北京课改版物理九年级全册《11.5 家庭电路》同步练习2
一 、作图题(本大题共8小题,共48分)
1.(6分)现在许多宾馆都利用房卡取电,它相当于一个开关。只有房卡插入卡槽里,房间内的电灯和插座才能工作。如图所示是房间内已经连好的部分电路图,是房卡开关,是控制电灯的开关。为使电灯和插座都正常工作,请将电路图补充完整。
2.(6分)如图图,甲为一个“一开三孔”开关即一个开关和一个三孔插座连在一起实物图,乙为背后反面接线示意图,“”、“”是从开关接线柱接出的两根导线,请你将图乙中的电路连接完整,使开关控制电灯,又不影响插座供其他电器使用。
3.(6分)如图所示是家庭电路的一部分,电位器是调节台灯螺口灯泡亮度的装置,、、是它的三个接线柱,旋钮带动滑片转动。插座的一部分已正确接入家庭电路,请将其他部分也正确接入家庭电路。要求顺时针旋转旋钮时灯泡的亮度变亮
4.(6分)请在图中用笔画线代替导线将灯泡与开关正确接入电路,并将三孔插座正确接入电路。
5.(6分)如图所示家庭电路,吊灯和由开关控制,墙上有一个固定插座。请把电路连接完整。
6.(6分)根据条件连接电路图,要求:
、并联;
开关在干路上;
电流表测电流。
7.(6分)一种试电笔的构造如图所示,金属笔尖、笔尾弹簧和金属笔卡都可以视作导线,氖管可视为小灯泡,人体可以用电阻符号表示,电源用表示。请在虚线杠中画出此试电笔在正常使用时的该部分电路图。
8.(6分)如图所示,请按照安全用电要求,在图中标记出火线、零线,并将灯泡和开关、三孔插座接入家庭电路。
二 、填空题(本大题共6小题,共24分)
9.(4分)一天晚上,照明一直正常的居民楼突然停电,经检查是配电盒里的总保险丝熔断了。换上跟原来一样规格的保险丝,闭合开关,全楼的灯马上都亮了。可是过几分钟保险丝又熔断了,最有可能的原因是______。我们可以用试电笔来检查电路的故障,如图所示,是使用试电笔的两种情形,______图所示方法是正确的。
10.(4分)家庭电路中的触电事故,都是人体直接或间接跟 ______ 线连通造成的.经验证明:只有 ______ 的电压才是安全电压.
11.(4分)人体安全电压为 ______,在家庭电路中,电热水器与它的开关是 ______连接的,电热水器与家中的空调是 ______连接的选填“串联”或“并联”。
12.(4分)如图所示,甲图是小明家卧室的一个插座,他用试电笔测试插座的孔,氖管发光,则孔接的是______线;乙图是一个台灯的电路示意图,当把台灯接入电路时,为了安全,应将台灯插头的______选填“”或“”插脚接火线.
