[项目式学习]电动自行车因为具有轻便、快捷和环保等优点备受大家喜爱,然而电动自行车带来的安全问题也很严重。小明和学习小组的同学开展了“安全的电动自行车”学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程,请帮助完成下列内容。
【项目分解】
1. 了解电动自行车上的安全措施。
2. 了解生活中电动自行车的安全使用。
3. 安全用电科普活动宣传。
【项目实施】
(1)了解“安全头盔”
为进一步提升摩托车、电动自行车骑乘人员和汽车驾乘人员的安全防护水平,有效减少交通事故死亡人数,公安部交通管理局在全国开展“一盔一带”安全守护行动。制作了一款智能头盔。平时将头盔锁在前篓里,先转动钥匙并取出头盔戴上(相当于闭合开关$\mathrm{S}_1$),再转动电动自行车钥匙(相当于闭合开关$\mathrm{S}_2$),车才能正常启动。下列电路图符合要求的是

(2)了解电动自行车充电口存在的安全隐患
如图甲所示是电动自行车的充电插口,内有金属插脚,有孩子把一枚硬币塞入充电口的两个金属插脚之间,结果硬币冒出火花,孩子的手指严重烧伤,这是电路的
【项目拓展】
(3)优化充电系统
电动自行车电池不能长时间充电,为了电动自行车的充电安全,小组设计了如图乙所示的定时充电器。用定时器控制充电时间,当定时器中有电流通过时,充电就会被断开。针对该充电器的设计方案,下列说法正确的是

A. 充电时,定时器与充电器串联
B. 充电时,定时器在电路中相当于一根导线
C. 停止充电时,充电器在电路中处于被短路状态
D. 如果在$b$处安装一个开关$\mathrm{S}$,断开此开关则停止充电
(4)安全用电原则
近年来,电动自行车充电不当引起的火灾时有发生,为保护人民群众的生命财产安全,各地都加强了对电动自行车停放和充电的整治。以下规定和做法违背安全用电原则的是
A. 严禁电动自行车进楼入户停放和充电
B. 电线着火时应迅速泼水浇灭火焰
C. 充电线绝缘皮破损后不能继续使用
D. 充电线路要固定安装,且加装短路和漏电保护装置
(5)安全用电科普活动宣传
关于电动自行车安全使用的调查数据显示,某城市在一个月内,因电动自行车引发的交通事故高达30起,其中因超速行驶导致的事故占$40\%$,违规载人引发的事故占$30\%$,因充电不当引发火灾事故5起。同时,数据表明,接受过电动自行车安全使用培训的人群,其发生事故的概率比未接受培训的人群低约$60\%$。针对违规使用电动自行车的现象,请设计一条安全使用电动自行车的宣传标语:
【项目分解】
1. 了解电动自行车上的安全措施。
2. 了解生活中电动自行车的安全使用。
3. 安全用电科普活动宣传。
【项目实施】
(1)了解“安全头盔”
为进一步提升摩托车、电动自行车骑乘人员和汽车驾乘人员的安全防护水平,有效减少交通事故死亡人数,公安部交通管理局在全国开展“一盔一带”安全守护行动。制作了一款智能头盔。平时将头盔锁在前篓里,先转动钥匙并取出头盔戴上(相当于闭合开关$\mathrm{S}_1$),再转动电动自行车钥匙(相当于闭合开关$\mathrm{S}_2$),车才能正常启动。下列电路图符合要求的是
A
。(2)了解电动自行车充电口存在的安全隐患
如图甲所示是电动自行车的充电插口,内有金属插脚,有孩子把一枚硬币塞入充电口的两个金属插脚之间,结果硬币冒出火花,孩子的手指严重烧伤,这是电路的
短路
现象,人们要改进充电口设计,防止此类事故发生。【项目拓展】
(3)优化充电系统
电动自行车电池不能长时间充电,为了电动自行车的充电安全,小组设计了如图乙所示的定时充电器。用定时器控制充电时间,当定时器中有电流通过时,充电就会被断开。针对该充电器的设计方案,下列说法正确的是
C
。A. 充电时,定时器与充电器串联
B. 充电时,定时器在电路中相当于一根导线
C. 停止充电时,充电器在电路中处于被短路状态
D. 如果在$b$处安装一个开关$\mathrm{S}$,断开此开关则停止充电
(4)安全用电原则
近年来,电动自行车充电不当引起的火灾时有发生,为保护人民群众的生命财产安全,各地都加强了对电动自行车停放和充电的整治。以下规定和做法违背安全用电原则的是
B
。A. 严禁电动自行车进楼入户停放和充电
B. 电线着火时应迅速泼水浇灭火焰
C. 充电线绝缘皮破损后不能继续使用
D. 充电线路要固定安装,且加装短路和漏电保护装置
(5)安全用电科普活动宣传
关于电动自行车安全使用的调查数据显示,某城市在一个月内,因电动自行车引发的交通事故高达30起,其中因超速行驶导致的事故占$40\%$,违规载人引发的事故占$30\%$,因充电不当引发火灾事故5起。同时,数据表明,接受过电动自行车安全使用培训的人群,其发生事故的概率比未接受培训的人群低约$60\%$。针对违规使用电动自行车的现象,请设计一条安全使用电动自行车的宣传标语:
