19.1家庭电路同步练习
一、单选题
1.以下估测符合生活实际的是( )
A.路边的路灯同时开灯同时熄灯,所以它们是串联
B.牛奶比炸鸡含有的热量少
C.一盏普通日光灯工作时的电流约0.2A
D.人体安全电压为 36V
2.小明刚学完初中的电学知识,恰逢家中电灯突然熄灭.在闭合开关的情况下,他兴冲冲地拿起试电笔测试如图中的a、b、c、d四点时,四点均不发光,请你帮他分析最有可能发生的故障是
A.入户火线断了 B.入户零线断了
C.保险熔断 D.灯丝熔断
3.在楼房竣工通电前,电工通常要检查家庭电路安装是否存在故障.在如图所示的家庭电路(部分)中,取下保险丝,在该处安装“220V 100W”的白炽灯Ll,然后将A、B接到220V的电源上,发现灯Ll正常发光.若此时闭合开关S,则灯“220V 100W”的L2
A.不能发光 B.能发光,但较暗 C.正常发光 D.无法判断
4.如图所示是一个典型的的家庭电路实物布线图。下列有关说法正确的是( )
A.电能表显示消耗的电功率 B.三孔插座的一个孔接地线
C.总开关控制电能表的通断 D.电灯的开关要接在零线上
5.为了节约能源,请随手关闭家中不必要使用的用电器!家中每少使用一盏照明灯,家庭电路中的( )
A.总电流变小 B.总电压变小
C.总电阻变小 D.总电阻不变
6.灯泡L1、L2和L3的规格均为“220V 110W”,把它们分别接在家庭电路中,如图所示,开关S闭合后,三个电路中均只有灯泡单独工作,且灯泡正常发光以下说法正确的是( )
A.只有甲电路的连接符合安全用电原则
B.甲和乙电路的连接均符合安全用电原则
C.观察电能表的转盘,可观察到乙的转盘转得最快
D.观察电能表的转盘,可观察到三个表的转盘转得一样快
7.下图是小亮设计的家庭电路图,下列选项中正确的是
A.电路中丙灯和丁灯是串联的
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
8.某家庭电路的连接如图所示,下列说法正确的是( )
A.a点所在的电源线是零线
B.空气开关只能安装在b点处
C.c点所在的导线与大地相连
D.和是串联的
9.将图所示完好的接线板连入家庭电路中,闭合某插座控制开关S,其对应指示灯D发光.再将台灯插头插入该插座,台灯与指示灯能同时发光.则
A.该接线板的内部连接线只有火线和零线两根导线
B.图中B、C两孔间电压为220 V
C.将试电笔插入图中A孔,试电笔氖管发光
D.若图中指示灯D损坏,则台灯不亮
10.对照明电路,下列哪一个说法是正确的
A.火线与零线间的电压通常是36V
B.电灯的开关一定要安装在零线上
C.站在干燥的木凳上一手接触火线,另一手同时接触零线,一般不会发生触电事故
D.有金属外壳的家用电器应接在三孔插座上使用
二、多选题
11.如图所示为电冰箱的结构简图,以下有关电冰箱涉及到的物理知识,说法正确的是
A.电冰箱背部的冷凝器发热﹣电流的热效应
B.0℃的水变成等质量0℃的冰﹣内能减小
C.电冰箱的电源线采用三脚插头﹣防止触电
D.电冰箱内的食物不密闭并长期存放会串味﹣分子的无规则运动
12.现在一般标准住宅内配电系统都使用了空气开关、漏电保护器、三线插座等设备,有一配电系统如图所示.其中各个设备的特征是( )
A.电能表上不能直接读出应该交的电费
B.空气开关兼具保险丝的短路保护作用
C.三线插座正中间的插孔应该接三脚插头的最长那只脚
D.漏电保护器用于当灯泡的灯丝烧断时,将电流导入大地
三、填空题
13.教室里的电灯是 连接的(选填“串联”或“并联”);标有“220V 100W”字样的电灯正常工作8小时,耗电 度。
14.家庭电路中,各用电器之间是 (选填“串联”或“并联”)的。当用试电笔插入墙上可以正常使用的插座时,接触左边的插孔,试电笔中的氖管 (选填“会”或“不会”)发光。
15.家庭电路中的电视、电冰箱和电灯是 联的,控制电灯的开关与电灯是 联的,当电灯熄灭的时候,电冰箱 工作(选填“可以”或“不可以”)。
16.我国家庭电路的照明电压为 V,家庭电路中所有家用电器和插座都是 联的。
17.现代生活已经离不开电了,电在工厂,电在学校,电在商场……电也在我们的生活中.如图所示是家庭电路的组成示意图.
