人教版九年级全一册 19.2 家庭电路中电流过大的原因
一、单选题
1.家庭电路中,常用一种外壳由塑料制成的“空气开关”来替代闸刀开关和熔断器。如果某同学家安装的“空气开关”的额定电流为5A,则由这只“空气开关”控制的用电器的总功率不能超过( )
A.110W B.220W C.1100W D.2200W
2.如图所示的甲、乙两个电路中,开关闭合后,输电线因电流过大而燃烧起来,甲、乙两图产生电流过大的原因是( )
A.甲图用电器总电阻过大 B.甲图支路过多
C.乙图发生了短路 D.乙图灯泡断路
3.如图所示的电路是家庭电路的一部分,电工师傅按下面的顺序进行检测:①闭合S1,灯L1亮;②再闭合S2,灯L1亮,灯L2不亮;③用试电笔测a、b、c、d四个接线点,试电笔只在c点不发光。若电路中只有一处故障,故障可能是( )
A.灯L2短路 B.c点左侧的零线断路
C.灯L2所在支路断路 D.c、d两点间断路
4.如图是某家庭电路的一部分,下列说法正确的是( )
A.断开开关S时,用试电笔接触A点氖管发光,接触B点氖管不会发光
B.电冰箱接入三孔插座后其外壳与零线相连
C.闭合开关S时,电灯不亮,保险丝未烧断,可能是电灯短路
D.保险丝烧断后可用铜丝代替
5.下列说法正确的是( )
A.电灯开关短路可以引起空气开关跳闸
B.电灯的开关应该接在火线和电灯之间
C.保险丝应该接在闸刀开关之后的零线上
D.空气开关跳闸一定是家庭电路发生短路
6.如图所示,甲地的电站以恒定电压U给乙地的A、B两盏灯供电,输电线路的电阻不能忽略,下列说法正确的是( )
A.为节约成本,入户处的保险丝也可以用铜丝来代替
B.同时工作的灯泡数量越多,灯丝两端的电压会越高
C.开关都闭合,当A灯短路时,会烧坏保险丝和B灯
D.同时工作的灯泡数量越多,输电线的发热功率越大
7.家庭电路中电流过大的原因,除发生短路的因素外,另一个因素是
A.用电器消耗的电能过多 B.用电器的总功率过大
C.用电器工作时间过长 D.用电器的总电阻过大
8.如图所示为某家庭的厨房电路,闭合开关S,电灯正常发光,在三孔插座上刚插上电饭煲的插头时,所有用电器都停止工作,拔出电饭煲的插头后,检查发现零线上的熔丝断了,下列说法正确的是( )
A.电灯和电饭煲之间是串联的
B.电路中的故障一定是电灯发生了短路
C.可以用铜丝代替熔丝使电路恢复供电
D.闭合开关S,用测电笔检测三孔插座左右两孔,氖管均发光
9.小刚家的电路简化后如图所示,由该电路可知( )
A.开关要串接在火线与灯泡L之间的
B.电能表是用来直接测量用电器总功率的
C.电路中的电视机和电冰箱正常工作时是串联的
D.空气开关自动切断电路,一定是因为电路出现了短路
10.关于生活用电,下列说法正确的是( )
A.人只要不接触带电体,就不会触电
B.电线使用年限过长,绝缘皮破损,可能造成短路
C.用试电笔的笔尖接触被测的导线,手指不能碰到金属笔卡或笔尖
D.家庭电路安装空气开关和漏电保护器,都是防止漏电而采取的安全措施
二、填空题
11.在家庭电路中,为了防止干路电流过大带来的隐患,应该在干路安装______(选填“漏电保护器”或“空气开关”);在如图所示的电路中,闭合开关后,发现灯不亮,用试电笔测试图中的a、b、c、d四点,只有a点不发光,可能发生的故障是______
12.小宇家重新进行装修。工人师傅在小宇卧室中安装了一个三孔插座。请你用笔代替导线,将图中三孔插座的电路连接完整______。供暖结束后碰上降温,小宇将电暖器的插头连入插座后,家里的空气开关跳闸了,小宇认为这是由于______过大造成电流过大引起的现象,他将空气开关复位后,又将家中电热水器关闭,再次将电暖器的插头连入插座,电暖气开始工作。
