資源簡介

八年級科學下冊 一講一練
第六講 家庭用電
基礎知識講解
1、家庭電路的組成
進戶線（零線，火線）、電能表、閘刀開關（總開關）、熔斷器（保險盒）、插座、開關、用電器。
【現在家庭電路中用斷路器代替閘刀開關和熔斷器】
（1）開關與電燈（用電器）串聯，接在火線和電燈（用電器）之間。 ???????????????
（2）插座與電燈及各用電器之間是并聯。
（3）電能表串聯在干路，保險絲串聯在火線上的。
2、家庭電路的進戶線有兩根，一根是火線，一根是零線。兩根電線之間的電壓220V。動力線路的電壓是380V。
3、辨別火線和零線可用測電筆。使用方法是：手觸筆尾金屬體，筆尖金屬體觸火線時氖管發光。
4、電能表的作用：測量電路消耗電能的多少。
電能表銘牌上“220V　5A”意思：220V表示額定電壓，5A表示允許通過的最大電流。
5、熔斷器：分為封閉管式和敞開插入式（含保險絲）
6、保險絲
（1）材料特點：保險絲是用電阻率大、熔點低的鉛銻合金做成。
（2）作用：當電路中電流增大而超過線路設計的允許電流值時，能自動熔斷從而切斷電路，起到保護電路作用。
（3）選用：使保險絲的額定電流等于或稍大于電路中正常工作時的電流。
（4）注意：
①保險絲額定電流選擇過大，不易熔斷，起不到保護作用；過小，易熔斷，使電路不能正常工作。
②保險絲不能用銅絲、鐵絲代替。銅絲、鐵絲熔點高，當電路中電流過大，一般不會熔斷，不會起到保護電路作用。
6、斷路器：用來代替閘刀開關和熔斷器，起到電路過載或短路的保護作用。
（1）工作原理：當電路過載或短路時→電流過大，導體發熱→斷路器中雙金屬片受熱彎曲→推動簧鎖，彈簧拉動，觸點斷開→斷開電路，沒有電流→在過載短路時保護作用。
（2）斷路器應該串聯在火線上。
7、開關必須接在火線上。
8、插座分為兩孔和三孔，接線：左零右火上接地。插頭相對應的為兩腳和三腳插頭，其中三腳插頭最上面那腳連接用電器金屬外殼。
鞏固提升訓練
1、如圖所示是“線圈不能持續轉動”的三幅實驗圖，下列說法中不正確的是(??? )

A.?三幅圖中，導線ab、cd所受的磁力方向始終沒有發生改變
B.?乙圖中，線圈能夠持續往下轉動變成丙圖所示，是由于慣性
C.?通電一段時間后，線圈abcd最終會停止在乙圖所示的位置
D.?只要開關始終閉合，線圈abcd一定會在乙圖的平衡位置左右擺動，永不停止
2、如下圖是《科學》教材中的幾個實驗，其中圖文描述不一致的是(??? )
A.?磁極間相互作用 ???????????????B.?鐵棒被磁化
C.?通電導體周圍存在磁場 ?????D.?磁體周圍磁場方向
3、下列做法中符合安全用電原則的是（ ???）
A.?用濕手拔插頭????????????????????????????????????????????????? ????B.?選擇保險絲時應盡量選擇粗的
C.?不接觸低壓帶電體，不靠近高壓帶電體???????????????D.?發現有人觸電時，立即用手把人
4、如圖是某同學設計的家庭電路圖以及自動報警器的工作原理圖，圖甲的方框內需要填入開關和電燈的符號，開關應該填在________處(選填“X”或“Y”)；乙圖溫度自動報警器工作時，當溫度達到設定值時，電鈴沒有報警。經檢查，各元件完好、電路連接無誤，則可能是因為________(任寫一種)導致工作電路沒有接通。
5、如圖所示家庭電路中的某一部分，電工師傅按下面的順序進行檢測：①閉合S1 ， 燈L1亮；②斷開S1 ， 閉合S2 ， 燈 L2不亮；③再用測電筆測 a、b、c、d 四個接線點，發現只有在 c 點氖管不發光。
（1）根據電路圖，可以判斷火線是________面一根(選填“上”或“下”）。
（2）若電路中只有一處故障，則是________。
6、圖甲是一個開關插座，利用開關控制插座的通斷電。圖乙是該插座背面的接線示意圖。

