1.(1)小闽为有金属外壳的智能电饭煲选购如图甲所示的插座,从安全用电的角度,说明选择带有三孔插座的理由。

(2)售货员向小闽推荐如图乙和丙所示的两款插座,请向小闽介绍这两款插座增加开关的用途。

(2)售货员向小闽推荐如图乙和丙所示的两款插座,请向小闽介绍这两款插座增加开关的用途。
答案
1.(1)三孔插座的上孔接地线,接入带金属外壳的电饭煲后,电饭煲金属外壳会与大地相连。若电饭煲漏电导致金属外壳带电,电流会通过地线导入大地,避免发生人体触电事故。
(2)乙插座的开关是总开关,控制整个插座的通断。不使用插座时断开开关,就能切断插座电源,既节约电能,又能避免误接触闲置插座的带电部分,提升用电安全性。
丙插座的两个开关分别独立控制两孔插孔和三孔插孔,可分别通断,能独立控制接入两个插孔的用电器,使用更灵活;不需要某一个插孔供电时,断开对应开关即可,兼顾节能与安全。
(2)乙插座的开关是总开关,控制整个插座的通断。不使用插座时断开开关,就能切断插座电源,既节约电能,又能避免误接触闲置插座的带电部分,提升用电安全性。
丙插座的两个开关分别独立控制两孔插孔和三孔插孔,可分别通断,能独立控制接入两个插孔的用电器,使用更灵活;不需要某一个插孔供电时,断开对应开关即可,兼顾节能与安全。
解析
【分析】
本题考查家庭电路安全用电的相关知识,解题思路如下:
1. 第(1)问:需结合三孔插座的接线特点,从防触电的安全角度分析,明确金属外壳电器接地的作用;
2. 第(2)问:要区分两款插座开关的控制对象,分别分析总开关和独立开关在节能、安全、使用灵活性上的不同用途。
【解析】
(1) 三孔插座的上孔接地线,将带金属外壳的智能电饭煲接入三孔插座后,电饭煲的金属外壳会与大地相连。若电饭煲发生漏电导致金属外壳带电,电流会通过地线直接导入大地,避免人体接触带电的金属外壳而发生触电事故,符合安全用电要求。
(2) 乙插座的开关是总开关,可控制整个插座的通断。不使用该插座时断开开关,能切断插座电源,既可以节约电能,又能避免误接触闲置插座的带电部分,提升用电安全性;丙插座的两个开关分别独立控制两孔插孔和三孔插孔,可分别通断,能独立控制接入两个插孔的用电器,使用更灵活;不需要某一个插孔供电时,断开对应开关即可,兼顾节能与安全。
【答案】
1.(1)三孔插座的上孔接地线,接入带金属外壳的电饭煲后,电饭煲金属外壳会与大地相连。若电饭煲漏电导致金属外壳带电,电流会通过地线导入大地,避免发生人体触电事故。
(2)乙插座的开关是总开关,控制整个插座的通断。不使用插座时断开开关,就能切断插座电源,既节约电能,又能避免误接触闲置插座的带电部分,提升用电安全性。丙插座的两个开关分别独立控制两孔插孔和三孔插孔,可分别通断,能独立控制接入两个插孔的用电器,使用更灵活;不需要某一个插孔供电时,断开对应开关即可,兼顾节能与安全。
【知识点】
安全用电、三孔插座的作用、开关的功能
【点评】
本题结合生活中的家电插座场景,考查家庭电路安全用电的基础知识点,贴近生活实际,注重知识的应用,难度适中,有助于学生理解安全用电的具体实践意义。
【难度系数】
0.3
本题考查家庭电路安全用电的相关知识,解题思路如下:
1. 第(1)问:需结合三孔插座的接线特点,从防触电的安全角度分析,明确金属外壳电器接地的作用;
2. 第(2)问:要区分两款插座开关的控制对象,分别分析总开关和独立开关在节能、安全、使用灵活性上的不同用途。
【解析】
(1) 三孔插座的上孔接地线,将带金属外壳的智能电饭煲接入三孔插座后,电饭煲的金属外壳会与大地相连。若电饭煲发生漏电导致金属外壳带电,电流会通过地线直接导入大地,避免人体接触带电的金属外壳而发生触电事故,符合安全用电要求。
