某同学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。关于家庭安全用电，下列说法正确的是（）
答案：C
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A：铜丝熔点高，电流过大时不能熔断，不能替代熔丝，A 错误。
B：家庭电路开关应接在火线上，a 端接火线，b 端接零线，B 错误。
C：三孔插头较长插头接地线，用电器外壳先接地，防止漏电触电，C 正确。
D：对人体安全电压不高于 36V，220V 电压对人体有危险，D 错误。故选 C。
第3节 跨学科实践:为家庭电路做设计 · 练习题（共15题）
电器的使用丰富了人们的生活，但若使用不当，也会带来危害。在日常用电中要注意：家庭电路中的电冰箱、电视机、电灯等家用电器的连接方式是____ 联；带有金属外壳的家用电器，都要使用三孔插座，这样做的目的是为了让金属外壳与_____相连；一般情况下，人体的安全电压不高于_____V，不要触摸火线或漏电的家用电器。
答案：并 大地 36
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[1]电冰箱、电视机、电灯等用电器工作时相互不影响，故它们之间的连接方式是并联。
[2]若金属外壳的用电器外壳万一带电，为了让电流会通过导线导入大地，防止造成触电事故的发生；所以三孔插座中多出一个专门用于接地的孔，目的是为了让金属外壳与大地相连，因此接入带有金属外壳的家用电器时，都要使用三孔插座。
[3]人体安全电压为不高于36V。
高家盖新房需要先设计一下屋内的电路，以便电工师傅布线。爱钻研的小高自告奋勇完成这个任务。如图所示为他设计电路的一部分，请他帮将下列元件连接成符合安全用电要求的家庭电路。
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三孔插座的连接：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线。
灯泡的连接方法：火线首先接入开关，再入灯泡顶端的金属点，零线直接接入螺旋套。如图所示：
家里要准备装修新房了，小明同学想利用所学的物理知识设计家庭电路的一部分，如图所示。请帮他按顺序标注图中1、2、3、4方框内的元件名称，正确的是（ ）
A．保险盒、灯、开关、插座
B．电能表、插座、灯、开关
C．保险盒、插座、灯、开关
D．电能表、插座、开关、灯
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进户火线和零线先接电能表，所以1是电能表；2左边接零线右边接火线，与其它用电器并联，所以是插座；3、4串联，是灯和控制灯的开关，为了安全，应将开关接在火线上，所以3是开关，4是灯。
故选D。
某同学家的电能表铭牌上标有“10 A 220 V”字样，该同学将1000 W的电饭煲插入插座的瞬间，发现只有自家的电灯熄灭了，空气开关也跳闸了。
(1) 分析原因可能是电饭煲插头____________ 或家庭电路中_____________ 过大；
答案：短路 总功率过大
(2) 请你设计一个方案验证上述猜想 _________________________________________________________________________ 。
答案：详见解析
答案：(1) 短路 总功率过大；(2) 详见解析
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（1）[1][2]空气开关跳闸是因为电路中电流过大，电路中电流过大的原因：短路或总功率过大。
（2）[3]切断掉家中其它电器，单独将该电饭煲的插头插入插座，若空气开关也跳闸，则说明是电饭煲插头短路；若此时空气开关不跳闸，则说明电饭煲插头未短路，造成前面“电灯熄灭了，空气开关也跳闸”是由于总功率过大。
卧室墙上有一开关插座面板，其中开关控制吊灯。请用笔画线表示导线，将图③中的插座、开关和吊灯接入家庭电路中，使其符合卧室的设计要求。
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开关控制吊灯，则开关与吊灯串联，且开关连接火线，吊灯连接零线；根据三孔插座的连接左零、右火，上接地，连线如下图所示：
据《周礼》记载，早在西周时期，我国古人就发明了一种可以给食物保鲜的容器，叫冰鉴。它的结构很简单，剖面示意图如图甲所示，在外部容器内装入冰块，把要保鲜的食物放入内部容器，利用冰块熔化吸热的原理，达到给食物保鲜的目的。这也是我国古代人民智慧的一种体现。随着科技的不断发展，现代制冷设备种类很多，其中电冰箱已走进千家万户；
(1) 如图乙所示，电冰箱的制冷原理是利用制冷剂在冰箱冷冻室和冷凝器的管子里循环，把冰箱内的 “热” 搬运到冰箱外，起到制冷的作用。为了把冰箱中的 “热” 搬出去，制冷剂需要在____（选填 “冷冻室” 或 “冷凝器”）的管子中液化；