（1）導線b是________?(選填“火線”、“零線”或“地線”)
（2）開關和插座的連接方式是________。
7、某興趣小組的同學設計了如圖甲所示的恒溫水箱溫控電路，由工作電路和控制電路組成。工作電路主要元件為一塊發熱板R，工作時接通，不工作時斷開；控制電路中電源電壓U恒為30V，熱敏電阻Rt作為感應器探測水溫，置于恒溫水箱內，其阻值隨溫度變化的關系如圖乙所示，滑動變阻器R1上標有“300Ω? 1A”的字樣，可以調節水箱的最高控制溫度。閉合開關S，當通過電磁鐵線圈的電流不小于100mA時，銜鐵會被吸下，停止加熱。（不計繼電器線圈的電阻）
（1）請用導線將工作電路連接完整。
（2）當水溫為20℃、滑動變阻器的滑片P在最右端時，請通過計算分析說明此時發熱板R是否工作？
（3）根據需要，最高水溫在40℃到80℃之間調節，求滑動變阻器R1的阻值變化范圍。
8、??（1）如圖1甲所示，是小明常用的一個插線板。他在使用中發現：插線板上的指示燈在開關閉合時會發光，插孔正常通電；如果指示燈損壞，開關閉合時插孔也能正常通電。根據上述現象，在圖1乙中畫出插線板中開關、指示燈和插孔的連接方式。

（2）在如圖2中，標出磁感線方向和電源的正、負極。

9、如圖為一款利用高溫水蒸氣熨燙衣服的掛燙機，它的正常工作電壓為220V，水箱最多裝水0.3kg，加熱功率有大小兩個檔位。設計師最初設計的內部電路有甲、乙兩種接法，其中電熱絲R1=56Ω、R2=44Ω。