13.教室里的电灯和电脑是_________联的。家庭电路中,导线绝缘皮容易破损或老化,裸露的导线相接触会发生短路,这时电路中的________(选填“漏电保护器”或“空气开关”)会跳闸保护电路。
14.如图所示是小明设计的照明电路。虚线框 1 和 2 应连入开关和电灯,则开关应装在虚线框______中;安装完毕后,闭合开关,电灯不亮,用试电笔分别测试 a、b、c、d 点时,a点氖管不发光,b、c、d 点氖管都发光,则电路的故障为______。
15.小明想在家里安装一盏照明灯,安装完毕后,闭合开关,电灯不亮。小明用试电笔分别测试电灯两接线处和插座的两孔时,试电笔的氖管都发光,则可能是电路的______(填字母)段发生______(填“断路”或“短路”)故障。
三、综合题
16.如图所示,是正常家庭电路的一部分。开关闭合后,流过灯丝的电流为0.18A。
(1)此时电路中,M处(导线与插头连线的接口)的电流大小为______A。若用试电笔检测M处,试电笔氖管______ (选填“发光”或“不发光”);
(2)有金属外壳的电热水壶,应使用______ (选填“两”或“三”)孔插座,当其插头插入该插座后,再按下水壶开关,家庭电路的保险丝熔断原因可能是哪些? ______
A.插座短路 B.插头短路 C.壶的开关短路 D.壶的发热电阻短路
E.电路中总电功率过大
17.请根据阅读材料,回答下列各题:
漏电保护器
自从人类大量使用电器以来,电给我们带来很多方便,但同时也可能给人带来灭顶之灾。大量经验表明,不高于36V的电压一般对人体是安全的,称为安全电压。而我国家庭电路的电压是220V,工厂和工地的动力电路电压是380V,高压输电线路的电压可达500kV,都远远高于安全电压。因此,为了使人们能够安全地利用电能,尽量避免不必要的损失,诞生了各式各样的保护装置。
漏电保护器就是其中的一类,漏电保护器是当人体触电或电器漏电时自动切断电源保护生命的设备,它在反应触电和漏电保护方面的灵敏度高且反应动作迅速,这是其他保护装置,如保险丝、自动开关等无法比拟的。漏电保护器的种类繁多,按其保护功能和用途进行分类,一般可分为漏电保护继电器、漏电保护开关和漏电保护插座三种。
漏电保护开关(如图所示)被接入家庭电路的主干路中,零线和火线同时从漏电保护开关内部牵过,推上开关后,当电路处于正常正作状态时,零线和火线中的电流一样大,漏电保护开关感觉不到电流,开关保持接通状态。若电路或用电器的绝缘皮受损导致火线外露,就可能发生漏电的情况,当漏电电流大于人体的安全电流(一般设定为是30mA)时,将导致漏电保护开关内部零线中的电流小于火线中的电流,其内部的电磁铁就会在0.1s内使开关“跳闸”.切断电路,火而起到保护作用。
漏电保护器在低压供电系统中的应用,可以大幅度提高供电系统运行的安全性对进一步保证人身和用电设备的安全具有极为重要的作用。
(1)漏电保护器具有_________的特点,可以有效地保护人身和用电设备的安全;
(2)下列哪些情形会使漏电保护开关“跳闸”,切断电路?_________(多选)
A.电路的总功率过大 B.导线的绝缘皮破损
C.电冰箱中的火线碰到了地线 D.站在地面上的人触碰到了裸露的火线
(3)小阳在拔出插座上的插头时不小心触电了,假设他的电阻为4400Ω,请通过计算说明漏电保护开关(如图所示)能否起到保护作用。______
18.综合问答—学农中的物理:
小雨到学农基地实践时的几个场景如下,请你从中挑选一个,用所学的物理知识进行解释: _______________
A.插入水中的吸管,水中的部分看起来向上弯折;
B.用锋利的水果刀很容易切开西瓜;
C.用电热水壶烧水时,溢出的水流进底座,导致房问的总开关跳闸了.解释场景,所以会有这个现象.
