九年级物理 第十九章 第1节 家庭电路 同步练习
一、单选题
1.小明设计了一种照明电路图,用两个开关控制一盏灯,闭合任意一个开关,灯都能发光。下列电路图中,既符合上述设计,又符合安全用电要求的是( )
A. B.
C. D.
2.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
3.小林家卫生间的铝合金吊顶因与导线绝缘皮破损处接触而漏电,维修工人用试电笔接触吊顶检查时发现:只闭合开关,电动机M正常工作,吹冷风,试电笔氖管不发光;同时闭合开关、,电动机M和电热丝R都能正常工作,吹热风,试电笔氖管发光;只闭合开关,电动机M和电热丝R均不工作,试电笔氖管不发光。下图中,关于电路连接方式以及与铝合金吊顶接触的导线破损处的描述最合理的是( )
A. B.
C. D.
4.将一个标有“220V;200W”的电风扇单独接在家庭电路中,正常工作后,电能表示数如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.这段时间内风扇消耗了2022.1J的电能
B.这段时间内电能表的转盘共转了10转
C.电能表应安装在家庭电路的总开关之后
D.此时该电路不能再接入一台功率为的空调
5.小飞家的电路出现了故障,他的爸爸请了一位维修工人来检修。维修工人将家庭电路中的保险丝取下,换成一只额定电压为220V的灯泡L接入电路如图所示。经过多次核对后,他将故障锁定在L1和L2两只灯泡所在支路,为确定故障所在位置,他将其余用电器全都断开,通过对开关的控制,最终确定是灯泡L2发生了短路。则下列描述的现象中能够帮助维修工人确定故障的是( )
A.闭合开关S和S2,断开S1,灯L正常发光,灯L2不亮
B.闭合开关S和S1,断开S2,灯L和L1均发光,但都比正常发光要暗
C.闭合开关S和S2,断开S1,灯L和L2均发光,但都比正常发光要暗
D.只闭合S,灯L和L2均发光,但都比正常发光要暗
6.如图是揭阳某同学家的家庭电路的部分电路图,下列说法中正确的是( )
A.零线和地线之间电压是220V
B.丁灯的安装及开关的连接是正确的
C.两孔插座和三孔插座的连接都是正确的
D.用试电笔正确接触M和N点时,试电笔的氖管均不发光
7.如图所示,有关电磁学的知识,下列说法正确的是( )
A.甲图中,使用测电笔辨别火线和零线时,手可以接触笔尖金属体
B.乙图中,导线通电后小磁针发生偏转,说明通电导体周围存在磁场
C.丙图中,该原理可应用于制造发电机,实现电能转化为机械能
D.丁图中,验电器的原理是同种电荷互相排斥、异种电荷互相吸引
8.清晨,小明同学的妈妈用烤面包机烤好面包,并盛一杯牛奶为小明准备好营养早餐,如图所示。下列说法不正确的是( )
A.用吸管吸牛奶利用了大气压
B.烤面包机是利用电流的热效应工作的
C.烤面包机使用三脚插头,是为了保证其金属外壳接地
D.烤面包时闻到香喷喷的味道,是因为分子间存在引力
二、填空题
9.如图甲所示的家用电饭锅,其金属外壳通过插座的 (选填“A”“B”或“C”)孔接地线。若其内部主要部件有:两个阻值相同的发热电阻、温控开关等,熬煮稀饭时,在温控开关的自动控制下按快煮→慢熬→保温三种不同的发热功率完成工作流程,其中慢熬过程仅有一个发热电阻工作,电功率P随时间t变化关系的图像如图乙所示。若快煮过程电流做功为,慢熬过程电流做功为,则 。
10.在连接电路图前,先要画好电路图。且开关必须接 ,(选填“火线”或“零线”)然后将露出的多股松散金属线用手拧成一束,再按 (选填“顺时针”或“逆时针”)方向绕在接线柱的螺丝钉上,并将螺母拧紧,否则导线可能被挤出造成接触不良。
11.关于家庭电路,请回答下列问题。
(1)电灯与插座都是 联的,开关串接在 (选填“火线”“零线”或“地线”)和用电器之间;
(2)若新增加功率较大的电器,要安装供电的插座,在粗细相同的备用导线中,应选用 (选填“铝”“铁”或“铜”)芯导线,因为在通过相同电流时,相同时间内导线 发热较少;
(3)用电吹风吹头发时,吹跑了身旁的纸片,是因为风具有 能。
