数据统计图,其中住宅火灾占比达43%,不正确的家庭用电是形成住宅火灾的主要原因。在“安全用电”主题班会上,小梦和小兰针对家庭电路火灾原因发表了不同见解。请你任选一个同学的观点,用所学物理知识解释家庭电路引发电线火灾的原因。
六.综合能力题(共1小题)
24.(2025 沈阳)小雨家买了一台储水式电热水器。外观如图甲所示,图乙是热水器剖视图。热水器的内胆是密封的,里面有两个通到外部的水管,a是热水出水管,b是冷水进水管。c和d是两个外层包有绝缘材料的电加热管。
(1)关于电热水器下列说法中正确的是 ;
A.电源指示灯发出的红光是红外线
B.电加热管通电时电能转化为内能
C.电加热管里电阻丝用电阻小、熔点低的材料制成
(2)电热水器要使用三脚插头,是为了使电热水器的金属外壳与 相连;
(3)如图甲所示,在热水管和冷水管交会处安有一个水龙头。水龙头的手柄做的较长,这个水龙头的手柄相当于一个 (选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆;
(4)电热水器内胆充满水后才能通电加热。电加热管周围的水吸收热量温度升高,水的体积膨胀,密度变 ;
(5)为了防止电热水器漏电,电热水器生产厂家利用自来水导电能力差的特性,发明了一种“防电墙”技术。即用一段空心绝缘管替换一段热水出水管。通过改变此管的内径和长度来改变管内水的电阻的大小。如图丙所示,四个用同种材料制成的空心绝缘管,A和B内径相同,C和D内径相同,A、B的内径大于C、D的内径。为了增大流经空心绝缘管内水的电阻,减小漏电电流,如果你是设计师,会选用图丙中的 绝缘管;
(6)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R1、R2表示,要求S1单独控制R1,S2单独控制R2,两个开关同时闭合时R1与R2同时加热。请你在图丁中,用笔画线代替导线,补全开关控制电加热管的电路,且符合安全用电的原则。
生活用电
参考答案与试题解析
一.选择题(共14小题)
1.(2025 广州)如图,带负电的云层靠近建筑物上的避雷针时,向避雷针剧烈放电形成雷电,下列说法正确的是( )
A.云层带负电是由于失去了大量正电荷
B.云层带负电是由于摩擦创造了负电荷
C.放电时电荷从避雷针向云层方向移动
D.放电时电流方向是从避雷针流向云层
【分析】(1)云层由于相互摩擦而带电,其实质是电子的转移,并不是创造了电荷,得到电子的带负电,失去电子的带正电;
(2)放电时,负电荷从云层向避雷针方向移动;物理学中规定,电流方向与正电荷定向移动的方向相同,与负电荷定向移动的方向相反。
【解答】解:AB、云层由于相互摩擦而带电,其实质是电子的转移,并不是创造了电荷,云层因得到电子而带负电,故AB错误;
CD、带负电的云层靠近建筑物上的避雷针时,向避雷针剧烈放电,负电荷从云层向避雷针方向移动,电流方向是从避雷针流向云层,故C错误、D正确。
故选:D。
【点评】本题考查摩擦起电的实质和电流方向的判断,难度不大。
2.(2025 广州)如图,某家庭电路的输电线甲、乙从右端进户。闭合开关S,LED灯发光、电风扇正常工作,用试电笔检测插座,只有检测右孔时氖管发光。由于出现故障,电风扇停止工作,LED灯仍发光,用试电笔检测插座两孔,氖管均发光。该故障是( )
A.电风扇短路
B.插座两孔短路
C.输电线甲a、b两点之间断路
D.输电线甲b、c两点之间断路
【分析】电路的故障有两种:短路和断路;根据用电器的工作情况、氖管的发光情况判定电路的故障。
【解答】解:LED灯发光,说明LED灯的支路是正常的;电风扇停止工作,说明电风扇的支路断路;用试电笔检测插座两孔,氖管均发光,这说明左右两孔与火线之间是连接的,所以故障是b、c之间断路了,故ABC错误,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查家庭电路故障的分析,相对比较简单,属于基础题。
3.(2025 青岛)下列材料中,适合做试电笔笔尖的是( )
A.塑料 B.陶瓷 C.玻璃 D.金属
