初中教科版第九章 家庭用电4 家庭生活自动化、智能化一课一练

9.4家庭生活自动化，智能化同步练习教科版初中物理九年级下册

一、单选题（本大题共3小题，共6.0分）

1. 用遥控器切换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转换为电信号的过程。下列属于这类传感器的是

A. 红外报警装置
B. 走廊照明灯的声控开关
C. 全自动洗衣机中的压力传感装置
D. 电饭煲中控制加热和保温的温控器

2. 如图，是一种智能电压力锅，智能化主要体现在：当锅内压强过大或温度过高时，发热器R都会停止工作．压强过大时开关自动断开，温度过高时开关自动断开．下列四幅图中，能正确表示这一智能化的是   

A.  B.
C.  D.

3. 如图，是一种智能电压力锅，智能化主要体现在：当锅内压强过大或温度过高时，发热器R都会停止工作．压强过大时开关自动断开，温度过高时开关自动断开．下列四幅图中，能正确表示这一智能化的是   

A.  B.
C.  D.

二、多选题（本大题共2小题，共6.0分）

4. 多选太阳能热水器工作系统中有一个装置叫控制仪表，这个仪表会向用户提醒太阳能热水器中水位情况和温度情况，你认为这其中必须要用到的传感器有

A. 压力传感器 B. 温度传感器 C. 光传感器 D. 烟气传感器

5. 下列有关电学器材的描述中错误的是

A. 如图甲所示的试电笔，在使用时，不能碰触笔尾金属体，否则会发生触电事故
B. 如图乙所示的漏电保护器，会在电流过大时切断电路，其作用与空气开关相同
C. 如图丙所示的家庭电路总开关，应该安装在电能表之前，以方便维修电能表
D. 如图丁所示的避雷针，安装时一端指向天空高于建筑物，另一端深埋在大地中
 

三、填空题（本大题共2小题，共4.0分）

6. 如图是安装了漏电保护器的家庭电路．当漏电保护器检测到通过图中A、B两处的电流不相等即发生漏电时，会迅速切断电路，从而起到保护作用．当家电维修人员在图中C处不慎触电时，漏电保护器          填“会”或“不会”切断电路．若人体电阻为，触电时通过人体的电流为          mA．

7. 用蒸笼蒸馒头，高温的水蒸气经过多层蒸格向上升，遇到冷的蒸笼盖时，大量的水蒸气发生________填物态变化名称现象，放出很多热量，从而使上层蒸格中的馒头先熟．用两个相同的电热器给质量相等的甲物质和水加热，它们的温度随加热时间的变化关系如图所示，根据图像出计算得出甲物质的比热容为________．
   

将阻值为的电阻和电阻串联后总电阻为，则与并联的总电阻是________．

如图1所示的电路，当开关S闭合后，电流表测量的是流过________选填“电源”、“”或“”的电流，电流表的指针偏转如图2所示，如果灯泡，和的电阻之比为，则此电路中干路的电流大小为________．

                   图1                                                        图2

将未知电阻和已知阻值的电阻串联起来，接在已知电压为U的电源两端．已知通过电阻的电流为I，通电时间为t，则未知电阻消耗的电能为________用合已知物理量的表达式表示．

电子式电能表表盘上标有“”字样，将某用电器单独接在家庭电路中工作2min，电能表指示灯闪烁30次．则在此工作过程中该用电器消耗的电能为________J；消耗的电功率是________W．

某个小灯泡上标有“6V、6W”字样，通过小灯泡的电流随其两端电压变化的关系如图所示．则当小灯泡两端的电压为2V时，其电阻大小为________．

如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，电压表和的示数之比为，则定值电阻和消耗的功率之比______．

如果某定值电阻两端的电压从3V升高到5V，流过其电流变化了，则该电阻的电功率变化了________W．
己知家用电饭锅设有“加热”和“保温”两个档，其内部简化电路如图所示，当开关S置于“2”档时，电饭锅处于________选填“加热”或“保温”状态；若电阻和的比值为，则此电饭锅处于保温与加热状态时，其消耗的电功率之比为________．

