中考物理二轮复习考点题型归纳与变式演练专题19 家庭电路和安全用电（2份，原卷版+解析版）

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目录
一、热点题型归纳
【题型一】 家庭电路
【题型二】 家庭电路中电流过大的原因
【题型三】 安全用电
二、最新模考题组练
【题型一】家庭电路
【典例分析】
如图是某家庭电路的一部分，下列说法正确的是（ ）。
A．电冰箱接入三孔插座后其外壳与零线相连；
B．断开开关S时，用试电笔接触A点氖管发光，接触B点氖管不会发光；
C．闭合开关S时，电灯不亮，保险丝未烧断，可能是电灯短路；
D．保险丝烧断后可用铜丝代替
【答案】B
【解析】A．电冰箱接入三孔插座后其外壳与地线相连，故A错误；
B．断开开关S时，A点带电，B点不带电，用试电笔接触A点氖管，发光，接触B点氖管不会发光，故B正确；
C．闭合开关S时，电灯不亮，保险丝未烧断，可能是电灯开路，故C错误；
D．保险丝烧断后可用铜丝代替，铜丝的熔点较高，电路电流过高时，铜丝可能不会烧断，起不到保护作用，故D错误。
故选B。
【提分秘籍】
1．家庭电路的组成部分（如图所示）：低压供电线（火线和零线）、电能表、总开关、保险丝、用电器、插座、灯座、开关等。
2．家庭电路的各部分的作用
（1）进户线：进户线有两条，一条是端线，也叫火线，一条是零线。火线与零线之间的电压是220V。火线与地面间的电压为220V；正常情况下，零线之间和地线之间的电压为0V。
（2）电能表：装在家庭电路的干路上，这样才能测出全部家用电器消耗的电能。
（3）总开关：即闸刀开关或空气开关。安装在电能表后，控制整个电路的通断，以便检测电路更换设备。
（4）保险丝：电路符号：
1）材料：保险丝是由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的。（原因：保险丝电阻较大，使得电能转化为热的功率比较大，保险丝温度易升高，达到熔点后就自动熔断。）
2）工作原理：当过大的电流通过时，保险丝产生较多的热量使它的温度达到熔点，于是保险丝熔断，自动切断电路，起到保险作用。
3）保险丝规格：保险丝越粗，额定电流越大。
4）选择：保险丝的额定电流等于或稍大于家庭电路的最大工作电流。
5）连接：保险丝应串联在家庭电路的干路上，且一般只接在火线上。
注意事项：不能用较粗的保险丝或铁丝、铜丝、铝丝等代替标准的保险丝。因为铜丝的电阻小，产生的热量少，铜的熔点高，不易熔断。
（5）插座：连接家用电器，给家用电器供电。插座有二孔插座和三孔插座。如图是插座连接方式、图右是插座示意图。
（6）家庭电路的连接：各种用电器都是并联接入电路的，插座与灯座是并联的，控制各用电器工作的开关与用电器是串联的。
1）插座的连接：左零右火，上接地（接地是将用电器的外壳与大地连接起来，这样若用电器的外壳漏电，可使电流通过地线流入大地，不致对人造成伤害，起到保护作用）。
2）开关、保险串联后接入火线，不能接入零线。
3）螺口灯座的螺旋套只允许接在零线上，绝不允许接在火线上。
（7）测电笔（试电笔）：用来辨别火线和零线；种类：钢笔式，螺丝刀式。
使用方法：手接触笔尾金属体，笔尖金属体接触被测导线，观察氖管是否发光（若发光则被测导线是火线）。
注意：使用时手指绝不能接触笔尖。
【变式演练】
1．（2022·湖北随州·统考中考真题）如图是一个住宅户内的配电系统方框图。下列说法中正确的是（ ）
A．空气开关Q与吊灯灯泡是并联
B．当吊灯正常发光时，用试电笔接触P处的导线氖管不会发光
C．当站在地上的人不小心用手指接触到插孔M内的金属片时，漏电保护器会迅速切断电流，对人身起到保护作用
D．当N处的空气开关跳闸时，一定是空调和吊灯同时使用引起的
【答案】C
【解析】A．空气开关Q控制吊灯灯泡，所以空气开关Q与吊灯灯泡是串联，故A错误；
B．P处位于火线上，用试电笔接触P处的导线氖管会发光，故B错误；
C．当站在地上的人不小心用手指接触到插孔M内的金属片时，有电流经过人体进入大地，使火线上的电流大于零线上的电流，漏电保护器会迅速切断电流，对人身起到保护作用，故C正确；
D．当N处的空气开关跳闸时，是因为电路电流过大，可能是用电器总功率过大或者某处发生短路引起的，所以不一定是空调和吊灯同时使用引起的，故D错误。
