2024-2025学年人教版九年级物理全一册期末专题复习：第十九章 生活用电实验题
1．【探究名称】探究电路短路的危害
【问题】小明在学习短路对家庭电路的危害后，想探究保险丝的工作原理及作用，于是和小华一起讨论并完成下列实验；
【证据】
（1）在图中，C、D间接上一段保险丝，A、B间接入电流表，其他部分按如图所示连接好电路；
（2）当开关闭合时，灯泡 （选填“发光”或“不发光”）；
（3）断开开关，C、D间保留保险丝，只在B、D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迅速摆动较大的幅度，保险丝也随即熔断；
（4）小明找来一根细铜丝代替保险丝接在C、D之间，同时在B、D间接入一根较短的粗铜丝；闭合开关，发现电流表的示数超过量程，灯泡 （选填“发光”或“不发光”），细铜丝发热明显，粗铜丝发热不明显，电流表损坏；
【解释】分析以上实验现象可知，保险丝在电路中的作用是 ，在没有保险丝的情况下， （选填“能”或“不能”）用铜丝代替保险丝；
【交流】B、D间接入铜丝时，灯泡被短路，闭合开关的瞬间，线路中的电流很 （选填“大”或“小”），但是保险丝的电阻比导线大很多，在电流大小和通电时间相同时，产生的热量 ，温度升高达到熔点而熔断。
2．在探究“并联电路的电压规律”实验中，小明使用了两个相同的灯泡：
(1)当小明接好最后一根导线时，灯泡立即发光，原因可能是 ；
(2)图甲所示的电路图中，用电压表接在ab两点之间时，闭合开关，电压表的示数如图乙所示，电压表的读数为 V；
(3)依次将电压表接入到电路中的ab、cd、ef两点之间，小明发现电压表示数相等。由此他得到结论：并联电路中，各支路两端的电压相等。此结论 （选填“科学”或“不科学”），接下来应该进行的操作是 ；（选填字母）
A．更换不同规格的灯泡，再次实验
B．将L1、L2的位置交换，再次探究
C．保持电源、灯泡不变，多测量几次电路中三处的电压
原因是： 。
(4)小明发现家里客厅的灯L1比卧室的灯L2亮，两灯对应的电压U1和U2的大小关系是U1 U2。（选填“＞”、“=”或“＜”）。
3．【探究名称】探究电路短路的危害
【问题】小明在学习短路对家庭电路的危害后，想探究保险丝的工作原理及作用，于是和小华一起讨论并完成下列实验。
【证据】
（1）在图中，C、D间接上一段保险丝，A、B间接入电流表，其他部分按如图所示连接好电路。
（2）当开关闭合时，灯泡 （选填“发光”或“不发光”），电流表 （选填“有”或“无”）示数；
（3）断开开关，C、D间保留保险丝，只在B、D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迅速摆动较大的幅度，保险丝也随即熔断；
（4）小明找来一根细铜丝代替保险丝接在C、D之间，同时在B、D间接入一根较短的粗铜丝；闭合开关，发现电流表的示数超过量程，灯泡 （选填“发光”或“不发光”），细铜丝发热明显，粗铜丝发热不明显，电流表损坏。
【解释】分析以上实验现象可知，保险丝在电路中的作用是 ，在没有保险丝的情况下， （选填“能”或“不能”）用铜丝代替保险丝。
【交流】B、D间接入铜丝时，灯泡被短路，闭合开关的瞬间，线路中的电流很 （选填“大”或“小”），但是保险丝的电阻比导线大很多，在电流大小和通电时间相同时，产生的热量 ，温度升高达到熔点而熔断。
4．小芳奶奶家有一个电烤箱，该电烤箱内部的简化电路图及接线方式如图所示，其中高温挡的额定功率更大。
（1）在图中的电路中， （选填“a”“b”或“c”）线应接到火线；当旋钮开关转到低温挡时， （选填“”“”或“和”）连接在电路中；
（2）小芳发现电烤箱的旋钮开关上的字迹已经模糊了，无法区分高温挡和低温挡。请你从图中选取合适的实验器材并设计实验，帮助小芳判断出该电烤箱的高温挡和低温挡。
实验需要的器材： （请填写字母）
实验步骤及判断高温挡和低温挡的方法：
5．小明同学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“12V，6W”的灯泡作为用电器，电源的正极代替火线。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块电流表（如图所示）。