四、简答题（本大题共1小题，共5.0分）

8. 如图所示是生产中常用的两种闸刀开关，图中A是导电的闸刀，B是簧片可以与闸刀保持紧密接触或分离，C是电磁铁的线圈，能对图a中的杠杆右边下降时左边会升起、图b中的衔铁E产生吸力．O是固定转动轴，即支点．K是弹簧．图中箭头为电流方向．试说明这两种开关分别在什么情况下能自动断开电源．

五、综合题（本大题共2小题，共20.0分）

9. 年4月22日，货运飞船“天舟一号”与空间站“天宫二号”成功对接。对接后，以“天宫二号”为参照物，“天舟一号”处于______状态。由于外太空存在少量空气，“天宫二号”运行时受到阻力，机械能______选填“变大”“变小”或“不变”。科学家计划利用空间的激光为太空垃圾减速，使之坠入大气层烧毁，地球轨道上有一废弃卫星，如图所示，用大功率激光短暂照射该卫星的B面，其表面金属直接_______选填物态变化名称成气体向外喷射而出，从而减小卫星的速度。
   
   一均匀的长方体浸没在液体中，如图所示．已知它的底面积为S，上表面所处深度为，下表面所处深度为，则长方体下表面所受到液体的压力表达式为______、浮力表达式为______液体密度和g为已知量
   
   将某音叉振动时发出的声音输入示波器，在示波器上观察到的波形如图所示，可见竖直方向的最大值在减小，表示声音发生变化的物理量是______。
   
   单位面积上受到的大气压力，就是大气压强，已知大气压强约为，则手掌掌心面积约上所受大气压力约为________N
   如图是安装了漏电保护器的家庭电路。当漏电保护器检测到通过图中A，B两处的电流不相等即发生漏电时，会迅速切断电路，从而起到保护作用。当家电维修人员在图中C处不慎触电时，漏电保护器______会不会切断电路。若人体电阻为，触电时通过人体的电流为_______mA。
   
   小明同学家的电能表上标有的字样，当他家只有一台电热水器工作时，电能表的转盘在10min内转了600转，则该热水器在这段时间内消耗的电能是_______J，该热水器的电功率是_______W．
   如图所示的电路中，已知电源电压，滑动变阻器的电阻值范围为0--，电阻，电压表的量程为0--3V，闭合开关后，左右移动滑动变阻器，则电流表示数的变化范围为____A。
   
   如图所示在机场、海港、粮库，常用输送带运送旅客、货物、和粮食等，如图所示，当行李箱随传送带一起匀速运动时，请在图中做出物体所受的摩擦力f的示意图。

10. 如图，杠杆支点为O，请在图甲中作出最小力F的示意图．

图是楼梯照明灯的模拟电路．它的要求是，在楼梯的上下两端都能对灯进行控制．请在图上连接导线，使之符合这一要求．

请将电源、电流表，电压表三个元件的符号填入下图电路的虚线框内，并将电路补充完整。要求：开关S闭合后，电流方向如图所示，移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡L变亮时，电压表的示数变小。

答案和解析

1.【答案】A
 

【解析】解：
红外报警装置感应红外线并将光信号转换成电信号，从而引起报警，故A正确；走廊照明灯的声控开关，是将声信号转换成电信号，故B错误；全自动洗衣机中的压力传感装置，是将压力信号转换成电信号，故C错误；电饭煲中控制加热和保温的温控器，是将温度信号转换成电信号，故D错误。故选A。
 

2.【答案】B
 

【解析】

【分析】
由题意可知，当自动电压力锅压强过大或温度过高时，发热器都会停止工作说明过压开关和过热开关相互影响、不能独立工作即为串联。
本题考查了电路的设计问题，根据题意得出两个开关的连接方式是解决本题的关键。

【解答】

由题意可知，当温度过高时，过热开关断开，发热器不能工作；当锅内压强过大时，过压开关断开，发热器不能工作；即两个开关不能独立工作，即为串联，结合选项可知B符合题意，ACD均不符合题意。
故选B。

