19.3跨学科实践：为家庭电路做设计 跟踪练 2025-2026学年下学期初中物理人教版 （2024）九年级全一册

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19.3跨学科实践：为家庭电路做设计 跟踪练 2025-2026学年
下学期初中物理人教版 （2024）九年级全一册
一、单选题
1．如图所示是家庭电路中电水壶电路示意图，下列说法中正确的是（ ）
A．火线和零线之间的电压为380V B．保险丝接火线和接零线通断效果相同
C．如果没有接地线，电水壶就不能工作 D．电水壶与其他家用电器串联接入电路
2．家庭电路中两盏节能灯并联工作，其中一盏突然熄灭，另一盏仍正常发光。故障原因可能是（　　）
A．干路保险丝熔断 B．熄灭的节能灯短路
C．熄灭的节能灯断路 D．进户线零线断路
3．随着新能源电动汽车销量增长，充电桩的安装得到了普及。据了解铝合金是充电桩外壳常用的材料，充电桩输出电压的范围是300~600V，峰值功率高达500kW。关于充电桩，下列做法不符合安全用电原则的是（　　）
A．充电桩外壳常采用铝合金材料，所以安装时需连接地线
B．参考充电桩参数，应配套粗一些的导线更安全
C．若充电桩起火，不能应迅速用水扑灭
D．有经验的电工在维修充电桩时，不必断开电源
4．下列关于日常生活中的电学知识错误的是（ ）
A．在户外如遇雷雨可以进入车厢内躲避且不能触碰金属部件
B．家用保险丝烧断时不可以用铜线临时替代
C．为避免频繁跳闸，家里总空气开关的选择是额定电流越大越好
D．有金属外壳的用电器应当使用三脚插头和插座
5．如图所示是简化后的部分家庭电路的接线图及家中电能表表盘，空气开关允许通过的最大电流为30A，下列说法正确的是（　　）
A．该电路允许接入用电器总功率不应高于8800W
B．电路中开关与白炽灯是串联的，各插座是并联的，且开关必须接在零线上
C．若闭合开关，灯泡不亮，用试电笔测c点氖管发光，可能是进户线零线断路
D．若让标有“220V 1000W”的空调单独正常工作3min，电能表指示灯闪烁300次
6．下图是住宅户内配电系统方框图，对于该配电系统下列说法正确的是（　　）
A．测电笔测试插座左孔，氖管会发光
B．E处应接入电能表，F处接入空气开关
C．电灯的控制开关与电灯可以互换位置
D．若漏电保护器自动跳闸，是因为接入了大功率用电器
7．小明设计了一种晚上自动给花草浇水电路，要求浇花器仅在土壤过于干燥的夜间才开始工作，对花草进行浇水。光控开关在天黑时闭合，湿敏开关在土壤过于干燥时闭合，下列电路能满足上述条件的是（　　）
A． B．
C． D．
8．掌握安全用电常识是每个公民应具备的基本素养。下列做法符合安全用电原则的是（　　）
A．手机充电器长期插在电源插座上
B．有人触电时应先切断电源再抢救
C．空气开关跳闸可马上复位恢复供电
D．户外游玩遇雷雨天气在大树下避雨
9．如图是常用的插线板，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B之间的电压是220V，C与地线相连
B．为了提高插线板的利用率，插线板上可以尽可能多地接入大功率用电器
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，则其它插孔仍可提供工作电压
10．生活中，我们应“珍爱生命，规范用电”。下列符合家庭用电安全的是（ ）
A．控制灯泡的开关应该接在火线和灯泡之间
B．正确使用试电笔时，手不能接触试电笔的金属部分
C．家庭电路中的保险丝熔断后，可以用铜丝暂时代替
D．造成家庭电路中空气开关“跳闸”的原因一定是发生了短路
11．人人都要树立安全用电的意识，下列用电方式，不正确的是（　　）
A．使用测电笔辨别零、火线时，手绝不能触碰到笔尾金属体