(2) 乙插座的开关是总开关,可控制整个插座的通断。不使用该插座时断开开关,能切断插座电源,既可以节约电能,又能避免误接触闲置插座的带电部分,提升用电安全性;丙插座的两个开关分别独立控制两孔插孔和三孔插孔,可分别通断,能独立控制接入两个插孔的用电器,使用更灵活;不需要某一个插孔供电时,断开对应开关即可,兼顾节能与安全。
【答案】
1.(1)三孔插座的上孔接地线,接入带金属外壳的电饭煲后,电饭煲金属外壳会与大地相连。若电饭煲漏电导致金属外壳带电,电流会通过地线导入大地,避免发生人体触电事故。
(2)乙插座的开关是总开关,控制整个插座的通断。不使用插座时断开开关,就能切断插座电源,既节约电能,又能避免误接触闲置插座的带电部分,提升用电安全性。丙插座的两个开关分别独立控制两孔插孔和三孔插孔,可分别通断,能独立控制接入两个插孔的用电器,使用更灵活;不需要某一个插孔供电时,断开对应开关即可,兼顾节能与安全。
【知识点】
安全用电、三孔插座的作用、开关的功能
【点评】
本题结合生活中的家电插座场景,考查家庭电路安全用电的基础知识点,贴近生活实际,注重知识的应用,难度适中,有助于学生理解安全用电的具体实践意义。
【难度系数】
0.3
2.某同学家有两盏相同的灯、一台电视机、一台电冰箱、一台电热水器,每个用电器单独工作时的电流分别是200 mA、500 mA、1 A、5 A。
(1)若该同学家只有两盏灯和电冰箱工作,干路中的电流为多大?
(2)如果该同学家中干路电流不允许超过8 A,这些用电器能否同时工作?
(1)若该同学家只有两盏灯和电冰箱工作,干路中的电流为多大?
(2)如果该同学家中干路电流不允许超过8 A,这些用电器能否同时工作?
答案
2.(1)家庭电路中,各用电器是并联的。两盏灯和电冰箱工作时,干路中的电流为:
I=2×200×10⁻³ A+1 A=1.4 A
(2)这些用电器同时工作,干路的电流为:
I'=2×200×10⁻³ A+500×10⁻³ A+1 A+5 A=6.9 A<8 A
所以这些用电器可以同时使用。
I=2×200×10⁻³ A+1 A=1.4 A
(2)这些用电器同时工作,干路的电流为:
I'=2×200×10⁻³ A+500×10⁻³ A+1 A+5 A=6.9 A<8 A
所以这些用电器可以同时使用。
解析
【分析】
家庭电路中各用电器为并联连接,并联电路的干路电流等于各支路电流之和。解题时需先统一电流单位,再根据题目要求,分别计算对应用电器工作时的干路电流,最后通过比较电流大小判断是否符合干路电流限制。
【解析】
(1) 家庭电路中用电器并联,干路电流等于各支路电流之和。将电流单位换算为A:200 mA = 0.2 A。两盏灯的总电流为 $2 × 0.2\ \mathrm{A} = 0.4\ \mathrm{A}$,电冰箱电流为1 A,因此干路电流:$I = 0.4\ \mathrm{A} + 1\ \mathrm{A} = 1.4\ \mathrm{A}$。
(2) 所有用电器同时工作时,总电流为各用电器电流之和:$2 × 0.2\ \mathrm{A} + 0.5\ \mathrm{A} + 1\ \mathrm{A} + 5\ \mathrm{A} = 6.9\ \mathrm{A}$。由于 $6.9\ \mathrm{A} < 8\ \mathrm{A}$,因此这些用电器能同时工作。
【答案】
(1) 1.4 A;(2) 能同时工作
【知识点】
并联电路的电流规律、电流单位换算
【点评】
本题结合家庭电路实际,考查并联电路电流规律的应用,属于基础电学计算题,需注意电流单位的统一,难度较低。
【难度系数】
0.6
家庭电路中各用电器为并联连接,并联电路的干路电流等于各支路电流之和。解题时需先统一电流单位,再根据题目要求,分别计算对应用电器工作时的干路电流,最后通过比较电流大小判断是否符合干路电流限制。
【解析】