3.【答案】B
 

【解析】

【分析】
由题意可知，当自动电压力锅压强过大或温度过高时，发热器都会停止工作说明过压开关和过热开关相互影响、不能独立工作即为串联。
本题考查了电路的设计问题，根据题意得出两个开关的连接方式是解决本题的关键。

【解答】

由题意可知，当温度过高时，过热开关断开，电热丝不能工作；当锅内压强过大时，过压开关断开，电热丝不能工作；即两个开关不能独立工作，即为串联，结合选项可知B符合题意，ACD均不符合题意。
故选B。

4.【答案】AB
 

【解析】解：
太阳能热水器水箱内的水位高低不同，对传感器的压力大小不同，这时用压力传感器可将水产生的压力信息转换为电信息，输送到仪表中显示出来；温度情况的显现要用到温度传感器。故选AB。
 

5.【答案】ABC
 

【解析】

【分析】

测电笔是用来区分火线和零线的；电能表是用来测量电能的仪表，即电能表应该接到总开关的前面；

保险丝或空气开关的作用就是在电流过大的时候，自身熔断或切断电流，从而起到保护电路安全运行的作用；漏电保护器的作用是有电流流向大地时，会自动切断电路起保护作用。

此题考查的是日常生活中的一些安全用电常识。只要同学们牢记安全用电常识，并正确规范操作，就不会有危险发生。

【解答】

A.使用测电笔辨别火线时，一定要用手触及笔尾的金属部分，否则容易造成误判，故A错误，符合题意；

B.当有人触电，电流经过人体流入大地时，漏电保护器会跳闸起保护作用；

空气开关的作用就是在电流过大的时候，自身熔断或切断电流，从而起到保护电路安全运行的作用，使得电流过大的原因可能是短路或用电器总功率过大，故B错误，符合题意；

C.家庭电路的进户布局中，总开关一定要安装在电能表之后，故C错误，符合题意；

D.为避免高大建筑物受雷电的破坏，常在建筑物的顶端安装避雷针，并用粗金属线与大地相连。当一大片带正电荷的云接近建筑物时，大地中的负电荷通过避雷针进入云层，则此时金属线把电流引向大地，故D正确，不符合题意。

故选ABC。

6.【答案】会

22

【解析】解：
判断漏电保护器会不会切断电路，就是分析A、B两处的电流是否相等，如果相等就不会切断电路，如果不相等就会切断电路；根据家庭电路的电压和人体的电阻，利用欧姆定律就可以求出通过人体的电流．
 

7.【答案】液化


； 
其他合理表达式亦可
 ；300



加热；
 

【解析】

【分析】
本题考查液化放热。
高温的水蒸气液化时，要放出大量的热；
【解答】
高温的水蒸气遇到冷的蒸笼盖，会变成水滴，由气态变成液态，是液化现象；水蒸气液化时，要放出大量的热。
故答案为：液化。

【分析】
本题考查吸放热公式的应用、比热的理解与计算。
根据计算比热容大小。
【解答】
根据得：两个相同的电热器加热功率相同，取相同时间即Q相同给质量相同相同的物质甲和水加热，C与与反比，即
，。
故答案为：。

【分析】
本题考查电阻的串并联。
串联电路中，并联电路中。
【解答】
已知，；串；又。
故答案为：2。

【分析】
本题考查串并联电路的电流关系。串联电路电流相等，并联电路电流与电阻成反比，干路电流等于各支路电流之和。
并联电路中，电压一定，电流与电阻成反比。
【解答】
由图知，和并联，电流表在所在支路，电流表测量通过的电流；由图读出的电流为，并联电路的电流与电阻成反比，故通过的电流为，所以干路电流为二者之和：。
故答案为：；。

【分析】
本题考查串联电路的电压关系、电功的计算等。
力用公式计算电功。
【解答】
电阻和已知阻值的电阻串联电流相等，电阻两端电压为，则其电功率为其他合理表达式亦可。
故答案为：。