(1)正确握住测电笔,且使笔尖插入图中插座A的 (选填“左”或“右”)孔,可以观察到氖管发光.
(2)螺口灯泡的螺旋要接在 线上.
18.物理是一门注重实验的自然科学,请同学们根据自己掌握的实验操作技能,解答下列问题:
(1)验电器的工作原理是 ;试电笔的作用是 。
(2)用电热水器(铭牌如图甲所示),电热水器是利用电流的 工作的。图乙所示的电能表读数是 ;若只有电热水器接入电路且正常工作12min,电能表的转盘转过 转。
(3)如图丙所示,贵溪二中的教室前面安装2盏“220V 40W”的电灯和1个插座,要求开关S只控制两盏灯,且每盏灯都能正常发光。其中部分电路已经连接,请你用笔画线代替导线将电路图连接完整 。
四、作图题
19.如图所示。教室中有一台空调和多盏标有“220V 18W”的电灯,请按要求完成线路连接。
(1)电灯L1和L2由一个开关S单独控制,将电灯L1、L2和开关S接入电路中,使两灯都能正常发光;
(2)完成空调专用插座的接线连接
五、实验题
20.小明家的插座由于使用次数过多,造成与插头接触不良,使接触处电阻变大.在使用这个插座时,小明发现插头处很热,而与插头相连的导线却不怎么热,他的猜想是:在这种情况下,电阻越大,电流产生的热量越多,为了验证自己的猜想,他从实验室找来一段阻值较大的电阻丝、一段阻值较小的电阻丝、相同的烧瓶和温度计各两个、足够多的煤油、新干电池和导线若干,进行了实验。
(1)他在两个烧瓶中装入质量和初温都相同的煤油,按图甲和乙组成两个电路,保证通电时间相同,通过观察 来比较电流产生热量的大小;
(2)他发现电流通过及产生的热量多,这与他的猜想不一致,原因是什么 ?
(3)利用以上器材,改进实验电路,可以验证小明的猜想.请你在下面虚线框中画出改进后的电路图 ;
(4)小明买来新的三孔插座,在更换插座时,他发现自己家的老式楼房里没有安装地线.小明认为,零线在外就已经和大地相连,把图中孔与点连接起来,就可以将孔接地了,如果按小明的想法连接,当C点出现断路时,将带有金属外壳的用电器接入插座后,带来的安全隐患是 。(只有一个选项正确,将正确选项的序号填在横线上)
A.用电器开关闭合时,外壳会带电,人接触外壳易触电
B.用电器开关闭合时,会短路,造成电流过大,引起火灾
C.无论用电器开关是否闭合,外壳都会带电,人接触外壳易触电
D.用电器外壳无法接地,当用电器绝缘部分破损或潮湿时,外壳才带电,人接触外壳易触电。
21.如图所示是某电热器的工作原理图,R1、R2是发热电阻,虚线框为电热器的金属外壳,它用一个旋转开关可以实现电热器多挡位工作的要求。其中旋转开关内有一块绝缘圆盘,在圆盘的左边缘依次有4个金属触点①、②、③、④,右边缘是一金属板,可绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片,转动开关旋钮可以将左边缘相邻的两个触点与右边缘的金属板同时连通。如旋到图中位置S时,金属滑片将1、2两触点同时与右边缘金属板接通。
导线规格
导线横截面积S/mm2 0.5 1 1.5 2.5
安全载流量I/A 4 8 12 20
(1)小红想在电路中加一个“倾倒开关”,使电热器被碰倒时能自动断开电路,以免引起火灾。该开关最好应安装在示意图中A、B、C、D、E中的点 处;
(2)如果R1=R2,旋钮开关旋到位置S时的电功率为1000W,R1= Ω;
(3)在(2)的条件下,当旋钮开关旋到位置T时,通电1min消耗的电能 J,这些电能若用于加热水,且加热效率为70%,能使0.5kg、20℃的水温度升高 ℃(水的比热容c水=4.2×103J/(kg ℃)。
六、综合题
22.电水壶能在很短的时间内提供沸水,正好与现代人的生活节奏合拍,成为现代家庭中必备电器,如图所示,是某品牌电水壶和它的铭牌。
额定电压 220V
额定功率 1500W
水壶的容积 1.5L
频率 50Hz
(1)电热水壶使用的都是三脚插头,中间较长的脚连接的是电热水壶的 ,插入三孔插座后可将其与大地相连,防止漏电时对人造成伤害;
(2)将一满壶15℃的水在标准大气压下烧开,水需要吸收多少热量 ?(ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg ℃)
(3)若电热水壶的加热效率为85%,在额定电压下现将一满壶15℃的水在标准大气压下烧开至少需要几分钟 ?
