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20.如图19-11所示是未完成的家庭电路图。请用笔画线表示导线，将三孔插座、电灯和开关正确接入家庭电路。
答案
20.如图所示
[图1] 三孔插座上孔接保护线、左孔接中性线、右孔接相线；开关串联在相线与灯泡之间，灯泡顶端金属点接开关输出端，灯泡螺旋套接中性线。
解析
【分析】
要正确连接家庭电路的三孔插座和电灯，需遵循安全用电的核心规则：一是三孔插座需满足“左零右火上接地”，对应本题中保护线为地线、相线为火线、中性线为零线；二是开关必须串联在相线（火线）与电灯之间，断开开关时切断火线，保证操作安全，同时电灯的螺旋套接中性线（零线），避免更换灯泡时触电。按照这些规则逐步接线即可完成正确连接。
【解析】
1. 连接三孔插座：将三孔插座的上孔与保护线相连，左孔与中性线相连，右孔与相线相连；
2. 连接电灯与开关：把开关的一端接入相线，开关的另一端连接电灯的顶端金属点，电灯的螺旋套接中性线，完成电路的正确接线。
【答案】
三孔插座上孔接保护线、左孔接中性线、右孔接相线；开关串联在相线与灯泡之间，灯泡顶端金属点接开关输出端，灯泡螺旋套接中性线。
【知识点】
家庭电路连接、安全用电
【点评】
本题考查家庭电路中三孔插座和电灯开关的安全接法，是家庭用电的基础考点，需牢记接线规则，难度适中。
【难度系数】
0.5
要正确连接家庭电路的三孔插座和电灯，需遵循安全用电的核心规则：一是三孔插座需满足“左零右火上接地”，对应本题中保护线为地线、相线为火线、中性线为零线；二是开关必须串联在相线（火线）与电灯之间，断开开关时切断火线，保证操作安全，同时电灯的螺旋套接中性线（零线），避免更换灯泡时触电。按照这些规则逐步接线即可完成正确连接。
【解析】
1. 连接三孔插座：将三孔插座的上孔与保护线相连，左孔与中性线相连，右孔与相线相连；
2. 连接电灯与开关：把开关的一端接入相线，开关的另一端连接电灯的顶端金属点，电灯的螺旋套接中性线，完成电路的正确接线。
【答案】
三孔插座上孔接保护线、左孔接中性线、右孔接相线；开关串联在相线与灯泡之间，灯泡顶端金属点接开关输出端，灯泡螺旋套接中性线。
【知识点】
家庭电路连接、安全用电
【点评】
本题考查家庭电路中三孔插座和电灯开关的安全接法，是家庭用电的基础考点，需牢记接线规则，难度适中。
【难度系数】
0.5
21.小明为了探究家庭电路中电流过大的原因做了如下实验。他用若干“12 V 6 W”的小灯泡作为用电器，12 V的铅蓄电池代替家庭照明电路的电源，电源的正极代替相线。在正极与用电器之间接入一段保险丝，在负极与用电器之间接入一个电流表。（如图19-12所示）
(1)小明依次在电路中接入几个小灯泡，当接入两个小灯泡时，电路可以平稳地工作，此时电流表的示数为
(2)小明只让一个小灯泡工作，在A、B两点间接入一段导线，他发现保险丝会马上
图19-12
(1)小明依次在电路中接入几个小灯泡，当接入两个小灯泡时，电路可以平稳地工作，此时电流表的示数为
1
A。当他再接入一个小灯泡时，发现保险丝熔断，此时电路中的电流变成0，该实验可以验证电路中电流过大的原因是用电路器功率过大
。(2)小明只让一个小灯泡工作，在A、B两点间接入一段导线，他发现保险丝会马上
熔断
，该实验可以验证电路中电流过大的原因是短路
。图19-12
答案
21.(1)1 用电路器功率过大 (2)熔断 短路
解析
【分析】
要解答本题，需结合电功率公式、并联电路电流规律分析：
1. 计算单个小灯泡正常工作的电流，再根据并联电路电流规律，求出接入两个小灯泡时的总电流；接入第三个小灯泡时，总功率增大导致电流过大，对应电流过大的原因。
2. A、B间接导线会造成电路短路，短路时电流极大，使保险丝熔断，对应另一种电流过大的原因。
【解析】
(1) 单个小灯泡正常工作时，由电功率公式 $ P = UI $ 可得，其电流 $ I = \frac{P}{U} = \frac{6\ \mathrm{W}}{12\ \mathrm{V}} = 0.5\ \mathrm{A} $。