【分析】
本题考查电能表认识、电能、电功率的计算等。
利用公式计算消耗的电能，利用计算电功率。
【解答】
因为电路中每消耗的电能，指示灯闪烁3000次．所以当指示灯闪烁30次时，消耗了的电能，，，该用电器的电功率：。
故答案为：  300。

【分析】
本题考查电阻伏安特性曲线图像的认识、欧姆定律的应用。
利用公式计算电阻。
【解答】
由图知，当小灯泡两端的电压为2V时，电流为，故其电阻为：。
故答案为：4。

【分析】
本题考查串联电路的电压、电流关系、电功率的计算等。
串联电路中，所有的物理量都和电阻成正比。
【解答】
电压表和的示数之比为，则两电阻分得的电压之比为，由于两电阻串联，电流相等，根据得，其功率之比。
故答案为：。

【分析】
本题考查欧姆定律的应用、电功率的计算等。
首先计算出电阻大小，染赫计算出两种电压下电功率。
【解答】
当电阻两端的电压为3V时，通过电阻的电流为，该电阻的电功率为，当电阻两端的电压为5V时，通过电阻的电流为，该电阻的电功率为，电流变化量，解得，所以该电阻的电功率变化了。
故答案为：。

【分析】本题考查家庭生活的自动化、电路的连接方式的分析、电功率的计算等。
利用公式判断功率大小。
【解答】当开关S置于“1”档时，等效电路图如下图所示：电饭锅处于“保温”状态，电阻、串联，此时的电功率：，当开关S置于“2”档时，等效电路图如下图所示：电饭锅处于“加热”状态，电路只有电阻工作，此时的功率：，电阻和的比值为，所以P：：50。
故答案为：加热；。  

8.【答案】答：
图a：这是一个过电流保护开关，当电流过大时，电磁铁将衔铁吸下，电键断开；
图b：是一个欠电流保护开关，当电流过小时，电磁铁吸不住衔铁，电键断开。
 

【解析】

【分析】
此题考查了电磁铁两种不同的闸刀，知识相对来说有了提高，要认真分析。
当电磁铁线圈C中有较大电流时，会把衔铁D吸下来，使闸刀A断开；
当线圈E中电流过小时，磁性减弱，闸刀在弹簧K的接力作用下，被拉起，使闸刀断开。
【解答】
：这是一个过电流保护开关，当电流过大时，电磁铁将衔铁D吸下，电键断开；
：是一个欠电流保护开关．当电流过小时，电磁铁吸不住衔铁E，电键断开。  

9.【答案】静止；变小；
升华；
；；
响度；
；
会；20mA；
；1200W；
；
如图：
 

【解析】

【分析】
本题考查了参照物、机械能守恒的条件，是基础题。
参照物：机械运动中所选的标准，通常假定不动；物体相对于参照物位置不变，则该物体是静止的；
机械能守恒的条件是能量转化中不受阻力；受阻力能量转化有损失，机械能就变小。是基础题。
【解答】
“天舟一号”与空间站“天宫二号”成功对接，“天舟一号”相对于“天宫二号”位置不变，则“天舟一号”处于静止状态；外太空存在少量空气，“天宫二号”运行时受到阻力，机械能会变小。
故答案为：静止；变小。

【分析】
本题考查了升华的概念，是基础题。
物质由固态直接变成气态叫作升华。
【解答】
用大功率激光短暂照射该卫星的B面，其表面金属直接成气体向外喷射而出，是升华现象。
故答案为：升华；

【分析】
本题考查了液体压强的计算、压力的计算，从产生原因求浮力，是基础题。
根据液体压强公式、压强公式的变形公式进行计算。
【解答】
下表面的深度为受到的压强故下表面受到的压力
上表面的深度为受到的压强故下表面受到的压力故长方体受到的浮力F浮。
故正确答案为 ； ；

【分析】
本题考查了响度与振幅的关系，是基础题。
音调指声音的高低，是由发声体振动的频率决定，频率越高，音调越高；频率表示物体振动的快慢，物体振动的越快，频率越大；观察图形，相同时间内，经过的周期越多，频率越大，振动物体往返一次叫一个周期；
响度指声音的强弱，是由发声体振动的振幅决定，振幅越大，响度越大；振幅是指振动物体离开平衡位置的最大距离，它决定了声音的响度。
【解答】
如图可见竖直方向的最大值在减小，这是振动的幅度变小了，表示声音的响度发生变化。
故答案为：响度；