12.目前荆州正积极切入预制菜产业赛道,发力打造“华中预制菜之都”,荆州鱼糕预制菜是荆州最具特色菜肴之一。蒸鱼糕是通过 的方式来增大鱼糕的内能;蒸熟的鱼糕散发出香味,这是 现象。现在用来照明的白炽灯已被节能、环保的LED灯所替代,LED灯主要是用 (选填“超导”或“半导体”)材料制成的。在家庭电路中,为防止触电事故的发生,必须把控制用电器的开关安装在 线与用电器之间。
13.如题图所示为照明电路,当闭合开关S后,灯L不亮,小明用测电笔去测试a、b、c、d、e、f各点,测电笔氖管都发光,则故障的原因是 ;小明观察到灯泡上标有“PZ22040”字样,灯泡正常工作时的电阻是 Ω,灯泡用久后,它的实际电功率 (选填“变大”、“变小”、“不变”)。
三、简答题
14.如图所示是妈妈买的插线板,请你仔细观察并说出如果用该插线板将电冰箱接入电路中会存在什么安全隐患,请说明理由。
15.(1)学习了电学知识,我们知道家庭中各种用电器,如电风扇、电视、冰箱、洗衣机等都是并联的,请说出如何用并联电路特点解释用电器之间的连接方式。
(2)家里电风扇用久了,风扇的扇叶上粘了很多灰尘,请用学过的静电知识解释这一现象。
四、作图题
16.请在图中将电路补充完整,要求开关只控制灯泡。
17.小彭同学发现,教室里的两盏日光灯,只需要一个开关就能控制且两灯工作时互不影响,请你帮她将图中的电路连接完整,使其符合安全用电原则。
五、实验题
18.(1)如图1所示,电压表的示数是 V,电流表的示数是 A。
(2)用毛皮摩擦过的橡胶棒去接触验电器的金属球(图2),验电器的金属箔由于带 种电荷互相斥而张开。图3中的电能表表盘若转了300转,则用电器消耗的电能为 kW·h。
(3)图3中a为锰铜合金丝,b、c、d为镍铬合金丝,a、b、c长度相同,a、b粗细相同,为了探究导体的电阻与横截面积的关系,应选用的导线是 ,实验中,通过观察 来比较导体电阻的大小。
19.(1)图1中刻度尺测量的物体长度为 cm;
(2)用与毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球,金属箔张开,如图2所示,这两片金属箔带 种电荷(选填“同”或“异”);
(3)体温计是根据液体的热胀冷缩性质制成,图3中的体温计示数是 ℃;
(4)探究家庭电路特点时,小明将电水壶插头连接在如图4所示的三孔插座上,电水壶正常工作,同时电水壶金属外壳与 相连。
六、计算题
20.保险丝能感应电器电子产品非正常运作中产生的过热,从而自动切断回路以避免火灾的发生。如图是某电子产品中的电路,A是一根7A的保险丝,B、C都是5A的保险丝R1=16Ω,R2=10Ω。开关S1断开、S2闭合时,通过用电器R2的电流是4.8A。
(1)R1和R2的连接方法是 (选填“串联”或“并联”);
(2)当S1、S2同时闭合时,A、B、C中哪根保险丝将熔断?请用计算说明 。
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参考答案:
1.A
【详解】用两个开关控制一盏灯,闭合任意一个开关,灯都能发光,即两开关都能控制这个灯,故两开关应并联,根据安全用电原则,开关要控制火线,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.D
【详解】A.灯丝断了,则c、d处不能与火线相连接,用试电笔接触c、d处,氖管不发光,故A不符合题意;
B.灯短路了,则a、b、c、d处都与火线相连接,用试电笔接触a、b、c、d处,氖管都发光,故B不符合题意;
C.开关处断路,则b、c、d处不能与火线相连接,用试电笔接触b、c、d处,氖管不发光,故C不符合题意;
D.cd间断路,则a、b、c处都与火线相连接,用试电笔接触a、b、c处,氖管都发光;d处不能与火线相连接,用试电笔接触d处,氖管不发光,故D符合题意。
故选D。
3.B
【详解】根据题意,只闭合开关 S1 ,电动机M正常工作,吹冷风,则电热丝R不工作,电动机所在支路绝缘皮不破损。同时闭合开关 S1 、 S2 ,电动机M和电热丝R都能正常工作,只闭合开关 S2 ,电动机M和电热丝R均不工作,说明电动机M和电热丝R并联,S1控制所有用电器,S2只控制R2,试电笔氖管发光,说明电热丝R所在支路绝缘皮破损;故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4.B