(4)小刚发现电热水壶的电源线都比较短,上网查询后发现,按照国家规定的标准,电热水壶使用的电源线不能过长,横截面积不能过小,请利用所学的物理知识进行解释 。
23.电冰箱是生活中常见的家用电器,请回答以下问题:
⑴电冰箱冷藏室内灯泡与电动压缩机是如何连接的,并说出你的判断理由.
⑵请你说出一种使用电冰箱时可以节约电能的方法.
参考答案:
1.C
【详解】A.路边的路灯总是同时开灯同时熄灯,当其中一盏灯泡损坏时,不影响其它灯泡的工作,所以它们是并联,故A不符合题意;
B.热量是过程量,不能说含有或者具有热量,故B不符合题意;
C.一盏普通日光灯功率约40W,则通过的电流约为
I==≈0.18A=180mA
0.2A与之比较接近,故C符合题意;
D.人体的安全电压是不高于36V,故D不符合题意。
故选C。
2.C
【详解】用测电笔测试a、b、c、d四点,氖管都不发光,这说明火线a、b、c、d与火线都没有连通,由此判断进户火线断了.
故选C.
3.A
【分析】家庭电路火线和零线之间的电压是220V,取下保险丝,在该处安装“220V 100W”的白炽灯Ll,将A、B接到220V的电源上,灯L1正常发光,分析灯L1两端的电压;
根据灯L1两端的电压分析电路故障的原因,判断闭合开关S,灯L2的发光情况.
【详解】取下保险丝,在该处安装“220V 100W”的白炽灯Ll,然后将A、B接到220V的电源上,发现灯Ll正常发光,说明只有L1接入220V的电路,家庭电路的安装部分出现短路现象,如果闭合开关S,则灯L2被短路,所以不会发光.故选A.
4.B
【详解】A.电能表显示消耗的电能,故A错误;
B.三孔插座的一个孔接地线,为了将用电器的金属外壳接大地,防止万一漏电时发生触电事故,故B正确;
C.总开关控制电路的通断,故C错误;
D.电灯的开关要接在火线上,使电灯和火线断开,阻止人接触电灯时发生触电事故,故D错误。
故选B。
5.A
【详解】家庭电路中各用电器之间的连接方式是并联。 因家庭电路的电压不变,所以,每多关闭一个家用电器,总电压不变;因电路中的总功率等于各用电器功率之和,所以,每多关闭一个家用电器,电路的总功率变小,又因为电路的总电压不变,由P=UI有,故电路中的总电流变小;由欧姆定律可知,电路中的总电阻变大。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.B
【详解】AB.在家庭电路中,电能表要接在空气开关的前面;开关要接在火线和用电器之间,所以甲和乙的连接都正确,丙图的灯和开关连接错误,故A错误,B正确;
CD.电能表标有参数分别是“1200r/kW·h”“600r/kW·h”“800r/kW·h”,所以三个表的转盘转得不一样快,消耗相同的电能,甲的转盘转得最快,故CD 错误。
故选B。
7.B
【详解】A.电路中丙灯和丁灯是独立工作、互不影响的,所以它们是并联的,故A错误;
B.火线直接进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接进入灯泡的螺旋套,这样在更换灯泡时,断开开关,切断火线,更安全,故B正确;
C.对于两孔插座是:左零右火;据图可知,两孔插座接到了零线和地线之间;三孔插座的左孔接的是零线,上孔接的是地线,右孔接的是火线,故两孔插座连接错误,三孔插座的连接正确,故C错误;
D.图中M点位于火线上,所以试电笔接触M点,氖管发光,N点与零线连接,所以试电笔接触N点,氖管不发光,故D错误。
8.C
【详解】A.根据灯泡和插座的接线可知a点所在的电源线为火线,故A错误;
B.为保护电路,空气开关需要安装在火线上,及a点处,故B错误;
C.根据安全用电原则,三孔插座中的上接线柱需要与地线相连,即c点所在的导线与大地相连,故C正确;
D.由图可知,两灯泡首首相连,尾尾相连为并联,故D错误。
故选C。
9.B