13.(4分)家庭电路中的“超负荷”是指电路中的______过大。出现上述情况时,电路中的空气开关会自动切断电路。如图是空气开关的原理图,它切断电路利用的是电流的______效应。
14.(4分)小明将电水壶插头连接在如图的三孔插座上,电水壶正常工作,同时电水壶金属外壳与______相连,此时将台灯连接在图中两孔插座上,闭合开关后灯不亮,原因是______,之后,小明成功地排除了故障。
三 、单选题(本大题共6小题,共18分)
15.(3分)下列家用电器或家庭电路元件中属于串联的是
A. 电视机和冰箱 B. 两孔插座与三孔插座
C. 电灯和控制它的开关 D. 不同房间内的电灯
16.(3分)如图是家庭电路示意图。下列说法正确的是
A. 电能表示数的单位是千瓦
B. 与开关直接相连的导线是零线
C. 若在导线和之间接一个灯泡,则与串联
D. 若处断开,洗衣机插头插入插座,洗衣机虽能工作但有安全隐患
17.(3分)如图所示为一种试电笔的构造图,下列说法中正确的是
A. 使用试电笔时手可以接触金属笔尖
B. 使用试电笔时手不要接触金属笔卡
C. 试电笔中的电阻可以用铁丝代替
D. 正确使用试电笔,若氛管发光则说明接触的是火线
18.(3分)如图所示的电路是家庭电路的一部分,电工师傅按下面的顺序进行检测:①闭合,灯亮;②再闭合,灯亮,灯不亮;③用试电笔测、、、四个接线点,试电笔只在点不发光。若电路中只有一处故障,故障可能是
A. 灯短路 B. 点左侧的零线断路
C. 灯所在支路断路 D. 、两点间断路
19.(3分)下列关于家庭电路的说法正确的是
A. 家庭电路中各用电器都是串联在电路中的
B. 发生触电事故时,不能用手去拉触电者,而应先切断电源
C. 控制用电器的开关应接在该用电器和零线之间
D. 当干路中电流过大时,漏电保护器就会自动切断电路
20.(3分)如图所示是家庭电路中的三孔插座和三脚插头示意图。下列说法正确的是
A. 三脚插头的三个脚一样长
B. 插孔是用来接零线的
C. 插孔是用来接零线的
D. 标有“”的插脚能保证插入插座时,确保用电器外壳先接地
四 、计算题(本大题共1小题,共12分)
21.(12分)电开水器是为了满足较多人员饮用开水的需求而设计、开发的一种生产开水的饮水设备。某会议室杆买来一台电开水器,如图甲所示。下表为其部分技术参数,其中供水量是指电开水器正常加热能提供的开水的体积水的初温为。该电热水器有加热档和保温挡,开水烧开后,电开水器会通过电磁继电器切换到保温状态。图乙是其内部简化的工作原理图,,都是阻值恒定的加热电阻,为阻值会随温度变化而变化的感温电阻。
电开水器处于加热状态时,应接 ______ 选填或
下列关于电开水器的说法中,错误的是 ______ 。
A.应选三孔插座板
B.应先接通电源后再注水
C.不能将电开水器安装在潮湿的环境中
D.电开水器工作时,将电能转化为水的内能
水烧开后,若无人接水,电开水器处于额定保温状态时可保持水温不变,则电开水器每分钟散失的热量为 ______ ,此时流过加热电阻的电流 ______ 。
若会议室内装有如图丙所示的电能表,则该会议室可供总功率为 ______ 的用电器同时正常工作。若某次仅将上述电开水器接入电路中,当开启保温挡连续工作,发现该电能表的转盘恰好转过转,则电源的实际电压为 ______ 。
某次将水箱装满的水并使电开水器正常工作,将水加热到沸腾时中途不接水,共耗时。则该过程中电开水器的加热效率为 ______ ;这一效率 ______ 选填大于、等于或小于其提供规定供水量时的效率。水的比热容为
额定电压
最大容量
额定保温功率
额定加热功率
供水量
答案和解析
1.【答案】解:开关S1是房卡开关相当于总开关,灯泡应与插座并联接入电路,S2是控制灯L的开关;火线先连接S1然后连接插座与开关S2、灯泡,最后连在零线上,如下图所示:
;
【解析】
宾馆房间内的灯和插座可以独立工作、互不影响即为并联,是控制灯的开关说明两者串联;只有房卡开关插入卡槽里,房间内的灯和插座才能工作,说明房卡开关位于干路,由安全用电常识可知开关控制火线,据此进行解答。
此题主要考查了家庭电路的连接以及安全用电的常识,根据题意得出两开关的位置和灯泡与插座的连接方式是关键。
2.【答案】解:如图,A与火线连接,B与灯泡连接。这样使开关控制电灯,又不影响插座供其它电器使用。
。;
【解析】
家庭电路中,从安全角度考虑,开关应控制火线,火线经开关后才能与灯泡连接。
对于电灯接线操作的基本要求是:“火线零线并排走,零线直接进灯头,火线接在开关上,通过开关进灯头”。
3.【答案】解:三孔插座的上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线,据此可知上面为零线,中间为火线;
开关控制灯泡时,火线先接入开关,然后进入灯泡顶端的金属点,零线直接接在灯泡的螺旋套上;
顺时针旋转旋钮时灯泡变亮,说明通过灯泡的电流变大,则变阻器接入电路的电阻是变小的;故应解bc接线柱如图所示:
;
【解析】
