人教版九年级物理 第十九章 生活用电
第3节 为家庭电路做设计 （基础训练）
【基础巩固练习】
1. （2025年四川泸州中考题）现代家庭电路的智能电能表分时段计费，引导用户错峰用电。智能电能表的芯片主要用到了_____________（选填“绝缘体”、“半导体”或“超导体”）材料，它的表盘如图所示，若在一段时间内指示灯闪烁了120次，则表明用电器消耗了_________J的电能。在使用带有金属外壳的用电器时，应将金属外壳______，以有效地防止漏电带来的安全隐患。
【答案】半导体 3.6×105 接地
【解析】半导体材料具有独特的电学性能，可用于制造各种电子元件，智能电能表的芯片主要用到了半导体材料。
由电能表参数 “1200imp/kW h” 可知，指示灯每闪烁1200次电路消耗1kW h的电能。指示灯闪烁了120次，消耗的电能
在使用带有金属外壳的用电器时，应将金属外壳接地。当用电器的金属外壳带电时，人体接触外壳不会触电，从而有效地防止漏电带来的安全隐患。
2.（2025年江苏宿迁中考题）某型号电水壶如图所示，它正常工作时电流是______ A，5min内电流做功________ J，如果电水壶的三线插头中间较长的插脚损坏，为确保安全用电，该插头___________（选填“能”或“不能”）继续使用。
品名 电水壶 型号 *** 额定电压 220V 额定频率 50Hz 额定功率 1100W
【答案】5 3.3×105 不能
【解析】由电水壶的铭牌可知，电水壶的额定功率为1100W，额定电压为220V，由P=UI得电水壶正常工作时的电流
由得，5min内电流做功W=Pt=1100W×5×60s=3.3×105J
电水壶使用三线插头，如果电水壶的三线插头中间较长的插脚损坏，若将插头插入墙壁上的两孔插座上使用，电路接通，电水壶能正常工作，但这种做法，电水壶的外壳不能与大地相连，当电水壶漏电时，由于电水壶的外壳是金属，会使外壳带电，人体碰触外壳会触电事故，是不安全的，所以为确保安全用电，该插头不能继续使用。
3.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．家庭电路中总电流过大，保险丝熔断，一定是由于电路中用电器过多，实际功率过大引起的
C．用电器使用三脚插头，是为了防止漏电而采取的保护措施
D．保险丝一般选用电阻比较小，熔点比较低的合金制作而成
【答案】C
【解析】A.在导体长度和材料一定时，横截面积越大，电阻越小；家庭电路中用电器都是并联的，同时工作的用电器越多，相当于增大了导体的横截面积，所以总电阻越小；
B.保险丝熔断是因为电路中电流过大，电流过大可能是电路发生短路或用电器的总功率过大造成的；
C.三孔插座上面的孔接保护线（地线），用电器使用三脚插头，当三脚插头插入三孔插座中，在用电器漏电时，人接触带电的用电器外壳，即人接触到保护线（地线），人体两端电压为零，人体中没有电流通过，人体不会触电；
D.保险丝一般选择电阻大，熔点低的铅锑合金制成的。当电路中的电流过大时，保险丝熔断切断电路，对电路起到保护作用。
4.现代化的家庭电路不仅让我们生活更安全，更给我们带来了很大的舒适和便捷。如图所示是小明家配电系统的简化电路图。一天，小明在插座上插上了新买的制冷机，空气开关1“跳闸”了，而其他空气开关正常，拔掉制冷机后合上空气开关1，其他用电器仍正常工作，再次插上后又出现了之前的现象。根据以上描述，下列说法正确的是【 】
A．插座出现了短路现象
B．空气开关2或空气开关3可能被短路
C．空气开关4可能断路
D．空气开关4允许通过的最大电流远大于空气开关1允许通过的最大电流
【答案】D
【解析】A.若插座出现了短路现象，则家庭电路中的相线和中性线直接连接，电路中的电流很大，此时合上空气开关1，空气开关4和空气开关1都会跳闸；
B.若空气开关2或空气开关3短路，则整个电路短路，空气开关1跳闸，接入、拔掉制冷机，电路的短路状态不会改变；
C.若空气开关4断路，接入制冷机时，制冷机中无电流通过，空气开关1不会跳闸；
D.插上了新买的制冷机，开关1“跳闸”，而其他空气开关正常；拔掉制冷机后合上空气开关1．其他用电器仍正常工作，再次插上后又出现了之前的现象，这表明接入制冷机时，由于电路总功率过大，电路中的总电流会过大，超出了空气开关1起跳的额定电流，而小于空气开关4起跳的额定电流，所以空气开关1会跳闸，而空气开关4没有跳闸。
5.（2025年四川成都中考题）学校开展“安全用电，珍惜生命”主题教育活动，下列符合安全用电原则的是【 】
A. 可用湿抹布擦拭正在工作的台灯
B. 绝缘皮破损的电线应及时更换
C. 可以直接用手去拉触电中的人
D. 电热水壶全部浸入水中清洗
【答案】B
【解析】A．湿抹布上沾有水，容易导电，擦拭通电台灯，容易引发触电事故；
B．绝缘皮破损的电线应及时更换，破损的绝缘层容易使相线和中性线直接连通，可能导致短路或人体触电，必须更换以确保安全；
C．直接拉触电者会导致施救者触电，应切断电源或用绝缘体将电线挑开，使触电人脱离电源，然后进行施救；
D．生活用水容易导电，是导体，电热水壶浸水清洗会破坏内部绝缘，导致漏电风险。
6.小聪家浴室要安装一台电热水器，该电热水器的额定电压为220V，额定功率是3300W.该电热水器时，有四种绝缘铜芯导线供选择，其规格如下表。从既安全又经济的角度考虑，选用导线的横截面积是【 】
导线规格
导线横截面积S/mm2 2.5 4 6 10
安全载流量I/A 28 37 47 68
A.4mm2 B.6mm2 C.2.5mm2 D.`10mm2
【答案】C
【解析】由P=UI得，电热水器正常工作时的电流
选用的绝缘铜芯导线的安全载流量应稍大于电热水器正常工作电流。从既安全又经济的角度考虑，选用导线的横截面积是2.5mm2.