B．不要用湿手接触带电设备，也不要用湿布抹擦带电设备
C．了解家庭电路中总开关位置，在紧急情况下断开总开关
D．用开关控制家用电器的通断，开关一定要安装在火线上
二、填空题
12．某电饭锅的额定功率为1000W，若家庭电路中只有电饭锅在烧水，如图电能表的转盘在一段时间正好转了300转，该电饭锅实际消耗电能为 J。若家庭电路中的电压只有198V，电饭锅工作实际功率为 W。
13．家庭电路的电压为 伏，家中电灯与电视是 连接的。试电笔可以用来判断相线和中性线，如图所示，持笔方式正确的是 （选填“甲”或“乙”）；小丽在家里开着空调看电视，当妈妈把电饭锅插头插进插座时，家里的自动空气开关几分钟就“跳闸”了。“跳闸”的原因可能是电路中 。
14．我国家庭电路中的电压为220V，若有一串小彩灯串联接入家庭电路中，每个小彩灯两端电压均为5V，则小彩灯的个数是 个，流经每个小彩灯的电流 （选填“相等”或“不相等”）。
15．(1)在如图①所示的三孔插座中，其中与大地相连接的孔是 孔。
(2)如图②所示为家庭电路中白炽灯和开关的两种连接图，其中符合安全用电原则的是 图。
(3)在正常情况下，进户线中流入的电流和流出的电流相等，如果电路中某处发生漏电，进出电流就会不相等，漏电保护断路器迅速自动切断电路。如图③所示，是由一只开关S和电阻R组成模拟漏电情形的实验电路，其中符合要求的是 。（填序号）
16．关于安全用电
（1）如图甲所示，试电笔可以用来辨别火线和零线，也可以检查电气设备的外壳是否带电．
（2）如图乙所示，洗衣机、电冰箱等用电器的电源插头是三脚插头，则三脚插头标着E的导线和 相连．
（3）如图丙﹣1是起保险作用的空气开关，它是为防止由于短路或 而使家庭电路中电流过大导致的危险；图丙﹣2是漏电保护器，它 （选填“能”或“不能”）防止站在绝缘凳上的人同时接触火线和零线（双线触电）而触电．
（4）如图是常用的接线板，接线板上的开关闭合时，接线板上的LED指示灯会发光，插座同时提供电压；若指示灯损坏，开关闭合时插孔也能提供电压．请在如图中画出开关、指示灯和插孔的连接方式．
( )
17．家庭电路的电压为 V，其部分电路图如图所示，安装在火线上的保险丝是利用电流的 效应工作的，当闭合开关；，灯泡正常发光、不亮，再断开，保持闭合，用测电笔插入插座两孔氖管均发光，则电路故障原因可能是 间断路（选填“ac”、“bd”或“df”）。
三、作图题
18．如图所示为家庭电路的一部分，请将螺口灯泡及其控制开关正确接入电路。
四、实验题
19．将几十个小彩灯串联后接在家庭电路中，当其中一只小彩灯的灯丝烧断后，彩灯带中其它小彩灯不会熄灭，其原因是小彩灯内有一根表面涂有绝缘物质的细金属丝与灯丝并联，如图甲所示。当灯丝正常发光时，细金属丝与导电支架不导通；当灯丝烧断时，如果灯两端的电压高于一个定值U0，绝缘物质会被击穿，细金属丝与导电支架瞬间导通，使其它小彩灯仍能发光。为了研究小彩灯的这一结构，小阳找来一个彩灯串，观察发现每只小彩灯的额定电压均为5V。
（1）小阳找来的这种规格小彩灯，接入电压为220V的家庭电路中使用时，要保证每个小彩灯都能正常发光，需要用 个小彩灯组成一个串联电路；
（2）小阳用一个小彩灯连入如图乙所示的电路中，通过正确操作将测得的实验数据及观察到的现象记录在下表中；
U/V 0.5 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.5
I/A 0.06 0.10 0.12 0.18 0.20 0.22 0
亮度 不亮 微红 亮度逐渐增大 不亮
①小彩灯两端的电压为3V时，电流表示数如图丙所示，为 A；
②小彩灯正常发光时的电阻为 Ω；
③小彩灯两端的电压增大时，通过小彩灯的灯丝的电流跟小彩灯两端的电压 （选填“是”或“不是”）成正比。
④根据数据发现当电压U=7.5V时小灯不发光，说明此时