(1) 家庭电路中用电器并联,干路电流等于各支路电流之和。将电流单位换算为A:200 mA = 0.2 A。两盏灯的总电流为 $2 × 0.2\ \mathrm{A} = 0.4\ \mathrm{A}$,电冰箱电流为1 A,因此干路电流:$I = 0.4\ \mathrm{A} + 1\ \mathrm{A} = 1.4\ \mathrm{A}$。
(2) 所有用电器同时工作时,总电流为各用电器电流之和:$2 × 0.2\ \mathrm{A} + 0.5\ \mathrm{A} + 1\ \mathrm{A} + 5\ \mathrm{A} = 6.9\ \mathrm{A}$。由于 $6.9\ \mathrm{A} < 8\ \mathrm{A}$,因此这些用电器能同时工作。
【答案】
(1) 1.4 A;(2) 能同时工作
【知识点】
并联电路的电流规律、电流单位换算
【点评】
本题结合家庭电路实际,考查并联电路电流规律的应用,属于基础电学计算题,需注意电流单位的统一,难度较低。
【难度系数】
0.6
3.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。下表提供了一组人体电阻的数据。
|测量项目|完全干燥时|出汗或潮湿时|
| ---- | ---- | ---- |
|手与手之间的电阻|200 kΩ|5 kΩ|
|手与脚之间的电阻|
300 kΩ|8.8 kΩ|
|手与塑料鞋底之间的电阻|8 000 kΩ|10 kΩ|
如图甲所示,用电器R接在电压为220 V的电源上时,其电阻为44 Ω,电路中还有熔断电流为10 A的保险丝。则:
(1)只有用电器R接入电路时,通过保险丝的电流为多少?
(2)小科运动回来穿着鞋但没有擦手上的汗水就去按动开关(如图乙所示),由于汗水进入开关,导致人与火线接触,发生触电事故,则通过小科的电流是多少?(表中电阻数据适用于此人)请分析保险丝会不会熔断。

|测量项目|完全干燥时|出汗或潮湿时|
| ---- | ---- | ---- |
|手与手之间的电阻|200 kΩ|5 kΩ|
|手与脚之间的电阻|
|手与塑料鞋底之间的电阻|8 000 kΩ|10 kΩ|
如图甲所示,用电器R接在电压为220 V的电源上时,其电阻为44 Ω,电路中还有熔断电流为10 A的保险丝。则:
(1)只有用电器R接入电路时,通过保险丝的电流为多少?
(2)小科运动回来穿着鞋但没有擦手上的汗水就去按动开关(如图乙所示),由于汗水进入开关,导致人与火线接触,发生触电事故,则通过小科的电流是多少?(表中电阻数据适用于此人)请分析保险丝会不会熔断。
答案
3.(1)通过保险丝的电流:I=U/R=220 V/44 Ω=5 A
(2)没有擦手上的汗水就去按动开关,人与火线接触,会形成“火线→人体→大地”这条电流路径,导致人体触电,根据表格可知,小科运动回来穿着鞋但没有擦手上的汗水就去按动开关时,手与塑料鞋底之间的电阻为:R' = 10 kΩ = 10⁴ Ω
则通过小科的电流为:I' = U/R' = 220 V / 10⁴ Ω = 0.022 A
此时,通过保险丝的电流为:
I保 = I+I' = 5 A+0.022 A = 5.022 A<10 A
所以保险丝不会熔断。
(2)没有擦手上的汗水就去按动开关,人与火线接触,会形成“火线→人体→大地”这条电流路径,导致人体触电,根据表格可知,小科运动回来穿着鞋但没有擦手上的汗水就去按动开关时,手与塑料鞋底之间的电阻为:R' = 10 kΩ = 10⁴ Ω
则通过小科的电流为:I' = U/R' = 220 V / 10⁴ Ω = 0.022 A
此时,通过保险丝的电流为:
I保 = I+I' = 5 A+0.022 A = 5.022 A<10 A
所以保险丝不会熔断。
解析
【分析】