【分析】使用试电笔时,手要接触笔尾金属体,不能接触笔尖金属体。
【解答】解:因为笔尖金属在与相线相连时导电,笔尖需为金属体,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查的是试电笔的构造,难度不大。
4.(2025 新疆)小琴家进户线上装有空气开关,当家庭电路中的总电流大于空气开关的额定电流时,空气开关会发生“跳闸”。小琴家空气开关的额定电流可能是( )
A.63mA B.630mA C.63A D.630A
【分析】空气开关“跳闸”的原因是短路和过载,根据题意分析可能的额定电流即可。
【解答】解:进户线上的空气开关保证了家庭电路的安全,即出现短路或者电流过大会导致跳闸。
家用电器中,空调、电热水器、电饭煲等功率均为1000W以上,对应的电流值为,故空气开关的额定电流不可能小于这个值,故排除A和B;而家里用电器全部接入也很难有达到上百A的情况,故排除D。
故选:C。
【点评】本题考查了家庭电路用电器的常见功率,再根据基本公式算出电流,进行额定电流的估算即可。属于基础题。
5.(2025 辽宁)如图是浴室使用的带防护罩的插座,其外壳上标有“10A”。下列有关该插座的使用及安全用电说法正确的是( )
A.插座与照明灯之间是串联的
B.三孔插座的右孔与家庭电路的零线相连
C.插座允许接入两个任意大功率用电器同时使用
D.防护罩能防止进水所引起的安全事故
【分析】(1)家用电器是并联的;
(2)三孔插座的连接方法是:左零右火上接地;
(3)大功率用电器不能同时使用;
(4)防护罩能防止进水所引起的安全事故。
【解答】解:A、插座与照明灯之间是并联的,故A错误;
B、三孔插座的右孔与家庭电路的火线相连,故B错误;
C、由题知,该插座允许通过的最大电流为10A;如果两个任意大功率用电器同时使用该插座,则可能会造成通过插座的电流超过其允许通过的最大电流而损坏插座,所以该插座不允许接入两个任意大功率用电器同时使用,故C错误;
D、防护罩能防止进水所引起的安全事故,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了生活用电,属于基础题。
6.(2025 潍坊)图示为某家庭电路实物布线图,该电路各处连接均正确。下列关于该电路的说法正确的是( )
A.a线是火线,b线是零线
B.保险盒中的保险丝为铜导线
C.按钮开关串联在电灯和零线之间
D.三孔插座中最上方插孔可以不接地
【分析】(1)根据双孔插座的连接方式确定火线和零线;
(2)保险丝采用电阻率大熔点低的铅锑合金制成,在电流过大时能自动切断电源;
(3)电灯开关应连接在电灯与火线之间;
(4)三孔插座的中间插孔应接地。
【解答】解:A.由图可知,双孔插座的右孔与a线连接,根据“左零右火”的接线规则可知,a线是火线,b线是零线,故A正确;
B.保险盒中的保险丝由电阻率大熔点低的铅锑合金制成,铜导线的熔点较高,不适合做保险丝,故B错误;
C.按钮开关串联在电灯和火线之间,故C错误;
D.三孔插座中上边的那个孔必须接地,插头插入时,使用电器的金属外壳接地,防止触电事故的发生,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了家庭电路中的安全用电的有关知识,难度不大。
7.(2025 郴州)小敏同学按如图的电路图连接了一个模拟家庭电路。开关S闭合后,灯泡能正常发光,用试电笔检测插座的两孔,氖管均不发光。针对该模拟电路,有四位同学发表了以下的观点,你认为正确的是( )
A.小华说:保险丝是用电阻较大、熔点较高的材料制成的
B.小龙说:灯泡能正常发光,所以灯泡的连接是安全、合理的
C.小丽说:插座无法正常工作,原因可能是cd间断路
D.小潇说:插座无法正常工作,原因可能是ab间断路
【分析】(1)保险丝用电阻大熔点低的材料制成;
(2)在家庭电路中,开关应接在用电器和火线之间;
(3)试电笔接触火线时,氖管会发光。
【解答】解:
A、保险丝用电阻大、熔点低的材料制成的,这样才能保证在电流过大时及时熔断,对电路起保护作用,故A错误;