故选C。
2．（2022·江西·统考中考真题）劳动课上，同学们开展了“使用测电笔辨别火线和零线”的活动。如图所示，测电笔的氖管发光，说明被检测的插孔与______相连，此时，测电笔与人体之间的连接方式是______联。
【答案】 火 串
【解析】[1]火线是带电的，零线不带电，所以测电笔的氖管发光，说明被检测的插孔与火线相连。
[2]当测电笔氖管发光时，火线、测电笔、人体和大地形成通路，所以测电笔与人体之间的连接方式是串联。
3．（2022·辽宁阜新·统考中考真题）家庭电路中，用______检查用电器外壳是否带电；控制照明灯的开关要安装在______线与灯座之间；若电能表规格是600r/（kW·h），3min内转盘转6转，此电路中用电器消耗的电能______J。
【答案】 试电笔 火 3.6×104
【解析】[1]试电笔除了用来辨别火线和零线外，还可以用来检查电气设备的外壳是否带电，用手按住笔尾金属体，笔尖接触用电器的金属外壳，看氖管是否发光，从而得出外壳是否带电。
[2]灯的开关必须接到火线和灯之间，以防触电。
[3]用电器消耗的电能
【题型二】 家庭电路中电流过大的原因
【典例分析】
关于家庭电路和安全用电，下列说法中正确的是（ ）。
A．空气开关跳闸，一定是有用电器发生短路故障；
B．使用试电笔时手要接触笔尾金属体；
C．有人发生触电时，应马上用手把人拖开，再施救；
D．户外游玩时，如遇雷雨天气，可在大树下避雨
【答案】B
【解析】A．空气开关跳闸是由电路中电流过大造成的，可能是短路，也可能是用电器的总功率过大，故A错误；
B．使用测电笔时，手要与笔尾金属体接触试电笔才能与人体、大地构成通路，区分火线或零线，故B正确；
C．发生触电事故时，必须先切断电源，然后再救人，否则会因电源不断开而发生触电，故C错误；
D.户外游玩时，如遇雷雨天气，不能在大树下避雨，避免雷击，故D错误。
故选B。
【提分秘籍】
1.家庭电路中电流过大的原因有：
（1）各种电器集中使用；接入电路总功率过大；
（2）线路的线径偏小，电阻增大，加大电耗；
（3）电路发生短路或漏电；
（4）开关电器时瞬间电流增大。
2.减少电流过大的方法：
（1）各种电器分散使用；
（2）适当加大线路的线径，减少线路的电耗；
（3）线路与电器的绝缘性能要好，避免漏电；
（4）大功率电器开关上并联上适宜的电容器，减少开关电器时瞬间电流。
【变式演练】
1．（2022·四川资阳·统考中考真题）下列是教材中涉及用电安全的生产、生活情景示意图。关于各图说明的理解，下列说法中正确的是（ ）
A．家用电器之间一般是并联关系，同时使用多个用电器会造成电路中总电流过大
B．用电器外接插头短路会损坏用电器内部元件
C．电弧触电时没有电流流过人体
D．用电器外壳没接地时总是带电的
【答案】A
【解析】A．家用电器之间一般是并联关系，并联电路的干路电流等于各支路电流之和，同时使用多个用电器会造成电路中总电流过大，根据公式可知，插座干路导线电阻和通电时间一定时，电流越大，产生的热量越多，因此用电总功率过大容易发生火灾，故A正确；
B．用电器外接插头短路会造成导线中电流过大从而使空气开关跳闸或引起火灾，但不会损坏用电器内部元件，故B错误；
C．人体、大地都是导电，电弧触电时有电流流过人体，故C错误；
D．用电器外壳没接地时，如果用电器没漏电，外壳就不会带电，如果用电器漏电，外壳就会带电，故D错误。
故选A。
2．（2022·山东潍坊·统考中考真题）如图所示，家中常用延长线插座上插满了各种电器，各用电器同时工作。下列有关分析正确的是（ ）
A．各用电器串联B．干路电流过大容易发生火灾
C．插座延长线中可以没有地线D．可以用湿手拔使用中的插头
【答案】B
【解析】A．插座上的各用电器独立工作，互不影响，是并联连接，故A错误；
B．插座上插满了各种电器，同时工作时，造成电路总功率过大，而家庭电路电压保持为220V，据P=UI，会造成电路电流过大，引发火灾事故，故B正确；
C．插座上的用电器有金属外壳的，它的延长线中必须有地线，才能避免金属外壳带电而引发触电事故，故C错误；
D．用湿手拔使用中的插头，而水是导体，手接触到火线，会出现触电事故，故D错误。
故选B。