7.如图的玻璃管保险丝在用电设备中都能经常看到，它能在流经设备的电流超过一定值时自动熔断起断电保护作用。不同规格的玻璃管保险丝的规格如表，请仔细阅读下表：
常用保险丝规格(铅不少于 98%,锑0.3%～1.5%)
直径/mm 额定电流/A 熔断电流/A 直径/mm 额定电流/A 熔断电流/A
0.32 1.1 2.2 0.46 1.85 3.7
0.35 1.25 2.5 0.52 2 4
0.36 1.35 2.7 0.54 2.25 4.5
0.40 1.5 3 0.60 2.5 5
根据表中有关文字或数据将你发现的规律填在相应的横线上(要求写出两个结论)：
（1）_________________________________________；
（2）_________________________________________。
【答案】（1）保险丝越粗(或直径越大)，额定电流越大 （3）保险丝的熔断电流是额定电流的2倍
【解析】从表格数据由上往下比较可知，保险丝越粗(或直径越大)，额定电流越大；比较表格第二列与第三列数据可知，保险丝的熔断电流是额定电流的2倍；从常用保险丝规格内容“铅不少于98%，锑(0.3%～1.5%” 可知，保险丝是用铅和锑按一定比例制成的合金丝。
8.小聪家的空气开关总开关上标有“C60”字样，三个卧室及客厅四个分支回路空气开关上均标有“C28”字样，其中字母C主要代表的是脱扣电流(或“起跳电流”)，即额定电流。星期天中午，小聪用新买的电磁炉做涮锅。小聪将电磁炉放在客厅的餐桌上，又将一锅水放在电磁炉上，然后将电磁炉的三脚插头插在餐桌旁的三孔插座上，按下开关并调到最大挡位进行加热，空气开关跳闸。如图所示，是当时客厅用电器的通断情况。
（1）小聪猜想客厅空气开关跳闸的原因是用电器总功率过大，请你通过计算验证小深的猜想是否正确；
（2）请你计算出空气开关跳闸前电路中的总电流有多大。由客厅空气开关上所标“C28”可知，空气开关跳闸的原因是：___________________________________________ ；
（3）请你对小聪提出简单、合理的建议，帮助小聪能够顺利吃上涮锅:_____________。
【答案】（1）小聪的猜想正确 （2）电路中的电流过大 （3）关闭电饭锅（或关闭空调，或关闭微波炉），再接电磁炉
【解析】（1）客厅空气开关允许的最大电功率
P最大=UI最大=220V×28A=6160W
客厅空气开关跳闸前用电器的总功率
P总=100W+1000W+1200W+2150W+15W+2200W=6665W＞6160W
空气开关跳闸的原因是用电器的总功率过大。
（2）由P=UI得，客厅中用电器工作时的总电流＞28A
空气开关跳闸的原因是电路中的电流过大。
（3）关闭电饭锅（或关闭空调，或关闭微波炉），再接电磁炉
9.小明家的新房需要先设计一下室内的电路，以便布线。爱钻研的小聪自告奋勇完成这个任务。如图所示为小聪设计的电路的一部分，请帮他将下列元件连接成符合安全用电要求的家庭电路。
【答案】
【解析】三孔插座的连接方法:上孔连接地线，左孔连接零线，右孔连接火线。
灯泡的连接方法:控制灯泡通断的开关接火线，灯泡的螺旋直接接零线。
10.小明学习为家庭电路做设计，在调查家庭电路的用电情况时观察家中的用电器。
（1）如图所示，他发现自己家新买的洗衣机用的是三脚插头，其铭牌上标有“10A 250V”字样，其中的“10A”表示什么意思
（2）小明同学仔细观察三只插脚，发现标有“E”字的插脚比其它两脚稍长一些。他查看了其它家用电器的三脚插头，也都是这种情况，请给小明解释标有“E”字的插脚比其它两脚稍长一些有什么好处
（3）由于家中的三孔插座出现断路还没有修好，于是他就把最上面的一个脚弄弯了插在两孔插座上，洗衣机照样工作，这样做合适吗 请说明道理。