B、根据图示可知,开关接在了灯泡与零线之间,当灯泡开关断开时,灯泡与火线接触,这种接法是不安全的,故B错误;
CD、用试电笔检测插座的两孔,氖管均不发光,这说明插座的右孔与火线之间是断开的,所以故障可能是cd间断路;若ab之间断路,则灯泡不会发光,故C正确、D错误。
故选:C。
【点评】本题考查家庭电路故障的分析,相对比较简单,属于基础题。
8.(2025 天津)如图所示电路,开关闭合后,灯不发光。用试电笔接触a、b、c三处,氖管都发光;接触d处,氖管不发光。则故障可能是( )
A.灯丝断了 B.灯短路了
C.开关处断路 D.cd间断路
【分析】使用试电笔时,手要与试电笔尾部的金属体接触,笔尖接触火线或零线,氖管发光时表示接触的是火线,氖管不发光时表示接触的是零线;
用试电笔测试a、b、c三处,氖管都发光,这说明a、b、c与火线是连通的,据此判断。
【解答】解:开关闭合后,灯不亮,用试电笔测试a、b、c三点,氖管都发光,这说明从火线到a、b、c点之间的电路都是完好的,没有断路;而试电笔测试d点时,氖管不发光,这说明c点到d之间的导线出现断路。
故选:D。
【点评】本题考查了试电笔的使用、家庭电路的故障分析,属于基础题目。
9.(2025 枣庄)安全教育已越来越引起学校和社会各界的高度重视,并开展了一系列丰富多彩的教育活动。在某校一次安全用电知识的“对”、“错”抢答比赛中,下列选项应答“对”的是( )
A.若空气开关“跳闸”,一定是使用了大功率用电器
B.使用三线插头和三孔插座的目的,是将用电器的金属外壳与大地相连
C.家庭电路的开关,接在零线或火线上都可以
D.雷雨天气可以打着雨伞在开阔地上行走
【分析】(1)电路电流过大的原因:一是短路;二是用电器的总功率过大;
(2)有金属外壳的用电器,其外壳要接地;
(3)家庭电路中开关控制用电器时,开关要接在电灯泡和火线之间,在断开开关,切断火线,操作时不容易发生触电事故;
(4)雷雨天气时,不能举着雨伞在开阔地上行走。
【解答】解:A.家庭电路中空气开关跳闸,可能是用电器的总功率过大,也可能是电路中发生了短路,故A错误;
B:三孔插座中有一个孔是用来连接地线的,让有金属外壳的用电器的外壳接地,可以防止因漏电导致金属外壳带电而发生触电事故,故B正确;
C:家庭电路的开关,一定要接在火线上,故C错误;
D:打雷时,一定要第一时间远离空旷的地方,尽快走进室内躲避,同时举起雨伞等于增加了身体的高度,也会使人增加被雷直接击中的可能,故D错误。
故选:B。
【点评】此题考查学生对安全用电的理解,熟知安全用电知识是关键,属于基础知识。
10.(2025 绵阳)如图所示,是螺丝口灯座,连接时要求灯座的金属螺旋套与家庭电路的零线连接,灯座顶端的弹簧片与火线连接。选项图中,螺丝口灯座与家庭电路、开关连接正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】家庭电路中开关和灯的接法:开关与灯串联,且开关接在火线和用电器之间;螺旋套灯接法:螺旋套接零线,弹簧片接开关。
【解答】解:A.开关接在零线上,灯的螺旋套接在了火线上,故A错误;
B.符合正确安装原则,故B正确;
C.灯的弹簧片接在了零线上,螺旋套和开关相连了,故C错误;
D.开关接在零线上,灯的弹簧片接在了火线上,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了家庭电路中开关和螺旋套灯泡的连接方式,属于基础题。
11.(2025 新疆)下列家用电器中,电源插头为两线插头的是( )
A.电冰箱 B.洗衣机 C.电暖气 D.电视机
【分析】用电器是金属外壳的必须接地。
【解答】解:电冰箱、洗衣机和电暖气等都是有金属外壳的家用电器,根据安全用电原则知,用电器是金属外壳的必须接地,所以,一般采用三线插头;而电视机一般不需要接地,采用两线插头。
故选:D。
【点评】本题考查了安全用电原则,其中金属外壳的用电器一定要接地,属于基础性题目。
12.(2025 盐城)下列标识中用来提示“小心触电”的是( )