3．（2022·贵州铜仁·统考中考真题）我国电网以交流供电，频率为______Hz；如图所示的家庭电路中，只闭合开关S1，电冰箱正常工作，保持开关S1闭合，再闭合开关S2，总闸立即跳闸，电冰箱、电视机均不工作，则故障原因是______。
【答案】 50 电视机所在支路短路
【解析】[1]我国电网以交流供电，交流电的周期是次，周期是频率的倒数，故频率为50Hz。
[2]保持开关S1闭合，再闭合开关S2，电冰箱、电视机并联，由于电冰箱和电视机都是小功率用电器，说明总闸跳闸不是由于总功率过大造成的，而是有短路现象发生，即故障原因是电视机所在支路短路。
【题型三】 安全用电
【典例分析】
下列有关安全用电的说法正确的是（ ）。
A．微波炉可以通过双孔插座接入家庭电路；
B．在高压线附近放风筝；
C．使用试电笔时接触笔尾金属体；
D．教室总开关跳闸，一定是电路出现了短路
【答案】C
【解析】A．微波炉带有金属外壳，为了防止因为漏电现象而产生的触点现象出现，应该使用三孔插座接入家庭电路，故A错误；
B．在高压线附近放风筝，可能发生触电现象，故B错误；
C．使用试电笔时接触笔尾金属体，试电笔与电线、人体、大地形成闭合回路，才能工作，故C正确；
D．教室总开关跳闸，不一定是电路出现了短路，也可能是电路总电流过大引起；故D错误。
故选C。
【提分秘籍】
1.安全用电常识：电压越高越危险：由欧姆定律可知，人体的电阻R一定，加在人体身上的电压越大，通过人体的电流就越大。电流大到一定程度，人就会发生危险。所以电压越高越危险。
2.高压触电的两种方式：高压电弧触电、跨步电压触电。
3.触电与触电急救知识
4.安全用电原则
①不接触低压带电体，不靠近高压带电体；②更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关；③不弄湿用电器，不损坏绝缘层；④保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换。
【变式演练】
1．（2022·广西·统考中考真题）迄今为止，广西新能源汽车保有量突破30万辆，仅2022年4月，全区建成投运的公用充电桩共2140个。关于充电桩及其使用，符合安全用电的是（ ）
A．不用安装漏电保护器
B．在未断开电源的情况下进行检修
C．充电桩的金属外壳与大地相连
D．充电插头的绝缘层破损后仍继续使用
【答案】C
【解析】A．每个充电桩在安装时，都要装漏电保护器，电路漏电时，漏电保护器能切断电源，起到保护作用，故A不符合题意；
B．在检修充电桩时，必须要断开电源，不能带电工作，否则会有触电风险，故B不符合题意；
C．充电桩在安装时，要使用三角插头，使用时金属外壳接地，防止外壳漏电，发生触电事故，故C符合题意；
D．充电插头的绝缘层破损后应及时更换，若继续使用，会有触电风险，故D不符合题意。
故选C。
2．（2022·山东青岛·统考中考真题）“安全用电，从我做起”。如图是已接入家庭电路中的一个插线板。
（1）插线板上标记A的插孔，应与家庭电路的______线相连；
（2）多个用电器同时插在插线板上工作，它们的连接方式是______联；
（3）将电烤箱的插头插入插线板，闭合开关，家里的空气开关跳闸了，原因可能是______。
【答案】 地 并 电路总电流过大
【解析】（1）[1]三孔插座的上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线。
（2）[2]多个用电器同时插在插线板上工作，它们都能独立工作，互不影响，连接方式是并联。
（3）[3]将电烤箱的插头插入插线板，闭合开关，家里的空气开关跳闸了，原因可能是电烤箱的功率过大，导致电路总电流过大。
3．（2022·黑龙江齐齐哈尔·统考中考真题）“珍爱生命，注意用电安全”是同学们日常生活中必须具有的安全意识。小鑫的爸爸想给放在室外的电动自行车充电，由于家中插线板（如图）的导线长度不够，小鑫的爸爸又找来一段足够长的导线，打算把两段导线连接起来，从而增加插线板导线的长度。当爸爸刚连接好导线，小鑫看到后告诉爸爸，导线连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾，存在安全隐患。请你也来解释一下这是为什么？