（1）使用掛燙機時，要插入三孔插座，是為了將金屬外殼與________相連。
（2）高溫水蒸氣熨燙衣服時，水蒸氣遇到衣服迅速________(填物態變化名稱)成小水珠，放出熱量將衣服熨平，所以使用時要避免燙傷。
（3）已知熔斷器里的保險絲允許通過的最大電流為8.2A，請通過計算說明設計師應該選擇哪個電路。
10、??????????????????????????
（1）如圖，小東發現開關閉合后，燈L不亮。他利用所學的知識，將電路中的其他支路斷開，然后斷開斷路器，將一盞正常的小燈泡接在斷路器兩端作為檢驗燈（如乙圖），發現兩蓋燈均不亮，則該電路的故障是________。具體哪個位置出問題了呢？小東找來測電筆，用測電筆測試A、B、C、D四處時，發現只有B處氛管不發光，其他三處氛管發光，則故障具體情況為________。
（2）檢修正常后，閉合開關，電燈發光，此時拿測電筆測試C點，測電筆使用方法正確，該人體電阻約為3600歐，測電筆的氖管________發光；此時通過該人體的電流是________安。
（3）圖甲中，小東想加裝一個插座，他將電燈的開關斷開，從開關內兩個觸點引出兩根電線接在一個插座上，然后將錄音機的插頭插入插座，此時錄音機________電流通過，________正常工作。
11、如圖1所示，燈泡標有“220V? 110W”．
（1）在圖2中畫出燈泡和開關的連線，并接入家庭電路．
（2）接入電路后，閉合開關，燈泡正常發光，求：①燈泡的電流；②燈絲的電阻；③通電1小時，燈泡消耗的電能．
（3）這種燈泡現正被發光效率更高的節能燈代替．節能燈的發光效率高，其中一個原因是節能燈表面溫度比白熾燈低．請你結合效率的含義，從能量轉化的角度，簡述節能燈為什么節能？
能．
答案解析：
1、【解答】三幅圖中，通過線圈的電流方向不變，磁場方向也不變，因此導線ab、cd受力的方向不變，故A正確不合題意；
乙圖中，線圈能夠持續往下轉動變成丙圖所示，是由于慣性，故B正確不合題意；
在丙圖中，導線ab和cd受力的方向與運動方向相反，會阻止線圈繼續轉動，從而使線圈在乙中平衡位置附近左右擺動。由于受到阻力，因此擺動的幅度逐漸減小，最終會靜止下來，故D錯誤符合題意，C正確不合題意。
故選D。
2、【解答】A.當條形磁鐵與小磁針為異極時，二者之間相互吸引，為同極時相互排斥，說明了磁極之間的相互作用，故A正確不合題意；
B.鐵棒本身沒有磁性，不能吸引鐵屑。當磁鐵靠近鐵棒時，鐵棒被磁化，將下面的鐵屑吸引起來，故B正確不合題意；
C.當導線中有電流經過時，小磁針的指向發生偏轉，這說明通電導線周圍存在磁場，故C正確不合題意；
D.在磁體外部，磁感線總是從磁體的N極出發，回到磁體的S極，故D錯誤符合題意。
故選D。
3、【解答】A.用濕手拔插頭，很容易發生觸電事故，故A錯誤；
B.選擇保險絲時應根據家庭電路總功率大小選擇合適的保險絲，如果太粗，那么出現意外時保險絲不容易熔斷，起不到應有的安全作用，故B錯誤；
C.不接觸低壓帶電體，不靠近高壓帶電體，故C正確；
D.發現有人觸電時，應該首先切斷電源，再嘗試救人，故D錯誤。
故選C。
4、【答案】 X；電磁鐵的線圈匝數太少，導致電磁鐵的磁場強度太小
【解答】（1）根據甲圖可知，因為保險絲必須接在火線上，所以b點連接的是火線。因為開關必須接在電燈和火線之間，所以X肯定是開關，而Y是燈泡。
（2）導致工作電路沒有接通的原因；
①控制電壓太小，導致通過電磁鐵的電流太小，從而使電磁鐵的磁場強度不夠大，不能將銜鐵吸過來；
②電磁鐵的線圈匝數太少，導致電磁鐵的磁場強度太小。
5、【答案】 （1）上
（2）cd之間斷路
【解答】（1）根據家庭電路的安全要求，開關必須接在燈泡和火線之間，因此a點所在的上面一根是火線。
（2）①閉合S1 ， 燈L1亮，說明它與火線和零線連接正常，即a點與火線之間，c點與零線之間連接沒有問題；
②斷開S1 ， 閉合S2 ， 燈 L2不亮，說明要么它與火線之間斷路，要么它與零線之間斷路；
③a，b兩點與火線相接，氖管發光正常，c點與零線相接不發光正常，只有d點與零線連接不應該發光，只能說明該點通過燈絲與火線相連，而它與零線連接的部分發生斷路，即cd段之間斷路。
6、【答案】 （1）火線
（2）串聯
【解答】（1）根據乙圖可知，開關接在b和插座之間，而插座相當于一個用電器，那么b為火線；
（2）開關閉合，插座正常工作；開關斷開，插座沒電，因此二者相互影響，那么連接方式為串聯。
7、【答案】 （1）解：
（2）解：I串＝ UR串 ＝ 30V90Ω+300Ω ≈0.077A＝77mA＜100mA，
即此時銜鐵不會被吸下，工作電路未被接通，發熱板工作
（3）?當t=40℃時，Rt1=50Ω，
則控制電路電流: I=UR01+Rt1=30V50Ω+R01≥0.1A?,
解得：R01≤250Ω；
t=80℃時，Rt2=20Ω，
則控制電路的電流?I=UR02+Rt2=30V20Ω+R02≥0.1A；
解得;?R02≤280Ω；
又因為滑動變阻器最大電流為1A，
所以控制電路電流?I'=UR03+Rt2=30V20Ω+R03≤1A
解得：R03≥10Ω；
綜上所述，滑動變阻器阻值R1的取值范圍在10Ω~250Ω。
【解答】（1）在家庭電路中，開關一定要接在火線上；發熱板R相當于用電器，而觸點和銜鐵相當于一個開關，因此觸點應該和火線相連，而發熱板與零線相連，如下圖所示：

（2）當水溫為20℃時，熱敏電阻Rt=90Ω，滑動變阻器的滑片P在最右端時，最大阻值為300Ω；
變阻器和熱敏電阻串聯，
總電阻R總=Rt+R1=90Ω+300Ω=390Ω；
此時的電流為：I串＝UR串=30V390Ω≈0.077A=77mA<100mA；
那么此時銜鐵不會被吸下，工作電路未被接通，發熱板工作。
（3）?當t=40℃時，Rt1=50Ω，
則控制電路電流: I=UR01+Rt1=30V50Ω+R01≥0.1A?,
解得：R01≤250Ω；
t=80℃時，Rt2=20Ω，
則控制電路的電流?I=UR02+Rt2=30V20Ω+R02≥0.1A；
解得;?R02≤280Ω；
又因為滑動變阻器最大電流為1A，
所以控制電路電流?I'=UR03+Rt2=30V20Ω+R03≤1A
解得：R03≥10Ω；
綜上所述，滑動變阻器阻值R1的取值范圍在10Ω~250Ω。
8、【答案】 （1）
（2）
【解答】（1）如果指示燈損壞，插孔依然可以正常通電，那么說明二者不相互影響，因此它們并聯。開關能夠同時控制指示燈和插孔，說明它在干路上。從火線上引線，首先通過開關，然后燈泡與插座并聯，再接在零線上即可，如下圖所示：