【答案】D
（1）三脚插头上标的“10A”表示允许通过插头的最大电流 （2）标有“E”字的插脚比其它两脚稍长一些，插头插入插座时能使家用电器的金属外壳先接地，插头拔出插座时能使金属外壳后脱离开地线，即使家用电器因绝缘不好外壳带电，人体接触外壳也不会触电 （3）这样做不合适。洗衣机使用三脚插头，较长的插脚和洗衣机金属外壳相连，插头
插入插座时，金属外壳接地，当洗衣机外壳带电时，即使人接触外壳也不会发生触电事故。
【解析】（1）三脚插头上标的“10A”表示允许通过插头的最大电流为10A；
（2）三脚插头上标有“L”字样的插脚为接相线的，标有“N”字样的插脚为接中性线的，标有“E”字样的插脚为接地线的，比其它两脚稍长一些，这样插头插入插座时能使家用电器的金属外壳先接地，插头拔出插座时能使金属外壳后脱离开保护接地线，即使家用电器因绝缘不好而使外壳带电（俗称“漏电”），也会使电流通过导线导入大地，人万一碰触到带电的外壳也不会触电；
（3）这样做不合适，洗衣机使用三脚插头，较长的插脚和洗衣机的金属外壳相连，插头插入插座时，金属外壳接地，当洗衣机漏电时，被接地导线短路，即使人接触了漏电的洗衣机外壳也不会发生触电事故。
【能力提升练习】
11.小明用一只标有“220V 40W”的灯泡L0(检验灯泡)取代熔断器（保险丝）来检查家中新安装的电灯支路回路中每个支路的连接情况，该灯泡L0正常工作时的电阻为_______Ω.如图所示。当只闭合S、S1时，如果L短路，则灯L0________(选填“正常发光”、“不亮”或“较暗”)；当只闭合S、S 时，L0和L2都呈暗红色，说明L2_______(选填“短路”、“断路”或“正常”)；当只闭合S、S 时，L0和L3都不亮，说明L3________(选填“短路”、“断路”或“正常”)。
【答案】1210 正常发光 正常 断路
【解析】由得，“220V 40W”灯泡L0的电阻为
当只闭合S、S1时，灯泡L1与灯泡L0串联在电路中，如果L1短路，则灯L0两端的电压为220V，L0正常发光。
当只闭合S、S2 时， 灯泡L2与灯泡L0串联在电路中，L2与L0都呈暗红色，说明两个灯泡的实际功率都小于额定功率，两个灯两端的电压均小于额定电压220V，故不能正常发光，
说明L2所在的支路是正常的。
当只闭合S、S3时，灯泡L3与灯泡L0串联在电路中，L0和L3都不亮，说明L3支路断路。
12.现代家庭电气化程度越来越高，用电安全是一个十分突出的问题。如图1所示，用电器接在电压为220V 的电源上，消耗电功率是1100 W，电路中还有额定电流为10A的保险丝及漏电保护器(在图中虚线框内，未画出)。则：
（1）只有该用电器接入电路中，通过保险丝的电流为_________A；
（2）一个皮肤潮湿的人(电阻为8.8kΩ),赤脚站在地上，手不小心接触了火线，此时通过人体的电流是_________A, 保险丝________(选填“会”或“不会”)熔断，漏电保护器检测到通过A、B两处的电流IA_______ (选填“＞”、“＜”或“＝”)IB ，从而切断电路，保护人身安全。
【答案】（1）5 （2）0.025 不会 ＞
【解析】（1）只有该用电器接入电路中时，由P=UI得，通过保险丝的电流
（2）赤脚站在地上的人接触火线时，通过人体的电流
此时通过保险丝的电流I′=I+I人=5A+0.025A=5.025A＜10A
因为人触电时通过保险丝的电流小于保险丝的额定电流，更小于保险丝的熔断电流，保险丝不会熔断。
图中的人碰触火线触电时，火线、人体、大地将构成电流回路，从火线经人体流入大地的电流不通过零线，此时通过线路中A、B两处的电流不相等，流经A处的电流IA大于流经B处的电流IB，即IA＞IB，漏电保护器会迅速跳闸切断电路，使触电人脱离火线，从而起到保护人体不触电的作用。