三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。据此确定火线和零线;
家庭电路中,开关控制灯泡时,火线首先过开关,然后进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套。这样连接的电路,不但开关控制灯泡,而且断开开关,切断火线,更换灯泡时,更安全;
若只将、接入电路,滑片右边的电阻丝接入电路;顺时针转动旋钮时,电位器接入电路的电阻变小,电路中电流变大,灯泡变亮,
此题主要考查了家庭电路的连接,关键是确定导线的名称以及开关和灯泡的接法。
4.【答案】解:首先辨别上面三根线火线、零线、地线。
灯泡接法: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,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡,又能更安全。三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。如图所示:
;
【解析】
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。
三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。
家庭电路中,不但考虑用电器的正常使用,更要考虑使用的安全性。三孔插座的接线原则:左零右火,中间接地。
5.【答案】;
【解析】
先确定各用电器的连接方式,然后确定开关的接线方式,最后根据家庭电路的正确连接方法完成电路。
此题主要考查家庭电路中用电器、开关、三孔插座、连接方法,一定要掌握,并且掌握这样连接的目的。
由于家庭电路中的各个用电器是并联连接,所以此电路中的两盏日光灯和并联,开关接在干路上同时控制两盏灯泡;
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:
6.【答案】解:由题意可知,L1、L2并联,开关位于干路,电流表A位于L2支路,如下图所示:
;
【解析】
由题意可知,、并联,开关在干路上,电流表测电流说明电流表位于支路,据此进行解答。
此题主要考查了电路图的设计,根据题意得出各电路元件的连接方式和位置是关键。
7.【答案】解:
在使用试电笔时,试电笔的高值电阻和人串联在火线和大地之间,加在两者之间的电压是220V,此时试电笔的高值电阻分担的电压很大,人体分担的电压很小,通过人体的电流很小,氖管发光,不会发生触电事故,高值电阻、氖管、人串联在火线和大地之间,如图所示:
;
【解析】
高值电阻、氖管、人串联在火线和大地之间,若笔尖接触的是火线,氖管发光;若笔尖接触的是零线,氖管不发光。
该题考查了试电笔内部构造、连接方式,属于基础题目。
8.【答案】解:因为保险丝要接在火线上,所以最上面是火线,中间是零线,最下面为地线,
(1)灯泡接法: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,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡,又能更安全。
(2)三孔插座的接法:上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线,如图所示:
;
【解析】
三孔插座的接法:上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线;
电灯的接法:火线首先接入开关,再接入灯泡顶端的金属点;零线直接接入灯泡的螺旋套。
家庭电路中,不但考虑用电器的正常使用,更要考虑使用的安全性。对开关、灯泡、插座等用电器的正确连接方法必须熟练掌握。
9.【答案】总功率过大而使电流过大; 甲;
【解析】解:换上新的同规格保险丝后,几分钟熔断,说明电路中不是发生了短路,而是接入了大功率用电器,总功率过大而使电流过大。
乙图中手没有接触笔尾金属体,无论测电笔接触火线还是零线,氖管都不发光,使用方法错误;
甲图中手接触笔尾金属体,笔尖接触火线或零线时,氖管发光的是火线,氖管不发光的是零线,该使用方法正确。
故答案为:总功率过大而使电流过大;甲。
家庭电路中电流过大的原因:一是短路,二是用电器总功率过大;
正确使用测电笔的方法:站在地上手接触测电笔的笔尾金属体,笔尖接触火线或零线。氖管发光的是火线,氖管不发光的是零线。
该题考查了家庭电路电流过大的原因:发生短路或同时工作的用电器的总功率过大,以及测电笔的使用,难度不大。
10.【答案】火;不高于36V;
【解析】解:在家庭电路中,火线和零线之间的电压是,所以发生的触电事故,都是人体直接或间接跟火线连通造成的;据经验证明:只有不高于的电压对于人体才是安全电压;
故答案为:火;不高于;
家庭电路中的触电事故,都是人直接或间接接触火线引起的;
经验证明:只有不高于的电压对于人体才是安全电压.