A. B.
C. D.
【分析】各种标志牌在生活中的使用十分广泛,在解题时可根据标志牌中的出现的图标,联系相应的生活现象进行解题。
【解答】解:A、图中所示标志是此路段禁止鸣笛,与题意不符,故A不符合题意;
B、图中所示标志是有电危险的标志,故B符合题意;
C、图中所示标志是节约用水,与题意不符,故C不符合题意;
D、图中所示标志是水深危险,与题意不符,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】能否从图标中找到对应的生活现象是本题的解题关键所在。
13.(2025 黔东南州)如图所示,是某住宅户内配电系统的方框图,结合方框图的场景,下列分析正确的是( )
A.空气开关①跳闸时,电路一定发生了短路
B.空调电流过大时,漏电保护器会迅速切断电流
C.漏电保护器切断电流时,空调和电灯不能工作
D.更换电灯的灯泡时,只需断开空气开关③即可
【分析】(1)家庭电路电流过大的原因:短路;总功率过大;
(2)根据更换灯泡时,应先断开开关,防止发生意外判断;
(3)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。
【解答】解:A、空气开关①跳闸,说明用电器的总功率过大或电路短路,故A错误;
B、当空调电流过大时,空气开关②会跳闸,故B错误;
C、漏电保护器断开电路时,因为并联电路互不影响,所以空调和电灯能工作,故C错误;
D、更换灯泡时,应先断开控制灯泡的空气开关③,防止发生触电事故,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了漏电保护器和空气开关的作用,知道漏电保护器、空气开关的区别是关键。
14.(2025 新疆)根据电工手册可知,通过人体的电流与通电时间的乘积大于30mA s时,会对人体产生致命危险。下列4组通过人体的电流和通电时间中,会对人体产生致命危险的是( )
A.30mA 0.5s B.20mA 1.2s C.25mA 2.0s D.35mA 0.2s
【分析】分别得出电流与通电时间的乘积,与30mA s比较大小即可得出答案。
【解答】解:得出电流与通电时间的乘积,分别为:A、30mA×0.5s=15mA s,B、20mA×1.2s=24mA s,C、25mA×2.0s=50mA s,D、35mA×0.2s=7mA s。
故C中电流与通电时间的乘积大于30mA s,会对人体产生致命危险。
故选C。
【点评】本题考查触电危害等知识,难度较小。
二.多选题(共1小题)
(多选)15.(2025 湖北)如图甲是某家庭电路连接示意图,图乙为电路中空气开关的原理图,P为电磁铁,Q为衔铁,S为开关。下列分析正确的是( )
A.手机充电器接入两孔插座后空气开关跳闸,一定是电路的总功率过大
B.将电饭锅接入甲图三孔插座,电饭锅的金属外壳通过1孔接地
C.图乙中P的左端为N极
D.电流过大时,图乙中P的磁性增强,吸引Q向左偏转,弹簧拉起S切断电路
【分析】(1)空气开关自动跳闸的原因是电流过大,引起家庭电路中电流过大的原因有两个:短路或总功率过大;
(2)三孔插座的接法是“左零右火上接地”;
(3)根据安培定则判断P的磁极;
(4)电磁铁的磁性跟电流大小、线圈的匝数、有无铁芯有关。有铁芯时,电流越大,线圈匝数越多,磁性越强。
【解答】解:A.手机充电器的功率很小,接入两孔插座后空气开关跳闸,可能是短路引起的,故A错误;
B.由图可知,三孔插座的1孔接地线,将电饭锅接入甲图三孔插座,电饭锅的金属外壳通过1孔接地,故B正确;
C.由图可知,电流从P的左端流入,右端流出,由安培定则可知,图乙中P的右端为N极,其左端为S极,故C错误;
D.电路中电流过大时,电磁铁P的磁性就会增强,则吸引衔铁Q的力变大,使衔铁转动,闸刀S在弹力的作用下自动开启,切断电路,起到保险作用,故D正确。
故选:BD。
【点评】本题考查了安全用电、安培定则和空气开关的原理,属于基础题。
三.填空题(共1小题)
16.(2025 东营)试电笔可以用来判断火线和零线。如图所示,持笔方式正确的是 乙 (选填“甲”或“乙”);为了防止触电,控制用电器的开关应连接在 火线 (选填“零线”或“火线”)和用电器之间。
【分析】(1)使用试电笔时,手必须接触笔尾金属体,不能接触笔尖金属体。
(2)家庭电路的开关必须接在火线与所控制的用电器之间。
【解答】解:用螺丝刀形状的试电笔辨别火线、零线时,正确的使用方式是乙。在家庭电路中,为了防止触电事故的发生,应把用电器的开关安装接在火线与所控制的用电器之间。
