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物理九年级下册第十八章 家庭电路与安全用电综合与测试达标测试
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这是一份物理九年级下册第十八章 家庭电路与安全用电综合与测试达标测试，共8页。试卷主要包含了填空题，选择题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1．我国的家庭电路有两根进户线，都是从低压输电线上引下来的。其中一根叫零线，一根叫________，两根进户线之间有________V的电压。
2．为安全用电，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________(填“短路”“断路”或“通路”)状态。
3．如图所示是家庭中常用的三脚插头。插入插座后，a插脚可以将用电器的________部分与大地相连。
(第3题) (第4题)
4．小张同学根据家庭电路画出图所示的电路图，其中有开关S、电灯L和一个插座M。如果小张同学真的按电路图接上图中电路，则不能正常使用的电路元件是________。
5．“对家庭用电的调查研究”综合实践活动中，小明观察到家中供电箱的漏电保护开关在线路漏电时自动断开，空气开关在电路超负荷运行或短路时自动断开。这两个开关________(填“串联”或“并联”)在________(填“干路”或“支路”)上，以保证用电安全。
6．在家庭电路中除了________和过载(用电器总功率过大)会造成电流过大引发安全事故外，线路连接处因为接触不良，也容易造成该处________变大，造成局部过热，从而加速导线老化，引起火灾。
7．如果站在地上的人不小心接触了________线，电流经过人体流入大地，这时总开关上的__________(填“漏电保护器”或“空气开关”)会迅速切断电流，对人体起到保护作用。
8．如图，甲是“一开五孔”开关(即一个开关和一个两孔插座、一个三孔插座连在一起)，乙是其接线图。认真观察可以发现，图中的开关可以控制接______________(填“两孔插座”或“三孔插座”)下的用电器。
(第8题) (第10题)
9．根据表中所提供的数据，可以确定适合制作保险丝的金属材料是________。
10.小明走进教室后，闭合开关S1，两盏日光灯全部发光；闭合开关S2，墙壁上的电风扇开始工作(电风扇用M来表示)，请你在图中画出符合上述要求的电路。
二、选择题(每小题2分，共18分；每小题给出的四个选项中，只有一个是符合题意的)
11．开关是电路的重要元件，既可确保安全用电，又能方便控制电路。学校的STEM课堂上，小科在家庭电路图中设置了五处开关(如图所示)。小江觉得该电路设计不合理，因为有几处开关必须处于常闭状态，所以无需设置，这几处开关是( )
A．1、2 B．1、4
C．2、4 D．3、5
(第11题) (第12题)
12．图是测电笔的构造图，下列说法正确的是( )
A．测电笔中的电阻，阻值较小
B．使用测电笔时，人与测电笔是并联的
C．使用测电笔时，手必须接触笔尖金属体
D．正确使用测电笔检测火线时，氖管会发光
13．人体发生触电事故，这主要是指( )
A．人体带了电荷
B．人体中有电流流过
C．人体中通过的电流超过一定值
D．人体上有电压
14．某家庭电路如图所示，以下说法中不正确的是( )
A．若保险丝熔断，则可能是短路引起的
B．三孔插座的连接方式符合安全用电的原则
C．若仅b、c 间断路，开关S闭合，灯泡L不会发光
D．若在a、b间接入一个灯泡L1，则它与灯泡L是并联关系