知道触电的实质及安全电压是解决该题的关键.
11.【答案】不高于36 串联 并联;
【解析】解:人体的安全电压为不高于;
家庭电路中,电热水器与控制它的开关是串联的;
热水器和空调工作互不干扰是并联的。
故答案为:不高于;串联;并联。
一般情况下人体的安全电压为不高于;
家庭电路中,开关与它所控制的用电器串联;
在串联电路中各用电器相互影响,在并联电路中各用电器互不影响。
此题主要考查了人体的安全电压、家庭电路中开关与用电器以及用电器之间的连接方式,比较简单。
12.【答案】火 D ;
【解析】解:试电笔测试插座的孔,氖管发光,则孔接的是火线,首先进入开关,再接入灯泡,所以孔接插脚;插座孔接的是零线,直接进入灯泡,和插脚相连.
故答案为:火;
手接触试电笔笔尾,笔尖接触导线,氖管发光的是火线,氖管不发光的是零线.
火线首先进入开关,再进入灯泡,零线直接进入灯泡.
掌握试电笔的正确使用,能用试电笔分辨火线和零线.
掌握家庭电路的灯泡、开关、插座的接法.
13.【答案】总功率 ; 磁 ;
【解析】解:家庭电路中的“超负荷”是指用电器过多,即电路中的总功率过大导致的。通电导线周围存在磁场,这种现象叫电流的磁效应。由图可知,空气开关中有一个电磁铁电磁铁的原理是电流的磁效应,当电流过大时,电磁铁会产生较强的磁性从而吸引衔铁,使开关断开,切断电路,所以空气开关切断电路是电流的磁效应引起的。
故答案为:总功率; 磁;
造成家庭电路电流过大的原因有两个:即短路和总功率过大;
电流是具有磁效应的;
该题考查了学生对“超负荷”的认识以及对熔丝和空气开关原理的了解,它们都是物理知识在生活中的实际应用,要记住电流电流的热效应和磁效应。
14.【答案】大地 ; 台灯所在的支路开路 ;
【解析】解: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;
它与两孔插座上的用电器并联,当将台灯连接在图中两孔插座上,闭合开关后灯不亮,说明台灯所在的支路开路。
故答案为:大地;台灯所在的支路开路。
金属外壳的用电器与其它用电器是并联,它的外壳要通过插座接地线。
并联电路各个用电器能够独立工作,互不影响,并联电路一个工作,另一个不工作,不可能是短路,只能是断路。
此题主要考查了故障分析、金属外壳的用电器的三脚插头的作用:把外壳与大地相连,是为了防止外壳带电,造成触电。
15.【答案】C;
【解析】解:电路元件的连接有串联合并联两种方式,由于串联电路只有一条电流路径,流过一个元件的电流同时流过另一个元件,因此各元件相互影响,而并联电路中各元件互不影响;
A、、选项中各元件互不影响,故它们都是并联的,选项中电灯和控制它的开关是串联的;
故选C.
解决此题要知道串联电路中各元件相互影响,而并联电路中各元件互不影响.
该题考查了串联和并联电路的特点.