（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 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 ；
（2）小明只让一个小灯泡工作，在C、D两点间接入一段导线，他发现保险丝会马上 ，该实验可以验证电路中电流过大的原因是 。
6．小明用灯泡做了几个实验。
（1）图甲可以用来研究“电流做功的多少与电流关系”，将两个阻值不同的白炽灯并联接在电路中，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，观察 和记录 ，进一步分析就能顺利得出实验结论；
（2）图乙是研究短路引起熔丝熔断的实验，则应该将导线接在 （选填“AC”或“BD”） 两点间造成短路，引起熔丝熔断；
（3）图丙是一条刚装好的家庭电路，在未装保险丝之前，先把灯泡 L0 接在装保险盒的两个接线柱上，当闭合S、S1 时，L0 和 L1 发光都偏暗，说明 L1 ；当闭合 S、S2 时，L0 正常发光，说明 L2 。（选填“正常”、“短路”或“断路”）
7．某旧式楼宇楼道安装的都是相同的“220V；40W”白炽灯。其中三楼只装了一盏灯，四楼装了两盏灯（无其它用电器）。小明发现三盏灯都发光稳定，但三楼的灯比四楼的灯亮很多。
（1）四楼的两盏灯由一个开关S控制，请在方框内把符合上述情景、符合安全用电要求的四楼电路画完整 ；
（2）试电笔接触 （选填“A”“B”）接线头，氖管会发光；
（3）三楼的白炽灯连续正常工作10h，它消耗电能 kW·h。
8．认识短路的危害和保险丝的作用
【设计实验】
目的：认识短路的危害
器材：低压电源（直流6V）、开关、额定电流为1A的保险丝、额定电压为6V的灯泡、导线、电流表（演示电流表，0～5A）
【进行实验】
（1）在图中，CD间接上一段保险丝，AB间接入电流表，其它部分如图所示连接好电路；
（2）当开关闭合时，灯泡 （填“发光”或“不发光”），电流表 （填“有”或“无”）示数；
（3）断开开关，在B、D间接一根粗铜丝，当闭合开关的瞬间，你将会观察到 。
A．电流表没有读数，灯泡也不亮
B．电流表的指针迅速摆动较大的幅度，灯泡变得非常亮
C．电流表的指针迅速摆动较大的幅度，AB间导线也随即熔断
D．电流表的指针迅速摆动较大的幅度，保险丝也随即熔断
9．探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验装置如图，两个相同的透明容器中密封着等量空气。
（1）实验中，通过观察 来反映电阻产生热量的多少，这种研究方法是 法；
（2）探究电流产生的热量与电流的关系时，应选择 （填“甲”或“乙”）图装置进行实验。通电一段时间后， 填“左”或“右”）侧容器U形管液面高度差较大，这表明 ；
（3）电炉子接入电路中工作时，为什么电炉丝很烫，而与其相连的导线却不怎么热 答：导线和电炉子串联在电路中，流过它们的 相同，而电炉子的电阻比导线的大，根据焦耳定律 可知，电流和通电时间定时，电流通过导体产生的热量与导体的 成正比。所以，电炉丝很烫，而与其相连的导线却不怎么热；
（4）学习过家庭电路以后，小明了解了使用电炉子要用三孔插座，房间里还有由一个开关控制的两盏灯，请你将以下电路元件连接好 。
10．在连接并联电路的实验中，如图甲所示的电路图。
（1）请你根据如图甲所示的电路图，用笔画线代替导线连接如图乙所示的实物图 ；
（2）她将所有开关闭合，发现S1支路的灯L1不亮，S2支路的灯L2发光由此推测电路中存在的故障可能是 （选填“短路”、“通路”或“断路”）引起的；于是她断开所有开关，交换两灯位置后，再闭合所有开关，发现仍然是S1支路的灯不亮，S2支路的灯发光，则故障原因可能是 （合理即可）；
（3）她排除故后，继续进行实验，为了探究开关S1的作用，在观察灯泡发光情况时，她应该 （选填“同时观察两个”、“只观察S1所在”或“只观察S2所在”）支路上的灯泡；
（4）若小红用一根导线将灯L1两端连接，灯L2 （选填“亮”、“不亮”或“烧坏”）。
11．（1）在家庭电路中，为了防止触电，必须把用电器的开关装在 （填“火”、“零”或“地”》线与用电器之间，同时使用过多的大功率用电器往往会引起空气开关“跳闸”，其原因是 ；