电动自行车应到专设的充电区充电;电动自行车不载人,安全行驶更放心
。答案
(1)A
(2)短路
(3)C
(4)B
(5)电动自行车应到专设的充电区充电;电动自行车不载人,安全行驶更放心
(2)短路
(3)C
(4)B
(5)电动自行车应到专设的充电区充电;电动自行车不载人,安全行驶更放心
解析
【分析】
本题是结合电动自行车安全的项目式物理题,分五个小问题逐步考查:(1)根据开关的控制作用判断电路中开关的连接方式;(2)根据导体的导电性判断电路故障类型;(3)分析定时充电器的电路,判断各选项的正确性;(4)结合安全用电原则判断违背要求的做法;(5)围绕电动自行车安全设计宣传标语,整体注重理论联系实际,考查学生对电路知识和安全常识的应用能力。
【解析】
(1) 由题意可知,只有同时闭合开关$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_2$,电动自行车才能启动,说明两个开关必须同时闭合电路才导通,因此两个开关应串联在电路中,符合要求的是选项A;
(2) 硬币是导体,将硬币塞入充电口的两个金属插脚之间,相当于电源两极直接被导体连通,形成了电源短路现象,导致电流过大产生火花;
(3) 对各选项分析:A. 充电时定时器应断开,与充电器并联,并非串联,错误;B. 充电时定时器处于断开状态,相当于开路,不是导线,错误;C. 停止充电时,定时器通路,电流通过定时器,此时充电器被短路,充电断开,正确;D. 若在$b$处装开关,断开开关时定时器支路断开,不会停止充电,错误;故选C;
(4) 安全用电原则中,电线着火时不能泼水,因为水是导体,会引发触电事故,选项B的做法违背安全用电原则,A、C、D均符合安全用电原则,故选B;
(5) 宣传标语需围绕电动自行车安全使用,如“电动自行车应到专设的充电区充电”“电动自行车不载人,安全行驶更放心”,符合主题即可。
【答案】
(1)A;(2)短路;(3)C;(4)B;(5)电动自行车应到专设的充电区充电;电动自行车不载人,安全行驶更放心
【知识点】
电路的串联与并联、短路现象、安全用电原则
【点评】
本题以电动自行车的安全问题为载体,将物理知识与生活实际紧密结合,考查了电路连接、电路故障、安全用电等知识点,注重培养学生运用物理知识解决实际问题的能力,题目难度适中,贴近生活实际。
【难度系数】
0.6
本题是结合电动自行车安全的项目式物理题,分五个小问题逐步考查:(1)根据开关的控制作用判断电路中开关的连接方式;(2)根据导体的导电性判断电路故障类型;(3)分析定时充电器的电路,判断各选项的正确性;(4)结合安全用电原则判断违背要求的做法;(5)围绕电动自行车安全设计宣传标语,整体注重理论联系实际,考查学生对电路知识和安全常识的应用能力。
【解析】
(1) 由题意可知,只有同时闭合开关$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_2$,电动自行车才能启动,说明两个开关必须同时闭合电路才导通,因此两个开关应串联在电路中,符合要求的是选项A;
(2) 硬币是导体,将硬币塞入充电口的两个金属插脚之间,相当于电源两极直接被导体连通,形成了电源短路现象,导致电流过大产生火花;
(3) 对各选项分析:A. 充电时定时器应断开,与充电器并联,并非串联,错误;B. 充电时定时器处于断开状态,相当于开路,不是导线,错误;C. 停止充电时,定时器通路,电流通过定时器,此时充电器被短路,充电断开,正确;D. 若在$b$处装开关,断开开关时定时器支路断开,不会停止充电,错误;故选C;
(4) 安全用电原则中,电线着火时不能泼水,因为水是导体,会引发触电事故,选项B的做法违背安全用电原则,A、C、D均符合安全用电原则,故选B;
(5) 宣传标语需围绕电动自行车安全使用,如“电动自行车应到专设的充电区充电”“电动自行车不载人,安全行驶更放心”,符合主题即可。
【答案】
(1)A;(2)短路;(3)C;(4)B;(5)电动自行车应到专设的充电区充电;电动自行车不载人,安全行驶更放心
【知识点】
电路的串联与并联、短路现象、安全用电原则
【点评】
本题以电动自行车的安全问题为载体,将物理知识与生活实际紧密结合,考查了电路连接、电路故障、安全用电等知识点,注重培养学生运用物理知识解决实际问题的能力,题目难度适中,贴近生活实际。
【难度系数】
0.6
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