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课时训练(二十一) 家庭电路和安全用电(限时:40分钟)|基础巩固|一、选择题1.关于家庭电路，下列说法中正确的是（)A. 在家庭电路中，同时工作的用电器越多，总电阻越大B.三孔插座中有一个孔接的是地线，目的是避免因用电器漏电而发生触电事故C.家庭电路中不安装保险丝，那么发生短路时会因为通过用电器的电流过大而烧毁用电器D.同时使用多个大功率用电器前，只需考虑电能表和空气开关的承受能力即可2.【2019宜宾】“珍爱生命，注意安全”是中学生应具备的基本安全意识。下列关于安全用电的说法正确的是（)A. 控制用电器的开关要连接在零线和用电器之间B.家庭电路起火时，应先用水扑灭，然后再断开电路C.使用测电笔辨别火线时，用笔尖接触被测的导线，手指要碰到笔尖D.不弄湿用电器，不损坏导线和用电器的绝缘层3.【2019齐齐哈尔改编】我们怎样才能安全地享受电带来的便利呢？下列关于家庭电路和安全用电常识的说法不正确的是（)A. 输电线进户后，应依次连接电能表、保险装置、总开关、插座等B.保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换C.三孔插座中零线与地线接反，当接在该插座上的用电器闭合开关时，漏电保护器会切断电路D.同一插线板上，不要同时使用多个大功率用电器4.【2019昆明】如果家庭电路中发生短路，那么（)A. 用电器仍然正常工作B.灯泡会烧坏C.电灯发暗D.保险丝会烧断5.如图K21-1所示，在接线柱A、B间接入导线（其材料为普通铜丝)，在接线柱C、D间接入熔丝，接通电源，灯泡正常发光，熔丝不熔断;断开电源，在B、D间接入一根导线，再次接通电源时，灯不亮，熔丝熔断。以下判断错误的是（)图K21-1A. 导致熔丝熔断的原因是电路中电流过大B.熔丝熔断时，熔丝中的电流大于A、B间导线中的电流C.熔丝熔断，但灯泡依然完好D.用铜丝代替熔丝不符合安全用电原则6.【2018呼和浩特】关于如图K21-2所示电学知识，下列说法正确的是（)图K21-2A. 图甲中，表盘上的“3000 r/（kWh)”表示电能表转盘转过3000圈，消耗电能3600 kWB.图乙中，在家庭电路中开关应接在火线和用电器之间C.图丙中，在“伏安法测小灯泡电阻”的实验中，为了减小误差，应调节滑动变阻器在电路中的电阻，多次测量求平均值D.图丁中，实验表明:在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越小，这个电阻产生的热量越多二、填空题7.【2019泸州】为了安全用电，家庭电路中的空气开关应装在线上。空气开关“跳闸”后，受它控制的电路处于（选填“短路”“断路”或“通路”)状态。测电笔（选填“能”或“不能”)区分零线与接地线。8.家庭电路中的各用电器都是联接入电路中的，而控制用电器的开关应与用电器联。如图K21-3所示，图甲测电笔的笔尖A应该是（选填“导体”或“绝缘体”)。在图乙和图丙中，正确使用测电笔的是图，当用它插入插座的左孔时氖管不发光，插入右孔时氖管发光，则说明火线接在插座的孔。图K21-39.如图K21-4所示是小科家部分线路连接图。当小科用测电笔接触插座的右孔时，氖管发光，可知右孔内的电线与进户线中的线相连接;当闭合开关S，灯泡L在亮的瞬间熄灭，而室内其他用电器仍正常工作，则的灯泡L处出现（选填“断路”或“短路”)。图K21-410.【2018泸州】小英家6月底电能表的示数如图K21-5甲所示，7月底表盘示数如图乙所示，由图可知她家7月份用电器消耗的电能为 kWh;她家现在已经接入用电器的总功率为3600 W，则最多还可以接入W的用电器同时工作。将铭牌已模糊的饮水机单独接在该电能表上正常工作3 min，电能表指示灯闪烁了160次，则该饮水机的额定功率是W。