（2）安装额定功率为1500W的电热水器时，需加装一个开关便于控制热水器的工作。现有两种开关S1（250V；6A）、S2（250V；16A），为了安全和实用。应选用开关 和图1中 （填“甲”或“乙”）插座；
（3）家庭电路用电器漏电时，通过火线与零线的电流不相等，漏电保护器中检测装置（在图中虚线框内，未画出）检测到这一差异后，便切断电源，起到保护作用。漏电保护器中另有试验电路，由开关S与电阻R组成，如图2，电路正常时用电器两端的电压为 V，当开关S （填“断开”或“闭合“）时就能模拟用电器漏电，此时通过A、B两处的电流IA （填”＞”“＝“或“＜”）IB；
（4）电冰箱使用时外壳一定要 ，以保证安全。夏天；为了节能，可将冰箱的设置温度适当调 （填“高”或“低”），有一台冰箱铭牌上标有“220V；150W”字样，测得其一天消耗的电能为1.2kW h，假设冰箱在压缩机停止工作时不消耗电能，估算该冰箱压缩机在一天内工作的总时间为 h。
12．同学们学习了安全用电的知识后，想通过实验来认识电路中的短路会造成怎样的危害。
【设计实验】
目的：认识短路的危害器材：低压电源（直流6伏）、开关、额定电流为1安的保险丝、额定电压为6伏的灯泡、导线、电流表（演示电流表，0~5安挡）
（1）【进行实验】
如图，C、D间接上一段保险丝，A、B间接入电流表，其他部分按图所示连接好电路。
当开关闭合时，灯泡 （填“发光”或“不发光”），电流表 （填“有”或“无”）示数。
断开开关，在B、D间接一根粗铜丝，当闭合开关的瞬间，你将会观察到 。
A．电流表读数稳定不变，灯泡不亮
B．电流表的指针无示数，保险丝不会熔断
C．电流表读数稳定不变，灯泡正常发光
D．电流表的指针迅速摆动较大的幅度，保险丝也随即熔断
（2）【分析论证】B、D间接入铜丝时，灯泡被短路。根据欧姆定律，闭合开关的瞬间，线路中的电流 ，通过保险丝和导线的电流 （填“超过”“等于”或“小于”）额定电流，保险丝因发热而熔断，而铜丝却不易熔断，从而使用电器损坏或烧毁导线，严重的会引起火灾。
13．（1）如图1所示，电压表的示数是 V，电流表的示数是 A。
（2）用毛皮摩擦过的橡胶棒去接触验电器的金属球（图2），验电器的金属箔由于带 种电荷互相斥而张开。图3中的电能表表盘若转了300转，则用电器消耗的电能为 kW·h。
（3）图3中a为锰铜合金丝，b、c、d为镍铬合金丝，a、b、c长度相同，a、b粗细相同，为了探究导体的电阻与横截面积的关系，应选用的导线是 ，实验中，通过观察 来比较导体电阻的大小。
14．（1）小明爷爷想要买一个电热水壶，小明观察到爷爷家电能表如图所示，了解到爷爷家有以下电器：2盏电灯 （50W），1个电视机 （200W），1个电吹风 （800W），爷爷要求电热水壶能与以上的用电器能同时使用，一个为“220V，1000W”的电热水壶，一个为“220V，1500W”的电热水壶，以上两个电热水壶，小明应该选 （选填“220V，1000W”，“220V，1500W”或“两个都可以”）。
（2）小明把一个电热水壶插进插座，闭合开关的瞬间，家里的用电器都不工作了，他检查一下，发现空气开关“跳闸”了，请写出可能的两个原因：① ；② ；
（3）实验：将质量 m=1kg水加热至沸腾，探究电热水壶的效率。求：设计实验方案并写出效率表达式。（已知水的比热容c，热水壶额定功率P）
实验方案（应说明测量道具、物理量）
效率表达式（用题目所给或测量的物理量表示）：η=
（4）比较电热水壶和电炉的加热效率，应选择下图 的电炉。
15．如图所示是小雷设计的部分家庭电路示意图，他与爸爸共同按图进行布线安装。完成连接后，两人同时闭合总开关S及开关S1时，灯泡L1闪一下便熄灭，家中所有用电器停止工作。为确定发生故障的元件进行了如下的探究：
请你回答下列问题：
（1）若要通过插座判断家中电路是否有电，则测电笔应插入插座的 （选填“左”或“右”）孔。
（2）检测结果是测电笔氖管不发光，可判断是哪根进户线发生开路？ ，则应检查 所在的位置；（选填“灯泡L1”或“熔断器”）。
（3）确定上述开路故障后，经排查，小雷猜想发生断电的原因可能是：灯泡L 内部短路或插座内部短路。于是将熔断器更换为“220V”的检测灯泡L2。