（2）根據圖片可知，螺線管的右端為N極，因此磁感線的方向都是向左的。右手握住螺線管，大拇指指向右端，此時彎曲的四指指尖向下，那么線圈上電流方向向下，即電流從左端流入，那么電源的左端為正極，右端為負極，如下圖所示：

9、【答案】 （1）大地
（2）液化
（3）甲：Imax= UR2=220V44Ω =5A
乙：Imax=I1+I2= UR1+UR2=220V56Ω+220V44Ω ≈8.9A
乙電路中Imax>8.2A，選擇甲電路。
【解答】（1）使用掛燙機時，要插入三孔插座，是為了將金屬外殼與大地相連。
（2）高溫水蒸氣熨燙衣服時，水蒸氣遇到衣服迅速液化成小水珠，放出熱量將衣服熨平，所以使用時要避免燙傷。
（3） 甲：當開關接2和1時，電阻R1被短路，只有R2自己工作，此時電阻最小，電流最大，即?Imax=UR2=220V44Ω=5A；?
乙：當開關接1和2時，電阻R1與R2并聯，
最低電流為：?Imax=I1+I2=UR1+UR2=220V56Ω+220V44Ω ≈8.9A
乙電路中Imax>8.2A，選擇甲電路。
【答案】 （1）斷路；BC間斷路
（2）不會；0
（3）有；不能
10、 【解答】（1）小東發現開關閉合后，燈L不亮。將電路中的其他支路斷開，然后斷開斷路器，將一盞正常的小燈泡接在斷路器兩端作為檢驗燈，發這時兩盞燈串聯，現兩蓋燈均不亮，說明電路里根本沒有電流產生，則該電路的故障是：斷路；如果BC兩點連通，C點發光，B點也應該發光，所以故障的具體位置在：BC之間斷路；
（2）修正常后，閉合開關，電燈發光，此時拿測電筆測試C點，測電筆使用方法正確，由于測電筆和人體電阻很大，而零線電阻很小，這時零線會把測電筆短路，導致測電筆的氖管不發光，那么通過人體的電流為0A；
（3）小東想加裝一個插座，他將電燈的開關斷開，從開關內兩個觸點引出兩根電線接在一個插座上，然后將錄音機的插頭插入插座，這時錄音機和燈泡串聯在220V的電源上，它們的電壓都小于220V，雖然都有電流經過，但都不能正常工作。
11、【答案】 （1）如圖所示
（2）①燈泡的電流為0.5A．
②燈絲的電阻為440Ω
③通電1小時，燈泡消耗的電能為0.11kW?h．
（3）白熾燈消耗的電能有很大一部分轉化為內能，只有一小部分轉化為光能，發光效率較低；節能燈消耗的電能大部分轉化為光能，發光效率較高；同等亮度下，節能燈的功率較低，因此使用節能燈可以節能．
【解答】（1）將開關與火線相連，燈泡左端與零線相連，右端與開關相連，如圖所示：
2）①由P=UI可得，燈泡的電流I= = =0.5A；
②由I= 可得，燈絲的電阻R= = =440Ω；
③由P= 可得，燈絲消耗的電能W=Pt=0.1kW×2h=0.11kW?h；
3）白熾燈消耗的電能有很大一部分轉化為內能，只有一小部分轉化為光能，發光效率較低；節能燈消耗的電能大部分轉化為光能，發光效率較高；同等亮度下，節能燈的功率較低，因此使用節能燈可以節能．
故答案為：
1）如圖所示
2）①燈泡的電流為0.5A．
②燈絲的電阻為440Ω
③通電1小時，燈泡消耗的電能為0.11kW?h．（3）白熾燈消耗的電能有很大一部分轉化為內能，只有一小部分轉化為光能，發光效率較低；節能燈消耗的電能大部分轉化為光能，發光效率較高；同等亮度下，節能燈的功率較低，因此使用節能燈可以節

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