答案：冷凝器
(2) 传统的电冰箱使用的制冷剂是氟利昂 R12。这种制冷剂如果泄漏到大气中，会破坏大气层中的臭氧层，一方面会导致太阳光中的____外线照射过强，容易引起皮肤癌，另一方面会造成一定程度的环境问题。人们经过进一步研究采用新型物质作为冰箱的制冷剂，从而缓解环境问题；
答案：紫
(3) 小明研究自己家的电冰箱，发现电冰箱内有个照明灯，打开电冰箱门灯亮，关闭电冰箱门灯不亮，而电动压缩机自动启动或停止工作不受打开或关闭电冰箱门的影响。由此他判断电动压缩机和照明灯是____联的；
答案：并
(4) 小明了解电冰箱电路后，激发了设计电路的热情。他想设计一个多挡位电热毯的电路，如图所示，R 是电热毯用来加热的电热丝，R₀是定值电阻（只起分压作用），当开关 S 分别与触点 1、2、3 接触时，可实现 “断电”、“睡眠（低温）” 和 “高温” 的三种功能切换。请在图中补全小明设计的电路；____
答案：开关接 1 电路断开；接 2 时 R 与 R₀串联；接 3 时只有 R 接入电路
(5) 小明思考上面设计的电路，觉得睡眠时持续通电浪费电能，联想到家庭电路提供的是交流电，电流方向是周期性变化的，他打算增加一个电子元件连接到电路中，使电热丝通电、断电交替进行，达到在睡眠挡位电热丝通电时间减半的目的，从而节约电能。请写出小明所选用的是哪种电子元件如何连接到电路中的:____。这种方法是否可行，他将继续探索。
答案：二极管，将二极管串联接入睡眠挡位的电路中
答案：(1) 冷凝器；(2) 紫；(3) 并；(4) 开关接 1 电路断开；接 2 时 R 与 R₀串联；接 3 时只有 R 接入电路；(5) 二极管，将二极管串联接入睡眠挡位的电路中
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冰块熔化吸热，降低温度，实现食物保鲜。
（1）制冷剂在冷冻室内汽化吸热，在冷凝器内液化放热，将热量释放到外界。
（2）臭氧层可以阻挡紫外线，臭氧层被破坏，紫外线照射增强，容易诱发皮肤癌。
（3）压缩机和灯互不影响，可以独立工作，所以是并联。
（4）S 接 1，电路断路，断电；S 接 2，R、R₀串联，总电阻大，功率小，为睡眠低温挡；S 接 3，只有 R 接入电路，电阻小，功率大，为高温挡。
（5）二极管具有单向导电性，交流电经过二极管后只有半个周期导通，串联在睡眠挡电路，可实现通电时间减半。
如图甲所示是小明和爸爸一起设计并组装的一个养热带鱼的水族箱。
(1) 除了鱼缸，小明还购买了自动恒温加热棒 (电阻)、超静音带有增氧功能的过滤水泵 (电动机)，水族箱照明灯等。小明和爸爸设计了两组电路，一组电路是：温度下降到一定值时，温控开关 S₂闭合，电加热棒工作；温度升高到一定值时，温控开关 S₁闭合，过滤水泵工作；另一组电路是：闭合开关 S₃，当有人接近鱼缸时，红外线感应器接通，照明灯发光；当鱼缸附近无人时，照明灯不发光；断开开关 S₃，红外线感应器和照明灯都不工作。请用笔画线代替导线，在符合安全用电的原则下，按照上述要求将图乙中的电路元件正确连入家庭电路中。（）
答案：作图题
(2) 小明从水面上方看到的水中的鱼其实比鱼的实际位置要高，这是光的____。
答案：折射现象
(3) 鱼缸中的鱼吐出一个气泡，气泡在水中上升的过程中体积逐渐变大，则气泡所受水的浮力将____（填 “变大”、“不变” 或 “变小”）。
答案：变大
(4) 爸爸发现鱼缸底部的一角堆积了一些鱼的粪便等脏东西，就想用一根长的软管把脏东西吸出来，如图所示，他把软管的一端伸入鱼缸的底部，另一端在鱼缸的外面想把脏东西抽出来，但是小明却发现没有水从软管中流出来。请你利用学过的物理知识及生活经验帮助小明想一个简单可行的办法让水从水管中流出来，这样也就能把鱼缸底部的脏东西抽出来了。你的简单、合理的做法是：_________________________________；并写出水能从水管中流出来所利用的主要物理知识：_______。
答案：把软管的一端伸入鱼缸的底部，另一端在鱼缸的外面，将外面软管内的空气抽出来，当管中液面低于鱼缸内水面时停止抽气；大气压
答案：(1) 作图题；(2) 折射现象；(3) 变大；(4) 把软管的一端伸入鱼缸的底部，另一端在鱼缸的外面，将外面软管内的空气抽出来，当管中液面低于鱼缸内水面时停止抽气；大气压
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（1）加热棒与 S₂串联，水泵与 S₁串联，加热棒和水泵之间并联；S₃、红外线感应器、照明灯三者串联，家庭电路中火线先接入开关。
（2）水中鱼反射的光从水斜射入空气发生光的折射，人眼逆着折射光线看去，看到的是鱼的虚像，虚像位置比实际鱼的位置偏高。
（3）气泡上升，体积变大，排开水的体积变大，由 F 浮 =ρ 水 gV 排可得，气泡受到的浮力变大。