19.小红查询了燃气灶和电磁炉相关数据如表所示.若小明家每天做饭、烧水所需热量为8.1×106J,使用燃气灶,共需要________m3天然气;若靠电磁炉提供,需用电________kW h.当小红把电磁炉的插头插进插座时,家里的自动空气开关“跳闸”了,原因可能是________.
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【解析】
【详解】
空气开关所允许的最大功率
P=UI=220V×5A=1100W
则电路总功率不能大于1100W;故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2.C
【解析】
【详解】
A.图甲中,并联的用电器过多,总电阻过小,故A不符合题意;
B.用电器总功率等于各个用电器功率之和,并联的用电器越多,总功率越大,根据公式,电流会非常大,甲图产生电流过大的原因是用电器的总功率过大,不是支路过多,故B不符合题意;
CD.图乙中,用金属线将火线和零线接通,造成短路,由于导线电阻很小,导致电流过大,故C符合题意,D不符合题意.
3.D
【解析】
【分析】
【详解】
B.闭合S1,灯L1亮,电路中有电流,说明电路为通路,从保险丝aSL1以及c点左侧的零线都没有断路,故B错误;
A.断开S1,闭合S2,灯L2不亮,灯L2不亮的原因有两个:一个是断路、一个是短路;若灯L2短路时,电路的电流会很大,将保险丝烧断,灯泡L1也不会发光,a、b两个接线点上,试电笔的氖管都不会发光,故A错误;
C.若灯L2所在支路开路,d点氖管不发光,故C错误;
D.若c、d两点间开路,灯泡L2与零线不能构成闭合电路,电路中没有电流,灯泡不会发光,但d点会通过灯泡L2与火线间接相连,试电笔的氖管会发光,故D正确。
故选D。
4.A
【解析】
【详解】
A.断开开关S时,A点在火线上,用试电笔接触A点氖管发光,由于开关断开,B点与火线断路,接触B点时氖管不会发光,故A正确;
B.电冰箱接入三孔插座能使电冰箱金属外壳接地,防止由于冰箱的外壳漏电而使人发生触电事故,故B错误;
C.若闭合开关S时,电灯不亮,保险丝未烧断,可能是电灯断路;若电灯短路,会造成干路中的电流过大,保险丝会熔断,故C错误;
D.当电路电流过大时,保险丝容易熔断而保护电路,如果用铜丝代替保险丝后,由于铜丝的熔点较高,铜丝不会熔化,就起不到保护作用了,故D错误。
故选A。
5.B
【解析】
【详解】
A.电灯开关短路会出现电流不经开关直接经过用电器的现象,即开关无法控制用电器,但不会引起电流过大,所以也不会引起空气开关跳闸,故A错误;
B.电灯的开关如果接在火线和电灯之间,当断开开关相当于断开了火线,可以避免触电事故,所以开关必须串联在电灯和火线之间,故B正确;
C.如果保险丝接在闸刀开关之后的零线上,当保险丝熔断时,火线没有切断,可能引发触电事故,所以保险丝必须串联在火线上,故C错误;
D.空气开关跳闸是因为电流过大引起的,引起电流过大的原因有两个,短路或总功率过大,故D错误。
故选B。
6.D
【解析】
【详解】
A.保险丝常常用铅锑合金制成的,是因为该材料电阻率大、熔点较低,不能用电阻率小、熔点高铜丝代替,故A错误;
B.家庭电路中的灯泡是并联的,同时工作的灯泡数量越多,则并联部分的电阻越小,输电线路的电阻不能忽略,根据串联电路的分压规律可知,并联部分分担的电压变小,即灯丝两端的电压变小,故B错误;
C.开关都闭合,当A灯短路时,灯B会被短路,没有电流经过灯B,灯B不会烧坏,由于干路中的电流过大,会烧坏保险丝,故C错误;
D.同时工作的灯泡数量越多,则并联部分的电阻越小,电路的总电阻越小,干路中的电流变大,根据可知,输电线的发热功率变大,故D正确。
故选D。
7.B
【解析】
【详解】
根据对家庭电路中电流过大的原因理解,另一个因素是用电器总功率过大.故选B.