A．小彩灯灯丝烧断，但细金属丝表面的绝缘物质并没有被击穿
B．小彩灯灯丝烧断，且细金属丝表面的绝缘物质已被击穿
C．因为小彩灯两端电压低于额定电压，所以不亮
D．小彩灯绝缘物质被击穿时两端的电压U0应该高于7.5V且小于220V
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B C D C C B A B A A
题号 11
答案 A
1．B
【详解】A．在我国家庭电路中，火线和零线之间的电压是220V，而不是380V，故A错误；
B．保险丝的作用是在电路电流过大时自动熔断，切断电路，起到保护作用。只要是串联在电路中，无论接火线和接零线通断效果在切断电路方面是相同的，因为都能使电路断开，停止供电，故B正确；
C．接地线的作用是当用电器漏电时，将电流引入大地，防止人触电，它与电水壶能否正常工作没有直接关系。电水壶正常工作的关键是火线和零线形成通路，有电流通过。所以没有接地线，电水壶仍能工作，但不安全，故C错误；
D．家庭电路中各用电器之间是并联的，这样可以保证各用电器独立工作，互不影响。如果电水壶与其他家用电器串联接入电路，一个用电器损坏或停止工作，会影响其他用电器的正常工作，故D错误。
故选B。
2．C
【详解】A．干路保险丝熔断，整个电路都会断路，两盏灯都不会发光，故A不符合题意；
B．电路中两盏节能灯并联，熄灭的节能灯短路，会造成电源短路，另一盏灯也不能正常发光，故B不符合题意；
C．并联电路中，各支路互不影响，熄灭的节能灯断路，另一盏仍能正常发光，故C符合题意；
D．进户线零线断路，两盏灯都无法正常工作，故D不符合题意。
故选C。
3．D
【详解】A．为用电安全，带有金属外壳的用电器要连接地线，故A不符合题意；
B．充电桩工作时功率较大，使用时，通过配套导线的电流较大，根据焦耳定律可知，为减少导线发热，需减小导线电阻，所以应配套粗一些的导线，故B不符合题意；
C．若充电桩起火，应先切断电源，而不能直接用水扑灭，故C不符合题意；
D．有经验的电工在维修充电桩时，也要先断开电源，否则有触电危险，故D符合题意。
故选D。
4．C
【详解】A．汽车车厢是金属壳体，但内部座椅是绝缘体，雷雨可以进入车厢内躲避，但内部金属部件在雷击时可能带电，不能触碰，故A正确，不符合题意；
B．保险丝的作用是在电流过大时熔断，铜线熔点高，起不到保险作用，容易引发火灾，故B正确，不符合题意；
C．空气开关额定电流应根据电线允许的最大电流选择，盲目增大可能导致电路中电流过大时，空气开关无法及时断开，从而过热起火，故C错误，符合题意；
D．三脚插头的上脚接地线，可防止金属外壳漏电时触电，故D正确，不符合题意。
故选C。
5．C
【详解】A．由图知，电能表的工作电压是220V，电能表平时工作允许通过的最大电流为40A，而空气开关允许通过的最大电流为30A，乐乐家同时使用的用电器最大总功率
即允许接入用电器总功率不应高于6600W。故A错误；
B．电路中开关与白炽灯是串联的，且开关必须接在火线上，故B错误；
C．测电笔测火线会发光，若闭合开关，灯泡不亮，用测电笔测c点氖管发光，说明火线正常，灯泡不亮，可能是零线断路，故C正确；
D．空调正常工作时的电功率
单独正常工作3min消耗的电能
600r/（kW·h）表示电路中用电器每消耗1kW·h的电能，电能表的指示灯闪烁600r，这段时间内电能表指示灯闪烁的次数
故D错误。
故选C。
6．B
【详解】A．三孔插座的左孔接零线，测电笔测试插座左孔，氖管不会发光，故A错误；
B．由家庭电路的安装顺序可知，电能表必须接入在电路的最前端，E处为电能表，F处为空气开关，故B正确；
C．为了防止发生触电事故，开关应该连接在电灯与火线之间，两者位置不能互换，故C错误；
D．若漏电保护器自动跳闸，可能是因为家用电器漏电，也可能是站在地上的人接触火线时发生了触电事故，故D错误。