图K21-5三、作图题11.【2019青岛】有一种声光自动控制的楼道灯，当有人走动发出声音时，电路接通，灯亮，且只有夜晚天黑之后灯才能亮，白天无论发出多大的声音，灯也不亮。如图K21-6所示，现有灯L、声控开关S声（有声音时开关闭合)和光控开关S光（光线暗时开关闭合)，请设计并连接满足上述要求的电路。图K21-6四、综合应用题12.【2019绥化】小泽家有一新型的电热足浴器，其铭牌上的部分信息如下表。【c水=4.2103 J/（kg)】（1)求电热足浴器正常工作时的电阻。（2)用这个足浴器将5 kg的水从20 加热到40 ，求水吸收的热量。（3)若此足浴器在额定电压下使用，需500 s才能将（2)问中的水从20 加热到40 ，求这个电热足浴器的加热效率。（计算结果精确到0.1%)（4)小泽家安装的电能表如图K21-7所示。某次小泽断开家中的其他用电器，让电热足浴器单独工作，在1 min内电能表的转盘转过50 r，求此时该电热足浴器两端的实际电压。额定电压220 V额定功率1210 W容积7 L图K21-7|能力提升|一、选择题1.关于图K21-8所示与电有关的设备，下列说法正确的是（)图K21-8A. 图甲中的电能表是用于测量用电器电功率的仪表B.图乙中三脚插头的一个脚与用电器金属外壳连接C.图丙中无人机的电动机在工作时将机械能转化为电能D.图丁中POS机检测头利用的电磁感应原理是安培首先发现的2. 洗衣机、电冰箱、电脑等许多家用电器均使用三脚插头与电源插座连接，如图K21-9所示。细心观察可以发现，三脚插头中与用电器金属外壳连接的那个插脚比另外两个插脚要稍长。这样的设计主要考虑下列哪一因素（)图K21-9A. 使插头的造型更美观B.插入插座中后更稳固C.有利于识别火线和零线插脚D.插入插座时，可确保用电器外壳先接地3.教学楼每层走廊的中间装有一盏路灯，而两头楼梯都有一个开关便于控制，为了从这一头开灯而到另一头能够关灯，如图K21-10所示的设计最合理的是（)图K21-104.下列说法不正确的是（)A. 在家庭电路中，同时工作的用电器越多，总电阻越小 B.引起家庭电路中电流过大的原因，一定是连入电路中的用电器实际功率过大C.金属导体中的电流方向与其中自由电子定向移动方向相反 D.家庭电路中的空气开关突然断开，应先找出引起电流过大的原因，解决后再闭合空气开关5.在生活中，我们会遇到这些情况:开关中的两个线头相碰;插头中的两个线头相碰;电路中增加了大功率的用电器;户外输电线绝缘皮损坏。在上述情况中，可能引起家庭电路中空气开关跳闸的是（)A. 和B.和C.和 D.和6.【2019贵阳】插线板使用不当会带来安全隐患甚至引发火灾。下列做法中属于正确使用插线板的是（)A. 在插线板上可以同时使用多个大功率用电器B.插线板可以放置在家中的任何位置C.使用或购买插线板时要关注其相关技术参数D.用电器插头的插脚无需与插孔中的金属片完全接触7.【2019绵阳】正确使用插线板是安全用电的要求。使用如图K21-11所示的插线板时发现:只有开关闭合时，指示灯才能发光，插孔才能提供工作电压;即使指示灯损坏，开关闭合时插孔也能提供工作电压。根据上述现象，如图K21-12所示插线板内线路及电源连接方式正确的是（)图K21-11图K21-128.如图K21-13是家庭电路示意图。下列说法正确的是（)图K21-13A. 电能表示数的单位是千瓦B.与开关S直接相连的导线a是零线C.若在导线a和b之间接一个灯泡L1，则L1与L串联D.若c处断开，将洗衣机插头插入插座，洗衣机虽能工作但有安全隐患9.如图K21-14所示，小明在自己的房间里安装了一盏“220 V100 W”的顶灯和一盏“220 V3 W”的壁灯。接好电路后，闭合开关S、S1，发现顶灯亮、壁灯不亮。他断开开关S1，结果不亮的灯亮了，而原来亮的灯却不亮了;再闭合开关S1，又恢复了原状。