16.【答案】D;
【解析】解:
A、电能表是测量消耗电能的仪表,电能表示数的单位,而是电功率的单位,故A错;
B、与开关直接相连的导线是火线,所以是火线。故B错;
C、若在导线和之间接一个灯泡,则与并联,故C错;
D、若处断开,洗衣机插头插入插座,洗衣机能工作,但外壳不能接地,若外壳漏电,人接触金属外壳,会有电流流过人体,发生触电事故。故D正确。
故选:。
利用下列知识分析判断:
电能表是测量消耗电能的仪表,单位是度;
在家庭电路中,为了安全,开关要接在火线和用电器之间;
在家庭电路中,为了互不影响,各家用电器之间是并联的。
金属外壳的用电器使用三孔插座时,把金属外壳接地,即使金属外壳的用电器漏电,人体被接地的导线短路,不会对人体造成伤害。
掌握家庭电路中灯泡、开关、三孔插座的接法;正确理解为什么设计三孔插座和金属外壳的用电器为什么有三脚插头。
17.【答案】D;
【解析】解:、使用试电笔时,手不要接触试电笔前端的金属体,必须接触试电笔末端的金属体,使电源和大地之间形成通路,故错误;
、在使用试电笔时,试电笔的高值电阻和人串联在火线和大地之间,此时试电笔的高值电阻分担的电压很大,人体分担的电压很小,通过人体的电流很小,氖管发光,说明接触的是火线,此时不会发生触电事故。由于铁丝的电阻很小,所以不能用铁丝代替试电笔中的电阻,故错误、正确。
故选:。
使用试电笔时,手要触及笔尾的金属部分,不能用手触及试电笔前端的金属探头;
试电笔的内部有一个阻值很大的电阻,当人接触试电笔的笔尾金属体,人和测电笔是串联在电路中,此时电阻分担的电压很大,人体分担的电压很小,不会超过人体的安全电压,氖管发光,但是不会对人造成伤害。
此题主要考查了测电笔的结构特点和使用方法,手指一定要接触笔尾的金属体,是不会触电的。
18.【答案】D;
【解析】解:闭合,灯亮,电路中有电流,说明电路为通路,从保险丝以及点左侧的零线都没有断路;
再闭合,灯不亮,灯不亮的原因有两个:一个是断路、一个是短路,若灯短路时,电路的电流会很大,将保险丝烧断,灯泡也不会发光;
用试电笔测、、、四个接线点,、、三点的氖管发光,说明这三点与火线之间是接通的;试电笔只在点不发光,说明点与点之间是断开的,所以故障是、两点间断路,故正确。
故选:。
试电笔在使用时,应将笔尖接触导线,手接触笔尾的金属体,这样就可以形成回路,如果是火线,氖管会发光。
此题主要考查家庭电路故障的分析,相对比较简单,属于基础题。
19.【答案】B;
【解析】解:
A、在家庭电路中各用电器都互不影响,能独立工作,它们是并联的,故A错误;
B、发现有人触电后,如果用手去拉触电者,也会造成触电事故的发生,应该首先切断电源,然后再进行其他的救护措施,故B正确;
C、开关应接在用电器和火线之间,这样在断开开关时,用电器才不会带电,故C错误;
D、漏电保护器一般是在电路发生对地漏电现象时才会自动跳闸,而电路中电流过大不会跳闸,故D错误。
故选:。
串联的各用电器相互影响,不能独立工作,并联的各用电器互不影响,能独立工作;
当有人触电时,应先切断电源;
开关应接在用电器和火线之间;
漏电保护器:漏电保护器俗称漏电开关,是用于在电路或电器绝缘受损发生对地短路时防人身触电和电气火灾的保护电器,一般安装于每户配电箱的插座回路上和全楼总配电箱的电源进线上,后者专用于防电气火灾。
该题考查了学生对家庭电路连接、安全用电知识的了解与掌握,平时学习时多了解、多积累,加强安全意识,不能违反。
20.【答案】D;
