【卷09】 第十九章 第2节 家庭电路 中电流过大的原因——2021～2022学年九年级物理下册同步作业练习（含解析）

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第十九章 生活用电
第2节 家庭电路中电流过大的原因
基础达标练
知识点1 家庭电路中电流过大的原因
1.下列情形可能引起家庭电路中电流过大的是 ( )
A.将开关接在零线上 B.插座的接线方法是“左火右零”
C.用电器的金属外壳未接地 D.电路中增加了大功率的用电器
2.如图甲、乙所示的两个电路,闭合所有开关后都会使保险丝熔断。关于保险丝熔断的原因,下列说法正确的是 ( )
A.图甲是由于灯泡被短路 B.图甲是由于灯泡断路
C.图乙是由于电路中的总电阻太大,导致总功率过大 D.图乙是由于电路中的总电阻太小,导致总功率过小
3.在家庭电路中,经常会遇到以下情况：
①开关中的两个线头相碰； ②有水流进了插线板；
③插座中的两个线头相碰； ④户外输电线的绝缘皮破损；
⑤空调、热水器、烤箱同时使用。
在这些情况中,可能引起保险丝熔断或空气开关自动跳闸的是 ( )
A.①②③ B.②③④ C.②③⑤ D.①③④
知识点2 保险丝的作用
4.下列用电器的工作原理与保险丝相同的是 ( )
5.保险丝在乡镇居民的家庭电路中仍然较为常用。下列关于保险丝的说法正确的是 ( )
A.只要电路里装了保险丝,就能起到保险作用
B.保险丝熔断之后应立刻更换新的保险丝
C.只有安装合适的保险丝,才能既不妨碍供电,又能起到保险作用
D.安装了保险丝,电路中的电流就不会过大
6.为了保证家庭电路的安全,现在都会在家庭电路的干路上安装空气开关。某同学家中所装空气开关的额定电流为10A。他家中有150W的电视机一台,100W的计算机一台,150W的电冰箱一台,40W的日光灯一盏,1600W的电磁炉一个。这些用电器________(选填“能”或“不能”)同时使用。
重点提升练
7.毛毛家新买了一台空调。一天晚上,在照明灯泡、电烤箱、微波炉、热水器正常工作时,毛毛随手打开了空调,电路中的保险丝突然便熔断了。发生此现象最有可能的原因是 ( )
A.灯泡发生短路 B.电路中的总功率过大 C.灯泡发生断路 D.微波炉发生短路
8.如图所示,a、b两个接线柱之间是一段保险丝,c、d两个接线柱之间是一段铜丝。向右移动滑动变阻器的滑片,观察两段金属丝发生的变化。下列说法错误的是 ( )
A.通过保险丝的电流和通过铜丝的电流相等
B.保险丝的电阻比较大,熔点比较低
C.当滑动变阻器的滑片向右移动至电路中的电流过大时,保险丝会熔断,铜丝不会熔断
D.为了避免因保险丝频繁熔断而造成不便,可以换用铜丝代替保险丝
9.如图所示的情形会导致连接插线板的导线过热。为解决这一问题,下列做法可行的是 ( )
A.在保险盒中换用更粗的保险丝 B.避免在同一插线板上同时使用大功率的用电器
C.在该插线板上再接一个插线板供其他用电器使用 D.无需理会,继续使用
10.如图所示的家庭电路中有两盏白炽灯和两个插座。闭合全部开关后发现它们都没有通电。下列检查故障的措施中,可能引起危险的是 ( )
A.拆掉开关S2,将两条导线连在一起 B.拆掉开关S3,将两条导线连在一起
C.拆掉插座甲,将两条导线连在一起 D.拆掉灯泡丙,将两条导线连在一起
11.如图所示,甲地的电站以恒定电压U给乙地某家中的L1、L2两盏灯供电,输电线的电阻不能忽略。当乙地开灯时,下列说法正确的是 ( )
A.同时工作的灯泡数量变多时,每个灯泡的亮度不变
B.同时工作的灯泡数量越多,灯丝两端的电压越高
C.闭合两灯泡的开关,当灯L短路时,会烧坏保险丝和灯L2
D.同时工作的灯泡数量越多,输电线的发热功率越大
12.某天晚上,学校的教学楼突然断电,走廊的LED应急灯立即亮起,经检查发现是楼内的空气开关跳闸引起的。8min后故障排除,电工闭合空气开关恢复供电,LED应急灯熄灭。已知每盏应急灯的电功率为2W。下列说法正确的是 ( )
A.空气开关跳闸一定是由于用电器的总功率过大造成的
B.电工可以先闭合空气开关恢复供电,再进行故障排除
C.本次断电期间,每盏LED应急灯消耗电能960J
D.LED应急灯工作时主要将电能转化为内能
13.近年,各地由于不安全用电引发的火灾事故频率有明显的上升趋势。在家庭电路中除了发生________和过载会造成电流过大,引发安全事故外,线路连接处的接触不良,也容易造成该处的电阻________(选填“变大”“变小”或“不变”),导致线路局部过热,引发火灾。
14.周末,小明在家看电视时,家中突然断电了,经检查发现是空气开关跳闸引起的。调查后得知,原来是楼上邻居家的水管漏水,水流进小明家的插座中。因为水是________,流入插座会使电路发生________,造成电路中的电流过大,导致空气开关跳闸。