8.D
【解析】
【详解】
A.家用电器相互不影响,它们之间都是并联的,故A错误;
B.电饭煲的功率较大,可引起保险丝熔断可能是电饭煲存在短路,也可能是总功率过大导致,不一定是灯泡发生了短路,故B错误;
C.铜丝导电性强,熔点高,不易熔断,切不可用铜丝替代保险丝,故C错误;
D.检查发现零线上的熔丝断了,闭合开关S,三孔插座左孔相当于与灯泡串联后与火线间接相连,右边直接与火线相连,用测电笔检测两孔,氖管均发光,故D正确。
故选D。
9.A
【解析】
【详解】
A.家庭电路中控制灯泡的开关应该串联接在火线和灯泡之间,这样断开开关时,灯泡处才不会带电,故A符合题意;
B.电能表是测量家庭电路中用电器消耗电能的仪表,故B不符合题意;
C.电路中的电视机和电冰箱互不影响,独立工作,是并联的,故C不符合题意;
D.空气开关自动切断电路,是由于电流过大,有可能是由于用电器的总功率过大,也有可能是短路,故D不符合题意。
故选A。
10.B
【解析】
【详解】
A.人不接触带电体,也可能触电,如高压电弧触电,故A错误;
B.电线使用年限过长,绝缘皮破损,零、火线有可能接触,会造成短路,故B正确;
C.试电笔在使用时,笔尖接触被测的导线,手指接触金属笔卡,若接触火线,氖管会发光,故C错误;
D.安装空气开关是防止电流过大而采取的安全措施,漏电保护器是防止漏电而采取的安全措施,故D错误。
故选B。
11. 空气开关 ab之间断路
【解析】
【详解】
[1]当家庭电路中电流过大时,空气开关会自动切断电路,所以家庭电路中,为了防止电流过大引发的安全事故,应该在干路安装空气开关。
[2]用试电笔测试图中的a、b、c、d四点,b、c、d点发光,说明这三点与火线连通,a点不发光,则可能是ab之间断路,使a点与火线不连通。
12. 总功率
【解析】
【分析】
【详解】
[1]三孔插座的接法上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。如下图所示:
[2]小宇将电暖器的插头连入插座后,家里的空气开关跳闸了,可能是短路或总功率过大,将空气开关复位后,又将家中电热水器关闭,再次将电暖器的插头连入插座,电暖气开始工作,说明是总功率过大导致的。
13. 并 空气开关
【解析】
【分析】
【详解】
[1]教室里的电灯和电脑工作时互不影响,是并联的。
[2]裸露的导线相接触,会使零线和火线相连,发生短路现象,使得电路中的电流过大,空气开关会跳闸保护电路;发生短路时,通过火线和零线的电流是平衡的,所以漏电保护器不会跳闸。
14. 2 a、b间断开
【解析】
【分析】
【详解】
[1]保险丝接在火线上,开关应接在灯与火线之间,所以,开关应接在2处。
[2]当测电笔分别测试b、c、d点时,测电笔的氖管都发光,说明火线上有电,而零线处b点不该亮,但也亮了,说明电灯、开关与火线相通了,所以电路故障为零线断路,即a、b间断路。
15. gf 断路
【解析】
【详解】
[1]小明用试电笔分别测试电灯两接线处和插座的两孔时,试电笔的氖管都发光,说明火线上有电,且ab、bc、cd、de、cf均连接正常,故障可能发生在gf段。
[2]由图得,灯泡与插座并联,开关与灯泡串联,闭合开关后,灯泡不亮,灯泡可能断路或者短路。若灯泡短路,则插座也短路,测电笔连接e点时,氖管不会发光,不符合题意;故灯泡断路,因此故障可能是gf段断路。