13.小明家正在进行新房装修，他设计了如图所示的电路，S1和S2是单刀双掷开关。关于家庭电路的安全用电，下列说法正确的是【 】
A.若熔断器的熔丝熔断了，可以用铜丝代替
B.a端应该接零线，b端接火线
C.三脚插头中长的那个插脚接地线
D.家庭电路电压只有220V，属于低压，对人体是安全的
【答案】C
【解析】A.铜丝的电阻较小，相同条件下电流通过铜丝产生热量较少，且铜丝的熔点高，电流过大发热时不能及时熔断来保护电路，若熔断器的熔丝熔断了，不能用铜丝代替；
B.控制灯的开关要接在火线上，断开开关时使灯与火线断开，更安全，所以a端应该接火线，b端接零线；
C.三脚插头中长的那个插脚接地线，在用电器用电部分与火线接通前，先使用电器的外壳接地，防止外壳带电时人体碰触到发生触电事故；
D.对人体安全的电压不高于36V，家庭电路的电压为 220V，属于低压，但是直接或间接接触到家庭电路的火线对人体是有危险的。
14.（2025年陕西中考题）关于家庭电路和安全用电，下列说法不正确的是（ ）
A. 用电器的开关要与火线连接 B. 家用电器的金属外壳需要接地
C. 手机充电结束后，及时拔下充电器 D. 绝缘皮破损的电线仍能安全使用
【答案】D
【解析】A．控制用电器的开关应接在火线上，断开时用电器不带电，确保安全；
B．家用电器的金属外壳接地可在用电器漏电时将电流流入大地，防止人体触电；
C．手机充电结束后及时拔下充电器，可避免电能浪费和出现安全隐患；
D．绝缘皮破损会使导线裸露，易导致短路或使人体触电，存在安全隐患。
15.智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术，将家居生活相关的设备集成起来，构建可集中管理、智能控制的住宅设施管理系统，从而提升家居的安全性、便利性、舒适性，并实现环保节能的居住环境。
（1）如图甲为小明家的家庭电路的电路图。在虚线框①②③处安装设备正确顺序是【 】A.保险丝 总开关 电能表 B.电能表 总开关 保险丝
C.总开关 电能表 保险丝 D.总开关 保险丝 电能表
（2）小明家厨房的抽油烟机安装了探测燃气浓度的探测器，其核心部件为气敏传感器，当燃气浓度过高时，探测器就会被触发，对外发出声、光报警信号，同时可以自动启动排风设备，保证安全。气敏电阻是由_______(选填“半导体”或“超导”)材料制成的。
（3）家庭电路中进户线的末端部分甲和乙可以【 】
A.连入到邻居家电路 B.连在一个插座上
C.连在一个开关上 D.直接连到一起
（4）某天晚上小明妈妈在家里做饭时，抽油烟机和照明灯同时工作，将一个电热水壶的插头插入图甲中的三孔插座，闭合开关后，电热水壶不工作，抽油烟机停止工作，照明灯仍然发光。小明分析是电热水壶内部发生了短路，你认为小明的分析是_____(选填“正确”或“错误”)的。小明从插座上拔下电热水壶的插头，用测电笔的笔尖金属体分别插入插座的左孔和右孔，测电笔的氖管均发光，则故障为【 】
A.进户零线断路 B.CE间 断路 C.BD间断路 D.DF间断路
（5）小明家中想安装自动控制电灯，当屋内光线不足时，会自动开启电灯。他找到了电源(电压为18V)、开关、电阻箱(如图乙所示)、光敏电阻各一个，导线若干，设计如图丙所示的控制电路(虚线部分连接照明电路)。查阅资料后获得光敏电阻的阻值与光照强度的关系如下表。(其中E是表示光照强度的物理量，单位为 cd，E值越大表示光照越强)。
闭合开关s，当控制开关两端电压至少达到启动电压时，控制开关就会闭合，启动照明电路工作。家中某个位置的光照强度需要大于4cd，调节电阻箱的阻值为30Ω时，光照强度降为4cd刚好启动照明电路，家中另一位置的光照强度需要大于2cd，保持控制开关两端启动电压不变，应调节电阻箱的阻值最大为_________Ω.