故选B。
7．A
【详解】由题知当土壤过于干燥的夜间，浇花器才开始工作，白天，即使土壤干燥，浇花器也不工作，说明两个开关不能独立工作，即两个开关应串联，并且与火线相连，再和浇花器串联，故A符题意，BCD不符合题意。
故选A。
8．B
【详解】A．将手机充电器长期插在电源插座上可能会使充电器因发热而引起火灾，故A不符合题意；
B．有人触电时，应先切断电源或用绝缘棒将电线挑开，再采取进一步的救援措施，这样可以避免施救人员触电，故B符合题意；
C．家庭中的空气开关跳闸后，应该先检查电路的故障，排除故障后，再在将空气开关复位，故C不符合题意；
D．雷雨天，人不能在大树底下避雨，否则可能会被雷击中，故D不符合题意。
故选B。
9．A
【详解】A．在家庭电路中，火线和零线间的电压是220V ，图中A与B分别对应火线和零线，所以A与B之间的电压是220V；三孔插座的接线原则是“左零右火上接地”，C孔在上方，与地线相连，故A正确；
B．在同一个插线板上同时接入过多大功率用电器，会使电路中的总功率过大，根据（家庭电路电压不变），干路电流会过大，可能会引发火灾等危险，所以不能尽可能多地接入大功率用电器，故B错误；
C．插线板中指示灯和插孔是并联的，互不影响，指示灯断路不能发光时，插孔仍可提供工作电压，故C错误；
D．若A、B两孔发生短路，会造成整个插线板所在电路短路，空气开关会跳闸，其他插孔也无法提供工作电压 ，故D错误。
故选A。
10．A
【详解】A．控制灯泡的开关应该接在火线和灯泡之间，当开关断开时，灯泡不带电，故A符合题意；
B．正确使用试电笔时，手不能接触试电笔的笔尾部分构成闭合回路，故B不符合题意；
C．家庭电路中的保险丝熔断后，若用铜丝暂时代替，由于铜丝的熔点较高，当电路的电流较大时，铜丝的温度没有达到熔点时，不会熔断，无法保护电路，故C不符合题意；
D．造成家庭电路中空气开关“跳闸”的原因可能发生了短路，也可能是电路的电功率较大，故D不符合题意。
故选A。
11．A
【详解】A．使用测电笔辨别零、火线时，手绝不能触碰到笔尖金属体，但一定要接触笔尾金属体，故A错误，符合题意；
B．不要用湿手接触带电设备，也不要用湿布抹擦带电设备，否则容易导致触电，故B正确，不符合题意；
C．在紧急情况下，如有人触电、用电导致的火灾时，要先断开总开关，在采取救助措施，所以平时要了解家庭电路中总开关位置，故C正确，不符合题意；
D．用开关控制家用电器的通断，开关一定要安装在火线上，在开关断开后，用电器和火线断开，不再带电，更安全，故D正确，不符合题意。
故选A。
12． 3.6×105 810
【详解】[1]电能表的转盘转300转消耗的电能
[2]由得电饭锅的电阻
当家庭电路中的电压只有198V时，电饭锅工作实际功率为
13． 220 并联 乙 用电器的总功率过大
【详解】[1]根据生活常识，家庭电路的电压为220V。
[2]家中电灯与电视之间互不影响，是并联的关系。
[3]使用试电笔时，手必须接触笔尾金属体，与人体—大地构成电流的回路；不能接触笔尖金属体，否则会触电，所以持笔方式正确的是乙。
[4]电饭锅功率较大，约为1000W，小丽在家里开着空调看电视，当妈妈把电饭锅插头插进插座时，家里的自动空气开关几分钟就“跳闸”了。“跳闸”的原因可能是电路中用电器的总功率过大使得电路中电流过大。
14．
44
相等
【详解】[1]在串联电路中，总电压等于各用电器两端电压之和。已知家庭电路总电压为220V，每个小彩灯两端电压为5V，因此小彩灯个数为
[2]在串联电路中，电流处处相等，因此流经每个小彩灯的电流大小相等。
15． C 乙 C
【详解】(1)[1]三孔插座的接法：左零右火，中间接地，根据三孔插座的接法可知，与大地相连接的孔是C孔。
