九年级物理下册 第十八章 家庭电路与安全用电 18.3 怎样用电才安全特色训练三 沪粤版
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【知识点详解】 1. 家庭电路的基本组成:家庭电路主要由进户线(电源线)、电能表、总开关、保险丝、开关、插座和用电器构成。这些元件串联和并联组合,以保证各自独立工作且互不干扰。各个用电器通常是并联连接的,这样它们可以独立控制且不会互相影响电压。 2. 电源线和电压:家庭电路的电源线由火线(L,Live)和零线(N,Neutral)组成,它们之间的电压是220V。为了确保安全,家庭电路中还有一条地线(E,Earth),它提供一个安全的电流回路,以防电器外壳带电。 3. 保险丝的作用和特性:保险丝是基于焦耳定律工作的,即在电阻一定时,电流越大,相同时间内产生的热量越多。保险丝通常由电阻较大、熔点较低的铅锑合金制成。当电流超过其额定值时,保险丝会因过热而熔断,从而切断电路,防止过载或短路引起的火灾。 4. 电能表和保险丝的功能:电能表用于计量家庭消耗的电能,记录用户所使用的电量;保险丝的作用是在电流过大时,由于产生的热量过多,导致其温度升高熔断,从而保护电路不被过载损坏。 5. “跳闸”原因分析:当开关“跳闸”(断路器断开)可能是由于电饭锅插头内部短路,导致电流过大,也可能是整个电路中用电器的总功率超过了电路的承载能力。 6. 短路故障定位:如果台灯插入插座时就导致保险丝熔断,最可能的原因是台灯插座处有短路;如果是在闭合台灯开关后保险丝熔断,这可能是台灯本身或其线路有短路问题。 7. 家庭电路布置顺序:正确的顺序是电能表、总开关、保险盒,然后才是用电器。因此,正确答案是C。 8. 保险丝熔断的不可能原因:拉线开关中两根导线的线头相碰会导致短路,但不会立即熔断保险丝。所以B选项不是导致保险丝熔断的直接原因。 9. 最多可装接电灯数量:电路允许的最大电流是5A,每盏40W的灯工作时电流约为0.18A(P=UI,40W/220V),所以大约可以安装27盏(5A/0.18A)。因此,答案是A。 10. 保险丝的选择:保险丝的规格应适中,过大无法保护电路,过小则会频繁熔断。所以,正确答案是C。 11. 保险丝烧断的原因:B选项(灯座里的两个线头相碰)会导致短路,引起电流过大,使保险丝烧断。其他选项不会直接导致保险丝熔断。 12. 关闭电器对电路的影响:关闭电视机和电饭锅后,总功率减小,电流随之减小,因此总电阻会因为并联电路的特性而增大。所以,正确答案是C。 13. 电能消耗计算:40W电灯40盏和30W电灯20盏每天使用5小时,一个月共消耗电能(40*40+30*20)*5*30/1000 = 330KWh。假设电路还能承受更多40W电灯,可以添加的电灯数为(15A-(40*40+30*20)/220)*1000/40 ≈ 11盏。 14. 熔丝的温度变化及选择:(1)当电流达20A时,熔丝温度升高Δt=I^2RT=20^2*0.2*0.5/1.3*10^3=0.15°C。(2)不能用铜丝替代熔丝是因为铜丝的熔点远高于熔丝,电流过大时,铜丝不会及时熔断,无法保护电路。 15. 电能表选择与电能节约:(1)该户的总功率约为40W*4+140W+120W+800W=1420W>5A*220V=1100W,因此使用“220V 5A”的电能表不合适,可能会过载。(2)每月可节约电能约为(40*4+140+120+800)*0.5*30/1000=12.3度。 16. 迷你型夜灯亮度调节与电功率计算:由于题目未提供足够的信息来计算夜灯电路的具体设计,我们只能推断小灯泡的工作情况。当电源电压为6V时,小灯泡正常工作,功率为3.6W。若需要进行亮度调节,可能通过改变电源电压或使用可调电阻来实现。 以上是针对九年级物理下册第十八章家庭电路与安全用电的相关知识点详解,涵盖了家庭电路的组成部分、安全用电原则、短路与过载分析以及电能消耗计算等多个方面。
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