两个小灯泡并联，并联电路干路电流等于各支路电流之和，因此总电流 $ I_{\mathrm{总}} = 0.5\ \mathrm{A} × 2 = 1\ \mathrm{A} $，即电流表的示数为1 A。
再接入一个小灯泡时，电路总功率增大，电源电压不变，由 $ I = \frac{P_{\mathrm{总}}}{U} $ 可知电流变大，导致保险丝熔断，该实验验证了电路中电流过大的原因是用电器总功率过大。
(2) 在A、B两点间接入导线，会造成电源短路，电路中电流瞬间变得很大，因此保险丝会马上熔断，该实验验证了电路中电流过大的另一个原因是短路。
【答案】
(1) 1；用电器总功率过大 (2) 熔断；短路
【知识点】
电功率计算；并联电路电流规律；电流过大的原因
【点评】
本题通过实验探究电流过大的两种原因，结合基础电学知识分析，难度较低，侧重知识点的实际应用，帮助学生理解电流过大的原理。
【难度系数】
0.6
要解答本题，需结合电功率公式、并联电路电流规律分析：
1. 计算单个小灯泡正常工作的电流，再根据并联电路电流规律，求出接入两个小灯泡时的总电流；接入第三个小灯泡时，总功率增大导致电流过大，对应电流过大的原因。
2. A、B间接导线会造成电路短路，短路时电流极大，使保险丝熔断，对应另一种电流过大的原因。
【解析】
(1) 单个小灯泡正常工作时，由电功率公式 $ P = UI $ 可得，其电流 $ I = \frac{P}{U} = \frac{6\ \mathrm{W}}{12\ \mathrm{V}} = 0.5\ \mathrm{A} $。
两个小灯泡并联，并联电路干路电流等于各支路电流之和，因此总电流 $ I_{\mathrm{总}} = 0.5\ \mathrm{A} × 2 = 1\ \mathrm{A} $，即电流表的示数为1 A。
再接入一个小灯泡时，电路总功率增大，电源电压不变，由 $ I = \frac{P_{\mathrm{总}}}{U} $ 可知电流变大，导致保险丝熔断，该实验验证了电路中电流过大的原因是用电器总功率过大。
(2) 在A、B两点间接入导线，会造成电源短路，电路中电流瞬间变得很大，因此保险丝会马上熔断，该实验验证了电路中电流过大的另一个原因是短路。
【答案】
(1) 1；用电器总功率过大 (2) 熔断；短路
【知识点】
电功率计算；并联电路电流规律；电流过大的原因
【点评】
本题通过实验探究电流过大的两种原因，结合基础电学知识分析，难度较低，侧重知识点的实际应用，帮助学生理解电流过大的原理。
【难度系数】
0.6
22.小明在探究保险丝的工作原理及作用时，设计了如图19-13所示的实验。
(1)在电路中，C、D两个接线柱间接一段保险丝，A、B两个接线柱间接入电流表，其他部分按如图19-13所示连接好。当开关闭合时，灯泡
(2)断开开关，C、D两个接线柱间保留保险丝，只在B、D两个接线柱间接一根粗铜丝，当闭合开关的瞬间，小明观察到电流表的指针瞬间偏转幅度较大，保险丝也随即熔断，断开开关，将一根细铜丝代替保险丝接在C、D两个接线柱间，再闭合开关，发现电流表的指针超过它的测量范围，灯泡
(3)分析以上实验现象可知，保险丝在电路中的作用是当电路中
(4)B、D两个接线柱间接入铜丝时，灯泡被短路，根据
(1)在电路中，C、D两个接线柱间接一段保险丝，A、B两个接线柱间接入电流表，其他部分按如图19-13所示连接好。当开关闭合时，灯泡
发光
（选填“发光”或“不发光”）。(2)断开开关，C、D两个接线柱间保留保险丝，只在B、D两个接线柱间接一根粗铜丝，当闭合开关的瞬间，小明观察到电流表的指针瞬间偏转幅度较大，保险丝也随即熔断，断开开关，将一根细铜丝代替保险丝接在C、D两个接线柱间，再闭合开关，发现电流表的指针超过它的测量范围，灯泡
不发光
（选填“发光”或“不发光”），电流表损坏。(3)分析以上实验现象可知，保险丝在电路中的作用是当电路中
电流过大
时切断电路，在没有保险丝的情况下，不能