【答案】见解析
【解析】通电时，导线连接处和别处是串联的，电流相同，根据焦耳定律，当电流和通电时间相同时，导线相互连接的位置电阻比别处电阻大，导致此处比别处产生更多的热量，更容易发热，加速老化，甚至引起火灾。
一、单选题
1．（2023·四川自贡·四川省荣县中学校校考模拟预测）小明的新家正在装修，如图所示的是某段电路的电路图，关于该电路的设计，以下正确的是（ ）
A．保险丝可以改接到零线上B．甲处安装电灯，乙处安装开关
C．保险丝选用铜丝D．在安装电器时闸刀开关应该断开
【答案】D
【解析】A．为了安全，保险丝应该接到火线上，保险丝熔断时，整个电路与火线之间是断开的，故A错误；
B．为了安全，开关应接在火线上，开关断开时，灯泡不带电，甲处安装开关，乙处安装电灯，故B错误；
C．当用铜丝或铁丝代替后，铜丝或铁丝的熔点很高，温度即使升高到一定程度，它也不会自动熔断，起不到保护电路的作用，故C错误；
D．为了安全，在安装电器时闸刀开关应该断开，故D正确。
故选D。
2．（2023·河北石家庄·一模）下列关于用电安全的说法正确的是（ ）
A．短路失火应先断开电源再灭火
B．落地高压线附近的跨步电压危害很小
C．为方便开机，电视机可长期待机
D．用电器的三线插头中较长的插头与火线连接
【答案】A
【解析】A．电路短路失火时，为防止人员触电，应先断开电源再灭火，故A正确；
B．落地高压线附近的跨步电压较大，人靠近时会触电，危害较大，故B错误；
C．电视机长期待机，浪费电能，从节约能源考虑，电视机不可长期待机，故C错误；
D．用电器的三线插头中较长的插头与地线连接，可以保证用电器先接触地线，从而保证人身安全，故D错误。
故选A。
3．（2023·河南周口·统考一模）据统计我国近十年发生的火灾中约30%是由插座引起的、居各种失火原因之首，可见我国家庭用电环境状况并不乐观，关于家庭电路和安全用电知识下列说法正确的是 （ ）
A．只要是选择了正规厂家生产的符合国标的插座均可以随便放心使用
B．额定电压为100W的白炽灯一定比60W的白炽灯亮些
C．使用插座的时候发生触电事故时，漏电保护装置就会立即切断电路
D．家庭电路起火时可以用水浇灭
【答案】C
【解析】A．插座要选择正规厂家生产的符合国标的，但使用过程还是需要注意电流不能超过最大电流，不能超负荷使用，故A错误；
B．100W的白炽灯在正常发光的时候比60W的白炽灯正常发光时亮，但是选项中没有说是否正常发光，故B错误；
C．漏电保护装置会在使用用电器时发生触电事故的时候立即切断电源，故C正确；
D．家庭电路着火不能用水直接浇灭，一般的水是导体，会导电，有触电危险，要先切断电源，故D错误。
故选C。
4．（2023·重庆·重庆实验外国语学校校考模拟预测）以下是小川同学整理的物理笔记，其中错误的是（ ）
A．摩擦起电的实质是电荷的转移
B．保险丝烧断之后可以用铜丝代替
C．带有金属外壳的用电器需要使用三脚插头
D．验电器的箔片张开是因为带同种电荷
【答案】B
【解析】A.摩擦起电的实质就是电荷之间的转移，得到电子的带负电，失去电子的带正电，故A正确，不符合题意；
B.保险丝烧断以后必须更换同规格的保险丝，因为保险丝需要电阻大、熔点低，千万不要用铜丝、铁丝代替，故B错误，符合题意；
C.带有金属外壳的用电器需要使用三脚插头和三孔插座，使金属外壳通过接地保护线与大地相连，当发生漏电事故时，保护人们，故C正确，不符合题意；
D.同种电荷互相排斥，验电器的箔片张开正是因为带同种电荷，故D正确，不符合题意。
故选B。
5．（2023·山西·山西实验中学校考一模）学校的电工师傅除了要保证学校的设备及线路的合理安装、良好的调试和日常保养检查外，还要在出现事故时，能迅速查明故障原因，正确处理故障。下列有关电工师傅的操作正确的是（ ）
A．保险丝烧断后绝不可以用铜丝替代
B．电灯开关短路时，可引起空气开关跳闸
C．可以用湿抹布擦拭正在工作的日光灯灯管
D．使用试电笔辨别火线时，用笔尖接触被测的导线，手指不能接触笔尾
【答案】A
【解析】A．保险丝是用电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的，而铜丝的电阻率小、熔点高，所以保险丝烧断后绝不可以用铜丝替代，故A正确；