【详解】A.根据图示可知,该接线板中有三孔插座,因此该接线板的内部连接线有火线、零线和地线,故A不符合题意;
B.由图知,B、C两孔分别接火线、零线,所以图中B、C两孔间的电压为220V,故B符合题意;
C.火线能使测电笔的氖管发光,由图知,A孔与三孔插座中的接地线相连,则将试电笔插入图中A孔,试电笔氖管不发光,故C不符合题意;
D.台灯和指示灯并联,在工作时互不影响,所以若图中指示灯D损坏,则台灯仍然能亮,故D不符合题意;
10.D
【详解】A.火线与零线间的电压通常是220V,A错误;
B.电灯的开关一定要安装在火线和电灯之间,以保证安全,B错误;
C.站在干燥的木凳上一手接触火线,另一手同时接触零线,会发生触电事故。C错误;
D.有金属外壳的家用电器应接在三孔插座上使用,以防漏电时人触电,D正确。
故选D。
11.BCD
【分析】(1)在冰箱的内部利用汽化吸热带走热量,在冰箱外部是利用液化放热,把热量放出;
(2)内能的大小与物体的质量、温度和状态有关;
(3)三孔插座的接法是左零右火上接地,有金属外壳的家用电器,应使用三角插头;
(4)一切物质的分子都在不停地做无规则的运动,扩散现象是分子运动的结果.
【详解】A、由于从压缩机里出来的是气态氟利昂,在冷凝器中发生液化变成液态,液化时要放出热量,从而把热从冰箱里排到冰箱外,故A错误;
B、0℃的水变成0℃的冰,温度不变,但凝固要放热,所以内能减小,故B正确;
C、有金属外壳的家用电器,应使用三角插头,这样即使金属外壳带电,电流会通过地线导入大地,防止造成触电事故,故C正确;
D、所谓的串味,是这种食物中有另一种食物的味道,这是因为一切物质的分子总在不停地做无规则的运动,所以组成这种食物的部分分子会运动到了另一种食物中而造成食物“串味”,这是一种扩散现象,故D正确.
故选BCD.
12.ABC
【详解】A. 电能表是测量用电器消耗的电能的仪表,根据月末的示数减去月初的示数读出消耗的电能,然后可计算出应该交的电费,即电能表上不能直接读出应该交的电费,故A正确;B. 空气开关兼具总开关和保险丝的作用,可以在电流过大时自动断开开关以保护电路安全,也可当总开关使用随时切断电流,故B正确;C. 三线插座正中间的插孔连的是地线,三脚插头最长的脚与金属外壳相连,所以三线插座正中间的插孔应该接三脚插头的最长那只脚,这样才能保证用电的安全.故C正确;D. 漏电保护器只有在电路发生漏电或有人触电时才会切断电源,而功率过大时电流过大,此时空气开关会“跳闸”切断电源,而不是漏电保护器会切断电路,故D错误.故选ABC.
13. 并联 0.8
【详解】[1]教室中多个电灯,工作时互不影响,是并联连接的;
[2]由P=可得,该电灯正常工作8小时消耗的电能:
W=Pt=0.1kW×8h=0.8 kW h =0.8度。
14. 并联 不会
【详解】[1]家庭电路中,因为各用电器互不影响,所以各用电器之间的连接方式为并联。
[2]当用试电笔插入墙上可以正常使用的插座时,接触左边的插孔,因左边的插孔是零线,所以试电笔中的氖管不会发光。
15. 并 串 可以
【详解】[1]家庭电路中,电冰箱、电灯与电视机的额定电压都是220V,它们能够独立工作,互不影响的,因此它们是并联连接。
[2][3]电灯的开关可以控制灯泡,所以是串联连接。由于并联电路各用电器工作时互不影响,则当电灯熄灭的时候,电冰箱可以工作。
16. 220 并
【详解】[1][2]我国家庭电路的照明电压为220V,家庭电路中所有家用电器和插座都是互不影响的,所以是并联的关系。
17. 右 零
【详解】(1)插座的左孔为零线,右孔为火线,正确捏住测电笔,使笔尖插入图中插座A的右孔,可以观察到氖管发光;(2)螺口灯的螺旋金属一定要接在零线上,而灯泡顶端的金属点要接在火线上.
【点睛】(1)插座的左孔为零线,右孔为火线,测电笔可以用来辨别火线与零线;(2)灯泡的金属点接火线,螺旋套接零线.