15．楼道里，夜间楼道灯一直亮着会造成浪费。其中“光控开关”能在天黑时自动闭合，天亮时自动断开；“声控开关”能在有人走动发出声音时闭合，无人走动时自动断开。请将如图的“光控开关”“声控开关”、灯泡用笔画线代替导线正确连入电路，设计出只有在夜间且有声音时灯才亮的楼道灯自动控制电路，同时安装一个不受开关控制的三孔插座。图中，楼道电路连接符合上述设计及安全用电要求的是( )
16．下列做法遵守安全用电原则的是( )
A．在输电线上晾衣服
B．更换灯泡前切断电源
C．用湿手拔电源插头
D．使用绝缘层老化的导线
17．如图所示，闭合开关S后，发现电灯L不亮。某同学用测电笔分别测试a、b两点和灯头上两接线头c和d，并推断故障原因，下列说法正确的是( )
A．若只有a处能使氖管发光，则一定是电灯处发生短路
B．若只有b处不能使氖管发光，则一定是灯丝断了
C．若图中四处都不能使氖管发光，则可能a点与进户线之间火线断了
D．若排除故障后电灯能正常工作，则c和d两处都能使测电笔氖管发光
18．插线板使用不当会带来安全隐患甚至引发火灾，下列属于正确使用插线板的做法是( )
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．购买或使用插线板时要关注其相关技术参数
D．用电器的插脚无需与插孔中的金属片完全接触
19．如图所示的情景中，符合安全用电规范的是( )
三、计算题(第20小题7分，第21小题9分，第22小题6分，共22分；解答有必要的公式和过程，只有最后答案不得分)
20．如图是家庭电路的示意图。小明用测电笔接触其中一条导线，发现测电笔的氖管发光。
(1)请在图中用笔画线代替导线将电灯和开关、插座分别接入电路。
(2)把“220V 1 100 W”有金属外壳的电热水壶接入三孔插座，在额定电压下工作：
①求流过电热水壶发热棒的电流；
②求电热水壶发热棒的阻值。
(3)已知发热棒电阻R1大于导线电阻R2，假设电热水壶工作时发热棒发热量为Q1，与其连接的导线发热量为Q2，请判断Q1与Q2的大小关系，并写出判断依据。
21．超导限流器是一种短路故障限制装置，它的电阻R随电流I的变化关系如图甲所示，现将它接入如图乙所示的照明电路中，X为用电器，照明电压为220 V。
(1)当电路中的电流为5 A时，用电器X消耗的电功率是多大？
(2)为使用电器X短路后电路能保持稳定状态，超导限流器的阻值应满足什么条件？
(3)在超导限流器的阻值满足的条件下，有人把超导限流器称为“不断电熔丝”，请你说明理由。
22．随着宜昌现代化学校建设工作的深入开展，全市各中小学教学多媒体硬件运用越来越多，某校共有15个教室，每个教室配有40 W的照明灯10盏，300 W的投影仪一台，100 W的教学扩音系统一套，300 W的电脑一台。(该校的供电电压为220 V)
(1)学生在操场上进行半小时的大课间体育活动时，若教室内的这些用电器没有关闭，那么这半小时该校会浪费多少度电？
(2)随着这些硬件的装配，需要对学校供电线路进行改造，下表是各种橡胶绝缘铜芯线在常温下的安全载流量(长时间通电时的最大安全电流)，从安全角度考虑，该校应选择哪种导线作为干路导线？请通过计算后说明。
答案
一、1．火线；220
2．火；断路
3．金属外壳
4． M
5．串联；干路
6．短路；电阻 点拨：引起家庭电路中电流过大的原因：一是短路，二是过载，即用电器总功率过大；在家庭电路中，导线相互连接处因接触不良，该处的电阻较大，由Q＝I2Rt可知，连接处产生的热量较多，往往比别处更容易发热，加速导线老化，甚至引起火灾。
7．火；漏电保护器
8．三孔插座
9．铅
10．解：如图所示。
二、11．C
12．D
13．C 点拨：通常情况下，不高于36 V的电压对人是安全的。当加在人体上的电压大到一定数值时，通过人体的电流就达到一定程度，发生触电事故。故选C。
14．C 15．B 16．B