B．电灯开关短路时，用电器会持续工作，不会引起电流过大，所以也不会引起空气开关跳闸，故B错误；
C．生活中的水是导体，用湿抹布擦拭正在工作的日光灯灯管容易发生触电事故，故C错误；
D．使用试电笔辨别火线时，用笔尖接触被测的导线，手指要接触笔尾的金属体，故D错误。
故选A。
二、填空题
6．（2023·云南昆明·昆明八中校考模拟预测）如图甲所示，洗衣机、电冰箱等用电器的电源插头有三个脚，其中标有“L”的脚接火线，标着“N”的脚接零线，插头上标着E的脚和用电器的______相连。新建楼房的供电线路已经不再使用保险丝，而用空气开关（如图乙所示）代替，当家庭电路中______时，空气开关“跳闸”，从而切断电路。
【答案】 金属外壳 电流过大
【解析】[1]三脚插头的E号脚与用电器金属外壳相连，当三脚插头插入三孔插座时，三脚插头的E号脚与三孔插座的地线相连，使金属外壳与大地相连，这样若用电器的金属外壳万一带电，电流会通过地线导入大地，防止造成触电事故的发生。
[2]家庭电路中空气开关的作用是保护电路，当电路中发生短路或用电器总功率过大时，会导致电流过大，引起空气开关跳闸。
7．（2023·广东佛山·统考一模）家庭用电安全不容忽视，根据图中的事例回答以下问题：
（1）如图甲所示，若家庭电路无任何故障，将试电笔放入插座插孔，若氖管发光则该插孔连接的是 _____线；
（2）如图乙所示，洗衣机的电源插头是三脚插头，则三脚插头标着E的导线和___相连；
（3）如图丙是起保险作用的空气开关，它能避免由于短路或 _____原因，而使电流过大产生的危险。
【答案】 火 用电器金属外壳（大地） 总功率过大（过载）
【解析】（1）[1]小明将试电笔放入插座插孔，氖管发光说明该插孔连接的是火线。
（2）[2] 三脚插头的E号脚与用电器外壳相连，当三脚插头插入三孔插座时，三脚插头的E号脚与三孔插座的地线相连，使金属外壳与大地相连通，这样若用电器的金属外壳万一带电，电流会通过地线导入大地，防止造成触电事故的发生。
（3）[3] 家庭电路中空气开关的作用是保护电路，当电路中发生短路或用电器总功率过大时会引起空气开关跳闸。
8．（2022·广西崇左·统考一模）炎热夏季，南宁会经常出现雷雨天气，雷电是大气中一种剧烈的______现象。人们应随时随地注意人身安全，下雨天如果遇到断落在地的电线，应该______（选填“能”、“不能”）用手直接捡拾。
【答案】 放电 不能
【解析】[1]雷电主要是因为积雨云中带有电荷，达到一定条件产生放电而形成的，是大气中一种剧烈的放电现象。
[2]人们应随时随地注意人身安全，下雨天如果遇到断落在地的电线，不能用手直接捡拾，因为人是导体，用手直接捡拾，能够引发触电事故。
9．（2023·四川内江·四川省内江市第六中学校考一模）电在给人带来便利的同时，也会给人带来一些伤害。下列说法正确的序号有_______。
①家庭电路中，开关应接在相线上
②为了安全，插座回路应安装漏电保护器
③1000V及以上的电压称为高压，这么高的电压足以致人死亡，不过只要人不直接触摸高压带电体就不会造成高压触电
④验电笔可以检测物体是否带电。电工师傅在用验电笔检测某物体时，发现验电笔的氖管会起辉了，这是因为有电流流过了电工师傅。
【答案】①②④
【解析】①家庭电路中，开关应接在火线上，即相线上，故①正确；
②为了安全，插座回路应安装漏电保护器，故②正确；
③1000V及以上的电压称为高压，这么高的电压足以致人死亡，人靠近高压带电体可能会产生高压电弧触电，故③错误；
④电工师傅在用验电笔检测某物体时，发现验电笔的氖管会起辉了，这是因为有电流流过了电工师傅，故④正确。
故选①②④。
10．（2022·福建漳州·统考模拟预测）某加热器简化电路如图甲所示，其加热元件是利用新型材料制成的，它的电阻R随温度t变化的关系图象如图乙所示；照明灯L标有“220V 100W”。此加热器白天只加热不照明，夜晚加热并照明。
（1）该加热器的金属外壳应与______相连，避免金属外壳带电时发生触电事故；
（2）白天和夜晚加热器的加热元件温度均为t0时，电路总功率之比为4：5，则t0=___________℃；
（3）闭合开关S，若加热元件的温度从16℃升高37℃，通过加热元件的电流变化情况是___________。