①闭合开关S、S1，检测灯泡L2正常发光，L1不发光，上述现象能否判断一定是灯泡L1内部短路？ （选填“能”或“不能”），理由是 。
②断开开关S1，检测灯泡L2正常发光，这一现象能否判断一定是插座内部短路？ （选填“能”或“不能”），理由是 。
16．在“连接串联电路”的实验中，电路图如图甲所示。
（1）小明连接了如图乙所示电路，如果闭合开关，两个灯泡都将 （选填“不会发光”或“会被烧坏”），出现 （选填“断路”、“短路”或“通路”）现象，小明想将电路全部拆散重装，小强认为只需拆除 （填字母）导线，就能使电路正确；
（2）小明很快把电路更改好，闭合开关前，两灯都不亮；闭合开关后，两灯都亮。小明随即得出一个结论：开关如果能够同时控制所有用电器说明此电路一定是串联电路，小明的结论是 （选填“正确”或“错误”）的；
（3）实验过程中，另一小组发现两个灯均不亮，于是他们做了以下实验：用一根导线连在灯泡L1的两端，灯泡L1不亮，灯泡L2亮；用一根导线连在灯泡L2的两端，两个灯均不亮；那么故障可能是 ；
（4）芳芳家里有一盏电灯不亮了，请你设计一个简单的方法判断是停电了还是电灯坏了： 。
17．在研究串、并联电路中电压的规律的实验中：
（1）如图甲所示，正确连接电路后，闭合开关，在测量L1两端电压时发现电压表出现了如图乙所示的现象，接下来的操作是断开开关，再 ，然后闭合开关，读数。完成甲图步骤后，要继续测量L2的两端电压，应先断开开关， （选填“①”或“②”）；
①将电压表从L1两端取下，并联在L2两端，再闭合开关进行实验；
②电压表所接的B点不动，只断开A点导线，并改接到C点上，再闭合开关进行实验；
（2）如图丙所示，在探究并联电路电压关系时，把两个灯泡并联起来，用电压表测量并联电路中L1两端的电压，请你用笔将图中电路连接完整，导线不允许交叉；
（3）做完实验后，小明联想到家中客厅的灯比卧室的灯亮，这两盏灯两端电压关系是U客厅 U卧室（选填“>”、“<”或“=”）。
18．测量小灯泡的电功率，实验数据如下：
实验次数 1 2 3
电压U/V 2.1 1 0.8
电流I/A 0.3 0.2 0.18
实际功率P/W 0.63 0.2 1.44
亮度 很亮 正常发光 很暗
（1）请根据表格数据，画出小灯泡的I﹣U图象 ；
（2）分析实验数据发现： 越大，小灯泡越亮。小红进一步发现通过小灯泡的电流与它两端的电压不成正比，这是因为灯丝电阻值受 的影响发生了变化；
（3）家庭电路中同时使用大功率用电器容易引起“跳闸”，这是为什么？
答：根据公式 可知：在 一定时，电流与电功率成 比，所以同时使用大功率用电器，造成家庭电路的 过大，从而使总电流过大，造成跳闸；
（4）将电阻R1和R2=10Ω的电阻并联接在电源两极上，测得总电流为0.6A，通过R1的电流为0.4A。则：
①整个电路的总功率为 ；
②电阻R1通电5min产生 热量。
19．学习了机械效率后，小明知道滑轮组的机械效率与所提起的重物的重力有关，于是他提出了“电磁炉的效率是否会随着被加热水的多少而发生变化”的问题。他和同组同学找来一台电磁炉和专用的茶壶，并且仅将电磁炉接入家庭电路中进行了如下探究。
（1）在相同的环境条件下，使用相同的加热功率，先后将初温 而质量 （以上均选填“相同”或“不同”）的水加热至沸腾，并将测得的数据记录如下：
质量 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200
效率/% 61 64 67 69 74 77 72 70 67 64
（2）上述实验中，小明所使用的水的初温为55℃，在一个标准气压下，将800g的水加热至沸腾时水所吸收的热量为 J，此过程中观察到标有“2400imp/（kW h）”的电能表的指示灯闪烁134次，则消耗的电能为 J，此次加热过程中电磁炉的效率为 %。[已知c水=4.2×103J/（kg ℃）]
（3）小明认为：要得到一定质量的沸水，采用一次性加热比分成多次加热更节能。请你根据上述实验的结论对小明的观点作出评价： 。
（4）同组的小虎又提出“电磁炉的效率是否会随着加热功率的变化而发生变化”的问题，为了克服将水加热至沸腾所需要的时间较长的问题，他们在同样的环境条件下，将一定质量的水用不同加热功率，连续测出水温每上升15℃所对应的效率。请你评估小明的实验方案并提出一条缩短实验时间的可行性方法。评估意见： 。可行性方法： 。