17．C 点拨：若只有a处能使氖管发光，说明a、c之间发生断路，可能保险丝熔断了，故A错误；若只有b处不能使氖管发光，说明a、c、d都与火线接通，则断路发生在b、d之间，故B错误；若图中四处都不能使氖管发光，说明a点与进户线之间火线断路，故C正确；若排除故障后电灯能正常工作，说明电路是接通的，则c点与火线接通，能使测电笔氖管发光，而d处与零线接通，不会使氖管发光，故D错误。故选C。
18．C
19．D 点拨：电冰箱外壳接地，符合安全用电的要求。
三、20.解：(1)如图所示。
(2)①根据 P＝UI 可得流过电热水壶的电流为I＝eq \f(P,U)＝eq \f(1 100 W,220 V)＝5 A；
②电阻为R1＝eq \f(U,I)＝eq \f(220 V,5 A)＝44 Ω；
(3)由题可知，发热棒电阻R1与导线电阻R2串联在电路中，根据串联电路的特点，通过它们的电流I相等，R1＞R2，由焦耳定律Q＝I2Rt，可知：Q1＞Q2。
21．解：(1)I＝5 A时，限流器电阻为0，
用电器X消耗的电功率P＝UI＝220 V×5 A＝1 100 W。
(2)X被短路后，为使电路保持稳定状态，限流器电阻不能为0。I′≥20 A，
故有R＝eq \f(U,I′)≤eq \f(220 V,20 A)＝11 Ω，所以0(3)当电路中的电流小于某一电流值(20 A)时，限流器电阻为0，电路正常工作；当电路短路时，限流器电阻为一定值，此时电路中的电流减小，处于稳定状态，电路中仍有电流，电路没有被切断。
22．解：(1)根据题意，教室内用电器不关闭，消耗的总电功率：P总＝(40 W×10＋300 W＋100 W＋300 W)×15＝16.5 kW，根据P＝eq \f(W,t)得W＝P总t＝16.5 kW×0.5 h＝8.25 kW·h。
(2)假如全部用电器都工作时，此时干路中的电流为
I＝eq \f(P总,U)＝eq \f(16.5 kW,220 V)＝eq \f(1.65×104 W,220 V)＝75 A，
因为68 A＜75 A＜94 A，故选导线横截面积S＝16 mm2的导线。
金属材料
铅
铜
铁
钨
长1 m，横截面积1 mm2导线在20 ℃时电阻/Ω
0.206
0.017
0.096
0.053
在标准大气压下熔点/℃
327
1 083
1 525
3 410
导线规格
导线横截面积S/mm2
4
6
10
16
安全载流量I/A
37
47
68
94
1．我国的家庭电路有两根进户线，都是从低压输电线上引下来的。其中一根叫零线，一根叫________，两根进户线之间有________V的电压。
2．为安全用电，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________(填“短路”“断路”或“通路”)状态。
3．如图所示是家庭中常用的三脚插头。插入插座后，a插脚可以将用电器的________部分与大地相连。
(第3题) (第4题)
4．小张同学根据家庭电路画出图所示的电路图，其中有开关S、电灯L和一个插座M。如果小张同学真的按电路图接上图中电路，则不能正常使用的电路元件是________。
5．“对家庭用电的调查研究”综合实践活动中，小明观察到家中供电箱的漏电保护开关在线路漏电时自动断开，空气开关在电路超负荷运行或短路时自动断开。这两个开关________(填“串联”或“并联”)在________(填“干路”或“支路”)上，以保证用电安全。
6．在家庭电路中除了________和过载(用电器总功率过大)会造成电流过大引发安全事故外，线路连接处因为接触不良，也容易造成该处________变大，造成局部过热，从而加速导线老化，引起火灾。
7．如果站在地上的人不小心接触了________线，电流经过人体流入大地，这时总开关上的__________(填“漏电保护器”或“空气开关”)会迅速切断电流，对人体起到保护作用。
8．如图，甲是“一开五孔”开关(即一个开关和一个两孔插座、一个三孔插座连在一起)，乙是其接线图。认真观察可以发现，图中的开关可以控制接______________(填“两孔插座”或“三孔插座”)下的用电器。