本题分为两小问,第(1)问是纯用电器接入电路,直接应用欧姆定律计算电流;第(2)问需先确定触电时人体的电阻,再分别计算通过人体的电流和电路总电流,最后与保险丝熔断电流比较判断是否熔断。解题关键是准确提取表格中对应状态下的人体电阻,明确家庭电路电压为220V,以及触电时的电流路径。
【解析】
(1) 只有用电器R接入电路时,电源电压U=220V,用电器电阻R=44Ω,根据欧姆定律 $ I = \frac{U}{R} $,代入数据得:
$ I = \frac{220\ \mathrm{V}}{44\ \Omega} = 5\ \mathrm{A} $
(2) 小科手未擦汗、穿塑料鞋时,手与塑料鞋底(潮湿)的电阻 $ R' = 10\ \mathrm{k}\Omega = 10^4\ \Omega $,此时人体与火线、大地构成通路,加在人体两端电压为220V,根据欧姆定律,通过小科的电流:
$ I' = \frac{U}{R'} = \frac{220\ \mathrm{V}}{10^4\ \Omega} = 0.022\ \mathrm{A} $
电路总电流为用电器电流与人体电流之和:
$ I_{\mathrm{总}} = I + I' = 5\ \mathrm{A} + 0.022\ \mathrm{A} = 5.022\ \mathrm{A} $
保险丝熔断电流为10A,因为 $ 5.022\ \mathrm{A} < 10\ \mathrm{A} $,所以保险丝不会熔断。
【答案】
(1) 通过保险丝的电流为5A;(2) 通过小科的电流是0.022A,保险丝不会熔断。
【知识点】
欧姆定律、家庭电路安全用电、电流计算
【点评】
本题结合生活实际考查电学知识的应用,需准确提取表格数据,区分纯用电器电流与触电时的人体电流,理解家庭电路触电的电流路径,难度适中,注重知识的实际运用。
【难度系数】
0.6
本题分为两小问,第(1)问是纯用电器接入电路,直接应用欧姆定律计算电流;第(2)问需先确定触电时人体的电阻,再分别计算通过人体的电流和电路总电流,最后与保险丝熔断电流比较判断是否熔断。解题关键是准确提取表格中对应状态下的人体电阻,明确家庭电路电压为220V,以及触电时的电流路径。
【解析】
(1) 只有用电器R接入电路时,电源电压U=220V,用电器电阻R=44Ω,根据欧姆定律 $ I = \frac{U}{R} $,代入数据得:
$ I = \frac{220\ \mathrm{V}}{44\ \Omega} = 5\ \mathrm{A} $
(2) 小科手未擦汗、穿塑料鞋时,手与塑料鞋底(潮湿)的电阻 $ R' = 10\ \mathrm{k}\Omega = 10^4\ \Omega $,此时人体与火线、大地构成通路,加在人体两端电压为220V,根据欧姆定律,通过小科的电流:
$ I' = \frac{U}{R'} = \frac{220\ \mathrm{V}}{10^4\ \Omega} = 0.022\ \mathrm{A} $
电路总电流为用电器电流与人体电流之和:
$ I_{\mathrm{总}} = I + I' = 5\ \mathrm{A} + 0.022\ \mathrm{A} = 5.022\ \mathrm{A} $
保险丝熔断电流为10A,因为 $ 5.022\ \mathrm{A} < 10\ \mathrm{A} $,所以保险丝不会熔断。
【答案】
(1) 通过保险丝的电流为5A;(2) 通过小科的电流是0.022A,保险丝不会熔断。
【知识点】
欧姆定律、家庭电路安全用电、电流计算
【点评】
本题结合生活实际考查电学知识的应用,需准确提取表格数据,区分纯用电器电流与触电时的人体电流,理解家庭电路触电的电流路径,难度适中,注重知识的实际运用。
【难度系数】
0.6
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