【答案】（1）A （2）半导体 （3）B （4）错误 C （5）62.5
【解析】（1）在家庭电路中，电能表是用来测量电路消耗电能多少的仪表，应连接家庭电路的进户电源线；总开关用来控制整个电路的通断，连接在电能表之后；保险丝能在电路中电流过大时自动熔断切断电路，起到保护作用，应接在总开关之后。因此，虚线框①②③处安装设备的正确顺序是:保险丝、总开关、电能表。
（2）气敏电阻是由半导体材料制成的，这种材料具有特殊的电学性质，当外界条件(如温度、光照、气体浓度等)发生变化时，其电阻值也会发生显著变化。
（3）家庭电路中进户线的末端部分甲和乙是相线（火线）和中性线（零线），它们不能连入到邻居家电路，也不能连在一个开关上，更不能直接连到一起(否则会造成短路)。它们应该分别接入家庭电路的相线（火线）和中性线（零线）端，家庭电路中的插座或用电器并联接在进户线的末端部分甲和乙。
（4）如果电热水壶内部发生短路，短路电流很大，可能会导致保险丝熔断或空气开关跳闸，从而使得整个电路断电，照明灯不会发光。照明灯仍然发光，说明整个电路并没有断电。因此，小明的分析是错误的，电热水壶内部并没有发生短路。
小明从插座上拔下电热水壶的插头，用测电笔的笔尖金属体分别插入插座的左孔和右孔，测电笔的氖管均发光，说明插座的左孔和右孔都和正常的火线连通，是零线出现故障。电热水壶不工作，抽油烟机停止工作，照明灯仍然发光，说明进户零线到B点是没有断路的，应当是BD间断路。
（5）闭合开关S，当控制开关两端电压至少达到启动电压时，控制开关就会闭合，启动照明电路。家中某个位置的光照强度需要大于4cd(对应的光敏电阻阻值为24Ω)，调节电阻箱的阻值为30Ω时，光照强度降为4ca 刚好启动照明电路，家中另一位置的光照强度需要大于2cd(对应的光敏电阻阻值为50Ω)，保持控制开关两端启动电压不变，电阻箱两端电压也保持不变，即光敏电阻R两端电压（控制开关两端电压）UR和电阻箱两端电压U0的比值保持不变，根据串联电路的电阻分压规律得，，E=4cd时，R=24Ω，R0=30Ω；E′=2cd时，R′=50Ω，应调节电阻箱的阻值最大为.
【素养提升练习】
16. 在如图所示的家庭电路中，将插头插入插座，打开电视，电视不工作；闭合开关，电灯不亮；保持开关闭合，拔出插头，将测电笔分别插入插座两孔时氖管均发光。若电路中只有一处故障，则故障可能是【 】
A.零线上保险丝烧断 B.火线上保险丝烧断 C.灯丝烧断 D.插座短路
【答案】A
【解析】将电视机的插头插入插座，打开电视，电视不工作；闭合开关，灯泡不亮，说明电路中存在断路故障。若灯丝烧断，则电视机应该工作，故不可能是灯丝烧断；保持开关闭合，拔出插头，将测电笔笔尖金属体分别插入插座两孔时氖管均发光，插孔的左孔能使氖管发光，说明插座的左孔通过灯泡灯丝、闭合的开关与火线相连，插座的右孔能使氖管发光，说明插座的右孔与火线是连通的，由此可知，故障是零线断路(可能是零线上保险丝烧断)。
17.（双选题）现在一般标准住宅户内，配电系统都使用了空气开关、漏电保护器、三孔插座等设备，有一配电分支回路系统如图所示，下列说法正确的是【 】
A.空气开关使用起来比保险丝更安全、方便
B.人触电时，空气开关会迅速断开
C.当空调功率过大时，电灯所在分支回路的空气开关不会断开
D.当有电流经过人体时漏电保护器能使电流迅速流入大地
【答案】AC
【解析】空气开关和保险丝都属于保险装置，能够在电路短路或用电器总功率过大时切断电路，起到保护电路的作用，但保险丝熔断以后需排除故障后进行更换，而空气开关只要在排除故障后重新闭合即可，所以空气开关使用时更安全、方便；
人触电时，漏电保护器会迅速跳闸切断电路，使触电人脱离电源，空气开关则是在电路中电流过大时“跳闸”切断电路；
空调和电灯并联接入家庭电路，工作时能够彼此独立互不影响。当空调功率过大时，空调分支回路的空气开关会跳闸切断空调支路，电灯所在分支回路的空气开关不会跳闸；
漏电保护器的作用是当有电流经过人体流入大地时跳闸切断电路，而不是使电流流入大地。
18.如图所示，A为一根5A的保险丝，B、C均为3A的保险丝。L1、L2 的电阻为R1=21Ω ，R2=18Ω，S断开时，通过L1 的电流为2.4A.问当S闭合时(保险丝电阻不计、忽略灯泡电阻的变化)
（1）流过A 保险丝的电流为多少安
（2）哪根保险丝有可能熔断 该根保险丝应该选用下表中的直径为多大的保险丝
【答案】（1）5.2A （2）保险丝A有可能熔断 应该选用直径为1.26mm的保险丝
【解析】（1）由得，电源电压U=U1=I1R1=2.4A×21Ω=50.4V，
通过L2的电流
通过A保险丝的电流I=I1+I2=2.4A+2.8A=5.2A
（2）由表格中数据和上述计算结果知，I＞5A，I1＜3A，I2＜3A，所以A保险丝会熔断。