(第8题) (第10题)
9．根据表中所提供的数据，可以确定适合制作保险丝的金属材料是________。
10.小明走进教室后，闭合开关S1，两盏日光灯全部发光；闭合开关S2，墙壁上的电风扇开始工作(电风扇用M来表示)，请你在图中画出符合上述要求的电路。
二、选择题(每小题2分，共18分；每小题给出的四个选项中，只有一个是符合题意的)
11．开关是电路的重要元件，既可确保安全用电，又能方便控制电路。学校的STEM课堂上，小科在家庭电路图中设置了五处开关(如图所示)。小江觉得该电路设计不合理，因为有几处开关必须处于常闭状态，所以无需设置，这几处开关是( )
A．1、2 B．1、4
C．2、4 D．3、5
(第11题) (第12题)
12．图是测电笔的构造图，下列说法正确的是( )
A．测电笔中的电阻，阻值较小
B．使用测电笔时，人与测电笔是并联的
C．使用测电笔时，手必须接触笔尖金属体
D．正确使用测电笔检测火线时，氖管会发光
13．人体发生触电事故，这主要是指( )
A．人体带了电荷
B．人体中有电流流过
C．人体中通过的电流超过一定值
D．人体上有电压
14．某家庭电路如图所示，以下说法中不正确的是( )
A．若保险丝熔断，则可能是短路引起的
B．三孔插座的连接方式符合安全用电的原则
C．若仅b、c 间断路，开关S闭合，灯泡L不会发光
D．若在a、b间接入一个灯泡L1，则它与灯泡L是并联关系
15．楼道里，夜间楼道灯一直亮着会造成浪费。其中“光控开关”能在天黑时自动闭合，天亮时自动断开；“声控开关”能在有人走动发出声音时闭合，无人走动时自动断开。请将如图的“光控开关”“声控开关”、灯泡用笔画线代替导线正确连入电路，设计出只有在夜间且有声音时灯才亮的楼道灯自动控制电路，同时安装一个不受开关控制的三孔插座。图中，楼道电路连接符合上述设计及安全用电要求的是( )
16．下列做法遵守安全用电原则的是( )
A．在输电线上晾衣服
B．更换灯泡前切断电源
C．用湿手拔电源插头
D．使用绝缘层老化的导线
17．如图所示，闭合开关S后，发现电灯L不亮。某同学用测电笔分别测试a、b两点和灯头上两接线头c和d，并推断故障原因，下列说法正确的是( )
A．若只有a处能使氖管发光，则一定是电灯处发生短路
B．若只有b处不能使氖管发光，则一定是灯丝断了
C．若图中四处都不能使氖管发光，则可能a点与进户线之间火线断了
D．若排除故障后电灯能正常工作，则c和d两处都能使测电笔氖管发光
18．插线板使用不当会带来安全隐患甚至引发火灾，下列属于正确使用插线板的做法是( )
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．购买或使用插线板时要关注其相关技术参数
D．用电器的插脚无需与插孔中的金属片完全接触
19．如图所示的情景中，符合安全用电规范的是( )
三、计算题(第20小题7分，第21小题9分，第22小题6分，共22分；解答有必要的公式和过程，只有最后答案不得分)
20．如图是家庭电路的示意图。小明用测电笔接触其中一条导线，发现测电笔的氖管发光。
(1)请在图中用笔画线代替导线将电灯和开关、插座分别接入电路。
(2)把“220V 1 100 W”有金属外壳的电热水壶接入三孔插座，在额定电压下工作：
①求流过电热水壶发热棒的电流；
②求电热水壶发热棒的阻值。
(3)已知发热棒电阻R1大于导线电阻R2，假设电热水壶工作时发热棒发热量为Q1，与其连接的导线发热量为Q2，请判断Q1与Q2的大小关系，并写出判断依据。
21．超导限流器是一种短路故障限制装置，它的电阻R随电流I的变化关系如图甲所示，现将它接入如图乙所示的照明电路中，X为用电器，照明电压为220 V。
(1)当电路中的电流为5 A时，用电器X消耗的电功率是多大？