（4）抽出软管内空气，管内气压减小，鱼缸水面受到大气压作用，将水压入软管向外流出，利用大气压工作。
某家庭电路图如图所示，下列说法中正确的是（ ）
答案：C
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A．由家庭电路正确安装顺序可知，电能表下来是总开关，所以a为电能表，b为总开关，故A错误；
B．地线和零线在电路中有不同的功能，互换会导致安全隐患。故B错误；
C．螺口灯泡，侧边接零线，上边接火线，且必须接在开关和零线之间，即顺序为火线，开关，螺口灯泡上端接点，螺口灯泡侧边接点，零线。故C正确；
D．插座的“两孔”和“三孔”是独立工作互不影响的，是并联的。故D错误。
故选C。
小威学习了“家庭电路”知识后，设计了如图所示的电路，关于该电路的说法正确的是（ ）
答案：C
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A．由图可知，电路中灯泡乙与插座丙串联再与甲并联，故A错误；
B．图中插座丙与灯乙串联接在同一支路上，故B错误；
C．当闭合开关S1、S2，甲灯亮、乙灯不亮，是由于插座丙与灯乙串联连接造成的，相当于断路，故C正确；
D．当测电笔与插座的左孔接触时，插座此孔接火线，氖管发光，当测电笔与插座的右孔接触时，插座此孔不接触火线，氖管不发光，故D错误。
故选C。
“珍爱生命，规范用电”。小红在课外活动中设计了如图所示的部分家庭电路，下列关于这部分家庭电路及安全用电的说法中正确的是（ ）
答案：C
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A．图示中，开关接在火线与灯泡顶端金属点，零线与灯泡的螺旋套连接，接线正确，开关闭合，灯泡不亮，可能是灯泡断开或发生了短路，故A错误；
B．用湿抹布擦去灯座上的灰尘，可能造成触电事故，因为生活用水是导体，湿抹布与火线相连时，会引起人体触电，故B错误；
C．保险丝和空气开关都能在电路中电流过大时自动切断电路，所以可用空气开关替代保险丝，故C正确；
D．三孔插座的左孔接零线，右孔接火线，上孔接地线，而图示中，三孔插座的左孔接地线，上孔接零线，故D错误。
故选C。
学习了家庭电路后，小南设计了如图所示的电路。下列说法正确的是（ ）
答案：C
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A．在家庭电路中，为了安全，一般把开关接在火线和用电器之间，而图中开关接在了灯泡与零线之间，故A错误；
B．三孔插座的左孔要接零线，右孔要接火线，所以图中三孔插座的安装不合理，故B错误；
C．由于并联电路中的各个用电器是互不影响的，所以灯泡与三孔插座是并联的，故C正确；
D．在使用测电笔时，用测电笔测试图中A处，接触的是零线，氖管不会发光，故D错误。
故选C。
小科在学习了《家庭用电》后设计了一个如图所示的电路，下列相关说法正确的是（）
答案：B
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A：甲灯和丁互不影响，属于并联，不是串联，A 错误。
B：家庭电路中插座应当并联接入电路，图中丙插座与乙灯串联，接法错误，B 正确。
C：闭合 K₁、K₂，甲灯亮、乙灯不亮，是乙灯发生断路；若是乙灯短路，电源会被短路，甲灯也不会发光，C 错误。
D：丙插座和乙灯串联，插座左孔与火线相通，氖管发光；右孔通过乙灯接零线，氖管不发光，D 错误。故选 B。
关于安全用电和家庭电路的常识，小明总结了如下四幅图片，关于这四幅图片的说法正确的是（ ）
答案：C
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A．三脚插头的E设计较长是为了与用电器的金属外壳相连，而不是为了美观，故A错误；
B．在使用测电笔时，要用指尖抵住上端的金属帽，所以甲图的使用方法正确，故B错误；
C．三孔插座的左孔接零线，右孔接火线，上面的孔接地线，那么图（3）中A是火线、B是零线、C是地线，故C正确；
D．控制用电器的开关应接在火线与用电器之间，所以1位置应接灯泡，2位置应接开关，故D错误。
故选C。
小科设计了一个如图所示的电路（家庭电路中其他部分均处于断开状态），以下叙述正确的是（）
答案：D
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AC：闭合 K₁、K₂，甲灯接在火线零线之间，可以发光；丙插座与乙灯串联，插座位置断路，乙灯所在支路不通，乙灯不发光，AC 错误。
B：A、B 之间断开，闭合 K₁、K₂，B 点和火线断开，测电笔接触 B 点，氖管不发光，B 错误。
D：甲灯正常发光，保险丝完好，说明是零线侧断路。如果 AB 处断路，B 点可以通过丁台灯与火线连通，测电笔接触 B 点氖管可以发光，D 正确。故选 D。