【分析】
本题考查了大气压现象，是基础题。
已知大气压的值和手掌的面积，根据公式可求手掌承受的大气压力
【解答】
手掌的面积，大气压，故手掌掌心上所受大气压力。
故答案为1000；

【分析】
本题考查了家庭生活自动化、智能化和电流单位的换算，是基础题。欧姆定律的应用是关键。
根据材料中的信息，结合对触电的特点、漏电保护器的原理和欧姆定律的理解，可对题干中的问题做出解答。
【解答】
A.当家电维修人员在图中C处不慎触电时，电流由C处流入大地，A，B两处的电流不相等，漏电保护器会切断电路；
B.人体电阻，人体两端电压，故通过人体的电流。
故答案为20mA；

【分析】
本题考查了电能的计算、电功率的计算，是基础题。电能的计算是关键。
根据电能表转盘转过的圈数求出热水器消耗的电能；已知热水器消耗的电能及做功时间，由功率公式可以求出电热水器的功率。
【解答】
A.电能表上标有表示转盘转了3000转消耗了的电能，转盘转了600转消耗的电能。
电饭锅的电功率是；
故正确答案为；1200；

【分析】
本题考查了串联电路的电流规律、串联电路的电压规律，是基础题。滑动变阻器电路变化分析，是关键。
滑片P向左或右移动时，电路中的电流分别会变大或变小，电阻R两端的电压也在同时变化，可分别求出滑片在左端和右端时R两端的电压和通过的电流值就可以得出范围值
【解答】
A.由图可知R和滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端电压它的变化范围为0--3V；当滑片P滑到最左端时，此时电路电阻最小，电流最大；
B.当滑片P滑到适当位置时时，此时电路电阻最大，电流最小，故电流表示数的变化范围为。
故答案为：；

【分析】
本题考查了摩擦力和示意图，是基础题。二力平衡是关键。
行李箱所受的摩擦力方向与相对运动趋势的方向相反，行李箱相对皮带有向下运动的趋势，所以静摩擦力方向沿传送带向上，根据力的三要素进行作图。
【解答】
行李箱随传送带一起匀速运动，沿输送带方向向上、向下二力平衡，方向相反，摩擦力f向上，f的示意图如图示：
。  

10.【答案】
 

【解析】

1
【分析】
本题的解题关键是知道在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小的结论。
连接支点和作用点A，作出与OA的垂线。
【解答】
当力作用在杠杆右下端A点时，与支点和杠杆右下端点连线垂直时，拉力的力臂最大，此时提升物体的力最小，最小力F的示意图如图；

2
【分析】
本题解题的关键是明确单刀双掷开关的原理。
要想使楼梯的上下端都能控制同一个灯，开关必须与灯泡串联，但两个开关是并联的。

【解答】
解：由题意知，需要组成由两个开关并联后与一只灯泡串联的照明电路。如图所示；

3
【分析】
此类型题目要求对电路中各元件的作用及使用方法要非常明确，然后根据串并联电路的特点正确连接电路。
滑动变阻器改变灯泡的亮度，所以滑动变阻器和灯泡、电流表串联；灯泡变亮时其两端电压变大，而电压表示数变小，说明电压表和滑动变阻器并联，据此填充元件。

【解答】
解：
要滑动变阻器改变灯泡的亮度，所以电源、滑动变阻器、灯泡和电流表串联；
灯泡变亮时，说明通过灯泡的电流变大，由可知灯泡两端电压变大，而题中要求电压表示数变小，说明电压表和滑动变阻器并联；
所以，电源在最左端的虚线框内，且上端为负极，这样可以满足电流方向如图所示；电压表和滑动变阻器并联，填在中间的虚线框内；电流表和滑动变阻器串联，应填在最右端的虚线框内；如下图所示：