【答案】 大地（地线） 40 先变大后变小
【解析】（1）[1]加热器的金属外壳与火线接触了，外壳就会带电，如果外壳没有接地，人接触时就会发生触电，为避免金属外壳带电时发生触电事故，该加热器的金属外壳应与大地（地线）相连。
（2）[2]由题意知，白天和夜晚温度均为t0时加热元件的功率相同，则有
=
已知PL=100W，故解得P加热=400W，由P=可得加热元件的阻值
R===121Ω
由图乙可知，加热器的阻值为121Ω时，对应的温度为40℃，即t0=40℃。
（3）[3]闭合开关S，由图乙可知，若加热元件的温度从16℃升高37℃，加热元件的阻值先减小后增大，电压一定，由I=可知，通过加热元件的电流先变大后变小。
三、实验题
11．（2023·陕西西安·校考一模）（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。
【答案】 3.85（3.83~3.87均可） 同 36.5 大地
【解析】（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。
12．（2023·广东广州·校考一模）（1）小明爷爷想要买一个电热水壶，小明观察到爷爷家电能表如图所示，了解到爷爷家有以下电器：2盏电灯 （50W），1个电视机 （200W），1个电吹风 （800W），爷爷要求电热水壶能与以上的用电器能同时使用，一个为“220V，1000W”的电热水壶，一个为“220V，1500W”的电热水壶，以上两个电热水壶，小明应该选_______（选填“220V，1000W”，“220V，1500W”或“两个都可以”）。
（2）小明把一个电热水壶插进插座，闭合开关的瞬间，家里的用电器都不工作了，他检查一下，发现空气开关“跳闸”了，请写出可能的两个原因：①___________；②___________；
（3）实验：将质量 m=1kg水加热至沸腾，探究电热水壶的效率。求：设计实验方案并写出效率表达式。（已知水的比热容c，热水壶额定功率P）
实验方案（应说明测量道具、物理量）_______
效率表达式（用题目所给或测量的物理量表示）：η=_______
（4）比较电热水壶和电炉的加热效率，应选择下图___________的电炉。
【答案】 220V，1000W 电热水壶内部电路短路 电热水壶功率过大 见解析 B
【解析】（1）[1]“220V，1000W”的电热水壶的额定电流为
“220V，1500W”的电热水壶的额定电流为
2盏电灯 （50W），1个电视机 （200W），1个电吹风 （800W）同时工作时，这些电器的总功率为
P总=50W×2+200W+800W=1100W
这些电器同时工作时的电流为
因为家庭最大电流为10A
I1 Imax-I1=5A
故选择“220V，1000W”的电热水壶。
（2）[2][3]导致家里的用电器都不工作的原因有两个，分别是用电器内部电路短路或用电器功率过大，使得家庭电路中总电流过大导致空气开关跳闸或保险丝烧断。
（3）[4][5]①用天平和烧杯称量出1kg的水倒入电热水壶中，用温度计测量并记录此时的温度为t1；
②闭合电热水壶开关，用秒表记录加热至沸腾的时间t，用温度计测量并记录沸腾时的温度为t2。
电热水壶放出的热量为
水吸收的热量为
电热水壶的加热效率为
（4）[6]比较电热水壶和电炉的加热效率，应控制加热功率和被加热水的质量相同，故应选择B图所示电炉。
四、计算题
13．（2023·广东广州·统考一模）如图中灯泡L标有“220V40W”，LED灯标有“220V5W”字样。
（1）请正确连接图中的家庭电路，使开关S闭合时，灯泡L和LED灯都能正常工作；开关S断开时，灯泡L和LED灯都不工作。
（2）灯泡L正常工作时，通过灯丝的电流为多少？
（3）灯泡L正常工作时，灯丝的电阻为多少？
（4）灯泡L正常工作60s，消耗的电能是多少？
（5）小明说：“我发现5W的LED灯和40W灯泡正常工作时的亮度相当，所以5W的LED灯比40W灯泡更省电。”小明的说法正确吗？请说出你的理由。
【答案】（1） ；（2）0.18A；（3）1210Ω；（4）2400J；（5）见解析