15.如图所示是一个模拟电路,电路已接通电源。A器件是一保险丝,已知RL＝21Ω,RL＝18Ω。当开关S断开时,通过保险丝的电流为2.4A。下表是不同直径保险丝的额定电流参数,当开关闭合时,若要保证保险丝不熔断,则至少应选择直径为________mm的规格。
核心素养练
16.随着社会经济的快速发展,人们的生活水平逐步得到改善,家里的大功率用电器也越来越多。周末,小伟家的空调正常工作着,小伟正在卫生间使用电热水器洗澡,小伟的妈妈将电饭锅和电磁灶的插头先后插入插座后,家中的空气开关突然跳闸。请你用所学的物理知识为小伟和妈妈解释空气开关跳闸的原因。
★防错小贴士★
掌握保险丝或空气开关的工作原理。(详见第4、8、14题)
《参考答案及解析》
第2节 家庭电路中电流过大的原因
1.D
[解析]开关接在零线上、插座的接法是“左火右零”、用电器的金属外壳未接地,这些做法都存在安全隐患,但不会增大电路中的电流。电路中增加大功率用电器,可能会导致总功率过大,使电路中的电流过大。
2.A
[解析]图甲中,灯泡被短路,导致电路中的电流过大,保险丝熔断；图乙中,各用电器是并联的,同时工作的用电器越多,电路中的总电阻越小,总功率越大,干路中的电流越大,电流过大时,保险丝就会熔断。
3.C
[解析]当家庭电路中的电流过大时,会造成保险丝熔断或空气开关自动跳闸。①开关中的两个线头相碰,相当于闭合了开关,不会引起电流过大；②水是导体,当有水流进插线板时,很可能会造成电路短路,从而导致干路中的电流过大；③插座的两个线头相碰时,火线和零线相连,造成电路短路,会引起电流过大；④户外输电线绝缘皮破损,不会引起电流过大；⑤同时使用大功率的用电器,可能会造成电路中的总功率过大,导致电路中的电流过大。②③⑤符合题意。
4.B
[解析]保险丝利用电流的热效应工作,四个用电器中只有电饭锅在工作时主要将电能转化为内能,其工作原理也是电流的热效应。
5.C
[解析]电路中安装规格合适的保险丝才能起到保险作用。保险丝熔断后应先检查电路故障,维修后再更换新的保险丝。保险丝的作用是在电流过大时自行熔断以保护电路,并不能防止电路中的电流过大。
6.能
[解析]该同学家中所有用电器的总功率P＝150W+100W+150W+40W+1600W＝2040W。根据空气开关的规格可知,允许接入电路的最大功率P最大＝220V×10A＝2200W>2040W,故这些用电器能同时使用。
7.B
[解析]因为在照明灯泡、电烤箱、微波炉、热水器正常工作时,电路中的总功率已经比较大,而空调属于大功率用电器,当空调接入家庭电路后,保险丝便熔断,说明电路中用电器的总功率过大了,导致电路中的电流过大。
8.D
[解析]串联电路中的电流处处相等,所以通过保险丝的电流等于通过铜丝的电流。保险丝的熔点较低,且电阻比较大,根据Q＝I2Rt可知,电路中的电流过大时,保险丝会急剧升温而熔断,切断电路,起到保护电路的作用。滑片向右移动,接入电路中的阻值变小,电路中的电流变大,当电流过大时保险丝会熔断,而铜丝的熔点较高,电阻较小,所以不会熔断,起不到保护电路的作用,不能代替保险丝。
9.B
[解析]不在同一插线板上同时使用大功率的用电器,可以避免因总功率过大而导致电流过大,连接插线板的导线也就不会过热。
10.D
[解析]_若拆掉灯泡丙,将两条导线连在一起,则当开关S1闭合时,电路有可能会发生短路,引起危险。
11.C 解柝家庭电路中的灯泡是并联的。根据并联电路的电流规律可知,同时工作的灯泡数量越多,干路中的电流越大。根据U＝R可知,电阻一定时,电流越大,输电线分担的电压越大,并联灯泡两端的电压越小,亮度越暗。根据P＝I2R可知,电流越大,输电线的发热功率也越大。两个灯泡是并联的,互不影响,当灯L1短路时,只会烧坏保险丝。
12.C
[解析]空气开关跳闸,可能是因为电路的总功率过大,也可能是因为发生了短路。空气开关跳闸后,应先进行故障排除,再恢复供电。本次断电期间,每盏LED应急灯消耗的电能W＝Pt＝2W×8×60s＝960J。LED应急灯工作时主要是将电能转化为光能。
13.短路 变大
[解析]若线路连接处接触不良,会造成该处的电阻变大。由焦耳定律可知,在其他条件一定时,电阻越大,产生的热量越多,就可能会导致局部过热,引发火灾。
14.导体 短路
15.1.26
[解析]由题意可知,模拟电路的电源电压U＝U1＝I1R1＝2.4A×21Ω＝50.4V。当闭合开关S时,通过R2的电流I2＝＝＝2.8A。此时干路中的电流I＝I1+I2＝2.4A+2.8A＝5.2A,180即通过保险丝的电流为5.2A,若要保证保险丝不熔断,则至少要使用直径为1.26mm、额定电流为6A规格的保险丝。
16.答：家庭电路中,所有用电器都是并联的,当同时接入多个大功率用电器时,电路中的总功率变大。根据P＝UI可知,家庭电路的电压不变,总功率变大,干路中的总电流变大。当电流过大时,就会引起空气开关跳闸。
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