（选填“能”或“不能”）用铜丝代替保险丝。(4)B、D两个接线柱间接入铜丝时，灯泡被短路，根据
欧姆定律
知道，闭合开关的瞬间，电路中的电流很大
（选填“大”或“小”），同时保险丝的电阻比铜丝大
（选填“大”或“小”），根据焦耳定律
可知，在相同的时间内保险丝产生的热量更多，这使保险丝熔断，起到保护电路的作用。答案
22.(1)发光 (2)不发光 (3)电流过大 不能 (4)欧姆定律 大 大 焦耳定律
解析
【分析】
本题围绕保险丝的工作原理，结合电路通路、短路的特点，以及欧姆定律、焦耳定律的应用进行考查。解题时需先分析电路的通断状态，再结合电学规律判断电流、热量的变化，进而明确保险丝的作用。
(1) 分析电路是否为通路，判断灯泡是否工作；
(2) 分析短路时电路的电流情况，判断灯泡是否发光；
(3) 根据实验中保险丝熔断的现象，总结保险丝的作用；
(4) 结合短路时的电阻、电压，利用欧姆定律分析电流大小，再结合保险丝与铜丝的电阻差异，利用焦耳定律分析热量产生情况。
【解析】
(1) 当开关闭合时，电路为通路，电流依次经过电源、开关、保险丝、灯泡，形成闭合回路，因此灯泡发光。
(2) 当B、D间接入铜丝时，灯泡被短路，电路电阻极小，电流极大，保险丝熔断；换成细铜丝后，电路仍处于短路状态，电流远超电流表量程，灯泡被短路，无电流通过灯泡，因此灯泡不发光，电流表损坏。
(3) 实验中，当电路电流过大时，保险丝熔断切断电路，起到保护作用；铜丝熔点高、电阻小，无法在电流过大时熔断，因此不能用铜丝代替保险丝。
(4) 短路时电路电阻很小，电源电压不变，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，电路中电流很大；保险丝的电阻比铜丝大，根据焦耳定律$Q=I^2Rt$，相同时间内保险丝产生的热量更多，从而熔断，保护电路。
【答案】
22.(1)发光 (2)不发光 (3)电流过大 不能 (4)欧姆定律 大 大 焦耳定律
【知识点】
保险丝的作用、欧姆定律、焦耳定律
【点评】
本题通过实验探究的形式，将电路故障分析与电学规律结合，考查学生对保险丝工作原理的理解，以及欧姆定律、焦耳定律的应用能力，属于基础实验类题目，注重知识的实际应用。
【难度系数】
0.5
本题围绕保险丝的工作原理，结合电路通路、短路的特点，以及欧姆定律、焦耳定律的应用进行考查。解题时需先分析电路的通断状态，再结合电学规律判断电流、热量的变化，进而明确保险丝的作用。
(1) 分析电路是否为通路，判断灯泡是否工作；
(2) 分析短路时电路的电流情况，判断灯泡是否发光；
(3) 根据实验中保险丝熔断的现象，总结保险丝的作用；
(4) 结合短路时的电阻、电压，利用欧姆定律分析电流大小，再结合保险丝与铜丝的电阻差异，利用焦耳定律分析热量产生情况。
【解析】
(1) 当开关闭合时，电路为通路，电流依次经过电源、开关、保险丝、灯泡，形成闭合回路，因此灯泡发光。
(2) 当B、D间接入铜丝时，灯泡被短路，电路电阻极小，电流极大，保险丝熔断；换成细铜丝后，电路仍处于短路状态，电流远超电流表量程，灯泡被短路，无电流通过灯泡，因此灯泡不发光，电流表损坏。
(3) 实验中，当电路电流过大时，保险丝熔断切断电路，起到保护作用；铜丝熔点高、电阻小，无法在电流过大时熔断，因此不能用铜丝代替保险丝。
(4) 短路时电路电阻很小，电源电压不变，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，电路中电流很大；保险丝的电阻比铜丝大，根据焦耳定律$Q=I^2Rt$，相同时间内保险丝产生的热量更多，从而熔断，保护电路。
【答案】
22.(1)发光 (2)不发光 (3)电流过大 不能 (4)欧姆定律 大 大 焦耳定律
【知识点】
保险丝的作用、欧姆定律、焦耳定律
【点评】
本题通过实验探究的形式，将电路故障分析与电学规律结合，考查学生对保险丝工作原理的理解，以及欧姆定律、焦耳定律的应用能力，属于基础实验类题目，注重知识的实际应用。
【难度系数】
0.5