因为保险丝的额定电流要等于或稍大于电路正常工作时的最大电流，所以应该选择直径为1,26mm的保险丝。
19.小明家在装修房子时，想新增加一个电源插座和一盏电灯，以供新买的电脑使用。
（1）为连好电路，他先画出了如图所示的草图，请你帮小明完成此电路图。
（2）若小明家已安装60W灯泡三只，1.2 kW空调一台, 200W电视机一台、又安装60W灯泡一只，现新购买的 200 W 电脑能否接入该电路中使用，并说明你的理由。
（3）小明家装修房子从8月1日开始，他观察到他家的电能表示数是02052,8月31日结束时电能表示数是04721，在此期间，他家用电________kW·h，若按每度电费0.50元计算，小明家八月份应交电费_______元。
【答案】（1）（2）200 W 电脑能接入该电路中使用 （3）266.9 133.45
【解析】（1）开关和灯泡串联连接，开关接在火线和灯泡之间，灯泡接在零线和开关之间；三孔插座的左孔接零线，右孔接火线。
（2）电路允许的最大电功率P允最大=UI额定=220V×10A=2200W，
电路中已有用电器的总功率 P =60W ×3 +1200W +200W+60W=1640W,
电路中还可以接入的用电器的最大功率P接入=P允最大-P=2200W-1640W=56W,
560 W＞200 W,故能接入200 W 的电脑。
（3）装修房屋总共消耗的电能W=W2-W1=472.1kW·h–205.2 kW·h=266.9 kW·h,应交电费为266.9 kW·h×0.5元/(kW·h) =133.45元。
20.(2025年北京中考题)某家庭厨房中用电器的相关信息如表中所示，它们用如图所示的插线板供电。插线板允许通过的最大电流为10A。已知家庭电路的电压为220V.
名称 数量 额定功率/W
电饭锅 1 880
电磁炉 1 1800
电风扇 1 100
电饼铛 1 1000
（1）求电饭锅正常工作时加热电阻的阻值。
（2）电风扇、电饭锅已在正常工作，在保证插线板安全使用的条件下，还可以再接入一个用电器，求这三个用电器同时正常工作时，通过插线板的总电流。
【答案】（1）55Ω （2）9A
【解析】（1）由得，电饭锅正常工作时加热电阻的阻值
（2）插线板允许通过的最大电流为10A，则允许使用的用电器的最大功率为
P大=UI大=220V×10A=2200W
电风扇、电饭锅已在正常工作，插线板还允许使用的用电器的最大功率为
P允许=2200W-880W-100W=1220W
由表中信息可知，还可以接入一个电饼铛，由P=UI得，此时通过插线板的总电流人教版九年级物理 第十九章 生活用电
第3节 为家庭电路做设计 （基础训练）
【基础巩固练习】
1. （2025年四川泸州中考题）现代家庭电路的智能电能表分时段计费，引导用户错峰用电。智能电能表的芯片主要用到了_____________（选填“绝缘体”、“半导体”或“超导体”）材料，它的表盘如图所示，若在一段时间内指示灯闪烁了120次，则表明用电器消耗了_________J的电能。在使用带有金属外壳的用电器时，应将金属外壳______，以有效地防止漏电带来的安全隐患。
2.（2025年江苏宿迁中考题）某型号电水壶如图所示，它正常工作时电流是______ A，5min内电流做功________ J，如果电水壶的三线插头中间较长的插脚损坏，为确保安全用电，该插头___________（选填“能”或“不能”）继续使用。
品名 电水壶 型号 *** 额定电压 220V 额定频率 50Hz 额定功率 1100W
3.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．家庭电路中总电流过大，保险丝熔断，一定是由于电路中用电器过多，实际功率过大引起的
C．用电器使用三脚插头，是为了防止漏电而采取的保护措施
D．保险丝一般选用电阻比较小，熔点比较低的合金制作而成
4.现代化的家庭电路不仅让我们生活更安全，更给我们带来了很大的舒适和便捷。如图所示是小明家配电系统的简化电路图。一天，小明在插座上插上了新买的制冷机，空气开关1“跳闸”了，而其他空气开关正常，拔掉制冷机后合上空气开关1，其他用电器仍正常工作，再次插上后又出现了之前的现象。根据以上描述，下列说法正确的是【 】
A．插座出现了短路现象
B．空气开关2或空气开关3可能被短路
C．空气开关4可能断路
D．空气开关4允许通过的最大电流远大于空气开关1允许通过的最大电流
5.（2025年四川成都中考题）学校开展“安全用电，珍惜生命”主题教育活动，下列符合安全用电原则的是【 】
A. 可用湿抹布擦拭正在工作的台灯
B. 绝缘皮破损的电线应及时更换
C. 可以直接用手去拉触电中的人