(2)为使用电器X短路后电路能保持稳定状态，超导限流器的阻值应满足什么条件？
(3)在超导限流器的阻值满足的条件下，有人把超导限流器称为“不断电熔丝”，请你说明理由。
22．随着宜昌现代化学校建设工作的深入开展，全市各中小学教学多媒体硬件运用越来越多，某校共有15个教室，每个教室配有40 W的照明灯10盏，300 W的投影仪一台，100 W的教学扩音系统一套，300 W的电脑一台。(该校的供电电压为220 V)
(1)学生在操场上进行半小时的大课间体育活动时，若教室内的这些用电器没有关闭，那么这半小时该校会浪费多少度电？
(2)随着这些硬件的装配，需要对学校供电线路进行改造，下表是各种橡胶绝缘铜芯线在常温下的安全载流量(长时间通电时的最大安全电流)，从安全角度考虑，该校应选择哪种导线作为干路导线？请通过计算后说明。
答案
一、1．火线；220
2．火；断路
3．金属外壳
4． M
5．串联；干路
6．短路；电阻 点拨：引起家庭电路中电流过大的原因：一是短路，二是过载，即用电器总功率过大；在家庭电路中，导线相互连接处因接触不良，该处的电阻较大，由Q＝I2Rt可知，连接处产生的热量较多，往往比别处更容易发热，加速导线老化，甚至引起火灾。
7．火；漏电保护器
8．三孔插座
9．铅
10．解：如图所示。
二、11．C
12．D
13．C 点拨：通常情况下，不高于36 V的电压对人是安全的。当加在人体上的电压大到一定数值时，通过人体的电流就达到一定程度，发生触电事故。故选C。
14．C 15．B 16．B
17．C 点拨：若只有a处能使氖管发光，说明a、c之间发生断路，可能保险丝熔断了，故A错误；若只有b处不能使氖管发光，说明a、c、d都与火线接通，则断路发生在b、d之间，故B错误；若图中四处都不能使氖管发光，说明a点与进户线之间火线断路，故C正确；若排除故障后电灯能正常工作，说明电路是接通的，则c点与火线接通，能使测电笔氖管发光，而d处与零线接通，不会使氖管发光，故D错误。故选C。
18．C
19．D 点拨：电冰箱外壳接地，符合安全用电的要求。
三、20.解：(1)如图所示。
(2)①根据 P＝UI 可得流过电热水壶的电流为I＝eq \f(P,U)＝eq \f(1 100 W,220 V)＝5 A；
②电阻为R1＝eq \f(U,I)＝eq \f(220 V,5 A)＝44 Ω；
(3)由题可知，发热棒电阻R1与导线电阻R2串联在电路中，根据串联电路的特点，通过它们的电流I相等，R1＞R2，由焦耳定律Q＝I2Rt，可知：Q1＞Q2。
21．解：(1)I＝5 A时，限流器电阻为0，
用电器X消耗的电功率P＝UI＝220 V×5 A＝1 100 W。
(2)X被短路后，为使电路保持稳定状态，限流器电阻不能为0。I′≥20 A，
故有R＝eq \f(U,I′)≤eq \f(220 V,20 A)＝11 Ω，所以0
22．解：(1)根据题意，教室内用电器不关闭，消耗的总电功率：P总＝(40 W×10＋300 W＋100 W＋300 W)×15＝16.5 kW，根据P＝eq \f(W,t)得W＝P总t＝16.5 kW×0.5 h＝8.25 kW·h。
(2)假如全部用电器都工作时，此时干路中的电流为
I＝eq \f(P总,U)＝eq \f(16.5 kW,220 V)＝eq \f(1.65×104 W,220 V)＝75 A，
因为68 A＜75 A＜94 A，故选导线横截面积S＝16 mm2的导线。
金属材料
铅
铜
铁
钨
长1 m，横截面积1 mm2导线在20 ℃时电阻/Ω
0.206
0.017
0.096
0.053
在标准大气压下熔点/℃
327
1 083
1 525
3 410
导线规格
导线横截面积S/mm2
4
6
10
16
安全载流量I/A
37
47
68
94
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