故答案为:乙;火线。
【点评】知道试电笔的使用方法;知道家庭电路中开关的正确接法。
四.作图题(共5小题)
17.(2025 兰州)小明在使用插线板时发现:插线板上的开关断开时,指示灯不发光,插孔断电;开关闭合时指示灯发光,插孔通电;如果指示灯损坏,开关闭合时插孔照样可以通电。如图中,虚线框内为插线板内部电路简化示意图,请按上述要求用笔画线代替导线将插线板内部电路中的缺失部分补画完整。
开关
插孔
发光二极管
电阻
【分析】由题知,插孔和指示灯互不影响为并联,开关能同时控制指示灯、插孔,处在干路上;据此连接,注意开关要接在火线上。
【解答】解:由题知,地线已经接好了,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,说明指示灯与插孔并联,并且开关在干路上;这样,火线连接开关后分开,一支路连接指示灯、电阻,另一支路连接插座的右孔;插座的左孔与指示灯和电阻的支路汇合后,再连接到零线上,如图所示:
【点评】本题考查家庭电路的连接,属于基础题。
18.(2025 常州)请在图中虚线框内画出开关S和电灯L的符号,并用笔画线代替导线将三孔插座接入电路。
【分析】(1)为了安全,在家庭电路中,开关要接在用电器和火线之间;
(2)三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。
【解答】解:(1)在家庭电路中,开关应接在用电器和火线之间,所以上边虚线框内为开关,下边虚线框内为灯泡;
(2)安装三孔插座的方法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线;如图所示:
【点评】本题考查了灯与开关、三孔插座的连接,属于基础题目。
19.(2025 遂宁)如图为家庭电路的一部分,请根据图中信息判断出火线和零线,并标注在图中相应括号内(火线用“L”表示,零线用“N”表示)。
【分析】根据三孔插座左零右火上接地和开关接火线判断分析。
【解答】解:根据开关接在火线上,插座右孔接火线知,上方是火线,中间是零线,如图所示:
【点评】本题考查家庭电路的连接,属于基础题。
20.(2025 苏州)图中,将家庭电路补充完整(虚框内一处接保险丝“”,另一处用导线连接)。
【分析】家庭电路中,为了保证安全,开关、保险丝应该安装在火线上,保证断电时切断火线。
【解答】解:家庭电路中,为了保证安全,开关、保险丝应该安装在火线上,保证断电时切断火线。根据灯泡的右侧开关与火线相连,确定上方的导线是火线,保险丝应该安装在火线上,如图:
【点评】本题考查家庭电路的组成与安装,属于简单的基础题。
21.(2025 营口)有一种自动控制的楼道灯,只有光线暗且有声音时,电路接通,灯亮;光线亮时,不论发出多大声音,灯也不亮;楼道中还有一个三孔插座,且与楼道灯互不影响。请用笔画线代替导线完成电路。
【分析】由题意知,只有当“光控开关”、“声控开关”都闭合了灯才能亮,由此判断两开关与灯泡的连接情况;螺丝灯口的接法:火线接入灯尾金属点,零线接入螺旋套;对于三孔插座的接线方法是要求“左零右火上接地”。
【解答】解:由题意知:只有当“光控开关”、“声控开关”都闭合了灯才能亮,说明灯泡与两个开关串联,且火线要先过开关,再接入灯泡尾部的金属点,零线接入螺旋套;三孔插座与灯泡并联,其接法为:左零右火上接地,如图所示:
【点评】本题是家庭电路的连接,考查对串联和并联的理解,还要注意对家庭电路连接要符合安全用电的要求。
五.简答题(共2小题)
22.(2025 贵州)电流热效应引发的用电事故屡屡发生,其中很多是由于电路老化或电线选择不规范所致。如家庭电线使用时间过长,出现绝缘皮老化脱落;空调等大功率用电器选用电线过细。请回答:
(1)破损电线的金属部分裸露在外容易发生触电事故,若你发现有人触电,应立即采取什么措施?(写出一条即可)
(2)用焦耳定律说明大功率用电器连接细电线存在安全隐患的原因。
【分析】(1)发现有人触电,首先切断电源,再实行救援措施;
(2)根据导体电阻的影响因素和焦耳定律分析解答。
【解答】答:(1)破损电线的金属部分裸露在外容易发生触电事故,若你发现有人触电,应立即切断电源;
(2)在材料和长度一定时,这种细电线的横截面积小,电阻大,根据Q=I2Rt可知,在电流和通电时间一定时,电阻越大,电流通过导体产生的热量越多,所以容易引发火灾。
【点评】本题考查安全用电、导体的影响因素以及焦耳定律的应用,难度不大。