【详解】A.电风扇接在家庭电路中正常工作,根据已知条件,电风扇的额定功率为200W,正常工作1min消耗的电能
故A错误;
B.这段时间内消耗的电能为
因表示的是电路每消耗的电能,转盘转3000圈,所以,这段时间内电能表转盘的转数
故B正确;
C.为了防止偷电,电能表应安装在家庭电路的总开关之前,故C错误;
D.该电路再接入一台功率为2500W的空调时总功率为
由电能表的参数可知,该电能表的工作电压为220V,额定最大电流为20A,电能表允许接入用电器的最大总功率
因为2700W小于4400W,所以该电路能再接入一台功率为2500W的空调,故D错误。
故选B。
5.A
【详解】AC.闭合开关S和S2,断开S1时,灯L与灯L2串联,如果电路正常,则两灯都不在额定电压下工作,所以两灯发光都比正常发光暗,当观察到灯L正常发光,灯L2不亮,则可以确定灯泡L2发生了短路,故A符合题意,C不符合题意;
B.闭合开关S和S1,断开S2时,灯L与灯L1串联,如果电路正常,则两灯发光都比正常发光暗,与观察的现象一致,所以不能确定是灯泡L2发生了短路,故B不符合题意;
D.只闭合S,电路不能构成通路,所以三个灯都不能发光;灯L和L2均发光,说明灯L2所在支路是通路,都比正常发光要暗,可以判断是开关S2短路,故D不符合题意。
故选A。
6.B
【详解】A.零线和地线之间电压是0V,故A错误;
B.开关控制灯泡时,开关要接在灯泡和火线之间,故丁灯的接法是正确的,故B正确;
C.对于两孔插座应按照左零右火来连接,故C错误;
D.据图可知,M处于火线上,所以用试电笔正确接触M点时,氖管会发光;N处于零线上,用试电笔接触N点时,氖管不发光,故D错误。
故选B。
7.B
【详解】A.使用测电笔辨别火线和零线时,手可以接触笔尾金属体,不允许接触笔尖金属体,故A错误;
B.导线通电后小磁针发生偏转,小磁针偏转是因为受到磁场的作用,所以说明通电导体周围存在磁场,故B正确;
C.丙图中演示的电磁感应现象,该原理可应用于制造发电机,实现机械能转化为电能,故C错误;
D.丁图中,金属箔带同种电荷,所以验电器的原理是同种电荷互相排斥,故D错误。
故选B。
8.D
【详解】A.用吸管吸牛奶时,口腔内气压小于牛奶瓶中的气压,在大气压的作用下,把牛奶压入口内,利用了大气压,故A正确,不符合题意;
B.烤面包机工作时将电能转化为内能,是利用电流热效应工作的,故B正确,不符合题意;
C.烤面包机的电源线带有三脚插头,是为了使金属外壳接地,防止发生触电事故,故C正确,不符合题意;
D.闻到香喷喷的烤面包味,是香味分子在空气中做无规则运动的缘故,故D错误,符合题意。
故选D。
9. A 1:3
【详解】[1]三孔插座左孔接零线,右孔接火线,上方的孔接地线,所以其金属外壳通过插座的A孔接地线。
[2]设两个阻值相同的发热电阻的电阻为R,快煮时功率最大,电阻最小,即两电阻并联,快煮时电阻为
慢熬时功率次之,只有一个发热电阻工作,则
由图乙可知,快煮时间为10min,慢熬时间为60min,由可知,快煮和慢熬过程电流做功的比值为
10. 火线 顺时针
【详解】[1]出于安全用电的考虑,开关必须控制火线。
[2]接线柱上的螺丝钉上的螺纹是顺时针方向,故应按顺时针方向绕在接线柱的螺丝钉上。
11. 并 火线 铜 铜 机械
【详解】(1)[1]各用电器应能独立工作、互不影响,所以各用电器是并联的,故电灯与插座都是并联的。
[2]从安全用电的角度分析,开关接在家用电器和火线之间,断开开关,切断火线与用电器的连接,操作更安全。
(2)[3][4]相同条件下,铜的电阻要比铁和铝的电阻小,在通过相同电流时,相同时间内导线铜的发热较少,铜导电性能更好,所以一般选用铜导线。
(3)[5]风是由于空气流动引起的,用电吹风吹头发时,吹跑了身旁的纸片,说明风具有机械能。
12. 热传递 扩散 半导体 火
【详解】[1]蒸鱼糕时用水蒸气给鱼糕加热,鱼糕吸收热量,内能增大,这是通过热传递的方式改变鱼糕的内能。
[2]蒸熟的鱼糕散发出香味,这是鱼糕中的香气分子不停的做无规则运动、进入到空气中的结果,属于扩散现象。
[3]半导体具有单向导通性,LED灯是用半导体材料制成的。