【解析】解:、三脚插头最上面的那个脚由于是接地的,所以比其它的两个要长,即便于及早接地,使用时更为安全,故A错误;
、据其使用可知,是接地线的,是接火线的,是接零线的,故BC错误;
,据可知,标有“”的插脚能保证插入插座时,确保用电器外壳先接地,故D正确;
故选:。
三孔插座的接法是左零右火上接地,三脚插头的接法是中上的要与用电器外壳相连。
该题考查了三孔插座的解法和正确使用,是一道基础题目。
21.【答案】2 B 72600 5.5 8800 200 80% 大于;
【解析】解:由,得,,观察电路图可知,当触点开关接通时,与串联接入电路,电阻最大,电源电压一定,由可知,电路中的实际功率最小,是保温状态;
当触点开关接通时,只有接入电路,电阻最小,由可知,电路中的实际功率最大,是加热状态;
①电开水器是家用电器,从安全用电的角度考虑,必须选用三孔插座,将用电器外壳接地,防止因用电器意外漏电发生触电事故;且不能将电开水器安装在潮湿的环境中,防止因潮湿而漏电,发生触电事故;故选项AC正确;
②为防止干烧,烧坏加热器,要先注水,再接通电源,故选项B错误,符合题意;
③电开水器工作时,消耗电能,水的温度升高,将电能转化为水的内能,故D正确,不符合题意。
每分钟水散失的热量等于消耗的电能,即,
由表中数据可知,保温时的功率,
则:;
加热电阻与保温电阻串联,电路中的电流相等,
由得:
;
①由电能表的铭牌可知,,平时允许流过电能表的最大电流,
小林家里最多能够接入总电功率:
;
②“”表示每消耗的电能电能表的转盘转转,
电能表的转盘转转消耗的电能:
,
该用电器的电功率:
。
保温时的总电阻不变,由可得,
即:,
解得:;
①电热水器装满水的体积:,
根据可得,水的质量:
,
水吸收的热量:
;
这段时间内电热水器共消耗的电能:
;
电热水器消耗电能产生的热量:
,
电热水器的效率:
。
②供水量为,,
根据可得,水的质量:
,
水吸收的热量:
;
内电热水器共消耗的电能:
;
电热水器消耗电能产生的热量:,
电热水器的效率:
。
,所以效率大于提供规定供水量时的效率。
故答案为:;
;
;;
;;
;大于。
首先根据电功率计算公式分析开关分别在位置和时功率大小,即加热或保温状态,再根据电磁继电器的原理,判断感温电阻随温度升高的变化情况;
从安全用电常识和能量转化角度进行分析解答;
已知加热功率和电源电压,根据电功率推导公式的变形公式计算出电阻大小;
已知保温时的功率和电源电压,根据计算出每分钟消耗的电能,即水散失的热量;根据电功率公式计算出电路中的电流;
①电能表上标有“ ”,“”表示正常工作电压,为电能表的标定电流,为电能表平时工作允许通过的最大电流;利用求出最多能够接入的总电功率大小;
②电能表所标“”表示每消耗的电能电能表的转盘转转,现在知道转盘转了转,可以求出该用电器在内消耗的电能,再利用求出该用电器的电功率;又知电阻不变,根据列出等式 计算出实际电压;
①从铭牌知道电热水器的容积即装满水的体积,利用密度公式求水的质量;又知道水的温度升高值和水的比热容,根据吸热公式求水吸收的热量;
根据求出这段时间内电热水器共消耗的电能;
电热水器消耗的电能转化为水的内能,根据效率公式求出电热水器的效率;
②同理,计算出供水量时的效率,并比较大小。
本题是一道电学与热学的综合应用题,涉及到了电路的分析、能量的转化、质量的计算、热量的计算、电功的计算、电功率的计算、效率的计算,难度偏大;关键是公式及其变形式的灵活应用,计算过程要注意单位的换算。