16. 0 发光 三 E
【解析】
【详解】
(1)[1]两孔插座未接入用电器时,此处电路断路,没用电流通过,所以M处的电流为0A。
[2]M处在火线上,使用试电笔测M处时,形成通路,试电笔氖管发光。
(2)[3]有金属外壳的电热水壶,为了安全,应该接地,即应使用三孔插座连接地线。
[4] AB.当电热水壶的插头插入该插座后,保险丝没有熔断,说明插头处和插座处都没有问题;
C.开关闭合后本就相当于一段导线,跟开关短路没有区别,故不会造成保险丝熔断;
DE.当其插头插入该插座后,再按下水壶开关,家庭电路的保险丝熔断,说明是电热水壶短路或者电路中总电功率过大导致的。
故选DE。
17. 灵敏度高且反应动作快速 CD 见详解
【解析】
【详解】
(1)[1]漏电保护器在人体触电或电器漏电时时会在小于0.1s内自动快速切断电路,所以漏电保护器的特点是灵敏度高且反应动作快速。
(2)[2]A.电路的总功率过大时,空气开关会跳闸保护电路,防止烧毁电路引发火灾,故A不符合题意;
B.导线的绝缘皮破损,裸露的导线相撞接触会发生短路,空气开关会跳闸保护电路,故B不符合题意;
C.大功率的用电器的金属外壳接地线,为了防止发生触电事故,此时电冰箱中的火线碰到了地线,即家用电器的金属外壳带电,发生漏电,漏电保护器会切断电源,故C符合题意;
D.站在地面上的人触碰到了裸露的火线会发生触电事故,漏电保护器会切断电路,故D符合题意。
故选CD。
(3)[3]根据欧姆定律,家庭电路电压为220V,通过人体的电流大约为
故漏电保护器可以起到保护作用。
18.解释场景A:水中吸管反射的光,从水射向空气时发生折射,折射角大于入射角,人逆着折射光线看到吸管变浅的虚像.
解释场景B:用锋利的水果刀切瓜时,瓜的受力面积较小,在压力一定的情况下,瓜受到的压强较大.
解释场景C:水流入底座使电路发生短路,导致电路的电阻很小,而家庭电路两端电压一定,造成电路中电流过大.
【解析】
【详解】
试题分析:解释场景 A:水中吸管反射的光,从水射向空气时发生折射,折射角大于入射角,人逆着折
射光线看到吸管变浅的虚像.
解释场景 B:用锋利的水果刀切瓜时,瓜的受力面积较小,在压力一定的情况下,瓜受到的压强较大.
解释场景 C:水流入底座使电路发生短路,导致电路的电阻很小,而家庭电路两端电压一定,造成电路中电流过大.
【考点定位】
折射现象、压强的改变、家庭电路电流过大的原因
19. 0.4 2.5 电路中发生短路故障或电路中用电器的总功率过大,造成干路电流过大.
【解析】
【详解】
(1)由得,需要燃料完全燃烧释放出的热量:=Q=8.1×J25%=3.24×J;燃烧的天然气体积为:V==0.4;(2)若靠电磁炉提供,由得,电磁炉需消耗的电能:W==9×J=kw=2.5kW h,
(3)在家庭电路中,因电流过大导致空气开关“跳闸”的原因有:电路中发生短路故障或电路中用电器的总功率过大,造成干路电流过大.
【点睛】
(1)已知天然气的热效率和所需热量,计算出燃料完全燃烧需要的热量;根据热值计算公式计算出所需天然气.(2)已知电磁炉的热效率和所需热量,计算出电磁炉应该放出的热量Q总2,得出电流消耗的电能;(3)家庭电路电流过大的原因有:电路发生短路或用电器的总功率过大.
答案第1页,共2页
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