18. 同种电荷相互排斥; 辨别零线和火线; 热效应; 2014.1; 1200; 。
【详解】(1)[1] 验电器的工作原理是箔片上带有同种电荷,同种电荷相互排斥;
[2]试电笔接触火线时,会有电流流过试电笔发光,从而辨别零线和火线;
(2)[3] 电热水器是利用电流的热效应工作的,产生热的多少可以用焦耳定律计算;
[4] 电能表读数最后一位是小数部分,所以电能表读数是2014.1;
[5] 由单位换算可得
电能表转一转对应消耗的能量
电热水器接入电路且正常工作时间t,则有
t=12min=
热水器消耗的热量
设电能表的转盘转过圈数为,则有
;
(3)[6] 2盏电灯并联,开关接在干路上靠近火线一端,播座并联在火线和零线之间,完整电路图如下图所示:
19.
【详解】根据题意,两盏电灯的额定电压均为220V,为使两灯都能正常发光且由一个开关S控制,应将两灯并联后与开关串联,开关接火线。接空调的三孔插座按“左零右火中接地”的原则连接,如图所示
20. 温度计的示数(或温度计示数的变化、温度计示数变化的快慢、温度计液柱的高低、煤油的温度等) 没有使通过两个电阻丝的电流相等(或猜想是在电流相等的条件下,而实际是在电压相等的条件下等) 见解析 A
【详解】(1)[1]由于两个烧瓶中装入质量和初温都相同的煤油,电流做的功转化为内能,使煤油的温度升高,所以可以通过温度计的示数变化来比较电流产生热量的大小。
(2)[2]小明设计的实验方案中,甲乙两个电路中电源是一样的,但是由于电阻丝R1、R2的阻值不同,两个电路中电流不一样,因此热量的多少不仅与电阻有关,也与电流有关,电阻大的电路电流小,产生的热量反而少,因此实验不成功的原因是两个电路中通过金属丝的电流不相同。
(3)[3]通过上面的分析可知,必须让通过两个电阻的电流相同,根据串联电路电流处处相等,所以可以将两个电阻串联在一个电路中,电路图如下
(4)[4]A孔与B点连接起来、零线断时,若金属外壳漏电,220V的电压加在人身上,会发生触电事故。
故选A。
21. A 48.4 30000 10
【详解】(1)[1]家庭电路中,开关应该与火线相连,故应该安装在A点处。
(2)[2]当开光旋转到S位置时,电阻R1被短路,电路中只有R2接入电路,由电功率公式可知
因为R1=R2,所以R1的阻值为48.4Ω。
(3)[3][4]当开关旋转到T时,电路中R1与R2串联接入电路,电路中的总电阻为
R总=R1+R2=48.4Ω+48.4Ω=96.8Ω
此时电功率为
1min消耗的电能为
根据效率公式,这些热量被水吸收的量为
由比热容公式可得升高的温度为
可以使20℃的水升高10℃。
22. 外壳 5.355×105J 7分钟 见解析
【详解】(1)[1]电热水壶属于金属外壳用电器,因此与电热水壶外壳相连接的是地线,这样即使金属外壳带电,电流会通过地线导入大地,防止造成触电事故的发生。
(2)[2]由 可得,水的质量
m水=ρ水V=1.0×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.5kg
标准大气压下水的沸点未100℃,水需要吸收的热量
Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103 J/(kg ℃)×1.5kg×(100℃-15℃)=5.355×105J
(3)[3]由可得,消耗的电能
由 可得,加热时间
(4)[4]电热水壶等功率较大的用电器,工作时通过连接线的电流会较大;而如果电源连接线过长或横截面积过小,则连接线的电阻就会增大,由焦耳定律可知,在一定时间内电流通过连接线产生的热量就会增加,容易引起火灾等安全事故。
23.⑴并联.因为它们可以不同时工作; ⑵尽量减少开关冰箱门的时间 评分标准:不把冰箱温度调得过低;减少开关冰箱门的时间;温度高的食物冷却到室温后放入冰箱内;把电冰箱放在阴凉干燥通风处等
【详解】因为电冰箱冷藏室内灯泡与电动压缩机可以不同时工作,所以它们是并联的.
在使用冰箱时,尽量减少开关冰箱门的时间;不把冰箱温度调得过低;减少开关冰箱门的时间;温度高的食物冷却到室温后放入冰箱内;把电冰箱放在阴凉干燥通风处等方法都可以节约电能.