23.(2025 山西)如图是某地消防部门公布的2022年各场所火灾数2022年各级开火灾数据统计图,其中住宅火灾占比达43%,不正确的家庭用电是形成住宅火灾的主要原因。在“安全用电”主题班会上,小梦和小兰针对家庭电路火灾原因发表了不同见解。请你任选一个同学的观点,用所学物理知识解释家庭电路引发电线火灾的原因。
【分析】造成家庭电路中电流过大的原因,一是短路,二是用电器的总功率过大。
【解答】解:小梦的观点:发生短路是引发家庭电路火灾的主要原因;
解释:电路发生短路时,电路中的电阻很小,而家庭电路两端的电压保持不变,根据欧姆定律I可知,通过电线的电流很大;在电线电阻和通电时间一定时,又根据焦耳定律Q=I2Rt可得,电流通过电线产生热量很多,使电线的温度急剧升高,容易引发电线火灾。
小兰的观点:用电器总功率过大是家庭电路电器火灾的主要原因;
解释:用电器总功率过大时,而家庭电路两端的电压保持不变,根据P=UI可知,通过电线的电流很大;电线的电阻和通电时间一定时,又根据焦耳定律Q=I2Rt可得,电流通过电线产生热量很多,使电线的温度急剧升高,容易引发电线火灾。
【点评】本题考查了用所学的物理知识解释家庭电路引发电线火灾的原因,关键是对I、P=UI和Q=I2Rt的理解。
六.综合能力题(共1小题)
24.(2025 沈阳)小雨家买了一台储水式电热水器。外观如图甲所示,图乙是热水器剖视图。热水器的内胆是密封的,里面有两个通到外部的水管,a是热水出水管,b是冷水进水管。c和d是两个外层包有绝缘材料的电加热管。
(1)关于电热水器下列说法中正确的是 B ;
A.电源指示灯发出的红光是红外线
B.电加热管通电时电能转化为内能
C.电加热管里电阻丝用电阻小、熔点低的材料制成
(2)电热水器要使用三脚插头,是为了使电热水器的金属外壳与 大地 相连;
(3)如图甲所示,在热水管和冷水管交会处安有一个水龙头。水龙头的手柄做的较长,这个水龙头的手柄相当于一个 省力 (选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆;
(4)电热水器内胆充满水后才能通电加热。电加热管周围的水吸收热量温度升高,水的体积膨胀,密度变 小 ;
(5)为了防止电热水器漏电,电热水器生产厂家利用自来水导电能力差的特性,发明了一种“防电墙”技术。即用一段空心绝缘管替换一段热水出水管。通过改变此管的内径和长度来改变管内水的电阻的大小。如图丙所示,四个用同种材料制成的空心绝缘管,A和B内径相同,C和D内径相同,A、B的内径大于C、D的内径。为了增大流经空心绝缘管内水的电阻,减小漏电电流,如果你是设计师,会选用图丙中的 D 绝缘管;
(6)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R1、R2表示,要求S1单独控制R1,S2单独控制R2,两个开关同时闭合时R1与R2同时加热。请你在图丁中,用笔画线代替导线,补全开关控制电加热管的电路,且符合安全用电的原则。
【分析】(1)红外线是看不见的;电热丝的电阻大、熔点较高;用电器工作时电能转化为其他形式的能量;
(2)使用三脚插头是为了用电安全;
(3)根据动力臂和阻力臂的大小关系分析;
(4)根据水的体积的变化分析密度的变化;
(5)电阻越大,导电性越差;
(6)家庭电路中的用电器是并联的,开关接在火线与用电器之间。
【解答】解:(1)电源指示灯发出的红光是可见光,不是红外线;电加热管里电阻丝用电阻大、熔点高的材料制成;电加热管通电时电能转化为内能,故B正确。
(2)电热水器要使用三脚插头,是为了使电热水器的金属外壳能够接地,防止漏电造成事故。
(3)水龙头的手柄做的较长,使用开关时,动力臂较长能够省力,所以是省力杠杆。
(4)电加热管周围的水吸收热量温度升高,水的体积膨胀,水的质量不变,所以密度变小。
(5)厂家利用自来水导电能力差的特性,发明了一种“防电墙”技术,所以需要电阻大,同种材料,横截面积越小,长度越长,电阻越大,所以选择D绝缘管。
(6)由题意可知R1与R2并联,两个开关分别控制两个电阻,为了用电安全,必须把开关与火线相连,如下图所示:
故答案为:(1)B;(2)大地;(3)省力;(4)小;(5)D;(6)见解析。
【点评】本题考查了安全用电器的常识、电路的连接、能量的转化、杠杆的分类等知识,难度不大。
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