他所连接的电路是（)图K21-1410.【2019无锡】如图K21-15所示，在接线柱间接入熔丝和铜丝，熔丝电阻大于铜丝。接通电源，闭合开关S，依次闭合各小灯泡支路的开关，可以看到电流表的示数逐渐增大;再闭合电炉丝支路的开关时，会发现熔丝被熔断。下列说法正确的是（)图K21-15实验说明电路超负荷运行会引起安全事故实验中通过熔丝的电流大于铜丝通电相同的时间，熔丝所产生的热量多于铜丝随着支路开关依次闭合，熔丝最终熔断，说明电流通过导体产生的热量与电流强度有关A. 只有B.只有C.只有D.都正确11.如图K21-16是小明家的部分电路，他将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热水壶突然停止工作，但电灯仍正常发光，拔出电饭煲的插头，电热水壶仍不能工作，用测电笔分别测试插座的左、右孔，氖管均发光。若电路中只有一处故障，则（)图K21-16A. 电热水壶所在电路的b、c间断路B.插座的接地线断路C.电路的c、d间导线断路D.电路的a、b间导线断路12.【2018泰州】如图K21-17所示为某家庭卫生间电路，电灯和电热器都在正常工作。在三孔插座上刚插上洗衣机（开关未闭合)的插头时，所有用电器都停止工作，拔出洗衣机的插头后，用测电笔测试三孔插座的左、右两孔，氖管都发光，发现有一根熔丝熔断了。下列分析不合理的是（)图K21-17A. 一定是零线上的熔丝熔断了B.断开S1、S2，再用测电笔检测三孔插座的左、右两孔，氖管都发光C.只断开S1，再用测电笔检测开关S1的两个接线柱，氖管都发光D.只断开S2，再用测电笔检测开关S1的两个接线柱，氖管都发光二、填空题13.小明家买了新房，他要为自己房间安装一盏照明灯和一个插座，如图K21-18所示是他设计的电路。图中虚线框1和2是电灯或开关的位置，则开关应装在虚线框中。安装完毕后，闭合开关，电灯不亮，用测电笔分别测试d、e、f点时，测电笔的氖管都发光，则电路的故障为。当发现家用电器或电线着火时，必须先电源，然后再救火。图K21-1814.家庭电路中安装电能表的目的是，电能表应连接在家庭电路的（选填“干路”或“支路”)上;若某电能表上标有“220 V5（10) A”的字样，此表可以接在最大功率为W的家庭电路中。家庭电路中引起电流过大的原因可能是 ，也可能是。三、作图题15.【2019眉山】要在教室内安装2盏“220 V40 W”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。如图K21-19所示，其中部分电路已经连接，请你用笔画线代替导线，将电路连接完整。图K21-1916.【2019无锡】请在电路图K21-20中补画一根导线，使卧室灯L1和客厅灯L2都能独立工作。图K21-20四、综合应用题17.某用户有40 W日光灯6盏，电视和音响设备的总功率为140 W，一台冰箱的功率为120 W，另有800 W的电饭锅一只，1000 W的空调器一台。问: （1)该用户使用“220 V5（10) A”的电能表是否合适？（2)若这些用电器平均每天都少用0.5 h，则一个月（30天)可节约的电能是多少？18.【2019黄石】一般热水器由加热系统、测温系统和控水系统组成。某台电热水器铭牌部分信息已经模糊，如图K21-21甲所示，其测温系统可以简化为如图乙所示的电路，电源电压恒为9 V，R1为4 的定值电阻，R2为热敏电阻，其阻值随温度变化的关系如图丙所示。【水=1.0 103 kg/m3，c水=4.2103 J/（kg)】图K21-21（1)为估算电热水器的额定功率，关闭其他所有用电器，让该电热水器正常工作1 min，观察到如图丁所示电能表转盘转动了150 r，则1 min内该电热水器消耗的电能为kWh，则该电热水器的额定功率是W。