(2)[2]灯泡和开关的接法：火线先进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接在灯泡的螺旋套上，这样在断开开关时能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故；所以乙图的接法符合安全用电原则。
(3)[3] A．闭合开关时，电阻R被短路，虚线框内火线电流仍然等于零线电流，无法模拟漏电情形，故A不符合要求。
BD．闭合开关S时，通过虚线框内火线和零线的电流相等，此时无法模拟漏电情形，故BD不符合要求。
C．闭合开关时，通过虚线框内火线的电流与通过该装置零线的电流不相等，可以模拟漏电情形，故C符合要求。
故选C。
16． 用电器金属外壳 用电器总功率过大 不能
【分析】（2）三孔插座中，上面的接地线，左面的接零线，右面的接火线，简称“上地、左零、右火“．
（3）当电路中发生短路或用电器总功率过大时，电路中电流过大，空气开关中的电磁铁会产生较强的磁性吸引衔铁，使开关断开，切断电路起到保护电路的作用；判断漏电保护器会不会切断电路，就是分析火线和零线的电流是否相等，如果相等不会切断电路，如果不相等就会切断电路；
（4）指示灯损坏，开关闭合时插孔也能提供电压，说明指示灯与插孔是并联的，开关可以控制用电器，据此进行连接．
【详解】（2）三脚插头的E号脚与用电器外壳相连，当三脚插头插入三孔插座时，三脚插头的E号脚与三孔插座的E号相连，使金属外壳与大地相连通，这样若金属外壳的用电器外壳万一带电，电流会通过地线导入大地，防止造成触电事故的发生．
（3）家庭电路中空气开关的作用是保护电路，当电路中发生短路或用电器总功率过大时会引起空气开关跳闸．
当站在绝缘物上的带电工作的人两手分别触到火线和零线时（双线触电），流过火线与零线的电流相等，保护器中火线和零线中电流产生的磁场应完全抵消，漏电保护器不会切断电路．
（4）插线板开关应该同时控制指示灯和插孔，指示灯和插孔应该并联，从火线先进开关，再分别连接指示灯和插孔，并且插孔注意左零右火，如图所示：
17． 220 热 bd
【详解】[1] 我国家庭电路的电压为220V。
[2] 保险丝一般采用熔点低，电阻大的合金材料制成，当电路中电流过大时，根据电流的热效应，保险丝会熔断，起到保护电路的作用。
[3] 保持S2闭合，用测电笔插入插座上孔氖管发光，则插座上孔与火线之间电路正常，故ac段完好，测电笔插入插座下孔，氖管发光，正常情况下插座下孔与零线相连，氖管不发光，此时两孔均发光，所以插座下孔与火线相通，即插座下孔与灯泡串联，则df段完好，零线部分bd间断路。
18．
【详解】家庭电路中开关与灯的连接：火线先接开关，再接灯泡的金属点，零线直接连接螺旋套，如图所示：
19． 44 0.16 25 不是 AD
【详解】（1）[1]每只小彩灯的额定电压均为5V，需要串接的灯数
（2）[2]由图丙的电流表知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.16A。
[3]根据表格数据知小灯泡的额定电流为0.20A，小彩灯正常发光时的电阻为
[4]由表格数据知，灯泡的电压增大，电流也增大，但电流与电压的比值不是一个定值，这说明通过小彩灯的灯丝的电流跟小彩灯两端的电压不是成正比。
[5]由题意知，当灯丝烧断时，如果灯两端的电压高于一个定值U0，绝缘物质会被击穿，细金属丝与导电支架瞬间导通，使其它小彩灯仍能发光。由表中数据可知，在7.5V时，小彩灯不亮，且小彩灯工作在家庭电路中，因此小彩灯绝缘物质被击穿时两端的电压U0应该高于7.5V且小于220V；且由表中数据可知，小彩灯两端电压为7.5V，电流为零，说明当电压为7.5V时灯丝烧断，小彩灯两端电压高于额定电压，但细金属丝表面的绝缘物质并没有被击穿，小灯不发光，故AD正确，BC错误。
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