20．十九世纪末，爱迪生尝试对1600多种不同的耐热材料进行试验，最终制成了钨丝灯泡，就是传统意义上的“白炽灯”，开启了人类崭新的“光明时代”。进入二十一世纪的今天，LED灯成为照明舞台上新的主角。
（1）白炽灯泡是根据电流的 效应制成的。灯泡L1标有“220V； 100W”，灯泡L2标有“220V； 60W”，灯泡L1的电阻比灯泡L2的电阻 （选填“大”或“小”）、其中灯丝较细的是 （选填“L1”或“L2”）；
（2）如图所示的插座和电灯（带开关）是纽成家庭电路的常用器件，请你用笔画线代替导线将它们分别正确的接入电路中 ；
（3）有研究数据表明，LED灯寿命是白炽灯的100倍左右，且照明效果更加稳定。下表给出了相同面积的房间，在相同照明效果下，用不同种类灯照明时的电功率需求情况。从表中可以明显看出在相同照明效果下，使用LED灯比白炽灯更节能；
LED灯电功率/W 白炽灯电功率/W 适用房间出/m2
3 25 3.5
6 40 8﹣9
根据表中的数据可知，如果晚上学习时使用的LED台灯电功率是6W，在相同照明效果下，每晚三小时学习时间，LED灯比白炽灯节约 kW h电能。
21．（1）如图（A），甲、乙两物体都在向南做匀速直线运动，那么乙物体相对于甲物体是向 运动的；在0～t0时间段内乙物体的平均速度 （选填“大于”、“小于”或“等于”）丙物体的平均速度；
（2）小明想知道某块透镜的焦距，进行如图（B）操作（镜面正对着太阳光，在透镜下面放上白纸，且透镜与白纸保持平行），测出透镜与白纸间距s与对应的白纸被烤焦的时间t，绘出图像，可判断该透镜的焦距为 cm；若用该透镜来成像，当物体离透镜距离为18cm时，所成像的性质与 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）一样；
（3）如图（C）所示，是小刚家里部分电路的示意图。当闭合开关S后，发现电灯L不亮，检查空气开关没有跳闸。当小刚用测电笔分别测试F、E两点时测电笔的氖管都发光，但用测电笔分别测试A、B两点时测电笔的氖管都不发光；用测电笔分别测试电灯L接口的两根电线C点和D点；发现这两处都能使测电笔的氖管发光；
①你判定此电路故障应是 ；
A．火线和零线短路
B．电灯L短路
C．电线AB段某处断路
D．电线BC段某处断路
②小刚排除电路故障后，电灯L正常工作时，用测电笔分别测试电灯L接口的两根电线C点和D点时，能使测电笔发光的是 点。
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参考答案：
1． 发光 不发光 保护电路 不能 大 多
2．(1)连接电路时开关没有断开
(2)2.8
(3) 不科学 A 见解析
(4)=
3． 发光 有 不发光 保护电路 不能 大 多
4． a 和 CEF 见解析
5． 1 用电器总功率过大 熔断 发生短路
6． 灯泡亮度 电流表示数 BD 正常 短路
7． B 0.4
8． 发光 有 D
9． U形管液面高度差 转换 乙 左 见解析 电流 Q=I2Rt 电阻
10． 断路 S1支路某处断路 同时观察两个 不亮
11． 火 总功率过大 S2 甲 220 闭合 ＜ 接地 高 8
12． 发光 有 A 很大 超过
13． 2 0.2 同 0.5 b、c 电流表的示数大小
14． 220V，1000W 电热水壶内部电路短路 电热水壶功率过大 见解析 B
15． 右 火线 熔断器 能 L2两端的电压为220V 能 L2两端的电压为220V
16． 不会发光 短路 b 错误 灯泡L1断路 见解析
17． 换接更小的量程 ① =
18． 实际功率 温度 P=UI 电压 正 电功率 1.2W 240J
19． 相同 不同 1.512×105 2.01×105 75 不一定正确，因为当水质量较小时（如400g），结论成立，但当水的质量增大到一定值时（如1200g），一次性加热反而浪费能源 没有控制水的初温相同 减少水的质量，提高水的初温
20． 热 小 L2 见解析 0.102
21． 北 等于 12 投影仪 D D
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