D. 电热水壶全部浸入水中清洗
6.小聪家浴室要安装一台电热水器，该电热水器的额定电压为220V，额定功率是3300W.该电热水器时，有四种绝缘铜芯导线供选择，其规格如下表。从既安全又经济的角度考虑，选用导线的横截面积是【 】
导线规格
导线横截面积S/mm2 2.5 4 6 10
安全载流量I/A 28 37 47 68
A.4mm2 B.6mm2 C.2.5mm2 D.`10mm2
7.如图的玻璃管保险丝在用电设备中都能经常看到，它能在流经设备的电流超过一定值时自动熔断起断电保护作用。不同规格的玻璃管保险丝的规格如表，请仔细阅读下表：
常用保险丝规格(铅不少于 98%,锑0.3%～1.5%)
直径/mm 额定电流/A 熔断电流/A 直径/mm 额定电流/A 熔断电流/A
0.32 1.1 2.2 0.46 1.85 3.7
0.35 1.25 2.5 0.52 2 4
0.36 1.35 2.7 0.54 2.25 4.5
0.40 1.5 3 0.60 2.5 5
根据表中有关文字或数据将你发现的规律填在相应的横线上(要求写出两个结论)：
（1）_________________________________________；
（2）_________________________________________。
8.小聪家的空气开关总开关上标有“C60”字样，三个卧室及客厅四个分支回路空气开关上均标有“C28”字样，其中字母C主要代表的是脱扣电流(或“起跳电流”)，即额定电流。星期天中午，小聪用新买的电磁炉做涮锅。小聪将电磁炉放在客厅的餐桌上，又将一锅水放在电磁炉上，然后将电磁炉的三脚插头插在餐桌旁的三孔插座上，按下开关并调到最大挡位进行加热，空气开关跳闸。如图所示，是当时客厅用电器的通断情况。
（1）小聪猜想客厅空气开关跳闸的原因是用电器总功率过大，请你通过计算验证小深的猜想是否正确；
（2）请你计算出空气开关跳闸前电路中的总电流有多大。由客厅空气开关上所标“C28”可知，空气开关跳闸的原因是：___________________________________________ ；
（3）请你对小聪提出简单、合理的建议，帮助小聪能够顺利吃上涮锅:_____________。
9.小明家的新房需要先设计一下室内的电路，以便布线。爱钻研的小聪自告奋勇完成这个任务。如图所示为小聪设计的电路的一部分，请帮他将下列元件连接成符合安全用电要求的家庭电路。
10.小明学习为家庭电路做设计，在调查家庭电路的用电情况时观察家中的用电器。
（1）如图所示，他发现自己家新买的洗衣机用的是三脚插头，其铭牌上标有“10A 250V”字样，其中的“10A”表示什么意思
（2）小明同学仔细观察三只插脚，发现标有“E”字的插脚比其它两脚稍长一些。他查看了其它家用电器的三脚插头，也都是这种情况，请给小明解释标有“E”字的插脚比其它两脚稍长一些有什么好处
（3）由于家中的三孔插座出现断路还没有修好，于是他就把最上面的一个脚弄弯了插在两孔插座上，洗衣机照样工作，这样做合适吗 请说明道理。
【能力提升练习】
11.小明用一只标有“220V 40W”的灯泡L0(检验灯泡)取代熔断器（保险丝）来检查家中新安装的电灯支路回路中每个支路的连接情况，该灯泡L0正常工作时的电阻为_______Ω.如图所示。当只闭合S、S1时，如果L短路，则灯L0________(选填“正常发光”、“不亮”或“较暗”)；当只闭合S、S 时，L0和L2都呈暗红色，说明L2_______(选填“短路”、“断路”或“正常”)；当只闭合S、S 时，L0和L3都不亮，说明L3________(选填“短路”、“断路”或“正常”)。
12.现代家庭电气化程度越来越高，用电安全是一个十分突出的问题。如图1所示，用电器接在电压为220V 的电源上，消耗电功率是1100 W，电路中还有额定电流为10A的保险丝及漏电保护器(在图中虚线框内，未画出)。则：
（1）只有该用电器接入电路中，通过保险丝的电流为_________A；
（2）一个皮肤潮湿的人(电阻为8.8kΩ),赤脚站在地上，手不小心接触了火线，此时通过人体的电流是_________A, 保险丝________(选填“会”或“不会”)熔断，漏电保护器检测到通过A、B两处的电流IA_______ (选填“＞”、“＜”或“＝”)IB ，从而切断电路，保护人身安全。
13.小明家正在进行新房装修，他设计了如图所示的电路，S1和S2是单刀双掷开关。关于家庭电路的安全用电，下列说法正确的是【 】
A.若熔断器的熔丝熔断了，可以用铜丝代替
B.a端应该接零线，b端接火线
C.三脚插头中长的那个插脚接地线
D.家庭电路电压只有220V，属于低压，对人体是安全的