【解析】解：（1）家庭电路中各个用电器并联，使开关S闭合时，灯泡L和LED灯都能正常工作；开关S断开时，灯泡L和LED灯都不工作，开关控制整个电路，开关在干路中，如图所示：
（2）灯泡L正常工作时，通过灯丝的电流为
（3）灯泡L正常工作时，灯丝的电阻
（4）灯泡L正常工作60s，消耗的电能
（5）根据W=Pt，小明只是比较功率P，没有考虑时间因素t，所以不正确。
答：（1）如上图所示：
（2）灯泡L正常工作时，通过灯丝的电流为0.18A；
（3）灯泡L正常工作时，灯丝的电阻为1210Ω；
（4）灯泡L正常工作60s，消耗的电能是2400J；
（5）见解析。
五、综合题
14．（2022·上海宝山·统考二模）小宝同学在阅读九年级第一学期物理书本时，看到了“你知道吗？”的内容，结合自己的物理实验学习及生活经验，想和大家一起探讨以下问题。
①普通小灯泡正常工作时的电流大约为________；
A．20A B．0.2A C．0.002A
②小宝同学在物理实验室利用两节干电池、开关、小灯进行实验，在闭合开关后两手不小心同时接触到导线A、B两端（如图），但没有发生痛、麻甚至窒息等触电危险。请推想没有触电危险的原因？_______
③根据物理学习和生活经验，人体的安全电压应该不高于_________。
A．220V B．24V C．3V
【答案】 B 见解析 B
【解析】[1]小灯泡的电压大约为2.5V，电阻大约为10Ω，小灯泡正常工作时的电流大约为
故B符合题意，AC不符合题意。
故选B。
[2]两节新干电池的电压为3V，对人体安全的电压不高于36V，此时电压对人体来说是安全的，所以没有发生痛、麻甚至窒息等触电危险，人体两端电压较小，人体的电阻较大，根据欧姆定律可知，通过人体的电流比较小，所以没有触电危险。
[3]家庭电路的电压为220V，高于人体的安全电压，经验证明，人体的安全电压不高于36V，故B符合题意，AC不符合题意。
故选B。
15．（2022·河南南阳·统考模拟预测）科技发展给人们带来许多生活上的方便。如表是微电子控制的电热水瓶铭牌，其简易电路原理图如图甲所示，其中R1和R2均是可用于加热的电阻丝，K是微电子控制的自动开关，请分析回答下列问题：
（1）为安全起见，该电热水瓶使用的插座应用图乙中的 ___________（选填“甲”或“乙”）；
（2）分析简易电路原理图可知：当开关K ___________（选填“闭合”或“断开”）时，电热水瓶处于保温状态，保温状态下电路中的电流为多大？( )
（3）若在此电热水瓶中装满20℃的水，将其烧开需要吸收多少热量？若电流产生的热量全部被水吸收，需要加热多长时间？[已知：c水=4.2×103J/（kg•℃），当时为标准大气压]( )
【答案】 乙 断开 0.18A 6.72×105J；537.6s
【解析】（1）[1]因为电热水瓶时金属外壳，所以为了防止触电事故的发生，应使用图乙所示的三孔插座。
（2）[2][3]由图示电路图可知，K闭合时两电阻并联，总电阻较小，电源电压不变，根据可知总功率较大，当K断开时只有一个电阻接入电路，总电阻较大，电源电压不变，根据可知总功率较小，由此可知，K断开时电路处于保温状态，根据P=UI可得，保温状态下电路中的电流为
（3）[4]由密度公式可知，水的质量为
m=ρV=1.0×103kg/m3×2.0×10﹣3m3=2kg
所以水吸收的热量为
Q吸=c水m水（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣20℃）=6.72×105J
若电流产生的热量全部被水吸收，即
W=Q吸=6.72×105J
根据可得，需要加热时间为
16．（2022·广东江门·统考一模）小明在学习了家庭电路知识后，遇到了以下问题：
（1）小明想在家里安装一盏照明灯，为了保证安全。他找出了家中的试电笔。如图甲的两种使用方式，正确的是 ___________；
（2）小明将额定电压是220V的灯泡正确接入电路后，闭合开关，灯亮了一下又熄灭，而家里其他用电器都能正常工作。小明判断是灯丝断了，他想找出原因，于是他用电流传感器测得通过灯泡的电流随时间变化情况如图乙所示。
①由图可知，刚通电瞬间，灯丝电阻 ___________，流过的电流最大，由此可判断家里的灯泡在刚开灯的瞬间，灯丝 ___________（选填“容易”或“不容易”）烧断；