（2)若已装满水的水箱温度显示75 时突然停电，但不停水。现有4人要洗浴，正值秋冬季节，需用40 热水洗浴，通过控水系统将10 冷水和水箱中热水进行调配，请问每人平均用水量是多少？（不计热损失)（3)控温系统某时刻电压表示数为4 V，此时水箱中水温是多少？【参考答案】基础巩固1.B2.D3.A4.D5.B6.B7.火断路不能8.并串导体丙右9.火断路10.1403000100011.如图所示12.解：（1）由P=U2R得,电热足浴器正常工作时的电阻R=U额2P额=（220V）21210 W=40 。（2）水吸收的热量Q吸=c水m（t-t0）=4.2103 J/（kg）5 kg（40 -20 ）=4.2105 J。（3）加热时电热足浴器消耗的电能W1=P额t1=1210 W500 s=6.05105 J,则电热足浴器的加热效率=Q吸W1100%=4.2105 J6.05105J100%69.4%。（4）该电热足浴器在1 min内消耗的电能W2=50r3000 r/（kWh）=160 kWh=6104 J,所用时间t2=1 min=60 s,该电热足浴器的实际功率P实=W2t2=6104 J60 s=1000 W,由P=U2R得,该电热足浴器两端的实际电压U实=P实R=1000W40 =200 V。能力提升1.B2.D3.C4.B5.B【解析】开关中的两个线头相碰,会导致开关无法控制用电器,用电器将一直工作,但不会导致电流过大。插头中的两个线头相碰,会导致用电器短路,会导致电流过大。增加大功率用电器会导致用电器的总功率过大,导致电流过大。户外输电线短路,不会使家庭电路中的空气开关跳闸。故选B。6.C7.D8.D9.B10.B11.C【解析】电灯仍正常工作,说明不是保险丝烧坏了,也没有发生短路。把测电笔分别插入插座的左、右插孔,氖管均能发光,说明火线连接完好,则是零线断路了,而电灯所连零线完好,则是c、d之间断路,故C正确。12.B13.1零线断路切断14.测量用户消耗了多少电能干路2200过载短路15.如图所示16.如图所示17.解：（1）该电能表允许接入的用电器最大功率P最大=UI=220 V10 A=2200 W,家中现有用电器的总功率P总=P1+P2+P3+P4+P5=40 W6+140 W+120 W+800 W+1000 W=2300 W,因2300 W2200 W,所以使用“220 V5（10） A”的电能表不合适。（2）一个月可以节约的电能W=P总t=2.3 kW300.5 h=34.5 kWh。18.解：（1）0.053000（2）水箱内热水的质量m热=水V=1.0103 kg/m36010-3 m3=60 kg,设加入的冷水质量为m冷,因忽略热损失,则有Q放=Q吸,即c水m热（t1-t）=c水m冷（t-t2）,可得m热（t1-t0）=m冷（t0-t2）,解得m冷=m热（t1-t0）t0-t2=60kg（75-40）40-10=70 kg。此时水的总质量m总=m热+m冷=60 kg+70 kg=130 kg,每人的平均用水质量为m每=14m总=14130 kg=32.5 kg,每人的用水体积为V每=m每水=32.5kg1.0103 kg/m3=32.510-3 m3=32.5 L。（3）当电压表示数为4 V时,图乙所示电路中电流I=UVR1=4V4=1 A,此时R2的阻值为R2=U2I=U-UVI=9V-4V1A=5 。由图丙可知R2与温度的关系为一次函数,可设为R2=kt+b,当t=0 时,R2=8 ；当t=80 时,R2=4 ；分别代入式,得8 =k0 +b,4 =k80 +b,联立解得,k=-120 /,b=8 ,则R2=-120 /t+8 ,当R2=5 时,t=60 ,即此时水箱中水温为60 。
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