[4]为防止用电器不工作时仍然带电,必须把控制用电器的开关安装在火线与用电器之间,从而防止触电事故的发生。
13. 零线断路 1210 变小
【详解】[1]测电笔氖管发光,说明被测部分与火线相连接,所以当零线断路时,被测的六个点都与火线连接,从而可以使试电笔的氖管发光。故故障是零线断路。
[2]“220”表示灯泡的额定电压为220V,“40”表示灯泡的额定功率为40W,由可得,灯泡正常工作时的电阻是
[3]灯丝在长时间通电的情况下,由于温度过高升华,使灯丝变细,横截面积变小,电阻变大,由可知,功率会变小。
14.见解析
【详解】由图可知,插线板的插头是两脚插头,没有与接地线连接,带金属外壳用电器的外壳一定要接地,避免金属外壳用电器漏电时发生触电事故;故用此插线板存在触电的安全隐患,因为插线板的插头是两脚插头,导致电冰箱的外壳无法接地。
15.(1)见解析;(2)见解析
【详解】(1)我国家用电器的额定电压多是220V,并联时,用电器可以在额定电压下正常工作;另一个原因是,并联电路各支路可以独立工作,一个用电器出现断路故障,不影响其它支路的工作。
(2)因为电扇工作时,转动的扇叶与空气摩擦带上电荷,而带电体具有吸引轻小物体的性质,所以扇叶上很容易粘灰尘。
16.
【详解】三孔插座中间的孔接地,右侧接火线和左侧接零线。由此可判断最上面的导线是火线,中间的是零线,下面的是地线。为了安全用电,开关接在火线和灯泡之间,灯泡另一个侧与零线相连;如图所示:
17.
【详解】依题意得,两盏日光灯,只需要一个开关就能控制且两灯工作时互不影响, 两灯并联,开关控制干路,火线先连接开关,再经两灯泡回到负极,如图所示:
18. 2 0.2 同 0.5 b、c 电流表的示数大小
【详解】(1)[1]如图1所示,电压表的量程是0~3V,分度值是0.1V,示数是2V。
[2]电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,示数是0.2A。
(2)[3]如图2所示,验电器是根据“同种电荷相互排斥”的原理制成的,用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,去接触验电器的金属球,验电器的金属箔由于带同种电荷互相斥而张开。
[4]图3中的电能表表盘若转了300转,则用电器消耗的电能为
(3)[5]图3中a为锰铜合金丝,b、c、d为镍铬合金丝,a、b、c长度相同,a、b粗细相同,为了探究导体的电阻与横截面积的关系,根据控制变量法,应控制材料、长度相同,横截面积不同,所以应选用的导线是b、c。
[6]实验中,电流表串联在电路中,电源电压一定,导体电阻越大,电路电流越小,导体电阻越小,电路电流越大,可以通过观察电流表的示数大小来比较导体电阻的大小。
19. 3.85(3.83~3.87均可) 同 36.5 大地
【详解】(1)[1]图1中,刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是0.1cm,即此刻度尺的分度值为1mm;物体左侧与0.00cm对齐,右侧与3.85cm对齐,故物体的长度为3.85cm。
(2)[2]用与毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球,金属箔张开,根据电荷之间的相互作用,同种电荷相互排斥,因此这两片金属箔带同种电荷。
(3)[3]由图3可知,体温计的分度值为0.1℃,示数是36.5℃。
(4)[4]电水壶接入电路时需用三孔插座,将其用电部分连入电路的同时,也将它的金属外壳与大地相连。
20. 并联 见解析
【详解】(1)[1]由图可知,R1和R2这两个电阻都有各自的电流路径,所以这两个电阻是并联的。
(2)[2]开关S1断开、S2闭合时,通过用电器R2的电流是4.8A,据欧姆定律可得电源电压为
当S1、S2同时闭合时,R1与R2并联在电源上,对于R1应用欧姆定律得,通过R1的电流
故B不会熔断;通过R2的电流为4.8A,故C不会熔断;据并联电路干路总电流等于各支路的电流之和,即通过保险丝A的电流
所以保险丝A会熔断。
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