②通过实验小明发现灯泡从通电到正常发光需要的时间为5×10﹣2s，正常发光时，流过灯泡的电流是 ___________A；
③造成电流变化的原因可能是 ___________。
（3）如图丙是小明家闲置的一个插排。请你对这个插排进行安全隐患方面的评价：___________。
【答案】 图a 最小 容易 1 灯丝点亮过程中，灯丝的温度升高，电阻变大 没有接地，无法防止漏电危害
【解析】（1）[1]正确使用试电笔的方法是：手必须握住笔尾金属体，笔尖去接触待测物体，由甲图可知，图a满足要求，图b不满足要求，故图a使用方式正确。
（2）①[2][3]由图可得，刚通电瞬间，流过灯泡的电流最大，根据可知，此时灯丝电阻最小；白炽灯在刚开灯的瞬间流过的电流最大，根据可知，在相同时间内产生的热量最多，灯丝最容易烧断。
②[4]依题意灯泡从通电到正常发光需要的时间为5×10﹣2s，由图乙可知灯泡正常发光时的电流是1A。
③[5]由图可得，刚通电瞬间，流过灯泡的电流是6A，正常发光时，流过灯泡的电流是1A，造成二者电流不同的原因是灯丝点亮过程中，灯丝的温度升高，电阻变大。
（3）[6]三孔插座要接地线，如果没有接地，无法防止漏电危害。
17．（2022·广东广州·统考一模）如图是家庭电路的一部分。
（1）请用笔画线表示导线，将图中的插座、电灯和开关（插座准备接大功率用电器，开关只控制电灯）接入家庭电路中。
（2）台灯灯泡标有“220V 44W”闭合开关，灯正常工作，求
①此时通过灯泡的电流为多少？
②此时灯泡的电阻为多少？
③通电200s，灯泡消耗的电能是多少？
【答案】（1）；（2）①0.2A；②1100Ω；8800J
【解析】解：（1）插座三个孔的接法是“左零右火上接地”，开关和电灯串联，开关应该在火线和电灯之间，如下图所示：
（2）①台灯正常工作时通过的电流
②此时灯泡的电阻
③通电200s，灯泡消耗的电能
W=Pt=44W×200s=8800J
答：①通过灯泡的电流为0.2A；
②灯泡的电阻为1100Ω
③灯泡消耗的电能是8800J。
18．（2022·江苏无锡·无锡市河埒中学校考二模）如图甲为储水式电热水器的内部结构，它利用加热管对水箱中的水进行加热。长时间使用后可能导致绝缘部分可能破损，使热水器中的外壳和水带电，从而造成触电事故。所以国家规定电热水器须采用接地、漏电保护器、防电墙等多重保护措施。
（1）若电热水器水箱容量为50L，额定功率1500W，则正常工作时，将水从20℃加热至50℃，至少需要多长时间______？[c水=4.2×103J/(kg·℃)，ρ水=1.0×103kg/m3]
（2）考虑到用电安全，电热水器应使用______（选填“两孔”或“三孔”）插座，且进、出水管口都装有防电墙，其内部结构如图乙所示，流经其中的水必须沿着内部隔片螺旋流动，与普通水管相比其中的水柱变得更细更长，从而使水的电阻______；
（3）若人体电阻为2kΩ，某种防电墙电阻为468kΩ，当如图丙所示地线失效时：
①试用计算说明此防电墙能否保证人的安全______？
②若防电墙内部容积为，横截面，长度为10cm的自来水水柱的电阻为13kΩ，水柱的电阻跟它的长度L成正比，跟它的横截面积S成反比，则此防电墙中需要将内部的水分隔成长度为______cm的螺旋水柱。（不考虑内部隔片本身的厚度影响）
【答案】 4200s 三孔 变大 能 60
【解析】（1）[1]水的质量
m=ρ水V=1×103kg/m3×50×10-3m3=50kg
水吸收的热量
Q=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(50℃-20℃)=6.3×106J
需要加热的时间
（2）[2]电热水器有金属外壳，为了用电的安全，其外壳必须要接地，故应使用三孔插座。
[3]导体的电阻与导体的材料、横截面积、长度和温度有关；流经防电墙中的水必须沿着内部隔片螺旋流动，与普通水管相比其中的水柱变得更细更长，使水的横截面积变小，长度变大，从而使水的电阻变大。
（3）①[4]防电墙与人的电阻串联，由串联分压可知
①
由串联电路电压的规律可知
U1+U2=220V②
由①和②得到人体的电压
U2≈0.9V
因为
0.9V