14.（2025年陕西中考题）关于家庭电路和安全用电，下列说法不正确的是（ ）
A. 用电器的开关要与火线连接 B. 家用电器的金属外壳需要接地
C. 手机充电结束后，及时拔下充电器 D. 绝缘皮破损的电线仍能安全使用
15.智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术，将家居生活相关的设备集成起来，构建可集中管理、智能控制的住宅设施管理系统，从而提升家居的安全性、便利性、舒适性，并实现环保节能的居住环境。
（1）如图甲为小明家的家庭电路的电路图。在虚线框①②③处安装设备正确顺序是【 】A.保险丝 总开关 电能表 B.电能表 总开关 保险丝
C.总开关 电能表 保险丝 D.总开关 保险丝 电能表
（2）小明家厨房的抽油烟机安装了探测燃气浓度的探测器，其核心部件为气敏传感器，当燃气浓度过高时，探测器就会被触发，对外发出声、光报警信号，同时可以自动启动排风设备，保证安全。气敏电阻是由_______(选填“半导体”或“超导”)材料制成的。
（3）家庭电路中进户线的末端部分甲和乙可以【 】
A.连入到邻居家电路 B.连在一个插座上
C.连在一个开关上 D.直接连到一起
（4）某天晚上小明妈妈在家里做饭时，抽油烟机和照明灯同时工作，将一个电热水壶的插头插入图甲中的三孔插座，闭合开关后，电热水壶不工作，抽油烟机停止工作，照明灯仍然发光。小明分析是电热水壶内部发生了短路，你认为小明的分析是_____(选填“正确”或“错误”)的。小明从插座上拔下电热水壶的插头，用测电笔的笔尖金属体分别插入插座的左孔和右孔，测电笔的氖管均发光，则故障为【 】
A.进户零线断路 B.CE间 断路 C.BD间断路 D.DF间断路
（5）小明家中想安装自动控制电灯，当屋内光线不足时，会自动开启电灯。他找到了电源(电压为18V)、开关、电阻箱(如图乙所示)、光敏电阻各一个，导线若干，设计如图丙所示的控制电路(虚线部分连接照明电路)。查阅资料后获得光敏电阻的阻值与光照强度的关系如下表。(其中E是表示光照强度的物理量，单位为 cd，E值越大表示光照越强)。
闭合开关s，当控制开关两端电压至少达到启动电压时，控制开关就会闭合，启动照明电路工作。家中某个位置的光照强度需要大于4cd，调节电阻箱的阻值为30Ω时，光照强度降为4cd刚好启动照明电路，家中另一位置的光照强度需要大于2cd，保持控制开关两端启动电压不变，应调节电阻箱的阻值最大为_________Ω.
【素养提升练习】
16. 在如图所示的家庭电路中，将插头插入插座，打开电视，电视不工作；闭合开关，电灯不亮；保持开关闭合，拔出插头，将测电笔分别插入插座两孔时氖管均发光。若电路中只有一处故障，则故障可能是【 】
A.零线上保险丝烧断 B.火线上保险丝烧断 C.灯丝烧断 D.插座短路
17.（双选题）现在一般标准住宅户内，配电系统都使用了空气开关、漏电保护器、三孔插座等设备，有一配电分支回路系统如图所示，下列说法正确的是【 】
A.空气开关使用起来比保险丝更安全、方便
B.人触电时，空气开关会迅速断开
C.当空调功率过大时，电灯所在分支回路的空气开关不会断开
D.当有电流经过人体时漏电保护器能使电流迅速流入大地
18.如图所示，A为一根5A的保险丝，B、C均为3A的保险丝。L1、L2 的电阻为R1=21Ω ，R2=18Ω，S断开时，通过L1 的电流为2.4A.问当S闭合时(保险丝电阻不计、忽略灯泡电阻的变化)
（1）流过A 保险丝的电流为多少安
（2）哪根保险丝有可能熔断 该根保险丝应该选用下表中的直径为多大的保险丝
19.小明家在装修房子时，想新增加一个电源插座和一盏电灯，以供新买的电脑使用。
（1）为连好电路，他先画出了如图所示的草图，请你帮小明完成此电路图。
（2）若小明家已安装60W灯泡三只，1.2 kW空调一台, 200W电视机一台、又安装60W灯泡一只，现新购买的 200 W 电脑能否接入该电路中使用，并说明你的理由。
（3）小明家装修房子从8月1日开始，他观察到他家的电能表示数是02052,8月31日结束时电能表示数是04721，在此期间，他家用电________kW·h，若按每度电费0.50元计算，小明家八月份应交电费_______元。
20.(2025年北京中考题)某家庭厨房中用电器的相关信息如表中所示，它们用如图所示的插线板供电。插线板允许通过的最大电流为10A。已知家庭电路的电压为220V.
名称 数量 额定功率/W
电饭锅 1 880
电磁炉 1 1800
电风扇 1 100
电饼铛 1 1000
（1）求电饭锅正常工作时加热电阻的阻值。
（2）电风扇、电饭锅已在正常工作，在保证插线板安全使用的条件下，还可以再接入一个用电器，求这三个用电器同时正常工作时，通过插线板的总电流。
